供配电技术(第3版)

第1章 供配电技术基础知识 1

1.1　国内外供配电技术发展概况及电力系统的组成　1

1.1.1　国内外供配电技术发展概况　1

1.1.2　电力系统　2

1.1.3　供配电系统　4

1.1.4　供配电的要求和课程任务　4

1.2　电力系统的额定电压　5

1.3　电力系统中性点运行方式　6

1.3.1　中性点直接接地方式　6

1.3.2　中性点不接地方式　7

1.3.3　中性点经消弧线圈接地方式　8

1.4　电能质量指标　9

1.4.1　电压质量指标　9

1.4.2　频率质量指标　10

1.4.3　波形质量指标　10

1.4.4　提高电能质量的措施　11

检测题　11



第2章　负荷计算和无功功率补偿　14

2.1　电力负荷　14

2.1.1　按供电可靠性要求对负荷的

分类　14

2.1.2　按企业用电设备工作制对负荷

的分类　15

2.2　负荷曲线　16

2.2.1　日负荷曲线　16

2.2.2　年负荷曲线　16

2.2.3　负荷曲线的有关物理量　17

2.3　电力负荷的计算　18

2.3.1　设备容量及其确定　18

2.3.2　计算负荷的概念及估算法　19

2.3.3　需要系数法　20

2.3.4　单相负荷的计算　23

2.3.5　工厂电气照明负荷的确定　24

2.3.6　全厂计算负荷的确定　25

2.4　工厂供电系统的电能损耗及无功

功率补偿　26

2.4.1　线路的电能损耗　26

2.4.2　变压器的电能损耗　27

2.4.3　工厂的功率因数和无功功率

补偿　27

2.5　尖峰电流的计算　32

2.5.1　单台用电设备尖峰电流的

计算　32

2.5.2　多台用电设备尖峰电流的

计算　32

检测题　33



第3章　短路电流计算　35

3.1　短路概述　35

3.1.1　短路故障的原因　35

3.1.2　短路故障的种类　36

3.1.3　短路故障的危害　36

3.2　无限大功率电源供电系统三相

短路电流的计算　37

3.2.1　无限大功率电源的概念　37

3.2.2　短路计算的方法　38

3.2.3　标幺制　38

3.2.4　短路回路元件的阻抗

标幺值　39

3.2.5　三相短路电流的计算　40

3.3　两相短路电流的计算　43

3.4　单相短路电流的计算　44

3.5　短路电流的效应　44

3.5.1　短路电流的电动力效应　45

3.5.2　短路电流的热效应　45

检测题　46



第4章　变电站主要电气设备及

选择　48

4.1　电压的选择　48

4.1.1　供电电压的确定　48

4.1.2　配电电压的确定　49

4.2　变、配电站的配置　49

4.2.1　变、配电站的作用　49

4.2.2　变电站的类型　50

4.2.3　变电站位置的选择　51

4.3　变电站常用电气设备及

配置　51

4.3.1　电力变压器　51

4.3.2　高、低压熔断器　54

4.3.3　高、低压隔离开关　56

4.3.4　高、低压负荷开关　57

4.3.5　高、低压断路器　58

4.3.6　互感器　62

4.3.7　避雷器　67

4.3.8　高压开关柜　68

4.3.9　低压配电屏　69

4.3.10　电气设备的选择　70

4.3.11　组合式成套变电站　71

技能训练一　变电站的送电与停

电操作　72

技能训练二　电力变压器的运行

维护　73

技能训练三　变电站值班人员对

电气设备的巡查　75

检测题　76



第5章　工厂供配电系统电气主

接线　79

5.1　变电站电气主接线基本

知识　79

5.1.1　电气主接线概述　79

5.1.2　电气主接线有关基本概念　80

5.2　变电站的常用主接线　82

5.2.1　线路-变压器组接线　82

5.2.2　单母线接线　84

5.2.3　桥式接线　85

5.3　总降压变电站主接线　86

5.3.1　单电源进线的总降压变电站主

接线　86

5.3.2　双回电源进线的总降压变电站

主接线　87

5.4　电力网的基本接线方式　87

5.5　车间变电站主接线　89

5.6　供配电线路母线、导线和电缆的

选择　90

5.6.1　母线、导线和电缆形式的

