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出版者:机械工业

作者:(美)霍罗威茨//帕德凯|译者

出品人:

页数:294

译者:李斌

出版时间:2010-10

价格:49.00元

装帧:

isbn号码:9787111307259

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

《电力系统继电保护(原书第3版)》主要论述了电力系统继电保护的基本原理及其相关知识。根据继电保护的发展历程，《电力系统继电保护(原书第3版)》对包括机电式、固态以及微机型在内的各类基本继电器的动作情况进行了详细的说明。同时针对电力系统中的不同电气设备，对相应的继电保护原理进行了阐述。除此之外，还特别阐明了系统安全稳定运行对继电保护提出的要求以及与此相关的保护原理。

全书共分13章。第1章为绪论；第2章介绍了各类基本继电保护的动作原理；第3章介绍了电流互感器和电压互感器；第4~6章分别介绍了输电线路的电流保护、距离保护以及纵联保护原理；第7章介绍了包括电动机和发电机在内的各类旋转电机的继电保护；第8章介绍了电力变压器的继电保护；第9章介绍了母线、电抗器和电容器的继电保护；第10和11章介绍了电力系统的稳定运行及继电保护的应用方案，并对若干保障系统运行性能的继电保护原理进行了阐述；第12章介绍了断路器的操作方案与过程；第13章介绍了电力系统监控的相关知识。

《电力系统继电保护(原书第3版)》可作为高等院校“发电厂及电力系统”、“电力系统及其自动化”及“继电保护及自动远动技术”等相关专业的本科生和研究生的教学用书，也可供从事继电保护工作的相关科技人员参考。

现代电子器件原理与应用第一章绪论：半导体物理基础与器件发展历程本章首先回顾半导体材料的晶体结构、能带理论，重点阐述载流子的产生、漂移和扩散等基本物理过程。深入探讨费米能级、本征载流子浓度以及杂质对半导体导电性的影响，为理解PN结的形成奠定理论基础。随后，简要梳理电子器件从真空管到晶体管，再到集成电路的发展脉络，强调摩尔定律对现代信息技术革命的推动作用，并概述当前微纳电子技术面临的挑战与未来发展方向，例如新材料（如二维材料）的应用探索。第二章二极管：从理想模型到实用器件本章全面剖析PN结的形成机理，包括内建电场、耗尽层宽度及其对偏置电压的依赖关系。详细推导理想PN结的伏安特性曲线，并引入实际器件中的非理想因素，如势垒电容、扩散电容及高注入效应，构建更为精确的二极管模型。讨论不同类型二极管的特性与应用，包括肖特基二极管（重点分析其低导通压降和快速开关特性）、齐纳二极管（阐述其稳压机理与设计）、光电二极管和发光二极管（LED）的工作原理、光电转换效率及其在光通信和显示技术中的应用。第三章双极性晶体管（BJT）：工作原理与性能分析本章深入探讨双极性结型晶体管的结构、载流子注入与输运过程。着重分析其在不同工作区域（截止区、放大区、饱和区）的电流控制机制。详细介绍BJT的$h$参数模型和混合$pi$模型，用于小信号交流分析，并推导其电压增益、电流增益及输入输出阻抗。