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目录1

第一部分波过程1

第一章输电线路的波过程1

§1-1 均匀无损单导线上的波过程1

一、波传播的物理概念1

二、波动方程解3

三、前行波和反行波5

§1-2 波的折射和反射6

§1-3 集中参数等值电路（彼德逊法则）11

§1-4 波经过电容和电感13

§1-5 波的多次折、反射网格法16

§1-6 集中参数L、C的等值线段19

§1-7 等值波法则22

§1-8 计算波过程的特性线法23

一、特性线法的基本原理23

二、应用特性线求解线路波过程的方法25

§1-9 平行多导线系统中的波过程29

一、波在平行多导线中的传播29

二、平行多导线的耦合系数30

三、平行多导线的等值波阻抗32

§1-10波的衰减和变形，冲击电晕的影响33

一、波沿线路传播时的衰减和变形33

二、冲击电晕对波过程的影响34

§1-11波过程数值计算的基本方法37

一、单根均匀无损线的暂态等值计算电路38

二、集中参数储能元件的暂态等值计算电路40

三、节点电压方程和节点导纳矩阵42

§1-12计算多导线线路波过程的模变换法48

一、多导线线路的波动方程48

二、多导线波动方程的模变换49

三、均匀换位线路的模变换50

四、多导线线路的等值计算电路55

练习题57

第二章变压器和电机绕组的波过程59

§2-1 单相变压器绕组的波过程59

一、等值电路和电位方程59

二、起始电位分布和入口电容61

三、稳态电位分布和振荡过程64

一、星形接线中性点接地（Y0）68

§2-2 三相变压器绕组的波过程68

二、星形接线中性点不接地（Y）69

三、三角形接线（△）69

§2-3 改善变压器绕组电位分布的措施70

一、对地电容电流补偿70

二、纵向电容补偿72

§2-4 变压器绕组之间的波过程73

一、静电感应电压分量73

二、电磁感应电压分量76

§2-5 变压器绕组波过程的电磁模拟和数值计算78

一、电磁模拟79

二、计算机计算79

§2-6 旋转电机绕组中的波过程81

练习题84

第二部分 雷电过电压85

第三章雷电特性及防雷保护装置85

§3-1 概述85

§3-2 雷电放电过程86

§3-3 雷电放电的计算模型89

§3-4 雷电参数的统计数据90

一、雷电流的波形和极性91

二、雷电流的幅值、波头、波长和陡度91

三、雷电放电的重复冲击次数和总持续时间93

五、地面落雷密度94

四、雷电日和雷电小时94

§3-5 雷电流的等值波形95

§3-6 避雷针和避雷线的保护范围96

一、避雷针的保护范围97

二、避雷线的保护范围98

§3-7 避雷器的基本类型和结构99

一、对避雷器的基本要求100

二、保护间隙和管型避雷器102

三、普通阀型避雷器103

§3-9 阀型避雷器的电气特性103

§3-8 磁吹避雷器106

一、磁吹避雷器的火花间隙和阀片电阻106

二、复合式磁吹避雷器107

一、氧化锌非线性电阻片112

§310氧化锌避雷器112

二、氧化锌避雷器113

三、氧化锌避雷器的电气特性116

四、提高氧化锌避雷器保护性能的措施117

§3-11接地装置120

一、接地和接地电阻的基本概念120

二、工作接地、保护接地与防雷接地121

三、工程实用的接地装置123

练习题128

第四章输电线路的雷电过电压及保护129

§4-1概述129

§4-2 输电线路的感应过电压130

一、雷击线路附近大地时导线上的感应过电压131

二、避雷线的屏蔽作用132

三、雷击线路塔顶时导线上的感应过电压133

§4-3 雷击导线——绕击时的过电压133

一、绕击率133

二、绕击过电压计算134

三、绕击耐雷水平135

§4-4 雷击杆塔反击时的过电压135

一、塔顶电位136

二、导线电位138

三、绝缘子串的作用电压和闪络138

四、雷击塔顶反击的耐雷水平139

§4-5 雷击避雷线档距中央时的过电压140

§4-6 输电线路的雷击跳闸率142

§4-7 雷击线路的电气几何模型145

二、电气几何模型的作图法146

一、电气几何模型的基本概念和假设146

三、用电气几何模型分析线路绕击事故148

§4-8 输电线路雷电过电压的数值模拟149

一、计算模型150

二、等值计算电路151

