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第一章 变压器的选择 1

第一节 变压器的结构与工作原理 1

一、电力变压器的用途和分类 1

二、变压器的基本结构和工作原理 1

三、变压器等效电路 2

四、变压器相量图 2

五、三绕组变压器 2

第二节 变压器的运行特性 3

一、空载电流和空载损耗 3

二、变压器励磁涌流 3

三、短路阻抗 4

四、变压器短路电流 4

五、变压器的负载损耗 4

六、变压器的效率 5

七、变压器的电压调整率 5

第三节 变压器的铭牌 7

一、额定容量 7

二、联结组别 8

三、绝缘水平 9

四、冷却方式与温升 9

五、调压方式 10

第四节 变压器的参数测定 11

一、变压器空载试验 11

二、变压器空载试验电路 12

三、变压器局部放电试验 12

第五节 变压器的并联运行 13

一、变压器并联运行的条件 13

二、变比不等的变压器并联运行 13

三、联结组别不等的变压器并联运行 13

四、短路阻抗不等的变压器并联运行 13

第六节 三相变压器的不对称运行 14

一、相序的等效电路 14

二、Yyn联结变压器带单相负荷运行 14

第七节 变压器的瞬变过程 15

一、空载合闸 15

二、不对称运行及其影响 15

第八节 干式变压器 16

一、铁心 16

二、高压绕组和低压绕组 16

三、绝缘方式 17

四、变压器的冷却方式 18

第九节 不同类型变压器的选用 18

一、Dyn11变压器 18

二、有载调压变压器 18

三、三绕组变压器 18

四、接地变压器 18

五、隔离变压器 19

第十节 变压器运行 19

一、测试 19

二、特殊试验 20

三、绕组电阻测量 20

四、短路阻抗和负载损耗测量 20

五、空载损耗和空载电流测量 21

第二章 负荷计算 23

第一节 设备功率的计算 23

一、不同工作制用电设备的设备功率 23

二、照明负荷 24

三、空调负荷 25

四、水泵设备负荷 28

五、消防负荷 30

六、运输设备负荷 32

七、厨房和餐厅负荷 33

八、弱电机房负荷 33

九、娱乐设施负荷 34

十、变电所负荷 34

第二节 需要系数法确定计算负荷 35

一、需要系数的确定 35

二、用电设备组的计算负荷 38

三、配电干线和配电所的计算负荷 39

四、总变电所的计算负荷 40

第三节 单位面积法确定计算负荷 40

一、单位面积功率法 40

二、单位指标法 43

三、北京地区单位面积和单位指标 43

第四节 单相负荷的计算 43

一、计算原则 43

二、精确换算 43

三、近似估算 44

四、照明支路的负荷计算 45

第五节 季节负荷的计算 47

第六节 冲击负荷的计算 47

一、临时性负荷 47

二、冲击负荷 48

三、冲击电流计算 48

第七节 功率损耗的计算 48

一、线路损耗 48

二、变压器中的功率损耗计算 49

第八节 无功补偿的计算 50

一、功率因数 50

二、无功功率 51

三、无功补偿量的计算 52

四、电力电容器的选择 54

第九节 变压器容量的计算 55

一、按变压器的效率最高时的负荷率来计算容量 55

二、按计算负荷来确定变压器容量 56

三、变压器型式的选择 57

四、干式变压器的过载能力 58

五、专用变压器 59

第十节 备用电源容量的计算 59

一、柴油发电机组 59

二、蓄电池 62

三、EPS选择 62

第十一节 建筑物电气负荷计算的实例 64

第三章 建筑供配电的设计要求 66

第一节 建筑物负荷等级的确定 66

一、相关规定 66

二、由供电电压和负荷量需求确定等级 67

三、由建筑物功能确定等级 69

四、由建筑物内的电气设备确定等级 69

第二节 供电电压及其输送能力 73

一、供电电压的确定 73

二、额定电压 73

三、输送能力 75

第三节 保证供电电能质量的措施 76

一、电能质量体系 76

二、改善电压偏移的措施与电压调整 77

三、控制电压波动和电压闪变 81

四、降低不对称度的方法 82

五、频率偏差 82

六、抑制谐波的措施 83

七、保证供电可靠性的措施 87

第四章 建筑供配电系统设计 88

第一节 供电区域的规划设计 88

一、总变电所的确定 88

二、开闭站设立 89

三、电力线路的走向 89

第二节 供电系统中性点运行方式的设计 92

一、中性点不接地的应用 92

二、中性点直接接地的应用 94

三、中性点经消弧线圈（电阻）接地的应用 95

第三节 变电所高低压主接线设计 96

一、主接线设计的原则 96

二、单母线不分段的应用 97

三、单母线分段的应用 98

