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第1章 基础知识1

1.1 电工学基本计算2

1.1.1 电阻的计算2

1.1.2 电功率等计算3

1.1.3 网络变换计算4

1.1.4 电阻、电感和电容在电路中的计算8

1.2 交流电路的基本计算9

1.2.1 正弦量、复数及矢量9

1.2.2 正弦交流电路计算13

1.3 有关计量仪表的计算及基本要求17

1.3.1 电工仪表精度分级及准确度17

1.3.2 电工仪表的误差17

1.3.3 电流互感器和电压互感器的准确级18

1.3.4 电能表与互感器的合成倍率计算19

1.3.5 电能表所测电量的计算20

1.3.6 直流电流表、电压表的扩程21

1.3.7 交流电流表、电压表的扩程22

1.3.8 穿心式电流互感器变流比的计算24

1.3.9 电气测量仪表的功率损耗估算26

1.3.10 对用电计量的基本要求27

1.4 电费的计算29

1.4.1 电价的分类29

1.4.2 按用电容量分类计价方式31

1.4.3 不同用户的电费计算34

1.4.4 关于《功率因数调整电费办法》的规定35

1.5 节电工程投资效果计算37

1.5.1 静态计算法38

1.5.2 动态计算法39

1.6 产品节电计算44

1.6.1 产品用电单耗及节电量的计算44

1.6.2 机电产品节能效益计算46

1.7 部分常用术语的定义49

第2章 输配电节电53

2.1 供电质量要求及节电措施54

2.1.1 供电质量要求及相关计算54

2.1.2 城网建设与改造的总体设计要求63

2.1.3 农网建设与改造的总体设计要求65

2.1.4 农网建设与改造对变配电工程的要求67

2.1.5 输配电节电措施69

2.2 电力线路参数计算76

2.2.1 导线、电缆的电阻和电抗的计算76

2.2.2 常用导线、电缆、母线的电阻和电抗77

2.3 线路电压损失计算83

2.3.1 负荷在末端的线路电压损失计算84

2.3.2 沿线路有几个负荷时电压损失计算85

2.3.3 两端供电线路配线电压损失计算86

2.3.4 线路末端接有集中负荷的单相配电线路（二线制供电）电压损失计算90

2.3.5 380/220V低压网络电压损失计算90

2.4 线路线损计算92

2.4.1 负荷在末端的线路损耗计算92

2.4.2 具有分支线路线损的近似计算97

2.4.3 线路线损的通用计算公式102

2.4.4 电力电缆损耗计算104

2.4.5 从负荷曲线上求线损105

2.4.6 利用线损率计算系数法计算线损106

2.4.7 低压配电线路线损的简化计算106

2.4.8 配电线路电能损失计算110

2.4.9 最佳理论线损率计算110

2.4.10 配电线路经济运行的负荷区域的确定111

2.4.11 电力线路输电容量及输电距离112

2.4.12 母线损耗计算113

2.5 三相不对称负荷线损的计算115

2.5.1 三相四线制网络负荷不对称的线损计算115

2.5.2 三相三线制网络负荷不对称的线损计算120

2.6 不同供电场合的电压降和线损123

2.6.1 不同供电方式下的电压降和线损比较123

2.6.2 不同负荷分布下的电压降和线损比较124

2.6.3 不同电源位置与线损的关系125

2.7 电网升压和合理调整运行电压降低网损的计算125

2.7.1 电网升压降低电网损耗的效果及计算125

2.7.2 合理调整运行电压降低电网损耗的计算128

2.8 导线、电缆的选择133

2.8.1 经济电流密度及计算133

2.8.2 导线、电缆的选择139

2.8.3 中性线截面的选择143

第3章 变压器节电146

3.1 变压器使用条件及节电措施147

3.1.1 油浸式变压器的正常使用条件和温升限值147

3.1.2 油浸式变压器的过负荷能力148

3.1.3 干式变压器的正常使用条件和温升限值153

3.1.4 干式变压器的过负荷能力153

3.1.5 变压器节电措施154

3.2 变压器基本参数、负荷率及效率等计算160

3.2.1 变比、容量和等效组抗160

