本书为全国电力行业 十四五规划教材,中国电力教育协会高校电气类专业精品教材。
本书是在原书第三版的基础上经过总结提高、修改完善编写而成的。全书共八章,内容包括常用低压电器、电气控制线路的基本规律、电气控制线路设计、可编程控制器概述、FX系列可编程控制器编程元件及指令系统、FX系列可编程控制器程序设计方法、PLC控制变频器方法及PLC在PID控制中的应用。可编程控制器是以当前极具代表性的FX3U型PLC为例进行了系统阐述,同时也对FX3U型PLC的升级产品FX5U 型PLC同步进行了介绍。本书语言通畅、叙述清楚,讲解由简到繁、循序渐进,注重读者应用能力的培养,通过案例分析来帮助读者完成知识的理解和吸收。一些主要习题附有答案,供读者参考学习。

1.以问题为导向组织内容。2.基于最Z新的国家标准和行业规范。3.融入电力新技术和行业最Z新政策。4.注重培养学生工程意识、问题意识与设计能力的培养

随着电力行业与相关领域科学技术的快速发展,以及电力系统运行管理水平的不断提高,许多电力新技术、新设备的应用日趋成熟,体现新理论、新理念的国家与行业新标准与新规范不断涌现,电力信息化变革不断深入,部分传统的电气设备与工程设计方法已不再使用。同时,近年来体现工程教育专业认证要求的教学改革不断深入,强调信息化、智能化与多学科交叉的新工科成为高等工程教育发展的新方向。本书结合电力行业的实际发展、工程教育专业认证要求以及新工科建设的高等教育教学改革需要,参考国内外部分经典教材的体例,全面进行了内容重构完善与结构体例优化。本书的主要特色有:(1)聚焦复杂工程问题,主题突出,体系新颖全面。本书以复杂工程问题 如何建设电力系统向社会供电为主题,构建了全新的内容体系。新体系以电力系统建设设计为主线,探索建立解决复杂工程问题 如何建设电力系统向社会供电所需的整体知识框架。新框架包含了能源发展趋势、电力系统规划、发电厂变电站电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、高电压技术、接地与电气安全、电力信息化背景下的电气二次系统、电力工程的环境与社会影响等方面的相关内容,又尽量避免了与其他专业课程主干内容的重复,有利于学生从整体上理解电力系统的发展与建设问题,安排更趋合理。(2)以学生能力与工程素养的发展为中心,体例设计体现产出导向理念。本书在每章首页列出本章学习产出目标;产出目标设置注重学生解决实际问题的能力;围绕学习产出目标组织内容;减少理论推导,尽量做到通俗易懂;在重点小节前列出思考问题,引导学生基于问题与产出目标进行研讨式学习;在相关章节后设置讨论,引导学生思考电力行业的发展问题,关注对学生分析与解决复杂工程问题的能力要素与工程意识、创新意识的培养;在重点与难点部分结合工程应用设置例题与练习,章后设有习题。为便于教师教学和学生自学与复习自测,本书配套的数字化教学资源中给出了教学大纲、每章问卷与小结、测验与练习题、部分习题参考答案、阶段测验参考题等学习辅助材料与课程设计课题与附图示例。(3)内容与时俱进,贴近工程实际。本书按照近年来的国家及电力行业新标准、新规范的要求,结合电力新技术与新方法,重新梳理了教学内容。补充了世界能源发展趋势、电网规划设计基础、高压直流输变电主要设备、全生命周期效益最优原则、我国电价结构与机制、电力系统绝缘配合、电力信息化、电力工程与社会、电力工程环境保护等方面的基本内容;删去了与其他专业课程内容重复或相对陈旧、次要的内容。(4)资料新颖丰富,参考性强。本书内容基于近年来的国家与行业标准及规范,参考了近期的电力行业典型设计与电力工程设计手册等工具书,附有较丰富的电力工程设计常用技术资料,可作为课程设计、毕业设计中有关电力工程设计教学环节的简洁工具书。附录中还给出了电气常用文字符号、角标符号与电气设备图形符号以供参考。本书中加*的内容为选讲。各院校可以结合本校专业特色与课程设置选择学习内容。课程主要内容建议按48学时进行教学。讲授应以帮助学生建立工程意识、问题意识和设计思维、梳理知识框架、拓展解决思路为主,每次授课建议先围绕问题与产出目标梳理知识框架,如问题的背景、目标、解决思路、具体方法、应用评价等,然后对重难点进行研讨式学习并进行练习,一般性内容可由学生自学。

前言

第1 章 能源发展趋势与电力系统概述
1.1 能源问题及其发展趋势
1.2 供电模式及其基本要素
1.3 电力系统与电力工程

习题

第2 章 电气一次设备
2.1 电气一次系统与一次设备
2.2 输电线路
2.3 高压直流输变电主要设备
2.4 开关电器中的电弧
2.5 高压开关电器
2.6 互感器
2.7 避雷器、高压熔断器与电抗器

习题

第3 章 电网规划设计基础
3.1 电网规划设计
3.2 配电网规划设计
3.3 变电站规划设计与电力变压器选择
3.4 电网无功补偿规划设计

习题

第4 章 电气一次系统
4.1 发电厂和变电站的电气主接线
4.2 电力系统中性点接地方式
4.3 电气一次设备的配置
4.4 电气总平面布置与配电装置

习题

第5 章 简单电力系统短路电流计算
5.1 电力系统短路概述
5.2 标幺值及其应用
5.3 无限大容量系统三相短路电流
5.4 有限容量系统三相短路电流的实用计算
*5.5 不对称短路电流计算简介
*5.6 低压电网短路电流计算简介

习题

第6 章 电气设备选择
6.1 导体的发热与电动力
6.2 电气设备选择的一般条件
6.3 高压开关电器选择
6.4 互感器选择
6.5 保护与限制电器选择
6.6 气体绝缘金属封闭开关设备选择
*6.7 绝缘子和穿墙套管选择
6.8 中性点设备与接地变压器选择
6.9 无功补偿装置选择

习题

第7 章 导体导线与电缆选择
7.1 概述
7.2 配电装置母线与联络导体选择
7.3 架空电力线路导线选择
7.4 电力电缆选择

习题

第8 章 过电压、绝缘配合、接地与电气安全
8.1 电力系统过电压与防雷保护
8.2 电力系统绝缘配合基础
8.3 电气装置的接地
8.4 电气安全基础

习题

第9 章 电力信息化背景下的电气二次系统
9.1 电力系统信息化概述
9.2 电气二次系统与二次回路
9.3 电力系统通信及通信规约概述
9.4 计算机监控系统简介
*9.5 继电保护与自动装置

习题

第10 章 电力工程的环境与社会影响
10.1 电力工程环境保护
10.2 电力工程水土保持
10.3 电力职业安全与职业卫生
10.4 电力节能减排

习题

附录

附录 A 电气常用文字符号与图形符号

附录B 短路电流标幺值计算曲线数字表

附录C 常用电气设备技术数据

附录D 部分电力导体线缆技术数据

参考文献