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1、目 录第一篇 基础理论31电工基础知识311直流电路基本概念312电路基本定律413磁场与电磁感应714正弦交流电路915三相交流电路132电力变压器1621变压器基础知识1622变压器等值电路及相量图1923变压器等值电路参数的测定233三相异步电动机2731三相异步电动机工作原理2732三相异步电动机的等值电路及相量图3233三相异步电动机的工作特性及其测取方法404高压供配电系统4241 电力负荷分级及对供电电源的要求4242供配电系统主结线4243负荷计算5044功率因数的改善5845短路电流计算6346高压电器的选择6847继电保护7348 高压配电装置825低压配电系统8751 低
2、压配电系统典型结线8752车间变电所设备布置8853 低压电器设备选择8954 低压导线、电缆选择及敷设9355 交流电动机控制986电气照明11061术语11062一般规定11163 照明质量11364 照明配电及控制11565维护与管理1177. 防雷11871 建筑物防雷分类11872 第一类防雷建筑物的防雷措施11973 第二类防雷建筑物的防雷措施12374 第三类防雷建筑物的防雷措施12475 防雷装置1258. 接地12781概述12782系统接地的型式1289防火防爆环境电气装置及线路13191火灾危险环境电气装置及线路13192 爆炸危险环境电气装置及线路13210电气安全13
3、8101电气安全的一般措施138102触电的急救处理139第二篇 干熄焦工程电力专业设计内容1411概述1412电压等级及计算负荷1413负荷类别1424发电机并网1425供配电系统14251高低压系统配置14252无功补偿及计量1435310kV配电系统的控制和保护14354发电机控制和保护1436低压电气传动1437电气照明、防雷及接地1448消防措施145第一篇 基础理论1电工基础知识11直流电路基本概念 电压：要使电荷作有规则地移动，必须在电路两端有一电位差，称为电压，用符号U表示。电压以伏特为单位，简称“伏”，常用V表示。 电动势：一个电源（例如发电机、电池等）能够使电流持续不断沿电
4、路流动，就是因为它能使电路两端维持一定的电位差，这种使电路两端产生和维持电位差的能力，就叫做电源的电动势。电动势常用E表示，单位也是伏。 电流、电流强度：物体里的电子在电场力的作用下，有规则地向一个方向移动，就形成了电流。电流的大小用电流强度（符号I）来表示。电流强度在数值上等于1秒钟内通过导线截面的电量的大小，电流强度的单位是安培，用符号A表示。1安培表示在导线横截面上，每秒钟有624亿亿个电子流过。安培简称安，有时采用比安更大或更小的单位千安、毫安、微安。这些单位之间的关系如下： 1千安（kA）=1000安（A） 1安（A）=1000毫安（mA） 1毫安（mA）=1000微安（A） 电阻：
5、电子在物体内移动所遇到的阻力叫电阻。电阻的单位是欧姆，简称欧，用字母表示。为计算方便，常以兆欧、千欧、毫欧为单位。这些单位之间的关系如下： 1兆欧(M)1000千欧(k) 1千欧(k)1000欧() 1欧()1000毫欧(m) 电功率：电流每秒钟内所做功的量称为电功率，用P表示。电功率的单位是瓦特，简称瓦，用W表示。实际中有时用到的单位还有千瓦(kW)和马力(HP),它们的关系为： 1千瓦(kW)=1000瓦(W) 1马力(HP)=736瓦(W)电功率等于电压乘以电流，公式为： PUI电能：电流在一段时间内所做的功称为电能。电能等于电功率乘以时间。电能的单位是瓦时或千瓦时，分别用Wh或kWh表
6、示。电能表所记下的1度电就是1千瓦时(kWh)。12电路基本定律121欧姆定律 欧姆定律:流过导体两点间的电流与两点间的电压成正比，与电阻成 反比。用公式表示： U=IR 或 I=U/R 电阻的串联：n个电阻串联时总电阻值等于各电阻值之和，公式：R=R1+R2+Rn电阻的并联：n个电阻并联时总电阻值的倒数等于各电阻值的倒数之和，公式： 1/R=1/R1+1/R2+1/Rn分路电流：电阻R1、R2并联，电路总电流为I，流经各分路电流为I1、I2时，则： I1= R2I/(R1+R2) I2= R1I/(R1+R2)电源：电源的电动势为E，内电阻为r，流出的电流为I时，则电源的端电压为 U=ErI
7、122基尔霍夫定律基尔霍夫定律概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律，是用以分析和计算电路的基本依据。基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。电流定律适用于电路中的任一节点，电压定律适用于电路中的任一回路。有关术语：a) 支路：图1.2.2-1所示电路有三条支路。中间一条支路由一个二端元件构成。两边的两条支路由两个二端元件串联构成。b) 节点：电路中三个或三个以上支路的联接点叫做节点。图1.2.2-1所示电路有两个节点。c) 回路：电路中由若干支路构成的任一闭合路径叫做回路，其中每一个节点与两个支路（而且只与两个支路）相关联。图1.2.2-1所示电路有三个回路。电流定律：电流定律反映了电路中会合
