供配电技术

本教材是高职高专电气自动化技术专业引进国际先进的CDIO工程教育理念，进行CDIO项目式课程改革配套教材，是应CDIO课程改革的需要而编写的。本教材是主要针对供配电技术的应用，与哈尔滨电气设备厂合作选取来自企业的真实项目，并将知识和技能融入到项目中，使学生在完成项目构思、设计、实现和运行的过程中，学到知识，掌握技术和技能。

 

目录

专业教材编写说明

前言

项目一供配电系统主电路的设计1

【项目构思】1

一、项目分析1

二、相关知识2

（一）企业供配电的意义、任务及基本要求2

（二）电力系统、供配电系统的组成2

（三）电力系统的额定电压7

（四）电力系统的中性点运行方式11

三、110kV变电站主电路的设计构思16

【项目设计】16

一、供配电系统一次设备的选型18

（一）电力变压器与互感器18

（二）高压一次设备、高压配电柜29

（三）低压一次设备、低压配电屏45

二、供配电线路结构设计56

（一）企业变配电所主接线的基本结构56

（二）供电线路导线与电缆截面积的选择65

三、照明供电及其设计69

（一）照明标准与照明方式69

（二）常用照明光源与灯具71

（三）照度计算77

（四）照明供电系统80

【项目实现】84

一、供配电一次系统设计实例84

二、供配电一次系统设计实施87

三、企业配电线路的安装88

（一）电力线路的接线方式88

（二）电力线路的结构与敷设92

【项目运行】101

【工程训练】103

项目二供配电系统控制与保护电路的设计106

【项目构思】106

一、项目分析106

二、继电保护的相关知识107

（一） 继电保护的基本知识107

（二） 常用的保护继电器108

（三） 继电保护装置的接线方式111

（四） 带时限的过电流保护112

〖1〗目录〖1〗供配电技术三、电力变压器继电保护的相关知识113

（一） 变压器的气体保护114

（二） 变压器的过电流保护、电流速断保护、过负荷保护117

（三） 变压器的差动保护117

（四） 变压器低压侧的单相保护117

四、供配电系统中二次回路的相关知识117

（一） 二次回路接线图的基本绘制方法117

（二） 二次回路的操作电源120

（三） 高压断路器的控制和信号回路120

五、继电保护电路的设计构思123

【项目设计】125

一、 工程概况125

二、 负荷数据126

三、负荷分级与供电电源128

（一）负荷等级与容量128

（二） 供电电源128

（三）电压选择与电能质量128

四、 电力变压器的选择129

（一） 变压器形式与台数129

（二） 变压器容量选择129

【项目实现】130

一、供配电系统控制与保护电路的设计前期准备130

二、供配电系统控制与保护电路的设计安装及工艺要求130

三、变电所操作电源设计130

四、交流所用电设计131

五、继电保护设计132

（一）设计思路132

（二）整定计算132

六、二次接线设计133

【项目运行】141

一、供配电系统控制与保护电路的设计整机调试与运行141

二、供配电系统控制与保护电路的设计控制项目验收141

【知识拓展】142

一、继电保护与二次接线设计中的常见问题142

二、供配电系统的绝缘监视装置与电测量仪表143

（一）绝缘监视装置143

（二）电测量仪表144

【工程训练】147

项目三电力负荷与短路电流的计算148

【项目构思】148

一、项目分析148

二、相关知识149

（一）电力负荷与负荷曲线的有关概念149

（二）短路的原因、类型与危害151

三、负荷计算的设计构思152

【项目设计】152

一、电力负荷的计算154

（一）企业电力负荷的计算154

（二）尖峰电流及其计算160

二、短路电流的计算161

（一）无限大容量电力系统供电时短路过程的分析161

（二）三相短路电流的计算162

（三）两相短路电流的计算164

（四）单相短路电流的计算165

（五）短路电流的效应与设备短路稳定度的校验165

三、功率因数与节约电能技术168

【项目实现】173

（一）项目任务书173

（二）负荷计算174

（三）无功功率补偿计算177

（四）短路电流计算178

【项目运行】179

一、项目运行步骤179

（一）高压线路导线的选择179

（二）低压线路导线的选择180

（三）变电所主变压器的容量选择180

二、考核标准181

【知识拓展】181

一、安全、环保、节约用电181

（一）电气安全技术181

（二）人体触电常识183

（三）电气安全与接地保护185

（四）触电的急救与处理187

（五）雷电与过电压概述190

（六）防雷设备191

（七）防雷保护措施196

（八）环保、节约用电的意义与途径197

二、供配电系统的维护与巡检198

【工程训练】204

附录205

附录A供配电系统的运行管理制度205

附录BCDIO项目报告模板215

参考文献217