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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 1

1.2对继电保护装置的基本要求 2

1.2.1选择性 2

1.2.2速动性 3

1.2.3灵敏性 3

1.2.4可靠性 4

1.3继电保护的基本原理 4

1.3.1继电保护基本原理 5

1.3.2继电保护装置的基本组成 5

1.3.3继电保护装置的分类 6

1.4继电保护技术的发展 6

本章小结 7

习题 7

第2章 电网的电流保护 8

2.1单侧电源网络相间短路的电流保护 8

2.1.1继电保护用继电器和电力互感器 8

2.1.2相间短路的电流保护 11

2.2多侧电源网络相间短路的方向性电流保护 23

2.2.1方向性电流保护的工作原理 25

2.2.2功率方向继电器 27

2.2.3相间短路功率方向继电器的接线方式 30

2.2.4非故障相电流的影响及按相启动接线 32

2.2.5双侧电源网络中电流保护整定 34

2.3中性点直接接地电网的接地保护 35

2.3.1中性点直接接地电网接地短路时零序分量的特点 35

2.3.2零序分量过滤器 36

2.3.3三段式零序电流保护 37

2.3.4方向性零序电流保护 40

2.3.5对零序电流保护的评价 47

2.4中性点非直接接地电网的单相接地保护 47

2.4.1中性点不接地电网单相接地故障的特点和保护方式 48

2.4.2中性点经消弧线圈接地电网单相接地故障的特点和保护方式 52

本章小结 54

习题 54

第3章 电网的距离保护 56

3.1距离保护 56

3.1.1距离保护的基本工作原理 56

3.1.2距离保护的时限特性 57

3.1.3 距离保护的原理框图 58

3.2阻抗继电器 59

3.2.1不同特性阻抗继电器动作特性及动作方程 59

3.2.2阻抗继电器的精确工作电流 64

3.2.3方向性继电器的死区及消除死区的方法 65

3.3阻抗继电器的接线方式 66

3.3.1接线方式的基本要求 67

3.3.2相间短路阻抗继电器的接线方式 67

3.3.3接地短路时阻抗继电器的零序电流补偿接线方式 71

3.4距离保护的整定计算 73

3.4.1距离Ⅰ段的整定计算 73

3.4.2距离Ⅱ段的整定计算 73

3.4.3距离Ⅲ段的整定计算 74

3.4.4距离保护的整定计算举例 75

3.5影响距离保护工作的因素 78

3.5.1短路点过渡电阻对距离保护的影响 78

3.5.2电力系统振荡对距离保护的影响 81

本章小结 90

习题 90

第4章 电力系统微机保护 92

4.1概述 92

4.1.1电力系统微机保护的应用和发展概况 92

4.1.2电力系统微机保护装置的特点 93

4.1.3电力系统微机保护的基本组成 94

4.2微机保护的硬件系统 95

4.2.1比较式数据采集系统 95

4.2.2压频转换式数据采集系统 105

4.2.3数据采集系统与微机的接口方式 110

4.2.4开关量输入／输出回路 115

4.3数字信号处理基础 117

4.3.1数字信号和离散系统的基本概念 117

4.3.2差分及差分方程 120

4.3.3数字滤波器的主要性能指标和分类 124

4.3.4简单滤波器及级联滤波器 126

4.3.5用零、极点配置法设计数字滤波器 133

4.3.6滤波器运算结构形式的选择 138

4.4微机保护的算法 139

4.4.1输入量为正弦函数的算法 139

4.4.2输入量为周期函数的算法 147

4.4.3输入量为随机函数的算法 154

4.4.4求解阻抗值算法 156

4.4.5保护功能算法 161

本章小结 167

习题 168

第5章 自动并列装置及自动重合闸 170

5.1并列操作的意义及并列方式 170

5.1.1并列的意义及并列操作的重要性 170

5.1.2并列的方式 171

5.2准同期并列条件的分析 172

5.2.1准同期并列条件 172

5.2.2准同期并列条件的分析及整定 173

5.3自动准同期装置的基本原理 177

5.3.1自动准同期装置的功能 178

5.3.2自动准同期装置的构成 178

5.3.3准同期并列合闸信号 179

5.3.4恒定越前时间并列装置的控制逻辑 180

5.4自同期并列条件的分析 181

5.5微机型恒定越前时间并列装置 182

5.5.1微机并列装置的硬件结构 183

5.5.2电压差控制 184

5.5.3频率差控制 185

5.5.4越前时间检测 186

5.6自动重合闸的作用及对其基本要求 189

5.6.1自动重合闸的概念和作用 189

5.6.2对自动重合闸的基本要求 190

5.7三相自动重合闸 191

5.7.1单侧电源线路的三相一次自动重合闸 191

5.7.2双侧电源线路的三相一次自动重合闸 193

