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第一章 电力负荷计算及无功功率补偿 1

第一节 负荷计算的目的及方法 1

一、目的 1

二、方法 1

第二节 设备容量的确定 1

一、有电设备工作制 1

二、设备容量的计算 1

第三节 需要系数法确定计算负荷 2

一、需要系数的含义 2

二、需要系数法计算电力负荷 3

三、示例 6

四、对需要系数法的评价 8

第四节 二项式系数法确定计算负荷 8

一、基本公式及含义 8

二、二项式系数法确定用电设备组的计算负荷 9

三、示例 10

第五节 利用系数法确定计算负荷 10

一、求同类型各用电设备组的平均负荷 11

二、求平均利用系数Kav 11

三、求有效台数nyz 11

四、求最大系数Kmax 12

五、确定计算负荷 13

六、示例 13

第六节 尖峰电流的计算 13

一、概述 13

二、单台用电设备尖峰电流的计算 13

三、多台用电设备尖峰电流的计算 14

第七节 功率因数的提高 14

一、提高功率因数的意义 14

二、提高工业企业功率因数的方法 14

三、几个功率因数的计算 15

四、移相电容器补偿容量的计算 16

五、移相电容器的补偿方式 17

六、常用并联电容器的主要技术数据 18

第二章 短路电流及其效应的计算 22

第一节 短路电流计算的目的及一般规定 22

一、短路的原因 22

二、短路的种类 22

三、短路的危害 22

四、研究短路的目的 22

五、进行短路计算的基本假设 22

第二节 常用短路电流计算方法及公式 23

一、短路计算的方法、步骤 23

二、常用的短路计算公式 24

三、三相短路回路中主要元件的电抗值 25

第三节 无限大容量电源供电系统三相短路电流计算 26

一、有名制法 27

二、标幺制法 30

第四节 有限容量电源供电系统短路电流计算 34

一、计算曲线 34

二、计算曲线的使用方法 34

第五节 大功率电动机对短路电流的影响 43

一、同步电动机 43

二、异步电动机 43

第六节 不对称短路计算 45

一、对称分量法 45

二、序阻抗 46

三、序网络的组成 48

四、不对称短路电流计算 49

五、用相零回路电流法计算低压单相短路电流 53

第七节 短路电流的电动力效应及热效应 59

一、短路电流的电动力计算 59

二、短路电流的热效应 60

第三章 高低压电器和变压器 62

第一节 高压电器 62

一、跌开式熔断器及其熔断体 62

二、高压断路器 67

（一）高压断路器的额定参数 67

（二）高压少油断路器 68

（三）SF6断路器 68

（四）真空断路器 72

（五）断路器的原理、结构、安装图例 75

（六）SF6断路器的技术数据 103

（七）真空断路器的技术数据 107

三、高压隔离开关 110

（一）高压隔离开关的型号 110

（二）高压隔离开关的结构 110

（三）CW4系列户外高压隔离开关的技术参数 111

（四）GW5系列户外高压隔离开关的技术数据 114

（五）GW6系列高压隔离开关的技术数据 116

（六）GW6-？G户外高压隔离开关的技术数据 117

（七）GW7系列户外高压隔离开关的技术数据 118

（八）GW8、GW13系列中性点隔离开关的技术数据 120

（九）GW11系列户外高压隔离开关的技术数据 120

（十）GW12系列户外高压隔离开关的技术数据 121

（十二）GW20—500D（W）型户外高压隔离开关的技术数据 122

（十三）GW□系列电气化铁道用高压隔离开关的技术数据 122

（十四）户内隔离开关的技术数据 122

四、高压负荷开关 124

（一）高压负荷开关的型号 124

（二）高压负荷开关的结构 124

（三）FN5—10型负荷开关的技术数据 126

（四）FN12—10D型高压负荷开关的技术数据 127

（五）FN16系列负荷开关的技术数据 127

（六）真空负荷开关的技术数据 129

五、高压接触器 130

第二节 低压电器 133

一、低压开关 133

（一）低压开关概述 133

（二）AHB系列空气断路器的技术数据 134

（三）AH型断路器的技术数据 140

（四）TO、TG系列断路器的技术数据 142

（五）AT系列空气断路器的技术数据 144

（六）塑壳式空气断路器的技术数据 146

（七）小型空气断路器的技术数据 151

（八）QSA（HH15）熔断器式开关的技术数据 152

（九）隔离开关的技术数据 153

