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