四、单母线带旁路的应用 99

五、无母线接线的应用 99

六、主接线的应用 103

第四节 高低压配电系统设计 105

一、配电系统设计的原则 105

二、低压配电系统的接地型式选择 106

第五节 无功补偿的设计要求 108

一、并联电容器接入电网的基本要求 108

二、并联电容器的接线方式 109

三、并联电容器的配套设备和连接 110

四、并联电容器装置设备 110

五、并联电容器的保护装置和投切装置 113

第六节 滤波器的设置 114

一、无源功率滤波器的应用 114

二、有源电力滤波器的应用 115

第七节 典型建筑供配电系统设计实例 117

一、住宅 117

二、写字楼 117

三、综合楼 117

四、商场 117

五、宾馆 117

六、体育馆 117

第五章 变配电所的确定和电气设备的布置 118

第一节 变配电所的型式确定 118

一、独立式变电所 118

二、地下变电所 118

三、附设变电所 118

四、户外变电所 118

五、箱式变电站 119

第二节 箱式变（预装式变电站） 122

一、欧式箱变 122

二、埋地式欧式箱变 135

三、美式箱变 137

四、中式箱变 142

五、高压开关设备 143

六、成套开关设备 146

第三节 变电所的布置要求 146

一、一般要求 146

二、变电所布置对相关专业的要求 147

三、高层建筑物内变电所的特殊要求 150

四、变压器室布置 151

五、高压配电室布置 152

六、低压配电室布置 153

七、电力电容器装置 153

八、控制室 153

第四节 10kV配电工程典型设计 154

一、设计对象 154

二、主要技术原则 154

三、10kV和380/220V架空配电线路设计 155

四、电缆敷设设计 156

五、10kV配电工程典型设计技术导则目录 156

六、10kV、380/220V架空配电线路典型设计技术导则目录 159

七、电缆敷设典型设计技术导则目录 160

第五节 典型变电所布置 161

一、独立变电所 161

二、地下变电所 161

第六章 短路电流计算 168

第一节 无穷大功率电源的特征 168

一、特征 168

二、系统的短路容量 169

第二节 三相短路的过渡过程 169

一、系统短路前的状态 169

二、系统短路后的状态 169

三、系统短路的过渡过程 170

四、短路相关物理量 170

第三节 三相对称短路电流的计算 172

一、正序阻抗的定义 173

二、元件正序阻抗 173

三、标幺值法 175

四、有名单位制法 176

五、短路容量法 177

六、实用运算曲线法 178

第四节 两相不对称短路电流的计算 186

一、对称分量法 186

二、负序阻抗的定义 187

三、元件负序电抗 187

四、序阻抗法 188

五、估算法 190

第五节 接地短路电流的计算 191

一、零序阻抗的定义 191

二、零序网络的确定 191

三、元件的零序电抗 191

四、单相接地故障的短路电流计算 191

五、两相接地故障的短路电流计算 193

六、低压系统的单相短路电流计算 194

第六节 异步电动机对短路冲击电流的影响 195

第七节 系统运行方式切换对短路电流的影响 196

第八节 变压器低压侧短路时折算到高压侧穿越电流的换算关系 196

第九节 短路电流的效应 197

一、短路时的最大电动力 197

二、短路动稳定校验 198

三、短路电流的发热 199

四、短路热稳定校验 202

第十节 短路电流计算的实例分析 202

一、三相短路电流计算 202

二、两相短路电流计算 208

三、单相接地短路电流计算 209

四、短路电流的力效应和热效应 210

第七章 电气设备的选择 211

第一节 电气设备选择的原则和开关设备的几个术语 211

一、电气设备选择的一般原则 211

二、关于开关设备的几个术语 211

三、开关设备的功能 212

第二节 高压电气设备 213

一、高压开关电器的选择 213

二、高压熔断器 214

三、高压隔离开关 217

四、高压负荷开关 218

五、高压断路器 219

六、高压绝缘子 220

七、高压开关柜选择 221

八、电流互感器的选择 222

九、电压互感器的选择 224

第三节 低压电器设备 225

一、断路器 225

二、熔断器 228

三、接触器 230

四、热继电器 232

五、漏电保护器 234

六、低压起动器 236

七、四极开关及应用 238

第四节 部分低压电器的保护特性配合 243

一、前后级低压断路器选择性的配合 243

二、低压熔断器的选择与整定 244

第五节 保护电器选择的通用要求 244

第八章 导线和电缆的选择 246

