目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電力繫統繼電保護的任務與要求 1
1.2 電力繫統繼電保護的基本原理及分類 3
1.3 繼電保護裝置的基本結構與配置原則 3
1.3.1 基本結構 3
1.3.2 配置原則 4
1.4 繼電保護的歷史、現狀與發展趨勢 5
練習與思考 6
第2章 微機、數字化繼電保護基礎 7
2.1 微機繼電保護的硬件構成原理 7
2.1.1 模擬數據采集繫統 8
2.1.2 開關量輸入輸出電路 16
2.1.3 人機對話繫統的硬件原理 17
2.1.4 時鐘同步繫統基本概念 23
2.2 微機繼電保護的基本算法 24
2.2.1 周期函數模型算法 24
2.2.2 自適應突變量算法 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算法 32
練習與思考 33
第3章 基於單端信息的輸電線路相間短路保護 34
3.1 單側電源輻射網絡線路相間短路的電流、電壓保護 34
3.1.1 單側電源輻射網絡線路的保護配置與組成邏輯 34
3.1.2 電流速斷保護 35
3.1.3 自適應電壓、電流速斷保護 38
3.1.4 限時電流速斷保護 39
3.1.5 定時限過電流保護 42
3.1.6 反時限電流保護 44
3.2 單側電源輻射線路相間距離保護 46
3.2.1 阻抗繼電器 46
3.2.2 單側電源輻射線路相間距離保護的配置與組成邏輯 49
3.2.3 距離保護基本原理及整定計算 50
3.3 雙側電源復雜網絡線路相間短路保護 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 雙側電源網絡線路中電流保護整定的特點 54
3.3.3 三相線路電流保護的互感器連接方式 57
3.3.4 帶方向的阻抗繼電器動作特性 59
3.3.5 雙側電源復雜網絡線路距離保護整定計算與特點 62
練習與思考 66
第4章 基於單端信息的線路接地短路保護 67
4.1 大電流接地繫統高壓線路接地短路保護 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 71
4.1.4 零序電流限時速斷(零序電流Ⅱ段)保護 71
4.1.5 零序過電流(零序電流Ⅲ段)保護 72
4.1.6 方向性零序電流保護 75
4.1.7 對零序電流保護的評價 76
4.1.8 接地距離保護及其接線方式 77
4.1.9 自適應故障分量距離保護原理 78
4.2 小電流接地電網單相接地保護 81
4.2.1 中性點不接地電網中單相接地故障的特點 81
4.2.2 中性點不接地電網中單相接地保護 83
4.2.3 中性點經消弧線圈接地電網中單相接地故障的特點 84
4.2.4 中性點經電阻接地繫統中線路接地保護 86
練習與思考 87
第5章 輸電線路全線快速保護 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配置 88
5.1.2 輸電線路縱聯快速保護的組成 89
5.1.3 輸電線路縱聯保護的分類 89
5.1.4 輸電線路縱聯保護的發展趨勢 91
5.2 線路的光纖差動保護 91
5.2.1 無制動特性的線路縱差保護 91
5.2.2 線路的光纖比率制動電流縱差保護 93
5.2.3 線路橫差保護 100
5.3 線路高頻電流保護 104
5.3.1 高頻保護的基本概念 104
5.3.2 高頻通道的構成原理 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 高頻閉鎖方向保護的基本原理 109
5.3.5 高頻閉鎖方向保護的啟動方式 110
5.4 線路縱聯距離、零序保護 111
5.5 影響線路保護性能的因數及對策 113
5.5.1 短路點過渡電阻對距離保護的影響 113
5.5.2 電力繫統振蕩對保護的影響 115
練習與思考 118
第6章 自動重合閘 120
6.1 自動重合閘在電力繫統中的作用與要求 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 雙側電源送電線路重合閘的方式及選擇原則 121
6.2.1 雙側電源的送電線路重合閘的特點 121
6.2.2 雙側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 單側電源線路的三相重合閘 122
6.3.2 雙側電源線路的三相重合閘 123
6.4 重合閘與繼電保護的配合 123
