工业企业供电课程设计及实验指导书

工业企业供电课程设计及实验指导书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:冶金工业出版社
作者:
出品人:
页数:397
译者:
出版时间:1997-09
价格:35.00
装帧:平装
isbn号码:9787502420581
丛书系列:
图书标签:
  • 供电课程设计
  • 工业供电
  • 电气工程
  • 电力系统
  • 实验指导
  • 教学参考书
  • 工业企业
  • 电力供应
  • 课程设计
  • 实验教学
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具体描述

内容提要

本书是《工业企业供电》的配套用书。全书共分两部分,第一部分主要阐述工厂车间变

电所及低压配电网路、高压配电网路和总降压变电所的设计步骤和方法,并配有实例及设计

题目选编;第二部分为工业企业供电课程实验指导书。

本书可作为高等专科学校工业自动化、电气等专业工业企业供电课程的教学用书,也可

供有关工程技术人员参考。

《现代工业自动化系统集成技术》 图书简介 本书旨在系统阐述现代工业自动化系统的集成技术、前沿趋势与工程实践。内容覆盖从底层传感器、执行器到中控系统(SCADA/MES/ERP)的完整信息流与控制流架构,重点聚焦于如何实现不同层级、不同品牌设备与软件平台间的无缝互操作性、数据共享与协同工作。 第一部分:工业自动化系统基础架构与标准 本部分首先回顾了自动化金字塔模型(L1至L4层)的经典结构,并深入分析了当前工业界向扁平化、网络化架构演进的趋势。详细介绍了实现系统集成的核心技术基础: 1. 工业通信协议的深度解析与选型: 详尽对比了传统现场总线(如Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus, DeviceNet)与新型工业以太网技术(如Profinet IO, EtherNet/IP, Modbus TCP/IP, EtherCAT)的性能指标、适用场景及集成方法。重点探讨了时间敏感网络(TSN)在实现高精度同步控制和异构网络融合中的关键作用。 2. 工业控制系统(ICS)平台的演进与互联: 剖析了主流PLC/DCS平台的硬件架构、编程范式及其数据交换能力。阐述了如何利用OPC UA(Unified Architecture)作为实现跨平台、跨操作系统、跨网络的安全、可靠数据互操作性的“中间件”技术。详细讲解了OPC UA服务器/客户端的配置、信息建模(Information Modeling)以及在安全上下文中的应用。 3. 工业标准化的作用与互操作性挑战: 探讨了IEC 61131-3(编程语言)、ISA-95(企业与控制系统集成模型)、ISA-99(工业安全标准)等关键标准的内涵,分析了在多供应商环境中,如何通过严格遵循这些标准来降低集成难度,确保系统的可维护性和可扩展性。 第二部分:数据采集、处理与集成工程 本部分聚焦于从物理层采集数据到在更高层级进行有效利用的全过程集成。 1. 高效数据采集与预处理技术: 详细介绍了智能传感器、物联网(IIoT)边缘设备的数据采集方法。内容包括数据冗余、时间戳同步、数据清洗(去除噪声、处理缺失值)的工程化策略。阐述了边缘计算(Edge Computing)在现场数据预处理、协议转换和局部控制决策中的部署模式,以减轻云端或中控系统的压力。 2. 人机交互(HMI)与可视化集成: 探讨了现代HMI/SCADA系统在信息架构设计上的变化,强调了基于角色的信息展示(Role-Based Visualization)和统一操作体验(Unified Operations Experience)的重要性。分析了如何将MES层级的生产计划、质量数据无缝集成到操作员的实时监控界面中,实现“可视化”到“可决策”的转变。 3. 制造执行系统(MES)的功能集成与数据模型: 深入讲解了MES在车间管理中的核心职能(如工单管理、质量管理、设备健康管理EHM)。重点阐述了如何应用面向对象的建模方法(如MESA推荐的模型)将现场控制数据映射到MES所需的功能模块中,实现生产过程数据、批次数据与企业资源计划(ERP)的有效衔接。 第三部分:系统集成方法论与工程实践 本部分着重于指导读者如何组织和实施复杂的自动化集成项目。 1. 集成项目管理与需求分析: 提出了适用于自动化系统集成的项目生命周期管理模型,强调在早期阶段对跨系统接口、数据字典和安全策略的明确定义。详细讲解了功能性安全生命周期(Functional Safety Lifecycle)在集成过程中的应用,尤其是在安全仪表系统(SIS)与基本过程控制系统(BPCS)交互时的集成要求。 2. 软件平台与虚拟化集成: 探讨了现代控制软件和工程工具的虚拟化部署方案,包括Hypervisor的选择、资源隔离与性能保障。分析了使用容器化技术(如Docker, Kubernetes)进行控制应用部署的潜力与现有挑战,特别是在实时性要求高的场景下的适用性评估。 3. 工业网络安全集成: 针对集成系统日益暴露的安全风险,本书提供了基于“纵深防御”(Defense in Depth)的安全集成策略。内容涵盖网络分段(Purdue Model的实际应用)、访问控制列表(ACLs)的配置、身份验证与授权机制在不同层级间的实施,以及安全事件的实时监控与响应流程集成。 第四部分:面向未来的集成技术 本部分展望了工业4.0和智能制造对系统集成提出的新要求。 1. 数字孪生(Digital Twin)的构建与集成基础: 阐述了构建高保真数字孪生所需的关键数据流——从物理实体到模型映射、实时数据注入、模型驱动的仿真与优化。分析了高精度传感器数据、高带宽网络以及语义互操作性(Semantic Interoperability)在数字孪生系统集成中的基础性地位。 2. 工业大数据与分析集成: 讨论了如何将生产过程的历史数据、报警数据和维护记录,通过ETL(抽取、转换、加载)流程集成到数据仓库或数据湖中。重点介绍机器学习模型训练所需的数据准备工作,以及如何将模型的预测结果(如预测性维护建议)反馈给MES或操作界面,形成闭环智能控制。 3. 开放架构与云边协同: 探讨了工业控制系统向云平台(Cloud)扩展的集成路径,包括数据安全上传、远程诊断与维护(Remote Monitoring and Maintenance)的架构设计。分析了如何利用边缘计算节点负责实时数据处理和协议转换,仅将聚合或高价值数据发送至云端,以平衡实时性、带宽与计算资源。 本书面向自动化工程师、系统集成项目经理、自动化专业本科及研究生,力求提供一套全面、深入且具有前瞻性的现代工业自动化系统集成技术理论框架和实战指导。

