電能轉(zhuǎn)換與傳輸——基于計(jì)算機(jī)的交互式方法

譯者序

原書前言與致謝

第1章電力系統(tǒng)1

11電網(wǎng)2

111輸電系統(tǒng)4

112配電系統(tǒng)5

12傳統(tǒng)輸電系統(tǒng)6

121變電站組成7

122變電站和設(shè)備8

123氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備15

124電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行17

125電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行(瞬態(tài)情況)17

13傳統(tǒng)配電系統(tǒng)18

131配電饋線18

132住宅電氣連接20

14智能電網(wǎng)22

141智能高壓輸電系統(tǒng)23

142智能配電網(wǎng)24

15練習(xí)24

16習(xí)題25

第2章發(fā)電站26

21火力發(fā)電廠29

211燃料儲(chǔ)藏與處理29

212蒸汽鍋爐30

213渦輪機(jī)36

214發(fā)電機(jī)與電氣系統(tǒng)37

215燃?xì)鉁u輪機(jī)41

216聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠41

22核電廠42

221核反應(yīng)堆43

222壓水反應(yīng)堆46

223沸水反應(yīng)堆47

23水力發(fā)電廠48

231低水頭水電廠51

232中與高水頭水電廠52

233抽水蓄能設(shè)施54

24風(fēng)力發(fā)電廠55

25太陽(yáng)能發(fā)電廠57

251光伏發(fā)電57

252太陽(yáng)能熱電廠61

26地?zé)岚l(fā)電廠62

27海洋發(fā)電63

271海洋潮汐64

272海流65

273海浪65

274海洋熱能66

28其他發(fā)電66

29電能經(jīng)濟(jì)性67

291運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本68

292燃料成本68

293固定資本成本69

294總成本70

210負(fù)荷特性與預(yù)測(cè)71

211環(huán)境因素73

212練習(xí)74

213習(xí)題75

第3章單相電路77

31電路分析基礎(chǔ)77

311基本概念與術(shù)語(yǔ)77

312電壓與電流相量78

313功率79

32交流電路80

33阻抗82

331串聯(lián)85

332并聯(lián)85

333阻抗計(jì)算實(shí)例88

34負(fù)載92

341功率因數(shù)94

342電壓調(diào)整率97

35基本定律與分析方法98

351基爾霍夫電流定律98

352基爾霍夫電壓定律102

353戴維南定理與諾頓定理106

36單相電路分析應(yīng)用106

37小結(jié)115

38練習(xí)116

39習(xí)題117

第4章三相電路120

41三相分量120

42星形聯(lián)結(jié)發(fā)電機(jī)125

43星形聯(lián)結(jié)負(fù)載128

431對(duì)稱星形聯(lián)結(jié)負(fù)載（四線制系統(tǒng)）129

432不對(duì)稱星形聯(lián)結(jié)負(fù)載（四線制系統(tǒng)）130

433三線制星形聯(lián)結(jié)負(fù)載132

44三角形聯(lián)結(jié)電路134

441三角形聯(lián)結(jié)發(fā)電機(jī)134

442對(duì)稱三角形聯(lián)結(jié)負(fù)載135

443不對(duì)稱三角形聯(lián)結(jié)負(fù)載137

45小結(jié)138

46三相功率測(cè)量143

461三相四線制電路144

462三相三線制電路144

47標(biāo)幺值146

48對(duì)稱分量150

481相序分量的相電壓計(jì)算150

482相電壓的相序分量計(jì)算151

483負(fù)載阻抗的相序分量151

49應(yīng)用實(shí)例155

410練習(xí)168

411習(xí)題168

第5章輸電線與電纜171

51結(jié)構(gòu)172

52輸電線的組件178

521桿塔和桿塔基礎(chǔ)178

522導(dǎo)線178

523絕緣子181

53電纜184

54輸電線的電氣參數(shù)185

55輸電線電磁場(chǎng)188

551磁場(chǎng)能量190

552單個(gè)導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)190

553復(fù)數(shù)空間矢量的數(shù)學(xué)運(yùn)算193

554三相輸電線產(chǎn)生的磁場(chǎng)194

56輸電線電感199

561外部磁通量199

562內(nèi)部磁通量200

563導(dǎo)體的總磁通量202

564三相導(dǎo)線電感202

57輸電線電容206

571電場(chǎng)的產(chǎn)生206

572導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)208

573三相輸電線產(chǎn)生的電場(chǎng)212

574三相輸電線電容225

58輸電線網(wǎng)絡(luò)227

