NB/T 42021-2013 高压变频调速用干式变流变压器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 变压器
• 高压变频
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• 干式变流
• NB/T 42021-2013
• 电力电子
• 电气设备
• 工业控制
• 电力系统
• 变电站

出版社： 中国电力出版社

ISBN：1551231989

版次：1

商品编码：11855021

包装：平装

开本：大16开

出版时间：2014-08-01

用纸：胶版纸

页数：32

字数：55000

正文语种：中文

内容简介

　　本标准规定了高压变频调速用三相干式变流变压器的术语和定义、使用条件、产品型号、联结方式、技术要求、试验项目及方法、标志、包装、运输和贮存等。 本标准主要适用于高压变频调速系统输入侧用的三相干式变流变压器（以下简称“变流变压器”），其网侧绕组的电压等级一般为3kV～35kV，阀侧单个绕组的电压一般不超过2.5kV。

前言/序言

电力电子技术在现代工业中的应用与展望 一、 引言：电力电子技术的基石与发展脉络 本书聚焦于电力电子技术在现代工业，特别是电力驱动与能源转换领域的核心应用与前沿发展。我们不涉及特定行业标准（如NB/T 42021-2013）所限定的高压变频调速用干式变流变压器技术细节，而是从更宏观、更基础的原理层面，探讨电力电子变换器在提升能源效率、优化电能质量及实现精密控制方面所扮演的关键角色。 电力电子技术是信息技术与电力工程深度融合的产物，其核心在于利用半导体器件（如晶闸管、IGBT、MOSFET等）对电能的形态、频率、电压和电流进行有效控制和转换。随着全球对可持续发展和能源效率的日益重视，电力电子技术已成为实现电能优化配置、推动工业电气化升级的战略性技术。 二、 基础理论与核心拓扑结构 本书首先系统梳理了电力电子学的基本理论框架。这包括对半导体器件的导通、关断特性、热管理机制的深入分析，以及开关电源、逆变器、变频器等核心电路拓扑的数学建模与工作原理阐述。 2.1 功率半导体器件的选型与驱动： 详细分析了二极管、晶闸管、双极型晶体管（BJT）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）和快速恢复二极管（FRD）等器件的优缺点及其在不同功率等级下的适用性。重点讨论了先进的器件驱动技术，包括光耦隔离、死区时间控制、过流及过温保护电路的设计，以确保变换器在高频、高功率密度工作条件下的可靠性。 2.2 线性与开关电源拓扑回顾： 从线性电源（如线性稳压器）过渡到开关电源（SMPS）的必然性进行了论证。随后，本书对Buck（降压）、Boost（升压）、Buck-Boost（升降压）等基本DC-DC变换器的等效电路模型、输入输出关系、纹波分析及控制策略（如PWM、PFM）进行了详细推导和仿真验证。 2.3 交流变频与变压技术： 深入探讨了交流到交流（AC-AC）变换的基本架构。重点解析了矩阵变换器（Matrix Converter）与传统电压源/电流源变频器（VSI/CSI）的差异。对于变频调速系统，讨论了调制技术（如正弦波脉宽调制SPWM、空间矢量调制SVM）对输出波形质量、谐波含量和电机转矩脉动的影响。 三、 现代电力变换系统的关键技术挑战 现代工业对电力变换系统的要求已不再仅仅是简单的功率放大或电压转换，更强调高效率、低谐波污染和高动态响应。 3.1 高效能与热设计： 阐述了如何通过优化开关频率、降低器件开关损耗和传导损耗来提升系统整体效率。详细介绍了散热设计，包括自然冷却、强迫风冷以及液冷技术的应用，特别是针对高功率密度封装的散热界面材料选择与热阻分析。 3.2 电能质量与谐波抑制： 随着大量电力电子设备接入电网，谐波污染问题日益突出。本书介绍了抑制输入端和输出端谐波的先进技术： 输入侧： PFC（功率因数校正）电路，包括有源PFC和无源PFC的拓扑选择与控制策略。 输出侧： 多电平技术（如三电平、五电平拓扑）在减小开关电压应力、平滑输出电压波形方面的优势。 3.3 控制系统与数字化实现： 现代电力电子系统严重依赖高性能微处理器（如DSP、FPGA）实现快速、精确的闭环控制。内容涵盖了电流环、电压环的级联控制设计，数字滤波技术，以及如何利用软件算法实现系统保护与故障诊断。 四、 特定应用场景的电力电子解决方案 本部分将电力电子原理应用于多个关键工业领域，但着重于通用性和可迁移性，不局限于特定标准的设备。 4.1 电动汽车与轨道交通的牵引系统： 探讨了高压电池组到驱动电机之间的功率接口设计，包括DC/DC升压变换器用于驱动电机（如永磁同步电机PMSM）的逆变器部分。重点关注系统的能量回收（制动能量回馈）机制。 4.2 可再生能源并网技术： 分析了光伏发电系统和风力发电系统（特别是直驱式和双馈式）中使用的DC/AC逆变器或矩阵变换器。讨论了并网所需的关键功能，如锁相环（PLL）技术以实现与电网的同频同相连接，以及并网点动态稳定性分析。 4.3 工业加热与精密驱动： 介绍了高频感应加热电源中的谐振变换器（如LLC谐振拓扑）的工作原理及其在高效率加热中的应用。同时，阐述了伺服驱动系统中如何利用高频开关技术实现对电机转矩和速度的毫秒级精确控制。 五、 未来发展趋势：智能化与集成化 展望未来，电力电子技术正朝着更高集成度、更宽禁带半导体材料（如SiC、GaN）驱动的方向发展。 5.1 宽禁带半导体器件的应用： SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）器件在耐压、开关速度和高温特性上的巨大潜力，使得变换器尺寸进一步缩小、效率进一步提高成为可能。本书将分析其驱动挑战和在特定高频应用中的优势。 5.2 模块化与集成化设计： 探讨了功率模块化（如基于半桥或全桥的即插即用单元）的设计理念，以及如何通过先进封装技术实现高度集成，减少寄生参数对系统性能的影响。 结论： 本书为读者提供了一个全面、深入的电力电子技术知识体系，涵盖了从基础器件到复杂系统集成的各个层面。通过对通用拓扑、控制策略和前沿材料的详尽分析，旨在培养读者分析和解决现代工业电能转换问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我非常期待这本书在“干式”变压器特有的安全和环保方面的论述。毕竟，相较于传统的油浸式变压器，干式变压器在防火安全和环境适应性上有显著优势，这也是其在高层建筑、地铁隧道等特殊场合被青睐的主要原因。我猜想，书中会详尽阐述其绝缘材料的选择标准、耐火等级的划分，以及在极端温度或潮湿环境下，其运行性能的保守设计原则。此外，标准是否对变压器的可回收性或在生命周期结束后的环保处理流程提出了明确的指导意见？在当前全球对可持续发展高度重视的背景下，技术标准的视野不应仅仅局限于设备本身的工作性能，更应延伸到其全生命周期的环境足迹。这本书如果能在这方面有所建树，无疑会提升其在行业内的前瞻性和影响力。

