具体描述
《电网运行维护与故障处理技术》 本书深入探讨了现代电力系统运行维护的关键环节与实践经验，重点关注电网的日常管理、设备巡检、状态监测以及各类故障的成因分析与应急处置。全书结构清晰，内容详实，旨在为电力行业一线技术人员和管理人员提供一套系统、实用的技术指导。 第一部分：电网运行基础 本部分将从电力系统最基础的运行原理入手，详细介绍发、输、配、用电各个环节的特性与相互关系。我们将详细解析电网的负荷特性、功率平衡、电压稳定以及频率控制等核心概念，并结合实际运行案例，阐述如何通过合理的调度指令和运行参数设置，确保电网的安全、稳定、经济运行。 电力系统运行的物理基础： 深入剖析电能产生、传输和分配的物理过程，包括发电机的原理、输电线路的电气特性（如电抗、电容）、变压器的功能与损耗、配电网络的拓扑结构等。 电网负荷分析与预测： 讲解负荷曲线的绘制、负荷分类（如基本负荷、峰荷、谷荷）的识别，以及短期、中期和长期负荷预测的方法和模型（如统计预测法、机器学习预测法）。强调准确负荷预测在电网调度和运行优化中的重要性。 电网潮流与电压控制： 详细介绍潮流计算的基本原理、潮流计算的常用方法（如牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔法），以及无功功率补偿装置（如静止无功补偿器SVC、柔性交流输电系统FACTS）在维持电压稳定中的作用。 频率控制与调频： 阐述电网频率的敏感性，介绍调频系统的组成与工作原理，包括一次调频、二次调频和三次调频的机制，以及机组负荷响应速度对频率稳定度的影响。 电网安全稳定运行： 探讨电力系统的静态稳定、动态稳定和暂态稳定，分析可能导致系统不稳定的因素（如短路故障、机组脱网），并介绍防止系统崩溃的措施，包括稳定器、阻尼控制器等。 第二部分：电网运行维护技术 本部分将聚焦于电网运行维护的各项具体技术，涵盖设备巡检、状态监测、故障诊断及预防性维护等方面。内容侧重于现场操作的规范性与技术的前沿性，帮助读者掌握提高电网可靠性和运行效率的关键技能。 变电站设备巡检与维护： 主变压器： 详细介绍主变压器日常巡检内容（如油位、温度、声音、绝缘状态），以及定期试验项目（如绝缘电阻测试、介质损耗测试、绕组直流电阻测试、变比测试、短路阻抗测试、油中溶解气体分析等）的目的与方法。讲解变压器过热、漏油、放炮等常见故障的诊断与处理。 开关设备： 针对断路器（如油断路器、SF6断路器、真空断路器）和隔离开关，阐述其结构、工作原理、操作规程及日常检查要点。重点介绍断路器合闸/分闸弹簧储能、操作机构的检查，以及触头接触压力、灭弧室真空度的检测。 互感器： 介绍电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的类型、作用、接线方式，以及其巡检重点（如绝缘状态、二次回路连接）。讲解CT饱和、PT断线等故障的现象与原因。 避雷器： 阐述避雷器的作用、类型（如阀型避雷器、压敏电阻避雷器），以及其外观检查（如污损、裂纹）、放电计数器读数检查等。 绝缘子： 介绍瓷绝缘子、复合绝缘子的结构、材料特性，以及其巡检重点（如污秽、闪络痕迹、破损）。讲解绝缘子串污秽放电的机理与预防措施。 电缆及附件： 介绍电力电缆的类型、结构、敷设方式，以及电缆接头、终端盒的检查要点。讲解电缆绝缘劣化、接头故障的特征与诊断。 线路巡检与维护： 架空输电线路： 详细介绍线路巡检的周期、内容（如塔架锈蚀、螺栓松动、绝缘子污秽/破损、导线弧垂、风偏、异物搭挂）。讲解导线对地/相间放电、导线断股、瓷瓶闪络的判断与处理。 线路接地： 介绍线路接地系统的组成、接地电阻的测量与维护要求。 线路走廊管理： 强调线路走廊内的树木修剪、违章建筑清理等工作的重要性，以及防止雷击、风灾等自然因素对线路造成损害的措施。 