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出版者:Thomson Learning

作者:Alerich, Walter N./ Herman, Stephen L.

出品人:

页数:355

译者:

出版时间:

价格:105.95

装帧:Pap

isbn号码:9780766861640

丛书系列:

图书标签:

• 电机控制
• 电力电子
• 驱动技术
• 工业自动化
• 电机学
• 控制系统
• 变频器
• 伺服系统
• PMSM
• 矢量控制

变压器与电源系统设计：原理、应用与优化 书名： 变压器与电源系统设计：原理、应用与优化 作者： [此处可填写真实的作者信息，例如：张伟、李明] 出版社： [此处可填写真实的出版社信息] 内容简介： 本书是一部全面、深入探讨现代电力系统中变压器设计、制造、运行与维护的权威著作。它不仅涵盖了电力变压器、配电变压器、特种变压器（如互感器、电抗器）的基础理论，更紧密结合当前电力行业对高效能、高可靠性和智能化的迫切需求，详细阐述了从材料选择到系统集成的全过程。全书旨在为电气工程师、电力系统规划者、变压器设计人员以及相关领域的研究人员提供一套系统化、实践指导性强的知识体系。 第一部分：电力变压器基础理论与设计原理 本部分系统地介绍了变压器作为电力系统核心元件的基本工作原理和物理基础。 第一章：磁路理论与变压器基本方程 详细阐述了法拉第电磁感应定律在交流电路中的应用，重点分析了变压器漏磁通、主磁通的产生机理及其对感应电动势的影响。引入了磁路的等效电路模型，精确推导了变压器空载与负载时的电压、电流关系，并探讨了变比的精确确定方法。内容深入到磁滞现象与涡流损耗对设计的影响。 第二章：变压器绕组结构与制造工艺 本章聚焦于绕组的设计艺术与工程实践。详细对比了筒式、壳式、交联式等不同绕组结构在散热、绝缘强度和机械稳定性方面的优劣。深入讨论了导线选择（包括矩形导线、圆形导线及箔绕技术）对趋肤效应和邻近效应的影响，并给出了绕组的紧固、支撑与吊装工艺标准，确保在短路冲击下结构完整性。 第三章：变压器绝缘系统设计 绝缘是变压器寿命和安全的关键。本章系统梳理了固体绝缘（纸、纤维板、绝缘油）的介电特性、老化机理与寿命预测模型。重点分析了高压变压器的等效电场分布，详细讲解了梯度绝缘设计、局部放电（PD）控制技术，以及浸渍工艺对绝缘强度的影响，并引入了IEC和IEEE标准下的试验验证方法。 第四章：变压器损耗与效率优化 效率是衡量现代电力设备性能的核心指标。本章对空载损耗（铁损）和负载损耗（铜损）进行了详尽的分析。探讨了如何通过优化磁芯材料（如非晶合金、高取向硅钢）、改进叠片工艺、优化绕组几何形状来最小化这些损耗。提出了变压器损耗分类、计算标准及其在电网经济运行中的权重分析。 第二部分：变压器热分析与散热系统工程 热是限制变压器承载能力和寿命的主要因素。本部分着重于热力学建模与散热系统的优化设计。 第五章：变压器热场分析与建模 本章采用先进的数值计算方法（如有限元法FEA）来模拟变压器内部复杂的热传导、对流和辐射过程。详细分析了绕组热点、铁芯局部过热的成因，并建立了基于热点的绕组寿命折算模型（遵循IEEE C57.91标准）。 第六章：冷却方式的分类与性能评估 全面介绍了变压器的冷却技术，包括自然油循环（ONAN）、强迫油循环风冷（OFAF）、水冷（OICW）等。对不同冷却方式下的热阻网络进行了精确建模，指导设计者如何根据环境温度、负载特性选择最经济有效的冷却方案，并讨论了油泵、风扇等辅助设备的可靠性设计。 第七章：油箱与结构机械强度设计 本章关注变压器的物理支撑与环境防护。详细阐述了变压器油箱的结构设计，包括刚度校核、防爆泄压装置的配置。特别强调了短路机械力计算，包括绕组的径向力和轴向力的精确计算与承受结构的设计，确保变压器能在最大短路电流冲击下保持几何完整性。 第三部分：特殊变压器与智能应用 本部分扩展了传统变压器的应用领域，并引入了现代化的监控与诊断技术。 第八章：互感器与电抗器的原理与选型 深入剖析了电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的结构、绝缘等级和补偿技术，重点讨论了其在继电保护和计量中的精度要求（如准确限值、暂态特性）。对串联电抗器和并联电抗器的设计参数（如饱和特性、阻尼绕组）进行了详细阐述。 第九章：特种变压器设计考量 涵盖了非晶合金变压器、高频感应加热用变压器以及直流输电（HVDC）换流变压器的特殊设计需求。着重分析了高频变压器中磁性材料的选择与高频损耗的控制，以及换流变压器中脉动磁通对绕组和油箱的附加影响。 第十章：变压器状态监测与寿命预测 本章聚焦于变压器的智能化运维。详细介绍了溶解气体分析（DGA）技术、绕组振动监测技术以及温度在线监测系统（如光纤传感）。探讨了基于大数据和机器学习的变压器健康指数（HI）评估模型，实现从被动维修到预测性维护的转变，显著延长设备服役寿命。 第十一章：环境友好型设计与回收 探讨了环保型变压器技术，如高闪点环保介质（酯类油）的应用与性能对比。分析了变压器退役后的拆解、有价材料（铜、硅钢片）的回收流程与无害化处理技术，构建全生命周期的绿色工程体系。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每一设计章节均辅以大量的工程实例和计算校核流程。 标准驱动： 严格参照IEC 60076系列、IEEE C57等国际主流标准进行设计方法的阐述。 先进技术前沿： 引入了有限元分析、人工智能诊断等前沿技术在变压器设计和运维中的应用。 本书是电力工程领域，尤其是变压器设计与制造行业不可或缺的工具书和参考手册。

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