NB/T 42021-2013 高壓變頻調速用乾式變流變壓器 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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國傢能源局 編

圖書標籤:

• 變壓器
• 高壓變頻
• 調速
• 乾式變流
• NB/T 42021-2013
• 電力電子
• 電氣設備
• 工業控製
• 電力係統
• 變電站

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：1551231989

版次：1

商品編碼：11855021

包裝：平裝

開本：大16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：32

字數：55000

正文語種：中文

內容簡介

　　本標準規定瞭高壓變頻調速用三相乾式變流變壓器的術語和定義、使用條件、産品型號、聯結方式、技術要求、試驗項目及方法、標誌、包裝、運輸和貯存等。 本標準主要適用於高壓變頻調速係統輸入側用的三相乾式變流變壓器（以下簡稱“變流變壓器”），其網側繞組的電壓等級一般為3kV～35kV，閥側單個繞組的電壓一般不超過2.5kV。

前言/序言

電力電子技術在現代工業中的應用與展望 一、 引言：電力電子技術的基石與發展脈絡 本書聚焦於電力電子技術在現代工業，特彆是電力驅動與能源轉換領域的核心應用與前沿發展。我們不涉及特定行業標準（如NB/T 42021-2013）所限定的高壓變頻調速用乾式變流變壓器技術細節，而是從更宏觀、更基礎的原理層麵，探討電力電子變換器在提升能源效率、優化電能質量及實現精密控製方麵所扮演的關鍵角色。 電力電子技術是信息技術與電力工程深度融閤的産物，其核心在於利用半導體器件（如晶閘管、IGBT、MOSFET等）對電能的形態、頻率、電壓和電流進行有效控製和轉換。隨著全球對可持續發展和能源效率的日益重視，電力電子技術已成為實現電能優化配置、推動工業電氣化升級的戰略性技術。 二、 基礎理論與核心拓撲結構 本書首先係統梳理瞭電力電子學的基本理論框架。這包括對半導體器件的導通、關斷特性、熱管理機製的深入分析，以及開關電源、逆變器、變頻器等核心電路拓撲的數學建模與工作原理闡述。 2.1 功率半導體器件的選型與驅動： 詳細分析瞭二極管、晶閘管、雙極型晶體管（BJT）、功率場效應晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）和快速恢復二極管（FRD）等器件的優缺點及其在不同功率等級下的適用性。重點討論瞭先進的器件驅動技術，包括光耦隔離、死區時間控製、過流及過溫保護電路的設計，以確保變換器在高頻、高功率密度工作條件下的可靠性。 2.2 綫性與開關電源拓撲迴顧： 從綫性電源（如綫性穩壓器）過渡到開關電源（SMPS）的必然性進行瞭論證。隨後，本書對Buck（降壓）、Boost（升壓）、Buck-Boost（升降壓）等基本DC-DC變換器的等效電路模型、輸入輸齣關係、紋波分析及控製策略（如PWM、PFM）進行瞭詳細推導和仿真驗證。 2.3 交流變頻與變壓技術： 深入探討瞭交流到交流（AC-AC）變換的基本架構。重點解析瞭矩陣變換器（Matrix Converter）與傳統電壓源/電流源變頻器（VSI/CSI）的差異。對於變頻調速係統，討論瞭調製技術（如正弦波脈寬調製SPWM、空間矢量調製SVM）對輸齣波形質量、諧波含量和電機轉矩脈動的影響。 三、 現代電力變換係統的關鍵技術挑戰 現代工業對電力變換係統的要求已不再僅僅是簡單的功率放大或電壓轉換，更強調高效率、低諧波汙染和高動態響應。 3.1 高效能與熱設計： 闡述瞭如何通過優化開關頻率、降低器件開關損耗和傳導損耗來提升係統整體效率。詳細介紹瞭散熱設計，包括自然冷卻、強迫風冷以及液冷技術的應用，特彆是針對高功率密度封裝的散熱界麵材料選擇與熱阻分析。 3.2 電能質量與諧波抑製： 隨著大量電力電子設備接入電網，諧波汙染問題日益突齣。本書介紹瞭抑製輸入端和輸齣端諧波的先進技術： 輸入側： PFC（功率因數校正）電路，包括有源PFC和無源PFC的拓撲選擇與控製策略。 輸齣側： 多電平技術（如三電平、五電平拓撲）在減小開關電壓應力、平滑輸齣電壓波形方麵的優勢。 3.3 控製係統與數字化實現： 現代電力電子係統嚴重依賴高性能微處理器（如DSP、FPGA）實現快速、精確的閉環控製。內容涵蓋瞭電流環、電壓環的級聯控製設計，數字濾波技術，以及如何利用軟件算法實現係統保護與故障診斷。 四、 特定應用場景的電力電子解決方案 本部分將電力電子原理應用於多個關鍵工業領域，但著重於通用性和可遷移性，不局限於特定標準的設備。 4.1 電動汽車與軌道交通的牽引係統： 探討瞭高壓電池組到驅動電機之間的功率接口設計，包括DC/DC升壓變換器用於驅動電機（如永磁同步電機PMSM）的逆變器部分。重點關注係統的能量迴收（製動能量迴饋）機製。 4.2 可再生能源並網技術： 分析瞭光伏發電係統和風力發電係統（特彆是直驅式和雙饋式）中使用的DC/AC逆變器或矩陣變換器。討論瞭並網所需的關鍵功能，如鎖相環（PLL）技術以實現與電網的同頻同相連接，以及並網點動態穩定性分析。 4.3 工業加熱與精密驅動： 介紹瞭高頻感應加熱電源中的諧振變換器（如LLC諧振拓撲）的工作原理及其在高效率加熱中的應用。同時，闡述瞭伺服驅動係統中如何利用高頻開關技術實現對電機轉矩和速度的毫秒級精確控製。 五、 未來發展趨勢：智能化與集成化 展望未來，電力電子技術正朝著更高集成度、更寬禁帶半導體材料（如SiC、GaN）驅動的方嚮發展。 5.1 寬禁帶半導體器件的應用： SiC（碳化矽）和GaN（氮化鎵）器件在耐壓、開關速度和高溫特性上的巨大潛力，使得變換器尺寸進一步縮小、效率進一步提高成為可能。本書將分析其驅動挑戰和在特定高頻應用中的優勢。 5.2 模塊化與集成化設計： 探討瞭功率模塊化（如基於半橋或全橋的即插即用單元）的設計理念，以及如何通過先進封裝技術實現高度集成，減少寄生參數對係統性能的影響。 結論： 本書為讀者提供瞭一個全麵、深入的電力電子技術知識體係，涵蓋瞭從基礎器件到復雜係統集成的各個層麵。通過對通用拓撲、控製策略和前沿材料的詳盡分析，旨在培養讀者分析和解決現代工業電能轉換問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在電力係統領域摸爬滾打的人員，我最關心的往往是標準中的“操作性”和“可驗證性”。這本書作為國傢標準（NB/T），其權威性自然毋庸置疑，但更重要的是，它在故障診斷和維護保養方麵提供瞭多少實用的指導。我希望書中不僅僅羅列瞭設計規範，更能深入探討變壓器在長期運行中可能齣現的典型故障模式——比如局部放電的檢測方法、繞組溫升的長期監測指標，以及預防性維護的周期建議。一個優秀的標準，應該能成為一綫維護人員手中的“寶典”，而不是束之高閣的理論文件。如果能對照標準條款，詳細分析每項檢測指標背後的物理意義及其對設備壽命的影響，那麼這本書的價值就不僅僅停留在設計階段，而是貫穿瞭整個生命周期管理。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和紙張質量著實讓人眼前一亮，拿到手裏就能感受到它散發齣的專業氣息。從目錄的排布來看，對高壓變頻調速係統的核心部件——乾式變流變壓器的講解必然是深入且係統的。我尤其期待它在設計原理和製造工藝上的闡述，畢竟這涉及到復雜的電磁學和熱力學計算。希望書中不僅有理論推導，還能輔以大量的工程實例，這樣對於實際應用中的工程師來說纔更具指導意義。畢竟，理論知識如果不能落地，那在工程實踐中也隻能是空中樓閣。我推測，書中對不同容量、不同電壓等級變壓器的選型依據和參數優化方法會有詳盡的論述，這對於我們進行項目前期評估至關重要。而且，考慮到標準的年代背景，它對新材料、新技術的應用前景是否有所展望，也是我關注的重點。一本好的技術標準，應該既能規範現有實踐，又能指引未來發展方嚮。

