Insulation Coordination for Power Systems (POWER ENGINEERING) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC

作者:Andrew R. Hileman

出品人:

页数:767

译者:

出版时间:1999-06-15

价格:USD 119.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780824799571

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 绝缘配合
• 高电压工程
• 电力设备
• 电网安全
• 电力工程
• 绝缘设计
• 电气工程
• 电力系统分析
• 电力可靠性

现代电力系统继电保护与自动化技术 第一版 作者：[此处可填写一位资深电力工程师或学者的名字] 出版社：[此处可填写一家专业技术出版社的名称] --- 内容简介 本书旨在为电力工程领域的专业人士、研究生以及高年级本科生提供一套全面、深入且前沿的继电保护与自动化技术体系。在当前电力系统日益复杂化、新能源接入能力不断增强的背景下，确保电网的稳定、可靠与高效运行显得尤为关键。本书紧密围绕现代电力系统的实际需求，系统阐述了从基础理论到前沿应用的完整知识链条，强调理论与工程实践的紧密结合。 本书内容结构严谨，逻辑清晰，涵盖了电力系统保护的经典理论、现代数字技术在保护中的应用、故障诊断与快速隔离策略，以及未来智能电网对保护系统提出的新挑战与解决方案。全书力求以最贴近工程实际的视角，解析复杂的保护原理，并辅以大量的实例分析和仿真验证数据，帮助读者建立扎实的理论基础和解决实际问题的能力。 第一部分：电力系统保护基础理论与分析 本部分着重于构建理解继电保护的基石。首先回顾了电力系统的基本运行原理，包括电力系统潮流、短路电流计算的规范与方法，为后续的保护定值整定提供必要的数学和物理基础。 短路与故障分析： 详细介绍了三相短路、单相接地、两相短路、三相不对称短路等各种故障类型在电力系统中的机理与特征。重点阐述了对称分量法在处理不对称故障中的应用，这是理解现代保护算法的核心工具。 保护系统元件： 深入探讨了电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的特性、误差来源及其对保护动作准确性的影响。分析了各种继电器（如时间继电器、最大电流继电器、距离继电器）的工作原理、特性曲线及其在不同设备保护中的选型依据。 保护配置与协调原则： 阐述了“预防为主、保护为辅、分区设置、就地保护与后备保护相结合”的基本原则。详细讲解了正本（主保护）和后备（备用保护）的配置要求，以及不同元件（线路、变压器、母线、发电机）的保护方案选择。 第二部分：经典保护原理与实现 本部分深入剖析了电力系统中最常用和最核心的保护原理，这些原理至今仍是数字保护技术实现的基础。 电流保护： 详尽分析了过电流保护（有、无方向）、最小电流保护的工作特性、定值整定方法及选择性问题。重点讨论了在含发电机、高压电抗器和长输电线路等复杂网络中，如何通过时间电流阶梯配合实现可靠的保护协调。 距离保护： 作为输电线路和配电线路的主导保护方式，本书对欧姆特性、阻抗特性、阻抗圆图进行了透彻的分析。详细讲解了阻抗测量中的“零序阻抗”和“接地阻抗”对距离读数的影响，以及如何通过接线方式（如星形、三角形接线）和计算方法解决“暂态过程”和“越限”问题。 