目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)與要求 1
1.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理及分類 3
1.3 繼電保護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu)與配置原則 3
1.3.1 基本結(jié)構(gòu) 3
1.3.2 配置原則 4
1.4 繼電保護(hù)的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 5
練習(xí)與思考 6
第2章 微機、數(shù)字化繼電保護(hù)基礎(chǔ) 7
2.1 微機繼電保護(hù)的硬件構(gòu)成原理 7
2.1.1 模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 8
2.1.2 開關(guān)量輸入輸出電路 16
2.1.3 人機對話系統(tǒng)的硬件原理 17
2.1.4 時鐘同步系統(tǒng)基本概念 23
2.2 微機繼電保護(hù)的基本算法 24
2.2.1 周期函數(shù)模型算法 24
2.2.2 自適應(yīng)突變量算法 29
2.2.3 故障分量及算法 31
2.2.4 采樣頻率跟蹤的自適應(yīng)算法 32
練習(xí)與思考 33
第3章 基于單端信息的輸電線路相間短路保護(hù) 34
3.1 單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò)線路相間短路的電流、電壓保護(hù) 34
3.1.1 單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò)線路的保護(hù)配置與組成邏輯 34
3.1.2 電流速斷保護(hù) 35
3.1.3 自適應(yīng)電壓、電流速斷保護(hù) 38
3.1.4 限時電流速斷保護(hù) 39
3.1.5 定時限過電流保護(hù) 42
3.1.6 反時限電流保護(hù) 44
3.2 單側(cè)電源輻射線路相間距離保護(hù) 46
3.2.1 阻抗繼電器 46
3.2.2 單側(cè)電源輻射線路相間距離保護(hù)的配置與組成邏輯 49
3.2.3 距離保護(hù)基本原理及整定計算 50
3.3 雙側(cè)電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)線路相間短路保護(hù) 51
3.3.1 相間功率方向繼電器的工作原理及接線方式 52
3.3.2 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)線路中電流保護(hù)整定的特點 54
3.3.3 三相線路電流保護(hù)的互感器連接方式 57
3.3.4 帶方向的阻抗繼電器動作特性 59
3.3.5 雙側(cè)電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)線路距離保護(hù)整定計算與特點 62
練習(xí)與思考 66
第4章 基于單端信息的線路接地短路保護(hù) 67
4.1 大電流接地系統(tǒng)高壓線路接地短路保護(hù) 67
4.1.1 零序電壓過濾器 68
4.1.2 零序電流過濾器 69
4.1.3 零序電流速斷(零序電流Ⅰ段)保護(hù) 71
4.1.4 零序電流限時速斷(零序電流Ⅱ段)保護(hù) 71
4.1.5 零序過電流(零序電流Ⅲ段)保護(hù) 72
4.1.6 方向性零序電流保護(hù) 75
4.1.7 對零序電流保護(hù)的評價 76
4.1.8 接地距離保護(hù)及其接線方式 77
4.1.9 自適應(yīng)故障分量距離保護(hù)原理 78
4.2 小電流接地電網(wǎng)單相接地保護(hù) 81
4.2.1 中性點不接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點 81
4.2.2 中性點不接地電網(wǎng)中單相接地保護(hù) 83
4.2.3 中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點 84
4.2.4 中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)中線路接地保護(hù) 86
練習(xí)與思考 87
第5章 輸電線路全線快速保護(hù) 88
5.1 概述 88
5.1.1 220 kV及以上超高壓線路的特點及保護(hù)配置 88
5.1.2 輸電線路縱聯(lián)快速保護(hù)的組成 89
5.1.3 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的分類 89
5.1.4 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的發(fā)展趨勢 91
5.2 線路的光纖差動保護(hù) 91
5.2.1 無制動特性的線路縱差保護(hù) 91
5.2.2 線路的光纖比率制動電流縱差保護(hù) 93
5.2.3 線路橫差保護(hù) 100
5.3 線路高頻電流保護(hù) 104
5.3.1 高頻保護(hù)的基本概念 104
5.3.2 高頻通道的構(gòu)成原理 105
5.3.3 高頻通道的工作方式和高頻信號的種類 107
5.3.4 高頻閉鎖方向保護(hù)的基本原理 109
5.3.5 高頻閉鎖方向保護(hù)的啟動方式 110
5.4 線路縱聯(lián)距離、零序保護(hù) 111
5.5 影響線路保護(hù)性能的因數(shù)及對策 113
5.5.1 短路點過渡電阻對距離保護(hù)的影響 113
5.5.2 電力系統(tǒng)振蕩對保護(hù)的影響 115
練習(xí)與思考 118
第6章 自動重合閘 120
6.1 自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用與要求 120
6.1.1 自動重合閘的作用 120
6.1.2 使用自動重合閘的負(fù)面影響 120
6.1.3 對自動重合閘裝置的基本要求 121
6.2 雙側(cè)電源送電線路重合閘的方式及選擇原則 121
6.2.1 雙側(cè)電源的送電線路重合閘的特點 121
