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出版者:高等教育出版社

作者:薛涛

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-07-01

价格:18.0

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isbn号码:9787040108583

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电工技术应用与实践：现代电力系统维护与故障诊断 图书简介 本书旨在为电气工程、自动化、机电一体化等相关专业的学生、初级工程师以及一线技术人员提供一本全面、深入且高度实用的技术参考手册。内容聚焦于现代电力系统的运行、维护、故障诊断与排除，以及新兴电气技术的应用，内容涵盖从基础电路理论的高级应用到复杂工业电气设备的操作与维护。本书强调理论与实践的紧密结合，通过大量工程实例和规范化的操作流程，帮助读者建立系统性的工程思维和解决实际问题的能力。 第一部分：现代电力系统基础理论的深化与扩展 本部分超越了传统教材的基础电路分析，深入探讨了交流电路在非正弦波和含谐波环境下的行为特性，这是现代变频驱动和电力电子设备广泛应用背景下的关键挑战。 1.1 高级交流电路分析： 详细阐述了相量法、周期性非正弦信号的傅里叶级数分解及其在三相系统中的应用。重点分析了三相不平衡负载下的线电压、相电压、线电流、相电流之间的复杂关系，并引入了分量电路法（对称分量法）作为分析电力系统故障的理论基石。对各种不对称故障（单相接地、两相短路、三相短路）的计算方法、继电保护动作逻辑的理论基础进行了详尽的推导与阐述。 1.2 电磁兼容性（EMC）原理： 深入解析了电磁干扰的产生机理、传播途径和耦合机制（传导耦合、辐射耦合、串扰）。系统介绍了抑制干扰的技术，包括屏蔽设计（法拉第笼原理、接地技术）、滤波器的设计与选型（共模扼流圈、差模滤波器）以及电缆敷设的规范要求，确保电气设备在复杂电磁环境中稳定运行。 1.3 电力系统动态特性与稳定性： 讨论了电力系统中的暂态过程，包括发电机突然短路时的电流、电压变化过程的分析。介绍了同步发电机的暂态电抗、次暂态电抗的概念及其对系统动态响应的影响。对电力系统的运行稳定性（功角稳定、电压稳定）进行了定性和定量的分析，并介绍了提高系统稳定性的主要措施，如SVC（静态无功补偿器）和STATCOM的工作原理。 第二部分：工业电气设备与自动化控制 本部分是本书的核心实践部分，详细介绍了工业现场常见的高压、低压电气设备，以及现代工业控制系统的集成与维护。 2.1 变压器与互感器的运行与维护： 详细描述了电力变压器（电力、配电、特种变压器）的结构、运行参数的选择、负载分配。重点讲解了变压器的绕组变形测试、油中溶解气体分析（DGA）技术在早期故障诊断中的应用。对电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的变比校核、准确度等级选择、二次侧接地规范进行了严格的标准阐述。 2.2 低压配电系统与保护装置： 系统介绍了低压断路器（MCCB, ACB）的脱扣特性曲线解读、选择性配合（时间-电流选择性、能量选择性）。详细解析了剩余电流保护（RCD/RCBO）的工作原理、试验方法及应用场景。探讨了电能质量问题，如电压波动、闪变、低电压穿越（LVRT）的要求，并介绍了无功功率补偿装置（SVG/APF）的应用。 2.3 工业电机驱动技术： 深入剖析了异步电机、同步电机、直流电机在不同工况下的特性曲线。详细讲解了变频器（VFD）的核心技术（IGBT、PWM调制），包括矢量控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）的基本思想。内容涵盖变频器的参数设置、常见故障代码的解读、制动电阻的选择与配置，以及伺服驱动系统在精密运动控制中的应用。 2.4 PLC与分布式控制系统（DCS）集成： 本书不局限于单一品牌的PLC编程指令，而是侧重于系统集成与故障排除。重点介绍工业以太网（Profinet, EtherNet/IP）的通信架构、数据交换协议。讲解了现场总线（如Profibus DP/PA, Modbus RTU/TCP）的物理层诊断、报文结构分析。提供了DCS系统中控制回路（PID参数整定、前馈控制、串级控制）的优化方法和系统级联故障的排查流程。 第三部分：电气安全、检测与新兴技术 本部分强调工程实践中的规范性和前瞻性，涵盖了安全法规、专业的检测技术以及未来电力技术的发展方向。 3.1 职业安全与防雷接地： 严格依据国家标准（如GB/T 16926、GB 50057等）阐述工业场所的防触电保护措施（五防要求、安全距离）。详细介绍了工作接地、保护接地、防雷接地的设计参数和测试方法（接地电阻的四极法、三极法、五点法）。系统阐述了雷电防护的“屏障、均压、泄流、屏蔽”四位一体的防护理念，并讲解了浪涌保护器（SPD）的选型与安装位置。 3.2 现场故障诊断与热成像技术： 重点介绍使用便携式测试仪器进行设备状态评估的技术。涵盖了电缆故障的定位方法（电桥法、脉冲反射法TDR）、绝缘电阻和吸收比的正确测量步骤。详细教授了红外热像仪在电气设备巡检中的应用，包括如何通过温差分析判断触点接触不良、过载或绝缘缺陷，并介绍了温度阈值的设定依据。 3.3 新能源并网与智能电网基础： 简要介绍了光伏逆变器、风力发电机组并网的基本要求，包括孤岛效应的预防和无功功率的提供机制。对智能电表的通信协议（如DL/T 645）进行了概述，并探讨了分布式能源接入对配电网运行带来的挑战与应对策略。 本书的编写风格严谨，逻辑清晰，力求用最精炼的语言描述复杂的工程现象，是技术人员在面对实际工程挑战时，能够随时翻阅、解决问题的宝贵工具书。它不是一本旨在教授基础概念的入门读物，而是一本面向实际操作和工程深化的专业参考手册。