作者简介

目录信息

目录
第一章 工业企业供电设计的任务和范围
第一节 工业企业供电设计的任务和应遵循的一般原则
第二节 工业企业供电设计的范围及基本内容
第三节 工业企业供电设计的步骤
第四节 工业企业供电设计需要搜集的基础资料
第二章 工业企业供电系统的负荷计算及初步方案的确定
第一节 负荷计算的目的和方法
第二节 用电设备额定容量的确定
第三节 各种负荷计算方法的计算步骤
第四节 功率损耗和企业年电能需用量的计算
第五节 按负荷分布情况确定车间变电所的数量、类型和所址
第六节 按负荷分布情况确定总降压变电所的数量及所址
第三章 短路电流计算
第一节 短路电流计算的目的和所需计算量
第二节 短路电流计算的方法和步骤
第三节 短路电流的热、力效应
第四章 车间配电系统及车间变电所设计
第一节 车间变电所主结线的类型及选择
第二节 车间配电线路的敷设与选择
第三节 车间变电所的布置与变压器台数的确定
第四节 车间变电所的设计
第五节 车间变电所的继电保护与自动装置
第六节 车间变电所设计实例
第五章 工业企业高压配电系统的设计
第一节 高压配电网路的电压等级及选择
第二节 高压配电网路的接线方式及可靠性分析
第三节 高压配电网路的类型和敷设
第四节 高压配电网路导线和电缆的截面选择
第六章 工业企业总降压变电所的设计计算
第一节 总降压变电所主接线的类型和选择
第二节 总降压变电所变压器的台数和容量选择
第三节 总降压变电所高压电器设备的选择
第四节 总降压变电所高压开关柜的选择
第五节 总降压变电所继电保护方案确定及设计计算
第六节 总降压变电所的所用电和操作电源
第七节 总降压变电所断路器控制和中央信号回路的设计
第八节 总降压变电所的自动装置
第九节 总降压变电所的计量和测量
第十节 二次回路及保护屏、控制屏和信号屏的设计
第十一节 总降压变电所的过电压保护
第十二节 总降压变电所接地装置的设计计算
第十三节 总降压变电所的布置
第十四节 工业企业供电设计的技术经济比较
第十五节 总降压变电所设计示例
第七章 工业企业电气照明设计
第一节 照明的基本概念
第二节 照明电光源的分类及选择
第三节 照明灯具的选择和布置
第四节 照明方式、照明种类及照明质量
第五节 照度标准
第六节 照度的计算
第七节 工业企业电气照明设计
第八章 车间变电所、总降压变电所设计题目选编
第一节 车间变电所及低压配电系统课题选编
第二节 总降压变电所设计题目选编
第三节 工企供电设计说明书的编制和设计图纸的绘制要求
第九章 工业企业供电课程实验
第一节 电流互感器的特性实验
第二节 DL-10系列电磁型电流继电器实验
第三节 DJ-131、DJ-132型电压继电器实验
第四节 DS-110系列电磁型时间继电器实验
第五节 GL-10系列感应式过流继电器实验
第六节 BCH-2差动继电器实验
第七节 LG-11整流型功率方向继电器的特性实验
第八节 LZ-21整流型方向阻抗继电器的特性实验
第九节 定时限过流保护装置实验
第十节 变压器保护装置实验
第十一节 备用电源自动投入装置实验
第十二节 自动重合闸装置实验
第十三节 变电所事故信号及预告信号装置实验
第十四节 高压断路器性能实验
附表1橡胶绝缘导线芯线允许温度为65℃,空气温度为25℃时长期允许电

