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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