继电保护的应用PDF电子书下载

译者序 1

原序 1

第一章引言及一般基本知识 1

作者：J．L．布列克勃恩 1

Ⅰ． 引言 1

Ⅱ．继电器分类 1

目录 1

Ⅲ．继电保护系统及其设计 2

A．设计准则 3

B．影响继电器工作的因素 4

C．保护范围 5

Ⅳ．保护继电器的应用 6

A．系统结线 6

B． 现有系统保护及其运行经验 6

C．需要保护的程度 6

E． 最大负荷，互感器数据和阻抗 7

D．故障探讨 7

第二章基本的继电器部件 8

作者：J．V．克里塞和J．L．布列克勃恩Ⅰ． 引言 8

Ⅱ．相序网络 8

A．零序网络 8

B． 复合相序电流网络 8

C． 相序电压网络 9

Ⅲ．本逻辑回路 10

A．故障检测和数据处理单元 11

B．放大单元 17

C．辅助单元 18

Ⅳ．集成电路 24

A．运算放大器 24

B．基本运算放大器单元 25

C．运算放大器的继电器应用 28

A．静电感应 33

Ⅰ．引言 33

B．电磁感应 33

第三章防御暂态过程及电涌的 33

保护 33

作者：W．A．埃尔莫 33

C．差态和共态的分类 34

Ⅱ．起源于高压系统的暂态过程 34

A．电容器的投切 34

B．母线的断电 35

C．输电线路的投切 36

D． 耦合电容式电压互感器（CCVT）的投切 36

E．其他暂态过程 36

Ⅲ．起源于低压系统的暂态过程 36

A．直流线圈的断开 36

C． 电流互感器的饱和 37

Ⅹ．负序电压继电器 37

B．直流电路的加压带电 37

D．直流电源的接地 38

A．隔离 38

Ⅳ．保护措施 38

B．在噪声源处抑制 39

C． 用终端负载来抑制 40

D． 用屏蔽来抑制 40

E．用扭绞线对来抑制 40

F．控制电缆的辐向布线 40

G．缓冲器 41

H．增加功耗 41

第四章继电保护用的仪用互感器 42

作者：W．A．埃尔莫 42

Ⅰ． 引言 42

Ⅱ．电流互感器 42

A．等值电路 42

B． 电流互感器性能的概略计算 43

C．直流饱和 50

D．剩磁 52

Ⅲ． 电压互感器和耦合电容式电 53

压互感器 53

A． 电压互感器的等值电路 53

B． 耦合电容式电压互感器 53

C． 中性点“倒置” 55

第五章发电机保护 56

作者：W．A．埃尔莫 56

Ⅰ．引言 56

Ⅱ．故障检测 56

Ⅲ．接地保护 58

Ⅳ．后备保护 60

A．不对称故障 60

B．对称故障 62

Ⅴ．过负荷保护 63

Ⅶ．失磁保护 64

Ⅵ．超速保护 64

Ⅷ．KLF和KLF-1型继电器的特性 66

曲线 66

Ⅸ． 两段KLF保护方式 67

Ⅹ．防止发电机作为电动机运行的 69

保护 69

Ⅺ．磁场回路接地保护 70

Ⅻ．水轮发电机的交流过电压保护 72

ⅩⅢ．发电机低周波保护 73

ⅩⅣ．推荐的保护方式 74

ⅩⅤ．失步 保护 76

ⅩⅥ．厂用电母线的切换装置 76

Ⅱ．相间保护 78

Ⅰ．引言 78

作者：W．A．埃尔莫 78

第六章电动机保护 78

Ⅲ．接地保护 79

Ⅳ．转子卡住保护 81

Ⅴ．过负荷保护 83

Ⅵ．热继电器 84

A．CT型和DT-3型继电器 84

B． 热模拟式继电器 85

Ⅶ．过负荷保护用的COM型继电器 86

Ⅷ．低电压保护 87

Ⅸ．相序保护 87

Ⅺ．相间不平衡保护 89

Ⅻ． 负序电流继电器 89

ⅩⅢ．失步保护 90

ⅩⅣ． 失磁 90

ⅩⅤ．典型的组合应用 91

第七章变压器和电抗器保护 94

作者：H．J．李 94

Ⅰ． 引言 94

Ⅱ． 励磁涌流 94

A．起始涌流 94

B．再生涌流 97

C．谐振涌流 97

Ⅲ． 变压器保护用的差动继电器 98

A．对涌流降低灵敏度的差动继电器 98

B． 带谐波制动的差动继电器 100

Ⅳ． 变压器差动保护的一般准则 102

Ⅴ． 使用变压器差动继电器时的 104

校核实例 104

A．双绕组变压器 104

B．三绕组变压器 109

A． 带有谐波制动继电器监控的差动保护 112

Ⅵ． 变压器差动保护的典型应用 112

B． 带有降低灵敏度用的电阻器的差动保护 113

C．系统中△侧有接地的中性点 113

D．由单相变压器组成的三相变压 113

器组 113

E．发电机-变压器单元的保护 114

F． 突压式继电器（SPR） 116

G．过电流和后备保护 117

H． 用作后备保护的距离继电器 117