§4-9 蒙特卡洛法计算输电线路的雷击跳闸率152

§4-10输电线路的防雷保护措施154

练习题155

第五章发电厂变电所的雷电过电压及保护157

§5-1 概述157

§5-2 发电厂和变电所的直击雷保护158

一、避雷器的保护动作过程分析161

§5-3 变电所的侵入波过电压保护161

二、被保护设备上的过电压分析162

三、变电所的侵入波保护方式168

§5-4变电所的进线段保护170

一、35kV及以上变电所的进线段保护170

二、35kV小容量变电所进线段保护的简化173

§5-5 三绕组变压器、自耦变压器及变压器中性点的防雷保护173

一、三绕组变压器的保护173

二、自耦变压器的保护174

三、变压器中性点的保护175

§5-6 旋转电机的防雷保护175

一、旋转电机防雷保护的特点175

二、直配发电机的防雷保护176

三、经变压器与架空线路连接的发电机的防雷保护179

§5-7 气体绝缘变电所（GIS）的过电压保护和绝缘配合183

一、GIS变电所过电压保护的特点184

二、GIS变电所的过电压保护接线方式185

三、GIS变电所保护用的避雷器型式187

§5-8 变电所雷电侵入波过电压保护的数值分析188

一、计算条件及参数189

二、用补偿法计算含有非线性电阻元件——避雷器的电路190

§5-9 用统计模拟法预测变电所的防雷可靠性193

练习题195

第三部分内部过电压197

第六章 电力系统工频电压升高197

§6-1概述197

一、均匀长线及其稳态解198

§6-2 空载长线路的电容效应198

二、空载长线路的电容效应201

三、电源阻抗对空载长线路电容效应的影响203

§6-3 不对称短路引起的工频电压升高204

§6-4 甩负荷引起的工频电压升高207

§6-5 工频电压升高的限制措施209

§6-6 并联电抗器的中性点小电抗与潜供电流213

练习题215

第七章 电力系统操作过电压216

§7-1 概述216

§7-2 合闸空载线路过电压217

一、产生合闸过电压的物理过程217

二、影响因素及限制措施221

§7-3 切除空载线路过电压223

一、重燃过程分析224

二、影响因素及限制措施224

§7-4 切除空载变压器过电压226

一、截流现象分析227

二、影响因素及限制措施229

§7-5 解列过电压231

§7-6 利用断路器的并联电阻限制分、合闸过电压232

一、利用断路器的并联电阻限制合闸空载线路过电压232

二、利用断路器的并联电阻限制分闸空载线路过电压234

§7-7 利用避雷器限制操作过电压236

§7-8 中性点不接地系统的弧光接地过电压239

一、间歇性电弧239

二、弧光接地过电压产生的基本原理241

三、弧光接地过电压的影响因素243

§7-9 消弧线圈的应用244

一、消弧线圈的消弧原理244

二、消弧线圈的补偿度245

练习题248

第八章 电力系统谐振过电压250

§8-1 概述250

§8-2 线性谐振过电压251

§8-3 铁磁元件的非线性特性255

§8-4 基波铁磁谐振256

§8-5 断线引起的铁磁谐振过电压260

一、中性点绝缘系统中发生单相断线261

二、中性点直接接地系统中发生单相断线262

§8-6 传递过电压265

§8-7 电力系统中高频和分频铁磁谐振268

§8-8 超高压系统中的谐振过电压271

一、工频谐振过电压271

二、高频谐振过电压274

三、分频谐振过电压275

§8-9 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压277

一、工频位移过电压279

二、谐波谐振过电压282

三、限制措施283

§8-10参数谐振——同步电机的自激过电压284

练习题288

§9-1 概述291

第九章电力系统绝缘配合291

第四部分 绝缘配合291

§9-2 绝缘配合的原则292

§9-3 中性点接地方式对绝缘水平的影响294

§9-4 绝缘配合的惯用法与变电所内电气设备绝缘水平的确定296

一、惯用法的基本概念296

二、变电所电气设备绝缘水平的确定296

§9-5 绝缘配合的统计法300

一、统计法300

二、简化统计法301

§9-6 架空输电线路绝缘水平的确定303

一、绝缘子串中绝缘子片数的确定303

二、导线对杆塔的空气间隙的确定306

主要参考书308