低压成套开关设备的原理及其控制技术

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出版者:
作者:张白帆
出品人:
页数:434
译者:
出版时间:2012-6
价格:80.00元
装帧:
isbn号码:9787111376996
丛书系列:
图书标签:
  • 电气
  • 电气自动化
  • 电力
  • 低压成套设备
  • 开关柜
  • 控制技术
  • 电力系统
  • 电气工程
  • 自动化
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具体描述

《低压成套开关设备的原理及其控制技术》详细地介绍了低压成套开关设备所涉及的理论知识和工作原理,结合IEC标准和国内标准全面论述了低压开关柜的结构及设计方法;《低压成套开关设备的原理及其控制技术》以ABB公司的现代智能型低压开关电器为主要元器件,对低压成套开关设备的主、辅助回路工作原理和应用方法进行全面探讨;《低压成套开关设备的原理及其控制技术》还对低压开关柜的现场总线组网技术、PLC测控编程技术和电力监控技术给出较为详尽的方案论证和阐述。《低压成套开关设备的原理及其控制技术》适用于低压配电行业的专业电气工程人员阅读,也可作为各类电气设计工程师的设计参考,也可作为大专院校相关专业学生的知识扩展读本。

现代电力系统继电保护与自动化技术:原理、实践与前沿探索 图书简介 本书旨在系统、深入地阐述现代电力系统继电保护与自动化的核心理论、关键技术及其在实际工程中的应用。面对日益复杂化、智能化和柔性化的现代电网结构,对保护与控制系统的可靠性、快速性和准确性提出了前所未有的要求。本书紧密围绕这一时代背景,构建了一套全面覆盖从基础理论到前沿技术的知识体系,力求为电力系统工程师、技术研究人员及相关专业高年级学生提供一本兼具深度与广度的参考著作。 本书内容结构清晰,逻辑严谨,共分为六大部分,近三十章,力求全面覆盖继电保护与自动化的主要研究和应用领域。 --- 第一部分:电力系统基础与保护原理的回归与深化 本部分着重于夯实读者对电力系统基础理论和故障分析的理解,这是设计和校验任何保护系统的基石。 第一章:电力系统运行基础回顾 本章首先回顾了电力系统的基本拓扑结构、潮流计算的原理及应用,并重点分析了短路电流的计算方法,包括不对称短路、三相短路和单相接地短路的理论模型。特别强调了暂态和次暂态过程在故障分析中的重要性,为理解动态保护的触发条件奠定基础。 第二章:故障分析与保护的本质需求 深入探讨了电力系统可能发生的各种故障类型(如相间短路、接地故障、失步、电压失稳等)及其对设备和系统稳定性的影响。本章明确界定了继电保护的基本任务——“选择性、速动性、可靠性和灵敏性”,并从数学模型上剖析了这些性能指标之间的内在权衡关系。 第三章:传统保护配置与基本元件 详细介绍了基于最大电流、最小阻抗、距离等基本原理的传统保护元件的工作特性。重点讲解了过电流保护的限时曲线设计、阻抗保护的圆形和菱形特性图,以及微机保护中如何通过数字算法实现这些传统逻辑的精确复现。同时,对傅里叶分析在基波和三次谐波提取中的应用进行了详述。 --- 第二部分:主设备与线路的专业保护技术 本部分聚焦于电力系统中的核心资产——发电机、变压器、输电线路和母线,阐述针对性强的专业保护方案。 第四章:发电机保护系统 系统介绍了发电机内部故障(如定子绕组匝间短路、定子接地、转子接地)和外部故障的保护配置。重点阐述了零序电流保护、纵差动保护(包括励磁侧和中性点)、横向差动保护的原理,以及抗直流偏磁、快速失磁保护和逆功率保护的实施细节。 第五章:电力变压器保护技术 变压器保护是全书的重点之一。本章详尽讨论了瓦斯保护(鼓包、油流、气体分析与分级动作)、瓦斯保护的动作判据与定值整定,以及基于电流和电压的差动保护。特别强调了变压器在正常运行中可能出现的电流不平衡(如励磁涌流)与故障电流的区别,以及如何通过谐波制动原理实现差动保护的抗误动能力。 第六章:输电线路的保护方案 全面覆盖了线路保护的两大主流技术:距离保护和纵差动保护。 距离保护深化: 详细分析了不同阻抗特性(如四象限、六边形)的应用场景、切换逻辑,以及在接地系统、补偿线路和有载调压变压器附近定值整定的复杂问题。 