畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、電氣工程專業(yè)知識和基本技能，對實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計研究的綜合訓(xùn)練。在這個教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中，要求學(xué)生選擇與電氣工程專業(yè)有關(guān)的特定課題，查閱和分析資料,熟悉工程設(shè)計有關(guān)技術(shù)規(guī)程,結(jié)合所學(xué)的知識，獨(dú)立完成設(shè)計內(nèi)容。通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)其工程觀念，為適應(yīng)工作需要打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
發(fā)電廠及變電站電氣一次部分設(shè)計與繼電保護(hù)設(shè)計是電氣工程及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的典型設(shè)計內(nèi)容。本書共分8章，主要內(nèi)容包括發(fā)電廠及變電站負(fù)荷計算及功率因數(shù)補(bǔ)償、電氣主接線設(shè)計及變壓器的選擇、廠用電及其接線、短路電流計算、電氣設(shè)備選擇、高壓配電裝置和繼電保護(hù)的配置及整定計算。為便于學(xué)生更好地理解書中內(nèi)容，本書配置了部分實(shí)例，同時還提供了部分變壓器、隔離開關(guān)、斷路器、電壓和電流互感器的型號及參數(shù)，方便學(xué)生選擇設(shè)備。
本書內(nèi)容結(jié)合實(shí)例，深入淺出，結(jié)構(gòu)清晰，方便讀者選擇學(xué)習(xí)閱讀。本書可作為電氣類相關(guān)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計指導(dǎo)用書，亦可作為廣大科研及工程技術(shù)人員參考書。
本書由黑龍江科技大學(xué)王越明任主編，郭明良、王朋任副主編。書中第1章由劉睿編寫，第4章、第5章、第8章由王越明編寫，第2章、第7章由郭明良編寫，第3章、第6章由王朋編寫。全書由楊慶江教授主審。
由于水平有限，書中難免有不足之處，懇請讀者指正。
編者
第1章負(fù)荷計算及功率因數(shù)補(bǔ)償/001
1.1概述001
1.2負(fù)荷計算003
1.2.1負(fù)荷計算的意義和目的003
1.2.2電力負(fù)荷曲線004
1.2.3用電設(shè)備容量的確定007
1.2.4求解計算負(fù)荷的方法008
1.2.5單相用電設(shè)備的負(fù)荷計算014
1.2.6尖峰電流計算 015
1.3功率因數(shù)的提高016
1.3.1提高功率因數(shù)的意義016
1.3.2提高功率因數(shù)的方法016
1.3.3電容器的選擇017
1.4計算示例018
1.4.1單相用電設(shè)備的負(fù)荷計算018
1.4.2某工廠全廠負(fù)荷計算019
1.4.3某礦井總降壓變電所的負(fù)荷計算023
第2章電氣主接線的設(shè)計及變壓器的選擇/030
2.1電氣主接線應(yīng)滿足的要求030
2.1.1可靠性030
2.1.2靈活性031
2.1.3經(jīng)濟(jì)性031
2.2電氣主接線形式032
2.2.1有匯流母線的接線032
2.2.2無匯流母線接線042
2.3發(fā)電廠和變電所的變壓器選擇046
2.3.1選擇變壓器的一般原則046
2.3.2變壓器容量和臺數(shù)的選擇047
2.3.3主變壓器型式的選擇049
2.4主接線中的設(shè)備配置052
2.4.1隔離開關(guān)的配置052
2.4.2接地刀閘或接地器的配置052
2.4.3互感器的配置052
2.4.4避雷器的配置053
2.4.5加裝限流電抗器054
2.5電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式056
2.5.1中性點(diǎn)非有效接地057
2.5.2中性點(diǎn)有效接地058
2.6主接線的設(shè)計依據(jù)及程序058
2.6.1主接線設(shè)計的依據(jù)058
2.6.2主接線的設(shè)計程序059
2.7發(fā)電廠及變電所主接線設(shè)計實(shí)例063
2.7.1大型電廠的電氣主接線063
2.7.2中小型電廠的電氣主接線065
2.7.3發(fā)電廠互感器配置065
第3章廠用電及其接線/069
3.1概述069
3.1.1廠用電率069
3.1.2廠用負(fù)荷分類069
3.1.3廠用電接線的基本要求070
3.1.4廠用電的電壓等級確定071
3.2廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式071
3.2.1確定中性點(diǎn)接地方式的原則及接地電容電流計算071
3.2.2高壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式073
3.2.3低壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式075
3.3廠用電接線的形式075
3.3.1廠用電源及其引接075
3.3.2廠用電接線的基本形式079
3.3.3廠用電接線實(shí)例080
3.4廠用變壓器的選擇085
3.4.1廠用負(fù)荷的計算085
