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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 GAPF147

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