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学习单元1 民用建筑供电系统基础1

教学导航1

1.1 民用建筑供电要求及典型供电系统2

1.1.1 民用建筑供电的意义和要求2

1.1.2 民用建筑典型供电系统及分析2

1.1.3 发电厂和电力系统的组成5

1.2 电力系统的电压和电能质量8

1.2.1 三相交流电网和电力设备的额定电压8

1.2.2 电压偏差与电压调整10

1.2.3 电压波动及其抑制12

1.2.4 电网谐波及其抑制13

1.2.5 三相不平衡及其改善14

1.2.6 民用建筑供配电电压的选择15

1.3 电力系统中性点运行方式17

1.3.1 中性点不接地的电力系统17

1.3.2 中性点经消弧线圈接地的电力系统18

1.3.3 中性点直接接地或经低电阻接地的电力系统19

1.4 低压配电系统的接地形式20

1.4.1 TN系统20

1.4.2 TT系统21

1.4.3 IT系统21

知识梳理与总结22

复习思考题122

练习题123

学习单元2 开关设备和配电设备24

教学导航24

2.1 电弧的危害、产生和熄灭25

2.1.1 电弧的危害25

2.1.2 电弧的产生25

2.1.3 电弧的熄灭26

2.2 高压一次设备28

2.2.1 高压隔离开关29

2.2.2 高压负荷开关31

2.2.3 高压断路器33

2.2.4 高压熔断器37

2.2.5 互感器39

2.2.6 高压开关柜43

2.3 低压开关设备45

2.3.1 低压刀开关45

2.3.2 低压刀熔开关46

2.3.3 低压负荷开关47

2.3.4 低压断路器47

2.3.5 低压熔断器50

2.3.6 低压配电屏和配电箱53

知识梳理与总结54

复习思考题254

练习题255

学习单元3 电力负荷及其计算56

教学导航56

3.1 电力负荷的概念与物理量57

3.1.1 电力负荷的分级及供电要求57

3.1.2 用电设备的工作制58

3.1.3 负荷曲线及有关的物理量59

3.2 三相用电设备组计算负荷的确定61

3.2.1 按需要系数法确定计算负荷61

3.2.2 按二项式法确定计算负荷66

3.3 单相用电设备组计算负荷的确定68

3.4 工厂供电系统的功率损耗和电能损耗71

3.4.1 工厂供电系统的功率损耗71

3.4.2 工厂供电系统的电能损耗74

3.5 工厂的计算负荷与年耗电量75

3.5.1 工厂计算负荷的确定75

3.5.2 工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷76

3.5.3 工厂年耗电量的计算78

3.6 尖峰电流及其计算79

知识梳理与总结80

复习思考题380

练习题381

学习单元4 短路电流及其计算82

教学导航82

4.1 短路的概念与物理量83

4.1.1 短路的原因、后果及其形式83

4.1.2 无限大容量电力系统中三相短路的物理量85

4.2 无限大容量电力系统中三相短路电流的计算87

4.3 无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算91

4.3.1 两相短路电流的计算91

4.3.2 单相短路电流的计算92

4.4 短路电流的效应和稳定度校验93

4.4.1 短路电流的电动效应和动稳定度校验93

4.4.2 短路点附近交流电动机的反馈电流影响95

4.4.3 短路电流的热效应和热稳定度校验96

4.5 高低压电器的选择与校验99

4.5.1 电气设备选择的一般原则99

4.5.2 高压开关设备的选择100

4.5.3 低压开关电器的选择101

4.5.4 熔断器的选择104

4.5.5 互感器的选择106

4.5.6 母线、支柱绝缘子和穿墙套管的选择108

知识梳理与总结111

复习思考题4111

练习题4112

学习单元5 工厂变配电所及其一次系统113

教学导航113

5.1 民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定114

5.1.1 民用建筑变配电所的类型与选址114

5.1.2 工厂变配电所负荷中心的确定116

5.2 电力变压器的结构与容量选择117

5.2.1 电力变压器的分类117

5.2.2 电力变压器的结构及连接组别118

