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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 继电保护的基本原理 2

1.3 继电保护的组成及分类 3

1.4 对继电保护装置的要求 6

1.4.1 可靠性 6

1.4.2 选择性 7

1.4.3 速动性 8

1.4.4 灵敏性 8

1.5 继电保护的发展简史 9

思考题与习题 11

2.1.1 反应单一电气量的继电器 12

2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 12

第2章 电网的电流保护 12

2.1.2 电流速断保护 14

2.1.3 限时电流速断保护 16

2.1.4 定时限过电流保护 19

2.1.5 阶段式电流保护的应用及评价 22

2.1.6 电流保护的接线方式 25

2.2 电网相间短路的方向性电流保护 28

2.2.1 方向性电流保护的工作原理 28

2.2.2 功率方向继电器 30

2.2.3 相间短路功率方向继电器的接线方式 35

2.2.4 方向性电流保护的整定计算 41

2.2.5 对方向性电流保护的评价 42

2.3.1 接地时零序分量的特点 43

2.3 大电流接地系统的零序电流保护 43

2.3.2 零序分量过滤器 45

2.3.3 三段式零序电流保护 46

2.3.4 方向性零序电流保护 50

2.3.5 零序电流保护整定计算举例 53

2.3.6 对零序电流保护的评价 59

2.4 小电流接地系统的零序电流保护 60

2.4.1 中性点不接地系统中单相接地故障的特点 61

2.4.2 中性点不接地系统的接地保护 63

2.4.3 中性点经消弧线圈接地系统的特点 66

2.4.4 中性点经消弧线圈接地系统的接地保护 68

思考题与习题 69

3.1.1 距离保护的基本原理 74

3.1 距离保护的基本原理 74

第3章 电网的距离保护 74

3.1.2 三相系统中测量电压和测量电流的选取 75

3.1.3 距离保护的时限特性 79

3.1.4 距离保护的组成 80

3.2 阻抗继电器及其动作特性 81

3.2.1 用复数阻抗平面分析阻抗继电器的特性 81

3.2.2 比幅原理和比相原理 82

3.2.3 阻抗继电器的动作特性和动作方程 85

3.3 阻抗继电器的实现方法 90

3.3.1 幅值比较原理的实现 90

3.3.2 相位比较原理的实现 93

3.3.3 阻抗继电器的精确工作电流和精确工作电压 96

3.4.1 概述 98

3.4 影响距离保护正确工作的因素 98

3.4.2 过渡电阻对距离保护的影响 99

3.4.3 分支电路对距离保护的影响 103

3.4.4 电力系统振荡对距离保护的影响 106

3.4.5 距离保护的振荡闭锁 112

3.5 距离保护的整定计算和方法 115

3.5.1 距离保护的整定原则 115

3.5.2 距离保护的整定计算 115

3.5.3 整定计算举例 122

3.6 对距离保护的评价及应用范围 125

3.7 继电保护与变电站综合自动化 126

3.7.1 变电站综合自动化的基本原理和发展过程 126

3.7.2 变电站综合自动化发展过程 127

3.7.3 分散与集中相结合的分布式变电站综合自动化系统结构框图 128

3.7.4 变电站综合自动化的计算机局域网 129

思考题与习题 132

第4章 输电线路纵联保护 135

4.1 输电线路纵联保护的基本原理与类型 135

4.1.1 输电线路纵联保护的基本原理 135

4.1.2 输电线路纵联保护的基本类型 136

4.2 导引线纵联保护 136

4.2.1 导引线纵联保护的基本原理 136

4.2.2 导引线纵联保护的整定计算 139

4.2.3 导引线纵联保护的动作特性 140

4.2.4 带制动特性的纵联保护 141

4.3.1 高频通道的构成原理 143

4.3 输电线高频保护基本概念 143

4.3.2 高频通道的工作方式 145

4.3.3 高频保护的类型 146

4.4 方向高频保护 146

4.4.1 方向高频保护的基本原理 146

4.4.2 电流启动方式的高频闭锁方向保护 147

4.4.3 方向元件启动方式的高频闭锁方向保护 148

4.4.4 远方启动方式的高频闭锁方向保护 149

思考题与习题 150

第5章 自动重合闸 151

5.1 自动重合闸的作用及基本要求 151

5.1.1 自动重合闸的作用 151

5.1.4 对自动重合闸的基本要求 152

5.1.3 装设重合闸的规定 152

5.1.2 采用自动重合闸的不利影响 152

5.1.5 自动重合闸的类型 153

5.2 单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸 154

5.3 双侧电源线路的三相一次自动重合闸 155

5.3.1 双侧电源线路自动重合闸的特点 155

5.3.2 双侧电源线路自动重合闸的主要方式 156

5.4 具有同步检定和无电压检定的重合闸 158

5.5 重合闸动作时限的选择原则 159

5.5.1 单侧电源线路的三相重合闸 160

5.5.2 双侧电源线路的三相重合闸 160

5.6 自动重合闸装置与继电保护的配合 161

5.6.1 自动重合闸前加速保护 161

5.6.2 重合闸后加速保护 162

