电子高新技术丛书 第5分册PDF电子书下载

Ⅰ 电气设备状态监测与故障诊断技术 3

第1章 概论 3

1.1 状态监测与故障诊断技术的含义 3

1.2 状态监测与故障诊断技术的意义 4

1.3 状态监测与故障诊断技术的发展概况 6

第2章 监测与诊断系统的组成 8

2.1 概述 8

2.1.1 系统的功能与组成 8

2.1.2 系统分类 8

2.2 信号检出单元 9

2.2.1 传感器的一般性能要求 9

2.2.2 常用传感器 10

2.2.3 罗戈夫斯基线圈型电流传感器 11

2.3 数据采集单元 12

2.3.1 信号选择 12

2.3.2 信号传送 12

2.3.3 数据采集 13

2.4 数据处理单元 14

2.4.1 时域处理 15

2.4.2 频域处理 17

2.4.3 小波变换 17

2.4.4 数据的统计分布 18

2.4.5 其他图形 19

2.5 诊断单元 19

2.5.1 阈值诊断 19

2.5.2 时域波形诊断 20

2.5.3 频率特性诊断 20

2.5.4 指纹诊断 21

2.5.5 基于人工神经网络的诊断 21

2.5.6 专家系统 23

第3章 电容型设备的监测与诊断 25

3.1 概述 25

3.2 介质损耗因数监测 25

3.2.1 过零点时差法 26

3.2.2 正弦波参数法 27

3.2.3 误差及消除措施 28

3.3 电容量监测 28

3.4 三相不平衡电流监测 28

3.4.1 原理 28

3.4.2 误差分析 30

第4章 变压器的监测与诊断 33

4.1 概述 33

4.2 局部放电的监测与诊断 33

4.2.1 基本原理 33

4.2.2 局部放电的试验 34

4.2.3 变压器局部放电的在线监测与诊断 36

4.3 油中溶解气体的监测与诊断 38

4.3.1 基本原理 38

4.3.2 油中溶解气体的现场监测 39

4.3.3 故障的诊断 40

第5章 交联聚乙烯电缆的监测与诊断 42

5.1 概述 42

5.2 直流法 43

5.2.1 直流成分法 43

5.2.2 直流叠加法 44

5.2.3 电桥法 45

5.3 工频法 46

5.3.1 介质损耗因数(tanδ)法 46

5.3.2 局部放电法 46

5.4 低频法 47

5.4.1 低频成分法 47

5.4.2 低频叠加法 47

5.5 复合判断法 48

第6章 旋转电机的监测与诊断 49

6.1 概述 49

6.2 局部放电监测 50

6.3 温度监测 51

6.3.1 局部温度监测 52

6.3.2 发电机定子绕组平均温度监测 52

6.4 局部过热监测 54

6.4.1 烟雾监测器 54

6.4.2 气体红外分析器 55

6.5 笼型异步电动机断条监测 56

第7章 断路器与气体绝缘封闭组合电器的监测与诊断 57

7.1 概述 57

7.2 断路器机械故障的监测与诊断 57

7.2.1 合、分闸线圈电流的监测 57

7.2.2 行程、速度的监测 60

7.2.3 振动信号的监测 61

7.3 动态电阻的检测 62

7.4 GIS放电的监测与诊断 64

7.4.1 外复电极法 65

7.4.2 内置电极法 65

7.4.3 局部放电的特高频检测 66

7.4.4 局部放电监测的机械振动法 67

第8章 金属氧化物避雷器的监测与诊断 69

8.1 概述 69

8.2 补偿法监测阻性电流 70

8.2.1 系统构成 70

8.2.2 相间干扰及其抑制 71

8.3 谐波分析法监测阻性电流 72

8.3.1 系统构成 72

8.3.2 阻性电流计算 73

参考文献 75

Ⅱ 柔性交流输电技术 79

第1章 柔性交流输电技术(FACTS)的兴起 79

1.1 输电技术及电力系统的发展 79

1.1.1 国外情况 79

1.1.2 国内情况 80

1.1.3 大电网互联带来可观的综合效益 80

1.2 现代电力系统面临新的挑战 81

1.3 柔性交流输电新技术的兴起 84

1.3.1 电力电子技术为FACTS的提出创造了条件 85

1.3.2 FACTS概念的提出 85

1.4 FACTS技术的发展 86

1.5 FACTS的种类 86

第2章 新型静止无功发生器(STATCOM) 89

2.1 STATCOM的基本工作原理 89

2.1.1 工作原理 89

2.1.2 逆变器产生电压的方法 90

2.2 STATCOM的特点及作用 93

2.3 STATCOM应用实例 94

2.3.1 TVA电力系统Sullivan变电站的STATCOM工程 94

2.3.2 日本关西电力系统犬山开关站的STATCOM工程 99

2.3.3 清华大学300kVA STATCOM(ASVG) 103

