电力工程基础

前言

第1章绪论

1.1电力系统发展概述

1.2发电厂及变电所类型

1.2.1发电厂类型及新能源发电简介

1.2.2变配电所类型

1.3电力系统基础

1.3.1电力系统的基本概念

1.3.2电能的质量指标

1.3.3电力系统的额定电压

1.3.4电力系统的中性点运行方式及低压配电系统接地形式

本章小结

习题与思考题

第2章电力负荷计算

2.1负荷计算的意义及计算目的

2.1.1电力负荷的概念及分类

2.1.2负荷曲线

2.1.3负荷计算的意义及目的

2.2用电设备计算负荷的确定

2.2.1三相用电设备组计算负荷的确定

2.2.2单相用电设备组计算负荷的确定

2.3用户计算负荷的确定

2.3.1按逐级计算法确定用户的计算负荷

2.3.2按需要系数法确定用户的计算负荷

2.3.3估算法

2.4尖峰电流及其计算

2.4.1单台用电设备供电的支线尖峰电流计算

2.4.2多台用电设备供电的干线尖峰电流计算

本章小结

习题与思考题

第3章短路电流及其计算

3.1短路概述

3.1.1短路的基本概念

3.1.2短路的危害

3.1.3短路的种类

3.1.4短路电流计算的目的与基本假设

3.2短路过程的分析

3.2.1无限大容量系统

3.2.2三相短路过渡过程分析

3.2.3有关短路的物理量

3.3无限大容量电源供电系统三相短路电流计算

3.3.1欧姆法短路电流计算

3.3.2标幺值法短路电流计算

3.4两相和单相短路电流的计算

3.4.1两相短路计算

3.4.2单相短路计算

3.5短路电流的效应和稳定度校验

3.5.1短路电流的热效应和热稳定度

3.5.2短路电流的电动力效应

本章小结

习题与思考题

第4章供配电一次系统

4.1供配电一次系统概述

4.1.1一次设备及其分类

4.1.2电气设备运行中的电弧问题与灭弧方法

4.2电力变压器及其选择

4.2.1电力变压器及其分类

4.2.2电力变压器的结构和联结组别

4.2.3电力变压器的容量和过负荷能力

4.2.4变电所变压器的选择

4.2.5电力变压器并列运行的条件

4.3互感器

4.3.1电流互感器

4.3.2电压互感器

4.4高压一次设备

4.4.1高压熔断器

4.4.2高压隔离开关

4.4.3高压负荷开关

4.4.4高压断路器

4.4.5高压开关柜

4.4.6高压一次设备的选择与校验

4.5变配电所的电气主接线

4.5.1电气主接线概述

4.5.2主接线的基本接线方式

4.5.3工厂变配电所常用的主接线

本章小结

习题与思考题

第5章供配电线路

5.1电力线路及其接线方式

5.1.1高压线路的接线方式

5.1.2低压线路的接线方式

5.2电力线路的结构和敷设

5.2.1架空线路的结构和敷设

5.2.2电缆线路的结构和敷设

5.3导线和电缆截面的选择计算

5.3.1按发热条件选择导线和电缆的截面

5.3.2按经济电流密度选择导线和电缆的截面

本章小结

习题与思考题

第6章供电系统的二次接线及防雷与接地

6.1二次接线概述

6.1.1二次接线的基本概念

6.1.2二次接线的原理图和安装图

6.1.3变电所二次回路的操作电源

6.1.4电气仪表及电气测量回路

6.1.5高压断路器的控制与信号回路

6.2变电所的防雷与接地

6.2.1过电压及雷电的有关概念

6.2.2防雷装置及保护范围

6.2.3变配电所及架空线路的防雷措施

6.2.4供配电系统的接地

6.2.5接地电阻及其计算

本章小结

习题与思考题

第7章电力网的运行分析

7.1电力系统元件的参数和等效电路

7.1.1发电机的参数和等效电路

7.1.2电力线路的参数和数学模型

7.1.3电抗器的参数和等效电路

7.1.4变压器的参数和等效电路

7.1.5负荷的参数和等效电路

7.2电力系统的等效电路

7.2.1用有名值计算时的电压等级归算

7.2.2用标幺值计算时的电压等级归算

7.3简单电力网的潮流分析

7.3.1单一元件的功率损耗和电压降落

7.3.2开式网络的潮流计算

7.3.3配电网络的潮流计算

7.3.4简单闭式网络的潮流计算

7.4电力系统的有功功率和频率调整

7.4.1电力系统有功功率平衡

7.4.2电力系统中有功功率的*优分配

7.4.3电力系统的频率调整

7.5电力系统的无功功率和电压调整

7.5.1无功功率负荷和无功功率损耗

7.5.2无功功率电源

7.5.3无功功率的平衡

7.5.4电力系统中无功功率的*优分配

7.5.5电力系统的电压调整

本章小结

习题与思考题

第8章继电保护基础

8.1继电保护的基本知识

8.1.1继电保护的基本原理及构成

8.1.2继电保护的基本要求

8.1.3常用保护继电器及操作电源

8.2单侧电源辐射状网络相间短路的电流保护

8.2.1无时限电流速断保护

8.2.2限时电流速断保护

8.2.3定时限过电流保护

8.2.4阶段式电流保护的配合及应用

8.2.5电流保护的接线方式

8.3输电线路的纵联保护

8.3.1输电线路纵联保护的基本原理

8.3.2纵联电流差动保护

8.4自动重合闸

8.4.1自动重合闸的作用及其基本要求

8.4.2输电线路的三相一次自动重合闸

8.4.3高压输电线路的单相自动重合闸

8.4.4高压输电线路的综合重合闸简介

8.5电力系统主设备的保护

8.5.1电力变压器的保护

8.5.2同步发电机的保护

本章小结

习题与思考题

第9章电力系统的MATLAB/SIMULINK建模与仿真

9.1电力系统常用仿真软件简介

9.2MATLAB/SIMULINK的特点

9.2.1MATLAB的特点

9.2.2SIMULINK的特点

9.2.3SimPowerSystems库的特点

9.3电力系统主要元件等效模型

9.3.1简化同步电机模块

9.3.2同步电机模块

9.3.3电力变压器模型

9.3.4输电线路等效模型

9.3.5负荷模型

9.4Powergui 模块

9.4.1主窗口功能简介

9.4.2稳态电压电流分析窗口

9.4.3初始状态设置窗口

9.4.4潮流计算和电机初始化窗口

9.4.5LTI视窗

9.4.6阻抗依频特性测量窗口

9.4.7FFT分析窗口

9.4.8报表生成窗口

9.4.9磁滞特性设计工具窗口

9.4.10计算RLC线路参数窗口

9.5电力系统稳态仿真

9.5.1连续系统仿真

9.5.2离散系统仿真

9.5.3相量法仿真

9.6电力系统电磁暂态仿真

9.6.1断路器模块

9.6.2暂态仿真分析

9.7电力系统机电暂态仿真

9.7.1输电系统的描述

9.7.2单相故障

9.7.3三相故障

习题与思考题

附录

参考文献