工厂供电

本教材立足普通高等学校应用型本科教育人才培养目标及培养要求，遵循主动适应社会发展的需要、突出应用性和针对性、加强实践能力培养的原则，参照相关的职业资格标准，与行业企业工程技术人员合作编写教材。

本书结合应用型人才培养目标及培养要求，按照“以工程项目为依据，以项目任务作为能力训练载体”的基本思路进行编写，注重培养学生的工程应用能力和解决现场实际问题的能力。本书共6个项目，分别介绍了供配电系统认知，工厂供电系统基本计算知识，工厂供电一次系统，工厂供电设备的选择与校验，工厂供电系统继电保护、防雷与接地，工厂供电系统的设计、运行与维护等知识。为便于学生复习和自学，每个项目最后附有思考与练习。为配合教学和练习的需要，书末还附有常用设备的主要技术数据。本书除可作为应用型本科教材外，还适合作为高职高专、成人高校电类专业（电气自动化技术、供用电技术、机电一体化技术等）“供配电技术”课程的教材，也可供中等职业学校、技工学校同类专业学生选用，还可作为工程技术人员和管理人员的参考用书。

叶虹，女，衢州学院副教授，长期从事强电类专业领域的教学和科研工作，具备较为丰富的相关经验。

项目1 供配电系统认知 1
任务1.1 供电系统概述 1
1.1.1 电力系统的基本概念 1
1.1.2 工厂供电系统 3
1.1.3 工厂供电的要求和课程任务 6
任务1.2 电力系统的额定电压 7
1.2.1 供电质量的主要指标 7
1.2.2 额定电压的国家标准 9
1.2.3 工厂供配电电压的选择 11
任务1.3 电力系统中性点运行方式 12
1.3.1 概述 12
1.3.2 中性点不接地的电力系统 13
1.3.3 中性点经消弧线圈接地的电力系统 15
1.3.4 中性点直接接地的电力系统 15
思考与练习 16
项目2 工厂供电系统基本计算知识 18
任务2.1 电力负荷和负荷曲线 18
2.1.1 电力负荷 18
2.1.2 负荷曲线 20
任务2.2 用电设备的设备容量 22
2.2.1 设备容量的定义 22
2.2.2 设备容量的确定 22
任务2.3 用电设备组计算负荷的确定 24
2.3.1 概述 24
2.3.2 需要系数法 24
2.3.3 二项式系数法 27
2.3.4 单相计算负荷的确定 29
任务2.4 全厂计算负荷的确定 29
2.4.1 概述 29
2.4.2 按需要系数法确定全厂计算负荷 30
2.4.3 按年产量或年产值估算全厂计算负荷 30
2.4.4 按逐级计算法确定全厂计算负荷 30
2.4.5 工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷 31
2.4.6 全厂计算负荷确定实例 37
任务2.5 尖峰电流及计算 39
2.5.1 单台用电设备尖峰电流的计算 39
2.5.2 多台用电设备尖峰电流的计算 39
任务2.6 短路的概述 40
2.6.1 短路的原因 40
2.6.2 短路的类型 41
2.6.3 短路的危害 41
2.6.4 计算短路电流的目的 42
任务2.7 无限大容量电力系统三相短路分析 42
2.7.1 无限大容量电力系统的概念 42
2.7.2 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程 43
2.7.3 三相短路有关的物理量 44
任务2.8 短路电流的计算 45
2.8.1 概述 45
2.8.2 三相短路电流的计算 46
2.8.3 两相短路电流的计算 53
2.8.4 单相短路电流的计算 53
2.8.5 大容量电动机短路电流的计算 53
任务2.9 短路电流的效应 54
2.9.1 短路电流的热效应 54
2.9.2 短路电流的电动效应 55
思考与练习 57
项目3 工厂供电一次系统 59
任务3.1 高低压电气设备 59
3.1.1 高低压熔断器 59
3.1.2 高低压开关电器 64
3.1.3 电流互感器和电压互感器 72
3.1.4 高低压成套配电装置 77
3.1.5 电力变压器 79
任务3.2 工厂供电线路 81
3.2.1 高压线路的接线方式 81
3.2.2 低压线路的接线方式 83
3.2.3 工厂供电线路的结构与敷设 84
任务3.3 工厂变配电所的主接线 95
3.3.1 车间（或小型工厂）变电所的主接线方案 95
3.3.2 工厂总降压变电所的主接线图 98
3.3.3 电气主接线典型实例 99
任务3.4 工厂变配电所的布置和结构 103
3.4.1 变配电所所址的选择 103
3.4.2 车间变电所的类型 104
3.4.3 变配电所的总体布置 105
3.4.4 变配电所的结构 108
思考与练习 113
项目4 工厂供电设备的选择与校验 115
任务4.1 电气设备的选择与校验 115
4.1.1 高低压熔断器的选择与校验 116
4.1.2 高低压开关设备的选择与校验 119
任务4.2 电力变压器及其选择 121
4.2.1 概述 121
4.2.2 电力变压器的实际容量和过负荷能力 122
4.2.3 变电所主变压器台数和容量的选择 123
任务4.3 电流互感器和电压互感器的选择与校验 124
4.3.1 电流互感器的选择与校验 124
4.3.2 电压互感器的选择 126
任务4.4 工厂电力线路的选择与校验 127
4.4.1 导线和电缆截面积的选择原则 127
4.4.2 按发热条件选择导线和电缆的截面积 127
4.4.3 按经济电流密度选择导线和电缆的截面积 129
4.4.4 线路电压损耗的计算 131
4.4.5 母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择 133
任务4.5 照明设备及供电系统的选择 137
4.5.1 工厂常用电光源类型的选择 137
4.5.2 工厂常用灯具类型的选择 137
4.5.3 照明供电系统的选择 138
思考与练习 140
项目5 工厂供电系统继电保护、防雷与接地 142
任务5.1 工厂供电系统继电保护 142
5.1.1 继电保护装置基本知识 142
5.1.2 常用的保护继电器 144
5.1.3 高压线路的继电保护 146
5.1.4 电力变压器的继电保护 157
5.1.5 工厂供电自动化技术 164
任务5.2 防雷 170
5.2.1 雷电及其危害 170
5.2.2 防雷设备 171
5.2.3 工厂供电系统防雷保护措施 176
5.2.4 防雷装置的安全要求 178
任务5.3 电气设备的接地 179
5.3.1 接地概述 179
5.3.2 接地装置 180
5.3.3 接地电阻 182
思考与练习 186
项目6 工厂供电系统的设计、运行与维护 189
任务6.1 工厂供电系统电气设计 189
6.1.1 工厂供电系统电气设计概述 189
6.1.2 设计说明书的编写 191
6.1.3 工厂供电系统电气设计示例 193
任务6.2 工厂供电系统的运行与维护 209
6.2.1 工厂变配电所的倒闸操作 209
6.2.2 工厂变配电设备的运行与维护 213
6.2.3 继电保护装置的运行与维护 218
任务6.3 工厂电力线路的运行与维护 219
6.3.1 架空线路的运行与维护 219
6.3.2 电缆线路的运行与维护 220
6.3.3 车间配电线路的运行与维护 221
6.3.4 照明装置的运行与维护 222
思考与练习 222
附录A 常用设备的主要技术数据 223