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1 供配电系统1

1．1 负荷分级及供电要求1

1．1．1 —级负荷1

1．1．2 二级负荷1

1．1．3 三级负荷1

1．2 供配电系统1

1．2．1 设计基本要求1

1．2．2 设计基础资料2

1．2．3 供电电压选择3

1．2．4 配电电压确定4

1．2．5 配电系统接线方式4

1．3 变、配电所方案设计6

1．3．1 变、配电所主接线6

1．3．2 变、配电所主要设备选用原则8

1．3．3 变、配电所总体布置方案10

1．3．4 工程设计实例13

2．1 负荷计算18

2．1．1 内容和方法18

2 负荷计算及无功功率补偿18

2．1．2 主要机械设备的计算负荷20

2．1．3 辅助机械设备的计算负荷21

2．1．4 照明负荷22

2．1．5 采用负荷密度法和单位指标法计算负荷22

2．1．6 计算最大负荷日的平均负荷23

2．1．7 尖峰电流24

2．1．8 年电能消耗量计算24

2．1．9 功率损耗和年电能损耗25

2．1．10 示例26

2．2 变压器选择30

2．2．1 变压器容量选择30

2．2．2 环境温度对变压器负荷能力的影响及变压器的过负荷能力30

2．2．3 按变压器运行低损耗和经济效果选择变压器容量31

2．3 无功功率补偿32

2．3．1 提高功率因数的意义和方法32

2．3．2 提高用电设备的自然功率因数33

2．3．3 采用同步电动机补偿33

2．3．4 采用电力电容器补偿33

3．1．1 一般规定37

3 短路电流计算、电气设备选择及继电保护37

3．1 短路电流计算37

3．1．2 短路电流计算公式38

3．1．3 两相短路电流计算40

3．1．4 电网电容电流计算40

3．1．5 变压器低压侧短路时折算到高压侧穿越电流的换算关系41

3．1．6 低压系统短路电流计算43

3．1．7 短路电流计算图表47

3．1．8 短路电流计算示例58

3．2．1 高压电器的选择64

3．2 电气设备的选择64

3．2．2 低压电器的选择92

3．3 继电保护104

3．3．1 总则105

3．3．2 电力变压器的保护106

3．3．3 6～10kV电动机的保护121

3．3．4 6～10kV电力电容器的保护130

3．3．5 6～10kV母线保护135

3．3．6 6～10kV架空和电缆线路的保护136

3．3．7 母线分段断路器及联络断路器的保护140

3．3．8 电源进线保护143

3．3．9 交流操作的继电保护143

3．3．10 保护装置的动作配合156

3．3．11 保护用电流互感器的选择和计算158

3．4 变电站微机保护综合装置163

4．1．2 交流操作电源164

4．1．1 操作电源供电方案164

4．1 变、配电所操作电源164

4 变、配电所二次接线164

4．1．3 交流操作电源二次回路简述165

4．1．4 直流操作电源165

4．2 断路器的控制保护、信号回路186

4．2．1 断路器的控制、信号回路的设计原则186

4．2．2 灯光监视的断路器控制、信号回路187

4．2．3 备用电源自动投入装置(BZT)189

4．3 电气测量与电能计量192

4．3．1 计量仪表装置的设计要求及其配置192

4．3．2 电流互感器及其二次电流回路199

4．3．3 电压互感器及其二次电压回路201

4．4 中央信号装置204

4．4．1 中央信号装置的设计原则204

4．4．2 中央事故信号装置接线204

4．4．3 中央预告信号装置206

4．5．二次回路的保护和设备选择208

4．5．1 保护电器的配置原则208

4．5．2 控制、信号回路的设备选择210

4．5．1 二次回路配线214

4．6 控制屏、信号屏及继电器屏的设计220

4．7 电路图示例225

4．7．1 35kV电路图示例225

4．7．2 10kV电路图示例230

5 变、配电所布置242

5．1 变、配电所所址选择242

5．3 变、配电所布置243

5．3．1 总体布置243

