《普通高等學校自動化類專業新編系列教材：電氣工程基礎》是2002年武漢理工大學出版社出版的一本圖書，作者是劉滌塵。
基本介紹
內容簡介,目錄,前言,
內容簡介
《電氣工程基礎》是電氣工程類專業與自動化類專業的專業基礎課教材。全書分十章，內容包括電力工程基礎、電力網的參數計算和等值電路、電力系統穩態分析、電力系統短路、發電廠和變電站的一次和二次系統、繼電保護及其自動化、電力系統穩定、遠距離輸電技術、高電壓技術、防雷接地、配電網自動化，並附有電氣設計和設備選型技術參數及複習思考題與習題。《電氣工程基礎》具有內容廣泛精練，系統性、理論性和實踐性較強等特點，學生學完本教材後具有電能生產、輸、供配電的電氣工程基礎，具有一般電力工程設計、建設、運行的知識。《電氣工程基礎》也可作職業技術學院師生和電氣工程技術人員的參考書。
目錄
1 電力工程基礎(1)
1.1 電力工業在國民經濟中的地位(1)
1.1.1 電力工業在國民經濟中的地位(1)
1.1.2 我國電力工業的發展簡況(1)
1.1.3 我國的電力市場(3)
1.2 各類發電廠生產過程簡介(3)
1.2.1 火力發電廠(4)
1.2.2 水力發電廠(5)
1.2.3 核電廠(7)
1.2.4 其它能源發電(8)
1.3 電力系統的組成(9)
1.3.1 電力系統的組成(9)
1.3.2 組成電力系統運行的優點(11)
1.4 對電力系統運行的基本要求(12)
1.4.1 電力系統的基本特點(12)
1.4.2 對電力系統的基本要求(13)
1.5 電力系統的質量指標(14)
1.5.1 電壓(14)
1.5.2 頻率(16)
1.6 電力系統的接線方式和電壓等級(16)
1.6.1 電力系統的接線方式(16)
1.6.2 電力系統的電壓等級(18)
1.6.3 電壓等級的選擇(19)
本章小結(19)
複習思考題與習題(20)
2 電力網的參數計算和等值電路(22)
2.1 概述(22)
2.2 電力線路的結構(22)
2.2.1 架空線路(22)
2.2.2 電纜線路(28)
2.3 架空線路的參數計算和等值電路(31)
2.3.1 電阻(31)
2.3.2 電抗(31)
2.3.3 電納(33)
2.3.4 電導(33)
2.3.5 電力線路的等值電路(34)
2.4 變壓器的等值電路及參數計算(36)
2.4.1 雙繞組變壓器(37)
2.4.2 三繞組變壓器(39)
2.4.3 自耦變壓器(43)
2.4.4 變壓器的π型等值電路(46)
2.5 輸電線路導線截面的選擇(49)
2.5.1 導線截面選擇的技術條件(49)
2.5.2 導線截面選擇的經濟條件(51)
2.5.3 導線截面選擇的實用方法(51)
2.6 標麼制(53)
2.6.1 標麼制的概念(53)
2.6.2 基準值的選擇(53)
2.6.3 不同基準值標麼值之間的換算(54)
2.6.4 變壓器聯繫的不同電壓等級中各元件參數標麼值的計算(55)
本章小結(58)
複習思考題與習題(58)
3 電力系統穩態分析(60)
3.1 概述(60)
3.2 電力網的功率分布和電壓計算(60)
3.2.1 電力網的功率損耗(60)
3.2.2 電力網環節首、末端的功率、電壓平衡關係(64)
3.2.3 電力網的功率分布與電壓計算(69)
3.2.4 電磁環網的功率分布與電壓計算(84)
3.3 電力系統潮流與計算機算法簡介(87)
3.3.1 潮流計算的數學模型(87)
3.3.2 潮流計算方法(92)
3.4 電力系統的頻率調整(106)
3.4.1 頻率調整的必要性(106)
3.4.2 電力系統的有功功率——頻率靜態特性(108)
3.4.3 電力系統的頻率調整(112)
3.4.4 電力系統綜合負荷在各類發電廠間的合理分配及有功功率的平衡(114)
