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前言1

本书常用字符表1

第一章　概论1

第一节　工厂供电及电力系统的基本知识1

一、工厂供电的意义和要求1

目录1

二、工厂供电系统概况2

三、发电厂和电力系统简介5

一、概述11

第二节 电力系统的电压与电能质量11

二、三相交流电网和电力设备的额定电压12

三、电压偏差与电压调整14

四、电压波动及其抑制17

五、三相不平衡及其改善18

六、电网谐波及其抑制20

七、工厂供配电电压的选择23

第三节　电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地型式25

一、电力系统的中性点运行方式25

二、低压配电系统的接地型式29

一、供电工程设计与施工的一般原则32

第四节　供电工程设计与施工一般知识32

二、供电工程设计的内容33

三、供电工程设计的程序与要求34

复习思考题35

习题36

第一节　电力负荷与负荷曲线的有关概念38

一、电力负荷的分级及其对供电的要求38

第二章　电力负荷及其计算38

二、用电设备的工作制39

三、负荷曲线及有关的物理量40

第二节　三相用电设备组计算负荷的确定43

一、概述43

二、按需要系数法确定计算负荷44

三、按二项式法确定计算负荷49

第三节　单相用电设备组计算负荷的确定51

一、概述51

二、单相设备组等效三相负荷的计算52

一、工厂供电系统的功率损耗57

第四节　工厂供电系统的功率损耗和电能损耗57

二、工厂供电系统的电能损耗59

第五节　工厂的计算负荷和年电能消耗量61

一、工厂计算负荷的确定61

二、工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷62

三、工厂年电能消耗量的计算65

第六节　尖峰电流及其计算66

一、概述66

二、用电设备尖峰电流的计算66

习题67

复习思考题67

第三章　短路电流及其计算69

第一节　短路与短路电流有关概念69

一、短路的原因、后果及其形式69

二、无限大容量电力系统中三相短路的物理过程71

三、与短路有关的物理量73

第二节　无限大容量电力系统中三相短路电流的计算75

一、概述75

二、采用欧姆法进行短路计算75

三、采用标幺制法进行短路计算80

四、低压电网的短路计算83

第三节　无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算86

一、两相短路电流的计算86

二、单相短路电流的计算87

第四节　短路电流的效应和稳定度校验88

一、概述88

二、短路电流的电动效应和动稳定度校验88

三、短路点附近交流电动机的反馈电流影响90

四、短路电流的热效应和热稳定度校验92

复习思考题95

习题96

第四章　工厂变配电所及其一次系统97

第一节　工厂变配电所的任务、类型及所址选择97

一、变配电所的任务与类型97

二、变配电所的所址选择99

第二节　电气设备中的电弧问题及对触头的要求101

一、概述101

二、电弧的产生101

三、电弧的熄灭102

第三节　高压一次设备及其选择105

一、概述105

四、对电气触头的基本要求105

二、高压熔断器106

三、高压隔离开关111

四、高压负荷开关111

五、高压断路器113

六、高压开关柜118

七、高压一次设备的选择121

第四节　低压一次设备及其选择122

一、概述122

二、低压熔断器123

三、低压刀开关和负荷开关125

四、低压断路器127

五、低压配电屏133

六、低压一次设备的选择133

第五节　电力变压器及其选134

择134

一、概述134

二、电力变压器的结构、型号及联结组别135

三、电力变压器的容量和过负荷能力140

四、变电所主变压器台数和容量的选择143

五、电力变压器的并列运行条件144

第六节　互感器及其选择145

一、概述145

二、电流互感器146

三、电压互感器152

第七节　工厂变配电所的主接线图156

一、概述156

二、高压配电所的主接线图156

三、车间和小型工厂变电所的主接线图162

四、工厂总降压变电所的主接线图166

第八节　工厂变配电所的布置、结构及安装图170

一、变配电所的总体布置170

二、变配电所的结构172

三、变配电所的电气安装图181

第九节　工厂变配电所及其一次系统的运行维护183