5．2 变、配电所型式选择243

5．3．2 控制室布置245

5．3．3 高压配电室布置246

5．3．4 电容器室布置255

5．3．5 低压配电室布置255

5．3．6 电力变压器室布置265

5．3．7 露天安装的变压器、户外箱式变电站和杆上变压器271

5．4 35～110kV屋外配电装置布置273

5．4．1 一般要求273

5．4．2 电气间距274

5．4．3 通道及围栏275

5．4．4 防火及蓄油设施277

5．4．5 导线与绝缘277

5．4．6 屋外配电装置的布置尺寸278

5．5 高层建筑内变、配电所和自备应急电源的设置279

5．5．1 高层建筑内变、配电所的布置279

5．5．2 自备应急电源的设置279

5．5．3 柴油发电机组的分类和使用要求281

5．6 变、配电所对土建、采暖、通风、给水排水的要求283

5．7．1 成套变电站的分类302

5．7 成套变电站装置302

5．7．2 ZBW(N)系列组合式变电站303

5．7．3 NXB系列箱式变电站309

5．7．4 ZBW1系列组合式变电站312

5．7．5 其他较典型成套变电站313

5．8 变、配电所布置示例320

6．1 电动机起动电压水平计算329

6．1．1 电压波动329

6 电气传动329

6．1．2 电动机起动时的电压下降330

6．1．3 电动机允许全压起动的条件331

6．1．4 电动机起动时电压水平计算331

6．1．5 计算示例335

6．2 交流电动机的选型和起动337

6．2．1 交流电动机选型337

6．2．2 鼠笼型电动机的起动和起动设备339

6．2．3 绕线型电动机的起动和起动设备366

6．2．4 同步电动机的起动和励磁372

6．3．1 交流电动机的调速方法及其应用375

6．3 交流电动机调速375

6．3．2 变极调速376

6．3．3 电磁转差调速380

6．3．4 内反馈串级调速389

0．3．5 晶闸管串级调速394

6．3．6 变频调速400

6．3．7 液力耦合器调速403

6．3．8 液体粘性调速器调速406

6．4．1 电动阀门控制413

6．4 给水排水专用机械设备控制413

6．4．2 真空系统控制418

6．4．3 离心式泵机组控制419

6．4．4 轴流泵机组控制423

6．4．5 深井泵机组控制426

6．4．6 沉淀池排泥机控制427

6．4．7 搅拌机及表曝机控制428

6．4．8 快滤池控制430

6．4．9 鼓风机机组控制433

6．4．10 平流式隔油装置控制433

7．1．1 导体材料选择436

7．1．2 电力电缆芯数的选择436

7 电线、电缆的选择及敷设436

7．1 电线、电缆类型的选择436

7．1．3 电缆绝缘水平选择437

7．1．4 绝缘材料及护套的选择437

7．1．5 电缆外护层及铠装的选择439

7．1．6 母线的选择441

7．2 电线、电缆规格及使用范围441

7．2．1 额定电压10kV及以下塑料绝缘电力电缆441

7．2．2 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆(电线)443

7．2．4 塑料绝缘控制电缆446

7．2．3 额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软电缆446

7．3 电线、电缆截面的选择447

7．3．1 按允许温升选择电线、电缆截面447

7．3．2 按经济电流密度校验截面448

7．3．3 按电压损失校验截面448

7．3．4 按机械强度校验截面449

7．3．5 按短路电流热稳定校验截面449

7．3．6 几种特殊情况下电线、电缆截面的选择449

7．4．1 额定电压10kV及以下聚氯乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流450

7．4 电线、电缆的载流量450

7．4．2 额定电压35kV及以下交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆连续负荷载流量453

