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1电力工程基础1

1．1电力工业在国民经济中的地位1

1．1．1电力工业在国民经济中的地位1

1．1．2我国电力工业的发展简况1

1．1．3我国的电力市场3

1．2各类发电厂生产过程简介3

1．2．1火力发电厂4

1．2．2水力发电厂5

1．2．3核电厂6

1．2．4其它能源发电8

1．3电力系统的组成9

1．3．1电力系统的组成9

1．3．2组成电力系统运行的优点11

1．4对电力系统运行的基本要求12

1．4．1电力系统的基本特点12

1．4．2对电力系统的基本要求13

1．5．1电压14

1．5电力系统的质量指标14

1．5．2频率16

1．6电力系统的接线方式和电压等级16

1．6．1电力系统的接线方式16

1．6．2电力系统的电压等级18

1．6．3电压等级的选择19

本章小结19

复习思考题与习题20

2电力网的参数计算和等值电路22

2．1概述22

2．2电力线路的结构22

2．2．1架空线路22

2．2．2电缆线路28

2．3架空线路的参数计算和等值电路31

2．3．1电阻31

2．3．3电抗31

2．3．4电导33

2．3．3电纳33

2．3．5电力线路的等值电路34

2．4变压器的等值电路及参数计算36

2．4．1双绕组变压器37

2．4．2三绕组变压器39

2．4．3自耦变压器43

2．4．4变压器的П型等值电路46

2．5．1导线截面选择的技术条件49

2．5输电线路导线截面的选择49

2．5．2导线截面选择的经济条件51

2．5．3导线截面选择的实用方法51

本章小结52

复习思考题与习题53

3电力系统稳态分析54

3．1概述54

3．2电力网的功率分布和电压计算54

3．2．1电力网的功率损耗54

3．2．2电力网环节首、末端的功率、电压平衡关系58

3．2．3电力网的功率分布与电压计算63

3．2．4电磁环网的功率分布与电压计算78

3．3电力系统潮流与计算机算法简介81

3．3．1潮流计算的数学模型81

3．3．2潮流计算方法86

3．4电力系统的频率调整100

3．4．1频率调整的必要性100

3．4．2电力系统的有功功率——频率静态特性102

3．4．3电力系统的频率调整105

3．4．4电力系统综合负荷在各类发电厂间的合理分配及有功功率的平衡108

3．4．5有功功率平衡方程式及备用容量109

3．5电力系统的电压调整110

3．5．1电压调整的必要性110

3．5．2电力系统的无功功率——电压静态特性112

3．5．3电力系统的无功功率平衡114

3．5．4电压中枢点的调压方式120

3．5．5改变发电机的励磁调压121

3．5．6改变变压器的分接头调压122

3．5．7改变电力网的无功功率分布调压127

3．5．8改变电力网的参数调压132

3．6电力系统经济运行136

3．6．1电力网中的能量损耗136

3．6．2火电厂间有功功率负荷的经济分配143

3．6．3电力系统无功功率最优分布简介147

3．7电力系统中性点的接地方式149

3．7．1中性点不接地系统149

3．7．2中性点经消弧线圈接地系统152

3．7．3中性点直接接地系统154

本章小结155

复习思考题与习题157

4电力系统短路160

4．1概述160

4．1．1短路的一般概念160

4．1．2恒定电压源电路的三相短路162

4．2．1同步发电机的基本方程166

4．2同步发电机等值电路166

4．2．2电感系数168

4．2．3派克-戈列夫方程171

4．2．4同步电机稳态等值电路173

4．3同步发电机突然三相短路的近似分析180

4．4电力系统三相短路的实用计算182

4．4．1交流电流初始值计算182

4．4．2应用运算曲线求任意时刻短路点的短路电流（交流分量有效值）191

4．5．1对称分量法在不对称短路计算中的应用193

4．5对称分量法及元件的序阻抗和等值电路193

4．5．2电力系统元件的序电抗198

4．5．3零序网络的构成206

4．6不对称故障的分析和计算209

4．6．1不对称短路的分析209

4．6．2非故障处电流、电压的计算215

本章小结218

复习思考题与习题219

5．1概述222

5发电厂和变电站的一次系统222

5．2电气主接线224

5．2．1对主接线的基本要求224

5．2．2主接线的基本接线形式224

5．2．3电气主接线实例228

5．3高压电器234

5．3．1开关电器的电弧问题234

5．3．2高压断路器237

5．3．3高压隔离开关240

5．3．4高压负荷开关241

5．3．5高压熔断器242

5．3．6高压开关柜244

5．4互感器245

5．4．1概述245

5．4．2电流互感器245

5．4．3电压互感器250

5．5低压电器251

5．5．1低压熔断器252

5．5．2低压刀开关253

5．5．3低压断路器254

5．5．4低压配电屏258

5．6电器设备的选型259

5．6．1电器设备选择的一般条件259

5．6．2高压一次设备的选型260

5．6．3互感器的选型262

5．6．4低压一次设备的选型262

5．7．1对总体布置的要求263

5．6．5成套配电装置的选型263

5．7变电站的总体布置263

5．7．2 6～10kV变配电所总体布置方案264

5．7．3 220kV变电站总平面布置265

5．7．4 组合式及箱式变电站简介265

本章小结266

复习思考题与习题267

6．1概述269

6．1．1原理接线图269

6发电厂和变电站的二次系统269

6．1．2展开接线图270

6．1．3安装接线图270

6．2控制与信号系统271

