变压器工程：设计、技术与诊断（原书第2版）

译者序

原书第2版前言

原书第1版序言

原书第1版前言

原书致谢

第1章变压器基本原理1

1.1概述1

1.2变压器的应用和分类4

1.3变压器原理和等效电路8

1.4标幺制16

1.5空载试验和短路试验17

1.6电压调整率和变压器的效率20

1.7变压器的并联运行26

参考文献27

第2章磁特性28

2.1铁心构造29

2.2磁滞损耗、涡流损耗和杂散损耗33

2.3励磁特性36

2.4过励磁性能37

2.5空载损耗试验38

2.6制造过程的影响44

2.7涌流45

2.8空载谐波对铁心和绕组的影响53

2.9变压器噪声54

2.10旋转损耗57

参考文献58

第3章阻抗特性63

3.1电抗计算63

3.2电抗计算的不同方法69

3.3电抗计算的解析法71

3.4电抗计算的数值法73

3.5三绕组变压器的阻抗特性78

3.6曲折形联结变压器的阻抗计算82

3.7零序电抗87

3.8稳定绕组96

参考文献98

第4章涡流和绕组杂散损耗100

4.1场方程式100

4.2坡印廷矢量104

4.3涡流损耗和磁滞损耗107

4.4饱和效应110

4.5变压器绕组中的涡流损耗111

4.6变压器绕组中的环流损耗121

参考文献129

第5章结构部件中的杂散损耗132

5.1杂散损耗的影响因素133

5.2杂散损耗估算方法概述141

5.3铁心接缝损耗143

5.4夹件中的杂散损耗144

5.5拉板中的杂散损耗145

5.6油箱中的杂散损耗149

5.7套管安装板中的杂散损耗154

5.8大电流引起的杂散损耗155

5.9杂散损耗的控制措施160

5.10经验值法166

5.11过励磁时杂散损耗估算168

5.12负载损耗测量169

参考文献173

第6章短路应力与强度181

6.1短路电流181

6.2短路时的热容量187

6.3短路力187

6.4短路时的动态特性193

6.5辐向力引起故障的模式197

6.6轴向力引起故障的模式202

6.7相互作用力（轴向和辐向组合）引起的故障模式207

6.8预压紧力的影响208

6.9短路试验209

6.10涌流的影响210

6.11分裂变压器的短路210

6.12提高承受短路能力的措施211

6.13平行导体间的电磁力计算214

6.14压紧结构设计216

参考文献217

第7章变压器冲击电压分布222

7.1起始电压分布222

7.2对地电容225

7.3绕组的电容226

7.4电感计算237

7.5驻波和行波238

7.6冲击分布的解析法241

7.7用状态变量法计算冲击电压分布243

7.8降低绕组内部过电压的设计250

参考文献255

第8章绝缘设计260

8.1简单结构的场强计算261

8.2电场强度计算263

8.3影响绝缘强度的因素265

8.4试验方法和设计绝缘水平（DIL）276

8.5绕组间的绝缘278

8.6绕组内部绝缘279

8.7端部绝缘设计281

8.8高压引线间隙284

8.9优化和提高质量的统计分析286

参考文献287

第9章冷却系统292

9.1热量传递方式292

9.2冷却方式294

9.3铁心的散热298

9.4绕组的散热299

9.5老化与预期寿命301

9.6直接测量热点305

ⅩⅦ9.7静电带电现象306

9.8计算的近期趋势307

参考文献308

第10章结构设计311

10.1结构设计的重要性311

10.2荷载与强度试验311

10.3变压器油箱分类313

10.4油箱设计315

10.5分析方法317

10.6变压器油箱过压力现象320

10.7抗震分析321

10.8变压器噪声的特性与降低323

10.9运输因素与振动327

参考文献328

第11章特种变压器330

11.1整流变压器330

11.2高压直流用换流变压器335

11.3电炉变压器340

11.4移相变压器344

参考文献347

第12章变压器电磁场理论与计算350

12.1概述351

12.2变压器工程电磁场基础354

12.3位方程374

12.4有限元法384

12.5FEM方程394

12.6变压器的耦合场401

12.7性能参数计算413

参考文献422

第13章变压器与系统之间的相互作用和建模427

13.1变压器电力潮流分析427

13.2谐波分析435

13.3铁磁谐振438

13.4电弧炉应用440

13.5地磁干扰442

ⅩⅧ13.6和应涌流现象442

13.7系统瞬变引起的内部谐振443

13.8特快速瞬态过电压444

13.9配电变压器的瞬变现象445

13.10变压器的低频、中频和高频模型445

参考文献454

第14章变压器的监测与诊断458

14.1常规试验459

14.2溶解气体分析461

14.3局部放电诊断462

14.4聚合度与呋喃分析469

14.5时域介质响应法469

14.6频域介质响应法478

14.7绕组变形测量482

14.8附件490

14.9其他诊断测试491

14.10寿命评估与改进493

参考文献493

第15章变压器技术的发展趋势499

15.1磁路499

15.2绕组500

15.3新型绝缘液体501

15.4优化计算502

15.5可再生能源用变压器503

15.6电力电子在变压器中的应用504

15.7其他技术506

15.8监测和诊断趋势507

参考文献508

附录511

附录A设计示例511

附录B联结组526

附录C故障电流计算528

附录D电场强度和电容计算公式533

《变压器工程：设计、技术与诊断》由2013年出版于美国的《Transformer Engineering:Design,Technology,and Diagnostics (SecondEdition)》英文版译出，书中系统全面地介绍了变压器设计、技术与诊断的主要理论与应用。全书共15章，内容主要包括变压器基本原理和类型，铁心及磁特性，漏电抗计算，绕组和结构部件的涡流损耗与杂散损耗，短路承受能力，绝缘设计，油箱结构设计，冷却与温升，整流变压器和电炉变压器的设计以及HVDC的应用，变压器电磁场理论与计算，变压器与系统之间的相互作用和建模，变压器的监测与诊断。此外，《变压器工程：设计、技术与诊断》还适当地介绍了有限元法等计算工具在优化和提高变压器上的应用。书中对变压器一些难点问题的分析颇有深度，非常适合变压器研究和设计人员使用。《变压器工程：设计、技术与诊断》可供高等院校变压器相关专业教师、研究生阅读。还可以为从事变压器制造、试验安装、维修和运行维护等技术人员提供参考。

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