7．4．3 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆(电线)连续负荷载流量456

7．4．4 额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆(电线)连续负荷载流量457

7．4．5 电线、电缆载流量的修正系数459

7．5 母线、裸线、安全滑触线及型材的载流量461

7．5．1 涂漆矩形母线载流量461

7．5．2 裸线载流量462

7．5．4 型材的载流量463

7．5．3 安全滑触线载流量463

7．6 电压损失的计算464

7．6．1 电压损失计算公式464

7．6．2 架空线路电压损失466

7．6．3 电缆线路电压损失469

7．7 线路敷设474

7．7．1 绝缘导线敷设474

7．7．2 电缆敷设483

7．7．3 移动用电设备线路敷设490

7．7．4 其他线路敷设492

7．8 架空配电线路493

7．8．1 一般要求494

7．8．2 设计的原始资料497

7．8．3 架空线路的导线选择498

7．8．4 架空线路敷设499

8 电气布置502

8．1 泵房电气布置502

8．1．1 一般要求502

8．1．2 固定式取水泵房503

8．1．3 移动式取水泵房507

8．1．5 送水泵房511

8．1．4 深井取水泵房511

8．1．6 排水泵房515

8．2 净化构筑物电气布置519

8．2．1 加药间和加氯间519

8．2．2 絮凝池520

8．2．3 沉淀池521

8．2．4 机械搅拌澄清池523

8．2．5 滤池524

8．3．1 沉砂池527

8．3 污水处理构筑物电气布置527

8．3．2 曝气池528

8．3．3 鼓风机房529

8．3．4 沉淀池530

8．3．5 污泥回流泵房530

8．3．6 污泥处理系统530

9 防雷与接地533

9．1 建筑物防雷533

9．1．1 建筑物防雷分类533

9．1．2 建筑物防雷措施534

9．1．3 建筑物防雷装置535

9．1．4 特殊建筑物防雷544

9．2 电力设备过电压保护545

9．2．1 变配电所过电压保护545

9．2．2 旋转电机的过电压保护547

9．3 接地550

9．3．1 接地类型550

9．3．2 低压配电系统的接地型式和基本要求551

9．3．3 电气设备接地556

9．3．4 接地装置557

9．3．5 接地电阻计算559

9．3．6 特殊设备接地565

10 照明567

10．1 照明类别、照度及照明质量567

l0．1．1 照明方式和照明种类567

10．1．2 照度标准567

l0．1．3 照度计算568

l0．1．4 照明质量576

10．2．1 电光源种类及选择577

10．2 照明器的选择及布置577

10．2．2 灯具选择及布置578

10．2．3 灯具简介579

10．3 照明供电设计584

10．3．1 照明供电及控制方式584

10．3．2 照明负荷计算584

l0．3．3 照明节约用电586

10．4．1 照明布置设计的一般要求587

l0．4．2 建筑物照明器选择及布置587

10．4 照明布置设计587

10．5 照明设计示例593

10．5．1 泵房593

10．5．2 屋内变电所593

l0．5．3 露天变电所594

10．5．4 厂区道路595

11．1．1 过程检测及控制仪表在给水排水工程中的作用596

11．1．2 过程检测及控制仪表的分类596

11．1 概论596

11 过程检测及控制仪表596

11．1．3 过程检测及控制仪表的发展趋势598

11．1．4 给水排水工程中检测与控制项目599

11．2 检测仪表600

11．2．1 热工量检测仪表600

11．2．2 物性与成分量检测仪表614

11．2．3 电量变送器619

11．3 显示仪表623

11．3．1 概述623

11．3．2 指示型显示仪表624

11．3．3 记录型显示仪表627

11．3．4 数字型显示仪表628

11．4 控制仪表630

11．4．1 气动式控制仪表630

11．4．2 电动式控制仪表631

11．5 执行器637

11．5．1 概述637

11．5．2 气动执行器638

11．5．3 电动执行器639

11．6 工业自动化仪表盘、控制台设计643

11．6．1 概述643

11．6．2 仪表盘、控制台设计644

12 计算机测控系统649

12．1 概述649

12．2 计算机测控系统分类649

12．3 计算机测控系统设计步骤和方法658

12．3．1 编写计算机测控系统功能说明书658

12．3．2 确定计算机测控系统组态及系统结构设计658

12．3．3 选定操作站类型662

12．3．4 冗余与热备662

12．4 计算机测控系统硬件设计步骤和方法663

12．4．1 输入/输出(I/O)表及输入/输出(I/O)模块选择664

12．4．2 中央处理单元(CPU)选择666

]2．4．3 机架和电源选择667

12．4．4 外围设备选择668

12．5 计算机测控系统软件设计669

12．5．1 应用软件功能设计670

12．5．2 应用软件结构设计670

12．5．3 应用软件程序设计670

12．6．1 计算机测控系统供电电源671

12．6．2 计算机测控系统安装方式及机房布置要求671

12．6 计算机测控系统辅助设计671

12．6．3 计算机测控系统电缆选择与敷设673

12．7 计算机测控系统在给水排水工程中应用674

12．7．1 地表水源水厂实例674

12．7．2 地下水源水厂实例677

12．7．3 污水处理厂实例679

附录682

附录1 电气制图用图形符号和文字符号682

附录2 常用电气设计规范、标准725

附录3 全国主要城市气象资料727