供配电系统

本书以供配电系统设计为主线，介绍供配电系统的基本概念、参数计算和设计整定方法。全书共分为9章，主要内容包括电力系统概述、电力负荷与其计算、短路电流计算、供配电系统的一次电气设备、供配电系统接线、线缆及电气设备的选择、供配电系统的继电保护、供配电系统的二次回路、电气安全与防雷和接地。本书重点突出、条理清晰，以实际工程实践为背景，介绍基本理论及其在工程应用中的演变，便于理解和灵活运用供配电知识和方法。本书可以作为高等院校电气工程和自动化等专业的本科教材，也可以作为研究生及相关技术人员的参考用书。

前言
第1章绪论1
1.1电力系统概述1
1.1.1电力系统组成1
1.1.2电力系统其他结构形式3
1.1.3电力系统运行特点4
1.2电力系统标准电压与电能质量4
1.2.1电力系统标准电压4
1.2.2电能质量6
1.3电力系统中性点运行方式7
1.3.1中性点不接地系统7
1.3.2中性点经消弧线圈接地系统9
1.3.3中性点直接接地系统9
1.4低压系统接地形式10
1.4.1导线10
1.4.2接地形式10
1.5供配电系统13
1.5.1二级降压的供配电系统13
1.5.2一级降压的供配电系统13
1.5.3低压直供的供配电系统15
1.6本书主要内容15
思考题与习题16
第2章电力负荷与其计算17
2.1电力负荷基本概念17
2.1.1电力负荷含义17
2.1.2按工作制分类18
2.1.3负荷分级18
2.2负荷曲线19
2.2.1概念19
2.2.2分类19
2.2.3有关参量21
2.3负荷计算22
2.3.1计算负荷的来源和概念22
2.3.2需要系数法23
2.3.3二项式系数法27
2.4损耗计算29
2.4.1功率损耗计算29
2.4.2电能损耗计算30
2.5无功功率补偿31
2.6供配电系统负荷计算33
思考题与习题35
第3章短路电流计算36
3.1短路概述36
3.1.1短路的原因36
3.1.2短路的危害37
3.1.3短路的类型37
3.2三相短路暂态过程39
3.2.1无限大容量电力系统短路暂态分析39
3.2.2有限容量电力系统短路暂态简介43
3.3三相短路计算44
3.3.1短路电流计算概述44
3.3.2元件阻抗计算44
3.3.3有名值法三相短路电流计算45
3.3.4标幺值法三相短路电流计算48
3.4两相短路计算54
3.5短路热效应和电动力效应55
3.5.1短路电流的热效应55
3.5.2短路电流的电动力效应57
思考题与习题58
第4章供配电系统的一次电气设备60
4.1电气设备概述60
4.1.1一次系统和二次系统60
4.1.2一次电气设备分类60
4.1.3电弧及灭弧方法61
4.2电力变压器62
4.2.1电力变压器的分类62
4.2.2电力变压器的结构62
4.2.3电力变压器的全型号63
4.2.4电力变压器的联结组别63
4.2.5电力变压器的实际容量与过载能力64
4.3互感器65
4.3.1电流互感器66
4.3.2电压互感器68
4.4熔断器71
4.4.1高压熔断器71
4.4.2低压熔断器72
4.5高压开关设备73
4.5.1高压断路器73
4.5.2高压隔离开关77
4.5.3高压负荷开关77
4.6低压开关设备79
4.6.1低压断路器79
4.6.2低压刀开关和刀熔开关80
4.6.3低压负荷开关81
4.7成套配电装置81
4.7.1高压开关柜81
4.7.2低压配电屏82
4.7.3动力和照明配电箱83
思考题与习题84
第5章供配电系统接线86
5.1供配电网络接线86
5.1.1放射式86
5.1.2树干式88
5.1.3环形88
5.2变配电所电气主接线89
5.2.1电气主接线的基本环节90
5.2.2变配电所电气主接线的基本形式91
5.2.310kV变配电所常见的电气主接线方案95
5.3线路结构与敷设97
5.3.1架空线路的结构与敷设97
5.3.2电缆线路的结构与敷设102
思考题与习题105
第6章线缆及电气设备的选择106
6.1线缆选择概述106
6.1.1线缆型式的选择106
6.1.2线缆截面选择的条件106
6.2按照发热条件选择线缆截面107
6.2.1三相系统中相线截面的选择107
6.2.2中性线和保护线截面的选择108
6.3按照允许电压损失选择线缆截面110
6.3.1电压损失计算方法111
6.3.2按照允许电压损失选择线缆截面113
6.4按照机械强度选择线缆截面117
6.5按照经济电流密度选择线缆截面117
6.6电气设备选择的一般原则118
6.7高低压开关设备的选择120
6.7.1高压开关设备的选择120
6.7.2低压断路器的选择121
6.8互感器的选择123
6.8.1电流互感器的选择123
6.8.2电压互感器的选择124
6.9熔断器的选择125
6.10电力变压器的选择126
思考题与习题127
第7章供配电系统的继电保护128
7.1继电保护概述128
7.2电力线路的继电保护136
7.2.1无时限电流速断保护137
7.2.2定时限（反时限）过电流保护138
7.2.3带时限电流速断保护143
7.2.4过负荷保护145
7.2.5单相接地保护145
7.3电力变压器的继电保护147
7.3.1概述147
7.3.2电力变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护147
7.3.3变压器低压侧单相短路的零序电流保护148
7.3.4变压器的差动保护149
7.3.5变压器的气体保护150
思考题与习题151
第8章供配电系统的二次回路152
8.1二次回路概述152
8.2操作电源152
8.2.1直流操作电源152
8.2.2交流操作电源154
8.3断路器的控制和信号回路154
8.3.1主令电器154
8.3.2二次小母线156
8.3.3控制和信号回路概述156
8.3.4采用手动操动的断路器控制和信号回路157
8.3.5采用电磁操动机构的断路器控制和信号回路158
8.3.6采用弹簧操动机构的断路器控制和信号回路159
8.4电测量回路161
8.5自动重合闸装置和备用电源自动投入装置163
8.5.1自动重合闸装置163
8.5.2备用电源自动投入装置165
8.6二次回路图166
思考题与习题170
第9章电气安全与防雷和接地171
9.1电气安全171
9.1.1电气安全基本知识171
9.1.2电气安全的技术防护措施172
9.1.3触电急救173
9.2过电压与防雷173
9.2.1过电压与雷电173
9.2.2防雷装置174
9.2.3防雷措施179
9.3电气接地182
9.3.1接地的基本概念182
9.3.2接地的类型183
9.3.3接地装置装设185
9.3.4接地电阻186
9.3.5低压配电系统的等电位联结188
思考题与习题189
参考文献190