本書以工廠10kV 供配電系統(tǒng)為背景， 按照工學(xué)結(jié)合的教學(xué)組織原則， 系統(tǒng)地介紹了工廠供配電的知識、技術(shù)和相關(guān)技能。全書分13 章和1 個附錄， 包括電力系統(tǒng)與工廠供配電系統(tǒng)、電力負(fù)荷及其計算、工廠供配電的一次設(shè)備、變配電所電氣主接線、短路電流及其計算、電氣設(shè)備的選擇與校驗、供配電系統(tǒng)的保護(hù)裝置、二次回路與自動裝置、電氣接地與電氣安全、工廠電氣照明、供電的技術(shù)管理、電氣運行與檢修試驗和供配電系統(tǒng)新技術(shù)等內(nèi)容。每個章節(jié)相對獨立，又互為體系，內(nèi)容覆蓋面寬，選擇性強，可滿足不同層次、不同專業(yè)教學(xué)的需求。
本書內(nèi)容豐富、實用性強，緊密結(jié)合理論與實踐，突出技術(shù)應(yīng)用、技能培養(yǎng)。它適用于職業(yè)本科院校和高職高專院校中的電氣工程及自動化、電力工程及自動化、電氣自動化技術(shù)、發(fā)電廠及電力系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備維修與管理、電氣技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生作為教材使用。此外，對于參與工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計、運行和管理工作的工程技術(shù)人員，該教材同樣適用，既可以作為日常工作的參考資料，也可以作為專業(yè)培訓(xùn)的教材使用。
第1章 電力系統(tǒng)與工廠供配電系統(tǒng) 1
1.1 電力系統(tǒng) 1
1.1.1 發(fā)電廠 1
1.1.2 變電所 2
1.1.3 電力線路 2
1.1.4 電能用戶 3
1.1.5 電力網(wǎng) 3
1.1.6 電力系統(tǒng) 3
1.1.7 動力系統(tǒng) 4
1.2 電力系統(tǒng)中性點的運行方式 4
1.2.1 中性點不接地系統(tǒng) 4
1.2.2 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 6
1.2.3 中性點直接接地系統(tǒng) 6
1.3 電力網(wǎng)的額定電壓 7
1.3.1 電力網(wǎng)的電壓等級 7
1.3.2 電壓等級的選擇 8
1.4 工廠供配電系統(tǒng) 9
1.4.1 對工廠供電的基本要求 9
1.4.2 工廠供配電系統(tǒng)簡介 9
思考題與習(xí)題 10
第2章 電力負(fù)荷及其計算 11
2.1 電力負(fù)荷的概念 11
2.1.1 電力負(fù)荷 11
2.1.2 負(fù)荷分級及對供電的要求 11
2.2 用電設(shè)備工作制 12
2.3 負(fù)荷曲線 12
2.3.1 負(fù)荷曲線的類型及繪制 12
2.3.2 與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量 13
2.4 電力負(fù)荷的計算 14
2.4.1 計算負(fù)荷的概念 14
2.4.2 用需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 14
2.4.3 用二項式法確定計算負(fù)荷 17
2.4.4 單相用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 19
2.4.5 供配電系統(tǒng)功率損耗的計算 20
2.4.6 尖峰電流的計算 21
2.5 工廠計算負(fù)荷的確定 22
2.5.1 按逐級計算法確定工廠計算負(fù)荷 22
2.5.2 按需要系數(shù)法確定工廠計算負(fù)荷 23
2.5.3 按估算法確定全廠計算負(fù)荷 23
思考題與習(xí)題 24
第3章 工廠供配電的一次設(shè)備 25
3.1 概述 25
3.2 電力變壓器 25
3.2.1 電力變壓器概述 25
3.2.2 電力變壓器的容量及過負(fù)荷能力 28
3.2.3 電力變壓器并列運行的條件 28
3.2.4 電力變壓器的選擇 29
3.3 互感器 29
3.3.1 電流互感器 30
3.3.2 電壓互感器 33
3.4 高壓開關(guān)與保護(hù)電器 35
3.4.1 高壓隔離開關(guān) 35
3.4.2 高壓負(fù)荷開關(guān) 36
3.4.3 高壓斷路器 37
3.4.4 高壓熔斷器 40
3.4.5 高壓開關(guān)柜 42
3.5 低壓開關(guān)與保護(hù)電器 43
3.5.1 低壓刀開關(guān) 43
3.5.2 低壓負(fù)荷開關(guān) 43
3.5.3 低壓斷路器 44
3.5.4 低壓熔斷器 46
3.5.5 低壓配電屏 48
思考題與習(xí)題 49
第4章 變配電所電氣主接線 50
4.1 概述 50
4.2 電氣主接線的基本形式 50
4.2.1 單母線主接線 50
4.2.2 雙母線主接線 52
4.2.3 橋式主接線 52
4.2.4 環(huán)網(wǎng)主接線 53
4.3 工廠變配電所電氣主接線 54
4.3.1 總降壓變電所電氣主接線 54
4.3.2 配電所電氣主接線 54
4.3.3 車間變電所電氣主接線 55
4.4 工廠電力線路 57
4.4.1 電力線路的接線方式 57
4.4.2 架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 60
4.4.3 電纜線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 61
4.4.4 車間線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 64
4.4.5 配電線路電氣安裝圖 65
思考題與習(xí)題 68
第5章 短路電流及其計算 69