3.4.2廠用變壓器容量的選擇086
第4章短路電流的計算/088
4.1概述088
4.1.1短路的類型088
4.1.2短路電流計算的項(xiàng)目088
4.1.3短路點(diǎn)的選定091
4.1.4短路時間的確定091
4.1.5短路電流計算的假定條件和計算步驟091
4.1.6元件參數(shù)的計算092
4.2網(wǎng)絡(luò)變換與化簡097
4.2.1常用網(wǎng)絡(luò)阻抗變換097
4.2.2網(wǎng)絡(luò)的化簡 098
4.3三相短路電流周期分量計算101
4.3.1無限大電源供給的短路電流101
4.3.2有限電源供給的短路電流102
4.4三相短路電流非周期分量計算102
4.4.1單支路的短路電流非周期分量102
4.4.2多支路的短路電流非周期分量103
4.4.3等效衰減時間常數(shù)Ta103
4.5沖擊電流和全電流的計算104
4.5.1沖擊電流的計算104
4.5.2全電流的計算105
4.6不對稱短路電流計算105
4.6.1對稱分量法105
4.6.2對稱分量電壓和電流的基本關(guān)系107
4.6.3序阻抗的計算109
4.6.4合成阻抗113
4.6.5正序電流I（n）k1114
4.6.6合成電流114
4.7短路電流熱效應(yīng)計算114
4.7.1基本計算公式114
4.7.2短路電流周期分量和非周期分量熱效應(yīng)115
4.8短路電流計算實(shí)例115
4.8.1算例1115
4.8.2算例2118
4.8.3算例3122
第5章電氣設(shè)備的選擇/132
5.1導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定132
5.1.1一般原則132
5.1.2技術(shù)條件132
5.1.3環(huán)境條件136
5.2高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇137
5.2.1高壓斷路器的選擇137
5.2.2隔離開關(guān)的選擇139
5.2.3高壓熔斷器的選擇139
5.2.4互感器的選擇140
5.2.5限流電抗器的選擇144
5.2.6中性點(diǎn)接地設(shè)備的選擇147
5.3硬導(dǎo)體的選擇153
5.3.1導(dǎo)體選型153
5.3.2導(dǎo)體截面選擇154
5.3.3電暈電壓校驗(yàn)和熱穩(wěn)定校驗(yàn)155
5.3.4硬導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗(yàn)156
5.3.5硬導(dǎo)體共振校驗(yàn)158
5.4電纜、絕緣子和套管的選擇158
5.4.1電力電纜選擇158
5.4.2支柱絕緣子和穿墻套管的選擇160
第6章配電裝置/162
6.1概述162
6.2配電裝置的小安全凈距163
6.3屋內(nèi)配電裝置169
6.3.1屋內(nèi)配電裝置概述169
6.3.2屋內(nèi)配電裝置實(shí)例169
6.4屋外配電裝置172
6.4.1屋外配電裝置概述172
6.4.2屋外配電裝置實(shí)例173
6.4.3屋外配電裝置的選型176
6.5成套配電裝置177
6.5.1低壓配電屏（柜）177
6.5.2高壓開關(guān)柜178
第7章設(shè)計實(shí)例/180
7.1設(shè)計資料180
7.1.1工程概況180
7.1.2電氣設(shè)備選擇所用的氣象條件180
7.2電氣部分設(shè)計181
7.2.1確定發(fā)電機(jī)型號、參數(shù)181
7.2.2確定發(fā)電廠的電氣主接線及主變壓器181
7.2.3短路電流計算183
7.2.4電氣設(shè)備選擇188
第8章繼電保護(hù)設(shè)計/190
8.1概述190
8.1.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用及其基本原理190
8.1.2繼電保護(hù)裝置的組成以及對繼電保護(hù)的基本要求191
8.2繼電保護(hù)配置192
8.2.1繼電保護(hù)配置的基本要求193
8.2.2線路保護(hù)配置193
8.2.3變壓器保護(hù)配置194
8.2.4母線保護(hù)配置195
8.2.5發(fā)電機(jī)保護(hù)配置195
8.3繼電保護(hù)整定計算197
8.3.1繼電保護(hù)整定計算的目的、任務(wù)及步驟197
8.3.2整定系數(shù)的分析與應(yīng)用198
8.3.3保護(hù)的二次定值計算201
8.4輸電線路電流保護(hù)整定計算203
8.4.1整定計算應(yīng)考慮的因素203
8.4.2階段式電流保護(hù)整定計算204
8.5相間距離保護(hù)的整定計算210
8.5.1距離保護(hù)的基本特性和特點(diǎn)210
8.5.2距離保護(hù)整定計算211
8.5.3發(fā)電機(jī)保護(hù)整定計算218
8.5.4變壓器保護(hù)整定計算225
附錄/237
附錄1三相線路導(dǎo)線和電纜單位長度每相阻抗值237
附錄2電力變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)238
附錄3發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)字表242
附錄4導(dǎo)體及電器技術(shù)數(shù)據(jù)246
參考文獻(xiàn)/256
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