实用电气计算 狄富清 狄晓渊 狄欣雨

前言
随着社会的不断进步和时代的发展,以及国家经济的平稳快速增长,国有企业、民营企业、外资企业等迅速发展;智能化用电的居民住宅小区、商业中心、文化教育和医疗卫生系统建设的步伐也更加快速。这些进一步促进了城乡电网设施的建设,以满足城乡经济的发展和人民日常生活的用电需求。
近年来,在经济发达地区,220kV电网已成为主供电源,110kV及以下的变电所更是随处可见。为了满足地方经济发展对电力的需求,不同电压等级的变电所则应运而生。为了做到与时俱进,保证变电所的实用性和安全性,故编写了《实用电气计算》一书,供从事电网设计建设的工程技术人员,及变电系统运行维护人员参考。
本书内容丰富、资料翔实、图文并茂、技术先进、实用性强。本书共分为8章,包括:电气基础计算,导线、电缆、母线的选择计算及线损计算,短路电流计算,变压器选择计算,配电变压器继电保护整定计算,主变压器继电保护基本原理及整定计算,配电线路继电保护整定计算,变电所电气设备选择计算。此外,为做到理论联系实际,书中还大量列举了短路电流计算、继电保护整定计算、电气设备选择计算的实用例题。
在本书编写过程中,参考了大量电力系统相关专业的文献资料,得到机械工业出版社付承桂老师、任鑫老师的大力支持。此外,溧阳市供电公司的相关工程技术人员也给予了大力支持,在此一并表示深深谢意!
由于作者工作经验和技术水平有限,书中难免存在错漏和不妥之处,敬请读者批评指正。
作者
2023年10月

《实用电气计算 》共8章,包括:电气基础计算,导线、电缆、母线的选择计算及线损计算,短路电流计算,变压器选择计算,配电变压器继电保护整定计算,主变压器继电保护基本原理及整定计算,配电线路继电保护整定计算,变电所电气设备选择计算。书中详细介绍了220kV及以下不同电压等级变电所电力系统的短路电流计算、继电保护整定值的计算、电气设备的选择计算,并列举了大量实用例题。
本书内容丰富、资料翔实、图文并茂、技术先进、实用性强,可供从事电网变电所电气设计建设的工程技术人员参考,也可作为相关院校电力专业的教学参考书和电工技术培训用书

狄富清，1966年于南京农学院农业机械化分院(南京农业大学工程系前身)农业电气化专业毕业后，被分配到河南省开封地区电业管理总所工作，1979年调回家乡担任溧阳供电局任副局长，一直从事和分管电力生产技术工作，曾参与多项技术攻关研发工作，获得公司、省部级等多项奖项，累计已出版电力技术专著十余部。

