电力系统保护与控制PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1 电力系统保护和控制的作用 1

1.2　继电保护装置的构成及对其基本要求 2

1.3　电力系统自动控制的内容及控制方式 4

1.3.1　电力系统自动控制的主要内容 5

1.3.2　电力系统的分层控制方式 6

第2章　电网的电流保护 9

2.1　单侧电源网络相间短路的电流保护 9

2.1.1 电磁型电流继电器 9

2.1.2　电流速断保护 11

2.1.3　限时电流速断保护 14

2.1.4　定时限过电流保护 16

2.1.5　电流保护的接线方式 19

2.2　多侧电源网络相间短路的方向性电流保护 20

2.2.1　方向性电流保护的工作原理 20

2.2.2　功率方向继电器的工作原理和动作方程 21

2.2.3　集成电路型功率方向继电器 24

2.2.4　功率方向继电器的动作特性 26

2.2.5　相间短路功率方向继电器的接线方式 26

2.2.6　双侧电源网络中电流保护整定的特点 28

2.3.1 中性点直接接地电网接地短路时零序分量的特点 30

2.3　中性点直接接地电网的接地保护 30

2.3.2　零序分量过滤器 31

2.3.3　三段式零序电流保护 33

2.3.4　方向性零序电流保护 35

2.4 中性点非直接接地电网的单相接地保护 37

2.4.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点和保护方式 37

2.4.2 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点与保护方式 40

第3章　电网的距离保护 44

3.1　距离保护的作用原理 44

3.2　阻抗继电器 45

3.2.1　不同特性阻抗继电器动作方程的推导 47

3.2.2　阻抗继电器的实现方法 54

3.2.3　阻抗继电器的精确工作电流 59

3.2.4　方向性继电器的死区及消除死区的方法 60

3.3　阻抗继电器的接线方式 61

3.3.1　对接线方式的基本要求 61

3.3.2　相间短路阻抗继电器的0°接线方式 61

3.3.3　接地短路阻抗继电器的零序电流补偿接线方式 63

3.4　距离保护的整定计算原则 64

3.5　影响距离保护工作的因素 66

3.5.1　短路点过渡电阻对距离保护的影响 67

3.5.2 电力系统振荡对距离保护的影响 68

4.1　微机型保护及控制装置的特点 76

第4章　微机型保护及控制装置初步 76

4.2　微机型保护及控制装置的硬件原理 77

4.3　微机型保护及控制装置的软件 83

4.4　微机型保护及控制装置的算法 88

第5章 自动并列装置及自动重合闸 93

5.1　并列操作的意义及并列方式 93

5.1.1　并列的意义和并列操作的重要性 93

5.1.2　并列的方式 94

5.1.3 自同期并列的一般原理 94

5.2.1　准同期并列的条件 96

5.2　准同期并列条件的分析 96

5.2.2　准同期并列条件的分析及整定 97

5.2.3　例子 101

5.3 自动准同期装置的基本原理 101

5.3.1 自动准同期装置的功能 101

5.3.2 自动准同期装置的构成 102

5.3.3　准同期并列合闸信号 102

5.3.4　恒定越前时间并列装置的控制逻辑 104

5.4　微机型恒定越前时间并列装置 105

5.4.1　微机并列装置的硬件结构 105

5.4.2　电压差控制 107

5.4.3　频率差控制 108

5.4.4　越前时间检测 109

5.5 自动重合闸的作用及对其基本要求 112

5.6　三相自动重合闸 113

5.6.1　单侧电源线路的三相一次自动重合闸 113

5.6.2　双侧电源线路的三相一次自动重合闸 115

5.6.3　重合闸与继电保护的配合 118

5.7　单相自动重合闸和综合重合闸 119

5.7.1　单相自动重合闸 119

5.7.2　综合重合闸简介 123

6.1.1　输电线路纵联保护的基本原理 124

6.1.2　输电线路纵联保护通道的构成原理 124

第6章　输电线路纵联保护 124

6.1　输电线路纵联保护的基本概念 124

6.1.3　输电线路纵联保护传送信号的分类 127

6.2　高频保护 128

6.2.1　方向高频保护 128

6.2.2　相差高频保护 131

6.2.3　高频闭锁距离保护 136

6.3　微波或光纤分相差动纵联保护 137

6.3.1　分相电流差动纵联保护 137

6.3.2　分相相位差动纵联保护 138

