本书按教育部卓越工程师教育培养计划的要求，以技术原理为基础，以供配电工程体系为构架，遵循*新工程标准和规范，进行内容的组织和编写，系统地介绍用户供配电系统基本构成及特性、分析计算及工程设计方法。 全书共9章，第1章介绍电力系统的背景知识及其与供配电系统的关系，第2章介绍供配电系统的结构，第3章介绍负荷的特性和规律以及负荷的估计方法，第4章介绍供配电系统的短路电流及其计算方法，第5章介绍供配电系统的继电保护原理及设置方法，第6章介绍供配电系统的主要电气设备及线缆的参数确定方法，第7章介绍低压配电系统的接地形式及故障保护技术，第8章介绍建筑物防雷及供配电系统过电压保护技术，第9章介绍供配电系统电能质量的基本概念及治理措施。附录收录了常用的工程数据，可供学生了解实例、完成作业，也可部分满足供配电系统课程设计与毕业设计的需要。 本书重视基础理论与工程技术方法之间的关联，围绕解决问题的过程强化对学生的工程训练和工程意识的培养，可作为电气工程及其自动化、自动化、建筑电气与智能化等专业本科学生的专业课教材，也可作为相关工程技术人员的参考书，还可供注册电气工程师供配电专业考试复习与培训使用。

序
前言
第1章绪论1
1.1电力系统1
1.1.1电力工业发展简况1
1.1.2电力系统构成2
1.1.3电力系统特性3
1.1.4现代电力系统新特点4
1.2电力系统及设备电压5
1.2.1电力系统电压与传输能力5
1.2.2电力系统标准电压6
1.2.3设备额定电压确定6
1.3供配电系统8
1.3.1城市电网的结构与特点8
1.3.2供配电系统组成10
1.3.3用户对供配电系统的要求10
1.3.4负荷类别及等级划分12
1.3.5不同重要等级负荷对电源的
要求14
1.4本书的主要内容16
思考与练习题17
第2章供配电系统结构18
2.1供配电系统结构的表述18
2.2变配电站电气主接线及配电装置19
2.2.1主接线的含义19
2.2.2一次系统主要设备功能及工程
表述19
2.2.3基本主接线形式21
2.2.4变配电站典型主接线及成套变配电
装置25
2.2.5变电站平面布置30
2.2.6变配电站位置确定32
2.3供配电网络接线及线路结构33
2.3.1放射式配电34
2.3.2树干式配电35
2.3.3环式配电35
2.3.4线路结构36
2.4供配电系统可靠性分析40
2.4.1可靠性基本概念40
2.4.2不可修系统可靠性分析42
2.4.3可修系统可靠性分析43
2.4.4配电系统可靠性分析举例45
2.5供配电系统导体配置形式及中性点
运行方式46
2.5.1术语46
2.5.2三相系统47
2.5.3供配电系统导体配置50
2.5.4供配电系统中性点接地方式50
思考与练习题52
第3章负荷特性与负荷估计55
3.1配电网络元器件模型55
3.1.1配电系统电源模型55
3.1.2配电变压器电气模型56
3.1.3配电线路电气模型59
3.2配电系统负荷模型61
3.2.1单一电力负荷的静态模型62
3.2.2综合电力负荷的静态模型64
3.2.3典型用户的静态负荷特性64
3.3负荷波动的随机特性66
3.3.1日负荷曲线66
3.3.2计算负荷的概念69
3.3.3同类负荷的随机特性及量化71
3.3.4多类负荷的随机特性及量化73
3.3.5年负荷曲线75
3.4供配电系统损耗76
3.4.1功率损耗76
3.4.2电能损耗77
3.5无功功率补偿78
3.5.1功率因数计算78
3.5.2并联电容器补偿79
3.6供配电系统负荷估计82
3.6.1负荷估计基本流程82
3.6.2配电系统单一负荷安装容量83
3.6.3各供电设备承载的计算负荷
估计86
3.6.4负荷估计举例89
思考与练习题93
第4章供配电系统短路电流计算97
4.1供配电系统短路故障概述97
4.1.1供配电系统短路故障类型、
原因与危害97
