电力计算手册 原书第四版 （美国）H.Wayne Beaty 2019年版

电力计算手册（原书第4版） 作者： （美）H.韦恩比特 出版时间： 2019 内容简介 本书是一本关于电力工程的计算手册，风格以实用为主，包含了大量的算例和详尽的解算过程。全书共24章，分别是基础网络分析、测量仪表、直流电动机和发电机、变压器、三相感应电动机、单相电动机、同步电机、电力生产、架空输电线路和地埋电缆、电力网络、电力系统潮流分析、电力系统控制、短路计算、系统接地、电力系统保护、电力系统稳定、热电联产、固定型电池、电力能源经济模型、照明设计、电力电子、可再生能源、电能质量、智能电网。本书可作为从事电力系统设计、研究和分析的工程师和研究人员的参考书，对高等院校电力系统专业的本科生和研究生也有较高的参考价值。 目录 译者序 原书前言 第1章基础网络分析 11直流串并联网络分析 12直流网络的支路电流分析法 13直流网络的网孔分析法 14直流网络的节点分析法 15利用叠加定理求解直流网络 16利用戴维南定理求解直流网络 17利用诺顿蒂尼求解直流网络 18平衡的直流桥网络 19不平衡的直流桥网络 110正弦波分析 111方波分析 112偏移波分析 113由一个直流电压源和一个交流电压源串联组成的非正弦输入的电路响应 114串联RLC电路的交流稳态分析 115并联RLC电路交流稳态分析 116交流串并联网络分析 117交流电路的功率分析 118有功功率因数和和无功功率因数分析 119功率因数校正 120交流电路的最大传输功率 121平衡Y-Y连接系统分析 122平衡 Δ- Δ 连接系统分析 123积分电路对方波的响应 124参考文献 第2章 测量仪表 21简介 22电压测量 23电流测量 24利用单相功率表进行功率测量 25利用三相功率表进行功率测量 26无功功率测量 27有功功率因数测量 28电能计量 29电力最大需量测量 210非电量测量 211参考文献 第3章直流电动机和发电机 31用于转速和电压测量的直流测速发电机 32从空载饱和曲线获得他励直流发电机的额定工况 33复励直流发电机的输出条件计算 34直流发电机中产生平复励的串励增磁计算 35直流发电机中间极绕组的计算 36直流电机补偿绕组的设计 37自励直流发电机定子绕组和电枢绕组的电阻计算 38直流并励发电机的效率计算 39他励直流电动机的转矩和效率计算 310直流并励电动机手动起动器的设计 311选择直流电动机时对工作周期的考虑 312直流并励电动机电枢反应的计算 313他励直流电动机动力制动 314直流电动机的三相晶闸管整流器（SCR）驱动 315根据电枢电流和空载饱和曲线确定并励直流电动机转速 316直流电动机的斩波驱动 317并励直流电动机反电动势自动起动器的设计 318参考文献 第4章 变压器 41变压器电压比分析 42升压变压器分析 43变压器带载分析 44阻抗匹配变压器的选择 45多绕组变压器的性能 46三绕组变压器的阻抗变换 47二次侧有抽头的变压器选择 48变压器特性与性能 49带感性负载的变压器性能分析 410带容性负载的变压器性能分析 411变压器电压调整率的计算 412变压器效率的计算 413变压器最大运行效率分析 414全天效率计算 415带周期性负载的变压器选择 416短路状态下的变压器分析 417利用开路及短路实验计算变压器等效电路参数 418升压自耦变压器的性能(降/升压变压器运行在升压模式) 419 D -Y联结的三相变压器组作为发电机升压变压器的分析 420开口D-Y系统的性能 421Scott接线系统分析 422参考文献 第5章三相感应电动机 51简介 52等效电路 53等效电路参数的计算 54性能特征 55反向制动 56制动 57自耦变压器起动 58串电阻起动 59串电抗起动 510串并联起动 511多级起动 512转速控制 513线电压控制 514频率控制 515电动机起动及转速控制选择 516恒负载电动机的选择 517变化负载电动机的选择 518参考文献 第6章单相电动机 61根据空载试验和堵转试验确定单相感应电动机等效电路 62单相感应电动机的转矩和效率计算 63根据单相感应电动机等效电路确定输入条件和内部产生的功率 64根据单相感应电动机近似等效电路计算输入条件和内部产生功率 65根据单相感应电动机等效电路计算损耗和效率 66电容电动机起动转矩计算 67电阻起动分相电动机的起动转矩 68隐极电动机的损耗及效率 69磁阻电动机的同步转速及产生的转矩 610磁阻电动机平均机械功率的最大值 611小功率电动机最大转矩-转速关系 612推斥电动机的励磁绕组及电枢绕组设计 613通用电动机的机械功率及交/直流转矩比较 614单相串励电动机（通用）等效电路以及相量图 615参考文献 第7章 同步电机 71标幺制的基准值 72d轴电抗标幺值 73q轴电抗标幺值 74开路时间常数标幺值 75短路时间常数标幺值 76稳态相量图 77发电机容量曲线 78发电调整 79发电机短路比 710输出的有功功率和功率因数 711发电机的发电效率 712同步功率系数 713发电机接地变压器和电阻 714功率因数的改善 715参考文献 第8章 电力生产 81主要参数确定 82电力发电机组优化 83年容量因子 84年固定费率 85燃料成本 86平均净热耗率 87筛选曲线的构建 88不同时和同时最大预测年负荷 89必要的备用容量裕度规划 810商业可用的系统额定容量 811水力发电站 812发电厂扩建规划中使用的大型机组和电厂的额定值 813发电系统扩展计划的备选方案 814安装机组的发电机额定容量 815优化电厂设计 816年运行与维护成本相对于安装资金成本 817热耗率与投资成本和/或年运行与维护成本 