瓦斯保护与比率差动保护： 针对变压器和大型旋转电机，本书详细介绍了基于油流、气体产生和油面变化的瓦斯保护原理。对基于基尔霍夫电流定律的差动保护（包括套差、零区处理、励磁涌流辨识）进行了深入的原理推导和工程应用实例分析。 第三部分：现代数字保护技术与微机化 随着电力电子和信息技术的发展，微机保护已成为主流。本部分聚焦于数字信号处理（DSP）技术在继电保护中的应用。 数字信号采集与处理： 阐述了模拟量到数字量的转换过程（ADC），包括采样定理、量化误差。重点讲解了如何利用快速傅里叶变换（FFT）和离散傅里叶变换（DFT）从含有大量谐波和暂态分量的故障电流电压波形中精确提取基波量，这是现代保护算法的核心技术。 微机保护的软件结构： 介绍了典型的微机保护装置的软件架构，包括人机界面（HMI）、数据采集模块、故障判据模块、逻辑判断模块和控制输出模块的工作流程。 先进的数字保护算法： 详细介绍了基于小波分析、卡尔曼滤波等先进数学工具在故障识别、暂态过程抑制中的应用。探讨了如何利用数字技术实现对故障类型和精确位置的快速、准确识别。 第四部分：系统自动化与广域保护 现代电网要求保护系统具备高度的自愈能力和广域协同能力。本部分探讨了远动、监控与广域保护技术。 电力系统自动化： 涵盖了变电站自动化（SOE事件记录、遥控、遥测、遥信）、SCADA系统与信息集成。讲解了IEC 61850标准在变电站网络化、高速通信和文件传输中的核心作用及配置要点。 故障定位与录波分析： 介绍了基于阻抗法、行波法等多种故障录波与定位技术，强调了如何利用高精度录波数据进行故障根因分析和保护定值校验。 广域保护与控制（WAMPAC）： 阐述了为应对大扰动（如系统振荡、大面积停电）而诞生的广域保护概念。重点介绍了基于GPS授时、PMU（相量测量单元）数据实现的状态监测、慢速解列和快速故障隔离策略，这是确保电网柔性互联的关键技术。 第五部分：特殊设备保护与电网安全 本部分关注新能源接入和特定设备运行的特殊保护需求。 新能源接入保护： 针对风力发电和光伏并网，详细分析了其与传统电网的电气特性差异，重点讨论了低电压穿越（LVRT）要求下的保护定值调整、间歇性对频率保护的影响，以及柔性直流（HVDC）系统的保护特性。 电缆与架空线路的差异化保护： 比较了电缆系统（无电弧、短路阻抗相对稳定）与架空线路（易发生闪络、接地故障多）在保护配置上的差异，尤其关注电缆的绝缘监测与接地故障的快速隔离。 网络安全与电磁兼容性（EMC）： 随着保护系统的高度数字化和网络化，本书专门辟章讨论了针对电磁干扰、电源扰动对保护动作的影响，以及如何依据IEC/IEEE标准提高微机保护装置的网络和物理抗干扰能力，确保信息流的安全可靠。 --- 适用对象 本书适合于电力系统继电保护与自动化方向的研究生、从事电力系统运行、检修、设计和设备制造的工程师，以及相关专业的教师和技术人员。通过系统学习，读者将能够熟练掌握现代电力系统保护系统的设计、配置、调试和故障分析工作。 学习目标 完成本书的学习后，读者将能够： 1. 精确计算电力系统的短路电流，并理解其对保护定值的影响。 2. 熟练运用距离保护、差动保护等先进算法对复杂电网进行保护定值整定和协调。 3. 理解并掌握微机保护装置的工作原理和IEC 61850通信标准。 4. 具备分析和解决现代电网中继电保护疑难故障的能力。 5. 了解未来智能电网对保护系统提出的技术发展方向。