2.4 STATCOM的发展状况及前景 108

第3章 可控串联补偿器(TCSC) 110

3.1 TCSC基本原理 110

3.1.1 串联电容补偿器 110

3.1.2 可控串联电容补偿器 111

3.1.3 可控串补(ASC)的三种运行模式 112

3.2 TCSC的特点及作用 113

3.3 TCSC应用实例 115

3.3.1 WAPA电力系统Kayenta变电站的TCSC工程 115

3.4 TCSC的发展状况及前景 122

第4章 综合潮流控制器(UPFC) 124

4.1 UPFC的基本原理和功能 124

4.2 UPFC的特点和作用 125

4.3 UPFC的应用实例--AEP电力系统的UPFC示范工程 126

第5章 其他FACTS装置的介绍 128

5.1 静止无功补偿器(SVC) 128

5.1.1 SVC的基本型式 128

5.1.2 SVC的功能 128

5.1.3 SVC的发展状况 130

5.2 可控移相器(TCPR) 131

5.2.1 基本工作原理 131

5.2.2 TCPR的功能 132

5.2.3 应用实例 132

5.3 固态断路器(SSCB) 134

5.3.1 SSCB基本工作原理及功能 134

5.3.2 SSCB的示范产品 136

5.4 串联潮流控制器(SPFC) 137

5.5 变压器抽头有载可控调节器(TCTC) 137

5.6 次同步振荡阻尼器(NGH-SSR D) 138

5.6.1 NGH-SSR Damper的基本原理 138

5.6.2 NGH-SSR Damper主要功能 139

5.7 可控并联电容器(TSC) 139

5.8 可控串联电抗器(TCR) 140

5.9 动态过电压限制器(DVL) 140

5.10 故障电流限制器(FCL) 140

5.10.1 FCL基本工作原理 141

5.10.2 配电系统的电流限制器(DCLD)应有功能 143

5.10.3 FCL的应用及进展 143

5.11 有源电力滤波器(APF) 144

5.11.1 APF的基本工作原理及功能 144

5.11.2 APF的进展 145

5.11.3 亟待解决的几个问题 146

5.11.4 GAPF 147

第6章 FACTS需要解决的技术难题 148

6.1 控制器的设计 148

6.1.1 控制器的外环设计 149

6.1.2 控制器内环设计 153

6.2 保护装置的设计 155

6.3 主电路方案设计 159

6.3.1 主电路设计中应注意的几个问题 159

6.3.2 ASVG主电路的设计应遵循的原则 162

第7章 FACTS的技术经济分析 163

7.1 FACTS技术的优势所在 163

7.2 FACTS优越性的两个实例 163

7.3 几种FACTS控制器技术与经济性比较 165

7.3.1 STATCOM与SVC及同步调相机的比较与分析 165

7.3.2 STATCON、SPFC及UPFC的功能比较 166

7.3.3 几种常用的无功功率补偿设备的性能比较 168

7.3.4 几种FACTS控制器单位容量造价比较 170

第8章 FACTS的发展状况及前景展望 172

8.1 FACTS技术的发展状况 172

8.1.1 FACTS技术的发展 172

8.1.2 FACTS在输电系统中的作用 174

8.1.3 FACTS技术还有待进一步发展 176

8.2 FAXCTS技术的发展前景 180

8.2.1 即将诞生的FACTS设备 180

8.2.2 FACTS技术前景展望 180

Ⅲ 电磁兼容 185

第1章 概论 185

1.1 电磁兼容学科及其重要性 185

1.2 重要术语及定义 189

1.3 电磁兼容的历史与现状 193

1.4 电磁兼容标准 198

1.4.1 国际上有关标准 198

1.4.2 国际电磁兼容标准体系 199

1.4.3 我国的国家标准 201

第2章 电磁干扰对无线设备的影响 203

2.1 电磁骚扰源 203

2.1.1 电磁骚扰的表现形式 203

2.1.2 自然电磁骚扰源 209

2.1.3 人为电磁骚扰源 211

2.2 电磁噪声的传播 219

2.2.1 电磁噪声的耦合途径 219

2.2.2 传导耦合 220

2.2.3 辐射耦合 222

2.3 减少电磁干扰的主要措施 224

2.3.1 屏蔽 224

2.3.2 滤波 229

2.3.3 接地 233

2.4 电磁兼容测量 235

2.4.1 电磁发射测量与抗扰度测量 235

2.4.2 测量接收机 240

2.4.3 测量天线 246

2.4.4 测量场地 248

第3章 电磁干扰对有线设备的影响 250

3.1 常见的电磁干扰源特性 251

