电力计算手册 原书第4版PDF电子书下载

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第1章 基础网络分析 1

1.1 直流串并联网络分析 1

1.2 直流网络的支路电流分析法 5

1.3 直流网络的网孔分析法 6

1.4 直流网络的节点分析法 7

1.5 利用叠加定理求解直流网络 8

1.6 利用戴维南定理求解直流网络 9

1.7 利用诺顿定理求解直流网络 10

1.8 平衡的直流桥网络 11

1.9 不平衡的直流桥网络 12

1.10 正弦波分析 13

1.11 方波分析 14

1.12 偏移波分析 15

1.13 由直流电压源和交流电压源串联组成的非正弦输入的电路响应 16

1.14 串联RLC电路的交流稳态分析 17

1.15 并联RLC电路的交流稳态分析 18

1.16 交流串并联网络分析 20

1.17 交流电路的功率分析 21

1.18 有功功率因数和无功功率因数分析 22

1.19 功率因数校正 23

1.20 交流电路的最大传输功率 24

1.21 平衡？-？联结系统分析 25

1.22 平衡△-△联结系统分析 26

1.23 积分电路对方波的响应 28

1.24 参考文献 29

第2章 测量仪表 30

2.1 简介 30

2.2 电压测量 30

2.3 电流测量 32

2.4 利用单相功率表进行功率测量 34

2.5 利用三相功率表进行功率测量 36

2.6 无功功率测量 37

2.7 有功功率因数测量 38

2.8 电能计量 38

2.9 电力最大需量测量 39

2.10 非电量测量 40

2.11 参考文献 40

第3章 直流电动机和发电机 41

3.1 用于转速和电压测量的直流测速发电机 41

3.2 从空载饱和曲线获得他励直流发电机的额定工况 41

3.3 复励直流发电机的输出条件计算 43

3.4 直流发电机中产生平复励的串励增磁计算 44

3.5 直流发电机中间极绕组的计算 45

3.6 直流电机补偿绕组的设计 46

3.7 自励直流发电机定子绕组和电枢绕组的电阻计算 48

3.8 并励直流发电机的效率计算 48

3.9 他励直流电动机的转矩和效率计算 49

3.10 并励直流电动机手动起动器的设计 51

3.11 选择直流电动机时在工作周期上的考虑 52

3.12 并励直流电动机电枢反应的计算 54

3.13 他励直流电动机动力制动 55

3.14 直流电动机的三相晶闸管整流器（SCR）驱动 56

3.15 根据电枢电流、空载饱和曲线确定并励直流电动机转速 58

3.16 直流电动机的斩波驱动 59

3.17 并励直流电动机反电动势自动起动器的设计 60

3.18 参考文献 61

第4章 变压器 62

4.1 变压器电压比分析 62

4.2 升压变压器分析 62

4.3 变压器带载分析 63

4.4 阻抗匹配变压器的选择 64

4.5 多绕组变压器的性能 64

4.6 三绕组变压器的阻抗变换 65

4.7 二次侧有抽头的变压器的选择 66

4.8 变压器特性与性能 66

4.9 带感性负载的变压器性能分析 67

4.10 带容性负载的变压器性能分析 69

4.11 变压器电压调整率的计算 70

4.12 变压器效率的计算 70

4.13 变压器最大运行效率分析 71

4.14 全天效率计算 72

4.15 带周期性负载的变压器的选择 72

4.16 短路状态下的变压器分析 73

4.17 利用开路及短路实验计算变压器等效电路参数 73

4.18 升压自耦变压器的性能（降／升压变压器运行在升压模式） 75

4.19 D-Y联结的三相变压器组作为发电机升压变压器的分析 76

4.20 开口D-d联结系统的性能 77

4.21 Scott接线系统分析 78

4.22 参考文献 79

第5章 三相感应电动机 80

5.1 简介 80

5.2 等效电路 80

5.3 等效电路参数的计算 81

5.4 性能特征 82

5.5 反向制动 85

5.6 制动 87

5.7 自耦变压器起动 90

5.8 串电阻起动 91

5.9 串电抗起动 93

5.10 串并联起动 94

5.11 多级起动 94

5.12 转速控制 96

5.13 线电压控制 96

5.14 频率控制 97

5.15 电动机起动及转速控制选择 98

