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前言1

第四篇 暂态分析与控制1

第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算1

第一节 电力系统短路的概念1

一 短路的原因和分类1

二 短路后果和预防措施2

三 短路计算的目的2

四 短路计算的简化假设3

第二节 无穷大功率电源供电系统三相短路电流的分析计算4

一 无穷大电源4

二 三相短路的暂态过程4

三 短路冲击电流、最大有效值电流和短路功率8

第三节 同步发电机突然三相短路电磁暂态过程12

一 发电机物理描述12

二 同步发电机正常运行12

三 同步发电机机端突然三相短路电流波形17

四 三相短路物理过程20

五三相短路电流计算22

第四节 实用计算26

一 运算曲线概念26

二 运算曲线应用27

参考文献28

第十三章 不对称故障分析29

第一节 对称分量法29

一 对称分量法物理解释29

二 对称分量法的应用34

第二节 电力系统中元件的序参数计算41

一 三相输电线的零序参数42

二 变压器的零序参数和等值电路56

三 同步电机的序参数66

第三节 电力系统序网的建立67

第四节 不对称短路分析71

一 简单不对称短路分析71

二 简单不对称短路时网络中的电流和电压计算87

三 电压和电流对称分量经变压器后的相位变化91

四 各种不对称短路电流值与三相短路电流值的比较108

参考文献110

第十四章 导体的发热及电动力计算与电气设备选择111

第一节 导体的发热问题111

第二节 均匀导体的发热计算114

一 均衡导体的长期发热及载流量的确定114

二 均匀导体的短时发热计算118

第三节 均匀导体短路时的电动力123

一 两平等导体间的电动力123

二 三相导体短路时的电动力125

第四节 电气设备选择的一般条件129

一 按正常工作条件选择电气设备129

二 按短路情况检验热稳定及动稳定131

第五节 母线及绝缘子与穿墙套管的选择133

一 母线的材料及类型和敷设方法133

二 绝缘子与穿墙套管的选择140

第六节 高压开关电器的选择143

一 一断路器的选择143

二 隔离开关的选择144

三 高压熔断器的选择144

第七节 限流电抗器的选择146

一 按额定电压和额定电流选择146

二 电抗百分值的选择146

三 短路热稳定和动稳定校验147

参考文献150

第十五章 机电动态与稳定性151

第一节 机电动态151

第二节 电力系统的功角稳定152

一 电力系统的静态稳定152

二 电力系统的暂态稳定157

三 电力系统的振荡与失步161

第三节 电力系统的电压稳定162

一 电力系统的静态电压稳定162

二 电力系统的暂态电压稳定166

第四节 电力系统的频率稳定172

一 功率缺额与系统频率的下降173

二 系统频率变化的动态过程173

三 自动低频减载175

参考文献176

第十六章 线路和绕组中的波过程177

第一节 单相均匀无损耗线路上的行波177

一 波动方程177

二 波动方程解的物理意义——前行波和反行波178

第二节 波的折射和反射181

一 计算节点电压的等值电路（彼德逊法则）181

二 由几条线路同时来波时的节点电压计算184

第三节 波通过串联电感和并联电容185

第四节 波在有限长线段上的多次折反射188

第五节 波在平行多导线系统中的传播191

第六节 波的衰减和变形194

第七节 单相变压器绕组中的波过程195

一 起始电位分布196

二 稳态电位分析198

三 过渡过程198

第八节 三相变压器绕组中的波过程201

一 星形接法且中性点接地（YO）201

二 星形接法且中性点不接地（Y）201

三 三角形接法202

第九节 冲击电压在绕组间的传递202

一 静电分量203

三 磁分量203

参考文献203

第五篇 电力系统的绝缘与过电压204

第十七章 电力系统的绝缘204

第一节 气体放电及气体绝缘电气设备204

