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輸配電系統電力開關技術 版權信息
- ISBN：9787111620860
- 條形碼：9787111620860 ; 978-7-111-62086-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
輸配電系統電力開關技術 本書特色
《輸配電系統電力開關技術》是5位國際開關電器技術領域知名專家畢生經驗的總結，是開關電器領域的一本力作。與傳統的開關電器著作相比，本書強調了開關與電網之間的相互作用，包括各種開合工況下的暫態分析、選相開合等。書中還專門介紹了開關設備可靠性。相信無論是電力系統領域的工程師，還是電力設備領域的工程師，以及高等院校和科研機構的科研人員和學生，都可以從中受益。
輸配電系統電力開關技術 內容簡介
《輸配電系統電力開關技術》是5位靠前開關電器技術領域知名專家畢生經驗的總結，是開關電器領域的一本力作。與傳統的開關電器著作相比，本書強調了開關與電網之間的相互作用，包括各種開合工況下的暫態分析、選相開合等。書中還專門介紹了開關設備可靠性。相信無論是電力系統領域的工程師，還是電力設備領域的工程師，以及高等院校和科研機構的科研人員和學生，都可以從中受益。
輸配電系統電力開關技術 目錄
譯者序
原書前言
第1章 電力系統中的開合操作1
1.1簡介1
1.2本書的結構2
1.3電力系統分析5
1.4開合操作的目的7
1.4.1絕緣隔離與接地7
1.4.2母線轉換7
1.4.3負載投切7
1.4.4分斷故障電流8
1.5開關電弧9
1.6暫態恢復電壓（TRV）12
1.6.1暫態恢復電壓的描述12
1.6.2暫態恢復電壓的負載側和電源側分量14
1.7開關設備17
1.8斷路器的分類19
參考文獻23
第2章 電力系統中的故障24
2.1簡介24
2.2非對稱電流25
2.2.1基本概念25
2.2.2直流時間常數27
2.2.3三相系統中的非對稱電流29
2.3短路電流對系統和元器件的影響31
2.4故障統計數據37
2.4.1短路的發生及特點37
2.4.2短路電流的幅值38
參考文獻40
第3章 故障電流的開斷與關合42
3.1簡介42
3.2故障電流開斷42
3.3出線端故障43
3.3.1簡介43
3.3.2三相電流的開斷44
3.4變壓器限制的故障50
3.4.1用于計算暫態恢復電壓的變壓器建模51
3.4.2外部電容53
3.5電抗器限制的故障53
3.6架空線故障56
3.6.1近區故障56
3.6.2長線故障71
3.7失步開合72
3.7.1簡介72
3.7.2發電機和系統間的開合過程73
3.7.3兩個系統間的開合過程75
3.8故障電流的關合75
3.8.1關合短路電流對斷路器的影響75
3.8.2三相系統關合時的操作電壓暫態77
參考文獻83
第4章 負載開合85
4.1開合正常負載85
4.2開合容性負載86
4.2.1簡介86
4.2.2開合單相容性負載87
4.2.3開合三相容性負載92
4.2.4延遲擊穿現象93
4.2.5開合架空線101
4.2.6關合電容器組104
4.3開合感性負載110
4.3.1電流截流110
4.3.2電流截流的影響111
4.3.3感性負載開合的工況112
參考文獻122
第5章 開合過程暫態計算125
5.1解析法計算125
5.1.1簡介125
5.1.2 LR電路的關合125
5.1.3 RLC電路的開斷129
5.2暫態過程的數值仿真133
5.2.1歷史回顧133
5.2.2電磁暫態分析程序134
5.2.3電磁暫態仿真程序概述137
5.3暫態計算時網絡元器件的表示方法138
參考文獻140
第6章 氣體介質中的電流開斷141
6.1簡介141
6.2空氣作為開斷介質143
6.2.1概述143
6.2.2通過拉長電弧開斷故障電流144
6.2.3滅弧柵片147
6.2.4敞開空氣中的電弧149
6.2.5采用壓縮空氣開斷電流150
6.3油作為開斷介質151
6.3.1簡介151
6.3.2多油斷路器中的電流開斷152
6.3.3少油斷路器中的電流開斷154
6.4六氟化硫（SF6）作為開斷介質155
6.4.1簡介155
6.4.2物理特性156