目录
前言
第一章电气基础计算1
第一节电阻、电抗、电容的基本计算1
一、电阻的计算1
二、电抗的计算1
三、电容的计算2
第二节直流电路计算3
一、欧姆定律3
二、串联电路4
三、并联电路4
四、节点电压法计算5
五、回路电流法计算6
第三节单相交流电路计算8
一、电压和电流瞬时值的表达式8
二、电阻电路的计算9
三、电感电路的计算9
四、电容电路的计算9
五、交流电的表达式10
第四节三相交流电路计算12
一、三相交流电瞬时值的表达式12
二、三相交流电的联结计算12
三、星形()联结与三角形(△)联结的转换14
第二章导线、电缆、母线的选择计算及线损计算19
第一节导线和电缆的选择计算19
一、按发热条件选择导线和电缆的截面积19
二、按经济电流密度选择导线的截面积23
三、按允许电压损失选择导线和电缆的截面积24
四、按机械强度选择导线的最小允许截面积27
五、电缆额定电压的选择27
第二节硬母线的选择28
一、母线型号的选择28
二、母线截面积的选择28
第三节软导线的选择33
一、一般要求33
二、导线截面积的选择33
第四节母线的稳定校验36
一、动稳定校验36
二、热稳定校验39
三、按电晕电压校验40
第五节母线选择计算举例40
一、变电所输送功率及短路电流40
二、220kV母线选择40
实用电气计算
目录
三、110kV母线选择42
四、35kV母线选择44
第六节线路电压损耗计算45
第七节线路功率损耗计算47
第三章短路电流计算50
第一节电路元件有名值的计算50
一、电力系统电抗的计算50
二、双绕组变压器阻抗计算50
三、配电变压器零序阻抗的计算54
四、三绕组变压器阻抗的计算55
五、架空线路及电缆阻抗的计算58
六、母线阻抗的计算60
七、低压断路器及隔离开关的阻抗值61
八、等效阻抗的计算62
第二节电路元件标幺值的计算63
一、基准值的计算63
二、标幺值的计算63
三、电力系统电抗标幺值的计算64
四、变压器阻抗标幺值的计算64
五、电力架空线路及电缆线路阻抗标幺值的计算66
第三节用有名值计算短路电流有效值67
一、三相短路电流有效值的计算67
二、两相短路电流有效值的计算67
三、单相短路电流有效值的计算68
四、短路容量的计算68
第四节用标幺值计算短路电流有效值70
一、三相短路电流有效值的计算70
二、两相短路电流有效值的计算71
三、单相短路电流有效值的计算71
四、短路容量的计算71
第五节短路全电流冲击值和有效值的计算73
一、三相短路冲击电流的计算73
二、三相短路全电流最大有效值的计算75
第六节低压短路电流的计算80
一、短路电流有效值的计算80
二、短路冲击电流的计算80
三、短路电流最大有效值的计算81
四、短路容量的计算81
第七节电气设备的校验81
一、短路动稳定校验81
二、短路热稳定校验82
三、短路容量校验82
第八节0.4kV系统短路电流计算实例82
第九节10kV系统短路电流计算实例84
第十节35kV系统短路电流计算实例88
第十一节110kV系统短路电流计算实例94
第十二节220kV系统短路电流计算实例97
一、主变压器各侧参数计算97
二、基准值的计算98
三、主变压器电抗标幺值计算98
四、主变压器零序电抗的测量与计算99
五、短路电流的计算101
第四章变压器选择计算105
第一节变压器的基本计算105
第二节主变压器容量和台数的选择计算107
一、概述107
二、主变压器容量的选择107
三、主变压器台数的选择108
第三节主变压器电压调整计算举例111
一、变电所概况111
二、线路阻抗的计算111
三、变压器阻抗的计算111
四、线路电压降的计算113
五、变压器110kV侧电压计算113
六、变压器35kV侧电压计算114
第四节配电变压器容量的选择计算115
一、农村综合用电配电变压器容量的计算115
二、工厂配电变压器容量的计算117
三、居民小区配电变压器容量的计算119
四、配电变压器电能损耗的计算120
五、配电变压器日负荷率的计算121
六、配电变压器过负荷的计算121
七、配电变压器型号的选择122
第五节变压器功率损耗计算125
一、变压器空载损耗计算125
二、变压器负载损耗计算125
第五章配电变压器继电保护整定计算128
第一节复合电压闭锁过电流保护128
一、复合电压闭锁过电流保护动作原理128
二、低电压及负序电压的整定128
三、保护动作电流整定计算129
第二节复合电压闭锁方向过电流保护130
一、方向过电流保护的含义130
二、10kV侧复合电压闭锁方向过电流Ⅰ段保护整定计算130
三、35kV侧复合电压闭锁方向过电流Ⅰ段保护整定计算131
第三节配电变压器电流速断保护131
一、电流速断保护的基本原理131
二、电流速断保护的整定计算131
第四节配电变压器过电流保护132
一、过电流保护的基本原理132
二、过电流保护的整定计算133
第五节配电变压器过负荷保护134
一、过负荷保护的基本原理134
二、过负荷保护的整定计算134
第六节配电变压器零序电流保护135
一、中性点不接地零序电流保护135
二、中性点接地零序电流保护138
第七节分段母线保护145
一、分段母线保护的基本原理145
