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出版者:

作者:Sleva, Anthony F.

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2009-1

价格:$ 175.09

装帧:

isbn号码:9780824753726

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 继电保护
• 电力电子
• 电气工程
• 保护装置
• 电力自动化
• 高电压
• 电网安全
• 故障分析
• 电力设备

《现代电力系统继电保护技术：从理论基础到工程实践》 图书简介 本书旨在全面、深入地探讨现代电力系统继电保护领域的核心理论、关键技术以及工程应用实践。面对当前电力系统日益复杂的结构、大规模新能源接入以及对电网可靠性、安全性和快速响应能力提出的更高要求，本书将传统继电保护原理与最新的数字化、智能化技术深度融合，为电力系统工程师、技术研究人员以及相关专业的高年级学生提供一本系统、前沿且具有高度实践指导意义的参考著作。 第一部分：继电保护的理论基石与发展脉络 本部分首先回顾了继电保护技术在电力系统中的战略地位和发展历程。详细阐述了继电保护的基本概念、保护的可靠性、速动性、选择性和灵敏性等核心要求，并建立了系统的故障分析框架。 电力系统故障基础： 深入分析了电力系统中常见的三相短路、两相短路、单相接地故障以及不对称故障的机理。重点讲解了对称分量法在故障分析中的应用，包括如何计算故障电流和故障电压，这是设计和校验保护装置的前提。 保护元件原理： 详细剖析了电流型保护（过流、反时限过流、方向性过流）和电压型保护（欠压、过压、失压）的基本工作原理和适用范围。对复合电压电流保护的逻辑组合进行了深入探讨。 基于阻抗的保护原理： 详细阐述了距离保护（MHO、欧姆特性、阻抗特性）的数学模型、布设原则以及与系统运行方式（特别是考虑发电机和线路参数变化）的相关性。特别关注了在弱交流系统和直流输电末端接入系统中的距离保护难题与应对策略。 差动保护的精髓： 完整介绍了瓦斯保护、电流差动保护、纵向差动保护和电压差动保护的原理。着重剖析了变压器差动保护中引入的谐波制动、变压比和中点接地等复杂因素的处理方法。对于输电线路的串联电容、充电电流对差动保护的影响给予了细致的分析。 第二部分：数字化与智能化的继电保护技术 随着微处理器技术和高速通信的发展，继电保护正经历从模拟到数字化的深刻变革。本部分聚焦于当代继电保护系统的核心技术。 微机保护装置（IEDs）的结构与工作流程： 详细介绍了微机保护装置的硬件架构（A/D转换、微处理器、存储器）和软件流程。重点讲解了采样原理、周期性扫描、故障识别逻辑以及故障录波在故障分析中的关键作用。 先进的保护算法： 深入研究了基于数字信号处理（DSP）的高级保护算法。包括： 傅里叶分析在保护中的应用： 如何利用离散傅里叶变换（DFT）精确提取基波和二次谐波分量，以实现对暂态电流和电压的有效分离。 小波变换（Wavelet Transform）： 探讨小波分析在快速检测故障初始瞬变过程、提高速动性和抗直流暂降能力方面的优势。 基于阻抗识别的暂态量保护： 针对发电机和线路的暂态过程，介绍利用阻抗轨迹变化率进行快速保护的新型方法。 保护的通信与网络化： 详细阐述了IEC 61850标准在继电保护领域的应用，包括GOOSE报文的快速准确传输机制、Sampled Values（SV）的应用及其在主保护和后备保护协调中的作用。讨论了网络安全在智能变电站中的重要性。 第三部分：特定设备的保护策略与工程实施 本部分将理论知识转化为针对特定电力设备和运行场景的具体保护方案。 发电机保护： 覆盖了定子、转子、励磁系统和灭磁回路的全面保护。详细讲解了21/49/50/51/64/87等标准ANSI/IEEE保护功能的原理、设置计算和相互配合关系，特别关注了功角稳定和失磁保护的复杂性。 输电线路保护： 聚焦于远距离、超高压输电线路的保护挑战。深入讨论了串联电抗器对保护的影响、相量测量单元（PMU）在广域保护中的应用，以及使用行波（Travelling Wave）保护实现毫秒级故障隔离的技术。 变压器与母线保护： 详细设计了多绕组变压器的差动保护方案，包括中性点接地方式对保护选择的影响。对于母线保护，对比了单元制保护、主保护与后备保护的配置策略，强调了直流系统失电保护的特殊性。 接地系统保护： 针对不同接地方式（直接接地、电阻接地、经消弧线圈接地）下的接地故障保护。系统介绍了零序电流保护、阻抗接地保护以及比率接地保护的原理和适用性，尤其关注了故障选线技术的实现。 第四部分：保护的校验、试验与运行管理 保护装置的性能高度依赖于正确的设置和定期的维护。 保护装置的定值计算与校验： 提供了从系统短路电流计算、负荷电流校核到最终保护定值整定的详细步骤和规范要求。强调了多运行方式（如带或不带补偿装置、不同电源投入）下的定值核对。 现场试验与调试： 详尽介绍了微机保护装置的二次回路检查、逻辑功能测试（使用注入仪进行开路、短路试验）以及投入运行前的耐压和温升试验。 保护的配合与可靠性管理： 讨论了如何实现主保护和后备保护之间、不同电压等级保护之间的选择性配合（时限配合、电流配合）。建立了保护可靠性评估与故障录波分析的闭环管理机制，以持续改进保护系统的性能。 本书内容翔实，图表丰富，力求在理论的严谨性与工程的实用性之间找到最佳平衡点，是电力行业技术人员必备的专业工具书。

