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目录 1

第一部分波过程 1

第一章输电线路的波过程 1

§1-1 均匀无损单导线上的波过程 1

一、波传播的物理概念 1

二、波动方程解 3

三、前行波和反行波 5

§1-2 波的折射和反射 6

§1-3 集中参数等值电路（彼德逊法则） 11

§1-4 波经过电容和电感 13

§1-5 波的多次折、反射网格法 16

§1-6 集中参数L、C的等值线段 19

§1-7 等值波法则 22

§1-8 计算波过程的特性线法 23

一、特性线法的基本原理 23

二、应用特性线求解线路波过程的方法 25

§1-9 平行多导线系统中的波过程 29

一、波在平行多导线中的传播 29

二、平行多导线的耦合系数 30

三、平行多导线的等值波阻抗 32

§1-10波的衰减和变形，冲击电晕的影响 33

一、波沿线路传播时的衰减和变形 33

二、冲击电晕对波过程的影响 34

§1-11波过程数值计算的基本方法 37

一、单根均匀无损线的暂态等值计算电路 38

二、集中参数储能元件的暂态等值计算电路 40

三、节点电压方程和节点导纳矩阵 42

§1-12计算多导线线路波过程的模变换法 48

一、多导线线路的波动方程 48

二、多导线波动方程的模变换 49

三、均匀换位线路的模变换 50

四、多导线线路的等值计算电路 55

练习题 57

第二章变压器和电机绕组的波过程 59

§2-1 单相变压器绕组的波过程 59

一、等值电路和电位方程 59

二、起始电位分布和入口电容 61

三、稳态电位分布和振荡过程 64

一、星形接线中性点接地（Y0） 68

§2-2 三相变压器绕组的波过程 68

二、星形接线中性点不接地（Y） 69

三、三角形接线（△） 69

§2-3 改善变压器绕组电位分布的措施 70

一、对地电容电流补偿 70

二、纵向电容补偿 72

§2-4 变压器绕组之间的波过程 73

一、静电感应电压分量 73

二、电磁感应电压分量 76

§2-5 变压器绕组波过程的电磁模拟和数值计算 78

一、电磁模拟 79

二、计算机计算 79

§2-6 旋转电机绕组中的波过程 81

练习题 84

第二部分 雷电过电压 85

第三章雷电特性及防雷保护装置 85

§3-1 概述 85

§3-2 雷电放电过程 86

§3-3 雷电放电的计算模型 89

§3-4 雷电参数的统计数据 90

一、雷电流的波形和极性 91

二、雷电流的幅值、波头、波长和陡度 91

三、雷电放电的重复冲击次数和总持续时间 93

五、地面落雷密度 94

四、雷电日和雷电小时 94

§3-5 雷电流的等值波形 95

§3-6 避雷针和避雷线的保护范围 96

一、避雷针的保护范围 97

二、避雷线的保护范围 98

§3-7 避雷器的基本类型和结构 99

一、对避雷器的基本要求 100

二、保护间隙和管型避雷器 102

三、普通阀型避雷器 103

§3-9 阀型避雷器的电气特性 103

§3-8 磁吹避雷器 106

一、磁吹避雷器的火花间隙和阀片电阻 106

二、复合式磁吹避雷器 107

一、氧化锌非线性电阻片 112

§310氧化锌避雷器 112

二、氧化锌避雷器 113

三、氧化锌避雷器的电气特性 116

四、提高氧化锌避雷器保护性能的措施 117

§3-11接地装置 120

一、接地和接地电阻的基本概念 120

二、工作接地、保护接地与防雷接地 121

三、工程实用的接地装置 123

练习题 128

第四章输电线路的雷电过电压及保护 129

§4-1概述 129

§4-2 输电线路的感应过电压 130

一、雷击线路附近大地时导线上的感应过电压 131

二、避雷线的屏蔽作用 132

三、雷击线路塔顶时导线上的感应过电压 133

§4-3 雷击导线——绕击时的过电压 133

一、绕击率 133

二、绕击过电压计算 134

三、绕击耐雷水平 135

§4-4 雷击杆塔反击时的过电压 135

一、塔顶电位 136

二、导线电位 138

三、绝缘子串的作用电压和闪络 138

四、雷击塔顶反击的耐雷水平 139

§4-5 雷击避雷线档距中央时的过电压 140

§4-6 输电线路的雷击跳闸率 142

§4-7 雷击线路的电气几何模型 145

二、电气几何模型的作图法 146

一、电气几何模型的基本概念和假设 146

三、用电气几何模型分析线路绕击事故 148

§4-8 输电线路雷电过电压的数值模拟 149

一、计算模型 150

二、等值计算电路 151

