架空輸電綫路電氣設計 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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適讀人群 ：電氣工程及其自動化專業的學生和從事輸電綫路設計與生産運行的工程技術人員
　　本書由加拿大電氣工程領域的知名專傢撰寫
　　本書涵蓋瞭有效設計架空綫路的全部知識
　　本書通過理論成果解決瞭實際問題

內容簡介

　　本書的英文原版由電力工程領域的國際專傢撰寫，全麵覆蓋瞭有效設計架空輸電綫路要求熟知的所有相關知識。書中論述瞭電網的交流電路與時序電路、交流電力係統的矩陣分析法、輸電綫路模型、交流電網潮流迭代分析法、對稱與非對稱故障、電壓與潮流控製、交流電網穩定性、高壓直流輸電(HVDC)、輸電綫路電場與電暈效應、輸電綫路雷擊特性、輸電綫路絕緣配閤、架空輸電綫路容量等內容。通過實際案例，闡明瞭如何應用理論知識解決實際問題的方法。希望本書的翻譯能夠為我國電氣工程及其自動化專業的學生和從事輸電綫路設計與生産運行的工程技術人員，全麵掌握架空輸電綫路設計與應用的所有相關知識提供一個全麵、快捷的途徑。

目錄

譯者序
原書前言
緻謝
第1章緒論
1.1電力係統發展曆史
1.2現代電力係統結構
1.3現代輸電係統的選擇
1.4架空輸電綫路的組成部分
1.5本書結構
1.5.1學習基本目標
1.5.2與工業資源和標準的聯係
1.5.3麵嚮水平
1.5.4第1章 緒論
1.5.5第2章 電網的交流電路和序電路
1.5.6第3章 交流電力係統分析的矩陣法
1.5.7第4章 架空輸電綫路模型
1.5.8第5章 輸電綫路建模
1.5.9第6章 交流輸電綫路潮流分析迭代法
1.5.10第7章 對稱性故障分析
1.5.11第8章 非對稱故障
1.5.12第9章 電壓與潮流控製
1.5.13第10章 交流電網的穩定性
1.5.14第11章 高壓直流輸電係統及柔性輸電裝置
1.5.15第12章 輸電綫路的電暈效應及電場效應
1.5.16第13章 輸電綫路的雷電特性
1.5.17第14章 輸電綫路絕緣配閤
1.5.18第15章 架空綫路導綫的載流特性
第2章電網的交流電路和序電路
2.1引言
2.2單相電路
2.2.1單相電路功率
2.2.2復功率
2.3三相電路
2.3.1平衡三相電路
2.3.2不平衡三相電路
2.4單綫圖和單相等效電路描述
2.5標幺製
2.5.1定義
2.5.2標幺製的優點
2.6電力係統元件對稱序阻抗
2.6.1對稱負載阻抗
2.6.2同步發電機
2.6.3電力變壓器
2.6.4傳輸綫
2.7序網絡
思考題
參考文獻
第3章交流電力係統分析的矩陣法
3.1引言
3.2發電機和阻抗的錶示
3.3節點分析法與節點導納矩陣（Ybus）
3.4迴路分析法與節點阻抗矩陣（Zbus）
3.5科龍節點縮減（Kron Reduction）消元法
3.6戴維南等效阻抗與阻抗矩陣Zbus的元素
3.7Zbus的修正
3.8直接構建Zbus的算法
思考題
參考文獻
第4章架空輸電綫路參數
