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第1章 安全1

1.1工程建设标准电气专业强制性条文1

1.1.1相关国家标准和行业标准1

1.1.2重点掌握的设计规范条款3

1.2电流对人体的效应10

1.2.1常用术语10

1.2.2人体的阻抗13

1.2.3 15～100Hz范围内正弦交流电流的效应21

1.2.4直流电流的效应24

1.3安全电压及电击防护26

1.3.1常用术语26

1.3.2安全电压选择的有关规定27

1.3.3电击防护的基本原则27

1.3.4电击防护的措施28

1.3.5典型电击防护措施的结构33

1.3.6电气装置内的电气设备及其防护措施的配合34

1.4低压系统接地故障的保护设计与等电位连接38

1.4.1低压系统接地故障保护的一般规定38

1.4.2各种接地系统的故障保护39

1.4.3等电位连接的种类41

1.4.4等电位连接的应用42

1.5危险环境电力装置的特殊设计45

1.5.1爆炸性气体环境的电气装置设计要求45

1.5.2爆炸性粉尘环境的设计要求51

1.5.3火灾危险环境的设计要求54

1.5.4活动受限制的可导电场所的设计要求56

1.5.5数据处理设备用电气装置的设计要求57

1.6电气设备防误操作的要求及措施58

1.6.1电气设备防误装置的要求58

1.6.2电气设备防误装置的功能59

1.6.3设计、制造及选用电气设备防误装置的原则59

1.7电气工程设计的防火要求及措施59

1.7.1变电站内建（构）筑物的火灾危险性分类及耐火等级59

1.7.2变电站内各个建（构）筑物及设备的防火净距60

1.7.3一般防火要求61

1.8电气设施抗震设计和措施63

1.8.1电气设施抗震设计的一般规定63

1.8.2电气设施的抗震设计方法64

1.8.3电气设施布置65

1.8.4电气设施安装设计的抗震要求65

第2章 环境保护与节能67

2.1电气设备对环境的影响及防治措施67

2.1.1电磁污染对环境的影响及防治措施67

2.1.2环境质量标准和排放标准70

2.1.3工程项目环境影响评价81

2.2供配电系统设计的节能措施84

2.2.1变压器节能85

2.2.2供配电系统节能88

2.2.3电动机节能90

2.2.4风机水泵的节能96

2.2.5低压电器的节能100

2.3电能质量100

2.3.1电压偏差及其调节101

2.3.2电压波动/闪变及其抑制107

2.3.3谐波及其抑制115

2.3.4三相电压不平衡度及其补偿120

第3章 负荷分级与负荷计算125

3.1负荷分级的原则及供电要求125

3.1.1用户供电系统的组成125

3.1.2用电负荷的分级126

3.1.3负荷分级示例126

3.1.4各级负荷的供电要求130

3.2负荷计算方法131

3.2.1负荷计算概述131

3.2.2三相用电设备组计算负荷的确定140

3.2.3单相用电设备组计算负荷的确定145

3.2.4尖峰电流及其计算147

3.2.5供电系统的功率损耗148

3.2.6企业年电能需要量的计算153

3.2.7供电系统的电能损耗153

第4章 110kV及以下供配电系统155

4.1供配电系统电压等级选择155

4.1.1电源及供电系统的一般规定155

4.1.2低压配电系统设计原则155

4.1.3供配电电压选择原则156

4.2供配电系统的接线方式及特点157

4.2.1高压供配电系统的接线方式及特点157

4.2.2高压供配电系统中性点接地方式157

4.2.3低压配电系统的接线方式及特点162

4.3应急电源和备用电源的选择及接线方式164

4.3.1应急电源和备用电源的种类164

4.3.2应急电源系统164

4.3.3柴油发电机组165

4.3.4不间断电源系统UPS168

4.3.5应急电源EPS179

4.4无功补偿装置——并联电容器180

4.4.1接入电网基本要求180

4.4.2补偿容量的计算181

4.4.3电气接线183

4.4.4电器和导体的选择185

4.4.5保护装置和投切装置188

第5章 110kV及以下变配电所所址选择及电气设备布置190

5.1变配电所所址选择190

5.1.1变配电所分类190

5.1.2 10kV及以下变配电所所址选择190

5.1.3 35～110kV变配站站址选择191

5.2变配电所布置设计192

5.2.1 10kV及以下变配电所布置设计要求192

5.2.2 35～110kV变电站布置设计要求193

5.3配电装置的布置设计193

5.3.1配电装置内安全净距193

5.3.2配电装置形式选择198