4.1.2短路故障的特点99
4.2供配电系统三相短路暂态过程99
4.2.1无限大容量系统短路暂态过程
分析99
4.2.2有限容量系统短路暂态过程
简介102
4.3配电系统三相短路全电流特征103
4.3.1三相短路全电流极值条件103
4.3.2三相短路电流特征值104
供配电技术目录
4.3.3异步电动机对短路冲击电流的
影响106
4.4三相短路稳态电流的标幺值计算
方法107
4.4.1标幺值法107
4.4.2配电系统元件阻抗的标幺值113
4.4.3用标幺值法计算短路电流与短路
容量115
4.4.4计算示例118
4.5不对称短路的序分量分析法121
4.5.1对称分量法121
4.5.2配电系统两相短路计算125
4.5.3配电系统单相短路计算130
4.5.4配电变压器二次侧不对称短路
穿越电流计算133
思考与练习题135
第5章供配电系统继电保护137
5.1继电保护的基本概念137
5.1.1供配电系统的故障与故障判别137
5.1.2保护的种类与要求139
5.2保护用继电器及其保护特性140
5.2.1对继电器的一般认识140
5.2.2电磁式继电器及特性143
5.2.3具有反时限特性的组合式
继电器145
5.2.4静态继电器简介147
5.3电流保护装置的接线方式与工作
原理147
5.3.1变配电所二次系统简介147
5.3.2电流保护互感器设置及其与
继电器的接线方式149
5.3.3电流保护装置的工作原理151
5.4单端电源配电线路相间短路故障
保护152
5.4.1无时限电流速断保护152
5.4.2定（反）时限过电流保护154
5.4.3带时限电流速断保护157
5.4.4电流三段保护的综合应用及计算
示例157
5.5单端电源线路异常运行状态保护160
5.5.1过负荷保护160
5.5.2小接地系统单相接地保护161
5.6配电线路自动重合闸技术165
5.6.1自动重合闸的作用与基本要求166
5.6.2自动重合闸与保护的配合166
5.7配电变压器保护168
5.7.1相间短路的电流三段保护168
5.7.2低压侧单相短路的零序电流
保护170
5.7.3相间短路的电流差动保护171
5.7.4过负荷保护172
5.7.5气体保护与温度保护172
5.8微机保护172
5.8.1微机保护基本概念172
5.8.2微机保护硬件构成173
5.8.3微机保护软件实现174
思考与练习题175
第6章供配电系统设备与线缆参数
确定177
6.1短路电流的效应177
6.1.1短路电流通过平行导体产生的
电动力效应177
6.1.2短路电流的热效应178
6.1.3开关电器的电弧产生与灭弧
原理181
6.2电气设备与线缆选择的一般原则184
6.2.1按正常工作条件选择参数184
6.2.2按短路动、热稳定校验参数185
6.2.3按工作环境条件校验参数187
6.3电力线缆参数确定189
6.3.1导体材料与线缆类型选择189
6.3.2线缆的载流量191
6.3.3线缆截面积选择193
6.3.4配电线路电压损失计算195
6.3.5封闭母线（母线槽）的选择198
6.4配电变压器参数确定199
6.4.1配电变压器类型的选择199
6.4.2配电变压器参数的选择199
6.4.3配电变压器联结组别的选择200
6.4.4配电变压器调压方式与电压
分接头的选择201
6.5高压断路器及隔离开关参数确定201
6.5.1高压断路器201
6.5.2隔离开关206
6.6高压熔断器及负荷开关参数确定206
6.6.1高压熔断器206
6.6.2高压负荷开关210
6.6.3负荷开关熔断器电器组合211
6.7互感器参数确定212
6.7.1电流互感器212
6.7.2电压互感器217
6.7.3互感器的二次负荷计算220
思考与练习题221
第7章低压配电系统222
7.1低压配电系统结构222