6.4.1 重合閘前加速保護 123
6.4.2 重合閘後加速保護 124
6.5 單相自動重合閘 125
6.5.1 故障件 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
練習與思考 128
第7章 電力變壓器的繼電保護 129
7.1 變壓器保護配置 129
7.2 變壓器的非電氣量保護 131
7.2.1 溫度保護 131
7.2.2 壓力保護 133
7.3 變壓器的差動保護 134
7.3.1 變壓器結構特點及其對縱聯差動保護的影響 134
7.3.2 變壓器無制動特性縱聯差動 137
7.3.3 變壓器微機比率制動縱差保護 138
7.4 變壓器的電流電壓保護 142
7.4.1 過電流保護 142
7.4.2 低電壓啟動的過流保護 142
7.4.3 復合電壓啟動的方向過流保護 143
7.5 變壓器的接地保護 144
7.5.1 變壓器中性點直接接地的零序電流保護 144
7.5.2 中性點部分接地運行繫統中分級絕緣變壓器的零序保護 145
7.5.3 自耦變壓器接地保護的特點 147
練習與思考 147
第8章 發電機保護 148
8.1 發電機保護配置 148
8.2 發電機定子繞組的相間、匝間故障保護 149
8.2.1 發電機無制動特性縱差保護 149
8.2.2 發電機微機比率制動特性縱差保護原理 150
8.2.3 發電機標量積制動特性縱差保護原理 152
8.2.4 發電機定子匝間短路保護 152
8.3 發電機定子接地故障保護 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 156
8.3.3 零序電壓接地保護 157
8.3.4 三次諧波電壓接地保護 158
8.4 發電機轉子故障保護 159
8.4.1 發電機轉子發熱保護 159
8.4.2 發電機轉子接地保護 161
8.5 發電機低勵失磁保護 163
8.5.1 發電機失磁運行的後果 163
8.5.2 發電機端測量阻抗原理的失磁保護 163
8.5.3 發電機失磁保護的綜合解決方案 166
8.6 發電機的其他保護簡介 170
8.6.1 逆功率保護 170
8.6.2 低頻累加、突加電壓和啟停機保護 171
8.7 發變組保護特點 172
8.7.1 發變組縱差保護及發電機電壓側接地保護的特點 173
8.7.2 發變組阻抗保護及過激磁保護 173
8.7.3 發變組振蕩失步保護 176
練習與思考 179
第9章 母線保護及斷路器失靈保護 180
9.1 母線保護配置 180
9.1.1 母線故障的原因及處理方法 180
9.1.2 專用的母線保護配置 182
9.2 母線電流幅值差動保護 182
9.2.1 單母線完全電流幅值差動保護原理 183
9.2.2 雙母線同時運行時母差保護實現 184
9.2.3 母聯充電保護 186
9.2.4 母聯過流保護 187
9.2.5 母聯失靈與母聯死區保護 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的特點 189
9.3 電流比相母線保護 190
9.4 斷路器失靈保護 191
練習與思考 195
第10章 高壓電動機、電容器保護 196
10.1 電動機綜合保護 196
10.1.1 電動機綜合保護的配置 196
10.1.2 相電流速斷保護的整定計算 196
10.1.3 反時限負序過流保護 197
10.1.4 過熱保護 198
10.1.5 長啟動和正序電流保護 199
10.2 電力電容器保護 199
10.2.1 電容器的電流保護 199
10.2.2 電容器的電壓保護 201
10.2.3 零序電流、電壓保護 203
練習與思考 204
第11章 智能變電站繼電保護新技術 205
11.1 智能變電站體繫架構 205
11.2 智能變電站繼電保護繫統 206
11.2.1 非常規互感器 206
11.2.2 207
11.2.3 智能操作箱 208
11.3 智能變電站繼電保護建模技術 209
11.3.1 IEC61850標準體繫結構 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模型 213
11.4 智能變電站繼電保護GOOSE傳輸 221
11.5 繼電保護調試實例 224
11.5.1 測試儀PNF800的使用操作方法 224
11.5.2 220kV線路保護調試 235
11.5.3 母線保護調試 237
11.5.4 變壓器保護 239
練習與思考 239
參考文獻 240