目　录

第 1章　电力系统概述　1
1.1　电力系统的发展历程　1
1.2　电力系统基本概念　1
1.3　发电系统　2
1.3.1　发电能源简介　2
1.3.2　火力发电　3
1.3.3　水力发电　6
1.3.4　风力发电　9
1.3.5　核能发电　10
1.3.6　太阳能发电　14
1.3.7　生物质发电　17
1.3.8　潮汐发电　19
1.4　电能的质量指标　20
1.5　电力系统的电压等级　22
1.6　变电站及类型　23
本章小结　24
习题　25

第 2章　电力系统设备　26
2.1　汽轮发电机　26
2.2　水轮发电机　26
2.3　风力发电机　27
2.4　输变电设备　29
2.5　配电装置　32
2.6　高压电器　36
2.6.1　断路器　36
2.6.2　互感器　40
2.7　接地保护　44
本章小结　47
习题　47

第3章　电气主接线　48
3.1　电气主接线概念　48
3.2　电气主接线的形式　48
3.2.1　概述　48
3.2.2　有汇流母线的电气主接线　49
3.2.3　无汇流母线的电气主接线　54
3.3　主变压器和主接线的选择　56
3.4　工厂供电系统主接线　57
3.5　建筑配电系统接线　59
3.5.1　城网主接线　60
3.5.2　农网主接线　61
本章小结　62
习题　62

第4章　电气二次接线　63
4.1　二次接线基本概念　63
4.1.1　原理接线图　64
4.1.2　安装接线图　65
4.2　控制回路　67
4.2.1　对控制回路的一般要求　68
4.2.2　控制回路的组成　68
4.2.3　控制回路和信号回路操作过程分析　70
4.3　信号回路　72
4.3.1　位置信号　72
4.3.2　事故信号　72
4.3.3　预告信号　72
4.4　变电站的综合自动化　73
4.4.1　变电站自动化的含义　73
4.4.2　变电站综合自动化的发展历程　73
4.4.3　变电站综合自动化的特点　73
4.4.4　变电站综合自动化的基本功能　74
4.4.5　变电站综合自动化的结构　75
本章小结　77
习题　77

第5章　电力系统的负荷　79
5.1　电力系统负荷的分类　79
5.2　电力系统负荷曲线　80
5.3　电力系统负荷的计算　82
5.4　电网损耗的计算　88
5.5　用户负荷的计算　90
5.6　尖峰电流的计算　91
5.7　功率因数的确定与补偿　92
5.8　电力系统负荷的特性　95
5.8.1　负荷的静特性与动特性　95
5.8.2　负荷的综合特性　97
本章小结　98
习题　99

第6章　电力网络的稳态分析　100
6.1　输电线路的参数计算与等值电路　100
6.1.1　参数计算　100
6.1.2　等值电路　103
6.2　变压器的参数计算与等值电路　104
6.2.1　双绕组电力变压器　104
6.2.2　三绕组电力变压器　106
6.2.3　自耦变压器　109
6.2.4　分裂绕组变压器　110
6.3　电力网络元件的电压和功率分布计算　111
6.3.1　输电线路　111
6.3.2　变压器　113
6.4　电力网络的无功功率和电压调整　114
6.4.1　无功功率调整　114
6.4.2　中枢点电压管理　117
6.4.3　电力系统调压措施　119
6.5　潮流计算　124
6.5.1　同电压等级开式电力网络　124
6.5.2　多电压等级开式电力网络　126
6.5.3　两端供电电力网络功率分布　127
6.5.4　考虑损耗时两端供电电力网络功率和电压分布　128
6.6　直流输电简介　129
6.6.1　艰难的发展史　129
6.6.2　独特的功能　130
6.6.3　两端直流输电系统　130
6.6.4　直流输电特点及应用范围　131
6.6.5　高压直流输电系统的主要电气设备　132
6.6.6　光明的前景　133
本章小结　133
习题　134

