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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

二、工厂供电系统概况2

三、发电厂和电力系统简介4

第二节 电力系统的电压与电能质量9

一、概述9

二、三相交流电网和电力设备的额定电压9

三、电压偏差与电压调整11

四、电压波动及其抑制13

五、电网谐波及其抑制14

六、三相不平衡及其改善15

七、工厂供配电电压的选择16

第三节 电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式18

一、电力系统的中性点运行方式18

二、低压配电系统的接地型式21

第四节 供电工程设计与施工的一般知识24

一、供电工程设计与施工的一般原则24

二、供电工程设计的内容24

三、供电工程设计的程序与要求25

复习思考题26

习题27

第二章 电力负荷及其计算28

第一节 电力负荷与负荷曲线的有关概念28

一、电力负荷的分级及其对供电电源的要求28

二、用电设备的工作制29

三、负荷曲线及有关的物理量29

第二节 三相用电设备组计算负荷的确定32

一、概述32

二、按需要系数法确定计算负荷33

三、按二项式法确定计算负荷37

第三节 单相用电设备组计算负荷的确定39

一、概述39

二、单相设备组等效三相负荷的计算40

第四节 工厂供电系统的功率损耗和电能损耗43

一、工厂供电系统的功率损耗43

二、工厂供电系统的电能损耗45

第五节 工厂的计算负荷和年电能消耗量46

一、工厂计算负荷的确定46

二、工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷47

三、工厂年电能消耗量的计算49

第六节 尖峰电流及其计算50

一、概述50

二、用电设备尖峰电流的计算50

复习思考题51

习题51

第三章 短路电流及其计算53

第一节 短路与短路电流的有关概念53

一、短路的原因、后果及其形式53

二、无限大容量电力系统中三相短路的物理过程55

三、与短路有关的物理量56

第二节 无限大容量电力系统中三相短路电流的计算58

一、概述58

二、采用欧姆法进行短路计算58

三、采用标么制法进行短路计算63

四、低压电网的短路计算65

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68

一、两相短路电流的计算68

二、单相短路电流的计算68

第四节 短路电流的效应和稳定度校验69

一、概述69

二、短路电流的电动效应和动稳定度校验69

三、短路点附近交流电动机的反馈电流影响71

四、短路电流的热效应和热稳定度校验73

复习思考题75

习题76

第四章 工厂变配电所及其一次系统77

第一节 工厂变配电所的任务、类型及所址选择77

一、工厂变配电所的任务与类型77

二、工厂变配电所的所址选择及负荷中心的确定78

第二节 电气设备中的电弧问题及对触头的要求80

一、概述80

二、电弧的产生80

三、电弧的熄灭81

四、对电气触头的基本要求83

第三节 高压一次设备及其选择84

一、概述84

二、高压熔断器84

三、高压隔离开关86

四、高压负荷开关88

五、高压断路器89

六、高压开关柜97

七、高压一次设备的选择100

第四节 低压一次设备及其选择101

一、概述101

二、低压熔断器102

三、低压刀开关和负荷开关103

四、低压断路器105

五、低压配电屏和配电箱109

六、低压一次设备的选择112

第五节 电力变压器和应急柴油发电机组及其选择112

一、概述112

二、电力变压器的结构、型号及联结组别113

三、电力变压器的容量和过负荷能力116

四、变电所主变压器台数和容量的选择119

五、电力变压器的并列运行条件120

六、应急柴油发电机组的选择121

第六节 互感器及其选择121

一、概述121

二、电流互感器122

三、电压互感器127

第七节 工厂变配电所的主接线图129

一、概述129

二、高压配电所的主接线图132

三、车间和小型工厂变电所的主接线图133

四、工厂总降压变电所的主接线图138

五、接有应急柴油发电机组的变电所主接线图140

第八节 工厂变配电所的布置、结构及安装图141

一、变配电所的总体布置141

二、变配电所及柴油发电机组机房的结构布置143

三、变配电所的电气安装图151

第九节 工厂变配电所及其一次系统的运行维护153

一、变配电所的运行值班制度与要求153

二、变配电所的送电和停电操作155

三、电力变压器的运行维护157

四、配电装置的运行维护158

复习思考题158