6．2．1控制开关271

6．2．2操作机构271

6．2．3断路器控制回路272

6．3绝缘监察276

6．3．1信号电桥277

6．3．2测量电桥277

6．4电力系统继电保护基本概念与要求278

6．4．1电力系统故障及非正常运行状态278

6．4．2电力系统继电保护任务和作用278

6．4．3对电力系统继电保护装置的基本要求278

6．4．4继电保护的基本原理280

6．5．1输电线路的电流保护281

6．5输电线路的继电保护281

6．4．5继电保护技术的发展概况281

6．5．2输电线路相间短路的方向电流保护286

6．5．3输电线路的接地保护289

6．5．4线路距离保护293

6．5．5高频保护298

6．5．6电力变压器保护303

6．5．7发电机保护307

6．5．8母线保护309

6．5．9微机型继电保护概论310

6．6常用自动装置315

6．6．1自动重合闸316

6．6．2备用电源自动投入装置（APD）317

6．6．3按频率自动减负荷载装置工作原理318

6．7操作电源320

6．7．1蓄电池组直流电源320

6．7．2硅整流电容储能直流电源320

6．7．3带镉镍电池的硅整流直流系统320

6．7．4复式整流直流系统321

6．7．5交流操作电源322

本章小结322

复习思考题与习题322

7电力系统稳定运行324

7．1电力系统稳定性的基本概念324

7．2同步发电机组的机电特性325

7．2．1转子运动方程325

7．2．2发电机电磁转矩和功率326

7．3多机系统中发电机的功率327

7．4简单电力系统的静态稳定328

7．4．1单机无穷大系统的静态稳定性328

7．4．2负荷的静态稳定331

7．5小干扰法分析电力系统的静态稳定332

7．5．1简单系统中状态变量偏移量的线性状态方程332

7．5．2根据特征值判断简单系统的稳定性332

7．5．3多机系统静态稳定的简化分析334

7．6．1采用自动调节励磁装置335

7．6提高系统静态稳定性的措施335

7．6．2减小元件的电抗336

7．6．3改善系统的结构和采用中间补偿设备337

7．7电力系统暂态稳定338

7．7．1简单系统的暂态稳定性338

7．7．2等面积定则340

7．7．3发电机转予运动方程的求解342

7．7．4提高暂态稳定性的措施346

复习思考题与习题351

本章小结351

8远距离输电技术353

8．1概述353

8．2交流远距离输电线路354

8．2．1远距离输电线路的基本方程354

8．2．2远距离输电线路的自然功率与电压分布355

8．2．3交流远距离输电线路的参数补偿356

8．3柔性输电技术357

8．3．1柔性交流输电系统357

8．3．2柔性输电系统控制装置简介358

8．4高压直流输电361

8．4．1直流输电的工作原理362

8．4．2直流输电系统的控制方式364

8．4．3直流输电系统的谐波及其抑制365

8．4．4直流输电系统的接线方式366

8．5交直流输电特性比较368

8．5．1直流输电线路比交流输电线路造价低368

8．5．2直流输电不存在稳定性的问题368

8．5．3直流输电系统调节速度快368

8．5．4直流输电线路单极接地后恢复时间快368

8．5．5可以限制短路容量的增大368

8．5．6直流输电中的缺点及直流输电适用场合369

本章小结369

复习思考题与习题370

9．2高电压绝缘的基本理论371

9．2．1电介质的极化、电导与损耗371

9．1概述371

9 高电压技术371

9．2．2气体放电规律374

9．2．3沿面放电376

9．2．4液体与固体的击穿376

9．3高电压绝缘诊断技术377

9．3．1绝缘的老化377

9．3．2绝缘诊断技术378

9．4．1过电压及其危害385

9．4雷电过电压385

9．4．2雷电过电压的形成及危害386

9．4．3避雷针和避雷线388

9．4．4避雷器390

9．5工频过电压394

9．5．1空载线路电容效应引起的工频过电压395

9．5．2不对称短路引起的工频过电压395

9．5．3突然甩负荷引起的工频过电压396

9．5．4工频过电压的限制措施397

9．6．2铁磁谐振过电压的限制措施398

9．6．1谐振的类型398

9．6谐振过电压398

9．7操作过电压399

9．7．1中性点不接地系统电弧接地过电压399

9．7．2切除空载变压器产生的过电压400

9．7．3切除空载线路引起的过电压401

9．7．4空载线路的合闸过电压403

本章小结403

复习思考题与习题404

10．1．1配电网的构成406

10配电网自动化406

10．1配电网及其自动化的内容与功能406

10．1．2配电网自动化的主要内容407

10．1．3配电网自动化的主要功能408

10．2配电网自动化的通信412

10．2．1配电网自动化的通信方式及要求412

10．2．2配电网自动化的几种通信技术414

10．2．3配电自动化中通信系统规约425

10．3．1远动装置的基本功能与要求428

10．3配电所及变电站自动化428

10．3．2微机远动装置及技术特点430

10．3．3变电站自动化的信息采集433

10．4配电网的馈线自动化434

10．4．1重合器与馈线电气元件的配合435

10．4．2具有FTU的馈线自动化440

10．5配电网的负荷控制443

10．5．1负荷控制的类型及负荷控制系统443

10．5．2几种负荷控制与管理系统447

10．6配电与用电的管理自动化448

10．6．1配电管理与地理信息系统448

10．6．2用电管理中的自动抄表与远程电能计费系统455

本章小结463

复习思考题与习题463

附录Ⅰ465

附录Ⅱ470

主要参考文献473