6.4.3 SF6的分解產物159
6.4.4 SF6對環境的影響162
6.4.5 SF6替代167
6.5 SF6-N2混合氣體168
參考文獻169
第7章 氣體斷路器172
7.1油斷路器172
7.2空氣斷路器174
7.3 SF6斷路器176
7.3.1簡介176
7.3.2雙壓式SF6斷路器178
7.3.3壓氣式SF6斷路器179
7.3.4自能式SF6斷路器183
7.3.5雙動原理187
7.3.6倍速原理188
7.3.7旋弧式SF6斷路器189
參考文獻189
第8章 真空中的電流開斷190
8.1簡介190
8.2作為開斷環境的真空191
8.3真空電弧194
8.3.1簡介194
8.3.2陰極鞘層和陽極鞘層195
8.3.3擴散型真空電弧196
8.3.4集聚型真空電弧199
8.3.5磁場控制的真空電弧200
參考文獻205
第9章 真空斷路器206
9.1真空滅弧室的基本特性206
9.2真空開關的觸頭材料209
9.2.1純金屬209
9.2.2合金210
9.3真空開關的可靠性211
9.4電壽命211
9.5機械壽命212
9.6開斷能力213
9.7絕緣耐受能力213
9.8電流傳導214
9.9真空度214
9.10高電壓等級真空開關215
9.10.1簡介215
9.10.2高電壓等級真空斷路器的發展216
9.10.3高電壓等級真空斷路器的實際應用217
9.10.4 X射線輻射218
9.10.5高壓真空斷路器與高壓SF6斷路器的比較218
參考文獻219
第10章特殊開合工況222
10.1發電機電流分斷222
10.1.1簡介222
10.1.2發電機斷路器225
10.2輸電系統中的電流延遲過零227
10.3隔離開關開合228
10.3.1簡介228
10.3.2空載電流開合229
10.3.3母線轉換用開合237
10.4接地239
10.4.1接地開關239
10.4.2高速接地開關239
10.5與串聯電容器組有關的開合241
10.5.1串聯電容器組的保護241
10.5.2旁路開關242
10.6開合操作導致的鐵磁諧振244
10.7并聯電容器組附近的故障電流開斷245
10.8特高壓系統中的開合247
10.8.1絕緣水平248
10.8.2特高壓系統中與開合相關的特性248
10.9高壓交流電纜系統的特性250
10.9.1背景250
10.9.2當前現狀250
10.10直流系統中的開合253
10.10.1簡介253
10.10.2低壓與中壓直流開斷253
10.10.3高壓直流開斷255
10.11分布式發電系統中的開合暫態過程257
10.11.1總體考慮257
10.11.2失步情況258
10.12非機械式裝置的開合259
10.12.1故障電流限制259
10.12.2熔斷器259
10.12.3 Is限流器261
參考文獻262
第11章 操作過電壓及其限制措施267
11.1過電壓267
11.2操作過電壓269
11.3操作過電壓的限制270
11.3.1限制措施270
11.3.2采用合閘電阻限制270
11.3.3采用避雷器限制272
11.3.4采用快速投入并聯電抗器限制276
11.4采用選相開合限制操作過電壓276
11.4.1選相開合的原理276
11.4.2選相分閘277
11.4.3選相合閘278
11.4.4極間錯相位關合技術279
11.4.5選相開合技術的應用279
11.4.6各種操作過電壓限制措施的比較288
11.4.7金屬氧化物避雷器對斷路器瞬態恢復電壓的影響290
11.4.8對斷路器的功能要求292
11.4.9可靠性方面294
11.5實際應用中的操作過電壓數據295
11.5.1架空線295
11.5.2并聯電容器組和并聯電抗器296
參考文獻298
第12章 開關設備可靠性研究300
12.1國際大電網會議（CIGRE）關于開關設備可靠性的研究300
12.1.1可靠性300
12.1.2全球范圍的調查301
12.1.3設備樣本與故障統計302
12.2電壽命與機械壽命307
12.2.1燃弧引起的劣化307
12.2.2電壽命驗證方法308
12.2.3機械壽命310
12.3 CIGRE關于斷路器壽命管理方面的研究310
12.3.1維護311
12.3.2監測與診斷311
