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绝版经典重现：现代高压输配电技术与运行维护实务 —— 一部跨越百年电力发展脉络的权威技术手册 导言：电力时代的基石与前沿 在人类文明飞速发展的进程中，电力无疑是驱动现代社会运转的核心动力。然而，随着能源需求的激增与可持续发展理念的深入，电力系统的结构正经历着前所未有的深刻变革。传统的电力基础设施，尤其是覆盖广阔、承载重任的高压输配电网络，其设计、施工、调试乃至日常运行维护，都对技术人员的专业深度与实践经验提出了极为严苛的要求。 本书并非专注于探讨低压电气设备或室内配线的规范与操作，而是将目光投向了中高压（10kV及以上）电力系统的核心领域。它是一部深度融合了理论严谨性、工程实践性与前沿技术动态的综合性著作，旨在为电气工程师、电力系统规划人员、运行维护专家以及相关专业的高年级学生，提供一套全面、系统、可操作的知识体系。 第一篇：高压系统规划与设计精要 本篇聚焦于电力系统的“骨架”构建，详述了从宏观规划到微观元件选型的全过程。 第一章：电力系统负荷预测与系统架构选择 本章深入探讨了城市、工业园区及新能源接入背景下的负荷特性分析方法，包括短期、中期和长期预测模型的建立（如回归分析、灰色系统理论在负荷预测中的应用）。着重阐述了在不同电压等级（如110kV、220kV、500kV）下，应如何权衡架空线与电缆的敷设方式、变电站的选址原则（考虑电磁环境、土地利用与安全距离）。详细对比了放射状、环形网和双母线分段系统在可靠性、经济性和可维护性方面的优劣，并提供了具体应用场景下的设计导则。 第二章：高压电气主设备选型与参数计算 这是设计环节的核心。内容涵盖高压开关设备（如SF6断路器、真空断路器）的开断能力、关合能力校验；隔离开关与接地开关的配合设计；高压变压器（电力变压器与特种变压器）的损耗计算、温升校验与分接头选择。重点解析了电抗器（并联与串联）在系统中的作用、参数选定依据，以及它们对系统电压稳定和暂态过程的影响。 第三章：绝缘配合与雷电防护技术 高压设备安全运行的生命线在于绝缘设计。本章详述了大气过电压（雷电过电压）和操作过电压的波形特征、幅值计算方法。详细阐述了标准工频耐受电压、雷电冲击耐受电压的确定流程，并介绍了氧化锌避雷器的选型原则（额定电压、残压特性、泄露电流监测）。特别对复杂地形条件下的污秽区绝缘子选型（如复合绝缘子与瓷绝缘子对比）进行了详尽的工程案例分析。 第四章：高压线路的电磁兼容性与电缆敷设规范 针对输电线路，本章深入探讨了线损优化、电晕损耗的控制技术。重点讲解了导线截面选择、导线弛度计算（考虑温度变化与冰雪载荷）以及串联电容补偿技术的应用。在电缆方面，详述了高压电力电缆的结构、敷设方式（直埋、排管、隧道）的散热计算、热稳定分析，以及屏蔽层接地系统设计，以有效抑制电磁干扰。 第二篇：变电站结构与继电保护实务 本篇聚焦于高压电网的核心节点——变电站的布局、构建与智能化保护。 第五章：变电站土建与电气主接线设计 详细介绍了户内、户外及混合式变电站的布局优化，包括设备间距、操作平台高度、安全通道的设置。重点解析了主接线的演变与应用，如“桥形接线”、“单/双角接线”、“主变联络线接线”在不同电压等级下的适应性。对高压电气设备安装的基础要求、防震措施进行了规范阐述。 第六章：高压站内接地与安全系统构建 接地系统是变电站安全运行的基石。本章详细介绍了工频接地阻抗计算、冲击接地阻抗的理论基础，并给出了根据IEC/GB标准优化接地网（包括网格状、放射状）的详细步骤。深入探讨了站内的人体接触电位和跨步电压的计算与限制，以及防直击雷和感应雷的联合防护措施。 第七章：继电保护与自动装置的配置原理 本章是技术深度体现的核心部分。它避开了低压断路器和接触器的简单介绍，转而深入探讨了电流速断保护、相间短路保护、接地保护（零序、三次谐波法）的定值计算原理。重点解析了距离保护（阻抗元件、椭圆特性）在远距离输电线路中的应用，以及重合闸、低周减载、自动准同期等自动化装置的功能逻辑与参数设置。 第八章：系统调试、试验与投运管理 高质量的试验是确保高压设备长期可靠运行的关键。本章系统介绍了高压设备的出厂试验、安装试验和投运试验的标准流程。具体包括：变压器绕组变形检测、变压器和套管的绕组直流电阻、吸收比、极化指数测量；高压电缆的直流耐压试验、VLF试验（非常规交流耐压）技术的应用；以及保护装置的二次回路模拟试验和就地动作试验流程。 第三篇：运行维护、故障诊断与现代技术集成 电力系统的生命周期管理是保障供电质量的长期任务。 第九章：高压电气设备的定期巡检与状态监测 本章聚焦于“预见性维护”。详细介绍了红外热成像技术在高压设备（如母线连接点、高压套管、断路器触头）的温度异常检测中的应用。讲解了SF6气体泄漏检测仪、溶解气体分析（DGA）在变压器油中故障气体监测中的解读方法。强调了预防性维护与事后维修的成本效益对比分析。 第十章：高压系统故障分析与瞬态暂态过程抑制 本章深入探讨了高压系统常见的故障模式，如单相接地故障（在TN、TT系统中的表现差异）、三相短路故障的特点。结合电力系统暂态分析软件（如PSCAD/EMTDC原理），解析了操作过电压、次暂态电流对设备的影响机理，并提供了针对性地改进措施，如配置合适的阻尼电阻、优化电抗器参数。 第十一章：智能化变电站与数字化运维技术 本章面向未来，探讨了高压系统集成现代信息技术的新趋势。重点介绍智能站的“六大特性”实现路径，包括过程层采用光纤采集技术、过程总线（IEC 61850-9-2LE）的数据模型与报文结构。讨论了基于大数据分析的设备健康指数（HMI）评估模型，以及如何利用云计算和边缘计算技术，提升故障预警的响应速度与准确性。 结语 本书以其宏大的视野、扎实的理论基础和丰富的工程案例，构筑了一道连接理论与高压实践的坚实桥梁。它不仅仅是一部查阅手册，更是一部深度解析高压电网设计哲学与未来发展方向的权威指南。阅读本书，将使读者能够全面掌握中高压电气装置的生命周期管理能力，从而在日益复杂的电力工程领域中，成为游刃有余的专家。
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