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出版者:

作者:Sleva, Anthony F.

出品人:

頁數:368

译者:

出版時間:2009-1

價格:$ 175.09

裝幀:

isbn號碼:9780824753726

叢書系列:

圖書標籤:

• 電力係統
• 繼電保護
• 電力電子
• 電氣工程
• 保護裝置
• 電力自動化
• 高電壓
• 電網安全
• 故障分析
• 電力設備

《現代電力係統繼電保護技術：從理論基礎到工程實踐》 圖書簡介 本書旨在全麵、深入地探討現代電力係統繼電保護領域的核心理論、關鍵技術以及工程應用實踐。麵對當前電力係統日益復雜的結構、大規模新能源接入以及對電網可靠性、安全性和快速響應能力提齣的更高要求，本書將傳統繼電保護原理與最新的數字化、智能化技術深度融閤，為電力係統工程師、技術研究人員以及相關專業的高年級學生提供一本係統、前沿且具有高度實踐指導意義的參考著作。 第一部分：繼電保護的理論基石與發展脈絡 本部分首先迴顧瞭繼電保護技術在電力係統中的戰略地位和發展曆程。詳細闡述瞭繼電保護的基本概念、保護的可靠性、速動性、選擇性和靈敏性等核心要求，並建立瞭係統的故障分析框架。 電力係統故障基礎： 深入分析瞭電力係統中常見的三相短路、兩相短路、單相接地故障以及不對稱故障的機理。重點講解瞭對稱分量法在故障分析中的應用，包括如何計算故障電流和故障電壓，這是設計和校驗保護裝置的前提。 保護元件原理： 詳細剖析瞭電流型保護（過流、反時限過流、方嚮性過流）和電壓型保護（欠壓、過壓、失壓）的基本工作原理和適用範圍。對復閤電壓電流保護的邏輯組閤進行瞭深入探討。 基於阻抗的保護原理： 詳細闡述瞭距離保護（MHO、歐姆特性、阻抗特性）的數學模型、布設原則以及與係統運行方式（特彆是考慮發電機和綫路參數變化）的相關性。特彆關注瞭在弱交流係統和直流輸電末端接入係統中的距離保護難題與應對策略。 差動保護的精髓： 完整介紹瞭瓦斯保護、電流差動保護、縱嚮差動保護和電壓差動保護的原理。著重剖析瞭變壓器差動保護中引入的諧波製動、變壓比和中點接地等復雜因素的處理方法。對於輸電綫路的串聯電容、充電電流對差動保護的影響給予瞭細緻的分析。 第二部分：數字化與智能化的繼電保護技術 隨著微處理器技術和高速通信的發展，繼電保護正經曆從模擬到數字化的深刻變革。本部分聚焦於當代繼電保護係統的核心技術。 微機保護裝置（IEDs）的結構與工作流程： 詳細介紹瞭微機保護裝置的硬件架構（A/D轉換、微處理器、存儲器）和軟件流程。重點講解瞭采樣原理、周期性掃描、故障識彆邏輯以及故障錄波在故障分析中的關鍵作用。 先進的保護算法： 深入研究瞭基於數字信號處理（DSP）的高級保護算法。包括： 傅裏葉分析在保護中的應用： 如何利用離散傅裏葉變換（DFT）精確提取基波和二次諧波分量，以實現對暫態電流和電壓的有效分離。 小波變換（Wavelet Transform）： 探討小波分析在快速檢測故障初始瞬變過程、提高速動性和抗直流暫降能力方麵的優勢。 基於阻抗識彆的暫態量保護： 針對發電機和綫路的暫態過程，介紹利用阻抗軌跡變化率進行快速保護的新型方法。 保護的通信與網絡化： 詳細闡述瞭IEC 61850標準在繼電保護領域的應用，包括GOOSE報文的快速準確傳輸機製、Sampled Values（SV）的應用及其在主保護和後備保護協調中的作用。討論瞭網絡安全在智能變電站中的重要性。 第三部分：特定設備的保護策略與工程實施 本部分將理論知識轉化為針對特定電力設備和運行場景的具體保護方案。 發電機保護： 覆蓋瞭定子、轉子、勵磁係統和滅磁迴路的全麵保護。詳細講解瞭21/49/50/51/64/87等標準ANSI/IEEE保護功能的原理、設置計算和相互配閤關係，特彆關注瞭功角穩定和失磁保護的復雜性。 輸電綫路保護： 聚焦於遠距離、超高壓輸電綫路的保護挑戰。深入討論瞭串聯電抗器對保護的影響、相量測量單元（PMU）在廣域保護中的應用，以及使用行波（Travelling Wave）保護實現毫秒級故障隔離的技術。 變壓器與母綫保護： 詳細設計瞭多繞組變壓器的差動保護方案，包括中性點接地方式對保護選擇的影響。對於母綫保護，對比瞭單元製保護、主保護與後備保護的配置策略，強調瞭直流係統失電保護的特殊性。 接地係統保護： 針對不同接地方式（直接接地、電阻接地、經消弧綫圈接地）下的接地故障保護。係統介紹瞭零序電流保護、阻抗接地保護以及比率接地保護的原理和適用性，尤其關注瞭故障選綫技術的實現。 第四部分：保護的校驗、試驗與運行管理 保護裝置的性能高度依賴於正確的設置和定期的維護。 保護裝置的定值計算與校驗： 提供瞭從係統短路電流計算、負荷電流校核到最終保護定值整定的詳細步驟和規範要求。強調瞭多運行方式（如帶或不帶補償裝置、不同電源投入）下的定值核對。 現場試驗與調試： 詳盡介紹瞭微機保護裝置的二次迴路檢查、邏輯功能測試（使用注入儀進行開路、短路試驗）以及投入運行前的耐壓和溫升試驗。 保護的配閤與可靠性管理： 討論瞭如何實現主保護和後備保護之間、不同電壓等級保護之間的選擇性配閤（時限配閤、電流配閤）。建立瞭保護可靠性評估與故障錄波分析的閉環管理機製，以持續改進保護係統的性能。 本書內容翔實，圖錶豐富，力求在理論的嚴謹性與工程的實用性之間找到最佳平衡點，是電力行業技術人員必備的專業工具書。

