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第1章 电力系统的基本知识1

1 电力系统的组成及要求1

1.1 电力系统的组成1

1.2 联合电力系统的优越性3

1.3 对电力系统的基本要求4

2 电网的额定电压6

3 电力系统中性点的运行方式8

3.1 中性点不接地方式9

3.2 中性点经消弧线圈接地的系统14

3.3 中性点直接接地系统19

4 工厂企业供电系统20

4.1 工厂企业的供电方式20

4.2 工厂企业高压配电网络29

第2章 变配电所常用电气设备34

1 闸刀开关34

2 接触器34

2.1 交流接触器35

2.3 交、直流接触器的型号含义39

2.2 CZ0系列直流接触器39

2.4 按钮40

3 熔断器40

3.1 熔断器的技术特性40

3.2 熔断器的类型和结构45

3.3 低压熔断器的选择50

4 磁力启动器及自动开关55

4.1 磁力启动器55

4.2 自动空气开关59

第3章 隔离开关及其操作机构71

1 概述71

1.1 隔离开关的用途与要求71

1.2 隔离开关的类型72

2 户内隔离开关73

2.1 GN2-10/400型隔离开关73

2.2 GN6-10/400型隔离开关73

3.1 GW2型隔离开关74

3 户外隔离开关74

2.3 GN10-20型隔离开关74

3.2 GW4型双柱式隔离开关75

3.3 GW5-110D型V形隔离开关76

3.4 GW6-200GD型单柱隔离开关76

3.5 GW7-330型三柱式隔离开关79

4 隔离开关的操作机构80

4.1 CS6型手动杠杆操作机构80

4.3 电动操作机构82

4.2 CS9型手动蜗轮操作机构82

4.4 CY2型电动液压操作机构83

5 隔离开关的选择、操作及维护86

5.1 隔离开关的技术参数86

5.2 隔离开关的操作86

第4章 高压断路器及其操作机构90

1 概述90

1.1 高压断路器的用途和基本结构90

1.2 高压断路器的类型及其型号含义90

1.3 高压断路器的技术参数92

1.4 对高压断路器的基本要求93

2 多油断路器94

2.1 DW8-35型多油断路器的结构95

2.2 DW8-35型断路器的灭弧结构及灭弧原理96

2.3 DW8-35型断路器的性能97

3 少油断路器98

3.1 SN2-10G型少油断路器98

3.2 SN10-10型少油断路器102

3.3 SN4-10，SN4-20G型少油断路器106

3.4 SW6-110GA型少油断路器110

3.5 SW6-220型少油断路器113

4 压缩空气断路器114

4.1 空气断路器的特点114

4.2 空气断路器的结构形式114

4.3 KW4系列空气断路器115

5 SF6断路器和真空断路器118

5.1 SF6断路器118

5.2 真空断路器121

6.1 操作机构的作用和类型122

6 断路器的操作机构122

6.2 操作系统的主要组成部分123

6.3 操作机构127

7 断路器常见的故障与处理方法143

7.1 断路器常见的故障与处理方法143

7.2 检修后对断路器的验收项目147

7.3 断路器操作把的操作148

第5章 变压器 互感器149

1 变压器的类别和结构149

1.1 变压器的类别149

1.2 变压器的工作原理150

1.3 变压器结构151

2 变压器的空载运行157

2.1 空载运行时的电势157

2.2 空载运行时的矢量图159

2.3 空载运行时的等值电路161

3.1 变压器有载运行时的电磁关系162

3 变压器的有载运行162

3.2 折算值165

3.3 有载运行时的矢量166

3.4 有载运行时的等值电路168

4 三相变压器170

4.1 极性170

4.2 三相变压器的连接组171

4.3 变压器绕组极性的测定176

5 变压器的并列运行177

5.1 变比不同时对变压器并列运行的影响178

5.2 短路阻抗不同对变压器并列运行的影响181

5.3 连接组别不同时对变压器并列运行的影响182

