企业供电系统及运行(第3版)习题册(电工类) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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智能制造时代的工业电力系统维护与优化 书籍名称：《智能制造时代的工业电力系统维护与优化》 作者团队： 资深电力工程师与自动化专家联合撰写 出版社： 机械工业出版社 装帧形式： 精装，内文采用四色印刷，配有大量高清图表与实物照片 定价： 188.00 元 --- 内容提要 随着“工业4.0”和“中国制造2025”战略的深入推进，传统制造业正加速向数字化、网络化、智能化转型。在这一背景下，工厂的电力系统不再仅仅是简单的能量传输和分配网络，它已成为支撑高级自动化设备、数据采集系统（SCADA）、机器人集群乃至工业物联网（IIoT）稳定运行的“生命线”。任何微小的电压波动、谐波干扰或设备故障，都可能导致整条生产线停摆，造成巨大的经济损失。 本书《智能制造时代的工业电力系统维护与优化》，正是针对这一时代需求而精心编撰的专业参考与实践指导手册。它摒弃了传统供电系统仅侧重于基础理论和静态设备参数的叙述模式，而是完全聚焦于现代复杂工业环境中，如何实现电力系统的“可知、可测、可控、可预测”。全书以“高效、可靠、安全、绿色”为核心目标，系统梳理了当代工业企业从设计选型到日常运维、再到智能化升级的全生命周期管理策略。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础电能质量分析到前沿的预防性维护技术，尤其侧重于如何将最新的信息技术（IT）与运营技术（OT）深度融合，打造出具备自我诊断和快速恢复能力的现代化智能电力系统。 --- 章节结构与核心内容详述 全书共分为七大部分，三十余个章节，旨在为电力工程师、设备维护人员、工厂管理者以及相关专业的高年级学生提供一套全面、实用的知识体系。 第一部分：现代工业电力系统的架构与挑战（约占15%篇幅） 本部分首先勾勒出智能工厂电力系统的基本拓扑结构。重点分析了相较于传统工厂，现代生产线对供电的瞬时响应速度、稳态精度以及对电能质量的极高要求。 1.1 智能制造对供电系统的颠覆性需求： 详细阐述了伺服驱动、高频感应加热、激光切割等高功率密度设备对电网带来的冲击负荷特性。 1.2 负荷特性与谐波源识别： 深入剖析了变频器、开关电源、LED照明等非线性负荷产生的谐波机理，强调了谐波源的精确定位和影响评估，而非笼统的处理。 1.3 能源管理系统的集成框架： 介绍了如何将电力监控系统（PMS）无缝集成到企业级能源管理系统（EMS）和制造执行系统（MES）中的标准接口和数据协议（如IEC 61850, OPC UA）。 第二部分：先进电能质量的监测与治理（约占20%篇幅） 电能质量是智能制造的基石。本部分详细介绍了业界最前沿的监测技术和治理方案，强调主动干预而非被动修复。 2.1 瞬态过电压与暂降的捕获技术： 阐述了高精度、高速数据采集卡在捕捉毫秒级乃至微秒级暂降和浪涌事件中的应用，并结合案例分析了对PLC和CNC系统的实际影响。 2.2 动态无功补偿与电压稳定控制： 重点讲解了静态补偿器（SVG）的工作原理、选型标准及其在快速补偿非线性负荷和动态电压支持方面的优势，对比了其与传统SVC的区别和适用场景。 2.3 谐波滤波技术的升级： 除了传统的LC滤波器设计，本书详细介绍了有源电力滤波器（APF）的控制算法、安装位置优化策略，以及在多频带谐波治理中的实际工程应用。 2.4 电压波动与闪烁的预测性分析： 引入基于历史数据的统计模型，预测特定生产活动（如启动大型电机组）可能引起的系统闪烁，并制定提前预警措施。 第三部分：高可靠性供电架构的优化设计（约占20%篇幅） 本部分聚焦于如何设计和规划冗余可靠的供电路径，确保“零停机时间”目标的可实现性。 3.1 冗余供电系统的模式选择与切换策略： 深入比较了1+1、N+1冗余配置在不同关键区域（如控制室、高精度加工区）的最佳应用场景，重点讲解了自动转换开关（ATS/STS）的切换时序与保护配合。 