（十）漏电开关的技术数据 154

（十一）其他开关的技术数据 157

二、接触器 158

（一）接触器概述 158

（二）GJ20型交流接触器的技术数据 158

（三）B系列交流接触器的技术数据 159

（四）LC1—F交流接触器的技术数据 160

（五）LC1—D交流接触器的技术数据 160

（六）LC2—D系列机械联锁接触器的技术数据 161

（七）LC3—D系列“星三角”减压启动器的技术数据 162

（八）CJX1（3TB）系列交流接触器的技术数据 162

（九）MSB启动器的技术数据 163

（十）中型6C系列接触器的技术数据 164

（十一）重型6C系列接触器的技术数据 164

三、继电器 165

（一）继电器概述 165

（二）中间继电器的技术数据 165

（三）电压继电器的技术数据 166

（四）电流和过电流继电器的技术数据 167

（五）时间继电器的技术数据 168

（六）热继电器的技术数据 169

四、其他低压电器 171

（一）主令开关 171

（二）熔断器 179

（三）电磁铁 186

（四）电磁阀 186

（五）电磁离合器 190

第三节 变压器 192

一、变压器的种类和工作原理 192

（一）变压器的种类 192

（二）变压器的工作原理 192

二、三相油浸式电力变压器 195

（一）铁心结构 196

（二）线圈结构 197

（三）变压器的联结组标号 198

（四）变压器的各种组件 199

（五）三相油浸式电力变压器的技术数据 201

三、树脂浇注干式变压器 212

（一）变压器的特点 212

（二）变压器的结构特点 212

（三）变压器过载能力 213

（四）变压器的技术数据 213

四、电力变压器的试验 217

（一）绝缘性能试验 217

（二）电压比试验 219

（三）变压器联结组的测定 219

（四）线圈直流电阻的测定 221

（五）空载试验 221

（六）短路试验 221

（七）温升试验 222

五、变压器的正常运行和维护 222

（一）主变压器停送电的操作顺序 222

（二）变压器在运行中，应进行的测试 222

（三）运行中的变压器补油时的注意事项 223

（四）运行中的变压器取油样时的注意事项 223

（五）新安装或大修后投入运行的变压器，运行巡视中的注意事项 223

（六）变压器节能改造的方法 223

（七）变压器运行情况的简易判断方法 223

（八）变压器运行中温升过高的原因和判断方法 223

（九）变压器并列运行应满足的条件 224

第四章 高低压一次设备 225

第一节 高压一次设备 225

一、概述 225

二、高压一次设备的技术数据 225

（一）KYN800—10型中置式高压开关柜（KYN18A—10铠装移开式金属封闭开关设备）的技术数据 225

（二）GCK1、GCL1系列高级型抽屉式开关柜的技术数据 229

（三）KYN—10（Z）（3～10kV）金属铠装抽出式开关柜的技术数据 247

（四）GCS抽出式开关柜的技术数据 251

（五）XGN□—10固定式金属封闭式开关设备的技术数据 265

（六）XGN—10箱型固定式金属封闭开关设备的技术数据 275

（七）HXGN810—12系列交流金属封闭环网开关设备的技术数据 277

（八）XGN□—35（Z）箱型固定式金属封闭开关设备的技术数据 281

（九）KYN26—6（J、R）铠装移开式金属封闭开关设备的技术数据 283

（十）KYN18D—10Z型金属铠装移开式开关设备的技术数据 284

（十一）KYN□—35（Z）金属铠装移开式封闭开关设备的技术数据 290

（十二）HXGN—12交流金属封闭环网开关设备的技术数据 294

（十三）GCS抽出式开关柜的技术数据 299

（十四）KYN17—12交流金属封闭开关设备的技术数据 312

（十五）KYN17—10交流金属封闭开关柜的技术数据 319

（十六）XGN□—10固定式金属封闭开关柜的技术数据 324

（十七）GG—1A（F）高压开关柜的技术数据 334

第二节 低压一次设备 342

一、概述 342

二、多米诺（DOMINO） 342

（一）GHDI DOMINO组合柜的技术数据 342

（二）DOMINO—I型多米诺组合式开关柜的技术数据 398

三、GCS低压抽出式开关柜的一次设备 416

四、GGD型低压配电柜的一次设备 416

五、西门子（SIEMENS）低压配电设备 416

六、LGT—6000低压组合式开关设备 416

七、其他低压一次设备 485

（一）GCD27（MNS）低压抽出开关柜的技术数据 485