习题159

第五章 工厂电力线路161

第一节 工厂电力线路及其接线方式161

一、电力线路的任务和类别161

二、高压线路的接线方式161

三、低压线路的接线方式162

第二节 工厂电力线路的结构和敷设164

一、架空线路的结构和敷设164

二、电缆线路的结构和敷设171

三、车间线路的结构和敷设176

第三节 导线和电缆的选择计算178

一、导线和电缆选择的一般规定178

二、导线和电缆截面选择计算的条件179

三、按发热条件选择导线和电缆截面179

四、按经济电流密度选择导线和电缆截面181

五、线路电压损耗的计算183

第四节 车间动力电气平面布线图188

一、概述188

二、车间动力电气平面布线图简介与示例188

第五节 工厂电力线路的运行维护191

一、架空线路的运行维护191

二、电缆线路的运行维护191

三、车间配电线路的运行维护192

四、线路运行中突然停电的处理192

复习思考题193

习题194

第六章 工厂供电系统的过电流保护195

第一节 过电流保护的任务和要求195

一、过电流保护的类型和任务195

二、对保护装置的基本要求195

第二节 熔断器保护196

一、熔断器在供电系统中的配置196

二、熔断器熔体电流的选择196

三、熔断器保护灵敏度的检验198

四、熔断器的选择与校验198

五、前后熔断器之间的选择性配合200

第三节 低压断路器保护201

一、低压断路器在低压配电系统中的配置201

二、低压断路器脱扣器的选择和整定202

三、低压断路器过电流保护灵敏度的检验203

四、低压断路器的选择与校验203

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204

第四节 常用的保护继电器204

一、概述204

二、电磁式电流继电器和电压继电器206

三、电磁式时间继电器207

四、电磁式信号继电器208

五、电磁式中间继电器209

六、感应式电流继电器210

第五节 工厂高压线路的继电保护213

一、概述213

二、继电保护装置的接线方式213

三、继电保护装置的操作方式214

四、带时限的过电流保护215

五、电流速断保护222

六、有选择性的单相接地保护224

七、线路的过负荷保护226

第六节 电力变压器的继电保护227

一、概述227

二、变压器低压侧短路时换算到高压侧的穿越电流值227

三、变压器低压侧的单相短路保护230

四、变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护230

五、变压器的差动保护232

六、变压器的瓦斯保护235

第七节 高压电动机的继电保护238

一、概述238

二、高压电动机的相间短路保护和过负荷保护238

三、高压电动机的单相接地保护239

第八节 晶体管继电保护239

一、概述239

二、晶体管继电保护的组成240

三、晶体管定时限过电流保护电路（示例）242

第九节 微机继电保护简介244

一、概述244

二、微机保护的硬件245

三、微机保护的软件247

复习思考题248

习题249

第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置251

第一节 二次回路及其操作电源251

一、概述251

二、直流操作电源251

三、交流操作电源253

第二节 高压断路器的控制和信号回路254

一、概述254

二、采用手动操作的断路器控制和信号回路255

三、采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路255

四、采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路257

第三节 变配电所的中央信号装置258

一、中央事故信号装置258

二、中央预告信号装置260

三、闪光信号装置260

第四节 电测量仪表与绝缘监视装置261

一、电测量仪表261

二、绝缘监视装置264

第五节 自动重合闸与备用电源自动投入装置265

一、自动重合闸装置265

二、备用电源自动投入装置269

第六节 供电系统自动化的基本知识270

一、变电所自动化的基本知识270

二、配电线路自动化的基本知识274

第七节 二次回路的安装接线和接线图276

一、二次回路的安装接线要求276

二、二次回路接线图的绘制要求277

三、二次回路接线图的绘制方法277

复习思考题281

习题282

第八章 防雷、接地与电气安全283

第一节 过电压与防雷283

一、过电压及雷电的有关概念283

二、防雷设备286

三、电气装置的防雷293

四、建筑物的防雷295

五、建筑物电子信息系统的防雷297

