高電壓工程（第2版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材·清華大學電氣工程係列教材 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　《高電壓工程（第2版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材·清華大學電氣工程係列教材》介紹瞭高電壓與絕緣技術領域的氣體、固體及液體電介質的放電過程、絕緣特性，以及影響放電的多種因素；高電壓、高場強下的絕緣特點，電氣設備內絕緣與外絕緣的基本特性；多種高電壓的産生方法、産生裝置、測量方法和抗乾擾措施；雷電與操作衝擊過電壓發生的原理、特點、防護措施，以及絕緣配閤。
　　《高電壓工程（第2版）/普通高等教育“十五”國傢級規劃教材·清華大學電氣工程係列教材》是為高等學校電氣工程及其自動化專業編寫的專業基礎課教材，采用瞭新的國傢標準，也可供電力、電工及其他行業的高電壓工作者參考。

作者簡介

　　梁曦東，1962年12月生，清華大學電機係畢業，獲學士、碩士、博士學位。現任清華大學電機係教授，博士生導師，電力係統及發電設備控製和仿真國傢重點實驗室主任。國傢傑齣青年基金獲得者，IETFellow，中國電機工程學會常務理事、學術委員會副主任，中國電工技術學會常務理事。曾任清華大學電機係係主任、青海大學校長，國際大電網委員會CIGRE SC33及B2委員。多年從事電力係統高電壓外絕緣研究，獲國傢科技進步二等奬，北京市教學成果一等奬，獲CIGRE傑齣會員及北京市優秀教師稱號。
　　
　　周遠翔，1966年12月生，分彆於清華大學、中國電力科學研究院、日本鞦田大學獲學士、碩士、博士學位。現任清華大學電機係教授，博士生導師，高電壓課組組長。入選教育部新世紀優秀人纔支持計劃。曾任日本新能源工業技術發展組織研究員，美國麻省理工學院（MIT）高級訪問學者。主要從事電氣設備絕緣材料與結構、檢測診斷技術研究。擔任全國電工科技名詞分委員會副主任、全國高電壓試驗技術與絕緣配閤標委會委員，《高電壓技術>和《絕緣材料》編委。獲北京市教學成果一等奬、國傢電網公司科技進步特等奬。
　　
　　曾嶸，1971年11月生。清華大學電機係畢業，獲學士、碩士、博士學位。現任清華大學電機係教授、博士生導師、係主任。國傢傑齣青年基金獲得者，IET Fellow，國際大電網委員會SCC3委員，《高電壓技術》編委會委員。主要從事交直流輸電係統的電磁暫態過程分析、長空氣間隙放電機理與雷電防護、光電集成電場傳感器、直流係統及其關鍵裝備研究。

內頁插圖

目錄

第0章 緒論
0.1 高壓輸電的發展
0.1.1 高壓輸電的齣現與電壓等級的提高
0.1.2 交流特高壓輸電
0.1.3 遠距離大容量直流輸電
0.1.4 節約輸電走廊與環境友好的輸電方式
0.1.5 基於大容量電力電子技術的交直流輸電
0.2 中國電力工業的現狀與展望
0.2.1 發電量與裝機容量
0.2.2 電壓等級、電網結構與輸電綫路
0.2.3 電源結構與可再生能源發電
0.2.4 輸變電裝備
0.2.5 電網建設與長期缺電
0.2.6 中國電力工業的展望
0.3 高電壓、高場強下的特殊問題
0.4 高電壓下的特殊現象及其應用

第1章 氣體放電過程的分析
1.1 帶電質點與氣體放電
1.1.1 氣體放電的主要形式
1.1.2 帶電質點的産生
1.1.3 帶電質點的消失
1.2 低氣壓下均勻電場自持放電的湯遜理論和巴申定律
1.2.1 湯遜理論
1.2.2 巴申定律與均勻電場擊穿電壓
1.2.3 湯遜放電理論的適用範圍
1.3 高氣壓下均勻電場自持放電的流注理論
1.3.1 空間電荷對電場的畸變
1.3.2 流注的形成
1.3.3 均勻電場中的自持放電條件
1.3.4 流注理論對放電現象的解釋
1.4 高氣壓下不均勻電場氣體擊穿的發展過程
1.4.1 電場不均勻程度的劃分
1.4.2 極不均勻電場氣體的電暈放電
1.4.3 極不均勻電場的極性效應
1.4.4 長間隙擊穿過程
1.4.5 稍不均勻電場的自持放電條件與極性效應
練習題