3.2 不间断电源（UPS）系统的应用深化： 不仅限于传统在线式UPS，本书详细阐述了模块化UPS的容量扩展、电池健康管理（BHM）技术在延长寿命和提高安全系数方面的应用。 3.3 关键负荷的隔离与保护： 探讨了使用隔离变压器、铁磁谐振原理在关键控制回路中实现电磁隔离，以及如何根据IEC 60364标准对保护定值进行适应性整定，确保故障隔离的快速性。 第四部分：预防性维护与状态监测（约占15%篇幅） 这是本书区别于传统手册的核心部分，全面引入了基于状态的维护（CBM）理念。 4.1 变压器油中溶解气体在线监测（DGA）的智能解读： 介绍了如何通过AI算法对DGA数据进行趋势分析，提前预警内部绝缘劣化和局部放电的早期信号。 4.2 关键开关设备的热成像诊断与周期管理： 详细规定了红外热像仪在巡检中的标准采集参数（发射率、距离系数），并建立了基于温升速率的设备健康指数模型。 4.3 局部放电（PD）监测技术在GIS与高压电缆中的应用： 讲解了超高频（UHF）和声波法PD检测设备的操作规程与数据校准方法。 4.4 低压配电系统的断路器“电子健康卡”： 探讨了集成传感器和数据记录芯片的智能断路器如何提供分合闸计数、累计电流、接触电阻等实时数据，用于评估剩余使用寿命。 第五部分：工业节能与绿色供电策略（约占10%篇幅） 响应可持续发展要求，本部分关注如何通过优化电力系统提高能源利用效率。 5.1 变压器效率优化与无载损耗管理： 介绍高效率变压器的选型标准，以及在低负荷时段通过智能控制降低无载损耗的策略。 5.2 驱动系统能效提升： 重点分析了高效电机（IE3/IE4）与高性能变频器的匹配性，以及如何通过参数优化降低电机运行损耗。 5.3 直流（DC）微电网在特定工业场景中的应用潜力： 探讨了数据中心、精密电子制造等对电压稳定性要求极高的区域，利用DC供电替代传统AC系统的优势与挑战。 第六部分：电力系统的网络安全与信息融合（约占10%篇幅） 随着智能电表的普及和远程监控的实施，电力系统面临严峻的网络安全威胁。 6.1 OT网络与IT网络的隔离与安全边界： 阐述了基于“龙区”（Demilitarized Zone）架构的物理隔离与逻辑隔离策略。 6.2 保护系统的网络安全标准与合规性： 介绍了IEC 62351等关键网络安全标准的解读及其在继电保护设备配置中的应用。 6.3 恶意数据注入与控制系统的响应： 模拟了针对电能质量监测仪表或智能断路器的攻击场景，并提出了快速响应和数据完整性校验机制。 第七部分：法规、标准与人员能力建设（约占10%篇幅） 7.1 国内外最新供电标准解读： 聚焦于GB/T、IEEE和IEC在工业供电可靠性、电磁兼容性（EMC）方面的最新修订内容。 7.2 维护团队的数字化技能转型： 强调现代电力维护人员必须掌握的数据分析、网络诊断和虚拟现实（VR/AR）辅助检修技能的培养路径。 --- 读者对象 本书面向对象广泛，尤其适合： 1. 企业供电工程师与电气技术主管： 作为进行系统升级、技术改造和日常可靠性分析的案头工具书。 2. 工厂设备维护与检修人员： 帮助其从传统的“故障后修复”模式，转向“基于状态的预防性维护”。 3. 电力设备制造商的技术研发人员： 为其新一代智能配电产品开发提供市场需求与前沿应用方向的参考。 4. 高等院校（高职高专、本科）电气工程、自动化、智能制造相关专业的师生： 作为高阶实践课程或专业选修课的指定教材或参考资料。 本书特色 实践导向强： 全书案例多源于实际高标准制造企业（如半导体、汽车零部件、精密机械加工车间），数据和图表均力求贴近工程实际。 技术前沿性高： 深度涵盖了SVG、APF、工业物联网（IIoT）数据采集、CBM等当前行业热点技术在供电系统中的集成应用。 图文并茂： 包含大量设备剖面图、系统接线图和故障波形截图，极大地增强了复杂原理的可视化理解。 强调系统集成： 不孤立讨论单个设备，而是将电能质量、继电保护、能源管理和网络安全视为一个有机整体进行综合管理和优化。

