普通高等学校自动化类专业新编系列教材：电气工程基础

　　1 电力工程基础(1)
　　1.1 电力工业在国民经济中的地位(1)
　　1.1.1 电力工业在国民经济中的地位(1)
　　1.1.2 我国电力工业的发展简况(1)
　　1.1.3 我国的电力市场(3)
　　1.2 各类发电厂生产过程简介(3)
　　1.2.1 火力发电厂(4)
　　1.2.2 水力发电厂(5)
　　1.2.3 核电厂(7)
　　1.2.4 其它能源发电(8)
　　1.3 电力系统的组成(9)
　　1.3.1 电力系统的组成(9)
　　1.3.2 组成电力系统运行的优点(11)
　　1.4 对电力系统运行的基本要求(12)
　　1.4.1 电力系统的基本特点(12)
　　1.4.2 对电力系统的基本要求(13)
　　1.5 电力系统的质量指标(14)
　　1.5.1 电压(14)
　　1.5.2 频率(16)
　　1.6 电力系统的接线方式和电压等级(16)
　　1.6.1 电力系统的接线方式(16)
　　1.6.2 电力系统的电压等级(18)
　　1.6.3 电压等级的选择(19)
　　本章小结(19)
　　复习思考题与习题(20)
　　2 电力网的参数计算和等值电路(22)
　　2.1 概述(22)
　　2.2 电力线路的结构(22)
　　2.2.1 架空线路(22)
　　2.2.2 电缆线路(28)
　　2.3 架空线路的参数计算和等值电路(31)
　　2.3.1 电阻(31)
　　2.3.2 电抗(31)
　　2.3.3 电纳(33)
　　2.3.4 电导(33)
　　2.3.5 电力线路的等值电路(34)
　　2.4 变压器的等值电路及参数计算(36)
　　2.4.1 双绕组变压器(37)
　　2.4.2 三绕组变压器(39)
　　2.4.3 自耦变压器(43)
　　2.4.4 变压器的π型等值电路(46)
　　2.5 输电线路导线截面的选择(49)
　　2.5.1 导线截面选择的技术条件(49)
　　2.5.2 导线截面选择的经济条件(51)
　　2.5.3 导线截面选择的实用方法(51)
　　2.6 标幺制(53)
　　2.6.1 标幺制的概念(53)
　　2.6.2 基准值的选择(53)
　　2.6.3 不同基准值标幺值之间的换算(54)
　　2.6.4 变压器联系的不同电压等级中各元件参数标幺值的计算(55)
　　本章小结(58)
　　复习思考题与习题(58)
　　3 电力系统稳态分析(60)
　　3.1 概述(60)
　　3.2 电力网的功率分布和电压计算(60)
　　3.2.1 电力网的功率损耗(60)
　　3.2.2 电力网环节首、末端的功率、电压平衡关系(64)
　　3.2.3 电力网的功率分布与电压计算(69)
　　3.2.4 电磁环网的功率分布与电压计算(84)
　　3.3 电力系统潮流与计算机算法简介(87)
　　3.3.1 潮流计算的数学模型(87)
　　3.3.2 潮流计算方法(92)
　　3.4 电力系统的频率调整(106)
　　3.4.1 频率调整的必要性(106)
　　3.4.2 电力系统的有功功率——频率静态特性(108)
　　3.4.3 电力系统的频率调整(112)
　　3.4.4 电力系统综合负荷在各类发电厂间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备用容量(115)
　　3.5 电力系统的电压调整(116)
　　3.5.1 电压调整的必要性(116)
　　3.5.2 电力系统的无功功率——电压静态特性(118)
　　3.5.3 电力系统的无功功率平衡(120)
　　3.5.4 电压中枢点的调压方式(126)
　　3.5.5 改变发电机的励磁调压(128)
　　3.5.6 改变变压器的分接头调压(128)
　　3.5.7 改变电力网的无功功率分布调压(133)
　　3.5.8 改变电力网的参数调压(138)
　　3.6 电力系统经济运行(142)
