电力系统故障分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:20.7

装帧:

isbn号码:9787801256706

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 故障分析
• 电力工程
• 电气工程
• 电力电子
• 继电保护
• 高电压
• 电网
• 电力测试
• 事故分析

图书简介： 《电力系统故障分析》 是一本专注于电力系统运行、保护与控制的深度专业著作，它系统阐述了电力系统在各种运行状态下可能出现的各类故障现象、机理、计算方法与预防措施。本书内容聚焦于理论与工程实践的紧密结合，旨在为电力系统设计、运行、继电保护和故障诊断领域的研究人员、工程师及高年级本科生和研究生提供一本权威、详实的参考手册和教材。 --- 第一部分：电力系统基础与运行背景 本书首先从电力系统的基本结构和运行原理入手，为后续的故障分析奠定坚实的基础。 第一章：电力系统的基本构成与运行模式 本章详细介绍了现代电力系统的主要组成部分，包括同步发电机、输电线路、变压器、以及无功补偿装置和负荷模型。重点探讨了电力系统稳态运行的基本概念，如功率潮流、电压稳定性和频率控制。我们将深入分析系统的能量平衡原理，并引入对称分量法（Symmetrical Components）作为后续故障分析的核心数学工具。对相量计算和网络拓扑结构的描述将为理解复杂故障场景提供清晰的数学框架。 第二章：电力系统暂态分析基础 本章将从动态角度审视电力系统。内容涵盖了次暂态、暂态和次暂态三个阶段的物理过程。重点讲解了同步电机在受到扰动时，其电磁暂态过程的机理分析，包括如何应用d-q 坐标系下的电压、电流和磁链方程来精确描述电机在不对称情况下的动态响应。本章还包含了对系统惯量和阻尼特性的探讨，为理解系统暂态稳定性提供了理论依据。 --- 第二部分：对称与不对称故障分析 这是本书的核心部分，系统性地讲解了电力系统中最为常见和最需要精确计算的故障类型。 第三章：对称短路故障的计算与分析 本章集中讨论三相短路这种最严重的对称故障。详细介绍了序阻抗的概念（正序、负序、零序阻抗）及其计算方法，这些阻抗是分析所有不对称故障的基础。本书提供了计算系统短路电流和电压的各种方法，包括节点阻抗矩阵法（Bus Impedance Matrix Method, Ybus/Zbus）在大型互联系统中的应用。同时，分析了对称故障对发电机、线路和变压器设备的影响，并根据IEC和IEEE标准给出了短路容量的工程评估方法。 第四章：单相接地故障分析（最常见故障） 单相接地故障是电力系统中发生概率最高的故障类型。本章将全面解析其机理，并重点运用对称分量法推导单相接地故障的电流和电压计算公式。详细讨论了故障点接地电阻对故障电流大小的显著影响，并分析了不同中性点接地方式（如直接接地、电阻接地、高阻接地）对零序电流和系统安全的影响。本章还将讨论故障电流流入大地形成地电流的路径分析。 第五章：双相短路故障与非对称故障 本章拓展到其他不对称故障类型：两相短路（相间短路）和两相接地短路。针对这两种情况，详细推导了基于不同序网络串联或并联的故障电流计算关系。本章还探讨了不完全故障（如高阻抗故障）的分析方法，以及在实际运行中如何通过监测电压和电流的不平衡度来初步判断故障类型。 --- 第三部分：故障电流对设备和系统的影响 故障分析的最终目的是评估对设备和系统稳定性的威胁，并设计有效的保护措施。 第六章：故障对电力系统稳定性的影响 本章聚焦于故障对系统暂态稳定性和电压稳定性的冲击。分析了故障切除前暂态能量的积累，以及系统是否会失步。深入探讨了在故障发生时，系统各节点的电压骤降现象及其对敏感负荷的影响。引入了故障清除时间对系统恢复能力的关键性作用。 第七章：继电保护的基本原理与故障定位 本书将故障分析结果与继电保护技术紧密结合。详细介绍了电流保护、距离保护、纵差保护和横差保护的基本原理，以及如何根据故障电流大小、相角和故障阻抗来设置保护的定值。本章还专门讲解了故障录波分析，介绍如何利用故障记录数据来回溯和验证理论计算，提高故障定位的准确性。 第八章：输电线路故障的特殊分析 针对输电线路这一关键环节，本章单独进行深入分析。内容包括：过电压和操作过电压在故障切除和合闸时的产生机理；行波理论在分析雷击或绝缘闪络过程中的应用；以及如何考虑线路参数分布对故障电流波形的影响。本章会介绍利用模态分析来处理长输电线路上的不对称故障问题。 --- 第四部分：高压直流输电（HVDC）与暂态建模 随着柔性直流输电技术的普及，本书也涵盖了直流输电系统的故障特性。 第九章：直流输电系统的故障特性与分析 本章专门针对多端和两端HVDC系统进行故障分析。阐述了直流系统故障的特点——故障电流上升速度极快，且难以通过传统交流设备进行限制。分析了换流器阀控系统在故障发生时的响应，以及直流系统故障对与之相连的交流系统带来的冲击。重点介绍了直流断路器在快速切除直流故障中的关键作用。 第十章：计算机仿真与高级建模方法 本章引导读者将理论知识应用于现代工程实践。详细介绍了使用PSCAD/EMTDC或MATLAB/Simulink等专业软件对复杂故障进行电磁暂态仿真的方法。内容包括建立精确的非线性模型（如饱和铁心元件、非线性电阻等），以及如何通过仿真来验证继电保护定值的合理性和系统设计的鲁棒性。 --- 总结 《电力系统故障分析》不仅是一本计算手册，更是一部指导工程师理解和驾驭电力系统不确定性的实用指南。本书结构严谨，图表丰富，理论深度适中，旨在培养读者从物理现象到数学模型，再到工程实践的完整分析能力，确保电力系统在任何运行条件下都能保持安全、可靠与高效。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者在探讨不同电压等级下的故障特性差异时，展现了极其广阔的视野。对于高压、超高压系统，作者清晰地指出了集中式故障阻抗计算的不足，转而详细阐述了分布参数模型在长输电线路故障分析中的重要性，包括传输线单位长度的电感、电容对暂态过程的影响。而在中低压配电网方面，作者则着重分析了分布式电源（如光伏、风电）接入后，故障电流源特性从集中式向分布式转变带来的保护盲区和定值修改的挑战。这种跨越不同电压等级的视角切换，极大地拓宽了我对“故障分析”这一概念的理解。过去我总倾向于将输电和配电的分析割裂开来，但这本书将它们整合在一个统一的理论框架下进行讨论，尤其是在接地系统选择和中性点接地方式对故障电流大小影响的对比分析中，逻辑链条异常严密，令人信服。