6.2.2 雙側(cè)電源送電線路重合閘的主要方式 122
6.3 重合閘動作時限的選擇原則 122
6.3.1 單側(cè)電源線路的三相重合閘 122
6.3.2 雙側(cè)電源線路的三相重合閘 123
6.4 重合閘與繼電保護(hù)的配合 123
6.4.1 重合閘前加速保護(hù) 123
6.4.2 重合閘后加速保護(hù) 124
6.5 單相自動重合閘 125
6.5.1 故障相選擇元件 125
6.5.2 動作時限的選擇 125
6.5.3 對單相重合閘的評價 127
6.6 綜合重合閘簡介 127
練習(xí)與思考 128
第7章 電力變壓器的繼電保護(hù) 129
7.1 變壓器保護(hù)配置 129
7.2 變壓器的非電氣量保護(hù) 131
7.2.1 溫度保護(hù) 131
7.2.2 壓力保護(hù) 133
7.3 變壓器的差動保護(hù) 134
7.3.1 變壓器結(jié)構(gòu)特點及其對縱聯(lián)差動保護(hù)的影響 134
7.3.2 變壓器無制動特性縱聯(lián)差動 137
7.3.3 變壓器微機比率制動縱差保護(hù) 138
7.4 變壓器的電流電壓保護(hù) 142
7.4.1 過電流保護(hù) 142
7.4.2 低電壓啟動的過流保護(hù) 142
7.4.3 復(fù)合電壓啟動的方向過流保護(hù) 143
7.5 變壓器的接地保護(hù) 144
7.5.1 變壓器中性點直接接地的零序電流保護(hù) 144
7.5.2 中性點部分接地運行系統(tǒng)中分級絕緣變壓器的零序保護(hù) 145
7.5.3 自耦變壓器接地保護(hù)的特點 147
練習(xí)與思考 147
第8章 發(fā)電機保護(hù) 148
8.1 發(fā)電機保護(hù)配置 148
8.2 發(fā)電機定子繞組的相間、匝間故障保護(hù) 149
8.2.1 發(fā)電機無制動特性縱差保護(hù) 149
8.2.2 發(fā)電機微機比率制動特性縱差保護(hù)原理 150
8.2.3 發(fā)電機標(biāo)量積制動特性縱差保護(hù)原理 152
8.2.4 發(fā)電機定子匝間短路保護(hù) 152
8.3 發(fā)電機定子接地故障保護(hù) 155
8.3.1 定子繞組單相接地故障的特點 155
8.3.2 零序電流接地保護(hù) 156
8.3.3 零序電壓接地保護(hù) 157
8.3.4 三次諧波電壓接地保護(hù) 158
8.4 發(fā)電機轉(zhuǎn)子故障保護(hù) 159
8.4.1 發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)熱保護(hù) 159
8.4.2 發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護(hù) 161
8.5 發(fā)電機低勵失磁保護(hù) 163
8.5.1 發(fā)電機失磁運行的后果 163
8.5.2 發(fā)電機端測量阻抗原理的失磁保護(hù) 163
8.5.3 發(fā)電機失磁保護(hù)的綜合解決方案 166
8.6 發(fā)電機的其他保護(hù)簡介 170
8.6.1 逆功率保護(hù) 170
8.6.2 低頻累加、突加電壓和啟停機保護(hù) 171
8.7 發(fā)變組保護(hù)特點 172
8.7.1 發(fā)變組縱差保護(hù)及發(fā)電機電壓側(cè)接地保護(hù)的特點 173
8.7.2 發(fā)變組阻抗保護(hù)及過激磁保護(hù) 173
8.7.3 發(fā)變組振蕩失步保護(hù) 176
練習(xí)與思考 179
第9章 母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù) 180
9.1 母線保護(hù)配置 180
9.1.1 母線故障的原因及處理方法 180
9.1.2 專用的母線保護(hù)配置 182
9.2 母線電流幅值差動保護(hù) 182
9.2.1 單母線完全電流幅值差動保護(hù)原理 183
9.2.2 雙母線同時運行時母差保護(hù)實現(xiàn) 184
9.2.3 母聯(lián)充電保護(hù) 186
9.2.4 母聯(lián)過流保護(hù) 187
9.2.5 母聯(lián)失靈與母聯(lián)死區(qū)保護(hù) 188
9.2.6 母線運行方式識別 188
9.2.7 3/2 斷路器接線母線保護(hù)的特點 189
9.3 電流比相母線保護(hù) 190
9.4 斷路器失靈保護(hù) 191
練習(xí)與思考 195
第10章 高壓電動機、電容器保護(hù) 196
10.1 電動機綜合保護(hù) 196
10.1.1 電動機綜合保護(hù)的配置 196
10.1.2 相電流速斷保護(hù)的整定計算 196
10.1.3 反時限負(fù)序過流保護(hù) 197
10.1.4 過熱保護(hù) 198
10.1.5 長啟動和正序電流保護(hù) 199
10.2 電力電容器保護(hù) 199
10.2.1 電容器的電流保護(hù) 199
10.2.2 電容器的電壓保護(hù) 201
10.2.3 零序電流、電壓保護(hù) 203
練習(xí)與思考 204
第11章 智能變電站繼電保護(hù)新技術(shù) 205
11.1 智能變電站體系架構(gòu) 205
11.2 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng) 206
11.2.1 非常規(guī)互感器 206
11.2.2 合并單元 207
11.2.3 智能操作箱 208
11.3 智能變電站繼電保護(hù)建模技術(shù) 209
11.3.1 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu) 209
11.3.2 智能變電站配置描述語言 211
11.3.3 智能變電站繼電保護(hù)模型 213
11.4 智能變電站繼電保護(hù)GOOSE傳輸 221
11.5 繼電保護(hù)調(diào)試實例 224
11.5.1 測試儀PNF800的使用操作方法 224
11.5.2 220kV線路保護(hù)調(diào)試 235
11.5.3 母線保護(hù)調(diào)試 237
11.5.4 變壓器保護(hù) 239
練習(xí)與思考 239
參考文獻(xiàn) 240