讨论BJT的频率响应特性，包括$alpha$截止频率与$eta$截止频率，解释米勒效应的影响。此外，本章还涵盖了晶体管的制造工艺（如扩散、离子注入）及其对器件性能参数的影响。第四章场效应晶体管（FET）：结构、特性与微型化本章聚焦于场效应晶体管，首先介绍结型场效应晶体管（JFET）的工作原理，重点是其高输入阻抗的来源。随后，将大量篇幅用于解析金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），这是现代数字电路的基石。详细阐述MOS电容的C-V特性曲线，解释“阈值电压”的物理意义。深入分析增强型和耗尽型MOSFET的输出特性曲线，建立其跨导模型。讨论短沟道效应、亚阈值导通等深亚微米工艺中出现的新现象，并介绍SOI（绝缘体上硅）技术。第五章功率半导体器件与高温工作原理本章侧重于适用于高功率、高电压应用的半导体器件。详细介绍绝缘栅双极晶体管（IGBT）的结构与工作模式，分析其兼具MOSFET易驱动和BJT高电流密度的优点。研究功率MOSFET的导通电阻（$R_{DS(on)}$）与击穿电压之间的矛盾关系，以及如何通过引入超结（Superjunction）技术来优化这一平衡。探讨碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等第三代半导体材料的物理优势，如更宽的禁带宽度和更高的电子饱和迁移率，及其在电动汽车、高速开关电源中的关键应用。第六章传感器、执行器与微系统技术（MEMS）本章将视野扩展到半导体技术在机电集成方面的应用。阐述基于半导体制程的微机械系统（MEMS）器件的设计、制造与工作原理。重点介绍微传感器（如压力传感器、加速度计、陀螺仪）的灵敏度、线性度与漂移特性。深入分析驱动技术，如压电驱动、静电驱动在微执行器中的应用。讨论集成电路与MEMS的封装技术，特别是如何保证器件在复杂环境下的可靠性，并展望生物兼容性微系统在医疗诊断中的潜力。第七章集成电路设计基础：从器件到系统本章将前几章的器件知识整合起来，介绍集成电路（IC）的基本构建模块。首先分析CMOS反相器的静态与动态特性，包括其传输特性曲线、阈值电压和功耗分析。随后，讨论组合逻辑门和触发器的实现，介绍其电路结构、功耗与延迟特性。探讨集成电路的噪声容限、抗干扰能力，并简要介绍LDMOS和BiCMOS等混合工艺的特点及其在射频电路设计中的应用前景。第八章半导体器件的可靠性与失效分析本章关注电子器件在长期运行中的可靠性问题。系统探讨几种主要的失效模式，包括热载流子注入（HCI）、栅氧化层击穿（TDDB）、电迁移（EM）效应以及静电放电（ESD）防护的基本原理。讲解如何通过加速寿命试验（ALT）来预测器件的实际寿命。分析当前先进工艺节点下，如FinFET结构中，界面缺陷和掺杂不均匀性对器件性能衰减的影响。总结本书旨在提供一个全面、深入的现代电子器件物理基础与工程应用教程，内容覆盖从半导体物理到复杂集成系统的关键器件模型、特性分析与实际应用案例，强调物理机理与器件性能之间的内在联系，是电子工程、微电子学专业学生及相关领域工程师的理想参考读物。