3.2.2 变压器电压调整率、电压变动率、负荷率和效率165

3.2.3 常用电力变压器的技术数据171

3.3 选用节能变压器节电计算177

3.3.1 S9系列变压器与S7系列变压器的比较177

3.3.2 新S9系列变压器与S11系列及非晶合金铁芯变压器的比较178

3.3.3 SN9系列、SH10系列和DZ10系列变压器与S9系列变压器的比较180

3.3.4 S9-T型调容量变压器与S9系列变压器的比较182

3.3.5 节能型干式变压器和箱变184

3.4 变压器损耗计算185

3.4.1 变压器损耗计算185

3.4.2 变压器年电能损耗计算187

3.4.3 变压器负荷不平衡运行时的损耗计算191

3.5 环境温度对变压器出力的影响及计算198

3.5.1 环境温度对变压器出力的影响198

3.5.2 变压器允许温升计算199

3.5.3 降低变压器温度节约有功功率的计算200

3.5.4 变压器室通风窗面积要求202

3.6 变压器经济容量的选择203

3.6.1 变压器容量的基本估算203

3.6.2 按综合经济效果选择变压器208

3.6.3 应用现值系数法选择变压器并评估其经济效益214

3.6.4 农用变压器经济容量的选择217

3.7 变压器并联运行计算220

3.7.1 变压器并联运行的条件220

3.7.2 变比相等的两台变压器并联运行的计算220

3.7.3 变比不等的两台变压器并联运行的计算221

3.7.4 容量不等的两台变压器并联运行的计算224

3.7.5 不同连接组别的两台变压器并联运行的计算226

3.7.6 同型号、同参数的变压器投入台数的确定227

3.7.7 不同型号、不同参数的变压器投入台数的确定228

3.7.8 并联变压器经济运行方式的判定231

第4章 无功补偿234

4.1 无功补偿节电措施及电容器的运行规定235

4.1.1 无功补偿节电措施235

4.1.2 电容器运行的规定237

4.1.3 串联电容器运行的一般规定240

4.1.4 常用并联电容器的技术数据242

4.2 基本关系式及计算245

4.2.1 功率因数、电容容抗及介质损耗的计算245

4.2.2 运行电压升高对移相电容器影响的计算247

4.2.3 电网电压波形畸变对移相电容器影响的计算248

4.3 功率因数和无功补偿容量的计算250

4.3.1 功率因数的测算250

4.3.2 无功补偿容量的确定254

4.3.3 无功经济当量的计算262

4.4 无功补偿方式的选择266

4.4.1 补偿方式的分类266

4.4.2 适宜和不适宜采用无功就地补偿的场合268

4.4.3 工厂无功补偿方式的选择269

4.4.4 农网无功补偿方式的选择269

4.5 不同补偿方式无功补偿容量的确定271

4.5.1 变电所集中补偿容量的确定271

4.5.2 配电线路无功补偿安装最佳位置的确定272

4.5.3 配电线路末端无功补偿容量的计算273

4.5.4 采用电容补偿调压的计算275

4.6 无功补偿装置设备的选择277

4.6.1 无功补偿自动投切装置的要求277

4.6.2 补偿电容配套设备的选择278

4.6.3 几种无功补偿装置简介284

4.7 采用同步电动机和水轮发电机补偿的计算及要求290

4.7.1 采用同步电动机补偿的计算290

4.7.2 水轮发电机组作调相运行的要求292

4.8 提高功率因数与降损及改善电压的计算294

4.8.1 提高功率因数与降损关系的计算294

4.8.2 提高功率因数与改善电压关系的计算300

4.8.3 提高功率因数与增加设备容量的计算301

第5章 电动机节电305

5.1 电动机使用条件及节电措施306

5.1.1 异步电动机一般工作条件的规定和要求306

5.1.2 电动机节电措施307

5.2 异步电动机基本参数、损耗、效率及功率因数等计算314

5.2.1 异步电动机基本参数计算314

5.2.2 异步电动机的损耗计算317

5.2.3 异步电动机效率、功率因数及最佳负荷率等计算320

5.2.4 电压变动对电动机特性的影响325

5.2.5 常用三相异步电动机的技术数据327

5.3 异步电动机各转矩、输出功率及最佳功率的计算331

