普通高等院校电子信息与电气工程类专业教材 电力系统分析 上 第4版PDF电子书下载

第1章 电力系统的基本概念 1

1.1 电力系统的组成 1

1.2 电力系统的额定电压和额定频率 2

1.3 对电力系统运行的基本要求 4

1.4 电力系统的接线方式 5

1.5 电力系统分析课程的主要内容 7

小结 8

习题 8

第2章 电力网各元件的等值电路和参数计算 10

2.1 架空输电线路的参数 10

2.1.1 电阻 10

2.1.2 电感 11

2.1.3 电导 14

2.1.4 电容 15

2.2 架空输电线的等值电路 18

2.2.1 输电线路的方程式 18

2.2.2 输电线的集中参数等值电路 20

2.3 变压器的一相等值电路和参数 23

2.3.1 变压器的等值电路 23

2.3.2 双绕组变压器的参数计算 24

2.3.3 三绕组变压器的参数计算 26

2.3.4 自耦变压器的参数计算 29

2.3.5 变压器的∏型等值电路 29

2.4 标幺制 32

2.4.1 标幺制的概念 32

2.4.2 基准值的选择 33

2.4.3 不同基准值的标幺值间的换算 34

2.4.4 有几级电压的网络中各元件参数标幺值的计算 34

2.4.5 标幺制的特点 38

小结 39

习题 40

第3章 同步发电机的基本方程 42

3.1 基本前提 42

3.1.1 理想同步电机 42

3.1.2 假定正向的选取 42

3.2 同步发电机的原始方程 43

3.2.1 电势方程和磁链方程 43

3.2.2 电感系数 44

3.3 dq0坐标系的同步电机方程 48

3.3.1 坐标变换和dq0系统 48

3.3.2 dq0系统的电势方程 51

3.3.3 dq0系统的磁链方程和电感系数 52

3.3.4 功率公式 53

3.4 同步电机的常用标幺制 54

3.5 基本方程的拉氏运算形式 55

3.5.1 有阻尼绕组同步电机的运算方程 55

3.5.2 运算电抗的等值电路 58

3.5.3 无阻尼绕组同步电机的运算方程 58

3.6 同步电机的对称稳态运行 59

3.6.1 基本方程的实用化 59

3.6.2 稳态运行的电势方程式、相量图和等值电路 60

小结 61

习题 62

第4章 电力网络的数学模型 63

4.1 节点导纳矩阵 63

4.1.1 节点方程 63

4.1.2 节点导纳矩阵元素的物理意义 64

4.1.3 节点导纳矩阵的修改 67

4.1.4 支路间存在互感时的节点导纳矩阵 68

4.2 网络方程的解法 69

4.2.1 用高斯消去法求解网络方程 69

4.2.2 用高斯消去法简化网络 72

4.3 节点阻抗矩阵 76

4.3.1 节点阻抗矩阵元素的物理意义 76

4.3.2 用支路追加法形成节点阻抗矩阵 77

4.3.3 用线性方程直接解法对导纳矩阵求逆 80

4.4 节点编号顺序的优化 82

小结 84

习题 84

第5章 电力系统三相短路的暂态过程 86

5.1 短路的一般概念 86

5.1.1 短路的原因、类型及后果 86

5.1.2 短路计算的目的 87

5.2 恒定电势源电路的三相短路 88

5.2.1 短路的暂态过程 88

5.2.2 短路冲击电流 90

5.2.3 短路电流的最大有效值 91

5.2.4 短路功率 91

5.3 同步电机突然三相短路的物理分析 92

5.3.1 突然短路暂态过程的特点 92

5.3.2 超导体闭合回路磁链守恒原则 92

5.3.3 无阻尼绕组同步电机突然三相短路的物理分析 93

5.4 无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算 95

5.4.1 暂态电势和暂态电抗 95

5.4.2 不计衰减时的短路电流算式 97

5.4.3 自由电流的衰减 100

5.4.4 负载状态下的突然短路 102

5.5 有阻尼绕组同步电机的突然三相短路 105

5.5.1 突然短路的物理过程 105

5.5.2 次暂态电势和次暂态电抗 105

5.5.3 有阻尼绕组电机的短路电流 108

