电力系统继电保护PDF电子书下载

第一章关于继电保护的基本知识 1

一、电力系统继电保护的功用 1

目录 1

二、对继电保护的基本要求 2

三、继电保护的基本原理 4

四、继电器 7

五、电力系统短路时的基本向量图 14

第一章思考问题 18

第二章相间短路的电流、电压和阻抗保护 19

第一节瞬时动作的第Ⅰ段保护（速断保护） 19

一、问题的提出 19

二、电流、电压、阻抗保护第Ⅰ段的工作原理和整定计算原则 19

四、对第Ⅰ段保护的分析和评价 23

三、第Ⅰ段保护的灵敏性（保护范围） 23

五、关于可靠系数 25

第二节具有较小动作时限（0.5～1.2″）的第Ⅱ段保护（限时速断保护） 26

一、第Ⅱ段保护的作用 26

二、电流、电压、阻抗保护第Ⅱ段的工作原理和整定计算原则 26

三、第Ⅱ段保护灵敏性的校验 30

四、电力网接线对第Ⅱ段保护的影响——分支系数的考虑 31

五、三段式电流保护的单相原理接线图 33

第三节按躲开负荷参数整定的电流、电压和阻抗保护（第Ⅲ段保护） 33

一、保护的任务 33

二、按躲开负荷参数选择第Ⅲ段保护的起动值 34

三、按选择性的要求整定第Ⅲ段保护的动作时限 36

四、关于第Ⅲ段保护灵敏性的问题 37

第四节继电保护动作的方向性和功率方向元件的应用 39

一、问题的提出 39

二、方向性继电保护的工作原理 40

三、感应型功率方向继电器 41

四、对方向性保护的评价和保护的应用 44

第五节其它常用的电流、电压保护 45

一、反时限过电流保护 45

二 对称讨负荷保护 49

三、水轮发电机的过电压保护 49

第六节对电流、电压和阻抗保护的评价 50

一、关于电流和电压保护 50

三、关于三段式保护的应用和举例 51

二、关于阻抗保护 51

第二章思考问题 52

第三章 阻抗继电器和功率方向继电器的特性分析以及相间短路的电流、电压和阻抗保护的接线方式 53

第一节 利用复数阻抗平面分析复杂继电器的工作及其特性 53

一、基本原则 53

二、全阻抗继电器 55

三、方向阻抗继电器 57

四、偏移特性的阻抗继电器 58

五、功率方向继电器 59

六、关于将起动特性扩大的问题 60

第二节阻抗继电器和功率方向继电器的构成原理 61

一、比较量A、B、C、D的组成 61

二、根据转矩平衡原理工作的电磁型平衡继电器 65

三、把两个电压整流后进行绝对值比较的整流型继电器和晶体管继电器 67

四、根据相位比较原理工作的感应型继电器 69

五、根据相位比较原理工作的晶体管继电器 70

六、方向性继电器的死区及消除死区的方法 74

第三节相间短路电流保护的接线方式 75

一、接线方式的分类和接线系数 75

二、电力系统中性点的工作方式及其对继电保护的要求 77

三、三种接线方式的分析和比较 79

四、三段式电流保护的接线图举例 81

第四节 相间短路低电压保护的接线方式 83

第五节相间短路阻抗继电器的接线方式 83

一、对接线方式的基本要求 83

二、阻抗继电器的0°接线方式 84

一、对接线方式的基本要求 87

第六节相间短路功率方向继电器的接线方式 87

二、对90°接线方式的分析 88

第三章思考问题 90

第四章在不对称短路时利用零序和负序分量构成的继电保护 91

第一节在不对称短路时零序和负序分量的特点以及对称分量过滤器 91

一、接地短路时零序分量的特点 91

二、用以获得3U0和3 I0的零序分量过滤器 92

三、用以获得U2和I2的负序分量过滤器 94

第二节直接接地系统中接地短路的零序电流和方向保护 97

一、零序电流速断保护 97

二、零序电流限时速断保护 97

三、零序过电流保护 98

四、方向性零序电流保护 98

六、变压器中性点接地数目与分布的选择 100

五、方向性零序电流保护的接线图 100

七、零序电流保护的优缺点和应用范围 101

第三节直接接地系统中接地短路的阻抗（距离）保护 102

第四节非直接接地系统中单相接地故障的零序电压、电流和方向保护 104

一、中性点不接地系统中单相接地故障的特点 104

二、中性点不接地系统中单相接地保护的实现方法 107

三、中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障及其保护的实现方法 109

四、发电机内部单相接地的特点及发电机的接地保护 111

第五节利用负序分量构成的继电保护 115

一、用于发电机和变压器上的复合电压起动的过电流保护（后备保护） 115

二、用于大容量发电机（或变压器）的负序过电流和过负荷保护 116

三、负序和零序分量在高压电网继电保护中的应用 119

第四章思考问题 119

一、纵差动保护的基本原理 121

第五章差动原理的继电保护 121

第一节 纵联差动保护的基本原理和差动保护的不平衡电流 121

二、差动保护的不平衡电流 123

三、减小不平衡电流和提高差动保护灵敏性的措施 126

第二节发电机的纵差动保护 127

一、纵差动保护的作用 127

二、纵差动保护的整定计算和接线方式 127

三、纵差动保护的灵敏性 129

四、对发电机纵差动保护的评价 130

第三节变压器的纵差动保护 130

一、建成纵差动保护的基本原则 130

二、变压器纵差动保护的特点 131