5.3.1 负荷转矩、电动机转矩、负荷惯性矩、启动转矩及最大转矩的计算331

5.3.2 异步电动机启动方式比较334

5.3.3 不同负荷特性下电动机输出功率的计算335

5.4 交流电动机调速节电342

5.4.1 调速方式及节能技术特性342

5.4.2 负荷性质与调速方式的配合343

5.4.3 软启动器及节电效果348

5.4.4 软启动节能柜353

5.4.5 软启动器实用控制线路354

5.4.6 变频器的选用360

5.4.7 变频器的使用条件及低频运行的影响370

5.4.8 根据负荷的转矩特性选择变频器371

5.4.9 变频调速用电动机的选用374

5.4.10 变频器实用控制线路376

5.5 异步电动机节电计算383

5.5.1 电动机节电更换的计算383

5.5.2 更换旧式电动机节电的计算387

5.5.3 更换电动机启动能力和过载能力的校验389

5.5.4 采用电动机节电器节电计算391

5.5.5 “大马拉小车”节电改造计算393

5.5.6 星-三角转换的节电计算394

5.5.7 电动机星-三角转换节电线路400

5.5.8 采用自控装置代替手动操作的节电线路408

5.5.9 异步电动机同步化运行的计算409

5.5.10 提高电动机与被拖动机械连接效率节电415

5.6 异步电动机无功就地补偿节电计算417

5.6.1 无功就地补偿容量的计算417

5.6.2 异步电动机无功就地补偿线路423

5.6.3 电动机无功就地补偿存在的问题及解决办法424

5.6.4 电动机无功就地补偿谐波危害的防止426

5.6.5 采用静止进相器对绕线型异步电动机进行无功补偿427

5.7 电磁调速电动机、换向器电动机和直流电动机节电计算428

5.7.1 电磁调速电动机节电计算428

5.7.2 电磁调速电动机的技术数据434

5.7.3 换向器电动机节电计算435

5.7.4 换向器电动机的技术数据439

5.7.5 直流电动机节电计算439

5.7.6 直流电动机的技术数据450

5.8 同步电动机节电计算453

5.8.1 同步电动机损耗、输出功率和效率计算453

5.8.2 同步电动机的V形曲线454

5.9 余热发电计算实例455

第6章 风机、空压机节电461

6.1 风机的节电措施与基本参数及计算462

6.1.1 风机节电措施462

6.1.2 风机的基本参数和特性曲线463

6.1.3 风量和风压的计算465

6.1.4 风机参数的换算466

6.1.5 高效节能玻璃钢轴流风机的技术数据467

6.2 风机轴功率、效率、电动机功率及耗电量计算470

6.2.1 风机轴功率和电动机功率的计算470

6.2.2 变速风机的电动机功率的计算472

6.2.3 风机效率计算474

6.2.4 风机耗电量计算475

6.3 空调风机和锅炉送、引风机计算477

6.3.1 风机轴功率和送风量计算477

6.3.2 锅炉送、引风机风量、全压和电动机功率的计算478

6.3.3 较大场所用空调器容量的选择480

6.4 风机节电计算481

6.4.1 风机调速节电计算481

6.4.2 风机叶轮改造节电计算485

6.4.3 风机串、并联运行节电计算487

6.5 空压机的节电措施与基本参数及计算488

6.5.1 空压机节电措施489

6.5.2 空压机的基本参数和特性曲线494

6.6 空压机效率、轴功率和电动机功率计算495

6.6.1 空压机效率和轴功率计算495

6.6.2 空压机电动机功率的计算501

6.6.3 制冷压缩机电动机功率的计算503

6.7 空压机节电计算506

6.7.1 压缩空气站及空压机运行能耗考核标准506

6.7.2 空压机管网漏气及气压力过大造成的能耗计算509

第7章 水泵节电513

7.1 水泵节电措施与基本参数及计算514

7.1.1 水泵节电措施514

7.1.2 水泵的基本参数和特性曲线515

7.1.3 流量和扬程计算518

7.2 水泵轴功率、效率及电动机功率计算523

7.2.1 水泵轴功率和效率计算523

7.2.2 泵电动机功率计算和电动机选择524

7.2.3 空调设备用水泵轴功率和送水量的计算527

