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目录1

第一章电工学基本知识1

第一节直流电路1

一、基本概念1

二、欧姆定律2

三、电功、电功率及电流的热效应2

第二节电磁感应3

一、电流的磁效应3

二、磁路的基本概念4

三、磁场对载流导体的作用力5

四、电磁感应5

五、自感和互感6

第三节单相交流电路7

一、正弦交流电的基本概念7

二、纯电阻交流电路8

三、纯电感交流电路9

四、纯电容交流电路10

五、电阻与电感串联的交流电路12

六、电阻与电容串联的交流电路13

第四节三相交流电路14

一、三相交流电的特点14

二、三相交流电路的连接15

三、三相交流电路的功率17

思考题18

第二章电力系统概述19

第一节 电力系统的组成19

一、发电厂19

二、变电站20

三、输电线路20

第二节电力系统的额定电压21

第三节 电力系统中性点的接地方式22

一、中性点不接地的三相系统23

二、中性点经消弧线圈接地的三相系统25

三、中性点直接接地的三相系统26

思考题27

第三章变电站的电气主接线28

第一节概述28

第二节单母线接线28

一、单母线接线28

二、单母线分段接线29

第三节双母线接线30

第四节桥形接线31

一、内桥接线31

二、外桥接线32

第五节单元接线32

一、中型变电站的主接线33

第六节降压变电站的主接线33

二、小型配变电站的主接线35

三、变电站自用电接线36

思考题36

第四章变压器38

第一节变压器的工作原理38

一、变压器空载运行的工作原理39

二、变压器有载运行的工作原理40

三、变压器电磁量正方向的确定40

第二节三相变压器41

一、三相变压器的磁路与电路41

二、三相变压器线圈的连接方法42

第三节变压器的技术参数44

一、型号44

二、变压器的额定值44

三、空载参数45

四、短路参数46

第四节变压器的并联运行50

一、并联运行的意义50

二、并联运行的条件50

第五节变压器的经济运行51

一、无功功率经济当量51

二、一台变压器运行的经济负荷52

三、两台不能并联变压器的经济运行52

四、两台并联变压器的经济运行53

第六节变压器的过负荷运行54

一、变压器的正常过负荷54

二、变压器的事故过负荷55

第七节变压器的调压装置55

二、有载调压56

一、无载调压56

思考题57

第五章互感器58

第一节电压互感器58

一、电压互感器的工作原理与特点58

二、电压互感器的误差58

三、常用的电压互感器59

四、电压互感器的极性及接线方式61

第二节电流互感器63

一、电流互感器的工作原理与特点63

二、电流互感器的误差63

三、常用的电流互感器63

四、电流互感器的准确级和额定容量66

五、电流互感器的极性及接线方式66

思考题68

一、电弧的形成69

第一节电弧的基本知识69

第六章高低压开关电器69

二、电弧的熄灭条件70

三、电弧的基本特性71

四、熄灭电弧的基本方法73

第二节高压断路器75

一、用途75

二、类型和工作原理75

三、高压断路器铭牌的技术数据78

四、油断路器在运行中应注意事项79

第三节高压负荷开关79

一、用途79

二、类型及结构原理79

三、高压负荷开关运行中应注意事项80

第四节熔断器80

一、用途80

二、类型及工作原理81

第五节隔离开关84

一、用途84

二、类型和工作原理84

三、隔离开关在运行中应注意的事项86

第六节低压开关电器86

一、刀闸开关86

二、低压自动空气开关87

三、接触器88

四、低压配电屏89

第七节高压开关柜89

一、用途89

二、类型和型号说明90

思考题91

第二节三相短路的基本概念92

二、短路的危害92

一、短路的种类92

第七章短路电流计算92

第一节短路的种类及其危害92

第三节短路电流的计算95

一、有名值法95

二、标幺值法99

第四节两相短路电流的计算102

第五节短路电流的效应102

一、短路电流的热效应102

二、短路电流的电动力效应104

思考题105