5.7.1 单相自动重合闸与保护的配合关系 163

5.7 单相自动重合闸 163

5.7.2 单相自动重合闸的特点 164

5.8 综合重合闸简介 166

5.9 750kV及以上特高压输电线上重合闸的应用 167

5.9.1 三相重合闸在特高压输电线上的应用问题 167

5.9.2 单相重合闸在特高压输电线上的应用问题 167

思考题与习题 168

第6章 电力变压器保护 169

6.1 电力变压器的故障、异常工作状态及其保护方式 169

6.2 变压器的纵差保护 171

6.2.1 变压器纵差保护的基本原理 171

6.2.2 不平衡电流产生的原因 172

6.2.3 变压器的励磁涌流 174

6.2.4 减小不平衡电流的措施 175

6.2.5 纵差保护的整定计算 178

6.2.6 二次谐波制动的差动继电器 179

6.3 变压器的瓦斯保护 181

6.3.1 瓦斯继电器的工作原理 181

6.3.2 瓦斯保护接线 183

6.4 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护 183

6.4.1 过电流保护 184

6.4.2 低电压启动的过电流保护 185

6.4.3 复合电压启动的过电流保护 185

6.4.4 负序过电流保护 187

6.4.5 过负荷保护 188

6.5 变压器接地短路的后备保护 188

6.5.1 中性点直接接地变压器的零序电流保护 189

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 190

思考题与习题 191

第7章 发电机继电保护 193

7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护方式 193

7.1.1 发电机的故障和异常运行状态 193

7.1.2 大型发电机组的特点及对继电保护的要求 194

7.1.3 发电机保护装设的原则 194

7.2 发电机的纵差动保护 196

7.2.1 工作原理 196

7.2.2 整定原则 197

7.3 发电机定子绕组匝间短路保护 199

7.3.1 装设匝间短路保护的必要性 199

7.3.2 单继电器横差保护 200

7.3.3 定子绕组零序电压原理的匝间短路保护 202

7.4 发电机定子绕组单相接地保护 203

7.4.1 发电机定子绕组单相接地的特点 203

7.4.2 利用零序电流构成的定子接地保护 205

7.4.3 利用零序电压构成的定子接地保护（用于发电机变压器组） 206

7.4.4 利用三次谐波电压构成100％的定子绕组单相接地保护 208

7.5 发电机的失磁保护 211

7.5.1 发电机失磁运行的后果 211

7.5.2 发电机失磁后的机端测量阻抗 212

7.5.3 发电机失磁保护的 218

辅助判据 218

7.5.4 失磁保护的构成方式 218

7.6.1 发电机逆功率保护 219

7.6 发电机的其他保护 219

7.6.2 发电机低频保护 220

7.6.3 过电压保护 220

7.6.4 失步保护 221

思考题与习题 221

第8章 母线保护 223

8.1 母线的故障及装设保护的原则 223

8.2 母线差动保护的基本原理 225

8.2.1 完全电流差动母线保护 226

8.2.2 高阻抗母线差动保护（也称电压差动母线保护） 227

8.2.3 具有比率制动特性的电流差动母线保护 228

8.2.4 电流比相式母线保护 230

8.3.1 元件固定连接的双母线电流差动保护 234

8.3 双母线的差动保护 234

8.3.2 母联电流比相式母线差动保护 236

8.3.3 双母线保护的其他方法 237

8.4 一个半断路器接线的母线保护 238

8.5 断路器失灵保护简介 239

8.6 母线保护的特殊问题及其对策 241

8.6.1 母线运行方式的切换及保护的自适应 241

8.6.2 电流互感器的饱和问题及母线保护常用的对策 242

思考题与习题 243

第9章 微机继电保护 245

9.1 概述 245

9.1.1 计算机在继电保护领域中的应用和发展概况 245

9.1.2 微机继电保护装置特点 245

9.2.1 微机保护的硬件组成 246

9.2 微机保护的硬件构成原理 246

9.2.2 数据采集系统 247

9.2.3 CPU主系统 253

9.2.4 开关量输入输出电路 253

9.3 微机保护的特征量算法 255

9.3.1 数字滤波 255

9.3.2 正弦函数的算法 256

9.3.3 傅里叶算法 259

9.3.4 解微分方程算法 261

9.3.5 与信号频率无关的算法 263

9.3.6 滤序算法和频率算法 264

9.3.7 复数求模值方法 267

9.4 微机保护装置的软件构成 269

9.5.1 干扰和干扰源 271

9.5 提高微机保护可靠性的措施 271

9.5.2 微机保护装置的硬件抗干扰措施 275

9.5.3 微机保护装置的软件抗干扰措施 277

9.6 微机保护技术发展趋势 280

9.6.1 高速数据处理芯片的应用 280

9.6.2 微机保护的网络化 281

9.6.3 保护、控制、测量、信号、数据通信一体化 281

9.6.4 继电保护的智能化 282

思考题与习题 284

附录1 常用文字符号 285

附录2 短路保护的最小灵敏系数 288

参考文献 290