評分☆☆☆☆☆

初翻這本書的結構，我感覺它似乎采用瞭一種從宏觀到微觀的敘事方式來構建知識體係。它很可能首先會建立起高壓變頻調速係統的整體架構，然後聚焦到乾式變流變壓器在這個係統中所扮演的關鍵角色。我猜想，書中對變壓器內部絕緣結構和散熱係統的描述會非常細緻，畢竟“乾式”的特性決定瞭這些環節是決定其長期可靠性的關鍵因素。如果能配上清晰的三維剖麵圖和實物照片，那就更完美瞭。我希望它能詳盡解釋為什麼在某些特定工況下，乾式結構比油浸式更具優勢，背後的技術權衡是什麼。同時，對於變壓器在承受變頻器帶來的高頻諧波和快速電壓變化時的動態響應分析，如果能用成熟的仿真模型來佐證，那這本書的深度和說服力將大大提升。我非常看重這種理論與工程實踐相結閤的深度分析。

評分☆☆☆☆☆

我非常期待這本書在“乾式”變壓器特有的安全和環保方麵的論述。畢竟，相較於傳統的油浸式變壓器，乾式變壓器在防火安全和環境適應性上有顯著優勢，這也是其在高層建築、地鐵隧道等特殊場閤被青睞的主要原因。我猜想，書中會詳盡闡述其絕緣材料的選擇標準、耐火等級的劃分，以及在極端溫度或潮濕環境下，其運行性能的保守設計原則。此外，標準是否對變壓器的可迴收性或在生命周期結束後的環保處理流程提齣瞭明確的指導意見？在當前全球對可持續發展高度重視的背景下，技術標準的視野不應僅僅局限於設備本身的工作性能，更應延伸到其全生命周期的環境足跡。這本書如果能在這方麵有所建樹，無疑會提升其在行業內的前瞻性和影響力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格我個人判斷，應該是那種嚴謹、剋製、邏輯性極強的技術寫作範式。它必然會大量使用專業術語和規範化的錶達方式，這對我們專業人士來說是效率的保證，但對初學者可能構成一定的理解門檻。我希望，盡管是技術標準，它在引入核心概念時也能兼顧清晰度。特彆是對於涉及的電磁兼容性（EMC）問題，由於變流器開關頻率高，變壓器如何有效抑製或隔離噪聲乾擾，這方麵的探討如果能深入剖析變壓器繞組的分布電容和漏感對高頻性能的影響，那將是極具價值的補充。此外，標準中對測試方法和驗收標準的描述，是否充分考慮瞭不同製造廠商之間的工藝差異，並提齣瞭統一的、可量化的評判準則，這直接關係到采購和質檢環節的公平性與高效性。