5.5.4 自由电流的衰减 111

5.6 强行励磁对短路暂态过程的影响 115

小结 117

习题 118

第6章 电力系统三相短路电流的实用计算 120

6.1 短路电流计算的基本原理和方法 120

6.1.1 电力系统节点方程的建立 120

6.1.2 利用节点阻抗矩阵计算短路电流 123

6.1.3 利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 127

6.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 133

6.3 短路电流计算曲线及其应用 137

6.3.1 计算曲线的概念 137

6.3.2 计算曲线的制作条件 138

6.3.3 计算曲线的应用 138

6.4 短路电流周期分量的近似计算 145

小结 148

习题 149

第7章 电力系统各元件的序阻抗和等值电路 152

7.1 对称分量法在不对称短路计算中的应用 152

7.1.1 不对称三相量的分解 152

7.1.2 序阻抗的概念 153

7.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用 154

7.2 同步发电机的负序和零序电抗 156

7.3 变压器的零序等值电路及其参数 158

7.3.1 普通变压器的零序等值电路及其参数 158

7.3.2 变压器零序等值电路与外电路的联接 160

7.3.3 中性点有接地阻抗时变压器的零序等值电路 160

7.3.4 自耦变压器的零序等值电路及其参数 161

7.4 架空输电线路的零序阻抗及其等值电路 166

7.4.1 “单导线-大地”回路的自阻抗和互阻抗 166

7.4.2 三相输电线路的零序阻抗 167

7.4.3 平行架设的双回输电线路的零序阻抗及等值电路 168

7.4.4 架空地线对输电线路零序阻抗及等值电路的影响 169

7.5 架空输电线路的零序电纳 173

7.5.1 无架空地线时输电线路的零序电纳 173

7.5.2 架空地线对输电线路零序电纳的影响 174

7.6 综合负荷的序阻抗 176

7.7 电力系统各序网络的制订 177

7.7.1 正序网络 177

7.7.2 负序网络 178

7.7.3 零序网络 178

小结 181

习题 182

第8章 电力系统不对称故障的分析和计算 184

8.1 简单不对称短路的分析 184

8.1.1 单相（a相）接地短路 184

8.1.2 两相（b相和c相）短路 186

8.1.3 两相（b相和c相）短路接地 187

8.1.4 正序等效定则 189

8.1.5 非故障处的电流和电压的计算 190

8.2 电压和电流对称分量经变压器后的相位变换 193

8.3 非全相断线的分析计算 197

8.3.1 单相（a相）断线 198

8.3.2 两相（b相和c相）断开 199

8.4 应用节点阻抗矩阵计算不对称故障 201

8.4.1 各序网络的电压方程式 201

8.4.2 横向不对称故障 203

8.4.3 纵向不对称故障 204

8.4.4 简单不对称故障的计算通式 205

8.5 复杂故障的计算方法 209

8.5.1 分析复杂故障的一般方法 209

8.5.2 不对称故障的通用边界条件 209

8.5.3 双重故障的分析计算 211

小结 213

习题 214

附录A 电感的计算 217

A-1 单根导线的电感 217

A-2 两平行导线间的互感 219

A-3 复合导体的自感 219

A-4 两组平行复合导体之间的互感 220

附录B 线性方程组的直接解法 222

B-1 高斯消去法 222

B-2 三角分解法 224

附录C 常用的网络等值变换 232

C-1 星网变换 232

C-2 星形电路中心节点电流的移置 234

C-3 有源网络的等值变换 235

附录D 无阻尼绕组同步电机突然三相短路时定子电流连续性证明 236

附录E 短路电流周期分量计算曲线数字表 238

习题答案 243