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我必须承认，在学习电子电工类书籍时，我最大的痛点往往是公式的推导过程太过“黑箱化”，很多步骤被一笔带过，让我怀疑自己是不是遗漏了什么重要的数学基础。然而，这本《电工基础教学参考书》彻底改变了我的这种看法。它对数学工具的应用展现出一种罕见的严谨和耐心。对于需要用到微积分或复数运算的部分，它没有直接跳过，而是增加了一小块“数学背景补充”的附录，用最直观的方式复习了必要的知识点，然后才将它们无缝地嵌入到电磁场理论或交流阻抗的推导中去。这种“补短板”的细致入微，让即便是对高等数学有些生疏的读者也能跟上节奏。特别是对RLC电路的瞬态响应分析，作者用图形化的方式展示了时间常数τ对响应曲线的影响，那种直观的冲击力远胜于冰冷的微分方程。这本书的作者显然是站在一个非常理解学习者困境的立场上进行创作的，他们没有把“理所当然”当作默认前提，而是把每一个必要的逻辑链条都完整地呈现了出来，这对于培养扎实的理论功底至关重要。

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这本《电工基础教学参考书》实在是让我眼前一亮，尤其是它对那些抽象概念的阐释，简直是化繁为简的大师手笔。我记得以前学电路理论的时候，看着那些密密麻麻的公式和符号就头疼，感觉自己像是在啃一块又硬又涩的石头。但这本书的处理方式完全不同，它似乎有一种魔力，能把最复杂的基尔霍夫定律、戴维南定理，通过生动的比喻和贴近生活的例子，一下子拉到我们面前，让你恍然大悟，原来原理是这么回事！特别是关于交流电部分，作者没有急于抛出复杂的相量图，而是先用水流和电压的类比，把阻抗、电抗这些概念讲得清清楚楚，让我这个非科班出身的人也能迅速抓住核心。书中配的插图质量也非常高，线条清晰，标注准确，很多关键点的剖析图，简直是教科书级别的范例，直接拿来就可以用作课堂演示材料。我特别欣赏它在深入讲解理论的同时，始终保持着一种“实用至上”的原则，理论的推导不是为了炫耀学问，而是为了最终服务于工程实践，这种对教学本质的深刻理解，使得这本书不仅仅是一本参考资料，更像是一位经验丰富的老工程师在耳边耐心指导。我已经忍不住推荐给好几个正在备考职业技能证书的朋友了，相信他们也能从中受益匪浅。

