电力工程基础

 配套资源：电子教案
本书特色：
★ 知识点全面，增加了一些供配电系统的MATLAB仿真介绍。
★ 每章附有大量的思考题和习题，便于教学和读者自学。

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本课程是电气工程及自动化专业的主要专业必修课之一。通过本教材的学习，使学生掌握电力系统的基本概念；工厂内部的电能供应、分配和保护等知识。通过学习，使学生掌握电力系统的有关知识，掌握电力负荷的计算方法，短路电流分析及其计算，电气设备的选择于校验，供电系统保护及其供电自动化等，提高学生分析和解决电力系统运行时的技术及经济问题的能力，为今后从事电力技术工作打下良好的基础。

前言第1章绪论11电力系统发展概述12发电厂及变电所类型121发电厂类型及新能源发电简介122变配电所类型13电力系统基础131电力系统的基本概念132电能的质量指标133电力系统的额定电压134电力系统的中性点运行方式及低压配电系统接地形式本章小结习题与思考题第2章电力负荷计算21负荷计算的意义及计算目的211电力负荷的概念及分类212负荷曲线213负荷计算的意义及目的22用电设备计算负荷的确定221三相用电设备组计算负荷的确定222单相用电设备组计算负荷的确定23用户计算负荷的确定231按逐级计算法确定用户的计算负荷232按需要系数法确定用户的计算负荷233估算法24尖峰电流及其计算241单台用电设备供电的支线尖峰电流计算242多台用电设备供电的干线尖峰电流计算本章小结习题与思考题第3章短路电流及其计算31短路概述311短路的基本概念312短路的危害313短路的种类314短路电流计算的目的与基本假设32短路过程的分析321无限大容量系统322三相短路过渡过程分析323有关短路的物理量33无限大容量电源供电系统三相短路电流计算331欧姆法短路电流计算332标幺值法短路电流计算34两相和单相短路电流的计算341两相短路计算342单相短路计算35短路电流的效应和稳定度校验351短路电流的热效应和热稳定度352短路电流的电动力效应本章小结习题与思考题第4章供配电一次系统41供配电一次系统概述411一次设备及其分类412电气设备运行中的电弧问题与灭弧方法42电力变压器及其选择421电力变压器及其分类422电力变压器的结构和联结组别423电力变压器的容量和过负荷能力424变电所变压器的选择425电力变压器并列运行的条件43互感器431电流互感器432电压互感器44高压一次设备441高压熔断器442高压隔离开关443高压负荷开关444高压断路器445高压开关柜446高压一次设备的选择与校验45变配电所的电气主接线451电气主接线概述452主接线的基本接线方式453工厂变配电所常用的主接线本章小结习题与思考题第5章供配电线路51电力线路及其接线方式511高压线路的接线方式512低压线路的接线方式52电力线路的结构和敷设521架空线路的结构和敷设522电缆线路的结构和敷设53导线和电缆截面的选择计算531按发热条件选择导线和电缆的截面532按经济电流密度选择导线和电缆的截面本章小结习题与思考题第6章供电系统的二次接线及防雷与接地61二次接线概述611二次接线的基本概念612二次接线的原理图和安装图613变电所二次回路的操作电源614电气仪表及电气测量回路615高压断路器的控制与信号回路62变电所的防雷与接地621过电压及雷电的有关概念622防雷装置及保护范围623变配电所及架空线路的防雷措施624供配电系统的接地625接地电阻及其计算本章小结习题与思考题第7章电力网的运行分析71电力系统元件的参数和等效电路711发电机的参数和等效电路712电力线路的参数和数学模型713电抗器的参数和等效电路714变压器的参数和等效电路715负荷的参数和等效电路72电力系统的等效电路721用有名值计算时的电压等级归算722用标幺值计算时的电压等级归算73简单电力网的潮流分析731单一元件的功率损耗和电压降落732开式网络的潮流计算733配电网络的潮流计算734简单闭式网络的潮流计算74电力系统的有功功率和频率调整741电力系统有功功率平衡742电力系统中有功功率的分配743电力系统的频率调整75电力系统的无功功率和电压调整751无功功率负荷和无功功率损耗752无功功率电源753无功功率的平衡754电力系统中无功功率的分配755电力系统的电压调整本章小结习题与思考题第8章继电保护基础81继电保护的基本知识811继电保护的基本原理及构成812继电保护的基本要求813常用保护继电器及操作电源82单侧电源辐射状网络相间短路的电流保护821无时限电流速断保护822限时电流速断保护823定时限过电流保护824阶段式电流保护的配合及应用825电流保护的接线方式83输电线路的纵联保护831输电线路纵联保护的基本原理832纵联电流差动保护84自动重合闸841自动重合闸的作用及其基本要求842输电线路的三相一次自动重合闸843高压输电线路的单相自动重合闸844高压输电线路的综合重合闸简介85电力系统主设备的保护851电力变压器的保护852同步发电机的保护本章小结习题与思考题第9章电力系统的MATLAB/SIMULINK建模与仿真91电力系统常用仿真软件简介92MATLAB/SIMULINK的特点921MATLAB的特点922SIMULINK的特点923SimPowerSystems库的特点93电力系统主要元件等效模型931简化同步电机模块932同步电机模块933电力变压器模型934输电线路等效模型935负荷模型94Powergui 模块941主窗口功能简介942稳态电压电流分析窗口943初始状态设置窗口944潮流计算和电机初始化窗口945LTI视窗946阻抗依频特性测量窗口947FFT分析窗口948报表生成窗口949磁滞特性设计工具窗口9410计算RLC线路参数窗口95电力系统稳态仿真951连续系统仿真952离散系统仿真953相量法仿真96电力系统电磁暂态仿真961断路器模块962暂态仿真分析97电力系统机电暂态仿真971输电系统的描述972单相故障973三相故障习题与思考题附录参考文献