一 均匀电场中的气体放电204

二 放电类型207

三 影响气体放电过程的各种因素208

四 空气间障的击穿电压213

五 高电气强度气体 SF6及气体绝缘设备214

第二节 绝缘子和沿面放电216

一 绝缘子类型216

二 干湿状态下绝缘子的沿面放电217

三 长绝缘子串的电压分布217

四 沿套管表面的放电218

五 污秽绝缘子的沿面放电220

第三节 液体及固体电介质的电气特性和电气设备的内绝缘222

一 液、固体电介质的电气特性222

二 绝缘的老化224

三 电气设备的内绝缘227

参考文献232

第十八章 电力系统过电压233

第一节 稳态过电压的电路基础233

一 电感-电溶效应233

二 基波铁磁谐振过电压234

三 参数谐振过电压236

第二节 稳态过电压举例236

一 空载长线的电容效应236

二 单相接地时的健全相电压升高240

第三节 暂态过电压的电路基础242

一 直流电源合闸于 L-C串联回路242

二 直流电源合闸于 R-L-C回路248

三 交流电源合闸于R-L-C回路249

第四节 暂态过电压举例252

一 空载线路的合闸过电压252

二 空载线路的拉闸过电压254

第五节 雷电侵入波过电压的保护256

一 避雷直接状设在变压器端口256

二 被保护设备与避雷器间有一段距离257

参考文献259

第十九章 电力系统中性点接地方式260

第一节 电力系统的中性点260

第二节 中性点不接地系统261

第三节 中性点直接接地系统262

第四节 中性点经电阻接地263

一 高电阻接地264

二 低电阻接地264

第五节 中性点经电抗器接地265

第六节 中性点谐振接地266

一 基本原理266

二 消弧线圈孤配置与运行269

第七节 中性点接地变压器270

第八节 各种接地方式的比较271

参考文献273

第二十章 交流电气装置的绝缘配合274

第一节 影响绝缘水平的因素274

一 按系统最高电压划分范围274

二 中性点接地方式274

第二节 绝缘配合的方法275

一 惯用法275

二 统计法276

第三节 架空送电线路的绝缘配合276

第四节 变电所电气设备的绝缘配合278

一 雷电过电压下的绝缘配合278

二 操作过电压下的绝缘配合278

参考文献279

第六篇 计算机监控及输电系统新技术280

第二十一章 计算机在电力系统中的应用280

第一节 发电厂的计算机监控系统280

一 计算机监控系统的发展历史280

二 计算机监控系统的组成281

三 计算机监控系统的特点和功能283

四 计算机控制系统的分类284

第二节 发电厂计算机监控系统的数据采集及处理287

一 模拟量通道288

二 开关量通道291

第三节 发电厂生产过程的监视与控制291

一 运行参数的监视291

二 运行参数的制表打印292

三 屏幕显示293

四 报警分析293

五 运行参数的趋势预测294

第四节 变电站的计算机监控系统294

一 监控系统的基本功能295

二 监控系统的功能结构296

三 监控系统的组态297

四 监控系统的信息处理及远方终端297

五 监控系统的交流采样方法298

第五节 电网调度管理自动化299

一 SCADA功能299

二 电网控制和管理300

参考文献303

第二十二章 远距离输电与电网互联304

第一节 远距离输电概念304

第二节 交流远距离输电305

一 交流远距离输电基本特征305

二 线路的理想功率极限307

三 输电线受端PU曲线分析310

四 交流远距离输电的参数补偿311

第三节 直流输电316

一 直流输电系统的接线方式与构成317

二 直流输系统的工作原理321

三 直流输电系统的基本调节方式329

四 高压直流输电技术的发展331

第四节 灵活交流输电332

一 晶闸管控制的串联电容器（TCSC）333

二 静止调相机（STATCOM）341

三统一潮流控制器（UPFC）349

第五节 电网互联353

一 电网互联的经济效益353

二 电网互联方法354

三 我国全国联网的格局355

参考文献357