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第1章 绪论1

1.1 电力系统发展概述1

1.2 发电厂及变电所类型1

1.2.1 发电厂类型及新能源发电简介2

1.2.2 变配电所类型3

1.3 电力系统基础7

1.3.1 电力系统的基本概念7

1.3.2 电能的质量指标8

1.3.3 电力系统的额定电压10

1.3.4 电力系统的中性点运行方式11

本章小结15

习题与思考题15

第2章 电力负荷计算17

2.1 计算负荷的意义及计算目的17

2.1.1 电力负荷的概念及分类17

2.1.2 负荷曲线17

2.1.3 负荷计算的意义及目的21

2.2 用电设备计算负荷的确定22

2.2.1 三相用电设备组计算负荷的确定22

2.2.2 单相用电设备组计算负荷的确定31

2.3 供电系统的功率损耗与电能损耗33

2.3.1 线路的功率损耗34

2.3.2 电力变压器的功率损耗34

2.3.3 线路及变压器的电能损耗35

2.4 用户计算负荷的确定36

2.4.1 按逐级计算法确定用户的计算负荷36

2.4.2 按需要系数法确定用户的计算负荷38

2.4.3 估算法38

2.5 尖峰电流及其计算39

2.5.1 单台用电设备供电的支线尖峰电流计算39

2.5.2 多台用电设备供电的干线尖峰电流计算39

本章小结40

习题与思考题40

第3章 短路电流及其计算42

3.1 短路概述42

3.1.1 短路的基本概念42

3.1.2 短路的危害42

3.1.3 短路的种类43

3.1.4 短路电流计算的目的与基本假设43

3.2 短路过程的分析44

3.2.1 无限大容量系统44

3.2.2 三相短路过渡过程分析44

3.2.3 有关短路的物理量47

3.2.4 有限大容量电源供电系统短路电流暂态过程分析49

3.3 无限大容量电源供电系统三相短路电流计算50

3.3.1 欧姆法短路电流计算50

3.3.2 标幺值法短路电流计算55

3.4 两相和单相短路电流的计算60

3.4.1 两相短路计算60

3.4.2 单相短路计算61

3.5 短路电流的效应和稳定度校验61

3.5.1 短路电流的热效应和热稳定度62

3.5.2 短路电流的电动力效应65

本章小结68

习题与思考题69

第4章 供配电一次系统70

4.1 供配电一次系统概述70

4.1.1 一次设备及其分类70

4.1.2 电气设备运行中的电弧问题与灭弧方法70

4.2 电力变压器及其选择73

4.2.1 电力变压器及其分类73

4.2.2 电力变压器的结构和联结组标号74

4.2.3 电力变压器的容量和过负荷能力75

4.2.4 变电所变压器的选择77

4.2.5 电力变压器并列运行的条件80

4.3 互感器80

4.3.1 电流互感器81

4.3.2 电压互感器86

4.4 高压一次设备89

4.4.1 高压熔断器89

4.4.2 高压隔离开关91

4.4.3 高压负荷开关93

4.4.4 高压断路器95

4.4.5 高压开关柜102

4.4.6 高压一次设备的选择与校验106

4.5 低压一次设备107

4.5.1 低压熔断器107

4.5.2 低压刀开关和负荷开关110

4.5.3 低压断路器112

4.5.4 低压配电装置117

4.5.5 低压一次设备的选择120

4.6 变配电所的电气主接线120

4.6.1 电气主接线概述120

4.6.2 主接线的基本接线方式121

4.6.3 工厂变配电所常用的主接线125

本章小结132

习题与思考题133

第5章 供配电线路135

5.1 电力线路及其接线方式135

5.1.1 高压线路的接线方式135

5.1.2 低压线路的接线方式137

5.2 电力线路的结构和敷设139

5.2.1 架空线路的结构和敷设139

5.2.2 电缆线路的结构和敷设147

5.3 导线和电缆截面的选择计算152

5.3.1 按发热条件选择导线和电缆的截面153

5.3.2 按经济电流密度选择导线和电缆的截面155

本章小结156

习题与思考题156

第6章 供电系统的二次接线及防雷与接地158

6.1 二次接线概述158

6.1.1 二次接线的基本概念158

6.1.2 二次接线的原理图和安装图158

6.1.3 变电所二次回路的操作电源162

6.1.4 高压断路器的控制与信号回路169

6.2 变电所的防雷与接地180

6.2.1 过电压及雷电的有关概念180

6.2.2 防雷装置及保护范围182

6.2.3 变配电所及架空线路的防雷措施188

6.2.4 供配电系统的接地191

6.2.5 接地电阻及其计算198

6.2.6 电气安全202

本章小结205

习题与思考题206

第7章 工厂继电保护208

7.1 继电保护基本知识208

7.1.1 继电保护的任务208

7.1.2 对继电保护的基本要求208

7.1.3 继电保护装置的组成209

7.2 继电器分类209

7.2.1 电磁式电流继电器和电压继电器210

7.2.2 电磁式时间继电器211

7.2.3 电磁式信号继电器212

7.2.4 电磁式中间继电器213

7.3 线路的电流电压保护214

7.3.1 保护装置的接线方式214

7.3.2 过电流保护215

7.3.3 低电压起动的过电流保护219

7.3.4 无时限电流速断保护220

7.3.5 电流电压联锁速断保护221

7.3.6 带时限电流速断保护222

7.3.7 三段式过电流保护223

7.4 电力变压器保护226

7.4.1 概述226

7.4.2 变压器的气体保护227

7.4.3 变压器的电流速断保护229

7.4.4 变压器的纵联差动保护230

7.5 电力电容器保护233

7.5.1 概述233

7.5.2 电容器组与断路器之间连线短路故障时的电流保护234

7.5.3 电容器组的横联差动保护235

7.6 高压电动机保护236

7.6.1 概述236

7.6.2 电动机的相间短路保护237

7.6.3 电动机的过负荷保护238

7.7 低压配电系统保护238

7.7.1 220V/380V低压配电系统特点238

7.7.2 低压熔断器保护239

7.7.3 低压断路器保护241

本章小结243

习题与思考题243

第8章 工厂电气照明245

8.1 电气照明的基本概念245

8.2 照明电光源和照明灯具246

8.2.1 照明电光源246

8.2.2 照明灯具253

本章小结263

习题与思考题264

第9章 电力系统的MATLAB/SIMULINK建模与仿真265

9.1 电力系统常用仿真软件简介265

9.2 MATLAB/SIMULINK的特点266

9.2.1 MATLAB的特点266

9.2.2 SIMULINK的特点267

9.2.3 SimPowerSystems库的特点267

9.3 电力系统稳态仿真269

9.3.1 连续系统仿真269

9.3.2 离散系统仿真271

9.3.3 相量法仿真274

9.4 电力系统电磁暂态仿真275

9.4.1 断路器模块275

9.4.2 暂态仿真分析277

9.5 电力系统机电暂态仿真279

9.5.1 输电系统的描述280

9.5.2 单相故障283

9.5.3 三相故障284

习题与思考题285

附录286

参考文献300