581對(duì)稱系統(tǒng)的等效回路227

582長(zhǎng)距離輸電線229

59傳輸線保護(hù)234

591輸電線故障234

592保護(hù)方法236

593熔斷保護(hù)237

594過(guò)電流保護(hù)237

595遠(yuǎn)程保護(hù)239

510應(yīng)用實(shí)例240

5101Mathcad實(shí)例240

5102PSpice：輸電線中的暫態(tài)短路電流251

5103PSpice：輸電線通電254

511練習(xí)256

512習(xí)題257

第6章機(jī)電能量轉(zhuǎn)換261

61磁路261

611磁路理論262

612磁路分析264

613磁場(chǎng)能量268

614磁化曲線269

615磁化曲線模型272

62磁場(chǎng)和電場(chǎng)產(chǎn)生的力278

621電場(chǎng)產(chǎn)生的力278

622磁場(chǎng)產(chǎn)生的力279

63機(jī)電系統(tǒng)283

631電場(chǎng)284

632磁場(chǎng)285

64電磁力的計(jì)算286

65應(yīng)用290

651驅(qū)動(dòng)器290

652換能器293

653永磁鐵電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)299

654微機(jī)電系統(tǒng)300

66小結(jié)303

67練習(xí)303

68習(xí)題304

第7章變壓器309

71結(jié)構(gòu)309

72單相變壓器314

721理想變壓器315

722實(shí)際變壓器322

723變壓器等效電路參數(shù)的確定328

73三相變壓器335

731-聯(lián)結(jié)337

732-△聯(lián)結(jié)340

733△-聯(lián)結(jié)343

734△-△聯(lián)結(jié)344

735小結(jié)344

736三相變壓器分析344

737三相變壓器等效電路的參數(shù)350

738計(jì)算變壓器參數(shù)的通用程序353

739應(yīng)用實(shí)例356

7310變壓器保護(hù)的概念366

74練習(xí)369

75習(xí)題370

第8章同步電機(jī)373

81結(jié)構(gòu)373

811隱極轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)374

812凸極轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)377

813勵(lì)磁機(jī)379

82工作原理381

821主旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)381

822電樞磁通383

83發(fā)電機(jī)的應(yīng)用386

831負(fù)載386

832無(wú)功功率調(diào)節(jié)386

833同步并網(wǎng)387

834靜態(tài)穩(wěn)定性388

84感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電樞反應(yīng)電抗的計(jì)算399

841感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算400

842電樞反應(yīng)電抗的計(jì)算406

85發(fā)電機(jī)保護(hù)414

86應(yīng)用實(shí)例418

87練習(xí)438

88習(xí)題439

第9章感應(yīng)電機(jī)443

91簡(jiǎn)介443

92結(jié)構(gòu)444

921定子445

922轉(zhuǎn)子447

93三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)448

931工作原理448

932等效電路453

933電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況455

934電動(dòng)機(jī)的最大輸出456

935運(yùn)行分析458

936電動(dòng)機(jī)參數(shù)的試驗(yàn)確定466

94單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)485

941工作原理485

942單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析489

95感應(yīng)發(fā)電機(jī)495

951感應(yīng)發(fā)電機(jī)的分析496

952雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)498

96電動(dòng)機(jī)保護(hù)概述499

97練習(xí)501

98習(xí)題503

第10章直流電機(jī)507

101結(jié)構(gòu)507

102工作原理510

1021直流電動(dòng)機(jī)510

1022直流發(fā)電機(jī)513

1023等效電路515

1024勵(lì)磁方式516

103運(yùn)行分析518

1031他勵(lì)電機(jī)519

1032并勵(lì)直流電機(jī)523

1033串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)530

1034小結(jié)535