评分☆☆☆☆☆

初翻这本书的结构，我感觉它似乎采用了一种从宏观到微观的叙事方式来构建知识体系。它很可能首先会建立起高压变频调速系统的整体架构，然后聚焦到干式变流变压器在这个系统中所扮演的关键角色。我猜想，书中对变压器内部绝缘结构和散热系统的描述会非常细致，毕竟“干式”的特性决定了这些环节是决定其长期可靠性的关键因素。如果能配上清晰的三维剖面图和实物照片，那就更完美了。我希望它能详尽解释为什么在某些特定工况下，干式结构比油浸式更具优势，背后的技术权衡是什么。同时，对于变压器在承受变频器带来的高频谐波和快速电压变化时的动态响应分析，如果能用成熟的仿真模型来佐证，那这本书的深度和说服力将大大提升。我非常看重这种理论与工程实践相结合的深度分析。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格我个人判断，应该是那种严谨、克制、逻辑性极强的技术写作范式。它必然会大量使用专业术语和规范化的表达方式，这对我们专业人士来说是效率的保证，但对初学者可能构成一定的理解门槛。我希望，尽管是技术标准，它在引入核心概念时也能兼顾清晰度。特别是对于涉及的电磁兼容性（EMC）问题，由于变流器开关频率高，变压器如何有效抑制或隔离噪声干扰，这方面的探讨如果能深入剖析变压器绕组的分布电容和漏感对高频性能的影响，那将是极具价值的补充。此外，标准中对测试方法和验收标准的描述，是否充分考虑了不同制造厂商之间的工艺差异，并提出了统一的、可量化的评判准则，这直接关系到采购和质检环节的公平性与高效性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和纸张质量着实让人眼前一亮，拿到手里就能感受到它散发出的专业气息。从目录的排布来看，对高压变频调速系统的核心部件——干式变流变压器的讲解必然是深入且系统的。我尤其期待它在设计原理和制造工艺上的阐述，毕竟这涉及到复杂的电磁学和热力学计算。希望书中不仅有理论推导，还能辅以大量的工程实例，这样对于实际应用中的工程师来说才更具指导意义。毕竟，理论知识如果不能落地，那在工程实践中也只能是空中楼阁。我推测，书中对不同容量、不同电压等级变压器的选型依据和参数优化方法会有详尽的论述，这对于我们进行项目前期评估至关重要。而且，考虑到标准的年代背景，它对新材料、新技术的应用前景是否有所展望，也是我关注的重点。一本好的技术标准，应该既能规范现有实践，又能指引未来发展方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在电力系统领域摸爬滚打的人员，我最关心的往往是标准中的“操作性”和“可验证性”。这本书作为国家标准（NB/T），其权威性自然毋庸置疑，但更重要的是，它在故障诊断和维护保养方面提供了多少实用的指导。我希望书中不仅仅罗列了设计规范，更能深入探讨变压器在长期运行中可能出现的典型故障模式——比如局部放电的检测方法、绕组温升的长期监测指标，以及预防性维护的周期建议。一个优秀的标准，应该能成为一线维护人员手中的“宝典”，而不是束之高阁的理论文件。如果能对照标准条款，详细分析每项检测指标背后的物理意义及其对设备寿命的影响，那么这本书的价值就不仅仅停留在设计阶段，而是贯穿了整个生命周期管理。