电能计量装置与管理技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

电力系统继电保护与自动装置原理及应用 本书聚焦于电力系统中的核心安全与稳定技术——继电保护与自动装置。 随着电力系统规模的不断扩大和复杂化，对电网的可靠性、安全性提出了更高的要求。任何设备或线路的故障都可能引发连锁反应，造成大面积停电事故。因此，理解和掌握继电保护与自动装置的理论基础、动作原理以及在实际系统中的配置与应用，对于电力行业的专业技术人员至关重要。 本书从电力系统的基本概念和电力系统故障分析入手，为后续复杂保护原理的学习奠定坚实的基础。我们首先深入探讨了电力系统故障的类型、特点及其对系统运行的影响，特别是短路故障的计算方法，这是设计和校验保护装置的前提。 第一部分：基础理论与元件 本部分详细阐述了继电保护系统的基本组成、工作原理和性能指标。我们详细介绍了各种电流、电压互感器的结构、原理、精度等级及其对保护装置测量的影响，强调了变比选择和二次回路正确接线的关键性。随后，本书系统地介绍了构成保护装置的各种继电器，包括电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器以及更先进的微机型保护装置中的电子元件。重点分析了不同类型继电器的动作特性、灵敏度、速动性和可靠性之间的权衡。 第二部分：主保护装置原理 这是本书的核心部分，涵盖了电力系统中最常见和最重要的保护对象及其对应的保护方式。 一、输电线路保护： 电流保护（过电流、反时限过电流）： 详细解析了其基本原理、定值计算方法，以及如何利用时限配合来保证选择性。特别关注了如何克服小电流接地故障和远端短路对电流保护的影响。 距离保护（阻抗式、功率式、阻抗比值式）： 深入剖析了距离保护作为主体保护的优越性。重点讲解了利用线路的电气距离（阻抗）实现选择性切除故障的原理，包括测量回路的构建、死区和越界问题。针对不同类型的输电线路（如架空线、电缆线），分析了相应的设置要点和抗阻尼谐振的措施。 纵向和横向电流/电压比较保护： 阐述了基于故障电流或电压相位差进行保护的原理，尤其适用于高压、高可靠性要求的线路，以及在直流接地系统中的应用。 二、变压器保护： 变压器是电网中关键的枢纽设备，其保护要求极高。本书全面覆盖了变压器的各种保护措施： 瓦斯保护（气动/油流保护）： 这是变压器内部故障的主导保护。详细分析了瓦斯继电器（轻油、重油）的动作机理、气体分析的意义，以及如何根据故障类型（如匝间短路、铁芯接地）来区分保护动作。 电流速差保护： 深入讲解了基于基尔霍夫电流定律的差动原理。重点分析了如何处理变压器励磁涌流、负荷电流波动和中性点接地电流带来的不平衡电流，确保在正常情况下不误动，故障时速动。 过电流和接地保护： 分析了变压器外部故障时，其作为被保护对象所应设置的过电流保护和接地保护的定值整定与配合。 三、母线保护： 母线保护要求极高的速动性和可靠性。本书详细介绍了当前主流的母线保护方式： 电流差动保护： 侧重于如何精确划分母线保护的范围，隔离相邻设备（如线路、变压器）出口保护的电流，确保故障只在母线上时保护装置动作。 零序电流保护： 针对母线接地故障的快速检测。 四、发电机及电动机保护： 针对旋转电机，本书阐述了包括定子接地、定子绕组不同匝间短路、不对称负载（负序电流）、过电压、失磁保护等多种专项保护原理和应用。 第三部分：自动重合闸与故障录波 继电保护的目的是快速隔离故障，而自动重合闸（尤其是单相自动重合闸）的目标是在瞬时性故障清除后，尽快恢复供电，提高供电可靠性。本书详细介绍了自动重合闸的条件判断（如零序电流、电压），以及与断路器“跳/合”操作的逻辑配合。同时，对故障录波器的原理、波形分析和信息提取技术进行了介绍，强调其在事后分析和优化保护定值中的重要作用。 第四部分：微机保护技术与系统集成 随着数字化技术的发展，微机保护已成为主流。本书专门开辟章节介绍微机保护装置的核心技术： 采样与模/数转换技术： 讲解了如何准确获取模拟电量。 数字滤波与特征量提取： 介绍了如何利用数字信号处理技术从噪声中提取基波、暂态分量。 定值计算与在线校验： 阐述了微机保护定值整定的软件化过程，以及装置自检和在线状态监测的意义。 网络化与通信： 讨论了微机保护装置如何通过IEC 61850等标准与监控中心进行数据交换和状态管理。 本书特色： 本书理论深度与工程实践紧密结合。在阐述原理的同时，融入了大量的实际工程案例分析、定值计算实例和运行中遇到的典型问题与解决思路。我们力求清晰展现从故障分析到保护原理设计，再到装置整定与现场投运的全过程，帮助读者构建完整的电力系统保护思维体系，确保所学知识可以直接转化为解决实际工程问题的能力。本书是电力系统、电气工程及其自动化专业学生、电力设计、运行、检修和继电保护调试人员必备的专业参考书。