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第1章 绪论1

1.1 电力系统继电保护的任务与要求1

1.2 电力系统继电保护的基本原理及分类3

1.3 继电保护装置的基本结构与配置原则3

1.3.1 基本结构3

1.3.2 配置原则4

1.4 继电保护的历史、现状与发展趋势5

练习与思考6

第2章 微机、数字化继电保护基础7

2.1 微机继电保护的硬件构成原理7

2.1.1 模拟数据采集系统8

2.1.2 开关量输入输出电路16

2.1.3 人机对话系统的硬件原理17

2.1.4 时钟同步系统基本概念23

2.2 微机继电保护的基本算法24

2.2.1 周期函数模型算法24

2.2.2 自适应突变量算法29

2.2.3 故障分量及算法31

2.2.4 采样频率跟踪的自适应算法32

练习与思考33

第3章 基于单端信息的输电线路相间短路保护34

3.1 单侧电源辐射网络线路相间短路的电流、电压保护34

3.1.1 单侧电源辐射网络线路的保护配置与组成逻辑34

3.1.2 电流速断保护35

3.1.3 自适应电压、电流速断保护38

3.1.4 限时电流速断保护39

3.1.5 定时限过电流保护42

3.1.6 反时限电流保护44

3.2 单侧电源辐射线路相间距离保护46

3.2.1 阻抗继电器46

3.2.2 单侧电源辐射线路相间距离保护的配置与组成逻辑49

3.2.3 距离保护基本原理及整定计算50

3.3 双侧电源复杂网络线路相间短路保护51

3.3.1 相间功率方向继电器的工作原理及接线方式52

3.3.2 双侧电源网络线路中电流保护整定的特点54

3.3.3 三相线路电流保护的互感器连接方式57

3.3.4 带方向的阻抗继电器动作特性59

3.3.5 双侧电源复杂网络线路距离保护整定计算与特点62

练习与思考66

第4章 基于单端信息的线路接地短路保护67

4.1 大电流接地系统高压线路接地短路保护67

4.1.1 零序电压过滤器68

4.1.2 零序电流过滤器69

4.1.3 零序电流速断（零序电流Ⅰ段）保护71

4.1.4 零序电流限时速断（零序电流Ⅱ段）保护71

4.1.5 零序过电流（零序电流Ⅲ段）保护72

4.1.6 方向性零序电流保护75

4.1.7 对零序电流保护的评价76

4.1.8 接地距离保护及其接线方式77

4.1.9 自适应故障分量距离保护原理78

4.2 小电流接地电网单相接地保护81

4.2.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点81

4.2.2 中性点不接地电网中单相接地保护83

4.2.3 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点84

4.2.4 中性点经电阻接地系统中线路接地保护86

练习与思考87

第5章 输电线路全线快速保护88

5.1 概述88

5.1.1 220kV及以上超高压线路的特点及保护配置88

5.1.2 输电线路纵联快速保护的组成89

5.1.3 输电线路纵联保护的分类89

5.1.4 输电线路纵联保护的发展趋势91

5.2 线路的光纤差动保护91

5.2.1 无制动特性的线路纵差保护91

5.2.2 线路的光纤比率制动电流纵差保护93

5.2.3 线路横差保护100

5.3 线路高频电流保护104

5.3.1 高频保护的基本概念104

5.3.2 高频通道的构成原理105

5.3.3 高频通道的工作方式和高频信号的种类107

5.3.4 高频闭锁方向保护的基本原理109

5.3.5 高频闭锁方向保护的启动方式110

5.4 线路纵联距离、零序保护111

5.5 影响线路保护性能的因数及对策113

5.5.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响113

5.5.2 电力系统振荡对保护的影响115

练习与思考118

第6章 自动重合闸120

6.1 自动重合闸在电力系统中的作用与要求120

6.1.1 自动重合闸的作用120

6.1.2 使用自动重合闸的负面影响120

6.1.3 对自动重合闸装置的基本要求121

6.2 双侧电源送电线路重合闸的方式及选择原则121

6.2.1 双侧电源的送电线路重合闸的特点121

6.2.2 双侧电源送电线路重合闸的主要方式122

6.3 重合闸动作时限的选择原则122

6.3.1 单侧电源线路的三相重合闸122