第2章 不同電壓形式下空氣的絕緣特性
2.1 電場分布的分析與電場調整
2.1.1 電場的分布與典型電極結構
2.1.2 電場分布的數值計算
2.1.3 電極錶麵局部電場的調整
2.2 持續作用電壓下空氣的絕緣特性
2.2.1 均勻電場中空氣間隙的絕緣特性
2.2.2 稍不均勻電場中空氣間隙的絕緣特性
2.2.3 極不均勻電場中空氣間隙的絕緣特性
2.3 雷電衝擊電壓下空氣的絕緣特性
2.3.1 雷電衝擊電壓的形成與標準波形
2.3.2 放電時延
2.3.3 50％放電電壓
2.3.4 衝擊係數與伏秒特性
2.4 操作衝擊電壓下空氣的絕緣特性
2.4.1 操作衝擊電壓的形成與波形
2.4.2 操作衝擊放電電壓的特點
2.5 提高氣體間隙擊穿電壓的措施
2.5.1 改進電極形狀
2.5.2 利用空間電荷
2.5.3 極不均勻場中屏障的采用
2.5.4 固體絕緣覆蓋層
2.5.5 高氣壓的采用
2.5.6 高真空的采用
2.5.7 高電氣強度氣體SF6的采用
練習題

第3章 高壓外絕緣及沿麵放電
第4章 液體、固體電介質的電氣性能
第5章 絕緣檢測和診斷
第6章 高電壓和衝擊大電流的産生
第7章 高電壓的測量
第8章 傳輸綫的波過程
第9章 雷電過電壓及其防護
第10章 操作過電壓與絕緣配閤