（二）GHK固定组合式开关柜的技术数据 485

（三）GBL2组合式动力配电柜的技术数据 512

（四）GML1型交流低压动力配电柜的技术数据 522

（五）GHL型动力配电柜的接线图表 528

（六）交流低压电动机软起动柜的技术数据 530

（七）GCK1（1A）系列电动机控制中心技术数据 535

第五章 二次接线及操作电源 540

第一节 直流操作电源 540

一、直流系统分类 540

二、直流系统接线 541

三、硅整流直流系统设备元件选择 541

（一）储能电容器的容量和电压选择 542

（二）设备和元件的选择 542

四、直流系统绝缘监察 543

第二节 断路器的控制、信号回路 546

一、断路器的控制、信号回路的设计原则 546

二、灯光监视的断路器控制、信号回路 549

三、音响监视的断路器控制、信号回路 550

第三节 电气测量与电能计量 551

一、计量仪表的设计原则 551

二、常用测量与计量仪表的接线图 551

三、供配电系统的常用检测仪器和仪表 555

第四节 二次回路的保护及控制、信号回路的设备选择 561

一、二次回路保护 561

（一）二次回路的保护设备 561

（二）熔断器式自动开关的配置 561

（三）熔断器、自动开关的选择 561

二、控制开关的选择 562

三、信号灯及附加电阻的选择 562

四、跳、合闸位置继电器的选择 563

五、串接信号继电器及附加电阻的选择 563

六、其他继电器的选择 566

第五节 中央信号装置 566

一、中央信号装置的设计原则 566

二、中央信号装置的接线 566

三、闪光装置 570

四、控制屏、继电器屏及信号屏设计 572

（一）屏和屏台的选型 572

（二）屏及屏台面布置 572

第六节 二次回路配线 573

一、端子排 573

二、端子排设计原则 573

三、控制电缆与信号电缆 573

第六章 供配电系统的自动保护装置、远动装置及综合自动化 575

第一节 供配电系统的自动保护装置 575

一、备用电源自动投入装置（APD） 575

（一）备用电源自动投入装置的作用 575

（二）对备用电源自动投入装置的基本要求 575

（三）备用电源自动投入装置的典型接线 576

（四）备用电源自动投入装置的参数整定 577

（五）CSC21A型微机备用电源自动投入装置简介 578

二、电力线路的自动重合闸装置（ARD） 579

（一）采用自动重合闸的必要性与可能性 579

（二）对自动重合闸的基本要求 580

（三）三相一次重合闸装置与继电保护的配合 580

（四）单侧电源线路重合闸装置的整定计算 581

（五）双侧电源线路的自动重合闸 582

三、自动按频率减负荷装置（UFLS） 583

（一）自动按频率减负荷装置的作用 583

（二）对自动按频率减负荷装置的基本要求 583

（三）自动按频率减负荷装置（UFLS） 584

第二节 无人值班变电所的设计 584

一、无人值班变电所的基本条件和功能 584

（一）无人值班变电所应具有的基本条件 584

（二）无人值班变电所的基本模式和功能 585

（三）无人值班变电所的技术经济效益 586

二、无人值班变电所的基本方案与设计要求 587

（一）无人值班变电所的基本方案 587

（二）无人值班变电所（站）的设计要求 587

三、电气主接线与高压电器设备的选择 587

（一）无人值班变电站的电气主接线 587

（二）无人值班变电所的高压电器设备及选择 588

四、电气设计方案示例 588

（一）35/10.5kV变电所 588

（二）110/10.5kV变电所 590

五、变电所自动化设计 591

（一）远动设计 591

（二）其他自动化设计 592

六、无人值班变电所中的微机保护 593

（一）通信与协议 593

（二）远方整定 594

（三）保护功能的远方投切（软压板） 595

（四）信号及复归 595

（五）校时 595

（六）独立性 595

（七）维护与检修 595

七、无人值班变电所中的几个问题 596

（一）概述 596

（二）抗干扰措施 596

（三）提高可靠性的其他措施 597

（四）抗干扰和提高可靠性设计举例 598

第三节 变电所远动与通信技术 599

一、概述 599

二、数字通信技术 599

（一）几个基本概念 599

（二）数字传输系统的基本构成 601

（三）数据通信方式及通信协议 601

（四）同步通信方式 602

（五）通信协议 602

三、电量变送器 603

