本書共25章,其中第1章介紹基本理論和原理,包括電力變壓器的基本概念、數學模型和基本形式;第2~11章分別介紹10類變壓器類產品,即電力變壓器、配電變壓器、移相變壓器、整流變壓器(換流變壓器)、干式變壓器、互感器、步進調壓器、恒壓變壓器、風力渦輪發電機和光伏發電用變壓器,以及電抗器;第12~25章介紹相關專題,包括絕緣介質、電工套管、分接開關和智能控制、負荷和熱性能、變壓器的連接、變壓器試驗、有載分接開關控制和變壓器并聯運行、變壓器保護、變壓器聲級產生的原因及影響、繞組電壓的瞬態響應、變壓器的安裝和維修、問題和故障調查、油浸式變壓器的在線監測,以及美國電力變壓器設備的標準和審批程序。本書知識面寬廣,信息量巨大,所引參考文獻幾乎縱貫變壓器的整個發展史。本書可用作變壓器和電力行業技術人員的工具書,也可供從事相關教學和科研的人員參考。
本書的每個章節不同于大多數的科技出版物.它既非期刊樣式的文章,也非傳統意義上的教科書,而是可以為所需信息提供現成的方法,同時為更加深入地覆蓋主體提供足夠的概述。所有具有電力變壓器背景的人,無論他們是僅僅出于對于本書感興趣的經驗豐富的專業人員,或者是世所公認的專家,他們都能夠從本書發現大量相關知識。讀者會從中收集到和他們個人的專業水平相當的技術資料。
James H. Harlow 是自營哈洛工程公司總經理,從1996年起,他從事電力產業咨詢服務。在這之前,他有34年在西門子(前身是埃利斯-查默斯公司)和貝克威斯電氣公司工作的經歷。在這些公司工作的時候,他管理或負責將電子技術融入電力變壓器應用的開創性項目。其中有代表性的項目有兩個,一個是導入微機智能電子設備,用于變電站參數統計分析(實現有載分接開關的自動控制),另一個是導入晶閘管有載分接開關,用于步進調壓器分接開關發生故障時弱化電弧。
Harlow 從拉斐特學院獲得了工學學士學位(BSEE),從杰克遜維爾州立大學獲得工商管理碩士學位(MBA),他的理科碩士學位(MS)是從密西西比州立大學獲得的。1982年他加入IEEE PES變壓器分委會,曾在多個崗位工作。之后他被提拔為分委會一名領導,并于1994到1995年期間擔任分委會主席。在職期間,他監督所有由IEEE制定的電力變壓器標準。在此期間,他一直是IEEE派遣參加ANSI C57 主任委員會(變壓器)會議的代表團成員。作為變壓器分委會的主席,他也是IEEE PES 技術委員會的成員,同時集IEEE電力和能源協會下屬多個技術委員會的領導職務于一身。這種任職范圍的不斷擴大,使他在2001年至2002年就任PES技術副總裁和技術委員會主席之職。
Harlow在報刊雜志30多篇,擔任過CRC出版社2001年、2004年和2007年版《電力工程手冊》中變壓器分冊的主編。在本書中他執筆編寫的一章是他的本專業,即有載分接開關控制和變壓器并聯運行(第十八章)。作為一個美國六項專利的擁有者,Harlow 是一個注冊的專業工程師和IEEE終身高級成員。
譯者序
原書前言
主編簡介
參加編寫人員
第1章基本理論和原理
11空心變壓器
12鐵心或鋼心變壓器
13鐵心變壓器的等效電路
14實際變壓器
參考文獻
第2章電力變壓器
21概述
22額定值和等級分類
23短路負載
24效率、損耗和電壓調節率
25結構
26附屬設備
27勵磁涌流
28發電機變壓器
29現在和未來的發展
參考文獻
第3章配電變壓器
31歷史背景
32結構
33變壓器基本結構
34變壓器連接
35關于運行
36變壓器位置
37架空配電變壓器
38地下配電變壓器
39墊式配電變壓器
310變壓器損耗
311變壓器工作原理
312變壓器運行
313變壓器試驗
314變壓器保護
315經濟運行
參考文獻
第4章移相變壓器
41概述
42基本原理
43負載相量圖
44總的功率傳輸
45移相變的分類
46移相變設計方面的相關細節
47有載分接開關的運用
48其他方面的考慮
參考文獻
第5章整流變壓器
51背景和歷史回顧
52新術語和定義
53整流電路
54整流阻抗
55二次耦合
56諧波的產生
57諧波頻譜
58諧波電流對變壓器的影響
59熱試驗
510諧波的消除
511直流含量
512由整流器/逆變器給變壓器勵磁
513靜電接地屏蔽
514負載條件
515相間變壓器(平衡電抗器)
516整流變壓器絕緣所承受的場強
517整流變壓器相關的短路問題
參考文獻
第6章干式變壓器
61發展歷史
62變壓器分接
63干式變壓器冷卻方式
64繞組絕緣系統
65應用
66外殼
67運行條件
68溫升限值
69變壓器負載
610附件
611故障保護
612沖擊電壓保護
613諧波
614干式變壓器的維護
參考文獻
第7章互感器
71概述
72變壓器基礎
73電壓互感器
74電流互感器
75組合測量系統
76光學傳感器
參考文獻
第8章步進調壓器
81引言
82在電力系統中的應用
83額定參數
84理論
85用旁路避開調壓器
86三相調壓器
87調壓器控制
88特殊應用
參考文獻
第9章恒壓變壓器
91背景
92應用
93采購考慮
94典型的運行、儲存和運輸條件
95銘牌數據和術語
96新技術發展
97補充內容
參考文獻
第10章風力渦輪發電機和光伏發電用變壓器
101新能源
102風力渦輪發電機
103風力渦輪發電機的輸出
104非正弦負載損耗的計算
105公式和計算
106分布光伏網絡變壓器(DPVGT)并聯方法比較
參考文獻
第11章電抗器
111電抗器
112背景和歷史回顧
113電抗器的應用
114一些重要的應用因素
115并聯電抗器和合閘暫態過程
116限流電抗器和合閘暫態過程
117電抗器的損耗評價
118降低品質因數
119聲級和聲級的降低
1110線路陷波器、電力線載波通信、數據和繼電保護系統
1111干式空心電抗器的安裝
參考文獻
第12章絕緣介質
121引言
122液體絕緣:油
123液體絕緣:其他絕緣液體
124固體絕緣
125污染
參考文獻
第13章電力套管
131電力套管的使用目地
132套管的分類
133套管標準
134重要的設計參數
135套管的其他特征
136套管的特殊應用
137套管的常用附件
138套管試驗
139維護和檢修
參考文獻
第14章分接開關和智能控制
141概述
142無勵磁分接開關
143有載分接開關的轉換原理
144當前有載分接開關的設計理念
145有載分接開關的應用
146高壓直流變壓器
147移相變壓器
148分接開關的額定參數和要求
149有載分接開關的選擇
1410非浸在礦物油中的分接開關
1411有載分接開關的保護裝置
1412有載分接開關的維修
1413有載分接開關的整修和替換
1414有載分接開關智能化調節設備
1415變壓器并聯運行時有載分接開關控制的高級方法
1416自動檢測開關系統拓撲的變壓器并聯運行
1417總結
參考文獻
第15章負載運行和熱特性