随着科学技术的不断进步，电气工程与自动化技术正以令人瞩目的速度发展，改变着我国工业的整体面貌。随着与信息科学、计算机科学和能源科学等相关学科的交叉融合，它越来越向智能化、网络化和集成化的方向发展。 电力工程课程涵盖了电力技术和电力科学的基本内容，本书通过对传统课程内容的整合、交融和改革，以满足各类学校特色办学的需要。根据培养应用型人才的要求，在内容编排上注意加强理论教学与工程实际的有机联系，在编写时注重基本概念、定性分析、基本计算方法和实际应用，删除了一些理论的推导和证明。在叙述上力求深入浅出，通过实例加强对概念的理解和应用技术的掌握。本书图文并茂，文字通顺易懂，便于复习和自学。 本书在介绍电力系统基本知识的基础上，系统地讲解了电力工程的基础理论及实用计算方法。全书共9章，主要内容包括：绪论，电力负荷计算，短路电流及其计算，供配电一次系统，供配电线路，供电系统的二次接线，电力网的运行分析，继电保护基础，电力系统的MATLAB/SIMULINK建模与仿真等。每章后附有小结、思考与习题。根据教学要求，教学时数建议不少于56学时。 本书由张雪君、吴娜主编。山东科技大学的吴娜编写了第2章、第3章和第5章；哈尔滨理工大学的孙轶男编写了第7章和第8章，孙晓波编写了第4章第1节、第4节及第6章，其余内容由张雪君编写并统稿。全书承蒙哈尔滨理工大学王哈力教授和邹文学教授审阅，并提出了宝贵的修改意见与建议。本书的顺利出版得到了哈尔滨理工大学和山东科技大学的关心和支持，还有各位同仁和机械工业出版社给予的大力支持和帮助，谨在此一并表示衷心感谢。同时也要感谢书中所引用的参考资料的各位作者。 由于时间仓促及编写水平有限，书中可能存在不少缺点甚至错误，请读者原谅，并提出宝贵意见，也敬请各位同行批评指正。