12.3.3對于負載頻繁投切斷路器的壽命管理313
12.4變電站和系統可靠性研究313
參考文獻314
第13章標準、規范與試運行316
13.1故障電流開斷試驗標準316
13.1.1 IEC關于瞬態恢復電壓描述的背景和歷史317
13.1.2 IEC對瞬態恢復電壓的描述319
13.1.3 IEC規定的試驗方式320
13.1.4 IEC 規定的瞬態恢復電壓參數的選擇和應用323
13.2容性電流開合試驗的IEC標準326
13.3感性負載開合試驗的IEC標準328
13.3.1并聯電抗器的開合328
13.3.2中壓電動機的開合331
13.4規范和試運行331
13.4.1通用規范331
13.4.2斷路器規范332
13.4.3要求標書提供的信息333
13.4.4應隨標書提供的信息333
13.4.5斷路器的選擇333
13.4.6斷路器的試運行333
參考文獻334
第14章試驗335
14.1簡介335
14.2大容量試驗336
14.2.1簡介336
14.2.2直接試驗339
14.2.3合成試驗342
參考文獻356
附錄縮略語表357
原書前言
第1章 電力系統中的開合操作1
1.1簡介1
1.2本書的結構2
1.3電力系統分析5
1.4開合操作的目的7
1.4.1絕緣隔離與接地7
1.4.2母線轉換7
1.4.3負載投切7
1.4.4分斷故障電流8
1.5開關電弧9
1.6暫態恢復電壓（TRV）12
1.6.1暫態恢復電壓的描述12
1.6.2暫態恢復電壓的負載側和電源側分量14
1.7開關設備17
1.8斷路器的分類19
參考文獻23
第2章 電力系統中的故障24
2.1簡介24
2.2非對稱電流25
2.2.1基本概念25
2.2.2直流時間常數27
2.2.3三相系統中的非對稱電流29
2.3短路電流對系統和元器件的影響31
2.4故障統計數據37
2.4.1短路的發生及特點37
2.4.2短路電流的幅值38
參考文獻40
第3章 故障電流的開斷與關合42
3.1簡介42
3.2故障電流開斷42
3.3出線端故障43
3.3.1簡介43
3.3.2三相電流的開斷44
3.4變壓器限制的故障50
3.4.1用于計算暫態恢復電壓的變壓器建模51
3.4.2外部電容53
3.5電抗器限制的故障53
3.6架空線故障56
3.6.1近區故障56
3.6.2長線故障71
3.7失步開合72
3.7.1簡介72
3.7.2發電機和系統間的開合過程73
3.7.3兩個系統間的開合過程75
3.8故障電流的關合75
3.8.1關合短路電流對斷路器的影響75
3.8.2三相系統關合時的操作電壓暫態77
參考文獻83
第4章 負載開合85
4.1開合正常負載85
4.2開合容性負載86
4.2.1簡介86
4.2.2開合單相容性負載87
4.2.3開合三相容性負載92
4.2.4延遲擊穿現象93
4.2.5開合架空線101
4.2.6關合電容器組104
4.3開合感性負載110
4.3.1電流截流110
4.3.2電流截流的影響111
4.3.3感性負載開合的工況112
參考文獻122
第5章 開合過程暫態計算125
5.1解析法計算125
5.1.1簡介125
5.1.2 LR電路的關合125
5.1.3 RLC電路的開斷129
5.2暫態過程的數值仿真133
5.2.1歷史回顧133
5.2.2電磁暫態分析程序134
5.2.3電磁暫態仿真程序概述137
5.3暫態計算時網絡元器件的表示方法138
參考文獻140
第6章 氣體介質中的電流開斷141
6.1簡介141
6.2空氣作為開斷介質143
6.2.1概述143
6.2.2通過拉長電弧開斷故障電流144
6.2.3滅弧柵片147
6.2.4敞開空氣中的電弧149
6.2.5采用壓縮空氣開斷電流150
6.3油作為開斷介質151
6.3.1簡介151
6.3.2多油斷路器中的電流開斷152
6.3.3少油斷路器中的電流開斷154
6.4六氟化硫（SF6）作為開斷介質155
6.4.1簡介155
6.4.2物理特性156
6.4.3 SF6的分解產物159
6.4.4 SF6對環境的影響162
6.4.5 SF6替代167
6.5 SF6-N2混合氣體168
參考文獻169
第7章 氣體斷路器172
7.1油斷路器172