5.16 恒负载电动机的选择 101

5.17 变化负载电动机的选择 102

5.18 参考文献 104

第6章 单相电动机 105

6.1 根据空载试验和堵转试验确定单相感应电动机等效电路 105

6.2 单相感应电动机的转矩和效率计算 106

6.3 根据单相感应电动机等效电路确定输入条件和内部产生的功率 108

6.4 根据单相感应电动机近似等效电路计算输入条件和内部产生的功率 109

6.5 根据单相感应电动机等效电路计算损耗和效率 111

6.6 电容电动机起动转矩计算 112

6.7 电阻起动分相电动机的起动转矩 113

6.8 隐极电动机的损耗及效率 114

6.9 磁阻电动机的同步转速及产生的转矩 116

6.10 磁阻电动机平均机械功率的最大值 117

6.11 小功率电动机最大转矩—转速关系 119

6.12 推斥电动机励磁绕组及电枢绕组设计 120

6.13 通用电动机的机械功率及交／直流转矩比较 122

6.14 单相串励电动机（通用）等效电路以及相量图 123

6.15 参考文献 125

第7章 同步电机 126

7.1 标幺制的基准值 126

7.2 d轴电抗标幺值 127

7.3 q轴电抗标幺值 128

7.4 开路时间常数标幺值 129

7.5 短路时间常数标幺值 129

7.6 稳态相量图 130

7.7 发电机容量曲线 131

7.8 发电调整 133

7.9 发电机短路比 134

7.10 输出的有功功率和功率因数 135

7.11 发电机的发电效率 135

7.12 同步功率系数 137

7.13 发电机接地变压器和电阻 137

7.14 功率因数的改善 138

7.15 参考文献 139

第8章 电力生产 140

8.1 主要参数的确定 140

8.2 电力发电机组优化 145

8.3 年容量因子 149

8.4 年固定费率 149

8.5 燃料成本 150

8.6 平均净热耗率 151

8.7 筛选曲线的构建 151

8.8 不同时和同时最大预测年负荷 154

8.9 必要的备用容量裕度规划 154

8.10 商业可用的系统额定容量 157

8.11 水力发电站 158

8.12 发电厂扩建规划中使用的大型机组和电厂的额定值 159

8.13 发电系统扩展计划的备选方案 159

8.14 安装机组的发电机额定容量 162

8.15 优化电厂设计 163

8.16 年运行与维护成本相对于安装资金成本 163

8.17 热耗率与投资成本和／或年运行与维护成本 164

8.18 替代燃料成本 168

8.19 容量惩罚 170

8.20 参考文献 171

第9章 架空输电线路和地埋电缆 172

9.1 简介 172

9.2 导体电阻 172

9.3 单根导体输电线路电感 173

9.4 两线输电线路电感 174

9.5 两线输电线路感抗 174

9.6 多股绞线输电线路电感 175

9.7 三相输电线路电感 175

9.8 三相线路的单相感抗 176

9.9 多导线输电线路的电感 176

9.10 多导线输电线路的感抗 177

9.11 分裂输电线路的感抗 178

9.12 查表法计算感抗 179

9.13 互感磁链的影响 181

9.14 考虑大地回路修正项的多导线输电线路的感抗 181

9.15 三相输电线路感性序阻抗 183

9.16 管道或者沟渠中电缆的感抗 184

9.17 计及大地回路修正项的多芯地埋电缆感抗 186

9.18 三相地埋电缆的感性序阻抗 190

9.19 输电线路的充电电流和容性无功功率 190

9.20 两线输电线路的电容 191

9.21 两线输电线路的容抗 192

9.22 三相输电线路的电容 192

9.23 三相输电线路的单相容抗 193

9.24 多导线输电线路的容性电纳 193

9.25 三相输电线路容性序电纳 194

9.26 与地埋电缆相关的容性电纳 195

9.27 有功功率-频率特性研究用输电线路模型 196

9.28 有功功率-频率特性研究用中等长度输电线路模型 196

9.29 有功功率-频率特性研究用长输电线路模型 197

9.30 复功率 198

9.31 波阻抗负荷 199

9.32 参考文献 199

第10章 电力网络 201

10.1 电力系统表示方法：发电机、电动机、变压器和线路 201