5.1 概述 69
5.2 無限大容量系統(tǒng)三相短路的過程 70
5.2.1 無限大容量電力系統(tǒng) 70
5.2.2 短路電流的變化過程 71
5.3 三相短路電流的計算 73
5.3.1 采用歐姆法進(jìn)行短路計算 73
5.3.2 采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計算 77
5.3.3 兩相和單相短路電流的計算 80
5.4 短路電流的效應(yīng) 81
5.4.1 短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度 81
5.4.2 短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度 82
思考題與習(xí)題 83
第6章 電氣設(shè)備的選擇與校驗 84
6.1 電氣設(shè)備選擇的原則 84
6.2 高壓開關(guān)電器的選擇 85
6.3 互感器的選擇 86
6.3.1 電流互感器的選擇 86
6.3.2 電壓互感器的選擇 87
6.4 導(dǎo)線和電纜截面的選擇 88
6.4.1 按允許發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面 88
6.4.2 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 90
6.4.3 線路電壓損耗的計算 90
6.4.4 按機(jī)械強度條件校驗導(dǎo)線截面 93
6.5 保護(hù)電器的選擇 95
6.5.1 熔斷器的選擇 95
6.5.2 低壓斷路器的選擇 97
6.5.3 電動機(jī)綜合保護(hù)裝置簡介 100
思考題與習(xí)題 100
第7章 供配電系統(tǒng)的保護(hù)裝置 102
7.1 保護(hù)裝置概述 102
7.1.1 保護(hù)裝置的任務(wù) 102
7.1.2 對保護(hù)裝置的基本要求 102
7.1.3 保護(hù)常用繼電器 103
7.1.4 保護(hù)裝置的接線方式 106
7.2 高壓配電網(wǎng)的繼電保護(hù) 108
7.2.1 概述 108
7.2.2 帶時限的過電流保護(hù) 108
7.2.3 電流速斷保護(hù) 114
7.2.4 單相接地保護(hù) 116
7.3 電力變壓器的繼電保護(hù) 119
7.3.1 電力變壓器保護(hù)的設(shè)置 119
7.3.2 電力變壓器的過電流保護(hù) 119
7.3.3 電力變壓器的瓦斯保護(hù) 122
7.3.4 電力變壓器的差動保護(hù) 123
7.3.5 電力變壓器的單相短路保護(hù) 125
7.4 高壓電動機(jī)的繼電保護(hù) 125
7.4.1 高壓電動機(jī)保護(hù)的設(shè)置 125
7.4.2 高壓電動機(jī)的過電流保護(hù) 126
7.4.3 高壓電動機(jī)的差動保護(hù) 126
7.4.4 高壓電動機(jī)單相接地保護(hù) 127
7.5 微機(jī)保護(hù)裝置 127
7.5.1 微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的組成 128
7.5.2 微機(jī)保護(hù)裝置的功能 129
7.5.3 微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用 130
7.5.4 RGP601通用型微機(jī)保護(hù)裝置 130
思考題與習(xí)題 134
第8章 二次回路與自動裝置 135
8.1 二次回路概述 135
8.2 二次回路操作電源 136
8.2.1 直流操作電源 136
8.2.2 交流操作電源 137
8.3 電氣測量回路 137
8.3.1 對電氣測量儀表的一般要求 138
8.3.2 供配電系統(tǒng)中測量儀表的配置 138
8.3.3 電氣測量回路的接線 138
8.4 斷路器控制回路 141
8.4.1 概述 141
8.4.2 燈光監(jiān)視的斷路器控制回路 142
8.5 變電所信號裝置 144
8.6 供配電系統(tǒng)自動裝置 146
8.6.1 備用電源自動投入裝置 146
8.6.2 線路自動重合閘裝置 148
8.7 二次回路接線圖 151
8.7.1 原理接線圖 151
8.7.2 展開式接線圖 151
8.7.3 安裝接線圖 151
思考題與習(xí)題 155
第9章 電氣接地與電氣安全 157
9.1 供配電系統(tǒng)的接地 157
9.1.1 電氣接地和接地裝置 157
9.1.2 接地的類型 158
9.1.3 接地裝置的裝設(shè) 161
9.2 電氣安全 162
9.2.1 觸電事故及其影響因素 162
9.2.2 電氣安全的措施 163
9.3 過電壓與防雷保護(hù) 167
9.3.1 過電壓 167
9.3.2 防雷保護(hù)裝置 167
9.3.3 供配電系統(tǒng)的防雷措施 170
思考題與習(xí)題 172
第10章 工廠電氣照明 173
10.1 電氣照明的基本知識 173
10.1.1 電氣照明及照明方式 173
10.1.2 光的概念 173
10.2 常用電光源和燈具 175
10.2.1 常用電光源的類型及特性 175
10.2.2 常用燈具的類型及選擇 177
10.3 照度計算 180
10.3.1 照明的照度標(biāo)準(zhǔn) 180
10.3.2 照度的計算 180
10.4 照明供配電系統(tǒng) 182
10.4.1 照明供配電系統(tǒng)的接線方式 182
10.4.2 照明配電系統(tǒng)導(dǎo)線的選擇 183
思考題與習(xí)題 184
第11章 供電的技術(shù)管理 186
11.1 供配電系統(tǒng)的無功補償 186
11.1.1 提高功率因數(shù)的意義 186
11.1.2 系統(tǒng)功率因數(shù)的確定 187