（一）常规电量变送器 603

（二）微机电量变送器 604

（三）电能变送器 604

四、远动终端装置（RTU） 605

（一）远动终端的结构 606

（二）远动终端装置RTU的主要功能 607

（三）分布式电站监控系统 607

五、远动信息的传输 610

（一）远动信息的分类 610

（二）信号通道 610

六、通信协议 612

（一）分类 612

（二）面向字符的通信协议——CDT 612

（三）面向比特的通信协议——高级数据链路控制协议HDLC 617

（四）两种类型协议的比较 618

七、系统的组成与主要功能 618

第四节 变电所的综合自动化 620

一、概述 620

二、变电所综合自动化系统的基本功能 621

（一）数据采集 621

（二）数据处理与记录 621

（三）控制与操作闭锁 621

（四）微机保护 621

（五）与远方操作控制中心（或电力部门调度中心）通信 622

（六）人机联系功能 622

（七）自诊断功能 622

（八）变电所综合自动化系统的数据库 622

三、变电所综合自动化系统的结构 623

（一）供电系统对变电所综合自动化系统结构的原则要求 623

（二）变电所综合自动化系统的结构 623

四、变电所的计算机实时监控 624

（一）变电所计算机实时监控系统实现的功能 624

（二）变电所计算机实时监控系统 625

第七章 高层建筑供配电设计 630

第一节 高层建筑供配电系统 630

一、供配电系统的确定 630

二、变、配电所的主要电气设备及选型 631

三、变、配电所的继电保护设置及二次接线 637

四、变、配电所的位置和布置 638

第二节 电力负荷的计算 642

一、负荷计算的内容和负荷特征 642

二、负荷曲线与计算负荷 642

三、负荷计算方法 643

四、尖峰电流的计算 647

五、供电系统总计算负荷的确定 648

六、变电所变压器容量及台数的确定 648

第三节 低压短路电流的简化计算 649

一、低压三相短路电流的计算 649

二、低压三相短路电流简化计算图 650

三、低压单相短路电流计算 650

四、低压单相短路电流简化计算图 652

第四节 高层建筑低压配电系统 653

一、低压配电系统的配电要求 653

二、低压配电系统的配电方式 654

第五节 高层建筑低压供配电线路的导线和电器选择 655

一、导线选择的一般原则 655

二、常用低压电器的选择原则和要求 657

三、常用电线、电缆的型号和规格 657

四、常用电线和电缆截面的选择 658

五、常用低压电器的选择 662

六、用电设备及配电线路的保护 665

第六节 配电箱选择 667

一、电力配电箱选择 667

二、照明配电箱选择 667

三、非标准配电箱选择 667

第八章 高层建筑的照明 668

第一节 电气照明的基本概念 668

一、光通量及其单位 668

二、光源的色温与显色性 669

三、光源的色调 669

四、眩光 669

第二节 民用建筑的照明种类和照度标准 669

一、照明种类 669

二、照明质量 669

三、照度标准 669

第三节 电光源和灯具选择 670

一、电光源的选择 670

二、灯具的选择 673

三、灯具的布置 674

四、照明节能 674

第四节 照度计算 675

一、逐点照度计算法 675

二、光通利用系数法 677

三、单位容量法 679

第五节 照明供电与照明设计 681

一、照明供电的一般要求 681

二、照明的供电方式及线路控制 681

三、照明负荷计算 686

四、照明线路导线截面及保护装置的选择 688

五、宾馆照明的设计 688

六、其他照明的设计 689

第六节 微机控制的照明系统 690

一、系统组成 690

二、功能键简述 690

三、主要性能指标 692

四、主要技术参数 692

五、主要结构及工作原理 692

六、安装与调试 693

七、操作与使用 693

第七节 室外投光装饰照明 693

一、概述 693

二、装饰照明技术发展的趋向 693

三、装饰照明的对象类型 693

四、各类装饰照明方式的效果 694

五、投光照明的计算 695

（一）投光灯常用计算方法及其特点 695

（二）光通法 695

（三）单位容量估算法 695

（四）逐点计算法 696

（五）等照度曲线法 697

六、装饰照明举例——某大厦夜景照明设计方案 697

（一）夜景照明的目的 697

（二）设计原则 697

（三）设计方案说明 697

（四）系统配置 698

参考文献 699