10.2 求解三相问题的标幺制 202

10.3 三相短路计算的标幺基准值 204

10.4 改变标幺量的基准值 206

10.5 Y-d和D-y转换 206

10.6 三绕组变压器的标幺电抗 208

10.7 复功率计算 209

10.8 利用灯泡检测电压相序 210

10.9 三相平衡系统的总功率 212

10.10 并联变压器之间的负载分配 213

10.11 Y-d变压器组的相位移 214

10.12 有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数的计算 216

10.13 功率图 217

10.14 利用静态电容器改善功率因数 218

10.15 利用三相同步电动机改善功率因数 219

10.16 双绕组变压器连接为自耦变压器的功率计算 220

10.17 两表法测量三相负载功率 221

10.18 开口三角形变压器的运行 222

10.19 三相电动机与平衡三角形联结负载并列运行时的有功功率和无功功率 224

10.20 参考文献 225

第11章 电力系统潮流分析 226

11.1 简介 226

11.2 术语 226

11.3 潮流方程的推导 227

11.4 电力系统潮流计算 230

11.5 利用高斯-赛德尔法进行电力系统潮流求解 231

11.6 高斯-赛德尔法潮流计算示例 233

11.7 牛顿-拉夫逊法（N-R）进行潮流计算 237

11.8 应用N-R法求解电力系统潮流方程 239

11.9 牛顿-拉夫逊法（N-R）求解示例 240

11.10 利用快速解耦（F-D）法进行电力系统潮流计算 244

11.11 快速解耦法求解示例 245

11.12 结束语 246

11.13 参考文献 247

第12章 电力系统控制 248

12.1 简介 248

12.2 电力系统控制 248

12.3 电力系统控制的目的 249

12.4 控制手段的分类 253

12.5 正常运行方式下控制设计的假设 254

12.6 在管制电力工业中的分层控制 254

12.7 在电力工业变化中的电力系统控制 257

12.8 结论 258

12.9 参考文献 258

第13章 短路计算 259

13.1 由短路试验确定变压器电压调整 259

13.2 单相变压器满负荷时端电压计算 260

13.3 三相平衡电路的电压及电流计算 261

13.4 三相短路电流计算 262

13.5 次暂态、暂态及同步短路电流 264

13.6 不平衡三相电路功率 266

13.7 序分量的计算 267

13.8 相量运算符j及a的性质 269

13.9 利用序分量计算复功率 270

13.10 不同相序的电抗及阻抗 271

13.11 两相短路计算 272

13.12 发电机、变压器及输电线路的零序电抗 274

13.13 单相接地短路计算 275

13.14 电动机提供的次暂态电流和断路器的选择 277

13.15 感应电动机的起动电流 278

13.16 感应电动机的短路电流 279

13.17 利用矩阵方程及矩阵转置计算母线电压 280

13.18 输电线潮流和ABCD常数 282

13.19 参考文献 283

第14章 系统接地 284

14.1 接地的目的 284

14.2 定义 285

14.3 基本计算过程 286

14.4 背景 287

14.5 接地电极垂直电极电阻的估算 292

14.6 复杂接地电极系统电阻／阻抗估算 300

14.7 电极系统（接地网）地电位上升估算 303

14.8 结论 304

14.9 计算机建模软件 305

14.10 参考文献 305

第15章 电力系统保护 307

15.1 简介 307

15.2 电流互感器的连接和尺寸 307

15.3 辐射型配电网的带时限过电流保护 311

15.4 差动保护 317

15.5 阶段式距离保护 319

15.6 小型电动机保护 321

15.7 数字保护基础 323

15.8 先进的数字通信 329

15.9 总结 331

15.10 参考文献 331

第16章 电力系统稳定 333

16.1 简介 333

16.2 动态建模及仿真 333

16.3 暂态稳定分析 339

16.4 单机无穷大系统仿真示例 341

16.5 程序自动化 345

16.6 暂态稳定设计准则的选择 345