5.7.3重合闸与继电保护的配合 196

5.8单相自动重合闸和综合重合闸 198

5.8.1单相自动重合闸 198

5.8.2综合重合闸 204

本章小结 205

习题 205

第6章 输电线路纵联保护 206

6.1输电线路纵联保护的基本概念 206

6.1.1输电线路纵联保护的类型 206

6.1.2输电线路纵联保护通道的构成原理 206

6.2高频保护 210

6.2.1高频保护的原理及其分类 210

6.2.2方向高频保护 211

6.2.3相差高频保护 215

6.2.4高频闭锁距离保护 220

6.3微波或光纤分相差动纵联保护 221

6.3.1分相电流差动纵联保护 221

6.3.2分相相位差动纵联保护 222

本章小结 223

习题 223

第7章 电力变压器保护 224

7.1概述 224

7.2变压器气体保护 226

7.2.1气体继电器的结构和工作原理 226

7.2.2气体保护原理接线 227

7.2.3对气体保护的评价 228

7.3变压器纵联差动保护 228

7.3.1纵联差动保护的基本工作原理与接线 228

7.3.2不平衡电流产生的原因及消除方法 229

7.3.3变压器纵联差动保护的整定计算 232

7.3.4提高保护灵敏系数的差动继电器 233

7.4变压器相间短路的后备保护及过负荷保护 237

7.4.1过电流保护 238

7.4.2低电压启动的过电流保护 239

7.4.3复合电压启动的过电流保护 240

7.4.4负序过电流保护 242

7.4.5过负荷保护 243

7.5变压器接地短路的后备保护 244

7.5.1中性点直接接地变压器的零序电流保护 244

7.5.2中性点可能接地或不接地运行时变压器的接地保护 245

7.5.3 Y， yn0接线变压器的单相接地保护 247

7.6过励磁保护 249

7.6.1变压器过励磁产生的原因及其危害 249

7.6.2过励磁保护的工作原理 249

7.7三绕组变压器保护的特点 251

7.7.1三绕组变压器纵联差动保护的特点 251

7.7.2三绕组相间短路后备保护的特点 252

本章小结 255

习题 256

第8章 同步发电机保护 258

8.1概述 258

8.1.1发电机的故障类型 258

8.1.2发电机的不正常运行状态 259

8.1.3发电机继电保护配置原则 259

8.2发电机纵联差动保护 260

8.2.1发电机纵联差动保护的工作原理 261

8.2.2采用BCH-2型差动继电器构成的发电机纵联差动保护 262

8.2.3由比率制动式差动继电器构成的发电机纵联差动保护 263

8.3发电机定子绕组匝间短路保护 264

8.3.1单继电器横联差动保护 265

8.3.2定子绕组零序电压匝间短路保护 266

8.4发电机定子绕组单相接地保护 268

8.4.1发电机定子绕组单相接地的特点 268

8.4.2利用零序电流构成的定子绕组单相接地保护 269

8.4.3利用零序电压构成的定子绕组单相接地保护 270

8.4.4利用3次谐波电压构成100%定子绕组单相接地保护 271

8.5发电机的负序过流保护 274

8.5.1发电机负序过电流的特点 274

8.5.2反时限负序过电流保护 275

8.6发电机励磁回路的接地保护 276

8.6.1励磁回路一点接地保护 277

8.6.2励磁回路两点接地保护 278

8.7发电机的失磁保护 279

8.7.1发电机失磁产生的影响 279

8.7.2发电机失磁后机端测量阻抗的特点 280

8.7.3发电机失磁保护判据 285

8.7.4发电机失磁保护的构成方式 286

8.8发电机的其他保护 288

8.8.1发电机的失步保护 288

8.8.2发电机的逆功率保护 290

8.8.3发电机的过电压保护 291

8.8.4发电机的频率保护 292

本章小结 293

习题 294

第9章 母线保护 296

9.1母线故障及相应保护方式 296

9.2母线差动保护的基本原理 298

9.2.1母线完全电流差动保护 299

9.2.2母线不完全电流差动保护 300

9.3双母线同时运行的差动保护 302

9.3.1元件固定连接的双母线电流差动保护 302

9.3.2母联电流比相式母线差动保护 305

9.4断路器失灵保护 307

本章小结 310

习题 311

第10章 自动低频减载与备用电源自动投入 312

10.1自动低频减载 312

10.1.1频率变化的动态特性 313

10.1.2自动低频减载装置的工作原理 314

10.1.3自动低频减载装置误动作的原因及措施 319

10.2备用电源自动投入 320

10.2.1概述 320

10.2.2备用电源自动投入装置的主要功能 321

10.2.3对BZT装置的基本要求 322

10.2.4典型BZT装置及参数整定 323

本章小结 325

习题 325

参考文献 327