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这本书真的给我打开了新世界的大门！作为一个刚入行不久的电工，之前对“企业供电系统”这个概念一直有点模糊，感觉离我日常操作的低压配电盘有点远。但这本书，尤其是这本习题册，真的把那些高大上的理论变得触手可及。我最喜欢的是它不是那种枯燥乏味的理论堆砌，而是通过大量的实际题目，让我去思考、去解决问题。举个例子，有一道关于变压器选型和计算负荷的题，我一开始完全不知道从何下手，但按照习题册的引导，一步步分析了各种负载类型、功率因数，然后结合变压器的损耗和效率进行计算，最后得出最优解。这个过程让我深刻理解了为什么会有不同的变压器规格，以及如何根据实际需求去选择最合适的设备。而且，习题的难度梯度设计得也很好，从基础的概念题到复杂的系统分析题，层层递进，让我感觉自己的知识体系在不断完善。即使遇到难题，习题册后面详细的解析也让我茅塞顿开，学到了很多书本上没那么直观的知识点。感觉这本书就像一个经验丰富的老电工，手把手地教我如何应对实际工作中的各种供电难题。

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说实话，一开始拿到这本习题册，我有点担心内容会过于理论化，毕竟“企业供电系统”听起来就挺宏观的。但实际做题过程中，我发现它的实用性远超我的想象。很多题目都贴近实际工程案例，比如关于工业企业供电可靠性分析、无功功率补偿的经济效益计算、以及不同供电方式的优缺点对比等等。我尤其被一道关于电能质量问题的题目吸引了。题目描述了一个工厂在生产过程中出现的电压闪变和谐波污染，要求分析原因并提出解决方案。这不就是我们车间最近遇到的问题吗？通过做这道题，我不仅学习了如何识别和量化这些电能质量问题，还了解了安装滤波器、调整变压器分接头等多种解决手段。习题册的解析非常详尽，不仅给出了答案，还解释了背后的原理和工程上的考量。让我觉得，这不仅仅是在做题，更是在进行一次模拟的工程项目设计和诊断。做完这本习题册，我对企业供电系统的理解提升了好几个档次，感觉自己不再是那个只会操作开关的“小工”，而是能从系统层面去思考问题了。

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坦白说，这本书的题目设计非常有深度，而且非常贴合实际工作场景。作为一名在企业供电一线工作的电工，我一直觉得要不断学习和更新知识。这本书的习题册，就为我提供了一个绝佳的学习平台。它不仅仅是机械地重复书本上的概念，而是通过一系列的案例分析和问题解决，让我去理解更深层次的原理。我印象最深的是有一组关于配电网故障分析和处理的题目。题目描述了不同类型的故障，比如单相接地、相间短路等，要求分析故障原因、预测故障范围，并给出相应的保护措施和恢复方案。这些题目让我体会到了故障处理的复杂性和重要性，也让我对各种保护装置的功能有了更清晰的认识。而且，习题册还包含了一些关于电网的稳定性和可靠性分析的题目，这对于我理解企业供电系统的运行风险非常有帮助。做完这些题目，我感觉自己对整个供电系统的掌控能力大大增强了，也能在工作中更自信地应对各种突发状况。

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对于我这种喜欢动手实践的人来说，这本习题册简直太合胃口了！它不是那种让你死记硬背公式的题目，而是更侧重于分析和应用。很多题目都围绕着实际运行中的设备选择、故障排除和经济运行展开。我记得有一道题，是关于如何选择电动机的启动方式，以降低对电网的冲击。题目提供了几种不同的启动方式，比如直接启动、星三角启动、软启动等，让我去分析它们的优缺点以及在不同负载下的适用性。这个过程让我深刻理解了不同启动方式的原理，以及它们对设备寿命和电网稳定性的影响。做完这道题，我再看车间里的电动机，就不会再觉得它们只是一个简单的“开关”了，而是会去思考它们背后的供电逻辑。而且，习题册还包含了一些关于继电保护和安全措施的题目，这对于我们电工来说是至关重要的。这些题目让我更加警惕，也更懂得如何在保证安全的前提下进行操作。感觉这本习题册就像一个经验丰富的老前辈，在用实际的案例教你如何成为一个更专业的电工。

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我一直觉得，理论知识要和实践相结合才能真正转化为能力。而这本习题册，恰恰做到了这一点。它把《企业供电系统及运行(第3版)》中的理论知识，通过一道道精心设计的题目，变得生动有趣，而且充满了挑战性。我最喜欢的地方在于，它并没有把所有的问题都给“标准答案”，而是鼓励你去思考，去分析，去寻找最适合的解决方案。比如，有一组题目是关于如何提高企业供电系统的效率，降低运行成本。这些题目涉及到了负荷管理、无功补偿、节能技术等多个方面。做题的过程中，我不仅仅是在套用公式，更多的是在学习如何从整体上优化一个供电系统。习题册提供的解析也非常到位，它不仅解释了正确答案的由来，还会给出其他可能的方案以及它们的优劣势。这让我意识到，在实际工程中，很多问题并没有唯一的“标准答案”，而是需要根据具体情况进行权衡和选择。做完这些题目，我对企业供电系统的理解，已经从一个旁观者变成了一个能够参与者，甚至是一个潜在的优化者。

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