16.7 暂态稳定辅助措施 350

16.8 低频减载方案的选择 353

16.9 稳态稳定性分析 354

16.10 电压稳定性分析 355

16.11 大规模动态仿真数据的准备 357

16.12 励磁及发电机模型的验证 360

16.13 直接数据驱动的稳定性分析 365

16.14 参考文献 367

第17章 热电联产 368

17.1 简介 368

17.2 汽轮机级的功率输出 369

17.3 发电机和机械损耗 371

17.4 锅炉给水泵和冷凝水泵的功率损耗 373

17.5 总功率和净功率输出 374

17.6 热耗和燃料消耗 374

17.7 热耗率 375

17.8 给水加热器的热平衡 375

17.9 基于燃气轮机的热电厂 376

17.10 热电联产模式中燃气轮机的输出和热耗率 377

17.11 STCP和GTCP的比较分析 378

17.12 参考文献 381

第18章 固定型电池 382

18.1 电池的选择 382

18.2 额定容量 384

18.3 C率 385

18.4 直流系统电池放电终止电压计算 387

18.5 确定电池容量的方法——恒电流法 387

18.6 确定电池容量的方法——恒功率法 388

18.7 恒功率负载电流的确定 388

18.8 正极板数量 389

18.9 放电特性 389

18.10 Fan曲线的使用 390

18.11 S曲线的使用 393

18.12 K因子的使用 395

18.13 电压下降——镍镉电池浮充 396

18.14 48V系统电池数量 396

18.15 125V及250V直流系统电池单元数量 397

18.16 镍铬电池单元的选择 397

18.17 负载曲线 397

18.18 随机负载曲线 400

18.19 第一分钟内负载 401

18.20 单一负载曲线电池容量 402

18.21 多负载曲线电池容量设计 403

18.22 安时容量 405

18.23 恒功率法进行电池容量计算 406

18.24 电池短路电流的计算 407

18.25 充电器容量 409

18.26 镍镉电池充电——恒电流法 409

18.27 温度和海拔对充电器的影响 410

18.28 电解质的硫酸（H2SO4）含量计算 411

18.29 参考文献 412

第19章 电力能源经济模型 414

19.1 自由贸易和公平交易 414

19.2 经济增长模型 416

19.3 规模经济 417

19.4 公司内部的竞争 420

19.5 经济调度 422

19.6 可避免费用 427

19.7 独立系统运行 429

19.8 微电网内的竞争处理 430

19.9 利率的制定 433

19.10 服务分类成本 434

19.11 费率设计 435

19.12 分时费率 437

19.13 燃料调整条款 438

19.14 分布式发电自由交易定价 438

19.15 参考文献 440

第20章 照明设计 441

20.1 简介 441

20.2 平均照度 441

20.3 点照度 442

20.4 工业区域室内照明系统设计 451

20.5 户外照明设计 453

20.6 道路照明系统 457

20.7 参考文献 460

第21章 电力电子 461

21.1 简介 461

21.2 术语 461

21.3 电力电子开关 462

21.4 DC-DC转换 469

21.5 AC-DC转换 479

21.6 DC-AC转换 488

21.7 参考文献 492

第22章 可再生能源 493

22.1 简介 493

22.2 风力发电 493

22.3 太阳能发电 496

22.4 不确定性分析 501

22.5 可再生能源规划及投资 503

22.6 参考文献 506

第23章 电能质量 507

23.1 简介 507

23.2 电压暂降分析 508

23.3 电压暂升 518

23.4 电磁暂态现象 524

23.5 电力系统谐波 530

23.6 参考文献 540

第24章 智能电网 541

24.1 智能电网的定义 541

24.2 智能电网的目标 542

24.3 相关计算 542

24.4 参考文献 544

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