高阻接地与低阻接地保护: 探讨了不同接地系统下的零序量保护原理和设置。 第七章:母线与断路器保护 母线差动保护采用分区设置策略,本章阐述了分区设计原则、直流电压保护以及在不同电压等级下母线保护的实现差异。同时,深入剖析了断路器失灵(拒动)保护的必要性、逻辑判断和校验方式。 --- 第三部分:微机继电保护与数字化实现 本部分转向现代保护系统的核心——微机化、数字化实现,这是当前电力系统技术的主流方向。 第八章:微机保护的基本架构与采样技术 介绍了微机保护装置的硬件构成(DSP、ADC、CPU)和软件流程。重点讲解了电流、电压信号的模数转换(ADC)技术、采样定理的应用、数字滤波器的设计(如陷波滤波器、低通滤波器)以及对信号进行基波提取的算法(如改进的离散傅里叶变换)。 第九章:先进的故障检测算法 超越传统基于RMS值的判断,本章深入研究了基于幅值、相位和暂态特征的保护算法。包括基于小波分析的暂态量识别、基于同步旋转坐标系(dq变换)的快速故障识别方法,以及如何利用状态估计技术提高保护判据的准确性。 第十章:保护装置的通信与标准 讨论了电力系统保护与控制装置的标准化和互操作性。详细解读了IEC 61850标准,包括其数据模型、监测单元(CMU)、过程层通信协议(GOOSE, SV)及其在变电站自动化中的实际部署案例。 --- 第四部分:电力系统自动化与控制技术 继电保护与自动化是统一的,本部分聚焦于系统级的快速响应与控制。 第十一章:故障录波与事件分析 阐述了高速故障录波器的原理、采样率要求和触发机制。重点分析了如何利用录波数据进行保护拒动、误动和越级跳闸的根本原因追溯。 第十二章:自动准同期与并网控制 详细介绍了自动准同期装置的工作原理,包括对电压幅值、频率和相位的精确测量与控制。讨论了同步过程中可能出现的冲击电流分析及准同期控制策略的优化。 第十三章:故障隔离与系统恢复控制 系统介绍了故障发生后,如何通过自动重合闸(单相、三相)、自动准同期、故障切除转供(FCR)等快速恢复系统运行的自动化逻辑。讨论了重合闸的失败原因分析及恢复策略的制定。 --- 第五部分:系统稳定性保护与高级控制 本部分探讨超越单设备保护,面向整个电网稳定性的高级控制技术。 第十四章:失电与低电压保护 分析了电压骤降、电压持续降低对发电机和负荷的影响。介绍了不同电压等级下的最低电压闭锁、电压失衡保护以及系统失稳时的保护动作时限协调。 第十五章:失步与大功率振荡保护 深入研究了发电机失步的基本特征(大功率脉动、频率变化)。详细论述了基于功角、阻抗和频率变化率的失步检测算法,并区分了局部失步与广域系统振荡的保护对策。 第十六章:广域测量系统(WAMS)与PMU应用 本章介绍了基于相量测量单元(PMU)的广域同步测量技术。重点阐述了如何利用PMU采集的高精度、高频率数据,实时监测电网的功角、潮流,并作为下一代先进稳定控制(如PSS/E的输入)的基础。 --- 第六部分:电能质量与新兴技术挑战 本部分关注现代电网中对电能质量的要求以及新能源接入带来的保护新挑战。 第十七章:电能质量监测与保护 探讨了电能质量问题,如谐波、电压波动(Swell/Sag)、瞬态过电压的测量与分析标准(IEEE 519)。介绍了如何利用保护装置具备的电能质量监测功能,辅助故障诊断和设备健康管理。 第十八章:柔性直流与新能源接入的保护难题 随着高压直流(HVDC)和分布式电源(如风电、光伏)的接入,传统交流保护面临挑战。本章讨论了直流系统故障电流的快速上升特性、交直流过渡过程中的保护策略,以及分布式电源的并网保护要求(如反向功率保护、孤岛检测)。 第十九章:保护系统的可靠性与调试 强调了保护装置在整个生命周期中的可靠性管理。详细介绍了保护定值计算、现场校验(二次回路测试、主回路模拟测试)的标准流程和注意事项,以及如何通过仿真平台进行系统级联测试。 --- 总结 本书内容覆盖全面,从电力系统故障机理到数字保护算法,再到系统稳定控制的广域应用,力求展现现代继电保护与自动化学科的完整图景。本书注重理论深度与工程实践的紧密结合,丰富的实例分析和前沿技术的引入,使其成为电力行业专业人士不可或缺的工具书。

