高压电网继电保护原理与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:朱声石

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:2005-4

价格:34.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508331881

丛书系列:

图书标签:

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机械动力系统故障诊断与预测性维护 丛书总览 本丛书专注于现代工业领域中复杂机械动力系统的运行、监控、故障诊断以及基于数据驱动的预测性维护策略。随着工业4.0和智能制造的深入发展，对设备运行的可靠性、效率和寿命提出了前所未有的高要求。本丛书旨在系统梳理和深入探讨支撑这些先进理念的理论基础、关键技术以及工程实践案例，为工程师、研究人员和技术管理者提供一套全面且实用的知识体系。 丛书内容涵盖从传统的振动分析、声学监测，到前沿的深度学习在时频分析中的应用，重点强调如何将监测数据转化为可操作的维护决策，最终实现降低非计划停机时间、优化备件库存和延长资产寿命的目标。 --- 分册介绍 第一册：旋转机械动态特性与模态分析基础 核心内容概述： 本分册是理解和诊断旋转机械（如涡轮机、压缩机、泵、电机等）健康状况的基石。它首先详细介绍了旋转机械的动力学基础，包括刚体动力学和柔性体动力学。重点阐述了转子-轴承系统的关键耦合效应，如油膜润滑、滚动轴承的非线性行为，以及不对称刚度、阻尼对系统特性的影响。 在振动分析部分，本书系统介绍了傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）的应用及其在确定机械频率和识别不平衡、不对中、齿轮啮合故障等常见问题中的作用。更进一步，本书深入探讨了模态分析（Modal Analysis）的理论与实践。详细解析了实验模态分析（EMA）和操作模态分析（OMA）的原理、数据采集流程、频响函数（FRF）的获取与解释。通过大量的实例，指导读者如何准确识别系统的固有频率、阻尼比和振型，从而区分系统设计缺陷与实际运行损伤。本册的难点和重点在于非线性模态识别技术，例如子空间识别法（SSI-Data/SSI-Cov）在处理高阻尼和强耦合系统时的应用。 目标读者： 机械设计工程师、振动分析师、设备维护技术人员。 第二册：工业传感器技术与数据采集系统设计 核心内容概述： 本册聚焦于“感知”——即获取可靠、高保真运行数据的技术。它详细比较了各类非接触式和接触式传感器在工业环境中的适用性。在振动测量方面，重点讲解了压电式加速度计的选型、安装规范（尤其是对高频响应的影响）、相位匹配的重要性，以及激光多普勒测振仪（LDV）的工作原理和在无法接触部件测量中的应用。 对于温度、压力、转速和油液污染监测，本书提供了最新的光纤传感器、MEMS技术在恶劣环境下的应用案例。数据采集（DAQ）系统是实现有效监测的关键。本册深入剖析了同步采样、抗混叠滤波器的设计、采集卡的动态范围与分辨率选择，以及如何配置分布式采集网络以应对大型设备的信号传输挑战。特别关注了高动态范围数据处理链的构建，确保采集到的数据能够真实反映设备在不同工况（如启动、加速、稳定运行、紧急停车）下的瞬态和稳态行为。 目标读者： 仪表与控制工程师、数据采集系统集成商、状态监测系统维护人员。 第三册：基于信号处理的状态监测与故障特征提取 核心内容概述： 本册是连接原始数据与诊断结论的桥梁。它强调了在复杂机械系统中，故障特征如何被环境噪声、工况变化和信号传递路径所掩盖。因此，先进的信号处理技术至关重要。 内容涵盖了传统时频分析的局限性，并全面介绍了非平稳信号分析方法。重点讲解了小波变换（Wavelet Transform）在瞬态冲击信号（如轴承冲击、齿轮断齿）中的高分辨率检测能力，以及经验模态分解（EMD）及其改进版本（如EEMD、CEEMDAN）在解调转子振动信号、分离不同故障源成分方面的应用。此外，本册详细介绍了非线性动力学指标的应用，如非线性度、谱熵、样本熵以及相关维度等，用于早期识别轴承滚道损伤或间隙变化引起的混沌行为。针对周期性冲击信号，重点阐述了包络解调技术（Envelope Analysis）的数学原理、滤波器的设计（如带通滤波器和高通滤波器）以及如何避免“假频”的出现。 目标读者： 信号处理专家、高级振动分析师、设备诊断工程师。 第四册：预测性维护（PdM）的机器学习与深度学习应用 核心内容概述： 本册将前述的信号处理和特征工程提升到决策层面，聚焦于如何利用数据科学技术实现设备状态的自动预测。首先，详细阐述了从特征选择、降维（如PCA、t-SNE）到构建健康指标（Health Index, HI）的全过程。 在传统机器学习部分，系统介绍了支持向量机（SVM）、随机森林（RF）在分类任务（区分健康/故障类型）中的应用，以及回归模型（如LASSO、岭回归）在预测剩余使用寿命（RUL）建模中的优势与劣势。 核心内容聚焦于深度学习在滚动轴承和齿轮箱状态监测中的前沿应用。详细介绍了卷积神经网络（CNN）如何直接从原始振动时程或二维时频图（如SCALOGRAM）中自动学习高层抽象特征，无需大量人工特征工程。此外，还深入探讨了循环神经网络（RNN）及其变体（LSTM、GRU）在时间序列预测和序列依赖性建模中的作用，特别是用于预测故障发展的趋势和动态演化路径。本册还探讨了迁移学习（Transfer Learning）在解决小样本、多设备诊断模型泛化性问题上的策略。 目标读者： 数据科学家、维护规划师、从事智能维护系统开发的工程师。 第五册：系统可靠性评估与维护策略优化 核心内容概述： 本书将技术实施与业务目标相结合，关注如何将诊断和预测结果转化为经济效益。内容始于基础的可靠性理论，如威布尔分布、指数分布在故障率建模中的应用。重点讲解了基于状态的维护（CBM）的实施框架，包括维护阈值的设定（基于风险和经济性分析）。 针对预测性维护，本册详细介绍了寿命预测模型（Prognostics）的构建和验证流程。涵盖了从基于物理模型的寿命预测（PBPM）到基于数据驱动的寿命预测（DBPL）的融合方法。在维护策略优化部分，本书引入了马尔可夫决策过程（MDP）和半马尔可夫过程（HSMP）来建立数学模型，用于确定最优的检查间隔、修理阈值和备件订购策略，以最小化全生命周期成本（LCC）。此外，本册还包含了对资产性能管理（APM）软件平台集成、数据治理和安全可靠性保障的工程化建议。 目标读者： 可靠性工程师、资产经理、工业项目决策者。

