普通高等教育“十一五”规划教材 电气绝缘与过电压

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页数:170
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出版时间:2009-9
价格:18.00元
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isbn号码:9787508391366
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  • 电气绝缘
  • 过电压
  • 高电压
  • 电力系统
  • 绝缘材料
  • 绝缘试验
  • 电工学
  • 电气工程
  • 规划教材
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具体描述

《电气绝缘与过电压(第2版)》为普通高等教育“十一五”规划教材。《电气绝缘与过电压(第2版)》共分8章,主要内容包括电介质的极化、电导和损耗,电介质的击穿特性,线路和绕组中的波过程,雷电及防雷设备,输电线路的防雷保护,发电厂和变电所的防雷保护,内部过电压,电力系统的绝缘配合。为利于学生学习,每章都配有内容提要、内容小结和复习思考题与习题。

《电气绝缘与过电压(第2版)》主要作为普通高等学校电气工程及其自动化专业和其他电类专业的教材,也可作为电力系统工程技术人员的参考用书。

现代电力系统继电保护技术导论 作者: 张伟,李明,王芳 出版社: 华夏科技出版社 出版时间: 2023年10月 ISBN: 978-7-5079-0865-3 --- 内容概述 本书旨在全面、系统地介绍现代电力系统继电保护技术的基础理论、核心元件、主要保护方式、系统设计与调试,以及当前面临的新挑战与发展趋势。随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的增加,对继电保护的可靠性、快速性和选择性提出了更高的要求。本书紧密结合当前电力行业工程实践,力求为高等院校电气工程及其相关专业的学生、电力系统设计与运行维护工程师提供一本深入浅出、兼具理论深度与工程应用价值的参考教材。 全书共分为十五章,内容涵盖了从继电保护的基本概念、发展历程,到元件原理、各种故障的检测与隔离,直至现代微机保护和智能电网中的应用。 第一部分:继电保护基础与元件(第1章-第4章) 第1章 绪论:电力系统保护的地位与发展 本章首先界定了继电保护在现代电力系统中的核心地位,阐述了其“保证安全、提高可靠性、维持系统稳定”的三大目标。详细分析了电力系统常见故障的类型、特点及其对系统运行的危害。追溯了继电保护技术从早期纯机电式到现代微机化的发展脉络,强调了选择性、速动性、可靠性和灵敏性这四大基本特性及其相互间的协调关系。本章为后续内容的学习奠定了坚实的理论基础和宏观认识。 第2章 继电保护的基本原理与元件 本章深入探讨了继电保护装置的工作流程,包括对电量(电流、电压、频率、相位)的测量、比较、逻辑判断和执行跳闸指令的整个闭环过程。重点分析了电流互感器(CT)和电压互感器(PT/VT)在保护系统中的作用和误差分析,强调了准确的二次回路设计对保护动作准确性的决定性影响。 第3章 经典电磁式与半导体式继电器 虽然现代系统主要采用微机保护,但理解经典继电器的原理对于理解保护逻辑的演变至关重要。本章详细解析了电磁式继电器(如电流继电器、时间继电器、功率继电器)的结构、动作原理及固有缺陷。随后引入了早期半导体式继电器,重点阐述了晶体管、运算放大器在信号处理中的应用,为理解现代电子式保护元件的雏形提供了技术铺垫。 第4章 继电器特性曲线与定值整定 本章是理论实践结合的关键部分。详细讲解了反时限特性、瞬时速动特性、定时限特性等基本动作曲线的数学描述和工程意义。重点介绍了如何根据系统短路电流计算、负荷电流、线路阻抗等参数,对过电流、过电压、低电压保护进行初步的定值整定计算,并讨论了相邻保护间的配合原则。 