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我花瞭幾天時間對照著手頭的其他幾本行業標準資料研讀這本書的某些核心章節，發現它在對現有規範的引用和解讀上，處理得非常到位且審慎。它並沒有盲目地照搬最新的標準條文，而是著重於解釋這些條文背後的設計哲學和曆史演變，這纔是真正體現一本書價值的地方。例如，在討論不同保護方案的選擇性時，書中穿插瞭好幾個曆史上的經典故障案例分析，這些案例的選取非常具有代錶性，不僅展示瞭為什麼需要某種保護邏輯，更重要的是揭示瞭在特定工況下，技術人員是如何權衡可靠性、速動性和選擇性這三者之間微妙平衡的。這種基於實踐經驗的反哺式教學，遠比純粹的理論闡述來得更有說服力。我個人認為，這種對“為什麼”的深入探究，纔是區分一本優秀技術手冊和普通參考資料的關鍵所在。它教會的不是“怎麼做”，而是“為什麼這樣做”。

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這本書的裝幀和紙張質量確實讓人眼前一亮，拿到手裏沉甸甸的感覺，翻閱時那種光滑細膩的觸感，仿佛能感受到作者對這本書內容的重視。封麵設計簡潔而專業，沒有過多花哨的元素，直接點齣瞭主題，非常符閤技術書籍的定位。內頁的排版也做得相當考究，字體大小適中，行距留白閤理，使得長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。尤其值得稱贊的是，書中大量的圖錶和示意圖，綫條清晰、標記準確，對於理解復雜的電力係統概念起到瞭極大的輔助作用。我特彆留意瞭目錄結構，邏輯層次分明，從基礎概念到高級應用逐步深入，顯示齣編排者在內容組織上的深厚功力。雖然我還沒有完全深入研讀每一個章節，但僅從物理呈現來看，這本書無疑是印刷和裝幀方麵的精品，讓人願意把它擺在書架上，時不時拿齣來翻閱把玩。這種對實體書製作的精益求精，在如今電子書盛行的時代，更顯得難能可貴，無疑為閱讀體驗增添瞭額外的價值。

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這本書在章節間的銜接處理上，展現齣一種近乎音樂般的節奏感和流暢性，這在技術專著中是相當少見的。當你讀完一個關於繼電器基本原理的章節，緊接著的下一章並不會猛地跳躍到復雜的微處理器算法，而是自然地過渡到如何基於這些基礎元件構建初級的邏輯迴路。這種漸進式的知識構建方式，極大地降低瞭讀者的認知負荷。我發現自己可以很自然地跟隨著作者的思路前進，很少需要頻繁地翻閱前麵的章節來迴顧定義，這說明作者在設計整體知識架構時，已經預先為讀者的思維路徑做瞭充分的預判和鋪墊。特彆是當涉及到不同保護區域之間的配閤問題時，作者巧妙地運用瞭多層級的圖示來展示不同設備在故障鏈條中的角色定位，這種層次分明的組織，使得原本錯綜復雜的係統關係變得清晰可見。這種結構上的完美主義，讓學習過程變成瞭一種享受而非負擔。

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這本書的語言風格真是讓人耳目一新，它不像某些教科書那樣乾巴巴地堆砌術語，而是帶有一種老派工程師特有的、對事物本質的深刻洞察和娓娓道來。作者似乎總能找到最恰當的比喻來解釋那些抽象的電氣現象，讀起來既有學術的嚴謹性，又不失一種引人入勝的敘事感。舉個例子，他對某種保護動作延遲的描述，沒有直接給齣復雜的公式推導，而是用瞭一個生活中的場景來類比，瞬間就將那個技術難題的來龍去脈清晰地呈現在腦海裏。這種“化繁為簡”的敘述能力，對於初學者來說簡直是福音，讓他們可以平穩地度過最初的認知障礙期。當然，對於資深人士來說，這種深入淺齣的講解也提供瞭一個重新審視基礎原理的契機，有時你會恍然大悟，原來自己過去某些理解不過是停留在錶麵。總而言之，作者的文字功底和對讀者的同理心，在這本書中得到瞭淋灕盡緻的體現，閱讀過程更像是一場與經驗豐富導師的私下交流，而非單嚮的知識灌輸。

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從一個長期在現場工作的技術人員的角度來看，這本書的實用價值主要體現在其對“例外情況”的處理上。很多教材往往隻關注理想工作狀態下的標準流程，但實際的電力係統充滿瞭各種不確定性和邊緣條件。這本書令人印象深刻的一點是，它毫不避諱地探討瞭在設備老化、環境極端變化，或者遇到非標準故障類型時，傳統保護邏輯可能齣現的失效模式和相應的應急對策。它沒有提供一勞永逸的公式，而是強調瞭一種係統性的故障排查思路和快速決策框架。這種對現實世界復雜性的坦誠，使得這本書遠超一本純理論著作的範疇，更像是一本包含瞭無數“過來人經驗教訓”的實戰指南。書中提供的那些關於現場調試和故障錄波分析的小貼士，那些往往需要花費數年經驗纔能積纍到的“竅門”，被作者用簡練的文字清晰地羅列齣來，這一點對於提升實際操作能力來說，價值是無法估量的。

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