104應(yīng)用實(shí)例536

105練習(xí)550

106習(xí)題551

第11章電力電子與電機(jī)控制553

111直流電機(jī)控制的概念553

112交流感應(yīng)電機(jī)控制的概念556

113半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)562

1131二極管562

1132晶閘管564

1133門極關(guān)斷晶閘管569

1134金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管571

1135絕緣柵雙極型晶體管571

1136小結(jié)572

114整流器572

1141簡(jiǎn)單不可控二極管整流器572

1142單相可控整流器583

1143觸發(fā)和緩沖電路597

1144三相整流器600

115逆變器601

1151脈沖寬度調(diào)制的電壓源逆變器603

1152有源可控晶閘管逆變器606

1153高壓直流輸電609

116柔性交流輸電610

1161靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器610

1162靜止同步補(bǔ)償器613

1163可控晶閘管串聯(lián)電容615

1164統(tǒng)一的潮流控制器616

117DC-DC變換器618

1171升壓變換器618

1172降壓變換器623

118應(yīng)用實(shí)例626

119練習(xí)639

1110習(xí)題639

附錄643

附錄AMathcad介紹643

A1工作表和工具欄644

A11文本區(qū)644

A12計(jì)算646

A2函數(shù)648

A21迭代計(jì)算650

A22定義一個(gè)函數(shù)650

A23繪制函數(shù)651

A24最小和最大函數(shù)值652

A3方程求解器653

A31根方程解算器653

A32找出方程的求解器653

A4矢量和矩陣654

附錄BMATLAB介紹656

B1桌面工具657

B2運(yùn)算符、變量和函數(shù)658

B3矢量和矩陣659

B4冒號(hào)運(yùn)算符660

B5方程的迭代估算661

B6繪圖661

B7基本的程序設(shè)計(jì)664

附錄C基本單位和常數(shù)665

C1基本單位665

C2基本的物理常數(shù)669

附錄DPSpice介紹669

D1獲取并安裝PSpice軟件670

D2PSpice軟件的使用方法670

D21創(chuàng)建電路670

D22電路仿真671

D23分析仿真結(jié)果673

答案675

參考文獻(xiàn)682

本書提供關(guān)于電力傳輸、發(fā)電和應(yīng)用方面基本知識(shí)的相關(guān)資料。全書共分11章，分別為電力系統(tǒng)、發(fā)電站、單相電路、三相電路、輸電線與電纜、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換、變壓器、同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、直流電機(jī)及電力電子與電機(jī)控制。

本書附錄提供了人工計(jì)算分析方法和基于利用計(jì)算機(jī)軟件Mathcad、MATLAB以及PSpice計(jì)算來(lái)分析和解決問(wèn)題的方法。

原書第2版是針對(duì)電能的轉(zhuǎn)換和傳輸對(duì)當(dāng)前環(huán)境產(chǎn)生的影響，并聯(lián)系當(dāng)前的工業(yè)發(fā)展而進(jìn)行的全新修訂。

本書的閱讀對(duì)象是電氣及相關(guān)專業(yè)本科生和教師，也可作為電氣及相關(guān)專業(yè)工程師的參考用書。

《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD:基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第2版）》為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。全書全面論述控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的基本概念和原理，系統(tǒng)介紹了當(dāng)前國(guó)際控制界最為流行的面向工程與科學(xué)計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言MATLAB及其動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境Sirraalink，并以最新版MATLAB為平臺(tái)，詳細(xì)闡述控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的仿真方法、控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)；最后特別介紹基于圖形界面的MA"n．,AB工具箱的線性和非線性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD:基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第2版）》取材先進(jìn)實(shí)用，講解深入淺出，各章均有大量的例題，并提供了相應(yīng)的仿真程序，便于讀者掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)。