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目录 1

前言 1

第一章 供配电系统的设计 1

第一节 供配电系统设计规范要点 1

一、负荷分级及供电要求 1

二、电源及供电系统 1

三、电压选择和电能质量 1

四、无功补偿 1

五、低压配电 2

第二节 供配电系统设计的内容和依据 2

一、供配电系统设计的主要内容和设计程序 2

二、供配电系统设计的依据 3

第三节 电力负荷种类及供电要求、高层建筑负荷的特点 4

一、电力负荷种类 4

二、电力负荷对供电要求 4

三、高层建筑负荷的特点 4

第四节 高压供配电系统 4

一、高压供、配电系统的设计原则 4

二、电力系统的电压选择 5

三、配电方式 5

第五节 10～35 kV变电站 7

一、变电所位置的确定 7

二、主变压器选择原则 7

三、变、配电所的电气主接线 8

一、系统接地方式选择 11

二、低压电力配电系统 11

第六节 低压配电系统 11

第七节 高层建筑供配电系统 14

一、高层建筑的高压系统 14

二、高层建筑的低压系统 15

三、双回路供电和自备发电 16

第八节 设计方案的技术、经济分析 16

一、技术指标 16

三、有色金属消耗量的计算 17

四、技术比较与方案确定 17

二、经济计算 17

第二章 负荷计算及节能方案设计 19

第一节 概论 19

第二节 设备容量的确定 19

一、用电设备工作制 19

二、设备容量的计算方法 19

三、设备容量计算举例 19

四、电焊机及电焊变压器 20

五、电炉变压器 20

六、其他设备 20

第三节 单相负荷的计算 20

二、用电设备组的计算负荷 21

一、单台用电设备的计算负荷 21

第四节 需用系数法确定计算负荷 21

三、多组用电设备组的总计算负荷 25

四、负荷计算中的特殊问题 25

第五节 利用系数法确定计算负荷 26

第六节 尖峰电流计算 29

一、单台用电设备 29

二、多台用电设备 29

三、自起动的电动机组 29

第七节 功率因数的提高 29

一、提高功率因数的意义 29

二、功率因数计算 30

三、提高功率因数的方法 31

四、静电电容器补偿 31

五、同步电动机的补偿能力计算 35

六、无功补偿的效益分析 36

第八节 功率损耗计算 36

一、三相线路中有功及无功功率损耗 36

二、电力变压器的有功及无功功率损耗 37

三、电抗器的有功及无功功率损耗 37

一、主变压器选择 40

第十节 主变压器选择及多台变压器经济运行 40

二、变压器年有功电能损耗 40

三、电抗器年有功电能损耗 40

一、供电线路年有功电能损耗 40

第九节 供电系统中电能损耗量计算 40

四、高压电动机的有功及无功功率损耗 40

二、多台变压器经济运行 41

第三章 短路电流及其效应计算 46

第一节 概论 46

第二节 电路各元件阻抗的计算 48

一、基准值计算 48

二、各元件标么值的计算 48

三、标么值相互变换的方法 48

四、电路中各种元件的电抗标么值 49

一、网络变换的基本公式 58

第三节 网络变换 58

二、网络的简化 59

第四节 三相短路电流的计算 60

一、无限大电源供给的短路电流计算 60

二、电源为有限容量时的短路电流计算 61

三、短路冲击电流及全电流最大有效值的计算 64

四、大容量电动机对短路电流的影响及其计算 64

第五节 短路电流“效应”的计算 68

一、短路电流的电动力计算 69

二、短路电流的热效应 69

第六节 低压网络短路电流计算 70

一、高压侧系统阻抗 70

二、短路回路中各元件阻抗计算 70

三、低压网络短路电流计算 74

一、对称分量法的基本关系 75

第七节 不对称短路电流计算 75

二、序网的构成 76

三、不对称短路电流计算 78

第四章 运行参数的改善措施 83

第一节 有载自动调压 83

一、概述 83

二、变压器有载调压装置 84

三、有载自动调压控制器工作原理 85

四、选用有载调压装置的注意事项 87

一、电压波动的估算 88

二、抑制电压波动的措施 88

第二节 电压波动及抑制措施 88

第三节 单片机功率因数自动补偿装置 89

一、单片机简介 89

二、功率因数测量 91

三、功率因数自动调节的实施方案 93

四、SG—91型相控式无功功率自动补偿装置简介 93

五、看门狗电路和LED数码管控制电路 94

六、其他功率因数自动补偿装置 95

第四节 供配电系统高次谐波的抑制措施 96

一、概述 96

二、高次谐波的测量与监视 97

三、高次谐波及其危害的抑制措施 100

二、使用环境条件 105

第五章 供配电系统高压电气设备选择第一节 电气设备选择的基本原则 105

一、一般条件 105

三、使用技术条件 106

第二节 6～35 kV高压开关柜 108

一、概述 108

二、SF6高压开关柜 112

三、高压一次设备的技术数据 112

第三节 高压断路器的选择 153