3.4.5 有功功率平衡方程式及備用容量(115)
3.5 電力系統的電壓調整(116)
3.5.1 電壓調整的必要性(116)
3.5.2 電力系統的無功功率——電壓靜態特性(118)
3.5.3 電力系統的無功功率平衡(120)
3.5.4 電壓中樞點的調壓方式(126)
3.5.5 改變發電機的勵磁調壓(128)
3.5.6 改變變壓器的分接頭調壓(128)
3.5.7 改變電力網的無功功率分布調壓(133)
3.5.8 改變電力網的參數調壓(138)
3.6 電力系統經濟運行(142)
3.6.1 電力網中的能量損耗(142)
3.6.2 火電廠間有功功率負荷的經濟分配(149)
3.6.3 電力系統無功功率最優分布簡介(153)
3.7 電力系統中性點的接地方式(155)
3.7.1 中性點不接地系統(155)
3.7.2 中性點經消弧線圈接地系統(158)
3.7.3 中性點直接接地系統(160)
本章小結(161)
複習思考題與習題(163)
4 電力系統短路(166)
4.1 概述(166)
4.1.1 短路的一般概念(166)
4.1.2 恆定電壓源電路的三相短路(168)
4.2 同步發電機等值電路(172)
4.2.1 同步發電機的基本方程(172)
4.2.2 電感係數(174)
4.2.3 派克-戈列夫方程(177)
4.2.4 同步電機穩態等值電路(179)
4.3 同步發電機突然三相短路的近似分析(186)
4.4 電力系統三相短路的實用計算(188)
4.4.1 交流電流初始值計算(188)
4.4.2 套用運算曲線求任意時刻短路點的短路電流(交流分量有效值)(197)
4.5 對稱分量法及元件的序阻抗和等值電路(199)
4.5.1 對稱分量法在不對稱短路計算中的套用(199)
4.5.2 電力系統元件的序電抗(204)
4.5.3 零序網路的構成(212)
4.6 不對稱故障的分析和計算(215)
4.6.1 不對稱短路的分析(215)
4.6.2 非故障處電流、電壓的計算(221)
本章小結(224)
複習思考題與習題(225)
5 發電廠和變電站的一次系統(227)
5.1 概述(227)
5.2 電氣主接線(229)
5.2.1 對主接線的基本要求(229)
5.2.2 主接線的基本接線形式(229)
5.2.3 電氣主接線實例(233)
5.3 高壓電器(239)
5.3.1 開關電器的電弧問題(239)
5.3.2 高壓斷路器(237)
5.3.3 高壓隔離開關(245)
5.3.4 高壓負荷開關(246)
5.3.5 高壓熔斷器(247)
5.3.6 高壓開關櫃(249)
5.4 互感器(250)
5.4.1 概述(250)
5.4.2 電流互感器(250)
5.4.3 電壓互感器(255)
5.5 低壓電器(256)
5.5.1 低壓熔斷器(257)
5.5.2 低壓刀開關(258)
5.5.3 低壓斷路器(259)
5.5.4 低壓配電屏(263)
5.6 電器設備的選型(264)
5.6.1 電器設備選擇的一般條件(264)
5.6.2 高壓一次設備的選型(265)
5.6.3 互感器的選型(267)
5.6.4 低壓一次設備的選型(267)
5.6.5 成套配電裝置的選型(268)
5.7 變電站的總體布置(268)
5.7.1 對總體布置的要求(268)
5.7.2 6～10kv變配電所總體布置方案(269)
5.7.3 220kv變電站總平面布置(270)
5.7.4 組合式及箱式變電站簡介(270)
本章小結(271)
複習思考題與習題(272)
6 發電廠和變電站的二次系統(274)
6.1 概述(274)
6.1.1 原理接線圖(274)
6.1.2 展開接線圖(275)