状态监测技术： 在线监测系统： 介绍变压器油中溶解气体在线监测、线路覆冰在线监测、设备温度在线监测等先进技术，阐述其工作原理、数据分析方法以及对设备状态评估的指导意义。 局部放电监测： 讲解局部放电的成因、危害，以及局部放电仪器的原理与现场应用，用于检测绝缘内部缺陷。 红外热像检测： 详细介绍红外热像仪在设备异常发热点检测中的应用，如接触不良、过载等，以及热像图的解读与缺陷诊断。 预防性维护与寿命管理： 阐述基于状态的预防性维护策略，通过科学的检测和评估，预测设备剩余寿命，合理安排检修计划，避免计划外停电和设备损坏。 第三部分：电网常见故障分析与处理 本部分是本书的核心内容之一，将深入剖析电网运行过程中可能出现的各类故障，并提供详尽的分析方法和应急处理规程。内容贴近实际操作，旨在提升一线人员的故障排除能力。 输电线路故障： 短路故障： 介绍单相接地、两相短路、三相短路等故障的特点、故障电流的计算，以及继电保护的配置与动作原理。 断线故障： 分析断线故障对系统平衡的影响，以及通过故障录波器和保护装置判断断线的方法。 接地故障： 重点讲解接地故障的识别，特别是单相接地故障，以及接地电阻测量在故障诊断中的作用。 过电压故障： 分析雷电过电压、操作过电压的产生机制，以及避雷器、过电压保护装置的作用。 变电站设备故障： 变压器故障： 详细分析绕组匝间短路、接地故障、冷却系统故障、套管闪络等故障的现象、原因和保护措施。重点讲解油色谱分析在诊断变压器内部故障中的应用。 开关设备故障： 介绍断路器拒合、拒分、跳闸线圈损坏、灭弧失败等故障的常见原因及处理方法。 互感器故障： 分析CT过载、饱和，PT断线、接地等故障的表现及影响。 电网运行异常分析： 电压跌落与升高： 分析负荷突增、线路故障、发电机出力不足等原因导致的电压跌落，以及无功功率过剩、线路送电过多等原因导致的电压升高。 频率偏差： 讲解负荷变化、发电机组出力波动对频率的影响，以及调频系统的工作状态。 系统振荡： 分析功率振荡的成因，如线路功率振荡、机组间振荡，以及稳定器在抑制振荡中的作用。 故障处理流程与应急响应： 故障信息收集与判断： 强调通过继电保护信号、故障录波数据、自动化装置告警等多种信息来源，准确判断故障类型、性质和位置。 隔离故障： 详细介绍根据故障类型，通过断路器、隔离开关等设备，将故障点从正常运行的电网中隔离的操作步骤。 恢复供电： 阐述故障排除后，按照安全规程，逐步恢复受影响区域供电的流程，包括送电前的检查、倒闸操作顺序等。 事故预案与演练： 强调制定详细的电网故障事故预案，并定期组织演练，提高应急响应能力。 第四部分：电网自动化与信息化技术 本部分将介绍电网运行维护中不断发展的自动化与信息化技术，包括变电站自动化、线路监控、SCADA系统、调度自动化等，以及这些技术如何提高运行效率、降低人为失误。 变电站自动化系统（SAS）： 介绍其组成（如IED、通信网络、监控中心），以及在数据采集、监视控制、保护和测量等方面的功能。 通信与数据传输： 讲解光纤通信、无线通信在电网数据传输中的应用，以及通信网络的可靠性与安全性。 SCADA系统： 阐述数据采集与监视控制系统在实时监控电网运行状态、接收遥信、遥测、遥控信息方面的核心作用。 电网调度自动化： 介绍调度自动化系统在负荷预测、潮流计算、最优潮流、状态估计等方面的支持功能，以及调度员在其中扮演的角色。 大数据与人工智能在电网运行中的应用： 展望利用大数据分析进行设备故障预测、运行优化，以及人工智能技术在故障诊断、异常检测等方面的潜力。 本书力求理论与实践相结合，通过丰富的图表、流程图和典型案例，使读者能够更直观、更深入地理解电网运行维护的复杂性和重要性。本书的出版，旨在为提升我国电力系统运行的安全性、可靠性和经济性贡献一份力量，培养更多高素质的电力技术人才。
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