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1 供配电系统1

1.1 供配电系统设计原则1

1.2 负荷分级及供电要求1

1.2.1 一级负荷1

1.2.2 二级负荷1

1.2.3 三级负荷1

1.3 供配电系统设计2

1.3.1 供配电系统设计的主要内容2

1.3.2 供配电系统设计应注意的问题2

1.3.3 供配电系统设计所需的基础资料2

1.3.4 供电电压选择3

1.3.5 配电电压的确定5

1.3.6 配电系统接线方式5

1.3.7 低压配电系统7

1.4 变、配电所方案设计7

1.4.1 变、配电所主接线7

1.4.2 变、配电所主要设备选用原则9

1.4.3 变、配电所总体布置方案11

1.4.4 工程设计实例13

2 负荷计算及无功功率补偿18

2.1 负荷计算18

2.1.1 概述18

2.1.2 用需要系数法确定计算负荷18

2.1.3 用单位指标法确定计算负荷21

2.1.4 尖峰电流计算23

2.1.5 最大负荷日的平均负荷计算23

2.1.6 年电能消耗量计算23

2.1.7 功率损耗和年电能损耗24

2.2 变压器选择28

2.2.1 变压器容量选择28

2.2.2 变压器的过负荷能力28

2.2.3 按变压器运行低损耗和经济效果选择变压器容量29

2.3 无功功率补偿30

2.3.1 提高功率因数的方法30

2.3.2 提高用电设备的自然功率因数31

2.3.3 采用同步电动机补偿31

2.3.4 采用电力电容器补偿32

2.4 负荷计算及无功功率补偿计算示例35

2.4.1 给水工程计算示例35

2.4.2 排水工程计算示例38

3 短路电流计算、电气设备选择及继电保护42

3.1 短路电流计算42

3.1.1 概述42

3.1.2 短路阻抗和网络变换46

3.1.3 高压系统短路电流计算51

3.1.4 低压系统短路电流计算57

3.1.5 短路电流计算示例72

3.2 电气设备的选择78

3.2.1 高压电器的选择78

3.2.2 低压电器的选择104

3.3 继电保护113

3.3.1 总则113

3.3.2 电力变压器的保护116

3.3.3 6～10kV电动机的保护131

3.3.4 6～10kV电力电容器的保护138

3.3.5 6～10kV母线保护142

3.3.6 6～10kV架空和电缆线路的保护143

3.3.7 母线分段断路器的保护147

3.3.8 电源进线保护150

3.3.9 交流操作的继电保护151

3.3.10 保护装置的动作配合154

3.3.11 保护用电流互感器的选择和计算156

3.4 微机综合继电保护装置161

4 变、配电所二次接线163

4.1 变、配电所操作电源163

4.1.1 交流操作电源163

4.1.2 直流操作电源164

4.2 断路器的控制、信号回路175

4.2.1 断路器的控制、信号回路的设计原则175

4.2.2 断路器的基本控制、信号回路175

4.2.3 电磁操作机构断路器控制、信号回路177

4.2.4 弹簧操作机构断路器的控制、信号回路178

4.2.5 备用电源自动投入装置（BZT）178

4.3 电气测量与电能计量180

4.3.1 计量仪表装置的设计要求及其配置180

4.3.2 电流互感器及其二次电流回路185

4.3.3 电压互感器及其二次电压回路187

4.4 中央信号装置190

4.4.1 中央信号装置的设计原则190

4.4.2 中央事故信号装置190

4.4.3 中央预告信号装置192

4.4.4 数字式微机中央信号装置193

4.5 二次回路的保护和设备选择194

4.5.1 保护电器的配置原则194

4.5.2 控制、信号回路的设备选择196

4.5.3 二次回路配线200

4.6 控制屏、信号屏及继电器屏的设计205

4.7 变电站综合自动化系统207

4.7.1 自动化系统网络结构207

4.7.2 自动化系统设备配置208

4.7.3 系统功能209

5 变、配电所布置211

5.1 变、配电所所址选择211

5.2 变、配电所型式选择212

5.3 变、配电所布置212

5.3.1 总体布置212

5.3.2 控制室布置217

5.3.3 高压配电室布置217

5.3.4 电容器室布置223