第一节 电缆的分类 246

一、常用中低压电缆分类 246

二、架空导线及电气设备用电线的分类 246

第二节 导线和电缆型号的选择原则 248

一、常用架空线路的导线型号及选择 248

二、常用电力电缆型号及选择原则 248

三、常用的绝缘导线型号及选择 249

四、导线和电缆截面积的选择原则 249

第三节 按允许载流量（发热条件）选择导线和电缆截面积 251

一、三相系统相线截面积的选择 251

二、中性线和保护线截面积的选择 253

第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面积 253

一、线路电压损失的计算 254

二、各种情况下的允许电压损失值 258

第五节 按经济电流密度选择导线和电缆截面积 259

第六节 电力电缆的选择 260

一、电力电缆的选择主要考虑的因素 260

二、电力电缆的选择举例 261

第九章 继电保护与控制 262

第一节 继电保护的作用与要求 262

一、电力系统继电保护的概念与作用 262

二、继电保护的基本原理、构成与分类 262

三、对继电保护的基本要求 264

四、电流保护的接线方式 266

第二节 线路保护 268

一、过电流保护 268

二、电流速断保护 271

三、零序电流保护 273

四、无选择电压监视装置 274

五、线路综合保护 275

第三节 变压器保护 278

一、故障类型 278

二、过电流保护 279

三、电流速断保护 279

四、零序电流保护 280

五、过负荷保护 281

六、温度保护 281

七、瓦斯保护 281

八、差动保护 282

九、变压器保护接线总图 284

十、电力变压器的保护 284

第四节 备用电源自动投入装置 287

一、基本形式 287

二、对APD装置的基本要求 287

三、APD装置的接线 288

第五节 电源 292

一、变电所用电源 292

二、操作电源 293

三、备用电源 293

四、不间断电源系统 294

五、直流操作电源的设计 294

第六节 断路器的控制和信号回路 295

一、控制开关 295

二、断路器控制信号回路 296

三、闪光装置 299

四、信号系统 299

第七节 变电站综合自动化 302

一、变电站综合自动化的概念 302

二、变电站自动化的发展过程 303

三、变电站综合自动化的功能 305

四、变电站综合自动化系统的结构 308

第八节 建筑供配电系统保护实例 310

第十章 建筑物的防雷保护 311

第一节 雷电活动的形式及特性 311

一、雷电的形成 311

二、雷电参数 311

三、线状雷电的特性 311

四、球雷的特性 312

五、雷电活动的规律 312

第二节 建筑物防雷装置的组成及其作用 313

一、接闪器 313

二、引下线 314

三、接地装置 314

四、跨步电压的防护及接触电压的防护 314

第三节 建筑物防雷分类及保护措施 315

一、建筑物防雷分类 315

二、建筑物的防雷保护措施 316

三、其他防雷措施 324

第四节 雷击电磁脉冲防护的基本措施 325

一、防雷区（LPZ）的划分 325

二、屏蔽、接地和等电位连接的要求 325

三、电涌保护器（SPD）的设置要求 328

四、电涌保护器（SPD）的主要性能指标 328

五、安装各级电涌保护器（SPD）的指标要求 329

六、电涌保护器（SPD）的选用原则 329

七、选用电涌保护器（SPD）的注意事项 333

第五节 建筑物的综合防雷实例 333

一、建筑物年预计雷击次数计算举例 333

二、利用滚球法计算避雷针的保护范围 334

第十一章 建筑接地 337

第一节 电气设备的接地 337

一、概述 337

二、常用设备的接地 337

三、电气设备接地技术原则 337

四、接地装置的技术要求 338

第二节 建筑物的电击防护措施 339

一、直接电击的防护措施 339

二、间接电击的防护措施 340

三、防止直接和间接电击的防护措施 340

四、TT系统的防护 340

第三节 等电位联结 341

一、总等电位联结 341

二、辅助等电位联结（SEB） 341

三、局部等电位联结（LEB） 342

四、等电位联结的综合应用 342

五、等电位连接在住宅中的应用 342

第四节 接地装置 344

一、接地装置 344

二、接地电阻 344

三、接地的类型和要求 345

第五节 接地电阻的计算 346

一、土壤电阻率 346

二、自然接地体的利用 346

三、人工接地装置工频接地电阻的计算 346

四、冲击接地电阻的计算 347

五、接地装置的接地电阻值不符合要求时的改进措施 348

参考文献 349