电力电缆中的电磁暂态_[丹麦]菲利普·范瑞·德·席尔瓦（Filipe Faria da Silva）等_9787111624967

从基本概念到复杂模型，《电力电缆中的电磁暂态》深入讲解了电磁暂态和地下电力电缆的相关知识。从简单的集中参数电路，到复杂的电缆高压网络，《电力电缆中的电磁暂态》对不同电磁暂态现象进行了解释和证明，并讲解了电力电缆的建模方法。

为了加深读者对书中内容的理解，《电力电缆中的电磁暂态》每一章节都包含练习、结论和示例，并辅以丰富的插图、电路图和仿真结果。《电力电缆中的电磁暂态》还涉及了电缆网络中的谐波分析和对电缆网络的准确建模，并提供了一些窍门和解决方法以帮助缺乏经验的工程师更加有效地开展仿真和分析。

《电力电缆中的电磁暂态》对新接触这一领域的学生和工程师是非常宝贵的资源，对于富有经验的业内人员也是有益的参考。

一个多世纪以来，架空线已经成为在各电压等级下传输电能的最常用技术，尤其是在最高电压等级下。然而近年来，在丹麦、日本和英国等国的输电网中，高压交流电缆的数量和长度都有所增加。与此同时，以高压交流电缆与陆地相连的离岸风电场的建设也呈指数级增长。
随着高压交流电缆数量的增加，与其运行相关的电磁现象，尤其是电磁暂态方面的研究兴趣也在增加。自电力系统诞生以来，人们便开始了对于暂态现象的研究。最初仅局限于较为基本的现象开展分析。但是，随着计算工具变得更加强大，分析开始扩大到更为复杂的现象。
电磁瞬变并非新现象，许多文献都涉及了这方面的内容，至今仍在使用的经典著作如格林伍德的《电力系统中的电瞬态》，已经出版超过40年。然而，大多数文献往往忽略了高压交流电缆。这不难理解，因为长距离高压交流电缆在此前并不常见。
《电力电缆中的电磁暂态》旨在阐明使用高压交流电缆运行于电力网络时可能发生的一些瞬态现象。《电力电缆中的电磁暂态》是作为教材编写的，试图对不同的现象进行全面的解释，并着重描述不同的场景。作者认为，这种方法可以帮助读者更好地理解物理原理，并能在处理有关高压交流电缆的不同情况时对其开展相应分析。
《电力电缆中的电磁暂态》未涉及的一项重要主题是测量协议/方法。在电缆上进行测量时所使用的协议取决于测量的对象、可用的设备和可访问性。我们建议对此方面有兴趣的读者在博士学位与学术论文中搜索相关信息。
这本书不仅为学生而写，也能够帮助该领域的工程师了解他们所面临的问题及挑战，或者学习建立仿真模型。
第1章组件描述说明了电缆的几个层面及其功能，解释了如何计算电缆的不同电参数，如电阻、电感、电容，以及如何使用这些值计算正序和零序阻抗，包括如何调整这些数据值以获得更准确的计算结果。
本章介绍了通常用于电缆屏蔽层的不同连接结构（两端连接和交叉互联），还介绍了用于估算不同类型环境中电缆最大电流的方法，即热计算。
本章结尾介绍了并联电抗器。它能就地消耗电缆产生的无功功率，因而是电缆网络中的一个重要构成部分。
第2章简单开关暂态回顾了拉普拉斯变换原理，并用它来研究简单的开关暂态以及交流和直流电源的RC-RL-RLC负载。
换言之，本章演示了如何进行简单系统的分析。这些原理将在后面的章节中用于研究更复杂的场景。
第3章行波和模态域回顾了电报方程，以及如何计算电缆在不同频率下的回路、串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵。
本章还介绍了电缆的不同模态，如何计算其阻抗和速度，以及它们的频率依赖性。在电缆暂态的研究中，模态理论知识至关重要。的确，在许多情况下，我们用软件进行仿真，读者可能会觉得只有设计软件的人才需要知道如何使用模态理论。然而，要理解某些现象需要对该理论有最低限度的了解。因此，本书提供了关于这一主题的详细解释。本章最后还研究了不同连接结构电缆的频谱。
第4章暂态现象描述了高压交流电缆中可能发生的几种电磁现象。本章首先解释了双端连接和交叉互连情况下单根电缆的供电，展示了不同场景下的波形，并演示了如何使用模态理论来解释暂态波形；然后介绍了其他现象，如并联电缆供电、缺零、瞬态恢复电压和重燃。然后考虑了混合电缆架空线，并且演示了在某些结构下的过电压可能相当高，以及连接结构对过电压幅度的影响。；分析了高容性的电缆与高感性的变压器之间的相互作用，并解释了一些可能的谐振及铁磁谐振场景。最后研究了电缆短路。由于屏蔽层回流的存在，这与架空线短路完全不同。屏蔽层的不同连接结构亦会影响短路电流的大小和瞬态恢复电压的大小。
第5章系统建模与谐波首先提出了一种方法，可在供电/重燃仿真中决定建立多少网络模型，也指出了该方法的可能限制。接着分析了由于电缆电容较大而具有较低谐振频率的电缆网络频谱，并提出了一种可在绘制网络频谱时节省时间的技术。本章的结尾提出了一项研究线路绝缘配合的系统方法，以及研究不同类型暂变的建模要求，包括了设备的建模深度和建模细节，附以分步通用示范。

你还可能感兴趣

我要评论