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这本书的排版设计和学习路径的规划，充分体现了对读者学习习惯的尊重。我过去阅读技术书籍时，最大的困扰就是知识点的组织结构不合理，常常是前面刚学完一个概念，后面马上就用到了一个还没完全消化的更深层知识，导致阅读体验极其破碎。但《电工基础教学参考书》的章节安排，简直是教科书式的流畅。它非常讲究知识的“渐进性”，每一个新的单元都是建立在读者已经牢固掌握的前一个单元的基础之上。比如，它在介绍完串联电路和并联电路后，会立刻安排一个专门的小节进行“混合电路的简化与分析”，这个过渡自然得就像呼吸一样顺畅。更棒的是，它在每个关键知识点结束后，都会有一个“自我检测”的小测验，这些测验题目设计得非常巧妙，不是简单的重复概念，而是侧重于考察知识的灵活运用，而且答案解析部分也写得非常详尽，连错选的选项为什么是错的都分析得头头是道。这种反馈机制，极大地增强了学习的主动性和效率，让我感觉自己不是在被动接受信息，而是在主动地构建知识体系。

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这本书的语言风格，给我带来了一种久违的亲切感。它既有技术书籍应有的精确性，又避免了那种高高在上的学术腔调。读起来，感觉就像是跟一位经验丰富的师傅在车间里探讨技术难题，语气平和，但内里蕴含着深厚的功力。它在描述一些基本元件特性时，比如电阻的温漂、电容的介质损耗，不仅给出了参数定义，还深入探讨了这些“非理想”因素在实际电路中可能引发的连锁反应。例如，它会详细分析在高温环境下，精密测量电路中电阻值微小变化对整个系统精度的影响，这种从理想模型到实际限制的过渡，体现了作者对工程实践的深刻洞察。此外，书中对安全操作规范的提及，虽然篇幅不多，但措辞严谨，强调了电工作业中“预防重于治疗”的理念，将安全意识融入到了基础知识的讲解之中，这一点我尤其赞赏，毕竟在电工领域，安全是第一位的。总而言之，这本书不仅是知识的载体，更是一种严谨、务实、注重细节的职业精神的体现。

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拿到这本《电工基础教学参考书》时，我原本是抱着试试看的心态，毕竟市面上的参考书良莠不齐，很多都是简单地把课本内容重新编排一遍，缺乏实质性的创新和深度。然而，这本书的深度和广度超出了我的预期。它在基础知识的铺陈上做到扎实稳固，但真正让我拍案叫绝的是它对“错误排查与故障诊断”这一块内容的着墨。它没有停留在理论层面，而是直接切入到工厂或维修现场最常遇到的那些“疑难杂症”：比如为什么有时候测量电压正常但设备却不工作？电感线圈的分布电容究竟会带来什么实际影响？作者用近乎案例分析的方式，一步步引导读者进行逻辑推理，从现象到本质，中间的每一步思维跳跃都有清晰的注脚。这种教学方式，极大地提升了读者的分析能力和实际操作的信心，远比死记硬背公式管用得多。我甚至觉得，这本书的价值已经超越了“参考”的范畴，它更像是一部电工技能的“实战手册”，对于渴望从理论走向实践的学员来说，无疑是一笔宝贵的财富。封面设计虽然朴实，但内容绝对是货真价实的干货。

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