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第1章 绪论1

1.1 电力系统继电保护的任务和作用2

1.2 继电保护的基本原理4

1.3 继电保护的组成及分类4

1.4 传统继电保护装置的要求7

1.4.1 可靠性7

1.4.2 选择性8

1.4.3 速动性9

1.4.4 灵敏性9

1.5 继电保护装置的新要求10

1.5.1 精简性10

1.5.2 自适应性11

1.6 继电保护的发展历程11

1.7 电力系统继电保护工作者的要求13

本章小结14

习题15

第2章 电网的电流保护18

2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护19

2.1.1 反应单一电气量的继电器19

2.1.2 电流速断保护21

2.1.3 限时电流速断保护24

2.1.4 定时限过电流保护26

2.1.5 阶段式电流保护的应用及评价29

2.1.6 电流保护的接线方式33

2.2 电网相间短路的方向性电流保护39

2.2.1 方向性电流保护的工作原理39

2.2.2 功率方向判别元件41

2.2.3 相间短路功率方向元件的接线方式43

2.2.4 方向性电流保护的整定计算48

2.2.5 对方向性电流保护的评价49

2.3 大电流接地系统的零序电流保护49

2.3.1 接地时零序分量的特点50

2.3.2 零序分量过滤器52

2.3.3 三段式零序电流保护53

2.3.4 方向性零序电流保护57

2.3.5 对零序电流保护的评价59

2.3.6 零序电流保护整定计算举例60

2.4 小电流接地系统的单相接地保护65

2.4.1 中性点不接地系统中单相接地故障的特点65

2.4.2 中性点不接地系统的接地保护68

2.4.3 中性点经消弧线圈接地系统的特点71

2.4.4 补偿方式72

2.4.5 中性点经消弧线圈接地系统的接地保护73

本章小结74

习题75

第3章 电网的距离保护80

3.1 距离保护的基本原理与组成82

3.1.1 距离保护的基本原理82

3.1.2 三相系统中测量电压和测量电流的选取82

3.1.3 距离保护的时限特性86

3.1.4 距离保护的组成87

3.2 阻抗继电器及其动作特性88

3.2.1 用复数阻抗平面分析阻抗继电器的特性88

3.2.2 比幅原理和比相原理89

3.2.3 阻抗继电器的动作特性和动作方程92

3.3 阻抗继电器的实现方法97

3.3.1 幅值比较原理的实现97

3.3.2 相位比较原理的实现99

3.3.3 阻抗继电器的精确工作电流和精确工作电压102

3.4 影响距离保护正确工作的因素104

3.4.1 概述104

3.4.2 过渡电阻对距离保护的影响105

3.4.3 分支电路对距离保护的影响109

3.4.4 电力系统振荡对距离保护的影响111

3.4.5 距离保护的振荡闭锁117

3.5 距离保护的整定计算介绍120

3.5.1 距离保护的整定原则120

3.5.2 距离保护的整定计算121

3.5.3 整定计算举例127

3.6 对距离保护的评价及应用范围134

本章小结134

习题137

第4章 输电线路纵联保护141

4.1 输电线路纵联保护的基本原理与类型142

4.1.1 输电线路纵联保护的基本原理142

4.1.2 输电线路纵联保护的基本类型144

4.2 输电线高频保护基本概念145

4.2.1 输电线高频通道的构成145

4.2.2 高频通道的工作方式147

4.2.3 高频保护的类型148

4.3 高频闭锁方向保护149

4.3.1 高频闭锁方向保护的基本原理149

4.3.2 电流启动方式的高频闭锁方向保护149

4.3.3 方向元件启动方式的高频闭锁方向保护151

4.3.4 远方启动方式的高频闭锁方向保护152

4.4 高频闭锁距离保护153

4.4.1 高频闭锁距离保护的基本原理153

4.4.2 高频闭锁距离保护构成及工作原理154

4.4.3 高频闭锁距离保护的动作特性分析155

4.5 光纤纵联保护155

4.5.1 光纤通道的特点155

4.5.2 光纤纵联保护的构成156

4.5.3 光纤保护通道方式156

4.5.4 光纤保护的发展趋势及应用前景161

本章小结161

习题164

第5章 自动重合闸167

5.1 自动重合闸的作用及基本要求168

5.1.1 自动重合闸的作用168

5.1.2 采用自动重合闸的不利影响169

5.1.3 装设重合闸的规定169

5.1.4 对自动重合闸的基本要求169

5.1.5 自动重合闸的类型170

5.2 单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸172

5.3 双侧电源线路的三相一次自动重合闸173

5.3.1 双侧电源线路自动重合闸的特点173

5.3.2 双侧电源线路自动重合闸的主要方式174

5.4 具有同步检定和无电压检定的重合闸176

5.5 重合闸动作时限的选择原则178

5.5.1 单侧电源线路的三相重合闸178

5.5.2 双侧电源线路的三相重合闸179

5.6 自动重合闸装置与继电保护的配合179

5.6.1 自动重合闸前加速保护179