7.3 水泵节电计算528

7.3.1 泵机械损耗计算528

7.3.2 水泵调速节电计算528

7.3.3 水泵变频调速节电531

7.3.4 水泵叶轮改造节电计算537

7.3.5 减少管道阻力和选择合理扬程的节电计算540

7.3.6 更换泵及电动机的节电计算541

7.3.7 水泵串、并联运行节电计算542

第8章 电焊机和接触器节电544

8.1 电焊机节电措施与基本参数及计算545

8.1.1 电焊机节电措施545

8.1.2 弧焊机负载持续率的概念及计算546

8.1.3 弧焊机功率因数及效率的计算548

8.2 电焊机电源容量的计算549

8.2.1 弧焊机电源容量的计算549

8.2.2 电阻焊机电源容量的计算551

8.3 改善电焊机的功率因数降低损耗的计算552

8.3.1 计算法确定补偿电容容量553

8.3.2 查表法确定补偿电容容量554

8.3.3 加补偿电容后节电量计算555

8.4 合理选择电焊机和焊接方法的节电计算556

8.4.1 常用弧焊机的节能效果比较556

8.4.2 电焊机耗电量计算558

8.4.3 电弧焊的几种焊接方法比较560

8.5 电焊机导线（电缆）的选择565

8.5.1 电焊机初级电源线的选择565

8.5.2 电焊机次级电缆的选择566

8.5.3 电阻焊机焊接回路组件的导线截面选择567

8.5.4 交流弧焊机的保护设备及导线的选择570

8.6 电焊机加装空载自停装置的节电计算及评价570

8.6.1 采用空载自停装置的节电效果估算及评价570

8.6.2 电焊机空载自停线路571

8.7 交流接触器节电措施及无声运行节电计算583

8.7.1 交流接触器节电措施583

8.7.2 交流接触器交流吸合和直流吸合电流的计算584

8.7.3 交流接触器无声运行线路及元件的选择588

8.7.4 无声节能接触器直流线圈的计算596

8.7.5 交流接触器双绕组节能线圈的计算597

8.7.6 交流接触器无声运行节电效果计算600

8.7.7 一种磁保持的无声无耗接触器602

8.7.8 QCJ接触器节能延寿模块604

8.7.9 继电器节电线路606

第9章 电加热节电610

9.1 电加热节电措施611

9.2 电弧炉节电计算614

9.2.1 电弧炉等效电路及主回路的计算614

9.2.2 电弧炉的功率因数及变压器容量、二次最高电压和额定电流的计算617

9.2.3 短网电阻和感抗的计算618

9.2.4 改善电弧炉二次回路的节电计算625

9.2.5 增加装料量和预热炉料的节电计算627

9.2.6 缩短电弧炉停炉时间的节电计算629

9.2.7 改善电弧炉炉衬降低热能损耗的计算629

9.2.8 缩短熔化期时间节电计算631

9.2.9 采用先进的电极升降自动调节器节电633

9.3 热处理电阻炉节电计算641

9.3.1 电能利用率的计算641

9.3.2 损耗热量计算643

9.3.3 电阻炉及其他加热炉炉外表面散热量的简易计算652

9.3.4 电阻炉耗电量计算653

9.3.5 改善电炉砌体（减少预热损失）的节电计算654

9.3.6 预热被加热金属工件的节电计算655

9.3.7 改善电炉的保温、绝热层及密封性节电655

9.3.8 增大电炉功率的节电计算656

9.3.9 热处理电阻炉电能平衡测试要求656

9.4 感应炉节电计算659

9.4.1 电平衡式及热效率659

9.4.2 感应炉的阻抗、电效率及功率因数等计算660

9.4.3 输电线路计算661

9.4.4 感应炉无功补偿容量的计算665

9.4.5 工频无芯感应炉的计算667

9.5 远红外线加热节电计算671

9.5.1 红外区的划分及常用材料的全辐射率672

9.5.2 远红外线加热的基本定律674

9.5.3 远红外辐射元件678

9.5.4 远红外辐射涂料680

9.5.5 远红外辐射器（加热器）684

9.5.6 辐射元件表面温度和受热物最佳加热温度及辐射距离的选择689

9.5.7 远红外加热炉体容积和所需电功率的计算692

9.5.8 远红外加热炉热效率计算695

9.5.9 设计和使用远红外加热器的注意事项697