5.3.5 低压配电室布置225

5.3.6 变压器室布置227

5.3.7 室外配电装置231

5.4 柴油发电机房235

5.4.1 机房设备布置235

5.4.2 控制室的电气设备布置236

5.4.3 对有关专业要求236

5.4.4 机房布置示例238

5.5 变、配电所对其他专业的要求239

5.5.1 变、配电所对建筑、采暖、通风、给水排水专业的要求239

5.5.2 变、配电所配电装置计算荷重243

5.5.3 变、配电所土建设计条件245

5.6 变、配电所设计实例256

6 电气传动262

6.1 电动机启动电压水平计算262

6.1.1 电压波动262

6.1.2 电动机启动时的电压下降263

6.1.3 电动机允许全压启动的条件264

6.1.4 电动机启动时电压水平计算264

6.1.5 计算示例268

6.2 交流电动机的选型和启动270

6.2.1 交流电动机选型270

6.2.2 笼型感应电动机的启动和启动设备274

6.2.3 绕线转子电动机的启动和启动设备289

6.2.4 同步电动机的启动和励磁291

6.3 交流电动机调速293

6.3.1 交流电动机的调速方法及其应用293

6.3.2 变极调速295

6.3.3 变频调速299

6.3.4 变转差率调速310

6.3.5 离合器调速311

6.4 给水排水常用机械设备控制316

6.4.1 阀门控制316

6.4.2 真空系统控制320

6.4.3 离心式泵机组控制323

6.4.4 轴流泵机组控制325

6.4.5 深井泵机组控制328

6.4.6 沉淀池排泥机控制329

6.4.7 搅拌机及表曝机控制332

6.4.8 滤池控制333

6.4.9 鼓风机机组控制334

6.4.10 平流式隔油装置控制335

6.4.11 常用成套设备简介335

7 电线、电缆的选择及敷设343

7.1 电线、电缆类型的选择343

7.1.1 导体材质选择343

7.1.2 电力电缆芯数的选择343

7.1.3 电缆绝缘水平选择344

7.1.4 绝缘材料及护套的选择344

7.1.5 电缆外护层及铠装的选择350

7.1.6 爆炸危险场所电线、电缆的选择352

7.1.7 母线的选择353

7.2 电线、电缆截面的选择355

7.2.1 按允许温升选择电线、电缆截面355

7.2.2 按经济电流密度校验截面356

7.2.3 按电压损失校验截面356

7.2.4 按机械强度校验截面357

7.2.5 按短路电流热稳定校验截面358

7.2.6 几种特殊情况下电线、电缆截面的选择358

7.2.7 中性线（N）、保护接地线（PE）、保护接地中性线（PEN）的截面选择358

7.2.8 爆炸及火灾危险环境导线截面的选择360

7.3 电线、电缆的载流量360

7.3.1 额定电压10kV及以下聚氯乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量361

7.3.2 额定电压35kV及以下交联聚氯乙烯（XLPE）绝缘电力电缆连续负荷载流量365

7.3.3 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘367

7.3.4 额定电压450/750V及以下橡皮绝缘369

7.3.5 电线、电缆载流量的修正系数370

7.4 母线、裸线、安全滑触线及型材的载流量372

7.4.1 涂漆矩形母线载流量372

7.4.2 裸线载流量373

7.4.3 安全滑触线载流量374

7.4.4 型材的载流量375

7.5 电压损失的计算376

7.5.1 电压损失计算公式376

7.5.2 架空线路电压损失377

7.5.3 电缆线路电压损失381

7.6 线路敷设390

7.6.1 屋内、外布线390

7.6.2 电缆敷设396

7.7 架空配电线路敷设404

8 电气布置408

8.1 泵房电气布置408

8.1.1 一般要求408

8.1.2 固定式取水泵房409

8.1.3 移动式取水泵房415

8.1.4 深井取水泵房418

8.1.5 送水泵房419

8.1.6 排水泵房422

8.2 净化构筑物电气布置428

8.2.1 加药间和加氯间428

8.2.2 絮凝池428