第二节 电气装置的接地301

一、接地的有关概念301

二、电气装置的接地及其接地电阻305

三、接地装置的计算306

四、接地装置的装设与布置310

第三节 低压配电系统的接地故障保护、漏电保护和等电位联结313

一、低压配电系统的接地故障保护313

二、低压配电系统的漏电电流保护314

三、低压配电系统的等电位联结317

第四节 电气安全与触电急救319

一、电气安全的有关概念319

二、电气安全的一般措施321

三、触电的急救处理324

复习思考题326

习题327

第九章 工厂的节约用电与计划用电328

第一节 节约用电的意义及一般措施328

一、节约用电的意义328

二、节约用电的一般措施328

第二节 电力变压器的经济运行331

一、经济运行与无功功率经济当量的概念331

二、一台变压器运行的经济负荷计算331

三、两台变压器经济运行的临界负荷计算332

第三节 并联电容器的接线、装设、控制、保护及运行维护333

一、并联电容器的接线333

二、并联电容器的装设位置334

三、并联电容器的控制与保护337

四、并联电容器的运行维护338

第四节 计划用电的意义及其一般措施339

一、计划用电的意义339

二、计划用电的一般措施339

第五节 用电管理、电费计收与负荷预测340

一、用电管理的有关法规和重要规定340

二、用电计量与电费计收342

三、电力负荷的预测342

复习思考题344

习题344

第十章 工厂的电气照明345

第一节 照明技术的基本概念345

一、概述345

二、照明技术的有关概念345

第二节 工厂常用的电光源和灯具348

一、工厂常用电光源的类型、特性及其选择348

二、工厂常用灯具的类型及其选择与布置354

第三节 照明质量、照度标准及照度计算359

一、照明质量359

二、照度标准361

三、照度计算361

第四节 照明供电系统及其选择368

一、概述368

二、电气照明的平面布线图369

三、照明供电系统导线截面的选择371

四、照明供电系统保护装置的选择374

复习思考题374

习题375

附录376

附录表1 用电设备组的需要系数、二项式系数及功率因数参考值376

附录表2 部分工厂的需要系数、功率因数及年最大有功负荷利用小时参考值377

附录表3 三相线路导线和电缆单位长度每相阻抗值378

附录表4 三相矩形母线单位长度每相阻抗值380

附录表5 电流互感器一次线圈阻抗值380

附录表6 低压断路器过电流脱扣线圈阻抗值381

附录表7 低压开关触头接触电阻近似值381

附录表8 10kV级S9和SC9系列电力变压器的主要技术数据381

附录表9 并联电容器的无功补偿率△qc383

附录表10 部分并联电容器的主要技术数据384

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384

附录表12 常用高压断路器的主要技术数据385

附录表13 部分万能式低压断路器的主要技术数据386

附录表14 RM 10型低压熔断器的主要技术数据和保护特性曲线388

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389

附录表16 LQJ-10型电流互感器的主要技术数据390

附录表17 外壳防护等级的分类代号390

附录表18 架空裸导线的最小截面391

附录表19 绝缘导线芯线的最小截面391

附录表20 LJ型铝绞线和LGJ型钢芯铝绞线的允许载流量392

附录表21 LMY型矩形硬铝母线的允许载流量392

附录表22 10kV常用三芯电缆的允许载流量及校正系数393

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394

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403

附录表25 普通阀式避雷器与主变压器间的最大电气距离403

附录表26 部分电力装置要求的工作接地电阻值404

附录表27 土壤电阻率参考值404

附录表28 垂直管形接地体的利用系数值405

附录表29 爆炸和火灾危险环境的分区405

附录表30 爆炸危险环境钢管配线的技术要求406

附录表31 普通照明白炽灯的主要技术数据406

附录表32 室内一般照明灯具距离地面的最低悬挂高度406

附录表33 部分工业建筑一般照明标准值（据GB 50034—2004）408

附录表34 部分民用和公共建筑照明标准值（据GB 50034—2004）410

附录表35 GC1—A、B—2G型工厂配照灯的主要技术数据和计算图表411

附录表36 采用GGY-125型高压汞灯的工厂配照灯单位容量参考值412

习题参考答案414

参考文献418