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前言 1

本书常用字符表 1

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

目录 1

二、工厂供电系统概况 2

三、发电厂和电力系统简介 5

一、概述 11

第二节 电力系统的电压与电能质量 11

二、三相交流电网和电力设备的额定电压 12

三、电压偏差与电压调整 14

四、电压波动及其抑制 17

五、三相不平衡及其改善 18

六、电网谐波及其抑制 20

七、工厂供配电电压的选择 23

第三节　电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地型式 25

一、电力系统的中性点运行方式 25

二、低压配电系统的接地型式 29

一、供电工程设计与施工的一般原则 32

第四节　供电工程设计与施工一般知识 32

二、供电工程设计的内容 33

三、供电工程设计的程序与要求 34

复习思考题 35

习题 36

第一节　电力负荷与负荷曲线的有关概念 38

一、电力负荷的分级及其对供电的要求 38

第二章　电力负荷及其计算 38

二、用电设备的工作制 39

三、负荷曲线及有关的物理量 40

第二节　三相用电设备组计算负荷的确定 43

一、概述 43

二、按需要系数法确定计算负荷 44

三、按二项式法确定计算负荷 49

第三节　单相用电设备组计算负荷的确定 51

一、概述 51

二、单相设备组等效三相负荷的计算 52

一、工厂供电系统的功率损耗 57

第四节　工厂供电系统的功率损耗和电能损耗 57

二、工厂供电系统的电能损耗 59

第五节　工厂的计算负荷和年电能消耗量 61

一、工厂计算负荷的确定 61

二、工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷 62

三、工厂年电能消耗量的计算 65

第六节　尖峰电流及其计算 66

一、概述 66

二、用电设备尖峰电流的计算 66

习题 67

复习思考题 67

第三章　短路电流及其计算 69

第一节　短路与短路电流有关概念 69

一、短路的原因、后果及其形式 69

二、无限大容量电力系统中三相短路的物理过程 71

三、与短路有关的物理量 73

第二节　无限大容量电力系统中三相短路电流的计算 75

一、概述 75

二、采用欧姆法进行短路计算 75

三、采用标幺制法进行短路计算 80

四、低压电网的短路计算 83

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 86

一、两相短路电流的计算 86

二、单相短路电流的计算 87

第四节　短路电流的效应和稳定度校验 88

一、概述 88

二、短路电流的电动效应和动稳定度校验 88

三、短路点附近交流电动机的反馈电流影响 90

四、短路电流的热效应和热稳定度校验 92

复习思考题 95

习题 96

第四章　工厂变配电所及其一次系统 97

第一节　工厂变配电所的任务、类型及所址选择 97

一、变配电所的任务与类型 97

二、变配电所的所址选择 99

第二节　电气设备中的电弧问题及对触头的要求 101

一、概述 101

二、电弧的产生 101

三、电弧的熄灭 102

第三节　高压一次设备及其选择 105

一、概述 105

四、对电气触头的基本要求 105

二、高压熔断器 106

三、高压隔离开关 111

四、高压负荷开关 111

五、高压断路器 113

六、高压开关柜 118

七、高压一次设备的选择 121

第四节　低压一次设备及其选择 122

一、概述 122

二、低压熔断器 123

三、低压刀开关和负荷开关 125

四、低压断路器 127

五、低压配电屏 133

六、低压一次设备的选择 133

第五节　电力变压器及其选 134

择 134

一、概述 134

二、电力变压器的结构、型号及联结组别 135

三、电力变压器的容量和过负荷能力 140

四、变电所主变压器台数和容量的选择 143

五、电力变压器的并列运行条件 144

第六节　互感器及其选择 145

一、概述 145

二、电流互感器 146

三、电压互感器 152

第七节　工厂变配电所的主接线图 156

一、概述 156

二、高压配电所的主接线图 156

三、车间和小型工厂变电所的主接线图 162

四、工厂总降压变电所的主接线图 166

第八节　工厂变配电所的布置、结构及安装图 170

一、变配电所的总体布置 170

二、变配电所的结构 172

三、变配电所的电气安装图 181

第九节　工厂变配电所及其一次系统的运行维护 183

一、变配电所的运行值班制度与要求 183