二、分段母线保护的整定计算145
第八节母线差动保护148
一、母线差动保护原理接线148
二、母线差动保护的动作原理149
三、母线差动保护的整定计算149
第九节10kV配电变压器继电保护整定值计算实例154
第六章主变压器继电保护基本原理及整定计算157
第一节主变压器差动保护的基本原理157
一、差动保护的基本原理157
二、变压器差动保护装设的一般原则158
三、电流速断保护158
第二节主变压器继电保护整定计算158
一、主变压器差动保护整定计算158
二、主变压器过负荷整定计算160
三、110kV侧复合电压闭锁方向过电流保护整定计算161
四、220kV侧复合电压闭锁方向过电流保护整定计算162
五、35kV侧复合电压闭锁过电流保护整定计算163
六、110kV侧零序方向过电流保护整定计算164
七、220kV侧零序方向过电流保护整定计算166
第三节35kV主变压器继电保护整定计算实例167
第四节OSFS—180000/220型主变压器继电保护整定计算实例173
一、比率差动保护整定电流的计算173
二、过负荷保护整定计算174
三、110kV侧复合电压闭锁方向过电流保护整定计算175
四、220kV侧复合电压闭锁方向过电流保护整定计算176
五、35kV侧复合电压闭锁过电流保护整定计算178
六、110kV侧零序方向过电流保护整定计算179
七、220kV侧零序方向过电流保护整定计算181
八、继电保护整定值183
第七章配电线路继电保护整定计算190
第一节无时限电流速断保护190
一、无时限电流速断保护的基本原理190
二、无时限电流速断保护的原理接线191
三、无时限电流速断保护动作值的整定计算191
第二节限时电流速断保护192
一、限时电流速断保护的基本原理192
二、限时电流速断保护的原理接线193
三、限时电流速断保护动作值的整定计算193
第三节过电流保护194
一、过电流保护的基本原理194
二、过电流保护的原理接线194
三、过电流保护动作值的整定计算194
第四节三段式定时限过电流保护198
一、三段式定时限过电流保护的基本原理198
二、电流保护归总式原理图与展开图199
三、三段式定时限过电流保护动作值的整定计算201
第五节三段式过电流保护的整定计算实例204
第八章变电所电气设备选择计算208
第一节高压电气设备选择计算208
第二节低压电器的选择计算214
一、低压电器选择的一般原则214
二、低压断路器的选择214
三、低压熔断器的选择219
第三节电气设备绝缘配合标准选择计算220
一、电气设备绝缘水平220
二、全波冲击绝缘水平221
三、截波冲击绝缘水平222
四、操作冲击绝缘水平223
五、工频耐受电压224
第四节避雷器的选择计算226
一、按额定电压选择226
二、按持续运行电压选择227
三、按雷电冲击残压选择227
四、按标称放电电流选择228
五、校核陡波冲击电流下的残压228
六、按操作冲击残压选择228
第五节无功功率补偿的计算230
一、电容值的计算230
二、电容器额定电流的计算230
三、电容器额定容量的计算231
四、按变压器的额定容量计算无功功率补偿容量233
五、按提高功率因数计算无功功率补偿容量234
六、按每千瓦有功负荷计算无功功率补偿容量234
七、补偿电容器台数的计算235
八、补偿后增加的有功功率计算236
第六节35/10kV变电所电气设备选择举例236
一、工程规模236
二、短路电流计算237
三、电气设备选择238
第七节110/10kV变电所电气设备选择举例240
一、工程规模240
二、短路电流计算240
三、电气设备选择242
第八节110/35/10kV变电所电气设备选择举例247
一、工程规模247
二、短路电流计算247
三、电气设备选择249
第九节220/110/35kV变电所电气设备选择举例256
一、工程规模256
二、变电所回路电流的选择257
三、短路电流计算257
四、主要电气设备选择260
第十节220/110/10kV变电所电气设备选择举例276
一、概述276
二、母线额定电流的选择276
三、短路电流计算277
四、电气设备的选择279
参考文献289

《实用电气计算 》共8章,包括:电气基础计算,导线、电缆、母线的选择计算及线损计算,短路电流计算,变压器选择计算,配电变压器继电保护整定计算,主变压器继电保护基本原理及整定计算,配电线路继电保护整定计算,变电所电气设备选择计算。书中详细介绍了220kV及以下不同电压等级变电所电力系统的短路电流计算、继电保护整定值的计算、电气设备的选择计算,并列举了大量实用例题。
本书内容丰富、资料翔实、图文并茂、技术先进、实用性强,可供从事电网变电所电气设计建设的工程技术人员参考,也可作为相关院校电力专业的教学参考书和电工技术培训用书

狄富清，1966年于南京农学院农业机械化分院(南京农业大学工程系前身)农业电气化专业毕业后，被分配到河南省开封地区电业管理总所工作，1979年调回家乡担任溧阳供电局任副局长，一直从事和分管电力生产技术工作，曾参与多项技术攻关研发工作，获得公司、省部级等多项奖项，累计已出版电力技术专著十余部。