7.1.1低压配电系统网络结构222
7.1.2低压系统接地形式224
7.1.3等电位联结及其与低压配电
系统的关系228
7.2常用低压开关与过电流保护电器230
7.2.1低压开关、隔离器及熔断器组合
电器230
7.2.2低压熔断器231
7.2.3低压断路器232
7.3低压配电线路过电流保护237
7.3.1过电流及保护原则237
7.3.2低压配电线路的短路保护238
7.3.3低压配电线路的过负荷保护241
7.4电流的人体效应与电击防护242
7.4.1人体通过电流时产生的生理
反应242
7.4.2人体阻抗243
7.4.3工程标准及典型量值244
7.4.4电击形式及对应的防护形式245
7.5剩余电流保护246
7.5.1概念及其与电击防护的关系246
7.5.2剩余电流保护装置247
7.5.3剩余电流保护设置249
7.6低压系统自动切断电源的电击防护
工程设计计算251
7.6.1自动切断电源的故障防护对切断
时间的要求251
7.6.2TN系统自动切断电源故障防护
有效性判断252
7.6.3TT系统自动切断电源故障防护
有效性判断253
7.6.4IT系统自动切断电源故障防护
有效性判断254
思考与练习题257
第8章建筑物防雷及供配电系统
过电压防护260
8.1雷电及建筑物防雷类别260
8.1.1雷电的形成与危害260
8.1.2对地雷闪的雷击形式与组合
形式262
8.1.3雷电参数262
8.1.4雷电防护等级与建筑物防雷
类别265
8.1.5雷电能量在导体上的传输268
8.2综合防雷体系及建筑物防雷系统269
8.2.1建筑物综合防雷体系269
8.2.2建筑物外部防雷系统270
8.2.3接闪器的保护范围272
8.2.4建筑物内部防雷系统275
8.3建筑物上的雷击电磁脉冲防护措施278
8.3.1传统建筑物防雷与雷击电磁
脉冲防护的关系278
8.3.2雷击电磁脉冲防护的防雷区及
划分279
8.3.3实施在建筑物上的雷击电磁脉冲
防护措施280
8.4变配电所雷电过电压防护284
8.4.1过电压与设备耐压284
8.4.2避雷器的工作原理、类别与特性
参数287
8.4.3变配电所外部过电压保护291
8.5电涌与电涌保护器295
8.5.1电涌295
8.5.2电涌保护器296
8.6低压系统电涌保护配置302
8.6.1电涌保护对象分级302
8.6.2电涌保护的目的及在综合防雷
体系中的地位302
8.6.3电涌保护对象的耐受水平303
8.6.4电涌保护的布局303
8.6.5电压保护模式304
8.7电涌保护器选择306
8.7.1主要参数选择306
8.7.2类型选择311
8.7.3电涌保护的配合及其与电涌
保护器参数选择的关系311
思考与练习题311
第9章供配电系统电能质量314
9.1电能质量的基本概念314
9.1.1电能质量问题314
9.1.2电能质量问题类别与现象315
9.2电压暂降319
9.2.1电压短时变动限值319
9.2.2电压暂降与短时中断指标320
9.2.3电压暂升/暂降抑制321
9.3电压偏差325
9.3.1电压偏差限值325
9.3.2电压偏差调整——变压器分接头
调节325
9.3.3电压偏差调整——无功补偿328
9.4电压波动335
9.4.1电压波动限值335
9.4.2电压波动抑制336
9.5三相电压不平衡337
9.5.1三相电压不平衡限值337
9.5.2三相电压不平衡抑制338
9.6谐波338
9.6.1谐波限值338
9.6.2配电系统的谐波基本特征341
9.6.3谐波抑制342
9.7分布式能源接入对电能质量的影响347
9.7.1风电接入对电能质量的影响347
9.7.2光伏接入对电能质量的影响348
9.7.3电能质量改善措施348
思考与练习题348
附录350
参考文献371