具体描述
《中等职业学校教学用书电气运行与控制专业·工厂供电(第2版)》是根据教育部审定的中等职业学校重点建设专业之一的“电气运行与控制”专业中“工厂供电”课程“教学指导方案”编写的。《中等职业学校教学用书电气运行与控制专业·工厂供电(第2版)》共10章。首先，介绍工厂供配电工作意义、要求及课程任务，扼要讲述供配电相关的基本知识；然后，分别介绍工厂供配电系统的主要电气设备，供配电系统的线路和结构，负荷计算和短路概念，电器和导体的选择，继电保护装置及二次回路，防雷、接地及电气安全，电气照明技术，电能的节约，工厂供配电系统的运行维护与检验。
根据“教学指导方案”要求及中等职业教育特点，《中等职业学校教学用书电气运行与控制专业·工厂供电(第2版)》加强了工厂供电系统运行维护方面的内容，突出了“安全”教育，强调了操作规范，重在培养学生的职业技能。为便于学生更好地掌握知识，每章末附有思考题和习题，在书末附有工厂供电实验指导书和部分习题答案。书中还贯彻了我国最新的规范和标准。
《机械之心：工业时代的动力之源》 序言 在人类文明的长河中，每一次重大的技术飞跃都伴随着对能量的深刻理解与驾驭。从钻木取火的原始时代，到蒸汽机的轰鸣划破宁静，再到如今由电流驱动的复杂系统，能量始终是驱动进步的核心动力。而工业，作为现代社会最显著的特征之一，其心脏跳动的节律，无不依赖于稳定、高效、可靠的电力供应。本书《机械之心：工业时代的动力之源》便旨在深入剖析这一至关重要的领域，它不仅仅是关于电线的连接和电压的测量，更是关于如何将无形的电能转化为推动巨型机械运转、照亮生产线、乃至改变整个社会面貌的强大力量。 我们常在宏伟的工厂建筑群前驻足，被其规模所震撼，但往往忽略了隐藏在其钢铁骨架深处，那股看不见却又无处不在的能量之流——电力。正是这股能量，赋予了机器生命，使流水线上的零件精准对接，让精密的仪器得以运作，最终将原材料塑造成我们日常生活中不可或缺的商品。本书将带领读者走进工业电力系统的深层世界，揭示其复杂而精妙的设计理念、严谨而科学的运行机制，以及背后无数工程师的智慧与汗水。 我们试图描绘的，不是一个枯燥的技术手册，而是一部关于力量的史诗，关于工业革命如何被电力点燃，关于现代社会如何建立在稳固的供电基石之上。本书将从电力本身的性质与产生说起，追溯其在工业应用中的发展历程，进而深入探讨各类工业供电系统的构成、工作原理、保护措施以及管理策略。我们还将触及一些前沿的电力技术在工业领域的应用，以及未来的发展趋势，以期为读者提供一个全面、深刻、且富有启迪性的视角。 第一章：电的本质与工业的萌芽 在深入工业供电系统之前，理解电力的基本属性是必不可少的。本章将回顾电荷、电流、电压、电阻等基本概念，并简要介绍法拉第、爱迪生、特斯拉等先驱在电学领域的发现与贡献，这些奠基性的研究成果，直接催生了电力在工业领域的应用。我们将探讨早期工业是如何尝试利用机械能、水力、风力等形式获取动力，以及为何这些方式最终被电能所取代。爱迪生直流电系统的推广与挑战，以及特斯拉交流电系统革命性的突破，是如何为现代工业供电奠定基础的。通过回顾这段历史，我们可以更好地理解电力技术选择的必然性，以及它对工业化进程产生的颠覆性影响。 第二章：工业电力系统的脉络——发电与输电 工业心脏的跳动，始于发电厂的轰鸣。本章将详细介绍不同类型的工业发电厂，包括火力发电、水力发电、核能发电，以及近年来日益重要的可再生能源发电（如风力、太阳能）。我们将剖析其能量转换过程，以及发电厂在整个电力系统中的核心地位。 随后，电力需要跨越遥远的距离，抵达每一处需要它的工业生产线。本章将聚焦于电力输送环节。我们将深入探讨高压输电线路的建设原理、电压等级的选择依据，以及变电站的功能。从架空输电线路到地下电缆，从升高电压以减少传输损耗，到降低电压以适应不同设备的用电需求，输电系统如同工业的血管，将能量源源不断地输送到各个角落。此外，我们还将讨论电能在传输过程中的损耗问题，以及如何通过技术手段来优化输电效率。 第三章：稳定跳动的心脏——配电系统 当电力抵达工厂附近，就需要一个精密的网络将其分配到各个车间、设备。本章将着重阐述工业配电系统的构成与工作原理。我们将详细介绍变电站的二次设备，如断路器、隔离开关、互感器等，它们如同配电系统的“卫士”和“调节器”，确保电力安全、稳定地分配。 