6.1.3 安裝接線圈(275)
6.2 控制與信號系統(276)
6.2.1 控制開關(276)
6.2.2 操作機構(276)
6.2.3 斷路器控制迴路(277)
6.3 絕緣監察(281)
6.3.1 信號電橋(282)
6.3.2 測量電橋(282)
6.4 電力系統繼電保護基本概念與要求(283)
6.4.1 電力系統故障及非正常運行狀態(283)
6.4.2 電力系統繼電保護任務和作用(283)
6.4.3 對電力系統繼電保護裝置的基本要求(283)
6.4.4 繼電保護的基本原理(285)
6.4.5 繼電保護技術的發展概況(286)
6.5 輸電線路的繼電保護(286)
6.5.1 輸電線路的電流保護(286)
6.5.2 輸電線路相間短路的方向電流保護(291)
6.5.3 輸電線路的接地保護(294)
6.5.4 線路距離保護(298)
6.5.5 高頻保護(303)
6.5.6 電力變壓器保護(308)
6.5.7 發電機保護(312)
6.5.8 母線保護(314)
6.5.9 微機型繼電保護概論(315)
6.6 常用自動裝置(320)
6.6.1 自動重合閘(321)
6.6.2 備用電源自動投入裝置(apd)(322)
6.6.3 按頻率自動減負荷載裝置工作原理(323)
6.7 操作電源(325)
6.7.1 蓄電池組直流電源(325)
6.7.2 矽整流電容儲能直流電源(325)
6.7.3 帶鎘鎳電池的矽整流直流系統(325)
6.7.4 複式整流直流系統(326)
6.7.5 交流操作電源(327)
本章小結(327)
複習思考題與習題(327)
7 電力系統穩定運行(329)
7.1 電力系統穩定性的基本概念(329)
7.2 同步發電機組的機電特性(330)
7.2.1 轉子運動方程(330)
7.2.2 發電機電磁轉矩和功率(331)
7.3 多機系統中發電機的功率(332)
7.4 簡單電力系統的靜態穩定(333)
7.4.1 單機無窮大系統的靜態穩定性(333)
7.4.2 負荷的靜態穩定(336)
7.5 小干擾法分析電力系統的靜態穩定(337)
7.5.1 簡單系統中狀態變數偏移量的線性狀態方程(337)
7.5.2 根據特徵值判斷簡單系統的穩定性(337)
7.5.3 多機系統靜態穩定的簡化分析(339)
7.6 提高系統靜態穩定性的措施(340)
7.6.1 採用自動調節勵磁裝置(340)
7.6.2 減小元件的電抗(341)
7.6.3 改善系統的結構和採用中間補償設備(342)
7.7 電力系統暫態穩定(343)
7.7.1 簡單系統的暫態穩定性(343)
7.7.2 等面積定則(345)
7.7.3 發電機轉子運動方程的求解(347)
7.7.4 提高暫態穩定性的措施(352)
本章小結(356)
複習思考題與習題(356)
8 遠距離輸電技術(358)
8.1 概述(358)
8.2 交流遠距離輸電線路(359)
8.2.1 遠距離輸電線路的基本方程(359)
8.2.2 遠距離輸電線路的自然功率與電壓分布(360)
8.2.3 交流遠距離輸電線路的參數補償(361)
8.3 柔性輸電技術(362)
8.3.1 柔性交流輸電系統(362)
8.3.2 柔性輸電系統控制裝置簡介(362)
8.4 高壓直流輸電(366)
8.4.1 直流輸電的工作原理(367)
8.4.2 直流輸電系統的控制方式(369)
8.4.3 直流輸電系統的諧波及其抑制(370)
8.4.4 直流輸電系統的接線方式(371)
8.5 交直流輸電特性比較(373)
8.5.1 直流輸電線路比交流輸電線路造價低(373)
8.5.2 直流輸電不存在穩定性的問題(373)
8.5.3 直流輸電系統調節速度快(373)