作者简介

目录信息

译者的话原书第3版前言原书第2版前言原书第1版前言第1章绪论1 1.1 继电保护概述1 1.2 电力系统的结构1 1.3 电力系统的母线结构4 1.4 继电保护的特性7 1.5 继电保护的组成13 1.6 继电保护的应用16 1.7 小结17 习题17 参考文献21第2章继电保护的动作原理22 2.1 概述22 2.2 故障检测23 2.3 继电器设计26 2.4 机电式继电器27 2.5 固态继电器34 2.6 微机型继电保护37 2.7 继电器设计的其他考虑因素38 2.8 控制电路简介40 2.9 小结41 习题41 参考文献43第3章电流互感器与电压互感器44 3.1 概述44 3.2 电流互感器的稳态特性44 3.3 电流互感器的暂态特性51 3.4 电流互感器的特殊接线54 3.5 线性耦合器和电子式电流互感器56 3.6 电压互感器57 3.7 电容式电压互感器58 3.8 电容式电压互感器的暂态特性61 3.9 电子式电压互感器64 3.10 小结64 习题64 参考文献66第4章输电线路的电流保护67 4.1 概述67 4.2 熔断器、分段器、重合器68 4.3 反时限过电流保护72 4.4 电流速断保护81 4.5 方向过电流保护83 4.6 方向元件的极化量85 4.7 小结89 习题89 参考文献91第5章输电线路的距离保护92 5.1 概述92 5.2 阶段式距离保护92 5.3 R-X阻抗平面图95 5.4 三相系统的距离保护99 5.5 距离保护的动作特性106 5.6 零电压输入情况下距离保护的动作107 5.7 多相补偿式距离保护108 5.8 多端线路的距离保护109 5.9 双回线路的距离保护111 5.10 输电线路补偿设备对距离保护的影响114 5.11 距离保护的抗过负荷能力116 5.12 小结117 习题117 参考文献119第6章输电线路的纵联保护120 6.1 概述120 6.2 通信通道121 6.3 跳闸式与闭锁式124 6.4 方向比较闭锁式125 6.5 方向比较解除闭锁式128 6.6 欠范围跳闸式130 6.7 超范围允许跳闸式132 6.8 欠范围允许跳闸式134 6.9 相位比较式纵联保护135 6.10 电流差动保护138 6.11 导引线保护138 6.12 多端线路140 6.13 小结142 习题143 参考文献144第7章旋转电机的继电保护145 7.1 概述145 7.2 定子故障146 7.3 转子故障158 7.4 不平衡电流159 7.5 过负荷160 7.6 超速162 7.7 电压与频率异常162 7.8 失磁164 7.9 失步165 7.10 发电厂厂用电系统165 7.11 绕组的连接方式170 7.12 起动与电动机运行状态172 7.13 误通电173 7.14 扭振174 7.15 顺序跳闸174 7.16 小结175 习题176 参考文献178第8章电力变压器的继电保护180 8.1 概述180 8.2 过电流保护181 8.3 比率差动保护183 8.4 不平衡差电流的产生原因185 8.5 具有闭锁功能的差动保护189 8.6 三相变压器的继电保护191 8.7 电压/频率保护195 8.8 非电量保护196 8.9 变压器的保护系统197 8.10 小结202 习题202 参考文献204第9章母线、电抗器和电容器的继电保护205 9.1 母线保护概述205 9.2 过电流继电器205 9.3 比率差动继电器206 9.4 高阻抗电压继电器207 9.5 中阻抗差动继电器208 9.6 线性耦合器209 9.7 方向比较210 9.8 不完全差动保护210 9.9 并联电抗器保护介绍212 9.10 干式电抗器212 9.11 油浸式电抗器213 9.12 并联电容器组的保护214 9.13 静态无功补偿的继电保护216 9.14 静态补偿器218 9.15 小结218 习题219 参考文献219第10章电力系统稳定性和继电保护的考虑220 10.1 概述220 10.2 电力系统稳定性220 10.3 静态稳定性221 10.4 暂态稳定性225 10.5 电压稳定性229 10.6 系统频率的动态特性230 10.7 串联电容器和电抗器234 10.8 独立发电商234 10.9 孤岛运行235 10.10 大停电与恢复236 10.11 小结238 习题239 参考文献239第11章面向系统性能的继电保护240 11.1 概述240 11.2 系统完整性的保护方案240 11.3 低频减载241 11.4 低压减载243 11.5 失步保护244 11.6 失磁保护248 11.7 自适应保护248 11.8 隐藏性故障251 11.9 距离继电器的极化252 11.10 小结254 习题255 参考文献255第12章断路器操作方案与过程256 12.1 概述256 12.2 继电保护测试256 12.3 继电保护的整定计算程序258 12.4 断路器的失灵保护259 12.5 重合闸262 12.6 单相开关操作262 12.7 小结263 参考文献263第13章电力系统的监控264 13.1 概述264 13.2 故障录波分析265 13.3 同步采样272 13.4 故障定位273 13.5 报警器277 13.6 COMTRADE标准和SYNCHROPHASOR标准279 13.7 小结280 习题280 参考文献282附录283 附录A IEEE设备编号及功能283 附录B 对称分量法285 参考文献288 附录C 电力设备参数288 参考文献291 附录D 反时限过电流继电器特性291
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

《电力系统继电保护》这本书，为我展现了一个充满智慧与挑战的领域。作者以其深厚的专业知识和清晰的逻辑思维，将原本可能晦涩的技术内容，呈现得引人入胜。我特别被书中对于“故障机理”的深入剖析所吸引，它不仅仅停留在现象层面，而是深入探究了故障发生的根本原因，以及这些原因如何影响电力系统的稳定运行。这种“追根溯源”的分析方法，让我看到了工程师们的严谨和细致。而继电保护装置，在这本书中则被描绘成了一个个“智能哨兵”，它们时刻警惕着电力系统的任何异常，一旦发现“敌情”，便能迅速做出反应，将危害扼杀在摇篮里。书中关于“定值整定”的章节，更是让我领略到了继电保护的艺术性，它需要在灵敏度、选择性和速动性之间找到最佳的平衡点，这需要丰富的经验和扎实的理论功底。阅读过程中，我不仅学到了专业的知识，更体会到了继电保护技术对于现代社会稳定运行的不可或缺的作用，它是我心中名副其实的“电力守护神”。