§4-9 蒙特卡洛法计算输电线路的雷击跳闸率 152

§4-10输电线路的防雷保护措施 154

练习题 155

第五章发电厂变电所的雷电过电压及保护 157

§5-1 概述 157

§5-2 发电厂和变电所的直击雷保护 158

一、避雷器的保护动作过程分析 161

§5-3 变电所的侵入波过电压保护 161

二、被保护设备上的过电压分析 162

三、变电所的侵入波保护方式 168

§5-4变电所的进线段保护 170

一、35kV及以上变电所的进线段保护 170

二、35kV小容量变电所进线段保护的简化 173

§5-5 三绕组变压器、自耦变压器及变压器中性点的防雷保护 173

一、三绕组变压器的保护 173

二、自耦变压器的保护 174

三、变压器中性点的保护 175

§5-6 旋转电机的防雷保护 175

一、旋转电机防雷保护的特点 175

二、直配发电机的防雷保护 176

三、经变压器与架空线路连接的发电机的防雷保护 179

§5-7 气体绝缘变电所（GIS）的过电压保护和绝缘配合 183

一、GIS变电所过电压保护的特点 184

二、GIS变电所的过电压保护接线方式 185

三、GIS变电所保护用的避雷器型式 187

§5-8 变电所雷电侵入波过电压保护的数值分析 188

一、计算条件及参数 189

二、用补偿法计算含有非线性电阻元件——避雷器的电路 190

§5-9 用统计模拟法预测变电所的防雷可靠性 193

练习题 195

第三部分内部过电压 197

第六章 电力系统工频电压升高 197

§6-1概述 197

一、均匀长线及其稳态解 198

§6-2 空载长线路的电容效应 198

二、空载长线路的电容效应 201

三、电源阻抗对空载长线路电容效应的影响 203

§6-3 不对称短路引起的工频电压升高 204

§6-4 甩负荷引起的工频电压升高 207

§6-5 工频电压升高的限制措施 209

§6-6 并联电抗器的中性点小电抗与潜供电流 213

练习题 215

第七章 电力系统操作过电压 216

§7-1 概述 216

§7-2 合闸空载线路过电压 217

一、产生合闸过电压的物理过程 217

二、影响因素及限制措施 221

§7-3 切除空载线路过电压 223

一、重燃过程分析 224

二、影响因素及限制措施 224

§7-4 切除空载变压器过电压 226

一、截流现象分析 227

二、影响因素及限制措施 229

§7-5 解列过电压 231

§7-6 利用断路器的并联电阻限制分、合闸过电压 232

一、利用断路器的并联电阻限制合闸空载线路过电压 232

二、利用断路器的并联电阻限制分闸空载线路过电压 234

§7-7 利用避雷器限制操作过电压 236

§7-8 中性点不接地系统的弧光接地过电压 239

一、间歇性电弧 239

二、弧光接地过电压产生的基本原理 241

三、弧光接地过电压的影响因素 243

§7-9 消弧线圈的应用 244

一、消弧线圈的消弧原理 244

二、消弧线圈的补偿度 245

练习题 248

第八章 电力系统谐振过电压 250

§8-1 概述 250

§8-2 线性谐振过电压 251

§8-3 铁磁元件的非线性特性 255

§8-4 基波铁磁谐振 256

§8-5 断线引起的铁磁谐振过电压 260

一、中性点绝缘系统中发生单相断线 261

二、中性点直接接地系统中发生单相断线 262

§8-6 传递过电压 265

§8-7 电力系统中高频和分频铁磁谐振 268

§8-8 超高压系统中的谐振过电压 271

一、工频谐振过电压 271

二、高频谐振过电压 274

三、分频谐振过电压 275

§8-9 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压 277

一、工频位移过电压 279

二、谐波谐振过电压 282

三、限制措施 283

§8-10参数谐振——同步电机的自激过电压 284

练习题 288

§9-1 概述 291

第九章电力系统绝缘配合 291

第四部分 绝缘配合 291

§9-2 绝缘配合的原则 292

§9-3 中性点接地方式对绝缘水平的影响 294

§9-4 绝缘配合的惯用法与变电所内电气设备绝缘水平的确定 296

一、惯用法的基本概念 296

二、变电所电气设备绝缘水平的确定 296

§9-5 绝缘配合的统计法 300

一、统计法 300

二、简化统计法 301

§9-6 架空输电线路绝缘水平的确定 303

一、绝缘子串中绝缘子片数的确定 303

二、导线对杆塔的空气间隙的确定 306

主要参考书 308