8.5.4 直流輸電線路單極接地後恢復時間快(373)
8.5.5 可以限制短路容量的增大(373)
8.5.6 直流輸電中的缺點及直流輸電適用場合(374)
本章小結(374)
複習思考題與習題(375)
9 高電壓技術(376)
9.1 概述(376)
9.2 高電壓絕緣的基本理論(376)
9.2.1 電介質的極化、電導與損耗(376)
9.2.2 氣體放電規律(379)
9.2.3 沿面放電(381)
9.2.4 液體與固體的擊穿(381)
9.3 高電壓絕緣診斷技術(382)
9.3.1 絕緣的老化(382)
9.3.2 絕緣診斷技術(383)
9.4 雷電過電壓(390)
9.4.1 過電壓及其危害(390)
9.4.2 雷電過電壓的形成及危害(391)
9.4.3 避雷針和避雷線(393)
9.4.4 避雷器(395)
9.5 工頻過電壓(399)
9.5.1 空載線路電容效應引起的工頻過電壓(400)
9.5.2 不對稱短路引起的工頻過電壓(400)
9.5.3 突然甩負荷引起的工頻過電壓(401)
9.5.4 工頻過電壓的限制措施(402)
9.6 諧振過電壓(403)
9.6.1 諧振的類型(403)
9.6.2 鐵磁諧振過電壓的限制措施(403)
9.7 操作過電壓(404)
9.7.1 中性點不接地系統電弧接地過電壓(404)
9.7.2 切除空載變壓器產生的過電壓(405)
9.7.3 切除空載線路引起的過電壓(406)
9.7.4 空載線路的合閘過電壓(408)
本章小結(408)
複習思考題與習題(409)
10 配電網自動化(4116)
10.1 配電網及其自動化的內容與功能(411)
10.1.1 配電網的構成(411)
10.1.2 配電網自動化的主要內容(412)
10.1.3 配電網自動化的主要功能(413)
10.2 配電網自動化的通信(417)
10.2.1 配電網自動化的通信方式及要求(417)
10.2.2 配電網自動化的幾種通信技術(419)
10.2.3 配電自動化中通信系統規約(430)
10.3 配電所及變電站自動化(433)
10.3.1 遠動裝置的基本功能與要求(433)
10.3.2 微機遠動裝置及技術特點(435)
10.3.3 變電站自動化的信息採集(437)
10.4 配電網的饋線自動化(439)
10.4.1 重合器與饋線電氣元件的配合(440)
10.4.2 具有ftu的饋線自動化(444)
10.5 配電網的負荷控制(448)
10.5.1 負荷控制的類型及負荷控制系統(448)
10.5.2 幾種負荷控制與管理系統(452)
10.6 配電與用電的管理自動化(453)
10.6.1 配電管理與地理信息系統(453)
10.6.2 用電管理中的自動抄表與遠程電能計費系統(460)
本章小結(468)
複習思考題與習題(468)
附錄Ⅰ常用高壓一次設備(470)
附錄Ⅱ常用低壓一次設備(475)
附錄Ⅲ短路電流周期分量計算曲線數字表(478)
附錄Ⅳ導線常用規格及載流量(482)
附錄Ⅴ架空線路、電纜線路參數(484)
附錄Ⅵ鋁芯紙絕緣電纜的長期允許電流(487)
附錄Ⅶ變壓器的技術參數(488)
附錄Ⅷ電力電容器參數(495)
主要參考文獻(497)
前言
本書是根據普通高等學校自動化類專業新編系列教材編審委員會2000年5月武漢會議上討論通過的編寫大綱進行編寫的，是電氣工程與自動化類專業的專業基礎課教材，亦可作為相關專業的教學用書，全書按72學時編寫，各校可根據實際教學時數和要求酌情刪增。
電氣工程與自動化專業是電氣信息類的寬口徑專業，“電氣工程基礎”是這類專業必修的主要課程，從知識結構和內容銜接性應在電工基礎、電子技術基礎、電機學、計算機技術等基礎課程之後講授。