选择　90

5.6.2　母线、导线和电缆截面的

选择　92

5.6.3　热稳定校验与动稳定校验　95

技能训练一　电气图基本知识　95

技能训练二　电气图读图训练　100

技能训练三　照明工程图和动力配

电图的识读训练　104

检测题　108



第6章　供配电二次回路和继电

保护　110

6.1　供配电系统的二次回路　110

6.1.1　二次回路的操作电源　111

6.1.2　电测量仪表与绝缘监察

装置　115

6.1.3　中央信号回路　118

6.1.4　高压断路器控制及信号

回路　122

6.2　供配电系统的继电保护　125

6.2.1　供配电系统继电保护的任务、

要求及基本原理　125

6.2.2　常见的继电保护类型与继电

保护装置　126

6.2.3　继电保护装置的接线方式　134

6.2.4　过电流保护类型及其原理　136

6.2.5　过电流保护的动作电流整定及

保护灵敏度校验　138

6.2.6　高频保护装置　143

技能训练一　二次回路图识读训练　147

技能训练二　检查电气二次回路的

接线和电缆走向　150

技能训练三　各种继电器的认识和

实验　150

检测题　152



第7章　高层民用建筑供电及安全

技术　155

7.1　高层民用建筑的供配电设计

特点　155

7.1.1　高层民用建筑的特点　155

7.1.2　高层民用建筑的分类　156

7.1.3　高层民用建筑的电力负荷　156

7.1.4　高层民用建筑对供配电系统的

要求　156

7.2　高层民用建筑的供电电源及变压

器的选择　157

7.2.1　高层民用建筑的供电电源　157

7.2.2　变压器的选择　158

7.2.3　高层民用建筑的配电系统　158

7.3　高层民用建筑的接地保护　159

7.3.1　接地的类型和作用　159

7.3.2　保护接地方式　160

7.3.3　低压接地制式对接地安全技术

的基本要求　161

7.3.4　接地系统实例分析　161

7.4　建筑电气安全技术　162

7.4.1　防雷保护技术　162

7.4.2　电涌保护技术　164

7.4.3　漏电保护技术　166

7.5　火灾自动报警与消防联动控制

系统　167

7.5.1　火灾自动报警系统的组成及

工作原理　167

7.5.2　火灾自动报警系统的设备

设置　167

7.5.3　火灾探测器　168

7.5.4　火灾自动报警系统　169

7.5.5　消防联动控制系统　170

技能训练　接地电阻测量实训　172

检测题　173



第8章　变电站综合自动化　175

8.1　变电站综合自动化系统　175

8.1.1　变电站综合自动化系统

概述　175

8.1.2　变电站综合自动化系统的

功能　176

8.1.3　变电站综合自动化系统的

配置　184

8.1.4　变电站综合自动化的通信

系统　186

8.1.5　工程方案实例　188

8.2　无人值班变电站　190

8.2.1　无人值班变电站在配电

自动化中的地位和作用　190

8.2.2　无人值班变电站的几种常

规模式　191

8.2.3　无人值班变电站的应用

特点　191

8.2.4　实现无人值班变电站必须采取

的措施　192

8.2.5　无人值班变电站应具有的基本

条件　192

8.2.6　无人值班变电站的发展

方向　193

8.3　变电站无人值班管理　194

8.3.1　变电站无人值班管理模式　195

8.3.2　调度关系和职责划分　195

8.3.3　集控中心运行管理　196

8.3.4　操作维护队运行管理　199

技能训练　参观实习　201

检测题　202



第9章　工厂电气照明　203

9.1　电气照明和电光源　203

9.1.1　电气照明发展概况　203

9.1.2　照明技术的有关概念　205

9.1.3　照明质量　207

9.2　常用照明光源和灯具　208

9.2.1　照明光源　208

9.2.2　常用照明灯具的类型　211

9.2.3　灯具的布置　212

9.3　照明供电方式及线路控制　213

9.3.1　工厂照明的供电方式　213

9.3.2　工厂照明的控制　213

检测题　214