本书是根据教育部审定的 《高等职业学校专业教学标准》 和电气类专业主干课程的教学大纲编写的, 可作为高等职业教育电气类专业教学用书。
全书共分十章。 首先简要地介绍了工业企业供电系统的概况及有关知识, 接着系统地讲述了工业企业电力负荷及其计算、 工业企业电力线路、 短路电流计算、 电气设备及其选择条件、 工业企业供电系统继电保护、 工业企业供电系统二次接线及自动装置、 供电质量的提高与电能节约、 工业企业的电气照明, 后讲述了供电系统的运行与管理。 为了便于读者学习及检验学习效果, 每章末附有习题, 并在文前列出了常用文字符号表, 附录给出了工业企业常用技术数据表, 供读者参阅查询。
本书在第二版的基础上, 根据供电技术的发展增加了 GIS组合电器、 配电自动化系统、供电系统的运行与管理等内容。 书中符号和术语均采用的国家标准和行业标准, 内容符合的行业规程、 规范, 深入浅出, 便于自学。 本书体现了现代教育侧重能力培养的理念和高职教育侧重技术应用的要求, 具有 理论简、 起点高、 内容新、 应用多、 学得活 的特点; 注重介绍新技术的应用和供电技术的发展趋势, 结合大中型企业供电系统运行与管理的实际, 增加了 GIS组合电器 配电自动化系统 变电站微机保护 变电站综合自动化等高新技术的内容。 限于篇幅, 部分内容只做了简要介绍, 旨在抛砖引玉, 引导读者深入阅读和自学相关书籍。
为配合线上、 线下混合式教学的需要, 本次修订加入了部分数字资源, 包括PPT课件、课程视频和习题解答, 便于教学使用。
本书由王艳华任主编并编写、 二、 三、 九章, 韩志凌任副主编并编写第四、 五、八、 十章及附录, 王平编写第六章, 王升花编写第七章及常用文字符号表。 全书由王艳华教授整理并定稿。
本书由刘介才教授及北京市电力公司徐其春担任主审, 他们在审阅大纲和稿件过程中提出了许多宝贵的意见和建议, 在此表示衷心的感谢!
前言
常用文字符号表
章 概述……………………………………………………………………………………… 1
节 电力系统的基本概念……………………………………………………………… 1
第二节 工业企业供电系统………………………………………………………………… 3
第三节 电力系统的额定电压……………………………………………………………… 7
第四节 电力系统中性点的运行方式 …………………………………………………… 10
习题 ………………………………………………………………………………………… 13
第二章 工业企业电力负荷及其计算 ………………………………………………………… 15
节 工业企业电力负荷和负荷曲线 ………………………………………………… 15
第二节 用电设备的设备容量 …………………………………………………………… 20
第三节 电力负荷的实用计算方法 ……………………………………………………… 21
第四节 供电系统的功率损耗和电能损耗 ……………………………………………… 26
第五节 工业企业负荷计算 ……………………………………………………………… 29
第六节 尖峰电流的计算 ………………………………………………………………… 30
习题 ………………………………………………………………………………………… 31
第三章 工业企业电力线路 …………………………………………………………………… 33
节 工业企业电力线路及其接线方式 ……………………………………………… 33
第二节 电力线路的结构及敷设 ………………………………………………………… 38
第三节 导线和电缆截面选择的原则 …………………………………………………… 43
第四节 按允许载流量选择导线和电缆的截面 ………………………………………… 45
第五节 按经济电流密度选择导线和电缆的截面 ……………………………………… 49
第六节 按允许电压损失选择导线和电缆的截面 ……………………………………… 50
习题 ………………………………………………………………………………………… 58
第四章 短路电流计算 ………………………………………………………………………… 60
节 短路的一般概念 ………………………………………………………………… 60
第二节 电力系统中各元件的电抗 ……………………………………………………… 61
第三节 无限大容量电力系统供电的电路内发生三相短路 …………………………… 66
第四节 发电机供电的电路内发生三相短路 …………………………………………… 69
第五节 不对称短路电流的计算方法 …………………………………………………… 75
第六节 短路电流的电动力效应和热效应 ……………………………………………… 85
习题 ………………………………………………………………………………………… 89
第五章 电气设备及其选择条件 ……………………………………………………………… 91
节 开关电器的电弧及灭弧原理 …………………………………………………… 91
第二节 高压开关电器 …………………………………………………………………… 92
第三节 低压开关电器…………………………………………………………………… 100
第四节 电力变压器……………………………………………………………………… 105
第五节 互感器…………………………………………………………………………… 108
第六节 GIS组合电器 …………………………………………………………………… 115
第七节 电气主接线……………………………………………………………………… 117
习题………………………………………………………………………………………… 122
第六章 工业企业供电系统继电保护及接地与防雷………………………………………… 124
节 继电保护的基本概念…………………………………………………………… 124
第二节 供电系统单端供电网络的继电保护…………………………………………… 126