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用户评价

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我是一名在工程咨询公司工作的电气工程师,日常工作中经常需要审核各种低压成套开关设备的图纸和技术方案。虽然我具备一定的电气基础知识,但对于一些细节的设计原理和控制技术的最佳实践,我希望能够通过阅读这本书来进一步深化理解。我尤其关注书中关于低压成套开关设备系统设计方面的阐述,例如如何根据负荷类型、负荷大小、以及供电可靠性要求,合理地划分低压配电系统,以及如何选择合适的成套开关设备。在原理方面,我希望书中能详细讲解不同类型断路器(如塑壳断路器、框架断路器)的保护特性曲线,以及如何根据这些曲线进行精确的选型和协调配合。在控制技术方面,我非常期待书中能够深入探讨电气自动化控制的实现方式,例如如何利用PLC、传感器和执行器构建智能化的控制系统,实现电力的远程监控、故障诊断和能源管理。我希望书中能够提供一些关于高级控制策略的介绍,比如如何实现电网的并联运行、孤岛运行,以及如何优化功率因数和降低损耗。此外,如果书中还能涉及一些关于新能源接入(如光伏、风电)与低压成套开关设备配合的技术要求,以及智能化配电网(Smart Grid)在低压侧的应用前景,那将极大地拓宽我的知识视野。我希望这本书能够提供一些前沿的、具有实践指导意义的内容,帮助我在工程设计和方案审核中,做出更专业、更科学的判断。

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作为一名电气专业的学生,我正在寻找能够系统性地梳理低压成套开关设备知识的教材。市场上同类的书籍不少,但很多要么过于偏重理论,缺乏实际应用指导,要么就是流于表面,不够深入。这本书的标题,尤其是“原理”和“控制技术”这两个词,让我看到了它区别于其他教材的潜力。我希望这本书能够从最基础的电气理论出发,循序渐进地讲解低压成套开关设备的构成、功能以及它们之间是如何协同工作的。例如,关于断路器的分断能力、灭弧原理、以及不同类型断路器(如塑壳断路器、空气断路器、小型断路器)的适用范围和选型依据,这些都是我非常感兴趣的内容。同样,在控制技术方面,我希望能学到诸如接触器选型、线圈电压、触点容量、以及各种辅助触点的作用等细节。更重要的是,我对书中所提及的“控制技术”抱有浓厚的兴趣,期待它能详细介绍各种控制电路的设计方法,比如直接启动、星三角启动、自耦变压器降压启动等电动机的控制方式,以及它们在实际工程中的应用场景和优缺点。此外,我希望能看到书中包含一些关于PLC(可编程逻辑控制器)在低压配电系统中的应用实例,例如如何通过PLC实现自动化控制、数据采集和远程监控,以及一些基本的编程思路和注意事项。如果书中还能涉及一些关于安全操作规程和维护保养方面的知识,那将是锦上添花了。我深信,一本优秀的教材能够让我不仅知其然,更知其所以然,为我未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