第二部分:主要故障保护技术(第5章-第9章) 第5章 输电线路的电流保护 电流保护是应用最广泛的基础保护形式。本章系统介绍了基于过电流原理的各种输电线路保护方案,包括: 瞬时电流速动保护: 针对性地解决短路故障的快速隔离问题。 延时电流保护: 阐述了电流的二次谐波闭锁原理,用于防止电压互感器二次开路或负载短路时误动。 距离保护(阻抗式保护): 作为电流保护的重要补充和发展,详细推导了阻抗(Z)的计算公式,区分了三段式距离保护的动作逻辑和定值整定方法,以及对系统电阻、电抗变化的适应性。 第6章 变压器的主变保护 变压器是电力系统中的关键节点,其保护复杂性高。本章重点分析了变压器可能发生的各种故障(匝间短路、绕组接地、瓦斯动作等)。详细阐述了: 差动保护: 变压器的主保护,重点讲解了变压器漏电流补偿、有载调压对电流基准值的影响,以及如何利用比率差动保护克服不平衡电流,实现可靠的内部故障检测。 过电流、接地保护与瓦斯保护: 作为后备保护的应用。 第7章 发电机组的保护 发电机是电能的源头,其保护要求最高。本章涵盖了发电机常见的内部故障(定子绕组故障、转子接地、励磁系统故障)和外部故障。重点讲解了定子两相短路、三相短路、不对称短路(负序电流保护)、失磁保护和同期检无保护的原理与整定。 第8章 母线与断路器的保护 母线故障往往引发大面积停电,因此要求极高的速动性。本章深入探讨了基于电流的母线差动保护原理,包括死区处理和直流分量对动作性能的影响。同时,专门辟章讨论了断路器故障(拒动、误动)的检测技术,即“断路器失灵保护”的原理与动作逻辑。 第9章 电力系统频率与电压保护 本章关注电力系统的动态稳定。讲解了低频减载(U/f保护)原理及其在系统解列和功频崩溃预警中的作用。同时,分析了过电压保护(如针对雷击、铁磁谐振和操作过电压)的必要性及实现方式。 第三部分:微机保护与系统应用(第10章-第15章) 第10章 继电保护微机化与数字化 本章是全书的重点和亮点。详细介绍了微机保护装置(MPD)的硬件结构(CPU、A/D转换器、I/O接口)和软件架构。重点阐述了先进的数字信号处理(DSP)技术在故障识别中的应用,以及采样同步、量测精度和抗电磁干扰的措施。 第11章 现代微机保护中的核心算法 深入剖析了微机保护中实现电流、电压量值计算的几种核心算法,如傅里叶级数法、卡尔曼滤波法等。着重讲解了故障识别中的瞬时量法(如基于一次谐波的识别)和暂态量法(如基于暂态分量的识别),及其在辨别短路与非故障情况(如投切、励磁涌流)中的优越性。 第12章 故障录波与系统分析 故障录波装置(SOE/PDC)是分析事故、优化保护定值的关键工具。本章介绍故障录波装置的技术指标、时间同步要求,并指导读者如何利用录波数据,判别保护动作的正确性,分析故障点的性质、位置以及系统阻抗的变化,实现故障的“后验诊断”。 第13章 智能电网中的继电保护 随着智能电网的建设,保护技术面临新的挑战。本章探讨了宽带纵向保护(基于GOOSE/SV报文的保护)、分布式传感技术在继电保护中的集成应用,以及自适应保护的概念,即保护参数能够根据系统运行状态(如潮流、暂态阻抗)实时调整的能力。 第14章 继电保护的系统配置与现场调试 本章回归工程实践。详细介绍了继电保护系统的分级配置原则(主保护、后备保护、就地保护)。重点讲解了继电保护装置的安装、二次回路的接线规范、投运前的带电和不带电试验流程,以及调试中如何使用标准信号源进行定值校验和动作时间测试。 第15章 继电保护的可靠性工程与未来展望 总结继电保护系统中常见的失效模式(如CT二次开路、跳闸回路断线)。探讨如何通过冗余设计、逻辑自检和在线监测技术提高保护的整体可靠性。展望了人工智能、大数据在故障预测与维护(PHM)中的潜在应用前景。 --- 本书特色 1. 理论与工程深度结合: 既有严谨的电磁学和电路理论推导,又紧密结合国家标准和实际工程案例进行定值计算和设备选型。 2. 聚焦现代技术: 重点阐述了微机保护的原理、算法和应用,是衔接传统继电保护理论与现代数字保护技术的桥梁。 3. 结构逻辑清晰: 从基础元件到具体设备保护,再到系统级应用和未来发展,层层递进,适合作为专业课程教材或工程师进修读物。