7.2空氣斷路器174
7.3 SF6斷路器176
7.3.1簡介176
7.3.2雙壓式SF6斷路器178
7.3.3壓氣式SF6斷路器179
7.3.4自能式SF6斷路器183
7.3.5雙動原理187
7.3.6倍速原理188
7.3.7旋弧式SF6斷路器189
參考文獻189
第8章 真空中的電流開斷190
8.1簡介190
8.2作為開斷環境的真空191
8.3真空電弧194
8.3.1簡介194
8.3.2陰極鞘層和陽極鞘層195
8.3.3擴散型真空電弧196
8.3.4集聚型真空電弧199
8.3.5磁場控制的真空電弧200
參考文獻205
第9章 真空斷路器206
9.1真空滅弧室的基本特性206
9.2真空開關的觸頭材料209
9.2.1純金屬209
9.2.2合金210
9.3真空開關的可靠性211
9.4電壽命211
9.5機械壽命212
9.6開斷能力213
9.7絕緣耐受能力213
9.8電流傳導214
9.9真空度214
9.10高電壓等級真空開關215
9.10.1簡介215
9.10.2高電壓等級真空斷路器的發展216
9.10.3高電壓等級真空斷路器的實際應用217
9.10.4 X射線輻射218
9.10.5高壓真空斷路器與高壓SF6斷路器的比較218
參考文獻219
第10章特殊開合工況222
10.1發電機電流分斷222
10.1.1簡介222
10.1.2發電機斷路器225
10.2輸電系統中的電流延遲過零227
10.3隔離開關開合228
10.3.1簡介228
10.3.2空載電流開合229
10.3.3母線轉換用開合237
10.4接地239
10.4.1接地開關239
10.4.2高速接地開關239
10.5與串聯電容器組有關的開合241
10.5.1串聯電容器組的保護241
10.5.2旁路開關242
10.6開合操作導致的鐵磁諧振244
10.7并聯電容器組附近的故障電流開斷245
10.8特高壓系統中的開合247
10.8.1絕緣水平248
10.8.2特高壓系統中與開合相關的特性248
10.9高壓交流電纜系統的特性250
10.9.1背景250
10.9.2當前現狀250
10.10直流系統中的開合253
10.10.1簡介253
10.10.2低壓與中壓直流開斷253
10.10.3高壓直流開斷255
10.11分布式發電系統中的開合暫態過程257
10.11.1總體考慮257
10.11.2失步情況258
10.12非機械式裝置的開合259
10.12.1故障電流限制259
10.12.2熔斷器259
10.12.3 Is限流器261
參考文獻262
第11章 操作過電壓及其限制措施267
11.1過電壓267
11.2操作過電壓269
11.3操作過電壓的限制270
11.3.1限制措施270
11.3.2采用合閘電阻限制270
11.3.3采用避雷器限制272
11.3.4采用快速投入并聯電抗器限制276
11.4采用選相開合限制操作過電壓276
11.4.1選相開合的原理276
11.4.2選相分閘277
11.4.3選相合閘278
11.4.4極間錯相位關合技術279
11.4.5選相開合技術的應用279
11.4.6各種操作過電壓限制措施的比較288
11.4.7金屬氧化物避雷器對斷路器瞬態恢復電壓的影響290
11.4.8對斷路器的功能要求292
11.4.9可靠性方面294
11.5實際應用中的操作過電壓數據295
11.5.1架空線295
11.5.2并聯電容器組和并聯電抗器296
參考文獻298
第12章 開關設備可靠性研究300
12.1國際大電網會議（CIGRE）關于開關設備可靠性的研究300
12.1.1可靠性300
12.1.2全球范圍的調查301
12.1.3設備樣本與故障統計302
12.2電壽命與機械壽命307
12.2.1燃弧引起的劣化307
12.2.2電壽命驗證方法308
12.2.3機械壽命310
12.3 CIGRE關于斷路器壽命管理方面的研究310
12.3.1維護311
12.3.2監測與診斷311
12.3.3對于負載頻繁投切斷路器的壽命管理313
12.4變電站和系統可靠性研究313
參考文獻314
第13章標準、規范與試運行316
13.1故障電流開斷試驗標準316