5.3.3配电装置布置198

5.3.4配电装置内的通道与围栏198

5.3.5防火与蓄油设施199

5.4变配电所对有关专业的要求200

5.4.1 10kV及以下变配电所对有关专业的要求200

5.4.2 35～110kV变电站对有关专业的要求201

5.5特殊环境的变配电装置设计208

5.5.1污秽地区变配电装置设计208

5.5.2高海拔地区变配电装置设计210

5.5.3高烈度地震区变配电装置设计211

5.6柴油电站设计215

5.6.1建设原则与设计程序215

5.6.2布置形式与基础设计216

5.6.3通风降噪系统设计224

5.6.4电气系统设计231

第6章 短路电流分析234

6.1短路电流的计算234

6.1.1概述234

6.1.2电力系统短路过程分析236

6.1.3高压系统短路电流计算240

6.1.4低压系统短路电流计算246

6.1.5短路电流计算结果的应用256

6.2短路电流的影响257

6.2.1短路电流的电动力效应257

6.2.2短路电流的热效应257

6.2.3影响短路电流的因素258

6.2.4限制短路电流的措施258

第7章 110kV及以下电气设备选择260

7.1常用电气设备选择的技术条件和环境条件260

7.1.1一般原则260

7.1.2技术条件260

7.1.3环境条件263

7.1.4环境保护266

7.2高压变配电设备及电气元件的选择266

7.2.1电力变压器266

7.2.2高压断路器275

7.2.3高压熔断器278

7.2.4高压隔离开关281

7.2.5高压负荷开关283

7.2.6 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备284

7.2.7交流金属封闭开关设备286

7.2.8电流互感器287

7.2.9电压互感器290

7.2.10限流电抗器293

7.2.11中性点设备295

7.2.12过电压保护设备298

7.2.13绝缘子及穿墙套管301

7.3低压配电设备及电器元件的选择303

7.3.1低压电器选择的一般要求303

7.3.2常用低压电器309

7.3.3低压配电线路的保护及保护电器的选择321

第8章 35kV及以下导体、电缆及架空线路的设计334

8.1导体的选择和设计334

8.1.1 3～35kV配电装置导体的选择334

8.1.2低压配电系统导体的选择338

8.2电线、电缆的选择和设计343

8.2.1电线、电缆导体材质343

8.2.2电线、电缆芯数344

8.2.3电线、电缆绝缘水平344

8.2.4电缆绝缘类型345

8.2.5电缆外护层类型345

8.2.6控制电缆及其金属屏蔽347

8.2.7电力电缆导体截面347

8.3电缆敷设的设计358

8.3.1一般规定358

8.3.2敷设方式选择360

8.3.3地下直埋敷设361

8.3.4保护管敷设362

8.3.5电缆构筑物敷设365

8.3.6其他公用设施中缆敷367

8.3.7水下敷设367

8.4电缆防火与阻燃设计368

8.4.1阻燃与耐火电缆及其分级368

8.4.2电缆的防火与阻燃措施370

8.4.3电缆的防火与阻燃设计371

8.5架空线路设计要求372

8.5.1架空电力线路径372

8.5.2气象条件373

8.5.3导线、电线、绝缘子和金具374

8.5.4绝缘配合、防雷和接地376

8.5.5杆塔及其相关设计要求379

第9章 110kV及以下变配电所控制、测量、继电保护及自动装置391

9.1变配电所控制、测量与信号设计391

9.1.1变配电所控制系统391

9.1.2变配电所电气测量392

9.1.3变配电所电能计量396

9.1.4直流换流站的电气测量398

9.1.5计算机监控系统的测量400

9.1.6仪表装置安装条件400

9.1.7二次回路的保护与控制400

9.1.8信号系统402

9.2电气设备和线路继电保护的配置、整定计算及选型403

9.2.1电力变压器保护403

9.2.2电力线路保护405

9.2.3母线保护416

9.2.4电力电容器和电抗器保护417

9.2.5 3kV及以上电动机保护420

9.3变配电所自动装置及综合自动化的设计424

9.3.1自动重合闸装置424

9.3.2备用电源和备用设备的自动投入装置425

9.3.3自动低频低压减负荷装置425

9.3.4变配电所综合自动化设计425

9.3.5变配电所控制室布置的一般要求428

第10章 变配电所操作电源430

10.1直流操作电源设计430

10.1.1直流负荷430