二、变配电所的送电和停电操作 185

三、电力变压器的运行维护 187

四、配电装置的运行维护 188

复习思考题 189

习题 190

第五章　工厂电力线路 191

第一节　工厂电力线路及其接线方式 191

一、电力线路的任务和类别 191

二、高压线路的接线方式 191

三、低压线路的接线方式 192

第二节　工厂电力线路的结构和敷设 195

一、架空线路的结构和敷设 195

二、电缆线路的结构和敷设 201

三、车间线路的结构和敷设 207

第三节　导线和电缆的选择计算 208

一、导线和电缆选择的一般规定 208

二、导线和电缆截面选择计算的条件 210

三、按发热条件选择导线和电缆截面 211

四、按经济电流密度选择导线和电缆截面 213

五、线路电压损耗的计算 215

第四节　工厂电力线路的运行维护 222

一、架空线路的运行维护 222

二、电缆线路的运行维护 222

四、线路运行中突然停电的处理 223

三、车间配电线路的运行维护 223

复习思考题 224

习题 224

第六章　工厂供电系统的过电流保护 226

第一节　过电流保护的任务 226

和要求 226

一、过电流保护的类型和任务 226

二、对保护装置的基本要求 226

第二节　熔断器保护 227

一、熔断器在供电系统中的配置 227

二、熔断器熔体电流的选择 228

三、熔断器保护灵敏度的检验 231

四、熔断器的选择与校验 231

五、前后熔断器之间的选择性配合 232

第三节　低压断路器保护 234

一、低压断路器在低压配电系统中的配置 234

二、低压断路器脱扣器的选择和整定 235

三、低压断路器过电流保护灵敏度的检验 236

四、低压断路器的选择与校验 237

一、概述 238

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 238

第四节　常用的保护继电器 238

二、电磁式电流继电器和电压继电器 240

三、电磁式时间继电器 242

四、电磁式信号继电器 243

五、电磁式中间继电器 244

六、感应式电流继电器 245

一、概述 249

二、继电保护装置的接线方式 249

第五节　工厂高压线路的继电保护 249

三、继电保护装置的操作方式 251

四、带时限的过电流保护 252

五、电流速断保护 260

六、有选择性的单相接地保护 263

七、线路的过负荷保护 266

第六节　电力变压器的继电保护 267

一、概述 267

二、变压器低压侧短路时换算到高压侧的穿越电流值 267

三、变压器低压侧的单相短路保护 270

四、变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护 271

五、变压器的差动保护 273

六、变压器的瓦斯保护 277

第七节　高压电动机的继电保护 279

一、概述 279

二、高压电动机的相间短路保护和过负荷保护 280

三、高压电动机的单相接地保护 281

二、晶体管继电保护的组成 282

一、概述 282

第八节　晶体管继电保护 282

三、晶体管定时限过电流保护电路（示例） 285

第九节　微机继电保护简介 288

一、概述 288

二、微机保护的硬件 289

三、微机保护的软件 291

复习思考题 293

习题 294

一、概述 296

二、直流操作电源 296

第一节　二次回路及其操作电源 296

第七章　工厂供电系统的二次回路和自动装置 296

三、交流操作电源 299

第二节　高压断路器的控制和信号回路 299

一、概述 299

二、采用手动操作的断路器控制和信号回路 300

三、采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路 301

四、采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路 303

一、中央事故信号装置 304

第三节　变配电所的中央信号装置 304

二、中央预告信号装置 307

三、闪光信号装置 307

第四节 电测量仪表与绝缘监视装置 308

一、电测量仪表 308

二、绝缘监视装置 311

第五节 自动重合闸与备用电源自动投入装置 313

一、自动重合闸装置 313

二、备用电源自动投入装置 317

第六节　供电系统自动化基本知识 319

一、变电所自动化基本知识 319

二、配电线路自动化基本知识 324

第七节　二次回路的接线和接线图 326

一、二次回路的接线要求 326

二、二次回路接线图的绘制要求 327

三、二次回路接线图的绘制方法 327

复习思考题 331

习题 333

第八章　防雷、接地与电气安全 334