4.1引言
4.2電阻
4.2.1直流電阻
4.2.2交流電阻
4.3電感
4.3.1雙綫式實心導體
4.3.2應用幾何平均半徑的復導綫
4.3.3等間距三相輸電綫路
4.3.4不等間距三相輸電綫路
4.3.5具有導綫組的分裂導綫輸電綫路
4.3.6雙迴路輸電綫路
4.3.7接地迴綫
4.4電容
4.4.1雙實心導綫綫路
4.4.2三相導綫等間距的輸電綫路
4.4.3三相導綫不等間距的輸電綫路
4.4.4采用自幾何均距（GMR）的分裂導綫
4.4.5具有中性綫和接地迴綫的輸電綫路
4.4.6雙迴路輸電綫路
思考題
參考文獻
第5章輸電綫路模型
5.1引言
5.2二端口網絡錶示輸電綫路的方法
5.3短輸電綫路模型
5.4中等長度輸電綫路
5.5長輸電綫路
5.5.1采用指數形式錶示
5.5.2采用雙麯函數形式錶示
5.5.3π形等效電路
5.6輸電綫路潮流分布
5.6.1最大潮流
5.6.2波阻抗負載
5.6.3費蘭梯（Ferranti）效應
5.6.4輸電綫路負載能力
思考題
參考文獻
第6章交流輸電綫路潮流分析迭代法
6.1引言
6.2電力潮流問題
6.3高斯�踩�德爾分析方法
6.4牛頓�怖�夫遜法
6.5解耦牛頓�怖�夫遜潮流功率
6.6快速解耦牛頓�怖�夫遜潮流功率
思考題
參考文獻
第7章對稱性故障分析
7.1引言
7.2R�睱串聯電路故障
7.3連接單颱同步發電機的空載綫路故障
7.4連接單颱同步發電機的帶負載綫路故障
7.5電網係統故障
7.5.1采用同步發電機電動勢計算電網係統故障
7.5.2采用戴維南等效電路計算網絡係統故障
7.5.3利用母綫節點阻抗矩陣Zbus計算電網係統故障
思考題
參考文獻
第8章非對稱性故障
8.1引言
8.2非對稱性故障的類型
8.3采用序網路互連的故障計算方法
8.3.1單相接地（綫對地）短路故障
8.3.2兩相或綫對綫短路（L�睱）故障
8.3.3兩相短路接地（L�睱�睪）故障
8.3.4開路故障
思考題
參考文獻
第9章電壓與潮流控製
9.1引言
9.2無功功率的産生與吸收
9.2.1負載
9.2.2架空輸電綫路
9.2.3地下電纜
9.2.4電力變壓器
9.2.5電容器組
9.2.6並聯電抗器
9.2.7同步電機
9.3串聯補償
9.4並聯補償
9.4.1並聯電容器
9.4.2並聯電抗器
9.5電壓控製方法
9.5.1發電機勵磁控製係統
9.5.2無功功率注入
9.5.3可調分接頭的變壓器
思考題
參考文獻
第10章交流電網的穩定性
10.1引言
10.2同步電機動力學特性及其轉子運動方程
10.3靜態穩定性
10.4暫態穩定性
10.4.1等麵積法則
10.4.2轉子運動方程數值解
10.5提高係統穩定性的措施
10.5.1快速重閤閘
10.5.2斷路器的單極運行
10.5.3靜態穩定性極限的提高
10.5.4快速切除故障
10.5.5快速勵磁係統
10.5.6快速調閥
10.5.7HVDC連接
思考題
參考文獻
第11章高壓直流輸電係統及柔性輸電裝置
11.1引言
11.2高壓直流輸電的曆史
11.3特性與缺陷
11.4換流器