一、变配电所的运行值班制度与要求183

二、变配电所的送电和停电操作185

三、电力变压器的运行维护187

四、配电装置的运行维护188

复习思考题189

习题190

第五章　工厂电力线路191

第一节　工厂电力线路及其接线方式191

一、电力线路的任务和类别191

二、高压线路的接线方式191

三、低压线路的接线方式192

第二节　工厂电力线路的结构和敷设195

一、架空线路的结构和敷设195

二、电缆线路的结构和敷设201

三、车间线路的结构和敷设207

第三节　导线和电缆的选择计算208

一、导线和电缆选择的一般规定208

二、导线和电缆截面选择计算的条件210

三、按发热条件选择导线和电缆截面211

四、按经济电流密度选择导线和电缆截面213

五、线路电压损耗的计算215

第四节　工厂电力线路的运行维护222

一、架空线路的运行维护222

二、电缆线路的运行维护222

四、线路运行中突然停电的处理223

三、车间配电线路的运行维护223

复习思考题224

习题224

第六章　工厂供电系统的过电流保护226

第一节　过电流保护的任务226

和要求226

一、过电流保护的类型和任务226

二、对保护装置的基本要求226

第二节　熔断器保护227

一、熔断器在供电系统中的配置227

二、熔断器熔体电流的选择228

三、熔断器保护灵敏度的检验231

四、熔断器的选择与校验231

五、前后熔断器之间的选择性配合232

第三节　低压断路器保护234

一、低压断路器在低压配电系统中的配置234

二、低压断路器脱扣器的选择和整定235

三、低压断路器过电流保护灵敏度的检验236

四、低压断路器的选择与校验237

一、概述238

五、前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间的选择性配合238

第四节　常用的保护继电器238

二、电磁式电流继电器和电压继电器240

三、电磁式时间继电器242

四、电磁式信号继电器243

五、电磁式中间继电器244

六、感应式电流继电器245

一、概述249

二、继电保护装置的接线方式249

第五节　工厂高压线路的继电保护249

三、继电保护装置的操作方式251

四、带时限的过电流保护252

五、电流速断保护260

六、有选择性的单相接地保护263

七、线路的过负荷保护266

第六节　电力变压器的继电保护267

一、概述267

二、变压器低压侧短路时换算到高压侧的穿越电流值267

三、变压器低压侧的单相短路保护270

四、变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护271

五、变压器的差动保护273

六、变压器的瓦斯保护277

第七节　高压电动机的继电保护279

一、概述279

二、高压电动机的相间短路保护和过负荷保护280

三、高压电动机的单相接地保护281

二、晶体管继电保护的组成282

一、概述282

第八节　晶体管继电保护282

三、晶体管定时限过电流保护电路（示例）285

第九节　微机继电保护简介288

一、概述288

二、微机保护的硬件289

三、微机保护的软件291

复习思考题293

习题294

一、概述296

二、直流操作电源296

第一节　二次回路及其操作电源296

第七章　工厂供电系统的二次回路和自动装置296

三、交流操作电源299

第二节　高压断路器的控制和信号回路299

一、概述299

二、采用手动操作的断路器控制和信号回路300

三、采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路301

四、采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路303

一、中央事故信号装置304

第三节　变配电所的中央信号装置304

二、中央预告信号装置307

三、闪光信号装置307

第四节 电测量仪表与绝缘监视装置308

一、电测量仪表308

二、绝缘监视装置311

第五节 自动重合闸与备用电源自动投入装置313

一、自动重合闸装置313

二、备用电源自动投入装置317

第六节　供电系统自动化基本知识319

一、变电所自动化基本知识319

二、配电线路自动化基本知识324

第七节　二次回路的接线和接线图326

一、二次回路的接线要求326

二、二次回路接线图的绘制要求327

三、二次回路接线图的绘制方法327