第三节 电力变压器的保护……………………………………………………………… 134
第四节 低压供配电系统的保护………………………………………………………… 140
第五节 高压电动机的继电保护………………………………………………………… 144
第六节 微机保护简介…………………………………………………………………… 149
第七节 接地与防雷……………………………………………………………………… 153
习题………………………………………………………………………………………… 162
第七章 工业企业供电系统二次接线及自动装置…………………………………………… 165
节 测量监察系统…………………………………………………………………… 165
第二节 操作电源………………………………………………………………………… 169
第三节 高压断路器的控制回路………………………………………………………… 172
第四节 中央信号回路…………………………………………………………………… 178
第五节 安装接线图……………………………………………………………………… 182
第六节 自动重合闸装置和备用电源自动投入装置…………………………………… 187
第七节 配电自动化系统………………………………………………………………… 191
第八节 供电系统变电站的综合自动化………………………………………………… 197
习题………………………………………………………………………………………… 201
第八章 供电质量的提高与电能节约………………………………………………………… 203
节 供电系统的电压调整…………………………………………………………… 203
第二节 电网高次谐波及其抑制………………………………………………………… 208
第三节 电能节约意义及措施…………………………………………………………… 210
第四节 工业企业供电的无功功率补偿………………………………………………… 211
第五节 电力变压器的经济运行………………………………………………………… 218
习题………………………………………………………………………………………… 220
第九章 工业企业的电气照明………………………………………………………………… 222
节 电气照明的基本知识…………………………………………………………… 222
第二节 工业企业常用的电光源和灯具………………………………………………… 224第三节 电气照明的照度计算…………………………………………………………… 230
第四节 工业企业照明供电系统………………………………………………………… 233
习题………………………………………………………………………………………… 235
第十章 供电系统的运行与管理……………………………………………………………… 236
节 电气设备运行与维护…………………………………………………………… 236
第二节 倒闸操作………………………………………………………………………… 246
第三节 运行管理………………………………………………………………………… 251
习题………………………………………………………………………………………… 254
附录……………………………………………………………………………………………… 255
附录 A 用电设备组的需要系数、 二项式系数及功率因数值………………………… 255
附录B 各类工厂的全厂需要系数、 功率因数及年有功负荷利用小时
参考值 …………………………………………………………………………… 255
附录C LJ型铝绞线的主要技术数据 ………………………………………………… 256
附录 D LGJ型铝绞线的主要技术数据………………………………………………… 256
附录E SL7系列铝绕组低损耗配电变压器技术数据 ………………………………… 256
附录F SL7系列铝绕组低损耗电力变压器技术数据 ………………………………… 257
附录 G SJL型三相双绕组铝线电力变压器技术数据 ………………………………… 258
附录 H 导体在正常和短路时的允许温度及热稳定系数 ……………………… 259
附录I 导线的允许载流量及温度校正系数 …………………………………………… 259
附录J 绝缘导线明敷、 穿钢管和穿塑料管时的允许载流量 ………………………… 260
附录 K 室内明敷及穿管的铝、 铜芯绝缘线导线的电阻和电抗……………………… 263
附录L 常用高压断路器的主要技术数据 ……………………………………………… 263
附录 M 常用隔离开关的主要技术数据 ……………………………………………… 264
附录 N RW 型高压熔断器的主要技术数据…………………………………………… 265
附录 O 部分低压断路器的主要技术数据……………………………………………… 265
附录P 直流回路编号 …………………………………………………………………… 267
附录 Q 交流回路编号…………………………………………………………………… 268
附录 R 并联电容器的无功补偿率……………………………………………………… 268
附录S 部分并联电容器的主要技术数据 ……………………………………………… 269
附录 T PZ220型普通白炽灯泡的主要技术数据 ……………………………………… 270
附录 U GC1-A (B)-1型配照灯的主要数据 ……………………………………… 270
附录 V 配照灯的比功率参考值………………………………………………………… 270
附录 W 部分生产车间工作面上的照度标准 …………………………………… 271
参考文献………………………………………………………………………………………… 272
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