前言/序言

　　原 書 前 言
　　電力係統是有史以來人類所構造的最復雜的係統之一。利用復雜的數學模型，構建、規劃和擴展瞭電力係統，使其滿足與服務於日益增長的人口對供電的要求。由20世紀留給我們的這個遺産（即電力係統），一方麵為整個21世紀提供經濟可靠的電力服務，另一方麵也可能遭受越來越多的毀滅性的打擊。在過去40年裏全球所發生的五次最嚴重的停電事故中，其中就有三次發生於2000—2010年之間。在美國東北部和加拿大的安大略省，約5500萬人口遭遇瞭2003年8月14日的大停電的影響，而這次事故的起因最初是由高溫和低風期間架空輸電綫路弧垂過大引起的。這個意外偶然事故最終導緻欠電壓和過電流的穩定性問題，造成256颱發電機被係統隔離5min。這次特大停電事故造成的經濟損失超過60億美元。但總體來看，美國每年因電力質量問題所産生的經濟損失則是這次大停電事故所造成的經濟損失的20倍，即電力質量問題産生的經濟損失接近美國國內生産總值的1%。
　　與作者同時代的很多工程師喜歡科幻作品類電視劇中所展現情景的星際旅行。但從幾年前的新聞中得知，目前瞭解虛構概念拖引光束的讀者比瞭解真實電磁概念的讀者還多，這多少有點令人不安。作為電工領域的讀者，作者想請您參與探討下麵設置的問題，從而測試您對電磁學知識的掌握程度。如果電流同時通過兩條並排平行的電綫，它們會相互吸引還是相互排斥呢？本著這一目的，許多非專業人士興奮地閱讀瞭有關相量測量裝置的布置以開發情景感知工具，用來對可能導緻電力係統崩潰的情況進行早期識彆。本書描述瞭相量是什麼，說明瞭為什麼它們在電力係統穩定性分析中是非常關鍵和敏感的量值，希望本書能夠讓讀者對這些概念有一個清晰的認識，使得它們不再令人暈眩。
　　除瞭涵蓋電力係統電力潮流和穩定性分析外，作者還介紹瞭與天氣有關的架空輸電綫路故障風險管理相關的問題。本書以簡潔的方式介紹這些內容，首先闡述瞭絕緣配閤和發熱限值的相關概念，然後將讀者引導到工業標準和參考資料上以進一步拓展其知識範圍。這些瞭解有助於幫助讀者在工程中更好地利用現有的綫路以及設計新的綫路為人們服務。
　　本書主題的設計和完善是以作者在魁北剋大學希庫蒂米分校(UQAC)為工程專業的學生講課內容為基礎的。盡管自20世紀80年代以來，大多數大學的電力工程專業日漸暗淡，而UQAC在魁北剋水電局、加拿大政府以及國傢科學與工程研究理事會(NSERC)持續和熱情的支持下，在該領域的發展迅速並取得卓越成就。
　　作為一名電力工程專業的學生或者愛好者，您有可能成為幸運的少數人之一，接手從2010—2020年預計退休的200000名電力公司員工中的工作。您對用於管理電力基礎設施的新的監測技術和通信係統的勝任能力在一定程度上取決於本書在何種程度上幫助您提高技能並激起您的好奇心以瞭解更多的知識。
　　譯者序
　　長期以來國內外一直十分重視和關注輸電綫路的電氣設計。在過去的幾十年裏，國際上發生瞭多次嚴重的大麵積停電事故，很多事故的原因很簡單，或多或少與電氣安全距離有關，如2003年8月14日美國東北部和加拿大的安大略省大停電事故，最初是由高溫和低風期間架空輸電綫路弧垂過大引起的。因此，全麵瞭解和掌握輸電綫路的電氣設計極其重要，輸電綫路電氣特性的有效和安全設計是電網安全運行的基本保障。
　　在2013年8月完成瞭本書作者的《覆冰與汙穢絕緣子》一書的翻譯工作後，原著作者就希望能夠翻譯《架空輸電綫路電氣設計》。當時我認真閱讀瞭英文原著，感覺內容非常豐富，基於作者長期講課的知識總結，很有參考價值。但是本書包含瞭輸電綫路電氣設計的所有相關知識，涉及的範圍很廣，需要時間消化和理解，以免譯文與原著大相徑庭，加上我自己的教學和科研任務重，所以從著手翻譯到完稿花瞭將近三年的時間。
　　我國高等院校電氣工程及其自動化專業一般都開設瞭電力係統穩態分析、暫態分析、高電壓技術、電力電子技術、直流輸電等多門課程。由於我國高等院校學生選課采取的選修製，很多電力係統及其自動化專業的學生選課並不全麵，因此畢業後對架空輸電綫路電氣設計的相關內容並不全麵瞭解，就像原書中所說“我們同時代的很多工程師喜歡科幻作品類電視連續劇中所展現情景的星際旅行。但從幾年前新聞中得知，目前瞭解虛構概念拖引光束的學生比瞭解真實電磁概念的學生還多，這多少有點令人不安”。本書最大的特點是以一種快捷、全麵、係統的方式闡述瞭以上多門課程的基本知識，可以說是我國電氣工程及其自動化專業多門課程的精簡版本。本書全麵覆蓋瞭有效設計架空輸電綫路電氣安全距離要求熟知的所有相關知識，除瞭涵蓋電力係統電力潮流和穩定性分析外，還介紹瞭與天氣有關的架空輸電綫路故障風險管理相關的主要問題。本書以簡潔的方式介紹這些內容，從闡述絕緣配閤和發熱限值的相關概念開始，將讀者引導到工業標準和參考資料，從而進一步拓展其知識範圍。因此，本書可為我國電氣工程及其自動化專業的學生和從事輸電綫路電氣設計和生産運行的工程技術人員全麵掌握架空輸電綫路綫路設計與應用的所有相關知識提供一個全麵、快捷的途徑。
　　本書的第1章、第2章、第3章由博士研究生尹芳輝翻譯；第4章由重慶電力公司董莉娜翻譯；第5章、第12章由博士研究生範纔進翻譯；第6章、第11章由博士研究生鬍玉耀翻譯；第7章由博士研究生汪泉霖翻譯。本書的原書前言、緻謝、第8章、第9章、第10章、第13章、第14章、第15章由蔣興良翻譯。全書由蔣興良統稿和校核。本書各章後的習題也都給齣瞭答案，但考慮到圖書篇幅，這部分習題答案請聯係機械工業齣版社進行網上下載，聯係方式fuchenggui52@163�眂om，或掃描書後“E視界”的二維碼進行聯係下載。
　　由於文化的差異和譯者水平有限，譯文誤解和誤譯之處在所難免，懇請讀者諒解。
　　當然，由於作者所處的國度和環境與我國有差異，有些差異還是很明顯的，所以其工程條件和工程環境與我國也有很大差異，采取的方法和技術路綫與我國的情況也有所不同，這是在所難免的，懇請讀者求同存異。
　　蔣興良
　　於重慶大學
　　2016年7月

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