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在电气工程领域,低压成套开关设备可以说是最基础也是最核心的组成部分之一。它不仅承载着电能的分隔、分配、控制和保护功能,更是整个电气系统稳定运行的“血脉”。作为一名长期从事现场安装和调试的工程师,我深切体会到理解设备原理的重要性。有时候,一个小小的故障,如果不能迅速定位到根本原因,往往会耗费大量的时间和精力。这本书的出现,正好满足了我对深入理解设备“内在机制”的需求。我特别期待书中能够对各类低压开关元件,如断路器、接触器、刀开关、熔断器等,进行详尽的剖析。这包括它们的内部构造、工作原理,尤其是在承受不同电气负荷(如正常工作电流、浪涌电流、短路电流)时的响应机制。我想知道,究竟是什么样的物理原理使得断路器能在毫秒级的时间内切断故障电流,从而保护设备免受损坏?书名中的“控制技术”更是引起了我的极大兴趣,它意味着我将有机会学习到如何让这些原本独立的开关元件组成一个智能、高效的整体。我期待书中能够详细介绍各种典型的控制回路,比如电动机的正反转控制、Y-△降压启动控制、以及更复杂的顺序控制和联锁控制。这不仅是理论知识的学习,更是实际操作能力的提升。此外,如果书中能涉及一些关于微控制器或PLC在低压成套开关设备中的应用,例如如何实现远程监测、故障诊断和优化运行,那将是极具前瞻性的内容。我希望这本书能够以清晰的语言、丰富的图表,甚至是一些实际案例,将复杂的电气原理和控制逻辑生动地展现出来,让我能够触类旁通,在未来的工作中更加游刃有余,解决实际问题时也能更有底气。

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我是一名自动化设备的设计工程师,在日常工作中经常需要对接低压成套开关设备,进行电气柜的设计和选型。说实话,虽然我能熟练地进行图纸绘制和元器件的接口连接,但对于这些设备内部的电气原理和控制逻辑,我总感觉隔靴搔痒。这本书的标题《低压成套开关设备的原理及其控制技术》仿佛为我量身定做。我迫切希望书中能够详细地解析不同类型低压成套开关设备(如动力配电箱、照明配电箱、控制柜等)的设计理念和结构组成,特别是关于内部电气连接、母排载流量、防护等级(IP防护)等关键参数的选取原则。在控制技术方面,我尤其关注书中对于各种保护功能(如过载保护、短路保护、欠压保护、漏电保护)的实现原理和技术细节的讲解。我希望能够了解如何根据不同的应用需求,选择合适的保护器件,并进行有效的参数设置。同时,我也对书中关于“控制技术”的部分寄予厚望,希望能看到关于继电器、接触器、时间继电器、逻辑控制器等元器件的详细应用指南,以及如何利用这些元器件设计出稳定可靠的控制系统。我非常期待书中能够提供一些实际的控制电路图例,并对其进行深入的分析,比如如何实现电机的顺序控制、联锁控制,以及如何利用PLC实现更复杂的自动化控制流程。此外,如果书中能够提及一些关于电气安全规范、接地要求以及EMC(电磁兼容性)方面的设计考量,那将极大地提升这本书的实用价值,使我能够在实际工作中更加得心应手。

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我对智能制造领域的工作者来说,低压成套开关设备是连接电力源和生产设备的关键环节。在自动化产线的设计和维护过程中,我经常需要与这些设备打交道,但对于其内部复杂的电气原理和精密的控制技术,我一直希望能有更深入的认识。这本书的出现,无疑是为我提供了一个绝佳的学习机会。我特别希望书中能够详尽地介绍不同类型低压成套开关设备(如控制柜、动力柜)的内部布局、元器件的安装规范以及布线原则。这对于我进行电气柜的二次设计和优化至关重要。在原理方面,我期待书中能够清晰地解释各种保护功能(如过载、短路、欠压、过压)是如何通过集成在开关设备中的元件实现的,例如热继电器、电流传感器、电压传感器的工作原理。在控制技术方面,我非常看重书中关于逻辑控制和顺序控制的讲解。我希望了解如何利用继电器、接触器、PLC等实现各种生产工艺的自动化控制,例如物料的输送、加工、检测等环节的联动。如果书中能够提供一些实际的控制案例,并对控制流程进行详细的图文解析,那将对我理解和应用这些技术非常有帮助。此外,我希望书中能够提及一些关于电气安全与防护的知识,比如接地系统的要求、绝缘电阻的检测,以及如何满足不同工业环境下的防护等级要求(如防爆、防尘、防水)。我期待这本书能够让我更全面地理解低压成套开关设备,从而在自动化系统设计中,能够更有效地利用这些设备,提升生产效率和安全性。