第7章 电力变压器保护及母线保护 139

7.1　电力变压器的保护方式 139

7.2　变压器的纵联差动保护 139

7.2.1　变压器纵联差动保护的基本原理和构成原则 139

7.2.2　变压器纵联差动保护不平衡电流产生的原因及消除方法 141

7.2.3　变压器纵联差动保护的整定计算原则 145

7.2.4　具有比率制动和二次谐波制动的差动继电器 146

7.2.5　鉴别波形间断角原理的差动继电器 149

7.2.6　微机型变压器纵联差动保护 150

7.3.1　低电压起动的过电流保护 153

7.3　变压器相间短路的后备保护 153

7.3.2　复合电压起动的过电流保护 154

7.4　变压器的过励磁保护 155

7.5　母线保护和断路器失灵保护简介 156

7.5.1　母线保护简介 156

7.5.2　断路器失灵保护简介 157

第8章　发电机励磁自动控制及保护 158

8.1　同步发电机自动励磁控制系统 158

8.1.1　励磁控制系统的任务 158

8.1.2　励磁控制系统的方式 163

8.1.3　对励磁控制系统的基本要求 167

8.2.1　三相桥式不可控整流电路 169

8.2　励磁系统中的整流电路 169

8.2.2　三相桥式全控整流电路 170

8.3 自动励磁调节装置原理及工作特性 174

8.3.1　励磁调节器的框图与特性 174

8.3.2　励磁调节器的工作原理 175

8.3.3　微机型自动励磁调节器 182

8.4　并联运行机组间的无功功率分配 185

8.4.1　一台无差特性与一台正调差特性机组的并联运行 185

8.4.2　一台负调差特性与一台正调差特性机组的并联运行 186

8.4.3　两台正调差特性机组的并联运行 186

8.4.4　多台机组并联运行的无功分配 187

8.5.1　励磁控制系统的传递函数 188

8.5　励磁自动控制系统的稳定性及对电力系统稳定性的影响 188

8.5.2　励磁自动控制系统的稳定性 189

8.5.3　励磁自动控制系统对电力系统稳定的影响 191

8.6　发电机的保护方式 196

8.7　发电机的纵联差动保护 197

8.8　发电机匝间短路的保护 198

8.8.1　横联差动电流保护 198

8.8.2　反应转子回路二次谐波电流的匝间短路保护 200

8.8.3　反应定子绕组零序电压的匝间短路保护 202

8.9.1　发电机定子绕组单相接地的特点 203

8.9　发电机的单相接地保护 203

8.9.2　利用零序电流构成的定子接地保护 205

8.9.3　利用零序电压构成的定子接地保护 205

8.9.4　100％定子接地保护简介 206

8.10　发电机的负序过电流保护 206

8.10.1　负序过电流保护的作用 206

8.10.2　反时限负序过电流保护 207

8.11　发电机励磁回路的接地保护 209

8.11.1　叠加直流电压方式的一点接地保护 209

8.11.2　叠加交流电压方式的一点接地保护 210

8.11.3　励磁回路两点接地保护 211

第9章 电力系统频率及有功功率的自动调节 212

9.1　概述 212

9.1.1　频率及有功功率调节的意义 212

9.1.2　电力系统频率及有功功率的分层控制 213

9.2　电力系统的频率特性 214

9.2.1 电力系统负荷的频率特性 214

9.2.2　发电机组的频率特性 215

9.2.3　电力系统的频率特性及其控制 219

9.2.4　联合电力系统的频率控制 220

9.3.1　概述 221

9.3　电力系统的自动调频方法 221

9.3.2　调频方法 222

9.4　电力系统频率调节系统的动态特性 228

9.4.1　调节系统的传递函数 228

9.4.2　频率调节系统的动态特性 234

9.5 电力系统有功功率经济分配控制 238

9.5.1　发电设备的经济特性 238

9.5.2　等微增率准则 239

9.5.3　考虑网络损耗的负荷经济分配 241

10.1.1　频率变化的动态特性 244

10.1　自动低频减载 244

第10章　其他安全自动控制装置简介 244

10.1.2 自动低频减载装置的工作原理 246

10.2　备用电源自动投入 250

10.2.1　概述 250

10.2.2　对BZT装置的基本要求 251

10.2.3　典型BZT装置及参数整定 252

10.3　其他安全自动控制装置 254

10.3.1　自动解列装置 254

10.3.2　水轮机组低频自起动装置 255

10.3.3 自动切机与电气制动 255

参考文献 256