8、到任一节点的各支路电流间相互制约的关系。即：对于电路中的任何一个节点而言，流入此节点的电流之和等于流出此节点的电流之和。例如在图1.2.2-2所示电路中，根据电流定律，可对节点(1)、(2)、(3)分别列出方程如下： I1+I31=I12 或 I1+I31-I12=0 I3+I12=I23 或 I3+I12-I23=0 I2+I23=I31 或 I2+I23-I31=0由此看出，电流定律可以换一种说法，即：对于电路中的任何一个节点而言，流入（或流出）此节点的电流的代数和恒等于零。公式为： I1+I2+In=0此式称为节点电流方程。建立这种方程时，要注意根据各支路电流（参考方向）是流入节点或流出
9、节点来决定在它们的前面取“”号或“”号。在图1.2.2-2所示电路中，对于节点（4），根据电流定律，有 I1+I2+I3=0即流入节点（4）的电流的代数和等于零。这个等式也可由（1）、（2）、（3）三个节点的电流方程相加求得。从电路的右端来看，流入图中用虚线表示包围着（1）、（2）、（3）三个节点的闭合面的电流的代数和也等于零。这种假想的闭合面包围着的区域，称为电路的广义节点。因此，电流定律也适用于电路的广义节点。电流定律就其实质来说，是电流连续性原理在集中参数电路中的表现形式。所谓电流连续性，就是说流入节点的电荷与流出节点的电荷必然是相等。或者说在节点上不可能有电荷的积累。电压定律：电压定律
10、反映了一个回路中各部分电压间相互制约的关系。以图1.2.2-3所示电路中的一个回路为例，任意选定回路的参考方向（例如顺时针方向），沿着这个方向计算回路中各支路电压值的代数和： U12+U23+U34+U41=(U1-U2)+ (U2-U3)+ (U3-U4)+ (U4-U1)=0式中U1、U2、U3、U4分别代表（1）、（2）、（3）、（4）四个节点的电位值。由此可以推论，在电路的任何一个回路中，沿着任一参考方向各部分电压的代数和恒等于零。这就是电压定律。公式为： U1+U2+Un=0式中U1、U2、Un为各支路电压值。此式称为回路电压方程。在一个回路中，凡电压的参考方向与回路的参考方向一致者
11、，在回路电压方程中该电压的前面取“”号；反之取“”号。对于图1.2.2-3所示的线性电阻电路，用电动势和电阻电压降表达各支路电压，则有： (I1R1-E1)+ (-I2R2+E2)+ (-I3R3-E3)+ (I4R4+E4)=0经整理后得： I1R1-I2R2-I3R3+ I4R4= E1- E2+ E3- E4一般表达式为： I1R1+I2R2+InRn= E1+E2+En这是适用线性电阻电路电压定律的另一种形式，它表达的规律用语言陈述如下：在线性电阻电路的任一回路中，沿着任一参考方向，电阻电压降的代数和恒等于电动势的代数和。凡电流的参考方向与回路的参考方向一致者，由它所引起的电阻电压降取
12、“”号；反之取“”号。凡电动势的参考方向与回路的参考方向一致者取“”号；反之取“”号。13磁场与电磁感应 磁场和磁力线：一个线圈如果通上电流，线圈的周围就会产生磁场，磁场的存在用磁力线来表示。磁力线是有方向的，在磁体的外部磁力线的方向是从北极指向南极，在磁体的内部磁力线的方向是从南极指向北极。 磁通量：在磁场内任意取定一块面积，该面积内必有一定数量的磁力线通过，垂直通过这块面积的磁力线总数就叫做这块面积的磁通量。磁通量用符号表示，它的单位是韦伯或麦克斯韦，1韦伯=108麦克斯韦。 磁通密度：单位面积的磁通量叫做磁通密度，用符号B表示。磁通量和磁通密度之间的关系为：=BS 式中S表式面积。磁通密
13、度的常用单位是高斯，1高斯=1麦克斯韦/厘米2。磁通密度的大小实际上反映了磁场的强弱。磁场内某一处磁通密度愈大，也就是该处磁力线分布愈密，则磁场愈强。在异步电动机中，磁通密度沿气隙圆周的分布基本上是正弦形。因此象交流电一样有最大值、平均值和有效值的区分。通电导体产生的磁场方向：导体通过电流，周围就产生磁场。磁场的强弱与通过电流大小有关，而磁场方向则与电流方向有关。磁场方向可以应用右手螺旋定则来判断。通电直导体周围产生的磁场，其方向的判断方法，以右手握住直导线，拇指指向电流方向，其余四指所指方向就是磁场方向。通电螺旋线圈周围产生的磁场，其方向的判断方法，立起右手大拇指，使其它四指和电流方向一致，握住螺旋线圈时，大拇指所指的方向即为螺旋线圈形成的磁场方向。磁场对电流的作用：通电导体在磁场中要受到力的作用，这个力叫电磁力。电磁力的大小与磁通密度B、通过电流I及导体在磁场中的有效长度L成正比。电磁力的单位为牛顿。电磁力大小计算公式为： F=BIL 式中 F电磁力，牛顿；B磁通密度，韦/米2；I电流 安培；L长度 米。电磁力方向用左手定则来判断，电动机的