第八章电力电容器与无功补偿106

第一节概述106

第二节功率因数的基本概念106

一、何谓功率因数106

三、功率因数对供配电系统的影响107

二、功率因数的计算方法107

四、提高功率因数的基本途径108

第三节电力电容器工作原理与特性108

一、工作原理108

二、电容器的串、并联特性110

第四节功率因数的人工补偿111

一、电容器并联补偿的工作原理112

二、电容器容量的选择113

三、电容器接线方式的选择115

四、电容器的补偿方式115

第五节电力电容器的运行和维护116

一、电网运行电压降低或升高对电容器的影响116

二、电容器放电电阻的选择及安装时应注意的事项117

四、移相电容器组投入或退出运行时应注意的事项118

五、移相电容器组的操作应注意的事项118

三、新装电容器组投入运行前应做的检查工作118

六、对运行中的移相电容器组应做的检查工作119

七、运行中电容器经常发生的异常现象和故障及处理故障应遵守的事项119

思考题120

第九章变电站的防雷与接地122

第一节雷的形成、危害与活动规律122

一、过电压及其分类122

二、雷电的形成及其危害122

第二节防雷措施126

一、避雷针及保护范围计算126

二、避雷线及保护范围计算128

三、避雷器及其选择129

第三节接地和接零131

一、一般概念131

二、保护接地133

四、重复接地134

三、接零134

五、接地装置的敷设135

思考题137

第十章变电站的控制和中央信号回路139

第一节 二次回路的原理图和安装图139

一、原理接线图139

二、安装接线图143

第二节断路器的控制回路145

一、原理框图145

二、对控制回路的基本要求146

三、具有灯光监视的断路器控制回路147

第三节中央信号装置149

一、中央事故信号149

二、中央预告信号152

思考题154

第一节带电容储能的硅整流直流系统155

第十一章变电站的直流操作电源155

第二节 直流系统绝缘监察装置158

思考题159

第十二章电气测量仪表及其接线160

第一节变电站常用的电气测量仪表及准确等级要求160

一、常用电气仪表的型号表示160

二、电气测量仪表的配置160

三、电气测量仪表的准确度等级161

第二节三相电路功率的测量161

一、三相电路有功功率的测量161

二、三相电路无功功率的测量163

第三节三相电路电能的测量165

一、三相电路有功电能的测量165

二、三相电路无功电能的测量167

思考题169

一、继电保护的任务170

二、对继电保护的基本要求170

第十三章继电保护和自动装置170

第一节继电保护的基本知识170

三、继电保护的基本原理171

四、继电器171

第二节线路的继电保护172

一、电流保护的接线方式173

二、定时限过电流保护175

三、低电压闭锁的过电流保护177

四、反时限过电流保护178

五、电流速断保护179

六、三段式过电流保护181

七、中性点不接地系统的单相接地保护182

第三节 电力变压器的继电保护184

一、瓦斯保护184

二、纵差动保护185

四、过电流保护191

三、电流速断保护191

五、过负荷保护195

六、变压器保护原理接线总图195

七、变压器保护整定计算示例198

第四节 10kV及其以下系统的保护装置202

一、各种电气设备的保护装置202

二、熔断器保护212

三、自动开关保护214

第五节变电站的自动装置216

一、备用电源的自动投入装置（BZT）216

二、输电线路的自动重合闸装置（ZCH）219

思考题225

一、高压、低压和安全电压的划分227

二、电流对人体的危害程度及其影响的主要因素227

第一节安全用电常识227

第十四章变电站安全用电与运行管理227

三、人体电阻228

四、触电方式229

五、触电急救措施229

六、触电的预防231

第二节安全用电措施232

一、安全用电的技术措施232

二、安全用电的组织措施234

第三节运行管理237

一、技术管理237

二、运行调度239

思考题240

附录：部分电气设备的技术参数241

主要参考文献257