　　3.6.1 电力网中的能量损耗(142)
　　3.6.2 火电厂间有功功率负荷的经济分配(149)
　　3.6.3 电力系统无功功率最优分布简介(153)
　　3.7 电力系统中性点的接地方式(155)
　　3.7.1 中性点不接地系统(155)
　　3.7.2 中性点经消弧线圈接地系统(158)
　　3.7.3 中性点直接接地系统(160)
　　本章小结(161)
　　复习思考题与习题(163)
　　4 电力系统短路(166)
　　4.1 概述(166)
　　4.1.1 短路的一般概念(166)
　　4.1.2 恒定电压源电路的三相短路(168)
　　4.2 同步发电机等值电路(172)
　　4.2.1 同步发电机的基本方程(172)
　　4.2.2 电感系数(174)
　　4.2.3 派克-戈列夫方程(177)
　　4.2.4 同步电机稳态等值电路(179)
　　4.3 同步发电机突然三相短路的近似分析(186)
　　4.4 电力系统三相短路的实用计算(188)
　　4.4.1 交流电流初始值计算(188)
　　4.4.2 应用运算曲线求任意时刻短路点的短路电流(交流分量有效值)(197)
　　4.5 对称分量法及元件的序阻抗和等值电路(199)
　　4.5.1 对称分量法在不对称短路计算中的应用(199)
　　4.5.2 电力系统元件的序电抗(204)
　　4.5.3 零序网络的构成(212)
　　4.6 不对称故障的分析和计算(215)
　　4.6.1 不对称短路的分析(215)
　　4.6.2 非故障处电流、电压的计算(221)
　　本章小结(224)
　　复习思考题与习题(225)
　　5 发电厂和变电站的一次系统(227)
　　5.1 概述(227)
　　5.2 电气主接线(229)
　　5.2.1 对主接线的基本要求(229)
　　5.2.2 主接线的基本接线形式(229)
　　5.2.3 电气主接线实例(233)
　　5.3 高压电器(239)
　　5.3.1 开关电器的电弧问题(239)
　　5.3.2 高压断路器(237)
　　5.3.3 高压隔离开关(245)
　　5.3.4 高压负荷开关(246)
　　5.3.5 高压熔断器(247)
　　5.3.6 高压开关柜(249)
　　5.4 互感器(250)
　　5.4.1 概述(250)
　　5.4.2 电流互感器(250)
　　5.4.3 电压互感器(255)
　　5.5 低压电器(256)
　　5.5.1 低压熔断器(257)
　　5.5.2 低压刀开关(258)
　　5.5.3 低压断路器(259)
　　5.5.4 低压配电屏(263)
　　5.6 电器设备的选型(264)
　　5.6.1 电器设备选择的一般条件(264)
　　5.6.2 高压一次设备的选型(265)
　　5.6.3 互感器的选型(267)
　　5.6.4 低压一次设备的选型(267)
　　5.6.5 成套配电装置的选型(268)
　　5.7 变电站的总体布置(268)
　　5.7.1 对总体布置的要求(268)
　　5.7.2 6～10kv变配电所总体布置方案(269)
　　5.7.3 220kv变电站总平面布置(270)
　　5.7.4 组合式及箱式变电站简介(270)
　　本章小结(271)
　　复习思考题与习题(272)
　　6 发电厂和变电站的二次系统(274)
　　6.1 概述(274)
　　6.1.1 原理接线图(274)
　　6.1.2 展开接线图(275)
　　6.1.3 安装接线圈(275)
　　6.2 控制与信号系统(276)
　　6.2.1 控制开关(276)
　　6.2.2 操作机构(276)
　　6.2.3 断路器控制回路(277)
　　6.3 绝缘监察(281)
　　6.3.1 信号电桥(282)
　　6.3.2 测量电桥(282)
　　6.4 电力系统继电保护基本概念与要求(283)
　　6.4.1 电力系统故障及非正常运行状态(283)