三、变压器纵差动保护的整定计算原则 135

四、具有制动特性的差动继电器 136

五、鉴别波形原理的差动继电器 138

六、具有二次谐波制动的差动继电器 145

第四节母线的差动保护 147

一、单母线的完全差动保护 148

二、双母线同时运行元件固定联接的电流差动保护 149

三、双母线同时运行的母联相位差动保护 151

四电流比相式的母线保护 154

五1～10千伏母线的不完全电流差动保护 158

第五节短距离送电线路的纵差动保护 159

二、保护的高频部分概述 160

一、高频保护的作用原理和分类 160

第六节送电线路的高频保护 160

三、高频闭锁方向保护的基本原理 161

四、高频闭锁距离保护的基本概念 163

五、相差动高频保护的基本原理 164

六、高频保护的优缺点和应用范围 168

第七节横联差动保护 168

一、双回线路的横差动方向保护 169

二、用于双回线路电源端的电流平衡保护 174

三、对双回线路横差动保护的评价 175

四、发电机层间短路的横差动电流保护 175

第五章思考问题 177

第一节发电机励磁回路的接地保护 178

一、发电机励磁回路的接地故障 178

第六章电力系统中常用的其他保护 178

二、发电机励磁回路一点接地的保护 179

三、汽轮发电机励磁回路两点接地的保护 179

第二节发电机的失磁保护 181

一、发电机的失磁运行及其产生的影响 181

二、失磁保护的功用以及对它的要求 182

三、失磁保护的方式及其适用范围 182

四、反应发电机失磁时定子电流电压特征的阻抗保护 183

第三节变压器的瓦斯保护 185

一、瓦斯继电器的结构原理 185

二、瓦斯保护的接线 186

第六章思考问题 187

三、对瓦斯保护的评价 187

第七章影响继电保护正确工作的因素及防止对策 188

第一节电流互感器和电压互感器的影响 188

一、互感器误差的影响 188

二、电流互感器二次回路断线的影响 188

三、电压互感器一次和二次回路断线的影响 189

第二节短路点过渡电阻的影响 190

一、过渡电阻对各种保护的影响 190

二、防止过渡电阻影响的方法 193

第三节 电力系统振荡的影响 194

一、系统振荡时电流、电压以及它们之间角度的变化 195

二、系统振荡时继电器测量阻抗的变化 197

三、电力系统振荡与短路时异同的对比 198

四、电力系统振荡对各种继电保护的影响 199

六、利用负序分量起动的振荡闭锁装置的工作原理 201

五、对振荡闭锁装置的要求及其构成原理 201

七、利用两个整定值不同的继电器构成振荡闭锁装置的工作原理 202

第四节干扰对晶体管继电保护的影响 203

一、干扰信号的来源 204

二、抗干扰的措施 205

第七章思考问题 208

第八章 自动重合闸及其与继电保护的关系 209

第一节概论 209

一、自动重合闸在电力系统中的作用及技术经济意义 209

二、自动重合闸的分类 210

三、对自动重合闸装置的基本要求 210

第二节单侧电源送电线路的三相自动重合闸 211

一、电气式三相一次重合闸的接线和工作原理 211

二、晶体管型三相一次重合闸的接线和工作原理 214

三、重合闸动作时限的选择原则 215

四、重合闸与继电保护的配合 215

五、重合闸方式的选择原则 217

第三节双侧电源送电线路的三相自动重合闸 217

一、双侧电源线路重合闸的方式及其选择原则 218

二、非同步重合闸 220

三、具有同步检定和无电压检定的重合闸 222

四、双侧电源线路三相重合闸动作时限的选择原则 224

第四节单相自动重合闸 224

一、故障相选择元件 225

二、单相重合闸的原理接线图举例 225

三、单相重合闸动作时限的选择 228

第八章思考问题 229

四、单相重合闸的优缺点及其对继电保护的影响 229

第九章电力网和电气元件继电保护方式的选择原则 230

第一节对一些基本问题的总结 230

一、关于继电保护技术的发展过程 230

二、关于继电器 231

三、对继电保护的四个基本要求及其与保护方式选择原则之间的关系 232

四、关于主保护、后备保护和辅助保护 233

第二节电力网继电保护方式的选择 234

一、1～10千伏非直接接地电力网中架空线路及电缆线路的继电保护 234

二、35千伏及以上非直接接地电力网中架空线路和电缆线路的继电保护 234

三、110～330千伏直接接地电力网中架空线路的继电保护 235

一、发电机的继电保护 236

第三节 电气元件继电保护方式的选择 236

五、发电厂和变电所旁路断路器及母线联络断路器上的保护 236

四、各级电压网络中实际采用的保护方式举例 236

二、电力变压器的继电保护 240

三、发电机变压器组的继电保护 244

四、母线的继电保护 244

五、同步调相机的继电保护 246

六、异步电动机和同步电动机的继电保护 246

第九章思考问题 248

第十章继电保护基本教学实验 249

实验一继电保护基本原理的现场教学 249

实验二电磁型电流、电压和时间继电器的特性试验 256

实验三感应型功率方向继电器的特性试验 261

实验四 B C H—1型差动继电器的特性试验 264

实验五 自动重合闸装置的试验 267