本书是在“双碳”战略目标和新工科建设背景下，从培养高素质工程技术人才的目标出发，结合教学的实际需要而编写的新形态立体化教材。本书以110kV及以下电压等级的发电、输变电和供用电工程的设计计算为主线，论述了电力工程的基础理论知识和基本计算方法。全书共九章，包括概论，负荷计算与无功功率补偿，电力网，短路电流及其计算，供配电一次系统，电力系统继电保护基础，供配电系统的二次回路与综合自动化，防雷、接地与电气安全，电力工程电气设计。

     本书重点突出、图文并茂，注重工程实践、强化课程思政，部分知识点配有动画或现场视频，重点内容配有例题和微课视频，便于读者学习、巩固和思考。每章后均有在线测试题，读者扫描二维码可进行在线自测。

     本书可作为电气类专业的专业基础课教材，还可作为自动化类专业“工厂供电”课程的教材，也可作为电气工程技术人员的工具书和参考书。

     本书配有免费的电子课件和习题解答，欢迎选用本书作教材的教师登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册后下载。

目　　录

前言

本书常用字符表  1

第一章　概论  5

第一节　电力系统的基本概念  5

第二节　发电厂和变电所的类型  9

第三节　电力系统的电压与

电能质量  15

第四节　电力系统中性点的运行方式  22

第五节　我国电力工业发展概况及

未来展望  27

本章小结  30

思考题与习题  31

第二章　负荷计算与无功功率补偿  33

第一节　概述  33

第二节　计算负荷的确定  39

第三节　功率损耗与电能损耗计算  44

第四节　企业计算负荷的确定  48

第五节　功率因数与无功功率补偿  50

第六节　尖峰电流的计算  57

本章小结  58

思考题与习题  59

第三章　电力网  60

第一节　电力网的接线方式  60

第二节　电力系统元件参数和

等效电路  64

第三节　电力网的电压计算  74

第四节　输电线路导线截面的选择  80

本章小结  86

思考题与习题  86

第四章　短路电流及其计算  88

第一节　概述  88

第二节　无限容量系统三相短路

暂态分析  90

第三节　无限大容量系统三相短路电流

计算  93

第四节　有限容量系统三相短路电流的

实用计算  100

第五节　不对称短路电流计算简介  106

第六节　电动机对短路电流的影响  114

第七节　低压电网短路电流计算  115

第八节　短路电流的效应  118

第九节　三相短路的MATLAB仿真  123

本章小结  127

思考题与习题  128

第五章　供配电一次系统  130

第一节　电气设备概述  130

第二节　高低压开关电器  130

第三节　高低压保护电器和

限流电器  141

第四节　电力变压器  147

第五节　互感器  152

第六节　高低压成套配电装置  160

第七节　电气主接线  163

第八节　电气设备的选择  172

第九节　变配电所的总体布置  185

本章小结  189

思考题与习题  190

第六章　电力系统继电保护基础  192

第一节　继电保护的基本知识  192

第二节　电网相间短路的电流保护  199

第三节　电网的接地保护  210

第四节　电力变压器的保护  215

第五节　高压电动机的保护  231

第六节　微机保护简介  234

本章小结  239

思考题与习题  240

第七章　供配电系统的二次回路与

综合自动化  242

第一节　二次回路概述  242

第二节　操作电源  244

第三节　断路器的控制回路  246

第四节　中央信号回路  251

第五节　绝缘监察装置和测量仪表  254

第六节　变电所常用自动装置  258

第七节　配电网自动化简介  262

第八节　变电所综合自动化简介  266

本章小结  270

思考题与习题  271

第八章　防雷、接地与电气安全  272

第一节　过电压与防雷  272

第二节　电气装置的接地  281

第三节　电气安全  290

本章小结  294

思考题与习题  294

第九章　电力工程电气设计  296

第一节　电力工程电气设计概述  296

第二节　110kV降压变电所电气设计  298

第三节　某机械厂高压供配电系统

电气设计  318

附录  333

附录A　常用电气设备技术数据  333

附录B　短路电流周期分量计算曲线

数字表  348

参考文献  352