3.1.1 自然存在的电磁干扰源 251

3.1.2 人为的电磁干扰源 251

3.1.3 噪声的描述 254

3.2 电磁干扰入侵的途径 255

3.2.1 电磁干扰传播的途径 256

3.2.2 静电感应机制 256

3.2.3 电磁感应机制 257

3.2.4 以地电流方式传播的电磁噪声的机制 259

3.3 高压线对通信架空明线和电缆线路的干扰影响 261

3.3.1 概述 261

3.3.2 高压线对电话通路的电磁干扰影响 262

3.3.3 几个重要的噪声干扰参量 263

3.4 高压线对通信干扰影响的计算 267

3.4.1 高压线对通信明线单线回路的干扰影响 267

3.4.2 噪声电流和噪声电压的计算 271

3.4.3 电路干扰防护设计方法 274

3.5 电气化铁道对通信线的干扰影响 280

3.5.1 接触网的工作电流 280

3.5.2 地电流影响 282

3.6 辐射电磁波对有线通信设备的影响 285

3.6.1 电磁波入射到电力线和通信线 285

3.6.2 无线电波对有线通信线路的干扰 286

3.6.3 核爆电磁脉冲对有线通信设备的影响 288

3.6.4 磁暴对有线设备的影响 291

3.7 减小外界电磁场对有线通信设备产生干扰影响的措施 293

3.7.1 减小干扰实现电磁兼容的措施 293

3.7.2 干扰电流和干扰电压的容许值 294

3.7.3 减小有线通信设备上干扰影响的措施 295

3.8 有线设备固有干扰参数的测量 302

3.8.1 有线回路敏感系数的测量 302

3.8.2 电缆屏蔽体的转移阻抗和转移导纳测量 303

第4章 电力线路对通信线路的危险影响 306

4.1 危险影响的来源 306

4.2 电力线路与通信线路间的阻性耦合 307

4.2.1 入地短路故障电流引起的地电位分布 307

4.2.2 土壤的导电性能 310

4.2.3 接地网的计算机模拟与优化 311

4.2.4 电力线路架空地线的回流 314

4.2.5 电力电缆金属护套外皮的回流 316

4.3 电力线路与通信线路间的感性耦合 318

4.3.1 大地中的感应电流与可观的透入深度 319

4.3.2 奇异的镜像电流 322

4.3.3 地下金属管线的屏蔽作用 323

4.3.4 通信线路上感应纵电动势引起的横向电压 326

4.4 电力线路与通信线路间的容性耦合 329

4.4.1 容性耦合途径 329

4.4.2 大地的作用与巧妙的镜像电荷 330

4.4.3 容性耦合感应电流的计算 331

4.5 危险影响允许值与保安措施 333

4.5.1 人身安全 333

4.5.2 设备安全 334

4.5.3 我国和国际标准容许值 335

4.5.4 防护措施 336

4.6 直流输电线路对通信线路的危险影响 337

4.6.1 感性耦合影响 337

4.6.2 静电场和离子流影响 338

4.6.3 直流系统接地电极的影响 338

参考文献 339

Ⅳ 硅橡胶与电力系统外缘绝 345

第1章 概论 345

第2章 硅橡胶材料的基本特性 348

2.1 硅橡胶材料的一般性能 348

2.1.1 硅像胶材料分子结构的主要特征 348

2.1.2 耐大气老化性能 349

2.1.3 耐臭氧老化性能 350

2.1.4 耐高低温性能 351

2.1.5 力学性能 351

2.1.6 电气性能 352

2.2 硅橡胶材料的憎水性 352

2.2.1 固体材料表面的憎水性 352

2.2.2 憎水性的迁移 353

2.2.3 憎水性的减弱、丧失与自恢复 354

2.2.4 憎水性的测量与评价 355

第3章 硅橡胶复合绝缘子的污秽性能与耐老化性能 357

3.1 绝缘子污闪的基本过程与影响污闪电压的各种因素 357

3.2 硅橡胶绝缘子防污闪的基本原理 359

3.2.1 憎水性与亲水性状态下绝缘子污闪过程的差异 359

3.2.2 有效污秽度的概念 360

3.2.3 憎水性及污秽度对复合绝缘子污秽性能的影响 362

3.2.4 伞裙形状对复合绝缘子污秽性能的影响 363

3.3 复合绝缘子的污秽试验方法与爬距选择 364

3.3.1 复合绝缘子的污秽试验方法 364

3.3.2 复合绝缘子用于交流及直流电压下的爬距选择 364

3.4 复合绝缘子的耐老化性能 368

第4章 复合绝缘子的力学性能 371

4.1 端部金具联接结构与芯棒利用强度 371

4.2 复合绝缘子的机械强度与蠕变特性 373

4.3 复合绝缘子的脆性断裂问题 375

第5章 硅橡胶有机外绝缘的发展与展望 377

5.1 国内外硅橡胶有机外绝缘发展简述 377

5.2 采用复合绝缘子的技术经济分析 386

5.3 有机外绝缘发展展望 387

参考文献 388