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阅读这本书的过程，就像是跟随一位经验极其丰富的现场老工程师在进行一次深度技术研讨会。作者的叙事风格极其沉稳老练，绝非那种堆砌概念的学院派说教，而是充满了大量的工程实践的智慧结晶。他总能以一种近乎“讲故事”的方式，将那些原本枯燥的数学模型和算法推导，巧妙地融入到实际故障案例的分析之中。比如，在讨论瞬时电流保护的死区问题时，他没有直接抛出公式，而是先描绘了一个电厂出口线路上，由于断路器动静触点接触电阻突变导致的暂态过程，然后才引入如何通过优化采样窗口和滤波算法来规避这一风险，这种由现象到原理的逆向推导，极大地增强了知识的粘合度。读完一章，我感觉自己不仅仅是掌握了一种理论，更是学会了一种面对复杂现场问题的思维定式，这比死记硬背技术规范要宝贵得多，真正体现了知识的“活学活用”。

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这本书的装帧设计和封面布局简直是一场视觉盛宴，色彩搭配大胆而又不失专业感，那种深邃的蓝色调与跳跃的橙色线条交织在一起，仿佛立刻就能让人感受到电流在复杂网络中穿梭的紧张与精密。纸张的质感也相当上乘，厚实而富有韧性，即便是频繁翻阅，也不会轻易出现磨损或泛黄的迹象，这种对细节的打磨，足见出版方对技术类书籍的敬畏之心。更值得称道的是，书中的插图和图表简直是教科书级别的典范，无论是那些复杂的系统接线图，还是抽象的保护动作逻辑流程图，无一不清晰到令人赞叹。它们不仅仅是文字的补充，更是直观理解那些抽象概念的桥梁。特别是那些多层级的逻辑图谱，用不同的阴影和线条粗细巧妙地区分了主保护、后备保护和瓦斯保护的层级关系，使得即便是初次接触这领域的新手，也能迅速抓住核心脉络，这种排版和制图上的用心，让阅读体验得到了质的飞跃，远超我以往接触过的同类专业书籍。

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我最欣赏这本书的一点是其对未来技术趋势的前瞻性布局。在收尾部分，作者并未止步于当前主流的技术标准，而是大胆地对未来智能电网中的继电保护技术进行了展望，重点讨论了基于大数据分析和人工智能算法的自适应保护策略的潜力与挑战。他清晰地指出了当前状态监测技术在预测性维护方面的应用瓶颈，并提出了优化传感器部署和数据清洗的几点建议，这些内容非常具有建设性，显示出作者不仅精通“现在时”的工程技术，更能洞察“将来时”的发展方向。这本书的内容组织，兼顾了对经典理论的系统梳理与对尖端技术发展的积极探索，使得它既能作为扎实的案头工具书，又能作为引领技术人员拓宽视野的学术指南，其价值跨度非常大，足以覆盖从初级到资深各个层级的技术人员的需求。

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这本书的语言风格相较于其他技术书籍，显得尤为清新和具有启发性，它成功地避开了那种冷冰冰、公式化的表达模式。作者在论述某些复杂算法时，经常会穿插一些富有哲理性的思考，比如他对“可靠性”与“灵敏度”之间永恒矛盾的探讨，他没有简单地给出一个折衷方案，而是深入剖析了在不同电网结构下，不同优先级的取舍原则，这让我对工程决策的复杂性有了更深层次的理解。此外，书中的术语注释做得非常到位，对于那些晦涩难懂的专业缩写，作者都给予了清晰的英文全称和简短的解释，这对于经常需要参考国际标准的读者来说，简直是雪中送炭。整体阅读下来，感觉更像是在与一位博学的导师进行一对一的深入交流，那种被引导思考的感觉，远胜于被动接收信息。

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我必须承认，这本书的深度和广度是超乎我预期的，它构建了一个异常严谨且密不透风的知识体系。全书的章节编排逻辑性极强，层层递进，从最基础的电磁暂态理论讲起，逐步深入到变电站的微机保护装置的选型、配置、调试，直至最前沿的故障录波与在线监测技术的融合应用。尤其令人印象深刻的是关于故障录波数据的解读部分，作者详细剖析了如何从录波曲线中反推出保护动作的真实原因，区分是误动、拒动、还是正常动作，这部分内容需要极高的专业素养才能撰写得如此透彻。这种无缝衔接的知识链条，使得读者可以很清晰地看到，书中的每一项技术都不是孤立存在的，而是相互依存、共同支撑起整个高压电网安全运行的基石。对于那些希望系统性提升自身专业厚度的工程师来说，这本书无疑是一部不可多得的“武功秘籍”。

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