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作为一个对电力系统充满好奇心的爱好者,我一直在寻找能够帮助我理解电力是如何从发电厂一步步输送到千家万户的知识。这本书的书名《低压成套开关设备的原理及其控制技术》虽然听起来有些专业,但它点出了电力系统中非常重要的一环。我希望这本书能够用一种相对易懂的方式,为我揭示低压成套开关设备在整个电力输送链条中的角色和功能。我期待书中能够详细介绍,在我们日常生活和工作中,看到的那些配电箱、开关柜等设备,它们是如何工作的。例如,当电线里的电流太大时,为什么开关会自动跳开?当我们需要同时控制多个设备时,又是如何通过控制面板上的按钮来实现的?书名中的“原理”二字,让我相信我能学到关于电的本质、电路的构成以及各种开关元件(如断路器、接触器)的物理原理。而“控制技术”则让我对如何通过各种“指令”来控制电力的流动产生了浓厚的兴趣,比如如何实现电机的启动和停止,以及如何让多个设备按照一定的顺序工作。我希望书中能包含一些生动的图解,让我能更直观地理解这些复杂的电气连接和控制逻辑。如果书中还能提到一些关于如何安全使用这些设备的常识,以及一些有趣的电力小知识,那将使这次阅读体验更加愉快。我希望通过这本书,能够打开我对电力系统认识的大门,了解那些默默为我们提供电力的关键设备。

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作为一名电力系统的运行维护人员,我每天都要与大量的低压成套开关设备打交道,它们就像我工作的“触角”,延伸到电力系统的每一个角落。尽管我熟悉它们的日常操作和基本的故障排除,但对于其内部的电气原理和控制技术的深层理解,我总觉得还有提升的空间。这本书的名字《低压成套开关设备的原理及其控制技术》,恰好点出了我渴望学习的核心内容。我非常希望书中能够深入浅出地讲解低压成套开关设备的基本构成单元,比如断路器的类型、选型原则、保护特性,以及接触器的吸合与断开的机理。更重要的是,我希望能详细了解在不同运行工况下,这些设备是如何响应和工作的。例如,在配电系统中,如何实现过载保护和短路保护?在电动机控制回路中,接触器和热继电器又是如何协同工作,防止电机损坏的?书名中的“控制技术”更是吸引我的地方,我期待它能详细介绍各种控制电路的设计和应用,比如如何实现电机的软启动、变频调速控制,以及PLC在低压配电自动化中的应用。我希望书中能够提供一些实际的控制原理图,并对图中的每一条线路、每一个元件的功能进行详细的解释,让我能够理解其背后的逻辑。此外,如果书中还能包含一些关于电气安全操作规程、接地系统设计,以及提高供电可靠性的技术手段,那将极大地提升这本书的实用性。我期待这本书能够成为我的一本“宝典”,在我遇到疑难问题时,能够从中找到答案,提升我的工作效率和技术水平。