10.1.2直流系统的接线439

10.1.3蓄电池容量计算444

10.1.4蓄电池充电装置456

10.1.5直流屏（柜）461

10.1.6直流系统设备布置463

10.2 UPS电源设计466

10.2.1 UPS的主要性能指标466

10.2.2 UPS的主要组成部分470

10.2.3 UPS的冗余连接及常见配置形式477

10.2.4 UPS的容量计算478

10.3交流操作电源设计482

10.3.1不带UPS的交流操作电源482

10.3.2带UPS的交流操作电源483

第11章 昉雷及过电压保护484

11.1电力系统过电压的种类和过电压水平484

11.1.1系统运行中出现于设备绝缘上的电压484

11.1.2电气设备在运行中承受的过电压484

11.1.3电力系统过电压水平484

11.1.4绝缘配合485

11.2交流电气装置过电压保护设计要求及限制措施492

11.2.1暂时过电压（工频过电压、谐振过电压）及其保护492

11.2.2操作过电压及其保护494

11.2.3雷电过电压及其保护装置497

11.2.4高压架空线路的雷电过电压保护503

11.2.5发电厂和变电所的雷电过电压保护505

11.2.6配电系统的雷电过电压保护513

11.2.7旋转电机的雷电过电压保护513

11.3建筑物防雷的分类及措施517

11.3.1雷电活动规律517

11.3.2建筑物防雷的分类521

11.3.3建筑物防雷措施522

11.3.4电涌保护器534

11.4建筑物防雷和防雷击电磁脉冲设计的计算方法和设计要求538

11.4.1防雷装置538

11.4.2滚球法确定接闪器的保护范围544

11.4.3防雷击电磁脉冲的计算方法与设计要求550

第12章 接地561

12.1 A类电气装置的接地561

12.1.1 A类电气装置接地的一般规定561

12.1.2 A类电气装置保护接地的范围562

12.1.3 A类电气装置的接地电阻562

12.1.4 A类电气装置的接地装置564

12.2接地电阻的计算570

12.2.1接地电阻的基本概念570

12.2.2土壤和水的电阻率570

12.2.3自然接地极接地电阻的计算571

12.2.4人工接地极接地电阻的计算574

12.2.5架空线路杆塔接地电阻的计算577

12.3低压系统接地形式及B类电气装置的接地579

12.3.1低压系统接地形式579

12.3.2接地装置的接地电阻与总等电位连接581

12.3.3 B类电气装置的接地装置和保护导体583

12.4接触电位差与跨步电位差的计算589

12.4.1接触电位差与跨步电位差的概念589

12.4.2入地故障电流及电位升高的计算589

12.4.3接触电位差与跨步电位差的计算方法592

第13章 照明597

13.1照明方式和照明种类597

13.1.1基本术语597

13.1.2照明方式的分类及其确定原则598

13.1.3照明种类及其确定原则598

13.2照度标准及照明质量599

13.2.1照明数量和质量599

13.2.2照明标准值602

13.3光源及电气附件的选用和灯具选型613

13.3.1照明光源的类型、特性及其选择613

13.3.2照明灯具的选择与布置618

13.4照明供电及照明控制622

13.4.1照明电压622

13.4.2照明配电系统624

13.4.3导体选择625

13.4.4照明控制625

13.5照度计算626

13.5.1利用系数法626

13.5.2概算曲线法627

13.5.3比功率法（单位容量法）628

13.5.4逐点计算法630

13.6照明工程节能标准及措施634

13.6.1照明节能原则634

13.6.2照明节能的主要技术措施634

13.6.3照明功率密度（LPD）限值637

第14章 电气传动641

14.1电气传动系统的组成与分类641

14.1.1电动机641

14.1.2电源装置649

14.1.3控制系统650

14.2电动机选择651

14.2.1选择电动机的基本要求651

14.2.2直流电动机与交流电动机的比较651

14.2.3电动机的选择653

14.2.4电动机结构形式的选择654

14.2.5电动机的四种运行状态655

14.2.6电动机的容量（功率）计算655

14.2.7电动机的校验658

14.3交、直流电动机的启动方式及启动校验666

14.3.1电动机启动的一般规定与启动条件666

14.3.2三相异步电动机的启动方式及启动校验667

14.3.3同步电动机的启动及其计算方法672

14.3.4直流电动机的启动676

14.4交、直流电动机调速技术677

