本書共7章,分別為概論、工廠電力負(fù)荷及其計算、短路電流及其計算、工廠變配電所及其一次系統(tǒng)、工廠電力線路、工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)、供電系統(tǒng)的二次回路和自動裝置。本書內(nèi)容理論聯(lián)系實際,章前設(shè)有學(xué)習(xí)目標(biāo)與重點、關(guān)鍵術(shù)語,為方便學(xué)生復(fù)習(xí)和自學(xué),章末由本章小結(jié)、復(fù)習(xí)思考題和習(xí)題組成。本書適用于應(yīng)用型本科院校電氣工程及其自動化專業(yè)、自動化專業(yè)和電氣技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生,也可以供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
周璐, 女,沈陽工業(yè)大學(xué)電力電子與電力傳動專業(yè)畢業(yè)。有工廠、學(xué)校實踐和教學(xué)工作經(jīng)歷。在工程設(shè)計、電磁場計算與電氣圖紙繪制方面有豐富的經(jīng)驗。有五年高電壓大容量變壓器設(shè)計經(jīng)驗,主講課程"工廠供電”被評為省級一流課程,主持省教育廳科研項目1項,參與多項國家級教改項目、科研項目。出版《工廠供電》和《電力變流技術(shù)及應(yīng)用》兩部教材。
目 錄
第1章 概論 1
1.1 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù) 1
1.2 工廠供電系統(tǒng)、發(fā)電廠和電力系統(tǒng)及工廠的自備電源 2
1.2.1 工廠供電系統(tǒng)概況 2
1.2.2 發(fā)電廠和電力系統(tǒng)簡介 5
1.2.3 工廠的自備電源簡介 8
1.3 電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量與電能質(zhì)量 10
1.3.1 概述 10
1.3.2 三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 10
1.3.3 電壓偏差與電壓調(diào)整 12
1.3.4 電壓波動及其抑制 15
1.3.5 電網(wǎng)諧波及其抑制 15
1.3.6 三相不平衡及其改善 17
1.3.7 工廠供配電電壓的選擇 18
1.4 電力系統(tǒng)的中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)的接地型式 19
1.4.1 電力系統(tǒng)的中性點運行方式 19
1.4.2 低壓配電系統(tǒng)的接地型式 22
本章小結(jié) 25
復(fù)習(xí)思考題 25
習(xí)題 26
第2章 工廠電力負(fù)荷及其計算 27
2.1 工廠電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線 27
2.1.1 工廠電力負(fù)荷的分級及其對供電電源的要求 27
2.1.2 工廠用電設(shè)備的工作制 28
2.1.3 負(fù)荷曲線及有關(guān)物理量 29
2.2 三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定 31
2.2.1 概述 31
2.2.2 采用需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 32
2.2.3 采用二項式法確定計算負(fù)荷 36
2.3 單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定 38
2.3.1 概述 38
2.3.2 單相用電設(shè)備組的等效三相計算負(fù)荷 38
2.4 工廠計算負(fù)荷及年耗電量的計算 41
2.4.1 工廠計算負(fù)荷的確定 41
2.4.2 工廠年耗電量的計算 44
2.5 尖峰電流及其計算 45
2.5.1 概述 45
2.5.2 用電設(shè)備尖峰電流的計算 45
本章小結(jié) 46
復(fù)習(xí)思考題 46
習(xí)題 46
第3章 短路電流及其計算 48
3.1 短路的原因、后果和形式 48
3.1.1 短路的原因 48
3.1.2 短路的后果 48
3.1.3 短路的形式 49
3.2 無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的物理過程和物理量 49
3.2.1 無限大容量電力系統(tǒng)及其發(fā)生三相短路時的物理過程 49
3.2.2 短路有關(guān)的物理量 51
3.3 無限大容量電力系統(tǒng)中短路電流的計算 52
3.3.1 概述 52
3.3.2 采用歐姆法進(jìn)行三相短路計算 53
3.3.3 采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計算 57
3.4 短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗 60
3.4.1 概述 60
3.4.2 短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度 60
3.4.3 短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度 62
本章小結(jié) 63
復(fù)習(xí)思考題 63
習(xí)題 64
第4章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng) 65
4.1 工廠變配電所的任務(wù)、類型及所址選擇 65
4.1.1 工廠變配電所的任務(wù)與類型 65
4.1.2 工廠變配電所所址的選擇及負(fù)荷中心的確定 66
4.2 電氣設(shè)備中的電弧問題及對電氣觸頭的基本要求 67
4.2.1 概述 67
4.2.2 電弧的產(chǎn)生 67
4.2.3 電弧的熄滅 68
4.2.4 對電氣觸頭的基本要求 70
4.3 高壓一次設(shè)備及其選擇 70
4.3.1 概述 70
4.3.2 高壓熔斷器(文字符號FU) 71
4.3.3 高壓隔離開關(guān)(文字符號QS) 72