我们将深入研究不同类型的工业配电网，例如放射式、环网式、放射-环网混合式等，分析它们在可靠性、灵活性和经济性方面的优劣。对于大型工厂而言，如何构建一个分层级、高效率的配电网络至关重要。本章还会介绍电能表、电能计量系统，以及无功功率补偿装置等关键设备，它们共同协作，确保工厂内的用电质量达到标准。 第四章：驱动巨兽的能量——工业用电负载分析 不同于家庭用电，工业用电负载具有显著的特点：功率大、负荷变化剧烈、对供电质量要求极高。本章将详细分析工业生产中常见的用电负载类型，包括电动机、电加热设备、照明设备、焊接设备、自动化控制系统等。 我们将深入探讨电动机作为工业最主要的动力源，其工作原理、启动特性以及对电网的影响。对于感应电机、同步电机等不同类型的电机，我们将分析它们的功率因数、谐波产生等问题。电加热设备，如电阻炉、电弧炉，其功率消耗巨大，对电网的冲击也较大。自动化控制系统虽然功率不大，但其对电能质量的要求极为苛刻，任何微小的波动都可能导致生产中断。 此外，本章还将讨论负荷的特性，如负荷率、利用率、同期系数等，以及这些参数如何影响电力系统的设计和运行。了解不同负载的特性，是构建安全可靠的工业供电系统的基础。 第五章：守护光明与生产——工业电力保护与安全 电力系统的稳定运行，离不开严密的保护措施。本章将聚焦于工业电力系统的保护原理与技术。我们将介绍过电流保护、过电压保护、欠电压保护、差动保护等常见的保护方式，并分析它们在不同电气设备上的应用。 断路器、继电器、熔断器等保护装置，如同电力系统的“免疫系统”，能够迅速检测并隔离故障，防止事故的蔓延。我们将深入探讨这些保护装置的动作原理、整定原则以及如何进行校验。 此外，本章还将强调工业电力系统的安全运行。包括雷电防护、接地系统、防爆措施、人身触电保护等。安全是工业生产的生命线，电力安全更是重中之重。通过对这些保护与安全措施的详细阐述，读者将能深刻理解工业电力系统是如何在复杂环境中保持稳定运行的。 第六章：效率与智能——工业电力系统的优化与管理 随着技术的发展，工业电力系统的优化与智能化管理成为必然趋势。本章将探讨如何通过科学的管理手段和先进的技术，提高电力系统的运行效率，降低能源消耗。 我们将介绍功率因数补偿的重要性，以及如何通过电容器组、同步调相机等设备来提高功率因数，减少线路损耗。能源管理系统（EMS）的应用，能够实现对工厂内能源消耗的实时监控、分析和优化。智能电网技术在工业领域的应用，如分布式能源接入、需求侧响应、储能技术等，将为工业供电带来新的活力。 此外，本章还将讨论电力系统的故障诊断与分析，以及如何利用大数据、人工智能等技术来预测故障，提高系统的可用性。通过对这些优化与管理策略的介绍，读者将能看到工业电力系统如何从传统的“供给”模式，向更具智慧和可持续性的“智能服务”模式演进。 第七章：未来的电能之路——工业电力的新视野 展望未来，工业电力系统将迎来更深刻的变革。本章将探讨一些前沿的电力技术在工业领域的应用前景，以及可能的发展方向。 例如，新型发电技术的突破，如小型模块化反应堆（SMR）、先进的储能技术（如固态电池、氢能储能）将为工业提供更灵活、更清洁的能源选择。智能微电网技术，能够将工厂与区域电网解耦，实现能源的自主管理和优化。而对电力电子技术的深入应用，如柔性直流输电（LCC）、高压直流输电（HVDC），将进一步提升输电效率和系统可靠性。 工业4.0的推进，意味着生产过程的自动化、数字化和智能化程度将空前提高，这将对电力系统的实时性、动态性和灵活性提出更高的要求。本书的最后一章，将试图勾勒出未来工业电力系统的发展蓝图，为读者提供一个关于工业动力之源的未来畅想。 结语 《机械之心：工业时代的动力之源》穿越了电力的基本原理，纵览了工业供电系统的过去、现在与未来。它不仅仅是一部技术著作，更是一部关于人类如何利用智慧驾驭自然力量，驱动社会进步的史书。从宏观的电网结构，到微观的设备细节，我们试图为读者呈现一个清晰、完整、且引人入胜的工业电力世界。希望本书能激发读者对这一关键领域更深入的了解与思考，理解那股驱动现代工业运转的无形力量，正是它，赋予了冰冷的机械以生命，塑造了我们今天所生活的这个高效、便捷的工业时代。
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