8.2.3 沉淀池428

8.2.4 机械搅拌澄清池432

8.2.5 滤池433

8.3 污水处理构筑物电气布置436

8.3.1 沉砂池436

8.3.2 曝气池437

8.3.3 鼓风机房438

8.3.4 沉淀池440

8.3.5 污泥回流泵房440

8.3.6 污泥处理系统440

9 防雷与接地444

9.1 建筑物防雷444

9.1.1 建筑物防雷分类444

9.1.2 建筑物防雷措施445

9.1.3 建筑物防雷装置450

9.1.4 特殊建筑物防雷463

9.1.5 建筑物年预计雷击次数计算463

9.2 电力设备过电压保护465

9.2.1 电力系统过电压水平465

9.2.2 变配电所过电压保护466

9.2.3 旋转电机的过电压保护471

9.2.4 低压配电系统过电压防护473

9.3 接地479

9.3.1 接地类型479

9.3.2 低压配电系统的接地形式和基本要求480

9.3.3 电气设备接地483

9.3.4 接地装置486

9.3.5 特殊设备接地492

9.3.6 接地电阻计算493

9.4 等电位联结498

9.4.1 等电位联结500

9.4.2 局部（辅助）等电位500

9.4.3 等电位联结导体选择500

10 照明502

10.1 照明类别、照度及照明质量502

10.1.1 照明方式和照明种类502

10.1.2 照度标准502

10.1.3 照度计算503

10.1.4 照明质量504

10.2 照明灯具的选择、布置及照明节能506

10.2.1 照明光源的选择506

10.2.2 灯具的选择和布置507

10.2.3 混光灯具简介508

10.2.4 照明节能技术508

10.3 照明配电及控制510

10.3.1 照明电压510

10.3.2 照明配电系统510

10.3.3 导体选择510

10.3.4 照明控制511

10.4 照明布置设计511

10.4.1 照明布置设计的一般要求511

10.4.2 建筑物照明器选择及布置512

10.5 照明设计示例515

10.5.1 泵房515

10.5.2 屋内变电所516

10.5.3 厂区道路517

11 过程检测及控制仪表519

11.1 概述519

11.1.1 过程检测及控制仪表在给水排水工程中的应用519

11.1.2 过程检测及控制仪表的分类519

11.1.3 过程检测及控制仪表的发展趋势521

11.1.4 给水排水工程中检测及控制项目521

11.2 检测仪表538

11.2.1 物理量检测仪表538

11.2.2 物性与成分量检测仪表553

11.2.3 网络智能电力仪表584

11.3 显示仪表586

11.3.1 概述586

11.3.2 指示型显示仪表587

11.3.3 数字型显示仪表588

11.4 控制仪表590

11.5 执行器590

11.5.1 概述590

11.5.2 气动执行器591

11.5.3 电动执行器592

11.6 工业自动化仪表盘、控制台设计595

11.6.1 概述595

11.6.2 仪表盘、控制台设计596

12 计算机测控系统601

12.1 计算机测控系统的构成601

12.2 计算机测控系统设计步骤和方法602

12.2.1 编写计算机测控系统功能说明书602

12.2.2 确定计算机测控系统组态及系统结构设计602

12.2.3 选择操作站类型604

12.2.4 冗余与热备605

12.3 计算机测控系统硬件设计步骤和方法605

12.3.1 输入／输出（I/O）表及输入／输出（I/O）模块选择606

12.3.2 中央处理单元（CPU）选择608

12.3.3 机架和电源选择609

12.3.4 外围设备选择610

12.4 计算机测控系统软件设计611

12.4.1 应用软件功能设计612

12.4.2 组态软件功能要求612

12.4.3 工业历史数据库软件功能要求614

12.5 计算机测控系统辅助设计616

12.5.1 计算机测控系统供电电源616

12.5.2 计算机测控系统安装方式及机房布置要求616

12.5.3 计算机测控系统电缆选择与敷设618

12.6 计算机测控系统在给水排水工程中的应用619

附录621

附录1 量和单位621

附录2 常用标准631

附录3 气象资料634