5.2.3 电力变压器的容量和过负荷能力121

5.2.4 变电所主变压器台数和容量的选择123

5.2.5 电力变压器的并列运行条件125

5.3 应急柴油发电机组的选择126

5.4 民用建筑变配电所的主接线图126

5.4.1 高压配电所的主接线图127

5.4.2 车间和小型工厂变电所的主接线图129

5.4.3 民用建筑总降压变电所的主接线图133

5.4.4 接有应急柴油发电机组的变电所的主接线图136

5.5 民用建筑变配电所的布置、结构及安装图136

5.5.1 变配电所的总体布置136

5.5.2 变配电所及室外变压器台的结构140

5.5.3 工厂应急柴油发电机组机房的结构布置147

5.5.4 变配电所的电气安装图148

5.6 民用建筑变配电所及其一次系统的运行维护150

5.6.1 变配电所的运行值班制度与要求150

5.6.2 变配电所的送电和停电操作151

5.6.3 电力变压器的运行维护153

5.6.4 配电装置的运行维护154

知识梳理与总结155

复习思考题5155

练习题5156

学习单元6 民用建筑电力线路157

教学导航157

6.1 电力线路的类型及接线方式158

6.1.1 电力线路的任务和类型158

6.1.2 高压线路的接线方式158

6.1.3 低压线路的接线方式160

6.2 电力线路的结构和敷设162

6.2.1 架空线路的结构和敷设162

6.2.2 电缆线路的结构和敷设167

6.2.3 车间线路的结构和敷设173

6.3 导线和电缆的选择计算175

6.3.1 导线和电缆选择的一般规定175

6.3.2 导线和电缆截面选择计算的条件176

6.3.3 按发热条件选择导线和电缆截面177

6.3.4 按经济电流密度选择导线和电缆截面179

6.3.5 线路电压损耗的计算180

6.4 车间动力电气平面布线图184

6.5 电力线路的运行维护187

6.5.1 架空线路的运行维护187

6.5.2 电缆线路的运行维护187

6.5.3 车间配电线路的运行维护188

6.5.4 线路运行中突然停电的处理188

知识梳理与总结189

复习思考题6189

练习题6190

学习单元7 民用建筑供电系统的过电流保护191

教学导航191

7.1 过电流保护的类型与要求192

7.1.1 过电流保护的类型和任务192

7.1.2 对保护装置的基本要求192

7.2 熔断器与低压断路器保护193

7.2.1 熔断器在供电系统中的配置193

7.2.2 低压断路器在低压配电系统中的配置194

7.3 常用的保护继电器195

7.3.1 继电器的分类和型号195

7.3.2 电磁式电流继电器和电压继电器197

7.3.3 电磁式时间继电器198

7.3.4 电磁式信号继电器199

7.3.5 电磁式中间继电器200

7.3.6 感应式电流继电器201

7.4 民用建筑高压线路的继电保护204

7.4.1 继电保护装置的接线方式204

7.4.2 继电保护装置的操作方式206

7.4.3 带时限的过电流保护207

7.4.4 电流速断保护213

7.4.5 有选择性的单相接地保护215

7.4.6 线路的过负荷保护218

知识梳理与总结219

复习思考题7219

练习题7220

学习单元8 防雷、接地与电气安全221

教学导航221

8.1 过电压与防雷222

8.1.1 过电压及雷电的概念与特点222

8.1.2 防雷设备224

8.1.3 电气装置的防雷228

8.1.4 建筑物的防雷229

8.1.5 电子信息系统的防雷231

8.2 电气装置的接地234

8.2.1 接地的概念与有关物理量234

8.2.2 电气装置的接地要求及接地电阻235

8.2.3 接地装置参数的计算236

8.2.4 接地装置的装设与布置237

8.3 低压配电系统的保护和等电位连接238

8.3.1 低压配电系统的接地故障保护238

8.3.2 低压配电系统的漏电保护239

8.3.3 低压配电系统的等电位连接240

8.4 电气安全与触电急救242

8.4.1 电气危害的种类与主要因素242

8.4.2 电气安全的一般措施245

8.4.3 触电的急救处理246

知识梳理与总结248

复习思考题8248

练习题8249

附录A 民用建筑常用高低压设备性能参数表250

附录B 学生工作页示例280