11.1.3 提高功率因數(shù)的方法 187
11.1.4 采用并聯(lián)電容器補償功率因數(shù) 188
11.2 供配電系統(tǒng)的電能節(jié)約 191
11.2.1 節(jié)約電能的意義 191
11.2.2 節(jié)約電能的一般措施 191
11.3 供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的調(diào)控 193
11.3.1 供電頻率及調(diào)整措施 193
11.3.2 供電電壓及調(diào)整措施 193
11.3.3 供電可靠性及要求 197
思考題與習(xí)題 197
第12章 電氣運行與檢修試驗 199
12.1 電氣運行與倒閘操作 199
12.1.1 變電所的運行管理 199
12.1.2 變電所的倒閘操作 200
12.2 供配電系統(tǒng)的巡檢與維護(hù) 202
12.2.1 電力變壓器的運行維護(hù) 202
12.2.2 配電裝置的運行維護(hù) 203
12.2.3 配電線路的運行維護(hù) 203
12.3 電氣檢修與試驗 205
12.3.1 電力變壓器的檢修試驗 205
12.3.2 配電線路的檢修試驗 212
思考題與習(xí)題 218
第13章 供配電系統(tǒng)新技術(shù) 220
13.1 電力物聯(lián)網(wǎng) 220
13.1.1 電力物聯(lián)網(wǎng)基本特征概述 220
13.1.2 電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè) 222
13.2 分布式能源 230
13.2.1 分布式能源及其主要特征 230
13.2.2 分布式發(fā)電簡介 231
13.2.3 分布式能源對傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的影響 234
13.3 微電網(wǎng)技術(shù) 235
13.3.1 微電網(wǎng)及其主要特征 235
13.3.2 微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 236
13.3.3 微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 237
13.4 智能變電站 237
13.4.1 智能變電站的概念 237
13.4.2 智能變電站的結(jié)構(gòu) 238
13.4.3 智能變電站的主要特征 238
思考題與習(xí)題 239
附錄 240
附表1 民用建筑用電設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)參考值 240
附表2 工業(yè)用電設(shè)備組的需要系數(shù)、二項式系數(shù)及功率因數(shù)參考值 241
附表3 部分工廠的需要系數(shù)、功率因數(shù)及年最大有功負(fù)荷利用小時參考值 241
附表4 并聯(lián)電容器的無功補償率 (ΔqC) 242
附表5 部分并聯(lián)電容器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 242
附表6 部分10kV級電力變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 242
附表7 部分高壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 243
附表8 部分10kV高壓隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 244
附表9 LQJ-10型電流互感器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 244
附表10 部分DW 型低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 245
附表11 DZ10、DZ20系列低壓斷路器的技術(shù)數(shù)據(jù) 245
附表12 RM10型低壓熔斷器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 246
附表13 RT0型低壓熔斷器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 246
附表14 電力變壓器配用的高壓熔斷器規(guī)格 246
附表15 絕緣導(dǎo)線和電纜的電阻和電抗值 246
附表16 導(dǎo)體在正常和短路時的最高允許溫度及熱穩(wěn)定系數(shù) 247
附表17 LJ型鋁絞線、LGJ型鋼芯鋁絞線和LMY型硬鋁母線的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 248
附表18 10kV常用三芯電纜的允許載流量及校正系數(shù) 249
附表19 部分絕緣導(dǎo)線明敷、穿鋼管和穿塑料管時的允許載流量 250
附表20 架空裸導(dǎo)線的最小截面積 253
附表21 絕緣導(dǎo)線芯線的最小截面積 253
附表22 GL-11、15、21、25型電流繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 254
附表23 部分電力裝置要求的工作接地電阻值 254
附表24 GGY-125型工廠配照燈的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 254
附表25 主要電氣設(shè)備型號的含義 255
附表26 電氣設(shè)備常用的文字符號 258
附表27 變配電所主要電氣設(shè)備和導(dǎo)線的圖形符號和文字符號 259
參考文獻(xiàn) 260
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