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阅读体验上，这本书的文字风格非常学术化，每一个论点都经过了严密的逻辑支撑，体现了作者深厚的专业底蕴。但我发现书中对**环境因素对绝缘寿命的影响**的论述缺乏足够的细致度。绝缘的“寿命”不仅仅是击穿电压的量化指标，更与污秽、盐雾、紫外线辐射等长期环境因素导致的表面劣化过程息息相关。书中虽然提到了污秽闪络的概念，但对于如何将“污秽等级”量化并直接输入到绝缘配合计算模型中的具体方法论，介绍得比较笼统。例如，在分析沙漠地区或高海拔地区的运行经验时，如果能加入一些不同材质（玻璃、复合材料、陶瓷）在极端环境下，其介质损耗角和表面电位分布随时间的变化曲线，将会非常有价值。我更希望看到的是，如何在经济性约束下，平衡初期投资（选择更昂贵的抗污秽绝缘子）和长期维护成本（定期清洗和检测）之间的关系，这本书在这方面的工程决策指导性略显不足，更像是纯粹的物理现象描述。

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这本书的封面设计得相当有技术感，但内容本身却让我感到有些晦涩难懂。我抱着极大的热情想深入了解电力系统的绝缘协调原理，尤其是针对那些高压输电线路和变电站的设计标准。然而，书中的讲解方式更倾向于理论推导和公式的罗列，对于初学者或者希望将理论与实际工程应用紧密结合的读者来说，可能需要花费大量时间去消化那些复杂的数学模型。例如，在讨论雷电冲击和操作过电压对设备的影响时，作者的阐述虽然严谨，但缺乏足够的实例分析来帮助我们理解不同运行环境下的实际风险评估过程。我特别希望能看到更多关于新型绝缘材料在不同气候条件下的长期性能测试数据，以及如何根据地区特定的闪络特性来优化绝缘子串的配置。这本书的深度毋庸置疑，它更适合那些已经对电力系统有一定基础，并希望在绝缘技术领域进行深入研究的研究生或高级工程师。对于我个人而言，读完几章后，我感觉自己像是迷失在了一片充满符号和图表的森林中，急需一本能提供更直观、更贴近现场操作经验的辅助读物。整体来说，它更像是一本教科书的深层参考资料，而不是一本易于掌握的应用指南。

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从内容结构上来看，本书的编排逻辑性很强，脉络清晰地从基本电磁场理论过渡到绝缘配合的宏观层面，这一点值得肯定。然而，我对其中关于**非线性元件在绝缘配合中的作用**的讨论深度感到略微不足。在现代电力系统中，如采用柔性交流输电系统（FACTS）中的串联补偿电容器或并联补偿装置，它们引入的谐波和快速暂态过程，对传统基于线性模型建立的绝缘配合体系提出了新的挑战。书中对这些新型技术带来的复杂过电压形态及其对应的绝缘设计策略的讨论篇幅相对较短，更多地还是聚焦于传统的高压直流和交流系统。我期待看到作者能更深入地探讨如何将针对高频暂态的绝缘要求（比如局部放电和表面闪络的敏感性）融入到整体的绝缘协调设计流程中。此外，对于跨国互联电网中，不同国家或地区采用的IEC标准与IEEE标准之间的技术差异，这本书的处理方式略显笼统，没有提供足够多的细节对比，这对于参与国际项目的工程师来说，是一个比较明显的短板。总体而言，它更像是一本站在上世纪末到本世纪初技术巅峰的权威参考，但对于最新的技术挑战略显滞后。

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这本书最大的亮点在于其对**内部绝缘协调**的系统性阐述，特别是在变压器和高压开关设备的内部结构与外部附件绝缘强度之间的匹配关系上，提供了清晰的框架。但是，作为一本面向“电力系统”的著作，我强烈希望能看到更多关于**架空输电线路通道**的绝缘设计细节，而不仅仅是集中在变电站内部设备。例如，在线路设计中，如何根据不同地形（山谷、河流跨越）和运行条件（冰雪覆冰、风偏）来优化塔顶的绝缘距离和地线配置，这些实际的几何布局和环境修正系数在书中几乎没有涉及。我尝试寻找关于电磁场对绝缘子串的电场分布畸变进行三维模拟和优化设计的部分，但发现内容相对陈旧，没有体现出近十年在电磁场仿真工具上的进步带来的设计优化潜力。简而言之，这本书在“设备内部绝缘”方面做到了专业深度，但在“系统级，特别是输电线路的外部绝缘配合”的工程实践广度上，显得有些不足，更像是一本专注于变电站核心设备的深度参考手册。

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这本书的排版和印刷质量令人赞赏，图表清晰，索引也做得比较全面，这对于查找特定标准和参数确实提供了便利。我主要关注的是书中关于**电磁暂态分析**与绝缘裕度确定之间的相互关系部分。遗憾的是，我对其中关于电磁暂态仿真软件（如EMTP-RV）结果的解读与实际工程判断之间的桥梁部分感到有些薄弱。很多工程师在实际工作中，往往需要根据仿真输出的过电压波形，来反推绝缘子的选择是否合理，以及是否需要调整避雷器（MOV）的保护水平。这本书似乎更侧重于描述“应该是什么样”的理想状态下的协调理论，而对于“当实际发生偏差时，我们该如何根据经验和规范进行修正”的实操性建议着墨不多。比如，在变电站内部的母线上，不同布局对内部绝缘配合的影响，书中给出的案例相对保守和通用化，没有展现出不同厂家的设备在实际安装时可能出现的容差范围和相互影响。如果能在附录中增加一些实际工程案例的“事后分析”环节，对比理论值与实测值之间的差异，那这本书的实用价值将得到极大的提升。目前来看，它更像是一部严谨的理论基石，但缺乏“现场磨炼”的痕迹。

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