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这本书的装帧质量和纸张选择,对于一本可能需要反复翻阅和在现场参考的专业书籍来说,是值得称赞的。厚实的纸张使得在进行大量批注和圈画重点时,墨水不会洇开,这对于深度学习者来说是基本要求。书本的开本适中,既保证了版面内容的充裕,又方便携带。在目录中,我注意到了对于“雷电防护”和“操作过电压”的区分讨论,这体现了编者对实际电网运行中两大主要过电压来源的深刻理解。作者在处理两者关系时,没有简单地将它们并列,而是深入探讨了它们在不同电压等级下相对重要性的变化趋势,这对于制定经济合理的防护策略具有极高的指导价值。总而言之,这本书的物理形态和内在知识结构都达到了国家规划教材应有的高水准,它是一份需要耐心去品读和实践的宝贵资源,是通往专业领域不可绕过的一道坚实门槛。

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这本书的语言风格可以说是中规中矩,典型的国家规划教材风格——精准、客观、不带任何主观色彩。对于理工科教材而言,这种风格是最大的优点,因为它最大程度地减少了理解上的歧义。每一个物理量的符号、每一个公式的推导,都遵循了国家标准,这在考试和工程计算中是极其重要的规范性。然而,这种过于严谨也带来了一点阅读上的挑战,尤其是在描述一些复杂现象,比如电击穿或电树生长时,大量的专业术语堆砌在一起,使得初学者在第一次阅读时,很容易迷失在术语的海洋里,缺乏一个直观的、生动的画面感来辅助记忆。我期待能有更多的配图和案例研究来软化这种纯理论的表达方式,比如增加一些实际电厂或变电站中绝缘事故的剖析,用真实的“血的教训”来印证理论的严肃性,那样读起来会更加引人入胜,也更能加深对“过电压”概念的恐惧与敬畏。

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作为一本高等教育教材,我认为它在习题部分的设置上表现得非常出色,这也是我非常看重的一点。通常很多教材的习题只是对概念的简单重复,但这本书的后习题明显经过了精心设计,涵盖了从基础概念检验到复杂系统参数计算的完整光谱。特别是那些需要综合运用多个章节知识才能求解的综合题,其难度设置恰到好处地卡在了“有挑战性但并非不可企及”的临界点上。我花了大量时间去攻克其中的几道关于瞬态过电压计算的题目,发现它们完美地模拟了真实工程计算的流程,要求你不仅要知道公式是什么,更要知道在什么工况下应用哪个公式,以及如何处理初始条件。如果说有什么可以改进的地方,那就是希望出版方未来能考虑附带一份详细的参考答案或解题思路手册,因为遇到卡壳时,缺少及时的反馈机制,会大大降低学习的效率和自我修正的能力,毕竟老师不可能随时都在身边提供指导。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮,那种深邃的蓝色调,配上教科书特有的严谨字体,立刻就给人一种专业、可靠的感觉。我拿到手的时候,首先翻阅了一下目录,发现它的章节安排非常系统化,从基础的电介质理论到复杂的绝缘配合与试验方法,层层递进,逻辑性极强。对于我们这些初次接触这个领域的学生来说,这种清晰的结构是至关重要的。我特别欣赏作者在绪论部分对“绝缘”这一概念的阐述,不仅仅停留在物理层面的介绍,还融入了大量的工程应用背景,这让我能迅速建立起对这门学科重要性的宏观认识。不过,在初步浏览过程中,我注意到一些核心概念的定义和推导过程,似乎略显简略,对于非电气背景的同学来说,可能需要结合其他辅助教材才能完全吃透其中的数学原理。整体来说,这本书的版式设计非常适合长时间阅读,行距舒适,图表清晰,看得出编者在细节上是下了不少功夫的,为后续深入学习打下了坚实的基础。

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这本书的理论深度是相当可观的,它绝非一本泛泛而谈的入门读物,更像是为未来准备从事高压设备研发和设计的工程师们量身定做的工具书。我最感兴趣的是关于“部分放电”章节的讲解,作者似乎用了非常多的篇幅来剖析不同类型放电的发生机制、监测手段及其对设备寿命的影响。那些复杂的等效电路模型和波形分析图,简直就是高压实验报告的完美蓝本。特别是对于一些经典的高压试验标准,比如介质强度试验或雷电冲击试验的描述,细致到了参数设置和数据解读的每一个环节,这对于我们准备毕业设计或者考研复试时,简直就是一座宝库。唯一的遗憾是,书中对一些前沿的、新兴的绝缘材料,比如纳米复合绝缘材料的讨论相对保守,篇幅不多,这或许是受制于“十一五”规划教材的年代背景,但从前瞻性的角度来看,确实略显不足。尽管如此,其对传统无机绝缘体和有机绝缘体特性的深入剖析,依然是无可替代的经典内容。

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