內容簡介
《電氣工程基礎(第2版)(套裝上下冊)》是為適應國家教育部1998年頒布的“普通高校工科專業目錄以及引導性專業目錄”中“電氣工程及其自動化”和“電氣工程與自動化”專業所編寫的專業基礎課教材。內容包括引論及基本概念、電力設備的理論及模型、網路分析與運行控制、暫態分析以及電力系統現代技術等5篇,共18章。全書分上、下兩冊,上冊包括第一至十章,下冊包括第十一至十八章。 本教材對原有的“電力系統穩態分析”、“發電廠電氣部分”、“電力工程”以及“高電壓技術”等課程教材進行了有機整合併更新了體系,增加了抽水蓄能、電壓穩定、直流輸電與柔性交流輸電及分散式電源等新章節,反映了電力工業技術的整體性、綜合性以及時代發展的趨勢,構思新穎,循序漸進。
圖書目錄
第二版前言
第一版前言
第一篇引論與基本概念
第一章 引論 1
第一節 電氣技術的發展與電力系統的形成 1
一、電磁學的發展與電氣技術的形成 1
二、近代電力系統的發展歷程[1] 3
三、電力系統的構成及其基本參量 6
第二節 我國電力工業及電力系統的發展 7
一、我國電力工業的發展 7
二、21世紀電力發展的目標與策略 11
三、我國電力系統的發展 13
第三節 電力系統的電壓等級與接線圖 16
一、電力系統的電壓等級及其適用範圍 16
二、電力系統的接線方式 19
三、電力系統中性點的接地方式 19
第四節 發電廠及變電所的類型 20
一、發電廠的類型[5] 20
二、變電所的類型[5] 25
第五節 電力負荷 25
第六節 電力系統運行的特點和要求 26
參考文獻 28
第二章 基本概念 29
第一節 電力與電能系統 29
一、電力系統中的能量形式 29
二、旋轉電機中的能量轉換 31
第二節 直流傳輸 32
第三節 交流傳輸 33
一、單相系統 33
二、交流傳輸與功率方向 36
三、對稱三相系統 39
四、△連線的三相負載 43
五、單相分析法 45
參考文獻 46
第二篇電力設備的理論與模型
第三章 電力系統負荷的運行特性及數學模型 47
第一節 電力系統負荷與負荷曲線 47
一、電力系統負荷 47
二、負荷曲線 47
第二節 電力系統負荷模型結構與辨識方法簡介 50
一、電力系統負荷模型結構 50
二、電力系統負荷模型的辨識算法簡介 52
參考文獻 54
第四章 輸變電元件的參數及模型 55
第一節 電力線路及結構 55
一、架空線路的導線和避雷線 56
二、架空線路的桿塔 57
三、絕緣子和金具 57
四、電纜 58
第二節 三相電力線路的參數計算 58
一、輸電線路的電阻 58
二、輸電線路電抗 59
三、輸電線路的電納 64
四、輸電線路的電導 67
第三節 三相輸電線模型 68
一、輸電線路方程和等值電路 69
二、輸電線路常數及傳輸矩陣 73
三、均勻長線特性概念 75
第四節 三相變壓器的參數及等值電路 77
一、單相變壓器基本原理及等值電路 77
二、變壓器兩側相量關係 80
三、雙繞組變壓器參數計算 82
四、三繞組變壓器參數計算 85
五、自耦變壓器參數和等值電路 89
第五節 變壓器非標準變比時的等值電路 94
第六節 電力系統的標麼制 98
一、基準值的選擇和標麼值計算 98
二、統一基準值的選定和標麼值換算 101
三、多電壓級系統 102
參考文獻 106
第五章 同步發電機的數學模型與運行特性 107
第一節 發電機的穩態數學模型及運行特性 107
一、同步發電機的功率特性 107
二、原動機調節 效應 111
三、勵磁調節 效應 112
四、同步發電機接人系統 114
五、發電機組的運行限額 116
第二節 發電機的暫態參數與行為 119
一、同步發電機的暫態電抗與暫態電勢(略去轉子漏磁) 119
二、同步發電機的暫態電抗與暫態電勢(計人轉子漏磁) 121
三、暫態衰減率 124
四、用暫態電勢和暫態電抗表示發電機 125
參考文獻 127
第六章 開關電器 128
第一節 滅弧原理 128
一、電弧中帶電質點的產生 128
二、電弧間隙的去游離 130
三、電弧的熄滅 131
四、交流電弧的特性及熄滅 131
五、熄滅交流電弧的基本方法 133
第二節 高壓斷路器 134
一、電力系統對高壓斷路器的要求 135
二、高壓斷路器的基本類型 135