13.1.1 IEC關于瞬態恢復電壓描述的背景和歷史317
13.1.2 IEC對瞬態恢復電壓的描述319
13.1.3 IEC規定的試驗方式320
13.1.4 IEC 規定的瞬態恢復電壓參數的選擇和應用323
13.2容性電流開合試驗的IEC標準326
13.3感性負載開合試驗的IEC標準328
13.3.1并聯電抗器的開合328
13.3.2中壓電動機的開合331
13.4規范和試運行331
13.4.1通用規范331
13.4.2斷路器規范332
13.4.3要求標書提供的信息333
13.4.4應隨標書提供的信息333
13.4.5斷路器的選擇333
13.4.6斷路器的試運行333
參考文獻334
第14章試驗335
14.1簡介335
14.2大容量試驗336
14.2.1簡介336
14.2.2直接試驗339
14.2.3合成試驗342
參考文獻356
附錄縮略語表357
展開全部
輸配電系統電力開關技術 作者簡介
René Smeets有超過30年的從事10kV到1200kV開關設備開合工作的經驗。在過去的19年中他在荷蘭的DNV GL（即前KEMA）大容量試驗室工作。他是IEEE會士。他還擔任“電流零點俱樂部”主席，該俱樂部是一個由電流開斷領域專家組成的非正式組織。他擁有博士學位，從2001年起擔任艾因霍芬大學兼職教授，從2013年起擔任西安交通大學客座教授。他曾任IEEE期刊的客座編輯，在開關和試驗方面發表過大量文章。他曾在世界各地講授開關方面的課程。
Lou van der Sluis從代爾夫特工業大學獲得電氣工程碩士學位。他于1977年加入KEMA大容量試驗室成為一名試驗工程師，參與了數據采集系統的開發、試驗回路的計算機仿真以及試驗數據的數字化分析。從1992年起他成為代爾夫特工業大學電力系統系的全職教授。他是IEEE高級會員。
Mirsad Kapetanovi?于1993年和1997年在波黑共和國薩拉熱窩大學分別獲得碩士學位和博士學位。1982年他擔任薩拉熱窩的動力投資電力研究所高壓斷路器設計部負責人。1997年起他擔任薩拉熱窩大學電氣工程學院兼職教授。現在他是該校全職教授，并兼任埃內古博斯公司研發經理。他是IEEE會員。René Smeets有超過30年的從事10kV到1200kV開關設備開合工作的經驗。在過去的19年中他在荷蘭的DNV GL（即前KEMA）大容量試驗室工作。他是IEEE會士。他還擔任“電流零點俱樂部”主席，該俱樂部是一個由電流開斷領域專家組成的非正式組織。他擁有博士學位，從2001年起擔任艾因霍芬大學兼職教授，從2013年起擔任西安交通大學客座教授。他曾任IEEE期刊的客座編輯，在開關和試驗方面發表過大量文章。他曾在世界各地講授開關方面的課程。
Lou van der Sluis從代爾夫特工業大學獲得電氣工程碩士學位。他于1977年加入KEMA大容量試驗室成為一名試驗工程師，參與了數據采集系統的開發、試驗回路的計算機仿真以及試驗數據的數字化分析。從1992年起他成為代爾夫特工業大學電力系統系的全職教授。他是IEEE高級會員。
Mirsad Kapetanovi?于1993年和1997年在波黑共和國薩拉熱窩大學分別獲得碩士學位和博士學位。1982年他擔任薩拉熱窩的動力投資電力研究所高壓斷路器設計部負責人。1997年起他擔任薩拉熱窩大學電氣工程學院兼職教授。現在他是該校全職教授，并兼任埃內古博斯公司研發經理。他是IEEE會員。
David F.Peelo于1965年以優異成績畢業于都柏林大學電氣工程專業。隨后在瑞典盧德維卡市ASEA公司的高壓實驗室工作。1973年他加入加拿大溫哥華市卑詩水電局，成長為一名開關專家，并于2001年退休。隨后作為一名獨立顧問開始了新的職業生涯，并開始攻讀博士學位。他于2004年獲得博士學位，研究內容為高壓空氣隔離開關的開合現象。
Anton Janssen在電力傳輸與電/氣配送工業領域從事管理工作已有35年，包括在KEMA大容量實驗室的管理崗位。他尤其感興趣的領域包括電力暫態、保護與系統穩定性、資產與壽命管理、優化各種能源的組合、電力公司與政府的合作、優化網絡和變電站拓撲、協調各種不穩定的可持續能源，以及指導博士生等。
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