4.3.4 高壓負(fù)荷開關(guān)(文字符號QL) 74
4.3.5 高壓斷路器(文字符號QF) 75
4.3.6 高壓開關(guān)柜 78
4.3.7 高壓一次設(shè)備的選擇 80
4.4 低壓一次設(shè)備及其選擇 81
4.4.1 低壓熔斷器 81
4.4.2 低壓刀開關(guān)和負(fù)荷開關(guān) 83
4.4.3 低壓斷路器(文字符號QF) 84
4.4.4 低壓配電屏和低壓配電箱 87
4.4.5 低壓一次設(shè)備的選擇 89
4.5 電力變壓器和應(yīng)急柴油發(fā)電機組及其選擇 89
4.5.1 電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號及聯(lián)結(jié)組別 90
4.5.2 電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力 93
4.5.3 變電所主電力變壓器臺數(shù)和容量的選擇 95
4.5.4 電力變壓器的并列運行條件 96
4.6 互感器及其選擇 97
4.6.1 電流互感器 98
4.6.2 電壓互感器 103
4.7 工廠變配電所的主接線圖 106
4.7.1 高壓配電所的主接線圖 106
4.7.2 車間變電所和小型工廠變電所的主接線圖 109
本章小結(jié) 113
復(fù)習(xí)思考題 113
習(xí)題 114
第5章 工廠電力線路 116
5.1 工廠電力線路及其接線方式 116
5.1.1 高壓線路的接線方式 116
5.1.2 低壓線路的接線方式 117
5.2 工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 119
5.2.1 架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 119
5.2.2 電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 124
5.2.3 車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 129
5.3 導(dǎo)線和電纜截面的選擇 130
5.3.1 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面 131
5.3.2 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面 133
5.3.3 線路電壓損耗的計算 133
本章小結(jié) 134
復(fù)習(xí)思考題 134
習(xí)題 135
第6章 工廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù) 136
6.1 過電流保護(hù)的任務(wù)和要求 136
6.1.1 過電流保護(hù)裝置的類型和過電流保護(hù)的任務(wù) 136
6.1.2 對保護(hù)裝置的基本要求 136
6.2 熔斷器保護(hù) 137
6.2.1 熔斷器在供配電系統(tǒng)中的配置 137
6.2.2 熔斷器熔體額定電流的選擇 138
6.2.3 熔斷器的選擇與校驗 140
6.2.4 熔斷器保護(hù)靈敏度的校驗 140
6.2.5 前后熔斷器之間的選擇性配合 141
6.3 低壓斷路器保護(hù) 142
6.3.1 低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置 142
6.3.2 低壓斷路器脫扣器的選擇和整定 143
6.3.3 低壓斷路器的選擇和校驗 144
6.3.4 低壓斷路器過電流保護(hù)靈敏度的校驗 145
6.3.5 前后低壓斷路器之間及低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合 145
6.4 常用的保護(hù)繼電器 145
6.4.1 電磁式電流繼電器和電磁式電壓繼電器 147
6.4.2 電磁式時間繼電器 148
6.4.3 電磁式信號繼電器 149
6.4.4 電磁式中間繼電器 150
6.4.5 感應(yīng)式電流繼電器 151
6.5 高壓電力線路繼電保護(hù) 153
6.5.1 過電流保護(hù) 153
6.5.2 電流速斷保護(hù) 156
6.6 電力變壓器繼電保護(hù) 159
6.6.1 電力變壓器的故障類型 159
6.6.2 電力變壓器保護(hù)裝置的配置 159
6.6.3 瓦斯保護(hù) 159
6.4.4 定時限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù) 161
本章小結(jié) 162
復(fù)習(xí)思考題 162
習(xí)題 163
第7章 供電系統(tǒng)的二次回路和自動裝置 165
7.1 概述 165
7.1.1 二次回路及其分類 165
7.1.2 操作電源及其分類 165
7.1.3 高壓斷路器的控制回路和信號回路 166
7.1.4 供電系統(tǒng)的自動裝置 166
7.2 操作電源 167
7.2.1 由蓄電池組供電的直流操作電源 167
7.2.2 由整流裝置供電的直流操作電源 168
7.2.3 交流操作電源 168
7.3 高壓斷路器的控制回路和信號回路 169
7.3.1 手動操作的高壓斷路器控制回路和信號回路 169
7.3.2 電磁操作的高壓斷路器控制回路和信號回路 170
7.3.3 彈簧操作的高壓斷路器控制回路和信號回路 171
7.4 自動裝置 172
7.4.1 自動重合閘裝置(ARD) 172
7.4.2 備用電源自動投入裝置(APD) 175
7.5 變電站綜合自動化系統(tǒng) 177
7.5.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)概述 177
7.5.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能 177
7.5.3 變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 178
7.5.4 變電站綜合自動化系統(tǒng)實例 180
本章小結(jié) 183
復(fù)習(xí)思考題 183
習(xí)題 184
參考文獻(xiàn) 185
附錄A 186