　　6.4.2 电力系统继电保护任务和作用(283)
　　6.4.3 对电力系统继电保护装置的基本要求(283)
　　6.4.4 继电保护的基本原理(285)
　　6.4.5 继电保护技术的发展概况(286)
　　6.5 输电线路的继电保护(286)
　　6.5.1 输电线路的电流保护(286)
　　6.5.2 输电线路相间短路的方向电流保护(291)
　　6.5.3 输电线路的接地保护(294)
　　6.5.4 线路距离保护(298)
　　6.5.5 高频保护(303)
　　6.5.6 电力变压器保护(308)
　　6.5.7 发电机保护(312)
　　6.5.8 母线保护(314)
　　6.5.9 微机型继电保护概论(315)
　　6.6 常用自动装置(320)
　　6.6.1 自动重合闸(321)
　　6.6.2 备用电源自动投入装置(apd)(322)
　　6.6.3 按频率自动减负荷载装置工作原理(323)
　　6.7 操作电源(325)
　　6.7.1 蓄电池组直流电源(325)
　　6.7.2 硅整流电容储能直流电源(325)
　　6.7.3 带镉镍电池的硅整流直流系统(325)
　　6.7.4 复式整流直流系统(326)
　　6.7.5 交流操作电源(327)
　　本章小结(327)
　　复习思考题与习题(327)
　　7 电力系统稳定运行(329)
　　7.1 电力系统稳定性的基本概念(329)
　　7.2 同步发电机组的机电特性(330)
　　7.2.1 转子运动方程(330)
　　7.2.2 发电机电磁转矩和功率(331)
　　7.3 多机系统中发电机的功率(332)
　　7.4 简单电力系统的静态稳定(333)
　　7.4.1 单机无穷大系统的静态稳定性(333)
　　7.4.2 负荷的静态稳定(336)
　　7.5 小干扰法分析电力系统的静态稳定(337)
　　7.5.1 简单系统中状态变量偏移量的线性状态方程(337)
　　7.5.2 根据特征值判断简单系统的稳定性(337)
　　7.5.3 多机系统静态稳定的简化分析(339)
　　7.6 提高系统静态稳定性的措施(340)
　　7.6.1 采用自动调节励磁装置(340)
　　7.6.2 减小元件的电抗(341)
　　7.6.3 改善系统的结构和采用中间补偿设备(342)
　　7.7 电力系统暂态稳定(343)
　　7.7.1 简单系统的暂态稳定性(343)
　　7.7.2 等面积定则(345)
　　7.7.3 发电机转子运动方程的求解(347)
　　7.7.4 提高暂态稳定性的措施(352)
　　本章小结(356)
　　复习思考题与习题(356)
　　8 远距离输电技术(358)
　　8.1 概述(358)
　　8.2 交流远距离输电线路(359)
　　8.2.1 远距离输电线路的基本方程(359)
　　8.2.2 远距离输电线路的自然功率与电压分布(360)
　　8.2.3 交流远距离输电线路的参数补偿(361)
　　8.3 柔性输电技术(362)
　　8.3.1 柔性交流输电系统(362)
　　8.3.2 柔性输电系统控制装置简介(362)
　　8.4 高压直流输电(366)
　　8.4.1 直流输电的工作原理(367)
　　8.4.2 直流输电系统的控制方式(369)
　　8.4.3 直流输电系统的谐波及其抑制(370)
　　8.4.4 直流输电系统的接线方式(371)
　　8.5 交直流输电特性比较(373)
　　8.5.1 直流输电线路比交流输电线路造价低(373)
　　8.5.2 直流输电不存在稳定性的问题(373)
　　8.5.3 直流输电系统调节速度快(373)
　　8.5.4 直流输电线路单极接地后恢复时间快(373)
　　8.5.5 可以限制短路容量的增大(373)
　　8.5.6 直流输电中的缺点及直流输电适用场合(374)
　　本章小结(374)
　　复习思考题与习题(375)