一、断路器种类和型式选择 153

二、参数选择 157

第四节 高压隔离开关、负荷开关和熔断器的选择 164

一、高压隔离开关的选择 164

三、性能选择 164

二、负荷开关的选择 171

三、高压熔断器的选择 175

第六章 高压架空输电线和电缆的选择及使用第一节 导线和避雷线的选择 178

一、型式选择 178

二、截面选择 178

第二节 导线的力学计算 180

一、力学计算气象条件 180

二、导线和避雷线的计算 182

第三节 架空线路的敷设 188

一、敷设的一般要求 188

三、绝缘子的选择 191

二、导线的排列和间隔 191

四、横担选择 194

五、电杆强度计算 195

六、拉线的选择与使用 199

七、钢筋混凝土电杆基础 199

第四节 电力电缆的选择 203

一、电缆型号选择 203

二、电缆截面选择 203

第五节 电力线路敷设 218

一、电缆埋地敷设 218

二、电缆在沟内敷设 219

三、屋内电缆敷设 219

四、电缆在隧道内敷设 220

五、电缆穿管敷设 221

六、电缆敷设的防火、防爆措施 221

第七章 低压配电线路保护设计和主要低压设备选择第一节 低压配电线路保护设计 222

一、变压器低压侧的保护设计 222

二、低压配电线路的保护设计 222

第二节 主要低压电器的类型、结构特点和应用范围 223

一、低压电器的型号编制 223

二、刀开关和隔离器 225

三、交流接触器 227

四、刀开关和熔断器组合电器 229

五、低压开关柜 234

六、熔断器 302

七、低压断路器（自动空气开关） 306

第三节 低压电器的选择 307

一、按正常工作条件选择 307

二、按短路条件校验 308

三、按使用环境条件选择 308

第四节 按使用环境条件选择低压电器 309

一、低压电器使用环境条件及其分类 309

二、按使用环境条件选择低压电器 312

第五节 低压电器的选择 314

一、刀开关和隔离器选择要点 314

二、交流接触器的选用要点 314

三、刀开关和熔断器组合电器的选择要点 315

四、熔断器的选择要点 316

五、低压断路器（自动空气开关）的选择要点 316

六、低压电器的选择与校验 317

第六节 保护电器与配电线路的配合 319

一、保护电器的级间配合 319

二、保护电器与配电线路的配合 321

第八章 继电保护系统的设计 335

第一节 概论 335

一、继电保护装置的设计原则 335

二、继电保护装置的电源 335

一、35 kV电力线路的保护 336

第二节 电力线路保护的设计 336

二、10 kV电力线路的保护 340

第三节 电力变压器保护的设计 348

一、变压器保护的配置 348

二、变压器保护整定计算 354

第四节 电力电容器保护的设计 363

一、电力电容器组保护装置的设计原则 363

二、保护原理及整定计算 363

二、保护配置 366

三、整定计算 366

一、概述 366

第五节 电动机保护的设计 366

第九章 二次回路及操作电源的设计 369

第一节 直流操作电源的设计 369

一、直流电源分类 369

二、直流系统供电方式 369

三、硅整流直流系统元件选择 370

四、直流系统绝缘监测 372

第二节 电力系统断路器控制、信号回路的设计 375

一、断路器的控制、信号回路的设计 375

二、灯光监视的断路器控制、信号回路的设计 378

三、音响监视的断路器控制、信号回路的设计 379

一、计量仪表的设计原则 380

二、常用测量与计量仪表的线路设计 380

第三节 电气测量系统的设计 380

第四节 二次回路的保护及控制、信号回路的设计 384

一、二次回路的保护设计 384

二、控制开关的设计原则 385

三、信号灯及附加电阻的设计原则 386

四、跳、合闸位置继电器的设计原则 386

五、串接信号继电器及附加电阻的设计原则 386

六、其他继电器的设计原则 390

第五节 中央信号装置的设计 390

一、中央信号装置的设计原则 390

二、中央信号装置的接线方式 390

三、闪光装置的配置 394

四、控制屏、继电器屏及信号屏设计 396

第六节 二次回路配线设计 396

一、端子排 396

二、端子排设计原则 397

三、控制电缆与信号电缆的设计 397

第十章 自动装置 399

第一节 备用电源自动投入装置 399

一、概述 399

二、对APD装置的基本要求 399

三、直流操作电源的APD装置 400

四、交流操作电源的APD装置 402

五、快速动作的APD装置 403

六、ISA—1型微机备用电源自动投入装置 404

一、概述 405

第二节 架空供电线路的自动重合闸 405

二、自动重合闸的配置原则 406

三、对自动重合闸的基本要求 407

四、单端电源一次动作的ARD装置 407

五、综合自动重合闸 411

第三节 按频率自动减负荷装置 411

一、概述 411

二、按频率自动减负荷装置系统组成 412