评分☆☆☆☆☆

对于《电力系统继电保护》这本书，我最欣赏的一点是其循序渐进的讲解方式，它并没有一开始就抛出高深的理论，而是从最基础的概念入手，逐步构建起完整的知识体系。就好像学习一项新技能，作者先教你最基本的手法，然后一步步引导你掌握复杂的技巧。我尤其赞赏书中对于数学公式的运用，作者并不是简单地罗列公式，而是通过详细的推导过程，让我明白了每一个公式背后的物理意义和逻辑关联，这极大地增强了我对理论的理解。此外，书中对各种保护配置和动作特性的介绍，也让我看到了继电保护的精妙之处，它并非一成不变，而是根据不同的系统环境和保护需求，做出最恰当的设计。读到关于“灵敏度”和“速动性”的章节时，我更是对继电保护装置的“高效”和“精准”有了全新的认识，它们能在毫秒之间做出判断并执行操作，这种速度和准确性，是保障电力系统安全运行的关键。这本书为我打开了一扇了解电力系统“幕后英雄”的窗口，让我对这个看不见的庞大网络有了更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

最近有幸拜读了《电力系统继电保护》这本著作，虽然我并非电力领域的专业人士，但其宏大的叙事和严谨的逻辑深深吸引了我。本书并非仅仅聚焦于枯燥的技术细节，而是将电力系统作为一个生命体来描绘，从它诞生的那一刻起，如何依靠“继电保护”这支看不见的“免疫系统”来抵御各种“病患”——也就是各种故障，保障其稳定运行。作者的笔触如同高超的外科医生，精准地剖析了电力系统可能出现的各种“病灶”，比如线路过载、短路、接地故障等等，并且详细阐述了继电保护装置如何如同“白细胞”一般，迅速识别、隔离故障，防止“病变”扩散，维护整个系统的“健康”。我尤其被书中关于继电保护原理的历史演进部分所打动，从最初简单的机械式保护，到如今智能化、数字化的现代保护系统，这不仅仅是技术的进步，更是人类智慧不断克服自然挑战的生动写照。每一章节都像一个精心设计的关卡，引导读者逐步深入了解电力系统运作的奥秘，即使是初涉此道的我，也能从中感受到强烈的启发和乐趣，仿佛窥见了城市万家灯火背后那精密而强大的守护者。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到《电力系统继电保护》这本书，我内心是有些许忐忑的，毕竟“继电保护”听起来就是一个极具专业性的技术词汇，生怕内容晦涩难懂。然而，出乎意料的是，作者以一种非常人性化的方式来构建这本书。他并没有上来就堆砌公式和图表，而是先从一个宏观的视角，解释了为什么电力系统需要继电保护，就好比介绍一个国家的国防体系，首先要让读者明白敌人是谁，以及为什么需要强大的军队来保卫国家。接着，作者层层递进，将复杂的保护原理拆解成一个个易于理解的“故事”。我特别喜欢其中对不同类型继电保护装置的生动比喻，比如将过流保护比作“火警探测器”，将差动保护比作“侦探”，通过这些贴切的比喻，我能够快速抓住核心概念。书中还穿插了大量实际案例分析，让我看到了这些理论如何在现实中发挥作用，挽救了多少潜在的危机。阅读过程中，我感觉自己不再是旁观者，而是成为了一个了解电力系统“健康密码”的“健康顾问”，对支撑我们现代生活的电力网络充满了敬畏之情。

评分☆☆☆☆☆

《电力系统继电保护》这本书，给我最深的感受是它所展现出的“未雨绸缪”的智慧。在阅读之前，我从未如此深刻地意识到，我们日常生活中的点点滴滴，无不依赖于一个强大而精密的电力系统，而这个系统的稳定运行，很大程度上仰仗于那些默默无闻、在故障发生前就已准备就绪的“守护神”。书中对各种可能威胁电力系统安全的“潜在敌人”进行了细致入微的刻画，从微小的设备老化到突如其来的自然灾害，作者都一一列举，并详细阐述了继电保护装置如何精准预判、快速响应。我印象最深刻的是关于“选择性”的阐述，这不仅仅是技术上的要求，更是一种对系统整体负责的精神。就好比一个优秀的指挥官，在战场上必须确保“只打敌人，不伤自己”，继电保护也是如此，它必须在故障发生时，迅速而准确地切除故障部分，而不能误伤健康的部分，从而将影响降到最低。这本书让我看到了工程师们的匠心独运，以及他们为保障社会稳定运行所付出的努力，这是一种超越技术本身的、对社会责任的深刻体现。

评分☆☆☆☆☆