5.6.2 重合闸后加速保护180

5.7 单相自动重合闸182

5.7.1 单相自动重合闸与保护的配合关系182

5.7.2 单相自动重合闸的特点183

5.8 综合重合闸简介185

5.9 750kV及以上超高压输电线路重合闸的应用186

5.9.1 三相重合闸在超高压输电线路上的应用问题186

5.9.2 单相重合闸在特高压输电线路上的应用问题187

本章小结187

习题189

第6章 电力变压器的继电保护190

6.1 电力变压器的故障、异常工作状态及其保护方式191

6.2 变压器的纵差动保护193

6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理193

6.2.2 不平衡电流产生的原因194

6.2.3 变压器的励磁涌流197

6.2.4 减小不平衡电流的措施198

6.2.5 纵差动保护的整定计算200

6.3 变压器的瓦斯保护202

6.3.1 瓦斯继电器的工作原理202

6.3.2 瓦斯保护接线203

6.4 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护204

6.4.1 过电流保护204

6.4.2 低电压启动的过电流保护205

6.4.3 复合电压启动的过电流保护206

6.4.4 负序过电流保护207

6.4.5 过负荷保护208

6.5 变压器接地短路的后备保护209

6.5.1 中性点直接接地变压器的零序电流保护209

6.5.2 中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护210

本章小结212

习题214

第7章 发电机的继电保护217

7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护方式218

7.1.1 发电机的故障和异常运行状态218

7.1.2 大型发电机组的特点及对继电保护的要求218

7.1.3 发电机保护装设的原则219

7.2 发电机的纵差动保护220

7.2.1 工作原理220

7.2.2 整定原则221

7.3 发电机定子绕组匝间短路保护224

7.3.1 装设匝间短路保护的必要性224

7.3.2 单继电器横差保护224

7.3.3 定子绕组零序电压原理的匝间短路保护226

7.4 发电机定子绕组单相接地保护228

7.4.1 利用零序电流构成的定子接地保护228

7.4.2 利用零序电压构成的定子接地保护229

7.5 发电机的失磁保护230

7.5.1 发电机失磁运行的后果230

7.5.2 发电机失磁保护的辅助判据231

7.5.3 发电机失磁保护的构成方式232

7.6 发电机-变压器组继电保护的特点及配置232

7.6.1 发电机-变压器组继电保护的特点232

7.6.2 大容量机组保护的配置234

7.6.3 300MW发电机-变压器组继电保护配置框图举例234

本章小结236

习题237

第8章 母线保护240

8.1 母线的故障及装设保护的原则241

8.2 母线差动保护的基本原理243

8.2.1 完全电流差动母线保护244

8.2.2 电流比相式母线保护245

8.3 双母线的差动保护246

8.3.1 元件固定连接的双母线电流差动保护246

8.3.2 母联电流比相式母线差动保护248

8.3.3 双母线保护的其他方法249

8.4 一个半断路器接线的母线保护250

8.5 断路器失灵保护简介251

8.6 母线保护的特殊问题及其对策253

8.6.1 母线运行方式的切换及保护的自动适应253

8.6.2 电流互感器的饱和问题及母线保护常用的对策254

本章小结256

习题258

第9章 微机继电保护261

9.1 概述262

9.1.1 计算机在继电保护领域中的应用和发展概况262

9.1.2 微机继电保护装置的特点262

9.2 微机保护的硬件构成原理264

9.2.1 微机保护的硬件组成264

9.2.2 数据采集系统265

9.2.3 CPU主系统270

9.2.4 开关量输入／出电路271

9.3 微机保护装置的软件273

9.3.1 微机保护软件的基本结构和配置273

9.3.2 数字滤波274

9.3.3 微机保护算法274

9.4 提高微机保护可靠性的措施276

9.4.1 干扰和干扰源276

9.4.2 微机保护装置的硬件抗干扰措施278

9.4.3 微机保护装置的软件抗干扰措施281

9.5 微机保护的应用284

9.5.1 电力变压器的微机保护284

9.5.2 母线的微机保护286

9.5.3 发电机的微机保护288

9.6 电力系统继电保护故障处理方法及实例289

9.6.1 电力继电保护故障的原因289

9.6.2 电力系统继电保护故障查找处理方法290

9.6.3 电力系统继电保护的反事故措施291

9.6.4 微机保护装置故障查找实例291

本章小结292

习题293

附录1 常用文字符号295

附录2 短路保护的最小灵敏系数298

附录3 《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》300

习题参考答案304

参考文献336