复习思考题331

习题333

第八章　防雷、接地与电气安全334

第一节　过电压与防雷334

一、过电压及雷电的有关概念334

二、防雷设备337

三、防雷措施346

第二节 电气装置的接地351

一、接地的有关概念351

二、电气装置的接地及其接地电阻354

三、接地装置的计算356

四、接地装置的装设与布置361

五、低压配电系统的接地故障保护和等电位联结364

第三节 电气安全与触电急救368

一、电气安全的有关概念368

二、电气安全的一般措施370

三、触电的急救处理374

复习思考题377

习题378

第九章　工厂的电气照明379

第一节　照明技术的基本概念379

一、概述379

二、照明技术的有关概念379

第二节　工厂常用的电光源和灯具382

一、工厂常用电光源的类型、特性及其选择382

二、工厂常用灯具的类型及其选择与布置389

第三节　照度标准与照度计算394

一、工厂照明的照度标准394

二、照度的计算395

第四节　照明供电系统及其选择402

一、概述402

二、电气照明的平面布线图404

三、照明供电系统导线截面的选择408

四、照明供电系统保护装置的选择411

复习思考题411

习题412

第十章　工厂的节约用电与计划用电413

第一节　节约用电的意义及其一般措施413

一、节约用电的意义413

二、节约用电的一般措施413

第二节 电力变压器的经济运行417

一、经济运行与无功功率经济当量的概念417

二、一台变压器运行的经济负荷计算417

三、两台变压器经济运行的临界负荷计算418

一、并联电容器的接线420

第三节　并联电容器的接线、装设、控制、保护及其运行维护420

二、并联电容器的装设位置421

三、并联电容器的控制与保护423

四、并联电容器的运行维护426

第四节　计划用电的意义及其一般措施427

一、计划用电的意义427

二、计划用电的一般措施427

第五节　用电管理与负荷预测428

一、用电管理的有关法规和重要规定428

二、电力负荷的预测430

习题432

复习思考题432

附录434

附录表1　用电设备组的需要系数、二项式系数及功率因数值434

附录表2　部分工厂的全厂需要系数、功率因数及年最大有功负荷利用小时参考值435

附录表3　三相线路导线和电缆单位长度每相阻抗值436

附录表4　三相矩形母线单位长度每相阻抗值438

附录表5　电流互感器一次线圈阻抗值438

附录表8　10kV级S9和SC9系列电力变压器的主要技术数据439

附录表7　低压开关触头接触电阻近似值439

附录表6　低压断路器过电流脱扣线圈阻抗值439

附录表9　并联电容器的无功441

补偿率△qc441

附录表10　部分并联电容器的主要技术数据442

附录表11 导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数442

附录表12　常用高压断路器的主要技术数据443

附录表13　部分万能式低压断路器的主要技术数据444

附录表14　RM10型低压熔断器的主要技术数据和保护特性曲线446

附录表15　RT0型低压熔断器的主要技术数据和保护特性曲线447

附录表17　外壳防护等级的分类代号448

附录表16　LQJ-10型电流互感器的主要技术数据448

附录表18　架空裸导线的最小截面449

附录表19　绝缘导线芯线的最小截面449

附录表20　LJ型铝绞线和LGJ型钢芯铝绞线的允许载流量450

附录表21　LMY型矩形硬铝母线的允许载流量451

附录表22　10kV常用三芯电缆的允许载流量及校正系数452

附录表23　绝缘导线明敷、穿钢管和穿塑料管时的允许载流量454

附录表24　GL-11、15 21、25型电流继电器的主要技术数据及其动作特性曲线463

附录表25　普通阀式避雷器与主变压器间的最大电气距离463

附录表27　土壤电阻率参考值464

附录表26　部分电力装置要求的工作接地电阻值464

附录表28　垂直管形接地体的利用系数值465

附录表29　爆炸和火灾危险环境的分区465

附录表30　爆炸危险环境钢管配线的技术要求466

附录表31　普通照明白炽灯的主要技术数据466

附录表32　室内一般照明灯具距离地面的最低悬挂高度466

附录表33　生产车间及工作和生活场所的照度标准值468

附录表34　GC1-A、B-1型配照灯的主要技术数据和计算图表470

习题参考答案473

附录表35　配照灯的比功率参考值477

主要参考文献477