评分☆☆☆☆☆

从实用性和可操作性的角度来看，这本书的附录部分简直是“黄金”。我发现，书中提供的若干经典故障场景的仿真代码（虽然没有明确指出是哪种软件的脚本，但其逻辑框架清晰可见），极大地加速了我将理论应用于实践的进程。作者在讲解完瞬态稳定性的分析方法后，立即附带了一个基于数值积分的简单算例程序结构，这使得读者可以立刻上手验证书中的理论结论，而不是仅仅停留在纸上谈兵的阶段。这种理论与实践的无缝衔接，是很多教科书所欠缺的。此外，对国际标准（如IEC 60909或ANSI/IEEE C37.010等）中关于故障电流计算方法的对比介绍，也体现了作者的专业性和严谨性。他不仅告诉你“怎么算”，还告诉你“为什么不同标准会有不同的结果”，并给出了如何在特定工况下选择最适用标准的指导意见。这本书的阅读体验，更像是一位经验丰富的资深工程师在手把手地传授多年积累的“独门秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和内容组织方式，让人耳目一新，完全摆脱了传统技术书籍的枯燥感。我发现作者在讲解一些经典故障案例，比如三相短路、单相接地故障时，引入了非常贴近现实的背景故事或历史教训，这极大地激发了我的阅读兴趣。例如，在讨论输电线路接地故障保护时，作者没有直接给出复杂的继电保护定值计算，而是先描述了一个因接地故障引发连锁停机的真实事故，然后层层递进地揭示了传统过电流保护的局限性，进而引出了阻抗保护和纵差动保护的优越性。这种“问题导向”的教学方法，使得每一个技术点的引入都具有强烈的逻辑性和必要性。特别是关于故障录波器数据的分析章节，作者分享了一些实测波形图，并标注了关键的特征点，这对于刚接触继电保护的工程师来说，无疑是最好的“实战演练”教材。可以说，这本书的结构设计非常巧妙，它不是把知识点堆砌起来，而是用一条清晰的逻辑主线将它们串联起来，读起来酣畅淋漓。

评分☆☆☆☆☆

这是一本真正能带你深入电力系统核心的宝典，作者的功力可见一斑。我尤其欣赏其中对瞬态稳定性和暂态过程的深度剖析。不同于市面上那些只停留在公式推导和基本概念介绍的教材，这本书真正做到了“知其然，更知其所以然”。它用极其精妙的数学工具，比如李雅普诺夫稳定性判据，将复杂的非线性动力学问题可视化。读完相关的章节，我感觉自己不再是简单地套用公式求解短路电流，而是能够预判在不同故障类型下，系统阻尼和惯性对稳定性的影响机制。书中对阻尼机械角和电压角度的动态响应曲线的分析，简直是教科书级别的范例。而且，它没有回避高维系统建模的复杂性，而是提供了清晰的简化思路和降阶方法，这对于实际工程应用来说至关重要。我尝试用书中的方法分析了一个虚拟的区域电网故障案例，结果发现其对设备跳闸顺序和保护动作的敏感性分析，比我之前用传统软件模拟得出的结论更加深刻和直观。这本书的价值，在于它训练的不是“计算能力”，而是“系统思维”。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调这本书在处理电力系统状态估计与数据融合方面的独到见解。在现代大电网中，信息的准确性和实时性是故障分析的基础，而这本书在这方面的论述达到了极高的水准。它不仅仅停留在卡尔曼滤波的基本介绍，而是深入探讨了在测量误差大、数据丢失的情况下，如何运用扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）来提高状态向量的准确性。作者对量测冗余度和观测站位置选择的讨论，为电网规划人员提供了宝贵的参考依据。更让我印象深刻的是，书中对“量测噪声的特性”与“故障识别速度”之间的权衡分析。它用概率论的语言解释了为什么过早地将一个暂态事件判定为永久性故障可能导致保护误动，而延迟判定又会影响系统恢复速度。这种对不确定性（Uncertainty）的系统性管理和量化，使得整本书的理论深度远超一般教材的水平，更接近于前沿科研论文的严谨性。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