三、高壓斷路器的基本技術參數 136
四、斷路器的型號 137
第三節 隔離開關 138
一、隔離開關的用途與要求 138
二、隔離開關的典型結構 139
第四節 高壓負荷開關 141
一、負荷開關的用途及要求 141
二、負荷開關的類型及其套用 142
第五節 高壓熔斷器 144
一、熔斷器作用 145
二、熔斷器特性 145
三、高壓熔斷器的典型結構和工作原理 146
第六節 全封閉組合電器 147
一、GIS的優越性 148
二、全封閉組合電器的缺陷和不足 148
三、全封閉組合電器實例 149
參考文獻 150
第三篇網路分析與運行控制
第七章 電力系統接線 151
第一節 發電廠和變電所的電氣主接線基本要求 151
一、主接線的概念及其基本要求 151
二、主接線設計的原則 155
三、主接線設計步驟 156
第二節 發電廠、變電所主變壓器選擇 156
一、主變壓器容量的確定 156
二、發電廠、變電所主變台數的確定 157
三、變壓器負載率 158
四、主變壓器型式選擇 159
第三節 發電廠及變電所主接線基本形式 161
一、有匯流母線的主接線 161
二、無匯流母線主接線 171
三、國外部分大城市電網常用和推薦的變電所主接線形式 175
第四節 廠用電接線 176
一、廠用電率 176
二、廠用負荷分類 177
三、廠用電接線方式 177
四、發電廠廠用電接線形式 180
五、變電所所用電接線 181
第五節 電力網路接線 181
一、輸電網接線基本要求 182
二、輸電網結構 183
三、國外部分大城市的電網接線方式 184
第六節 配電網接線 186
一、配電系統構成 186
二、配電網的基本要求 186
三、配電網路接線方式 187
第七節 短路電流的限制 190
一、既述 190
二、限制短路電流 190
三、限制短路電流的措施 191
參考文獻 194
第八章 電力網路穩態行為特性計算 195
第一節 網路計算目的 195
第二節 電力線路的電壓降落、功率損耗及電能損耗 196
一、電力線路上的電壓降落 196
二、電力線路上的功率損耗 201
三、電力線路上的電能損耗 202
第三節 高壓電力線路的輸送能力 204
一、按導線允許持續發熱條件決定輸送能力 204
二、按線路允許電壓損失條件決定輸送能力 205
三、按線路允許功率損耗和電能損耗決定輸送能力 206
第四節 簡單電力網路中的潮流分布 206
一、開式電力網的潮流分布 207
二、閉式電力網的潮流分布 211
第五節 複雜電力系統潮流分布的計算機解法 221
一、電力網路方程 221
二、結點導納矩陣的形成與修改 225
三、功率方程和變數與結點的分類 230
四、非線性代數方程組的疊代計算方法 234
五、牛頓-拉弗森法潮流計算(極坐標) 240
六、潮流計算的引申 246
參考文獻 247
第九章 電力系統的有功功率與頻率調整 248
第一節 負荷頻率機制 248
一、負荷頻率機制 248
二、頻率偏移的影響 249
三、有功功率負荷的變動及其分類控制 249
第二節 電力系統的頻率特性 250
一、電力系統負荷的頻率特性 250
二、發電機組的頻率特性 251
三、電力系統的頻率特性 253
第三節 電力系統的頻率調整 254
一、系統頻率的一次調整 254
二、系統頻率的二次調整 256
三、互聯繫統的頻率調整 258
四、調頻廠的選擇 259
五、自動發電控制 260
第四節 有功功率平衡與發電廠間負荷的*優分配 261
一、有功功率平衡與備用容量 261
二、有功功率電源的*優組合 262
三、發電廠間負荷的經濟分配 263
四、抽水蓄能水電廠調峰 270
參考文獻 272
第十章 無功功率補償與電壓調整 273
第一節 無功功率負荷-電壓機制 273
一、無功功率負荷-電壓機制 273
二、電壓偏移的影響 277
三、負荷分類及其對電壓影響的控制 278
第二節 電力系統中無功功率的平衡與補償 279
一、電力系統中的無功負荷與無功損耗 279
二、電力系統中的無功電源 280
三、電力系統的無功平衡與補償 284
第三節 電力系統中的電壓管理與調壓方法 287
一、中樞點電壓管理 288
二、電壓調整方法 289
三、組合調壓 298
參考文獻 301