第四篇 暂态分析与控制 1
第十一章 电磁暂态过程与三相短路电流计算 1
第一节 电力系统短路的概念 1
一、短路的原因和分类 1
二、短路后果和预防措施 2
三、短路计算的目的 2
四、短路计算的简化假设 3
第二节 无穷大功率电源供电系统三相短路分析 4
一、无穷大电源 4
二、三相短路的暂态过程 4
三、短路冲击电流、最大有效值电流和短路功率 8
第三节 同步发电机突然三相短路电磁暂态过程 11
一、发电机物理描述 11
二、同步发电机正常运行 12
三、同步发电机机端突然三相短路电流波形 16
四、三相短路物理过程 20
五、三相短路电流计算 21
参考文献 25
第十二章 不对称故障分析 26
第一节 对称分量法 26
一、对称分量法物理解释 26
二、对称分量法的应用 30
第二节 电力系统中元件的序参数计算 36
一、三相输电线的零序参数 37
二、变压器的零序参数和等值电路 46
三、同步电机的序参数 56
第三节 电力系统序网的建立 57
第四节 不对称短路分析 60
一、简单不对称短路分析 60
二、简单不对称短路时网络中的电流和电压计算 76
三、电压和电流对称分量经变压器后的相位变化 80
四、各种不对称短路电流值与三相短路电流值的比较 95
参考文献 97
第十三章 导体的发热、电动力计算与电气设备选择 98
第一节 概述 98
第二节 均匀导体的发热计算 101
一、均匀导体的长期发热及载流量的确定 101
二、均匀导体的短时发热计算 105
第三节 均匀导体短路时的电动力 109
一、两平行导体间的电动力 110
二、三相导体短路时的电动力 111
第四节 电气设备选择的一般条件 115
一、按正常工作条件选择电气设备 115
二、按短路情况进行动稳定、热稳定校验 117
第五节 母线、绝缘子及穿墙套管的选择 119
一、母线的材料、类型和敷设方式 119
二、绝缘子及穿墙套管的选择 125
第六节 高压开关电器的选择 128
一、断路器的选择 128
二、隔离开关的选择 129
三、高压熔断器选择 129
第七节 限流电抗器的选择 131
一、按额定电压和额定电流选择 131
二、电抗器电抗百分值的选择及校验 131
三、电抗器的短路热稳定和动稳定校验 132
第八节 互感器的工作原理及其选择 134
一、互感器概述 135
二、电流互感器 136
三、电压互感器 140
四、互感器的选择和配置 145
参考文献 150
第十四章 机电动态与稳定性 151
第一节 电力系统的稳定性 151
第二节 电力系统的功角稳定 152
一、电力系统的静态稳定 152
二、电力系统的暂态稳定 156
三、电力系统的振荡与失步 160
第三节 电力系统的电压稳定 162
一、电力系统的静态电压稳定 162
二、电力系统的暂态电压稳定 166
第四节 电力系统的频率稳定 172
一、功率缺额与系统频率的下降 172
二、系统频率变化的动态过程 173
三、自动低频减载 174
参考文献 175
第十五章 电力系统过电压 176
第一节 电力系统过电压的定义和分类 176
一、电力系统过电压的定义 176
二、电力系统过电压的分类 176
第二节 暂时过电压的电路基础 177
一、空载长线的电容效应 177
二、单相接地时的健全相电压升高 181
三、基波铁磁谐振过电压 183
四、参数谐振过电压 184
第三节 不同初始条件下通断LC回路与操作过电压 185
一、直流电源合闸于LC串联回路 185
二、交流电源合闸于RLC回路 188
三、空载线路的合闸过电压 191
四、空载线路的拉闸过电压 192
第四节 线路波过程和雷电过电压 193
一、波动方程 193
二、前行波和反行波的物理特性 195
三、计算节点电压的等值电路 197
四、波在有限长线段上的多次折反射 204
五、波在平行多导线系统中的传播 206
六、波的衰减和变形 209
七、雷电侵入波过电压的保护 210
第五节 变压器绕组中的电磁振荡 214
一、单相变压器中的电磁振荡 214
二、三相变压器绕组中的电磁振荡 217
三、冲击电压在绕组间的传递 218
参考文献 219
第十六章 电力系统的绝缘与交流电气装置的绝缘配合 220
第一节 气体放电及气体绝缘电气设备 220
一、均匀电场中的气体放电 220
二、放电类型 223
三、影响气体放电过程的各种因素 224
四、空气间隙的击穿电压 229
五、高电气强度气体SF6及气体绝缘设备 230
第二节 绝缘子和沿面放电 231
一、绝缘子类型 231
二、干湿状态下绝缘子的沿面放电 232
三、长绝缘子串的电压分布 233
四、沿套管表面的放电 234
五、污秽绝缘子的沿面放电 236
第三节 液体及固体电介质的电气特性和电气设备的内绝缘 237
一、液、固体电介质的电气特性 237
二、绝缘的老化 240
三、电气设备的内绝缘 242
第四节 影响绝缘水平的因素 247
一、按系统最高电压划分范围 247
二、中性点接地方式 247
第五节 绝缘配合的方法 248
一、惯用法 248
二、统计法 249
第六节 架空送电线路的绝缘配合 249
第七节 变电所电气设备的绝缘配合 251
一、雷电过电压下的绝缘配合 251
二、操作过电压下的绝缘配合 251
参考文献 252
第五篇 电力系统现代技术 253
第十七章 远距离输电与电网互联 253
第一节 远距离输电概念 253
第二节 交流远距离输电 254
一、交流远距离输电基本特征 254
二、线路的理想功率极限 256
三、输电线受端PU曲线分析 258
四、交流远距离输电的参数补偿 259
第三节 直流输电 265
一、直流输电系统的接线方式与构成 266
二、直流输电系统的工作原理（CSC-HVDC） 269
三、直流输电系统的基本调节方式 277
四、基于电压源换流器的直流输电（VSC-HVDC） 279
第四节 灵活交流输电 280
一、晶闸管控制的串联电容器 281
二、静止调相机 289
三、统一潮流控制器 297
第五节 电网互联 300
一、电网互联的经济效益 301
二、电网互联方法 301
三、我国全国联网的格局 302
参考文献 304
第十八章 分布式电源 305
第一节 分布式电源的基本概念 305
第二节 分布式发电的基本原理 305
一、分布式发电的优点 305
二、分布式发电技术的分类 306
三、分布式发电应用前景 309
第三节 分布式发电稳态模型 310
一、分布式发电模型 310
二、分布式发电并网接口模型 316
第四节 未来研究展望 319
参考文献 320