第7章　电力系统的短路计算　135
7.1　电力网络短路故障概述　135
7.2　标幺值　137
7.3　无限大功率电源供电网的三相短路电流计算　141
7.4　有限容量电力网三相短路电流的实用计算　146
7.5　电力系统各序网络的建立　154
7.6　不对称短路的计算　158
7.7　电力网短路电流的效应　159
本章小结　162
习题　162

第8章　电力系统的继电保护　164
8.1　继电保护的基本概念　164
8.1.1　继电保护的任务　165
8.1.2　对继电保护装置的要求　165
8.2　继电保护原理　167
8.3　常用保护装置　167
8.4　电流保护　169
8.4.1　单侧电源电网相间短路的电流保护　169
8.4.2　多侧电源电网相间短路的方向性电流保护　174
8.4.3　大电流接地系统零序电流保护　176
8.4.4　小电流接地系统零序电流保护　180
8.5　距离保护　183
8.5.1　距离保护的基本原理　183
8.5.2　距离保护的主要组成部分　184
8.5.3　影响距离保护正常工作的因素及其防止方法　184
8.5.4　距离保护的整定　191
8.6　电力系统中变压器的保护　196
8.6.1　变压器的纵差动保护　197
8.6.2　变压器的电流和电压保护　200
8.6.3　变压器的瓦斯保护　203
8.7　电力电容器的保护　205
8.8　线路的自动重合闸　209
8.8.1　自动重合闸的要求和特点　209
8.8.2　单侧电源线路的三相一次自动重合闸　210
8.8.3　双侧电源线路的三相一次自动重合闸　211
8.8.4　具有同步检定和无电压检定的自动重合闸　213
8.8.5　自动重合闸动作时限选定原则　214
8.8.6　自动重合闸与继电保护的配合　215
8.8.7　单相自动重合闸　216
8.8.8　综合自动重合闸简介　218
8.8.9　自动重合闸在750kV及以上特高压线路上的应用　218
本章小结　219
习题　220

第9章　电力系统的安全保护　221
9.1　防雷保护　221
9.1.1　雷电的基本知识　221
9.1.2　防雷保护装置　222
9.1.3　输电线路的防雷保护　225
9.1.4　发电厂的防雷保护　229
9.1.5　变电站的防雷保护　231
9.2　绝缘配合　234
9.3　电气装置的接地　236
本章小结　237
习题　238

第 10章　电力系统电气设备的选择　239
10.1　电气设备选择遵循的条件　239
10.2　高压电器的选择　240
10.2.1　按正常工作条件选择高压电气设备　240
10.2.2　按短路条件校验　241
10.3　低压电器的选择　242
10.4　高压断路器的选择　245
10.5　隔离开关及重合器和分段器的选择　246
10.6　互感器的选择　247
10.6.1　电流互感器的选择　247
10.6.2　电压互感器的选择　249
10.7　限流电抗器的选择　249
10.8　电力系统母线和电缆的选择　252
10.8.1　母线的选择与校验　252
10.8.2　电缆的选择与校验　254
本章小结　255
习题　256

第 11章　电力工程设计　257
11.1　电气工程绘图基本知识　257
11.2　电气设备图形符号　260
11.3　电力工程CAD介绍　269
11.3.1　软件工程术语　269
11.3.2　系统环境　269
11.4　工厂供电设计示例　273
11.4.1　工厂供电的意义和要求　273
11.4.2　工厂供电设计的一般原则　274
11.4.3　设计内容及步骤　274
11.4.4　负荷计算及功率补偿　275
11.4.5　变压器的选择　277
11.4.6　短路计算　277
11.4.7　导线、电缆的选择　280
11.4.8　高、低压设备的选择　281
11.4.9　变压器的继电保护　281
11.4.10　变压器的瓦斯保护　283
11.4.11　二次回路操作电源和中央信号装置　284
11.4.12　电测量仪表与绝缘监视装置　287
11.4.13　防雷与接地　288
11.5　变电站电气主接线设计　290
本章小结　292
习题　292

第 12章　电力系统运行　293
12.1　有功功率及频率的调整　293
12.2　无功功率及电压的调整　296
12.3　系统运行的稳定性　306
12.4　电网运行的经济性　308
本章小结　311
习题　311

参考文献　312