四、按频率自动重合的减负荷装置接线图 414

五、按频率自动减负荷装置的设置与整定 414

三、UFLS装置的接线原理 414

六、工矿企业供电系统中UFLS装置的误动作及其防止措施 415

第四节 电力系统远动装置的功能 415

一、远动装置的主要功能 415

二、发电厂和变电所的运动化范围 416

三、远动信息的传送 416

四、调度自动化功能规范 416

第五节 微机远动装置 421

一、概述 421

二、微机远动装置介绍 421

第六节 远动装置的外部连接 428

一、信息量的输入 428

二、遥测显示 432

三、遥信显示 435

第十一章 防雷设计 436

第一节 建筑物的防雷 436

一、建筑物的防雷分类 436

二、建筑物的防雷措施 436

三、其他防雷措施 441

第二节 特殊建筑物的防雷 442

一、水塔的防雷 442

二、烟囱的防雷 442

三、微波站、电视台的防雷 442

六、广播发射台的防雷 443

五、雷达站的防雷 443

四、卫星地面站的防雷 443

七、建筑物的防雷装置 444

第三节 变电所的防雷保护 445

一、直击雷保护 445

二、侵入雷电波保护 450

第四节 内部过电压保护 457

一、产生内部过电压的原因 457

二、抑制内部过电压的措施 457

第十二章 接地 461

第一节 电气装置接地 461

一、接地类型和接地电阻最大允许值 461

二、保护接地的范围 463

三、电气装置接地要求 464

第二节 接地系统 465

一、接地系统的构成 465

二、接地系统的要求 465

第三节 接地电阻计算 467

一、工频接地电阻的计算 467

二、冲击接地电阻的计算 471

第四节 高阻区降低接地电阻的措施 473

一、换土 473

二、利用降阻剂 473

第五节 特殊接地 474

一、电子计算机接地 474

四、深井接地 474

三、深埋接地极 474

二、屏蔽接地 475

三、电气试验设备接地 475

四、防静电接地 476

第十三章 供电安全及特殊环境内的电气安全第一节 概论 478

一、电流对人体作用的机理 478

二、防电击保护 479

第二节 防触电措施 480

一、基本要求 480

二、TN、TT、IT系统 480

三、漏电保护器 482

第三节 特殊环境内的电气安全 484

一、浴室 485

二、农畜设施 486

三、狭窄导电场所 486

四、医院 486

第十四章 高层建筑供配电设计 489

第一节 高层建筑供配电系统 489

一、供配电系统的确定 489

二、变、配电所的主要电气设备及选型 491

三、变、配电所的继电保护设置及二次接线 496

四、变、配电所的位置和布置 498

二、负荷曲线与计算负荷 502

三、负荷计算方法 502

第二节 电力负荷的计算 502

一、负荷计算的内容和负荷特征 502

四、尖峰电流的计算 507

五、供电系统总计算负荷的确定 507

六、变电所变压器容量及台数的确定 508

第三节 低压短路电流的简化计算 509

一、低压三相短路电流的计算 509

二、低压三相短路电流简化计算图 510

三、低压单相短路电流计算 510

二、低压配电系统的配电方式 513

一、低压配电系统的配电要求 513

第四节 高层建筑低压配电系统 513

四、低压单相短路电流简化计算图 513

第五节 高层建筑低压供配电线路的导线和电器选择 515

一、导线选择的一般原则 515

二、常用低压电器的选择原则和要求 516

三、常用电线、电缆的型号和规格 517

四、常用电线和电缆截面的选择 517

五、常用低压电器的选择 522

六、用电设备及配电线路的保护 525

第六节 配电箱选择 526

三、非标准配电箱选择 527

二、照明配电箱选择 527

一、电力配电箱选择 527

第十五章 高层建筑的照明设计 528

第一节 电气照明的基本概念 528

一、光通量及其单位 528

二、光源的色温与显色性 529

三、光源的色调 529

四、眩光 529

第二节 民用建筑的照明种类和照度标准 529

一、照明种类 529

二、照明质量 529

三、照度标准 529

一、电光源的选择 530

第三节 电光源和灯具选择 530

二、灯具的选择 533

三、灯具的布置 534

四、照明节能 534

第四节 照度计算 535

一、逐点照度计算法 535

二、光通利用系数法 537

三、单位容量法 539

第五节 照明供电与照明设计 541

一、照明供电的一般要求 541

三 照明负荷计算 542

二、照明的供电方式及线路控制 542

四、照明线路导线截面及保护装置的选择 543

五、宾馆照明的设计 543

六、其他照明的设计 546

第六节 微机控制的照明系统 546

一、系统组成 546

二、功能键简述 546

三、主要性能指标 548

四、主要技术参数 549

五、主要结构及工作原理 549

六、安装与调试 549

七、操作与使用 549

参考文献 551