附表2塑料绝缘导线芯线允许温度为70℃,空气温度为25℃时长期允许电

附表3500V橡胶绝缘电缆敷设在空气中和土壤中长期允许电流
附表4油浸纸绝缘铅包铠装三相电力电缆单根敷设于十25℃土壤中长期允许
电流
附表5油浸纸绝缘铅包电力电缆单根敷设于十25℃空气中长期允许电流
附表66KV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套及铠装电力电缆,在25℃、30℃、35℃、
40℃空气中敷设时的允许载流量(电缆型号:VV、VLV、VV30、VLV30、
VV50、VLV50)
附表76KV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装电力电缆,在15℃、20℃、25℃、30℃
土壤中直埋敷设时的允许载流量(电缆型号:VV29、VLV29)
附表8LJ型裸铝绞线的允许电流(θal=70℃,θ0=25℃)以及单位长度有效
电阻和感抗
附表9LGJ型钢芯铝绞线的允许电流(θal=70℃,θ0=25℃)以及单位长度有
效电阻和感抗
附表10扁铜、扁铝以及扁钢在θal=70℃,θ0=25℃时的长期允许电流
附表11并排敷设(包括地中穿管及直埋)的多根电缆允许电流的修正系

附表12电缆直埋于地中不同土壤热阻系数时允许电流修正系数
附表13SL7系列铝线圈低损耗三相电力变压器技术数据
附表14SJL与SFL三相双绕组铝线电力变压器技术数据
附表15 35kV级SF7系列电力变压器技术数据
附表16工业企业中常用的高压断路器技术数据
附表17负荷开关的技术数据
附表18隔离开关技术数据
附表19GG-1A(F)型高压开关柜一次线路方案及柜内主要电器设备
附表20 GG-1A(F)型高压开关柜一次线路方案典型组合接线
附表21GG-1A-J型高压计量柜一次线路及柜内主要电器设备
附表22JYN2-10型开关柜一次线路方案及柜内主要电器设备
附表23一次线路方案组合示例
附表24GR-1、GR-1C、GR-1Y型高压电容器柜一次线路方案及主要电器
设备
附表25TBB型并联补偿成套装置技术数据
附表2635kV以上户外独立式电流互感器技术数据
附表2710kV级电流互感器的技术数据
附表28电压互感器的技术数据
附表29支柱式绝缘瓷瓶和穿墙套管的技术数据
附表3010kVNKL型铝电缆水泥电抗器技术数据
附表316kVNKL型铝电缆水泥电抗器技术数据
附表32并联电容器的技术数据
附表33Dl-20(30)系列电流继电器的技术数据
附表34DY、LY系列电压继电器的技术数据
附表35时间继电器的技术数据
附表36中间继电器的技术数据
附表37信号继电器的技术数据
附表38常用测量仪表与继电器电流线圈的负荷值
附表39常用测量仪表及继电器电压线圈消耗容量
附表40电气设备种类的单字母基本符号(摘自GB7159―87)
附表41工业企业供电常用电气设备的文字符号
附表42常用电气图图形符号
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我必须承认,这本书的语言风格是我近期接触到的技术文献中最为流畅和易懂的之一。很多同类书籍,为了追求“严谨”,常常会把句子写得拗口晦涩,读起来非常费力,需要反复琢磨才能领会其意图。然而,这本书的作者显然在这方面下足了功夫,他们用一种非常贴近工程实践者口吻的文字进行阐述,专业术语的引入和解释都非常到位,恰到好处。特别是对于那些需要跨学科理解的知识点,比如供电系统与自动化控制的接口部分,作者的处理方式就显得尤为高明,既保持了技术的准确性,又保证了阅读的舒适度。这种“润物细无声”的教学方式,极大地提升了学习效率,让我能够更快地掌握核心概念,并将精力集中在设计和实验的实施层面,而不是被复杂的文字游戏所困扰。