6.3.2 双侧电源线路的三相重合闸123

6.4 重合闸与继电保护的配合123

6.4.1 重合闸前加速保护123

6.4.2 重合闸后加速保护124

6.5 单相自动重合闸125

6.5.1 故障相选择元件125

6.5.2 动作时限的选择125

6.5.3 对单相重合闸的评价127

6.6 综合重合闸简介127

练习与思考128

第7章 电力变压器的继电保护129

7.1 变压器保护配置129

7.2 变压器的非电气量保护131

7.2.1 温度保护131

7.2.2 压力保护133

7.3 变压器的差动保护134

7.3.1 变压器结构特点及其对纵联差动保护的影响134

7.3.2 变压器无制动特性纵联差动137

7.3.3 变压器微机比率制动纵差保护138

7.4 变压器的电流电压保护142

7.4.1 过电流保护142

7.4.2 低电压启动的过流保护142

7.4.3 复合电压启动的方向过流保护143

7.5 变压器的接地保护144

7.5.1 变压器中性点直接接地的零序电流保护144

7.5.2 中性点部分接地运行系统中分级绝缘变压器的零序保护145

7.5.3 自耦变压器接地保护的特点147

练习与思考147

第8章 发电机保护148

8.1 发电机保护配置148

8.2 发电机定子绕组的相间、匝间故障保护149

8.2.1 发电机无制动特性纵差保护149

8.2.2 发电机微机比率制动特性纵差保护原理150

8.2.3 发电机标量积制动特性纵差保护原理152

8.2.4 发电机定子匝间短路保护152

8.3 发电机定子接地故障保护155

8.3.1 定子绕组单相接地故障的特点155

8.3.2 零序电流接地保护156

8.3.3 零序电压接地保护157

8.3.4 三次谐波电压接地保护158

8.4 发电机转子故障保护159

8.4.1 发电机转子发热保护159

8.4.2 发电机转子接地保护161

8.5 发电机低励失磁保护163

8.5.1 发电机失磁运行的后果163

8.5.2 发电机端测量阻抗原理的失磁保护163

8.5.3 发电机失磁保护的综合解决方案166

8.6 发电机的其他保护简介170

8.6.1 逆功率保护170

8.6.2 低频累加、突加电压和启停机保护171

8.7 发变组保护特点172

8.7.1 发变组纵差保护及发电机电压侧接地保护的特点173

8.7.2 发变组阻抗保护及过激磁保护173

8.7.3 发变组振荡失步保护176

练习与思考179

第9章 母线保护及断路器失灵保护180

9.1 母线保护配置180

9.1.1 母线故障的原因及处理方法180

9.1.2 专用的母线保护配置182

9.2 母线电流幅值差动保护182

9.2.1 单母线完全电流幅值差动保护原理183

9.2.2 双母线同时运行时母差保护实现184

9.2.3 母联充电保护186

9.2.4 母联过流保护187

9.2.5 母联失灵与母联死区保护188

9.2.6 母线运行方式识别188

9.2.7 3/2断路器接线母线保护的特点189

9.3 电流比相母线保护190

9.4 断路器失灵保护191

练习与思考195

第10章 高压电动机、电容器保护196

10.1 电动机综合保护196

10.1.1 电动机综合保护的配置196

10.1.2 相电流速断保护的整定计算196

10.1.3 反时限负序过流保护197

10.1.4 过热保护198

10.1.5 长启动和正序电流保护199

10.2 电力电容器保护199

10.2.1 电容器的电流保护199

10.2.2 电容器的电压保护201

10.2.3 零序电流、电压保护203

练习与思考204

第11章 智能变电站继电保护新技术205

11.1 智能变电站体系架构205

11.2 智能变电站继电保护系统206

11.2.1 非常规互感器206

11.2.2 合并单元207

11.2.3 智能操作箱208

11.3 智能变电站继电保护建模技术209

11.3.1 IEC 61850标准体系结构209

11.3.2 智能变电站配置描述语言211

11.3.3 智能变电站继电保护模型213

11.4 智能变电站继电保护GOOSE传输221

11.5 继电保护调试实例224

11.5.1 测试仪PNF800的使用操作方法224

11.5.2 220kV线路保护调试235

11.5.3 母线保护调试237

11.5.4 变压器保护239

练习与思考239

参考文献240