14.4.1直流电动机调速677

14.4.2交流电动机调速693

14.5交、直流电动机的电气制动方式及计算方法721

14.5.1机械制动721

14.5.2能耗制动721

14.5.3反接制动723

14.5.4回馈制动725

14.5.5低频制动725

14.6电动机保护配置及计算方法726

14.6.1低压电动机保护的一般规定728

14.6.2短路和接地故障保护电器选择729

14.6.3过载与断相保护电器的选择733

14.7低压电动机控制电器的选择735

14.7.1低压交流电动机控制回路的一般要求735

14.7.2低压交流电动机的主回路735

14.7.3启动控制电器的选择736

14.8电动机调速系统性能指标740

14.8.1静态性能指标740

14.8.2动态性能指标741

14.9 PLC的应用743

14.9.1 PLC的系统组成744

14.9.2 PLC的软件与汇编语言747

14.9.3 PLC的工作原理749

14.9.4 PLC的网络通信技术753

14.9.5 PLC的分类与主要技术指标757

第15章 建筑智能化759

15.1火灾自动报警系统及消防联动控制759

15.1.1建筑分类和耐火等级759

15.1.2系统保护对象分级及火灾探测器设置部位761

15.1.3系统构成与选择764

15.1.4消防控制室的设计765

15.1.5探测报警系统设计768

15.1.6消防联动控制系统设计770

15.1.7报警区域与探测区域的划分775

15.1.8火灾探测器的选择776

15.1.9布线与系统供电779

15.1.10相关设备与装置的设置781

15.1.11相关系统的设置788

15.2建筑设备监控系统792

15.2.1一般规定792

15.2.2系统网络结构793

15.2.3冷冻水及冷却水系统799

15.2.4热交换系统801

15.2.5采暖通风及空气调节系统801

15.2.6生活给水、中水与排水系统803

15.2.7供配电系统803

15.2.8公共照明系统804

15.2.9电梯和自动扶梯系统804

15.2.10建筑设备监控系统节能设计804

15.2.11监控表805

15.3安全防范系统805

15.3.1安全防范系统的概念及总体要求805

15.3.2入侵报警系统806

15.3.3视频安防监控系统811

15.3.4出入口控制系统817

15.3.5电子巡查系统819

15.3.6停车库（场）管理系统821

15.3.7访客对讲系统824

15.3.8住宅（小区）安全防范系统826

15.4计算机网络系统827

15.4.1网络设计原则827

15.4.2网络拓扑结构与传输介质的选择828

15.4.3网络连接部件的配置828

15.4.4操作系统软件与网络安全829

15.4.5广域网连接830

15.4.6网络应用831

15.5通信网络系统831

15.5.1数字程控用户电话交换机系统832

15.5.2数字程控调度交换机系统838

15.5.3会议电视系统839

15.5.4无线通信系统841

15.5.5多媒体现代教学系统844

15.6有线电视和卫星电视接收系统847

15.6.1有线电视系统设计原则848

15.6.2接收天线849

15.6.3自设前端850

15.6.4传输与分配网络851

15.6.5卫星电视接收系统854

15.6.6线路敷设855

15.6.7供电、防雷与接地855

15.7广播音响系统856

15.7.1公共广播系统的传输方式856

15.7.2广播音响系统的分类857

15.7.3广播音响系统的组成858

15.7.4广播音响设备859

15.7.5公共广播系统及其设计862

15.7.6厅堂扩声音响系统及其设计865

15.7.7同声传译系统870

15.8呼叫信号及信息显示系统872

15.8.1呼应信号系统设计872

15.8.2信息显示系统设计873

15.8.3信息显示装置的控制875

15.8.4时钟系统875

15.8.5设备选择、线路敷设及机房875

15.8.6供电、防雷及接地876

15.9建筑物内综合布线系统877

15.9.1系统构成877

15.9.2系统分级与组成879

15.9.3系统设计884

15.9.4工作区子系统885

15.9.5配线子系统886

15.9.6干线子系统890

15.9.7管理子系统892

15.9.8设备间子系统895

15.9.9建筑群子系统899

15.9.10进线间子系统900

15.9.11系统指标900

15.9.12电气防护及接地907

参考文献911