6 变压器的运行和事故处理183

6.1 变压器在正常运行时的监视和维护183

6.2 变压器的不正常运行186

6.3 变压器常见故障的判断190

7 电流互感器198

7.1 电流互感器的结构和工作原理198

7.2 电流互感器的极性及测定方法204

8.1 电压互感器的分类和结构208

8 电压互感器208

8.2 电压互感器的工作原理与特性209

8.3 电压互感器的极性及测定方法210

8.4 电压互感器的接线方式211

8.5 电压互感器的运行215

第6章 电力电缆 母线 绝缘子220

1 电力电缆220

1.1 电缆线路的结构220

1.2 电缆截面的选择223

1.3 电缆线路的运行与维护225

1.4 电缆的预防性试验228

2 母线230

2.1 母线的分类230

2.2 母线的结构231

2.3 母线的发热231

2.4 母线的安装232

2.5 母线的排列234

2.6 母线的刷漆234

3.2 绝缘子的分类235

3 绝缘子235

3.1 绝缘子的作用235

3.3 绝缘子的选择237

第7章 电力负荷及其计算240

1 负荷曲线及负荷率240

1.1 日负荷曲线240

1.2 年负荷曲线241

2 计算负荷的确定242

2.1 计算负荷的意义242

1.3 负荷率242

2.2 用电设备容量的确定243

2.3 需要系数的意义245

2.4 按需要系数法确定计算负荷248

3 工厂企业总计算负荷的确定252

3.1 工厂需要系数法253

3.2 按全年产量和单位产品消耗电量计算法253

3.3 逐级计算法253

4.1 供电系统的功率损耗254

4 供电系统的功率损耗、电能损耗及功率因数的确定254

3.7 确定全厂总计算负荷254

3.6 确定总降压变电所引出线的计算负荷254

3.5 确定总降压变电所低压母线的计算负荷254

3.4 确定车间变电所高压侧(6～10kV侧)计算负荷254

4.2 供电系统能量损耗的估算255

4.3 全厂功率因数的确定256

第8章 工厂变电所一次系统操作、事故处理及安全措施258

1 工厂供电系统的方案比较258

2 变电所位置及变压器容量及数量的选择259

2.1 总降压变电所位置的选择260

2.2 总降压变电所变压器容量及数量选择261

3 变电所的主接线图265

3.1 接线图的意义和目的265

3.2 对变电所主接线图的要求267

3.3 总降压变电所接线图268

3.4 母线制272

3.5 配电所接线276

4 工厂380V配电系统及结构278

4.1 配电方式278

4.2 结构280

5 工厂供电系统的倒闸操作281

5.1 概述281

5.2 操作票的一般规定283

5.3 倒闸操作的技术规定及一般规定284

5.4 倒闸操作的注意事项286

5.5 倒闸操作实例287

6 变电所操作票15步程序法296

7.1 事故处理的一般规定298

7 变电所内的事故处理298

7.2 变电所内的事故现象、可能原因及处理方法299

8 变电所内的安全检修305

8.1 变电所内保证安全作业的组织措施305

8.2 变电所内保证安全作业的技术措施310

9 变电所内检修的10步法313

第9章 短路电流及其计算315

1 短路电流产生的原因及后果315

1.1 短路的原因和后果315

2.1 无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程317

1.2 短路的形式317

2 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程及有关物理量317

2.2 有关短路的物理量319

3 三相短路电流的计算321

3.1 概述321

3.2 采用有名单位制计算法计算323

3.3 相对单位制计算法(*表示标幺值)327

4 两相短路电流的计算332

5 短路电流的效应333

5.1 短路电流的电动效应333

5.2 短路电流的热效应335

第10章 继电保护与二次回路339