818替代燃料成本 819容量惩罚 820参考文献 第9章 架空输电线路和地埋电缆 91简介 92导体电阻 93单根导体输电线路电感 94两线输电线路电感 95两线输电线路感抗 96多股绞线输电线路电感 97三相输电线路电感 98三相线路的单相感抗 99多导线输电线路的电感 910多导线输电线路的感抗 911分裂输电线路的感抗 912查表法计算感抗 913互感磁链的影响 914考虑大地回路修正项的多导线输电线路的感抗 915三相输电线路感性序阻抗 916管道或者沟渠中电缆的感抗 917计及大地回路修正项的多芯地埋电缆感抗 918三相地埋电缆的感性序阻抗 919输电线路的充电电流和容性无功功率 920两线输电线路的电容 921两线输电线路的容抗 922三相输电线路的电容 923三相输电线路单相容抗 924多导线输电线路的容性电纳 925三相输电线路容性序电纳 926与地埋电缆相关的容性电纳 927有功功率-频率特性研究用输电线路模型 928有功功率-频率特性研究用中等长度输电线路模型 929有功功率-频率特性研究用长输电线路模型 930复功率 931波阻抗负荷 923参考文献 第10章电力网络 101电力系统表示方法:发电机、电动机、变压器和线路 102求解三相问题的标幺制 103三相短路计算的标幺基准值 104改变标幺量的基准值 105Y-d和D-y转换 106三绕组变压器的标幺电抗 107复功率计算 108利用灯泡检测电压相序 109三相平衡系统的总功率 1010并联变压器之间的负载分配 1011Y-d变压器组的相位移 1012有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数的计算 1013功率图 1014利用静态电容器改善功率因数 1015利用三相同步电动机改善功率因数 1016双绕组变压器连接为自耦变压器的功率计算 1017两表法测量三相负载功率 1018开口三角变压器的运行 1019三相电动机与平衡三角接线负载并列运行时的有功功率和无功功率 1020参考文献 第11章 111引言 112术语 113潮流方程的推导 114电力系统潮流计算 115利用高斯-塞得尔法进行电力系统潮流求解 116高斯-塞得尔法潮流计算示例 117牛顿-拉夫逊法（N-R）进行潮流计算 118应用N-R法求解电力系统潮流方程 119牛顿-拉夫逊法（N-R）求解示例 1110利用快速解耦（F-D）法进行电力系统潮流计算 1111快速解耦法求解示例 1112结束语 1113 参考文献 第12章 电力系统控制 121前言 122 电力系统控制 123电力系统控制的目的 124控制手段的分类 125正常运行方式下控制设计的假设 126在管制电力工业中的分层控制 127在电力工业变化中的电力系统控制 128结论 129参考文献 第13章 短路计算 131由短路试验确定变压器电压调整 132单相变压器满负荷时端电压计算 133三相平衡电路的电压及电流计算 134三相短路电流计算 135次暂态、暂态及同步短路电流 136不平衡三相电路功率 137序分量的计算 138相量运算符J及a 的性质 139利用序分量计算复功率 1310不同相序的电抗及阻抗 1311两相短路计算 1312发电机、变压器及输电线路的零序电抗 1313单相接地短路计算 1314电动机提供的次暂态电流和断路器的选择 1315感应电动机的起动电流 1316感应电动机短路电流 1317利用矩阵方程及矩阵转置计算母线电压 1318输电线潮流和ABCD常数 1319参考文献 第14章系统接地 141接地的目的 142定义 143基本计算过程 144背景 145接地电极垂直电极电阻的估算 146复杂接地电极系统电阻/阻抗估算 147电极系统（接地网）地电位上升估算 148结论 149计算机建模软件 1410参考文献 第15章电力系统保护 151简介 152电流互感器的连接和尺寸 153辐射型配电网的带时限过电流保护 154差动保护 155阶段式距离保护 156小型电动机保护 157数字保护基础 158先进的数字通信 159总结 1510参考文献 第16章电力系统稳定 161简介 162动态建模及仿真 163暂态稳定分析 164单机无穷大系统仿真示例 165程序自动化 166暂态稳定设计准则的选择 167暂态稳定辅助措施 168低频减载方案的选择 169稳态稳定性分析 1610电压稳定性分析 1611大规模动态仿真数据的准备 1612励磁及发电机模型的验证 1613直接数据驱动的稳定性分析 1614参考文献 第17章 热电联产 171简介 172汽轮机级的功率输出 173发电机和机械损耗 174锅炉给水泵和冷凝水泵的功率损耗 175总功率和净功率输出 176热耗和燃料消耗 177热损耗 178给水加热器的热平衡 179基于燃气轮机的热电厂 1710热电联产模式中燃气轮机的输出和热损耗 1711STCP和GTCP的比较分析 1712参考文献 第18章 固定型电池 181电池的选择 182额定容量 183C率 184直流系统电池放电终止电压计算 185确定电池容量的方法——恒电流法 186确定电池容量的方法——恒功率法 187恒功率负载电流的确定 188正极板数量 189放电特性 1810Fan曲线的使用 1811S曲线的使用 1812K因子的使用 1813电压下降——镍镉电池浮充 181448V系统电池数量 1815125V及250V直流系统电池单元数量 1816镍铬电池单元的选择 1817负载曲线 1818随机负载曲线 1819第一分钟内负载 1820单一负载曲线电池容量 1821多负载曲线电池容量设计 1822安时容量 1823恒功率法进行电池容量计算