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这本书在章节间的衔接处理上，展现出一种近乎音乐般的节奏感和流畅性，这在技术专著中是相当少见的。当你读完一个关于继电器基本原理的章节，紧接着的下一章并不会猛地跳跃到复杂的微处理器算法，而是自然地过渡到如何基于这些基础元件构建初级的逻辑回路。这种渐进式的知识构建方式，极大地降低了读者的认知负荷。我发现自己可以很自然地跟随着作者的思路前进，很少需要频繁地翻阅前面的章节来回顾定义，这说明作者在设计整体知识架构时，已经预先为读者的思维路径做了充分的预判和铺垫。特别是当涉及到不同保护区域之间的配合问题时，作者巧妙地运用了多层级的图示来展示不同设备在故障链条中的角色定位，这种层次分明的组织，使得原本错综复杂的系统关系变得清晰可见。这种结构上的完美主义，让学习过程变成了一种享受而非负担。

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从一个长期在现场工作的技术人员的角度来看，这本书的实用价值主要体现在其对“例外情况”的处理上。很多教材往往只关注理想工作状态下的标准流程，但实际的电力系统充满了各种不确定性和边缘条件。这本书令人印象深刻的一点是，它毫不避讳地探讨了在设备老化、环境极端变化，或者遇到非标准故障类型时，传统保护逻辑可能出现的失效模式和相应的应急对策。它没有提供一劳永逸的公式，而是强调了一种系统性的故障排查思路和快速决策框架。这种对现实世界复杂性的坦诚，使得这本书远超一本纯理论著作的范畴，更像是一本包含了无数“过来人经验教训”的实战指南。书中提供的那些关于现场调试和故障录波分析的小贴士，那些往往需要花费数年经验才能积累到的“窍门”，被作者用简练的文字清晰地罗列出来，这一点对于提升实际操作能力来说，价值是无法估量的。

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这本书的装帧和纸张质量确实让人眼前一亮，拿到手里沉甸甸的感觉，翻阅时那种光滑细腻的触感，仿佛能感受到作者对这本书内容的重视。封面设计简洁而专业，没有过多花哨的元素，直接点出了主题，非常符合技术书籍的定位。内页的排版也做得相当考究，字体大小适中，行距留白合理，使得长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。尤其值得称赞的是，书中大量的图表和示意图，线条清晰、标记准确，对于理解复杂的电力系统概念起到了极大的辅助作用。我特别留意了目录结构，逻辑层次分明，从基础概念到高级应用逐步深入，显示出编排者在内容组织上的深厚功力。虽然我还没有完全深入研读每一个章节，但仅从物理呈现来看，这本书无疑是印刷和装帧方面的精品，让人愿意把它摆在书架上，时不时拿出来翻阅把玩。这种对实体书制作的精益求精，在如今电子书盛行的时代，更显得难能可贵，无疑为阅读体验增添了额外的价值。

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这本书的语言风格真是让人耳目一新，它不像某些教科书那样干巴巴地堆砌术语，而是带有一种老派工程师特有的、对事物本质的深刻洞察和娓娓道来。作者似乎总能找到最恰当的比喻来解释那些抽象的电气现象，读起来既有学术的严谨性，又不失一种引人入胜的叙事感。举个例子，他对某种保护动作延迟的描述，没有直接给出复杂的公式推导，而是用了一个生活中的场景来类比，瞬间就将那个技术难题的来龙去脉清晰地呈现在脑海里。这种“化繁为简”的叙述能力，对于初学者来说简直是福音，让他们可以平稳地度过最初的认知障碍期。当然，对于资深人士来说，这种深入浅出的讲解也提供了一个重新审视基础原理的契机，有时你会恍然大悟，原来自己过去某些理解不过是停留在表面。总而言之，作者的文字功底和对读者的同理心，在这本书中得到了淋漓尽致的体现，阅读过程更像是一场与经验丰富导师的私下交流，而非单向的知识灌输。

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我花了几天时间对照着手头的其他几本行业标准资料研读这本书的某些核心章节，发现它在对现有规范的引用和解读上，处理得非常到位且审慎。它并没有盲目地照搬最新的标准条文，而是着重于解释这些条文背后的设计哲学和历史演变，这才是真正体现一本书价值的地方。例如，在讨论不同保护方案的选择性时，书中穿插了好几个历史上的经典故障案例分析，这些案例的选取非常具有代表性，不仅展示了为什么需要某种保护逻辑，更重要的是揭示了在特定工况下，技术人员是如何权衡可靠性、速动性和选择性这三者之间微妙平衡的。这种基于实践经验的反哺式教学，远比纯粹的理论阐述来得更有说服力。我个人认为，这种对“为什么”的深入探究，才是区分一本优秀技术手册和普通参考资料的关键所在。它教会的不是“怎么做”，而是“为什么这样做”。

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