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从一个设计规范的角度来看,这本书的价值无可估量。它不仅仅是知识的传递,更像是一本“最佳实践指南”。书中对于设计参数的选择、安全裕度的计算以及设备选型的原则,都有着非常明确且可追溯的依据。我注意到,许多章节都引用了最新的国家或行业标准,这对于确保我们课程设计成果的合规性和先进性至关重要。更难能可贵的是,它没有将标准视为教条,而是深入剖析了标准背后的工程哲学——为什么需要这样的限制,以及在特定工况下如何进行合理的“变通”而不牺牲安全性。这为我们这些未来的工程师提供了宝贵的“裁量权”的培养基础。相比于其他侧重理论推导的书籍,这本书提供的是一套可以直接投入使用的、经过市场检验的设计工具箱。

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这本书在实验指导部分的详尽程度,几乎达到了可以取代现场助教的程度。每一个实验步骤都描述得细致入微,从仪表的接线图、安全注意事项到数据采集的规范,无一遗漏。我特别喜欢它在每个实验后附加的“误差分析与结果讨论”部分。这部分内容引导读者去思考“为什么我的结果和标准值有偏差”,而不是简单地记录读数。它鼓励我们深入探究影响实验结果的各种随机和系统误差来源,比如电能质量波动、导线电阻变化等,并提供了一套系统性的分析框架。这种培养独立解决问题能力的导向,远比那些只告诉你“按照步骤做”的指导书要有价值得多。可以说,这本书是实践能力的绝佳磨刀石。

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这本书的装帧和排版着实让人眼前一亮,封面设计简洁大气,采用了比较沉稳的蓝色调,很符合工业技术类书籍的气质。内页纸张质感也相当不错,印刷清晰,即便是初次接触此类专业书籍的读者,也能感受到其专业性。我特别欣赏它在结构布局上的用心,章节划分逻辑清晰,从基础理论到实际应用,循序渐进,让人在阅读过程中不会感到突兀或迷茫。尤其是一些关键公式和技术图表的呈现方式,非常直观,即便是复杂的电气原理图,也能通过清晰的线条和标注让人一目了然。这对于我们这种需要反复对照理解的实践者来说,无疑大大降低了学习的门槛。当然,作为一本指导书,其实用性才是王道,而这本书在这方面确实做得非常到位,它不像某些理论书籍那样空泛,而是紧密结合了“课程设计”和“实验指导”的核心要求,为读者提供了坚实的理论支撑和可操作的实践路径。可以说,光是翻阅这本书的目录和章节结构,就已经让人对接下来的学习内容充满了期待。

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这本书的深度和广度令人印象深刻,它并非只是简单地罗列知识点,而是将工业供电系统的各个环节进行了系统性的解构和重组。我最欣赏的一点是,它在讲解概念时,总能巧妙地穿插实际工业场景中的案例分析。比如,在讨论继电保护的章节时,作者没有停留在纯粹的数学模型上,而是结合了变电站的实际布局和故障排查流程来阐述,这使得原本抽象的保护动作逻辑变得鲜活起来。这种“理论联系实际”的处理方式,极大地增强了书本内容的实用价值。我感觉自己不是在读一本教科书,而是在跟随一位经验丰富的工程师进行现场指导。即便是对于那些在实际项目中遇到过类似问题的人来说,书中提供的优化思路和标准规范也绝对是宝贵的参考资料,能够帮助我们审视和改进现有的设计方案,避免掉入常见的工程陷阱。

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