9.6 各种电加热设备的比较及经济性评价698

9.6.1 各种电加热设备的比较698

9.6.2 电加热设备经济性评价700

第10章 照明节电704

10.1 照明节电措施及照明术语与单位705

10.1.1 照明节电措施705

10.1.2 照明术语、单位及计算公式710

10.2 电光源的种类、特点及适用场所716

10.2.1 常用电光源的特性及适用场所716

10.2.2 节能灯及节能效益计算719

10.2.3 电子镇流器节电计算及对电子镇流器的技术要求724

10.2.4 节能型电感镇流器727

10.2.5 城市路灯采用光伏电源照明和LED照明730

10.3 照明质量要求和照度标准735

10.3.1 照明质量的要求735

10.3.2 照度标准737

10.3.3 常用材料的反射率、透射率和吸收率747

10.4 照度计算750

10.4.1 室内照度计算750

10.4.2 查概算曲线求所需灯具数759

10.5 照明设计766

10.5.1 室内照明设计766

10.5.2 厂房照明设计769

10.5.3 照明负荷计算771

10.5.4 导线截面的选择773

第11章 电能平衡及用电设备测量776

11.1 电能平衡及电能利用率的计算777

11.1.1 电能平衡的基本概念777

11.1.2 电能平衡的内容和步骤778

11.1.3 电能利用率的计算779

11.2 企业电能平衡780

11.2.1 企业电能平衡的目的和要求781

11.2.2 企业电能平衡的计算782

11.2.3 电能平衡测试报告编写提纲785

11.2.4 电能平衡表的绘制787

11.2.5 电能平衡举例787

11.3 电能平衡测试仪表的选择789

11.3.1 对仪表的级别要求789

11.3.2 电能表的选择790

11.4 企业电能平衡测试实例792

11.4.1 企业电能平衡测试的目的792

11.4.2 电能平衡测试的准备工作793

11.4.3 测试情况794

11.4.4 测试报告结果795

11.5 输配电线路损耗的测算798

11.5.1 实测电流法798

11.5.2 用双电能表测量799

11.5.3 用功率表测量799

11.5.4 用电流表、电压表及功率因数表测量800

11.5.5 替代测量法800

11.5.6 实测电压法803

11.6 变压器损耗及效率测算806

11.6.1 变压器有功损耗和无功损耗的测量806

11.6.2 变压器效率测算807

11.7 电动机负荷率、效率及功率因数测算808

11.7.1 异步电动机测算808

11.7.2 同步电动机测算811

11.8 风机效率、电能利用率及单耗测算812

11.8.1 测试图及测试仪表812

11.8.2 测试断面的选择及测试点布置813

11.8.3 测试注意事项816

11.8.4 风量的测算817

11.8.5 风机全压的测算817

11.8.6 风机测试记录和计算数据表818

11.8.7 风机测试实例820

11.9 空压机比功率测算823

11.9.1 测试内容和要求823

11.9.2 测试方法及测试仪表824

11.9.3 空压机测试记录和计算数据表826

11.9.4 用充罐法测量空压机排气量827

11.9.5 空压机测试实例828

11.10 水泵效率及电能利用率测算830

11.10.1 测试图及测试仪表830

11.10.2 测试断面的选择及测量仪表的配置831

11.10.3 测试注意事项832

11.10.4 流量、扬程和轴功率、效率等测算833

11.10.5 管路系统扬程损失的测算833

11.10.6 水泵测试记录和计算数据表834

11.10.7 水泵测试实例835

11.11 整流设备电能利用率的测算839

11.11.1 整流设备的构成和形式839

11.11.2 与电耗有关的参数计算公式840

11.11.3 测试图及测试仪表842

11.11.4 测量方法及计算843

11.12 日负荷和年负荷曲线的绘制850

11.12.1 有功日负荷和年负荷曲线的绘制851

11.12.2 无功日负荷曲线和年负荷曲线的绘制853

参考文献854