1 继电保护的作用与任务339

2 继电保护的基本要求与基本原理341

2.1 继电保护的基本要求341

2.2 继电保护的基本原理345

3.1 继电器的作用347

3.2 继电器的分类347

3 继电器的分类和基本要求347

3.3 对继电器的基本要求348

4 常用继电器的工作原理及内部结线349

4.1 电磁型继电器工作原理综述349

4.2 电磁型电流继电器351

4.3 电磁型电压继电器354

4.4 电磁式时间继电器356

4.5 电磁型中间继电器359

4.6 信号继电器363

4.7 感应型电流继电器366

5 电流保护的接线方式371

5.1 三种基本接线方式371

5.2 各种接线方式工作性能分析372

6 工厂供电系统的继电保护375

6.1 过电流保护375

6.2 电流速断保护381

6.3 中性点不接地系统中单相接地的保护385

7 变压器保护387

7.1 变压器的瓦斯保护387

7.2 变压器的差动保护392

8 工厂供电系统电源自动投入装置405

第11章 工业企业变电所的操作电源408

1 概述408

1.1 操作电源的作用及分类408

1.2 操作电源的重要性及其应用408

2 铅酸蓄电池409

2.1 蓄电池的基本概念及构造409

2.2 铅酸蓄电池的构造409

3.1 放电过程中的电化反应412

3 铅酸蓄电池的工作原理412

3.2 充电过程中的电化反应413

3.3 铅酸蓄电池的电势414

3.4 GFM型阀控式铅酸蓄电池的工作原理414

4 蓄电池组的运行方式415

4.1 充电-放电运行方式工作的蓄电池组415

4.2 浮充电运行方式工作的蓄电池组419

5 硅整流电容储能及复式整流装置422

5.1 硅整流电容储能422

5.2 复式整流装置425

6 绝缘监察装置及电压监察装置427

6.1 绝缘监察装置427

6.2 电压监察装置436

7 直流供电网络437

第12章 断路器的控制和信号回路440

1 控制开关和操动机构440

1.1 控制开关440

1.2 操动机构445

2.1 断路器的跳、合闸回路446

2 断路器的控制及信号回路接线图446

2.2 防止断路器多次合闸的“跳跃”闭锁装置(以下简称“防跳”)448

2.3 断路器的位置指示灯回路449

2.4 断路器自动跳闸或自动合闸的信号装置449

2.5 熔断器与跳、合闸回路完整性的监视装置451

2.6 灯光监视的断路器控制回路451

2.7 音响监视的断路器控制回路453

3 断路器控制和信号回路中信号灯、附加电阻和继电器的选择457

3.1 控制回路中信号灯及附加电阻的选择457

4 闪光装置459

3.2 中间继电器的选择459

第13章 中央信号及其他信号装置464

1 事故信号464

1.1 简单的事故信号装置464

1.2 中央复归能重复动作的事故信号装置466

2 预告信号装置475

3 保护装置动作和自动重合闸动作信号480

第14章 二次接线的基本概念及施工图483

1 原理接线图483

2 展开接线图485

3 安装接线图简介492

4 展开接线图中的回路编号492

5 端子排图497

5.1 接线端子的分类及用途497

5.2 端子排设计原则499

6 屏背面接线图507

1.2 大气过电压514

1.1 过电压种类514

1 过电压种类及产生514

第15章 过电压保护及接地装置514

1.3 内部过电压518

2 过电压保护设备523

2.1 避雷针和避雷线523

2.2 阀型避雷器527

3 线路过电压保护534

3.1 配电线路过电压保护534

3.2 低压架空线路的过电压保护534

3.3 配电变压器的过电压保护535

4 变、配电所及高压电动机的过电压保护537

4.1 变、配电所的直击雷保护537

4.2 变、配电所配电装的过电压保护539

4.3 高压电动机过电压保护542

5 接地装置545

5.1 接地装置的结构545

5.2 电气装置接地要求和范围548

5.3 接地范围549

5.4 接地电阻549