电气工程基础

第2版前言

第1章 绪论

1.1 电力工业的特点及构成

1.2 我国的电力工业

1.3 电力系统的负荷

1.3.1 电力负荷的组成

1.3.2 电力负荷的特性

1.3.3 电力负荷曲线

1.4 各类发电厂的生产过程

1.4.1 火电厂

1.4.2 水电厂

1.4.3 核电厂

1.4.4 抽水蓄能电厂

1.4.5 风力发电厂

1.5 电力线路的结构

1.5.1 导线和避雷线

1.5.2 杆塔

1.5.3 绝缘子和金具

1.5.4 电缆

小结

思考题及习题

第2章 电力系统正常运行时的分析和计算

2.1 概述

2.2 三相输电线路

2.2.1 架空线路的电阻

2.2.2 架空线路的电抗

2.2.3 输电线路的电纳

2.2.4 输电线路的电导

2.2.5 输电线路的稳态方程和等值电路

2.3 电力变压器

2.3.1 双绕组变压器的等值电路

2.3.2 三绕阻变压器的等值电路

2.4 多电压级电力系统

2.4.1 多电压级电力网的等值电路

2.4.2 标幺值表示的多电压级电力网的等值电路

2.5 简单电力系统的运行分析

2.5.1 电力网的电压降和功率损耗

2.5.2 辐射形电力网的潮流计算

2.5.3 电力系统中的电能损耗计算

2.6 复杂电力系统潮流计算

2.6.1 节点电压方程与导纳矩阵和阻抗矩阵

2.6.2 具有非标准变比变压器的等值电路

2.6.3 电力系统的功率方程

2.6.4 牛顿一拉夫逊潮流计算方法

2.7 无功功率平衡及无功功率与电压的关系

2.7.1 无功功率平衡

2.7.2 无功功率与电压水平的关系

2.8 电力系统的电压调整

2.8.1 电压调整的原理图

2.8.2 利用发电机进行调压

2.8.3 改变变压器变比调压

2.8.4 并联无功补偿设备调压

2.8.5 线路串联电容补偿装置调压

2.9 电力系统的有功功率和频率调整

2.9.1 有功功率平衡和频率的关系

2.9.2 有功负荷的变动规律

2.9.3 电力系统有功功率电源备用

2.9.4 电力系统的频率调整

小结

思考题及习题

第3章 电力系统的短路电流计算

3.1 概述

3.2 无限大功率电源供电系统的三相短路电流

3.2.1 三相短路的暂态过程

3.2.2 短路冲击电流和最大有效值电流

3.3 同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流的分析

3.3.1 同步发电机在空载情况下突然三相短路的物理过程

3.3.2 无阻尼绕组同步发电机空载时的突然三相短路电流

3.3.3 无阻尼绕组同步发电机负载时的突然三相短路电流

3.3.4 有阻尼绕组同步发电机的突然三相短路电流

3.4 电力系统三相短路的实用计算

3.4.1 电抗标幺值的近似计算

3.4.2 短路电流交流分量起始值的计算

3.5 电力系统不对称短路的分析和计算

3.5.1 对称分量法

3.5.2 电力系统各元件的序阻抗

3.5.3 电力系统的各序等值网络

3.5.4 电力系统不对称短路故障处电压、电流的分析及计算

3.5.5 不对称短路非故障处电压、电流的计算

3.6 计算机计算复杂系统短路电流原理及框图

3.6.1 三相短路电流的计算机算法

3.6.2 不对称短路电流的计算机算法

小结

思考题及习题

第4章 电气设备和电气主系统

4.1 概述

4.2 高压断路器

4.2.1 高压断路器中电弧的产生与熄灭

4.2.2 弧隙电压恢复过程

4.2.3 断路器开断短路电流时弧隙电压恢复过程分析

4.2.4 不同短路形式对断路器开断能力的影响

4.2.5 熄灭电弧及降低断口恢复电压上升速度的措施

4.2.6 高压断路器的基本类型及操作机构

4.3 隔离开关

4.4 高压熔断器

4.5 电流互感器

4.5.1 电磁式电流互感器的特点

4.5.2 电流互感器的误差

4.5.3 电流互感器的准确级和额定容量

4.5.4 电流互感器在使用中应注意的事项

4.5.5 电流互感器的接线

4.5.6 电流互感器在主接线中的配置

4.6 电压互感器

4.6.1 电磁式电压互感器

4.6.2 电容式电压互感器

4.6.3 电压互感器的接线

4.6.4 电压互感器接线应注意的事项

4.6.5 电压互感器在主接线中的配置

4.7 电气主接线

4.7.1 对电气主接线的基本要求

4.7.2 电气主接线的基本接线形式

4.7.3 各类发电厂和变电站电气主接线的特点

4.8 发电厂变电站限制短路电流的措施

4.8.1 选择适当的主接线形式和运行方式

4.8.2 加装限流电抗器

4.8.3 采用低压分裂绕组变压器

4.9 配电装置

4.9.1 配电装置的分类和基本要求

4.9.2 配电装置的安全净距

4.9.3 屋内配电装置

4.9.4 屋外配电装置

4.9.5 成套配电装置

小结

思考题及习题

第5章 电网设计及电气设备选择

5.1 概述

5.2 电网设计

5.2.1 电网设计应考虑的因素

5.2.2 电网接线的基本类型

5.2.3 电网方案的技术经济比较

5.3 导线和电缆的选择

5.3.1 按经济电流密度选择导线截面

5.3.2 按允许电压损耗选择导线截面

5.3.3 按允许载流量、电晕和机械强度校验导线截面

5.4 变压器的选择

5.4.1 变压器的负荷能力

5.4.2 变压器台数及容量的选择

5.4.3 变压器类型的选择

5.5 电气设备选择的基本原则

5.5.1 按正常工作条件选择电气设备

5.5.2 按短路情况校验

5.6 电气设备的选择

5.6.1 母线的选择

5.6.2 断路器及隔离开关的选择

5.6.3 高压熔断器的选择

5.7 经济评价方法

5.7.1 资金的时间价值

5.7.2 经济评价方法

小结

……

第6章 远距离大容量输电

第7章 继电保护

第8章 电力系统自动化

第9章 电力系统过电压防护及绝缘配合

第10章 电力市场

参考文献

本书全面阐述电力工业的基本知识，包括：电力系统的构成，电力系统稳态运行及故障分析计算，电力设备及其接线方式和选择的原则，远距离输电，电力系统继电保护和过电压保护，电力系统自动化，电力市场等。本书力求使读者能基本掌握和运用这些理论和方法，在各章均附有数字例题、思考题和习题。书中还尽力反映电力工业的新技术和发展趋势，并对本书难以容纳的专门问题指出了有关参考文献，以利进一步深入学习。 本书可作为高等学校电气工程学院本科学生的教材，并可供电力工业、电力设备制造业有关科研、设计与运行、制造人员参考，或作为培训教材。