附錄A 電力設備的耐受電壓值
附錄B 國內外部分高電壓實驗室參數錶

主要參考文獻

前言/序言

現代電力係統繼電保護與自動裝置（第3版） 內容簡介 本書是麵嚮電氣工程及其自動化、電力係統及其自動化等相關專業本科生和研究生編寫的教材。它全麵、係統地介紹瞭現代電力係統繼電保護與自動裝置的理論基礎、技術原理、主要設備、係統設計、運行維護以及前沿發展。本教材旨在幫助讀者建立紮實的理論功底，掌握實用技能，適應當前電力係統嚮高電壓、大容量、智能化、柔性化方嚮發展的需求。 第一部分：基礎理論與元件 第一章：電力係統中的故障與保護概述 本章首先闡述電力係統安全穩定運行的重要性，詳細分析瞭電力係統可能發生的各類故障類型，包括短路故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）的特點和危害。隨後，係統地介紹瞭繼電保護的基本概念、基本要求（選擇性、速動性、靈敏性和可靠性）以及保護裝置的基本組成。本章還將對故障電流的計算方法進行復習和深化，特彆是針對含有發電機、變壓器、輸電綫路和電纜的復雜網絡，介紹對稱分量法在故障分析中的應用，為後續章節的保護定值計算奠定理論基礎。 第二章：繼電器與測量元件 本章深入剖析瞭現代繼電保護係統所依賴的核心元件——繼電器。詳細闡述瞭電磁式繼電器、靜止式繼電器（包括晶體管和集成電路繼電器）的基本工作原理、結構特點和選型依據。重點講解瞭電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、頻率繼電器以及功率方嚮繼電器的工作特性麯綫和動作特性。此外，本章還詳細介紹瞭各種測量元件，如電流互感器（CT）和電壓互感器（PT）的原理、結構、誤差分析、正確接綫及安全使用規範，強調瞭保證二次迴路準確性的關鍵技術點。 第三章：保護的電流、電壓與阻抗測量 本章聚焦於如何將一次係統的高電壓、大電流信息準確、安全地轉化為二次迴路可以識彆的信號。詳細介紹瞭電流互感器和電壓互感器的設計、製造標準和現場試驗方法。重點探討瞭互感器二次側的飽和現象、暫態特性對保護動作的影響。對於阻抗測量，本章深入分析瞭阻抗繼電器的工作原理，闡述瞭如何通過測量電壓與電流的相位和幅值關係來確定故障點阻抗，這是距離保護的核心技術。 第二部分：主要保護技術原理與應用 第四章：電流保護原理與應用 電流保護作為最基本、應用最廣泛的保護形式，本章進行瞭詳盡的論述。首先講解瞭過電流保護（定時限、反時限、經濟限時）的原理、定值計算方法和應用場閤。隨後，深入分析瞭速斷保護和接地保護（零序電流保護、剩餘電流保護）的設計與校驗。本章特彆強調瞭如何處理電力係統中的過渡電阻、感性負載對電流保護動作的影響，並介紹瞭利用微機保護中的電流特徵分析技術。 第五章：縱嚮和橫嚮阻抗保護 本章詳細介紹瞭應用於輸電綫路的元件式距離保護。首先闡述瞭阻抗繼電器的基本工作原理，區分瞭感性、容性阻抗特性。重點講解瞭四段式（或五段式）距離保護的原理、定值計算、死區設置與協作配閤。深入分析瞭遠端接地對距離保護的影響，介紹瞭如何利用閉鎖元件（如電壓閉鎖、零序電壓閉鎖）來提高接地係統中的保護性能。對於短綫路，本章還介紹瞭比率製動距離保護的原理。 第六章：瓦斯保護與縱差動保護 本章專注於對主要鏇轉電機和大型變壓器的內部故障保護。詳細闡述瞭變壓器內部故障的特點、瓦斯保護（如輕瓦斯、重瓦斯）的動作原理、跳閘迴路和試驗方法，並討論瞭瓦斯保護的靈敏度與可靠性矛盾的協調。對於縱差動保護，本章係統地講解瞭基於電流不平衡原理的保護邏輯，分析瞭變壓器變比、勵磁湧流、負荷電流變化對差動保護的影響，並詳細介紹瞭利用二次諧波或三次諧波來識彆湧流的抗突變技術。 第七章：相間短路差動保護與發電機保護 本章針對輸電綫路和母綫，介紹瞭相間短路電流差動保護的原理。重點講解瞭母綫保護的布綫方式（單元式、集中式、微機化）及其快速性要求。在發電機保護方麵，本章深入分析瞭不對稱負荷（負序電流）、失磁、失磁、定子接地、定子間短路等多種內部故障的保護配置，強調瞭負序電流保護和定子接地保護（如采用小注入電壓法）的關鍵技術細節。 第三部分：自動裝置與係統協調 第八章：自動重閤閘與自動準同期 自動重閤閘（AR）是提高電力係統供電可靠性的重要手段。本章詳細介紹瞭單相、兩相和三相自動重閤閘的原理、動作條件和時間參數設置。重點討論瞭不同電壓等級下（如110kV及以上）重閤閘的適用性、防止永久性故障“燒開關”的措施。此外，本章還深入講解瞭自動準同期裝置（ATS）的工作流程、電壓、頻率、相位判據，確保發電機或綫路在並網時的安全同步。 第九章：係統穩定自動裝置（解耦與切除） 本章介紹瞭為維持係統功角、電壓穩定而設置的快速響應自動裝置。詳細闡述瞭低頻減載（UFR）和低壓發電切齣（UVP）的動作邏輯和定值選擇。重點分析瞭防止大麵積停電的緊急負荷自動轉移（EDSA）和故障切除（FCD）裝置的原理和應用，這些裝置在電網大擾動時起著“最後一道防綫”的作用。 第十章：繼電保護的配置、定值計算與試驗 本章將理論與實踐緊密結閤。係統地介紹瞭輸電綫路、變壓器、母綫等典型電氣設備保護配置的設計流程。重點闡述瞭如何根據短路電流計算結果，結閤係統運行方式（正常、事故、檢修），準確計算和校核所有保護元件的動作電流、時間、阻抗定值。最後，詳細介紹瞭保護裝置的齣廠試驗、安裝調試和現場投入運行前的校驗規程，包括“小信號試驗”和“大信號試驗”的實施要點。 第四部分：微機化與未來發展 第十一章：微機繼電保護技術 本章全麵介紹瞭從傳統電磁式保護嚮微機保護（數字保護）發展的技術革新。詳細講解瞭微機保護裝置的硬件結構、采樣技術、A/D轉換和軟件算法實現。重點分析瞭微機保護中常用的故障信息提取算法，如離散傅裏葉變換（DFT）、卡爾曼濾波等。對比瞭微機保護在功能擴展、精確性、自檢能力上的顯著優勢。 第十二章：電力係統狀態評估與網絡化保護 本章展望瞭繼電保護的未來發展方嚮。探討瞭基於實時數據采集與監視係統（SCADA）的遠程在綫監測與故障診斷技術。介紹瞭寬帶接地保護、高頻電流保護等新型保護技術在特殊環境下的應用。最後，係統地介紹瞭智能電網背景下，網絡化保護（如基於GOOSE報文的IEC 61850標準應用）、保護與控製的深度融閤（P&C）以及保護技術在柔性直流輸電（HVDC）和新能源接入係統中的挑戰與解決方案。 總結 本書內容豐富、體係完整，注重理論與工程實踐的緊密結閤。通過本教材的學習，讀者將能夠全麵掌握現代電力係統繼電保護與自動裝置的精髓，為未來從事電力係統的規劃、設計、運行和科研工作打下堅實的基礎。全書貫穿著對裝置可靠性、快速性和選擇性的深入思考，是電氣工程專業人員不可或缺的參考書目。