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第1章 电力系统概述1

1.1 电力系统的发展历程1

1.2 电力系统基本概念1

1.3 发电系统2

1.3.1 发电能源简介2

1.3.2 火力发电3

1.3.3 水力发电6

1.3.4 风力发电9

1.3.5 核能发电10

1.3.6 太阳能发电14

1.3.7 生物质发电17

1.3.8 潮汐发电19

1.4 电能的质量指标20

1.5 电力系统的电压等级22

1.6 变电站及类型23

本章小结24

习题25

第2章 电力系统设备26

2.1 汽轮发电机26

2.2 水轮发电机26

2.3 风力发电机27

2.4 输变电设备29

2.5 配电装置32

2.6 高压电器36

2.6.1 断路器36

2.6.2 互感器40

2.7 接地保护44

本章小结47

习题47

第3章 电气主接线48

3.1 电气主接线概念48

3.2 电气主接线的形式48

3.2.1 概述48

3.2.2 有汇流母线的电气主接线49

3.2.3 无汇流母线的电气主接线54

3.3 主变压器和主接线的选择56

3.4 工厂供电系统主接线57

3.5 建筑配电系统接线59

3.5.1 城网主接线60

3.5.2 农网主接线61

本章小结62

习题62

第4章 电气二次接线63

4.1 二次接线基本概念63

4.1.1 原理接线图64

4.1.2 安装接线图65

4.2 控制回路67

4.2.1 对控制回路的一般要求68

4.2.2 控制回路的组成68

4.2.3 控制回路和信号回路操作过程分析70

4.3 信号回路72

4.3.1 位置信号72

4.3.2 事故信号72

4.3.3 预告信号72

4.4 变电站的综合自动化73

4.4.1 变电站自动化的含义73

4.4.2 变电站综合自动化的发展历程73

4.4.3 变电站综合自动化的特点73

4.4.4 变电站综合自动化的基本功能74

4.4.5 变电站综合自动化的结构75

本章小结77

习题77

第5章 电力系统的负荷79

5.1 电力系统负荷的分类79

5.2 电力系统负荷曲线80

5.3 电力系统负荷的计算82

5.4 电网损耗的计算88

5.5 用户负荷的计算90

5.6 尖峰电流的计算91

5.7 功率因数的确定与补偿92

5.8 电力系统负荷的特性95

5.8.1 负荷的静特性与动特性95

5.8.2 负荷的综合特性97

本章小结98

习题99

第6章 电力网络的稳态分析100

6.1 输电线路的参数计算与等值电路100

6.1.1 参数计算100

6.1.2 等值电路103

6.2 变压器的参数计算与等值电路104

6.2.1 双绕组电力变压器104

6.2.2 三绕组电力变压器106

6.2.3 自耦变压器109

6.2.4 分裂绕组变压器110

6.3 电力网络元件的电压和功率分布计算111

6.3.1 输电线路111

6.3.2 变压器113

6.4 电力网络的无功功率和电压调整114

6.4.1 无功功率调整114

6.4.2 中枢点电压管理117

6.4.3 电力系统调压措施119

6.5 潮流计算124

6.5.1 同电压等级开式电力网络124

6.5.2 多电压等级开式电力网络126

6.5.3 两端供电电力网络功率分布127

6.5.4 考虑损耗时两端供电电力网络功率和电压分布128

6.6 直流输电简介129

6.6.1 艰难的发展史129

6.6.2 独特的功能130

6.6.3 两端直流输电系统130

6.6.4 直流输电特点及应用范围131

6.6.5 高压直流输电系统的主要电气设备132

6.6.6 光明的前景133

本章小结133

习题134

第7章 电力系统的短路计算135

7.1 电力网络短路故障概述135

7.2 标幺值137

7.3 无限大功率电源供电网的三相短路电流计算141

7.4 有限容量电力网三相短路电流的实用计算146

7.5 电力系统各序网络的建立154

7.6 不对称短路的计算158

7.7 电力网短路电流的效应159

本章小结162

习题162

第8章 电力系统的继电保护164

8.1 继电保护的基本概念164

8.1.1 继电保护的任务165

8.1.2 对继电保护装置的要求165

8.2 继电保护原理167

8.3 常用保护装置167

8.4 电流保护169

8.4.1 单侧电源电网相间短路的电流保护169

8.4.2 多侧电源电网相间短路的方向性电流保护174

8.4.3 大电流接地系统零序电流保护176

8.4.4 小电流接地系统零序电流保护180

8.5 距离保护183

8.5.1 距离保护的基本原理183

8.5.2 距离保护的主要组成部分184

8.5.3 影响距离保护正常工作的因素及其防止方法184

8.5.4 距离保护的整定191

8.6 电力系统中变压器的保护196

8.6.1 变压器的纵差动保护197

8.6.2 变压器的电流和电压保护200

8.6.3 变压器的瓦斯保护203

8.7 电力电容器的保护205

8.8 线路的自动重合闸209

8.8.1 自动重合闸的要求和特点209

8.8.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸210

8.8.3 双侧电源线路的三相一次自动重合闸211

8.8.4 具有同步检定和无电压检定的自动重合闸213

8.8.5 自动重合闸动作时限选定原则214

8.8.6 自动重合闸与继电保护的配合215

8.8.7 单相自动重合闸216

8.8.8 综合自动重合闸简介218

8.8.9 自动重合闸在750kV及以上特高压线路上的应用218

本章小结219

习题220

第9章 电力系统的安全保护221

9.1 防雷保护221

9.1.1 雷电的基本知识221

9.1.2 防雷保护装置222

9.1.3 输电线路的防雷保护225

9.1.4 发电厂的防雷保护229

9.1.5 变电站的防雷保护231

9.2 绝缘配合234

9.3 电气装置的接地236

本章小结237

习题238

第10章 电力系统电气设备的选择239

10.1 电气设备选择遵循的条件239

10.2 高压电器的选择240

10.2.1 按正常工作条件选择高压电气设备240

10.2.2 按短路条件校验241

10.3 低压电器的选择242

10.4 高压断路器的选择245

10.5 隔离开关及重合器和分段器的选择246

10.6 互感器的选择247

10.6.1 电流互感器的选择247

10.6.2 电压互感器的选择249

10.7 限流电抗器的选择249

10.8 电力系统母线和电缆的选择252

10.8.1 母线的选择与校验252

10.8.2 电缆的选择与校验254

本章小结255

习题256

第11章 电力工程设计257

11.1 电气工程绘图基本知识257

11.2 电气设备图形符号260

11.3 电力工程CAD介绍269

11.3.1 软件工程术语269

11.3.2 系统环境269

11.4 工厂供电设计示例273

11.4.1 工厂供电的意义和要求273

11.4.2 工厂供电设计的一般原则274

11.4.3 设计内容及步骤274

11.4.4 负荷计算及功率补偿275

11.4.5 变压器的选择277

11.4.6 短路计算277

11.4.7 导线、电缆的选择280

11.4.8 高、低压设备的选择281

11.4.9 变压器的继电保护281

11.4.10 变压器的瓦斯保护283

11.4.11 二次回路操作电源和中央信号装置284

11.4.12 电测量仪表与绝缘监视装置287

11.4.13 防雷与接地288

11.5 变电站电气主接线设计290

本章小结292

习题292

第12章 电力系统运行293

12.1 有功功率及频率的调整293

12.2 无功功率及电压的调整296

12.3 系统运行的稳定性306

12.4 电网运行的经济性308

本章小结311

习题311

参考文献312