第一节　过电压与防雷 334

一、过电压及雷电的有关概念 334

二、防雷设备 337

三、防雷措施 346

第二节 电气装置的接地 351

一、接地的有关概念 351

二、电气装置的接地及其接地电阻 354

三、接地装置的计算 356

四、接地装置的装设与布置 361

五、低压配电系统的接地故障保护和等电位联结 364

第三节 电气安全与触电急救 368

一、电气安全的有关概念 368

二、电气安全的一般措施 370

三、触电的急救处理 374

复习思考题 377

习题 378

第九章　工厂的电气照明 379

第一节　照明技术的基本概念 379

一、概述 379

二、照明技术的有关概念 379

第二节　工厂常用的电光源和灯具 382

一、工厂常用电光源的类型、特性及其选择 382

二、工厂常用灯具的类型及其选择与布置 389

第三节　照度标准与照度计算 394

一、工厂照明的照度标准 394

二、照度的计算 395

第四节　照明供电系统及其选择 402

一、概述 402

二、电气照明的平面布线图 404

三、照明供电系统导线截面的选择 408

四、照明供电系统保护装置的选择 411

复习思考题 411

习题 412

第十章　工厂的节约用电与计划用电 413

第一节　节约用电的意义及其一般措施 413

一、节约用电的意义 413

二、节约用电的一般措施 413

第二节 电力变压器的经济运行 417

一、经济运行与无功功率经济当量的概念 417

二、一台变压器运行的经济负荷计算 417

三、两台变压器经济运行的临界负荷计算 418

一、并联电容器的接线 420

第三节　并联电容器的接线、装设、控制、保护及其运行维护 420

二、并联电容器的装设位置 421

三、并联电容器的控制与保护 423

四、并联电容器的运行维护 426

第四节　计划用电的意义及其一般措施 427

一、计划用电的意义 427

二、计划用电的一般措施 427

第五节　用电管理与负荷预测 428

一、用电管理的有关法规和重要规定 428

二、电力负荷的预测 430

习题 432

复习思考题 432

附录 434

附录表1　用电设备组的需要系数、二项式系数及功率因数值 434

附录表2　部分工厂的全厂需要系数、功率因数及年最大有功负荷利用小时参考值 435

附录表3　三相线路导线和电缆单位长度每相阻抗值 436

附录表4　三相矩形母线单位长度每相阻抗值 438

附录表5　电流互感器一次线圈阻抗值 438

附录表8　10kV级S9和SC9系列电力变压器的主要技术数据 439

附录表7　低压开关触头接触电阻近似值 439

附录表6　低压断路器过电流脱扣线圈阻抗值 439

附录表9　并联电容器的无功 441

补偿率△qc 441

附录表10　部分并联电容器的主要技术数据 442

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 442

附录表12　常用高压断路器的主要技术数据 443

附录表13　部分万能式低压断路器的主要技术数据 444

附录表14　RM10型低压熔断器的主要技术数据和保护特性曲线 446

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 447

附录表17　外壳防护等级的分类代号 448

附录表16　LQJ-10型电流互感器的主要技术数据 448

附录表18　架空裸导线的最小截面 449

附录表19　绝缘导线芯线的最小截面 449

附录表20　LJ型铝绞线和LGJ型钢芯铝绞线的允许载流量 450

附录表21　LMY型矩形硬铝母线的允许载流量 451

附录表22　10kV常用三芯电缆的允许载流量及校正系数 452

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 454

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 463

附录表25　普通阀式避雷器与主变压器间的最大电气距离 463

附录表27　土壤电阻率参考值 464

附录表26　部分电力装置要求的工作接地电阻值 464

附录表28　垂直管形接地体的利用系数值 465

附录表29　爆炸和火灾危险环境的分区 465

附录表30　爆炸危险环境钢管配线的技术要求 466

附录表31　普通照明白炽灯的主要技术数据 466

附录表32　室内一般照明灯具距离地面的最低悬挂高度 466

附录表33　生产车间及工作和生活场所的照度标准值 468

附录表34　GC1-A、B-1型配照灯的主要技术数据和计算图表 470

习题参考答案 473

附录表35　配照灯的比功率参考值 477

主要参考文献 477