　　9 高电压技术(376)
　　9.1 概述(376)
　　9.2 高电压绝缘的基本理论(376)
　　9.2.1 电介质的极化、电导与损耗(376)
　　9.2.2 气体放电规律(379)
　　9.2.3 沿面放电(381)
　　9.2.4 液体与固体的击穿(381)
　　9.3 高电压绝缘诊断技术(382)
　　9.3.1 绝缘的老化(382)
　　9.3.2 绝缘诊断技术(383)
　　9.4 雷电过电压(390)
　　9.4.1 过电压及其危害(390)
　　9.4.2 雷电过电压的形成及危害(391)
　　9.4.3 避雷针和避雷线(393)
　　9.4.4 避雷器(395)
　　9.5 工频过电压(399)
　　9.5.1 空载线路电容效应引起的工频过电压(400)
　　9.5.2 不对称短路引起的工频过电压(400)
　　9.5.3 突然甩负荷引起的工频过电压(401)
　　9.5.4 工频过电压的限制措施(402)
　　9.6 谐振过电压(403)
　　9.6.1 谐振的类型(403)
　　9.6.2 铁磁谐振过电压的限制措施(403)
　　9.7 操作过电压(404)
　　9.7.1 中性点不接地系统电弧接地过电压(404)
　　9.7.2 切除空载变压器产生的过电压(405)
　　9.7.3 切除空载线路引起的过电压(406)
　　9.7.4 空载线路的合闸过电压(408)
　　本章小结(408)
　　复习思考题与习题(409)
　　10 配电网自动化(4116)
　　10.1 配电网及其自动化的内容与功能(411)
　　10.1.1 配电网的构成(411)
　　10.1.2 配电网自动化的主要内容(412)
　　10.1.3 配电网自动化的主要功能(413)
　　10.2 配电网自动化的通信(417)
　　10.2.1 配电网自动化的通信方式及要求(417)
　　10.2.2 配电网自动化的几种通信技术(419)
　　10.2.3 配电自动化中通信系统规约(430)
　　10.3 配电所及变电站自动化(433)
　　10.3.1 远动装置的基本功能与要求(433)
　　10.3.2 微机远动装置及技术特点(435)
　　10.3.3 变电站自动化的信息采集(437)
　　10.4 配电网的馈线自动化(439)
　　10.4.1 重合器与馈线电气元件的配合(440)
　　10.4.2 具有ftu的馈线自动化(444)
　　10.5 配电网的负荷控制(448)
　　10.5.1 负荷控制的类型及负荷控制系统(448)
　　10.5.2 几种负荷控制与管理系统(452)
　　10.6 配电与用电的管理自动化(453)
　　10.6.1 配电管理与地理信息系统(453)
　　10.6.2 用电管理中的自动抄表与远程电能计费系统(460)
　　本章小结(468)
　　复习思考题与习题(468)
　　附录Ⅰ常用高压一次设备(470)
　　附录Ⅱ常用低压一次设备(475)
　　附录Ⅲ短路电流周期分量计算曲线数字表(478)
　　附录Ⅳ导线常用规格及载流量(482)
　　附录Ⅴ架空线路、电缆线路参数(484)
　　附录Ⅵ铝芯纸绝缘电缆的长期允许电流(487)
　　附录Ⅶ变压器的技术参数(488)
　　附录Ⅷ电力电容器参数(495)
　　主要参考文献(497)

　　《电气工程基础》是电气工程类专业与自动化类专业的专业基础课教材。全书分十章，内容包括电力工程基础、电力网的参数计算和等值电路、电力系统稳态分析、电力系统短路、发电厂和变电站的一次和二次系统、继电保护及其自动化、电力系统稳定、远距离输电技术、高电压技术、防雷接地、配电网自动化，并附有电气设计和设备选型技术参数及复习思考题与习题。《电气工程基础》具有内容广泛精练，系统性、理论性和实践性较强等特点，学生学完本教材后具有电能生产、输、供配电的电气工程基础，具有一般电力工程设计、建设、运行的知识。《电气工程基础》也可作职业技术学院师生和电气工程技术人员的参考书。