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我是一名电力设备的研究开发人员,长期致力于探索更安全、更高效、更智能的电力电子技术。低压成套开关设备作为电力传输和分配的关键节点,其技术革新和升级对整个电力行业至关重要。这本书的名字《低压成套开关设备的原理及其控制技术》正好触及了我研究的重点领域。我期望书中能够深入剖析当前主流低压成套开关设备的设计理念和技术瓶颈,尤其是在大功率、高频开关、以及智能化集成方面。在原理层面,我希望看到对新型断路器技术(如固态断路器)、电弧抑制技术、以及绝缘材料性能的深入探讨。这些是提升设备安全性和可靠性的关键。在控制技术方面,我非常关注书中关于数字化和智能化解决方案的介绍。例如,如何利用微处理器、DSP等嵌入式技术实现对开关设备的精确控制和状态监测,如何通过通信接口(如Modbus, Profibus)实现设备之间的互联互通,以及如何将大数据分析应用于设备的故障预测和寿命评估。我尤其期待书中能够介绍关于主动式保护技术、自适应控制策略等前沿概念,以及它们在低压成套开关设备中的潜在应用。如果书中还能对现有标准和未来发展趋势进行一定的探讨,比如关于物联网(IoT)在智能电网低压侧的应用,或者关于电力电子器件在开关设备中的集成设计,那将为我的研究提供宝贵的参考。我希望这本书能够提供给我更深厚的理论基础和更广阔的创新思路,推动我在这片领域做出突破。

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初次拿到这本书,我内心是充满期待的。作为一名在电力行业摸爬滚打多年的工程师,我对低压成套开关设备的应用场景再熟悉不过了,从工业生产线上的动力配电,到楼宇建筑的照明和生活用电,再到数据中心的核心供电,它无处不在,是保障我们现代生活正常运转的基石。然而,在我过去的实践中,更多的是在接触和操作层面,对于其背后深层次的原理和精妙的控制技术,虽然有所了解,但总觉得隔了一层纱,不够透彻。这本书的出现,恰好填补了我在这方面的知识鸿沟。我尤其关注书中关于断路器、接触器、熔断器等核心元器件的电气特性、结构原理以及它们在不同工况下的工作方式的详细阐述。我想知道,当短路电流瞬间爆发时,这些设备是如何快速而可靠地动作,保护整个配电系统的?当负荷发生变化时,控制电路又是如何精确地响应,实现电能的高效分配?书名中的“原理”二字,预示着它将带领我深入挖掘这些问题的本质,而“控制技术”则暗示着它将聚焦于那些让整个系统智能化、自动化运转的关键环节,例如继电保护、逻辑控制、以及可能涉及的数字化和智能化解决方案。我期待书中能够有大量的图示和案例分析,能够将抽象的电气原理具象化,使我更容易理解。同时,我也希望它能提供一些前沿的控制技术发展趋势,比如物联网在低压配电领域的应用,或者关于高级计量和故障诊断的探讨。总而言之,我希望这本书不仅能帮助我巩固和深化现有的知识,更能拓展我的视野,让我对低压成套开关设备的认识提升到一个新的高度,为我今后的工作提供更坚实的理论支撑和更创新的实践思路。

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作为一名电气工程项目的实施经理,我深知一个项目的成功与否,很大程度上取决于对所有环节的准确把握,其中低压成套开关设备的选型、安装和调试是至关重要的环节。这本书《低压成套开关设备的原理及其控制技术》恰好能为我提供关键的理论支持和实践指导。我特别关注书中关于不同类型低压成套开关设备(如固定式、抽出式)的设计特点、优缺点以及适用场景的分析。在原理方面,我希望看到书中对断路器、接触器、熔断器等核心元器件的选型依据和技术参数的详细解读,例如如何根据负荷性质、电流等级、分断能力等因素进行精确匹配。这直接关系到项目的安全性、可靠性和经济性。在控制技术方面,我期望书中能详细阐述各种控制回路的设计和实现方法,例如电机的Y-△启动、软启动、变频调速控制,以及PLC在自动化控制系统中的应用。我希望了解如何根据项目需求,设计出稳定、高效、易于维护的控制系统。此外,书中关于电气安装规范、接地要求、以及EMC(电磁兼容性)设计方面的指导,对于确保项目符合国家标准和行业要求至关重要。如果书中还能涉及一些关于现场调试的技巧和常见问题排除的方法,那将极大地提升这本书的实用价值。我希望通过这本书,能够提升我项目的整体技术水平和管理能力,确保项目顺利实施并达到预期目标。

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