I．带有HRU补充的过电流继电器 117

Ⅶ． 工业和民用电力变压器的典型 117

保护电路 117

Ⅷ． 变压器组的远方跳闸 121

Ⅸ．相角调整器和电压调整器的 121

保护 121

Ⅺ．互联ㄚ-△接线变压器的保护 124

Ⅹ． 曲折接线变压器的保护 124

Ⅻ．并联电抗器的保护 126

A． 并联电抗器的应用 126

B．压力上升率保护 127

C．过电流保护 128

D．差动保护 128

E．△接线系统上的电抗器 129

F．匝间故障 130

第八章母线保护 131

作者：H．J．李 131

Ⅰ． 引言 131

Ⅱ．线性耦合器差动系统 131

A．线性耦合器母线保护的应用 134

B． 线性耦合器母线保护的整定实例 134

Ⅰ．多制动差动系统 137

D．优点和试验要点 137

C．线性耦合器的频率响应 137

Ⅳ． 高阻抗差动系统 139

Ⅴ．KAB母线保护的整定实例 142

A． 电压元件的整定 142

B．IT电流元件的整定 143

Ⅵ． 包括变压器组的母线保护 143

Ⅶ． 其他母线保护方案 145

A． 过电流差动继电保护 145

B．不完全差动继电保护 145

C．方向比较继电保护 145

D．故障汇流方式（仅对接地故障保护） 145

J．L．布列克勃恩 146

Ⅰ． 引言 146

A．线路保护技术 146

作者：J．V．克里塞和 146

第九章 电线及线路保护 146

B． 防御线路故障的继电保护系统 147

C． 保护方式的选择 147

Ⅱ． 配电线路的保护 148

A． 继电器在辐射形馈电线路上的应用 148

B．整定配合 149

D． 过电流继电器抽头的选择 150

C． 配合时间间隔 150

E． 长时间停电后冷负荷涌流的影响 151

F．过电流继电器时间曲线的选择 151

G．速动跳闸的应用 153

H．相间继电器和接地继电器 155

I．熔断器和继电器的配合 155

J．与自动开关和分段开关相配合 156

K．配电线路保护系统 157

L．与低压断路器相配合 157

A． 采用方向继电器的准则 162

Ⅲ．输配电线路的保护 162

B． 单电源环形线路的过电流保护 163

C． 单电源环形线路上的配合 164

D． 用反时限距离继电器保护单电源环形线路 164

E．带有支接线的环形线路保护 165

F． 环形短线路 166

G． 多电源环形线路的过电流保护 166

H． 多环路系统的配合 166

Ⅰ． 用反时限距离继电器保护多电源环形线路 174

Ⅳ． 输电线路的保护 176

A．距离继电器的基本原理 176

B． K-DAR相间距离继电器 179

C．助增对距离继电器的影响 184

D． 支接变压器组的影响 185

E．距离继电器的区段式保护 186

F． 线路终端变压器组的距离保护 188

G．距离继电器的特性 190

H． 电弧电阻和相间距离继电器 195

Ⅰ．距离继电器的应用及整定实例 197

Ⅴ．接地保护 200

A．配电线路保护 200

B． 输配电线路保护 201

C． 接地方向继电器的极化量 202

D．互感和接地继电器的方向性问题 206

E用于接地保护的负序方向元件 209

F． 对接地继电器极化方式的分析 209

G． 接地距离继电器的基本原理 210

H．KDXG电抗接地距离继电器 213

Ⅰ．SDG型固态接地距离继电器 215

J．故障电阻和接地距离继电器 217

K．互感阻抗和接地距离继电器 218

L．输电线路保护 221

Ⅵ．带串联补偿的输电线路保护 222

Ⅶ．直流系统保护 223

A．直流继电器的主要类型 224

B．直流设备保护 224

C．线路保护 225

D．高压直流输电 225

A．不接地系统的接地故障 226

Ⅱ．不接地系统 226

Ⅰ． 引言 226

J．V．克里塞 226

作者：J．L．布列克勃恩和 226

装置 226

第十章系统接地及其继电保护 226

B． 不接地系统的接地检测 228

Ⅲ． 电抗接地 229

A． 高电抗接地 229

B．谐振接地 230

Ⅳ．电阻接地 232

C．低电抗接地 232

A．低电阻接地 233

B． 高电阻接地 233

Ⅴ．灵敏的接地保护装置 234

A．接地过电流继电器配普通电流互感器 235

B．接地乘积继电器配普通电流互 237

感器 237

C．接地过电流继电器配零序电流互感器 238

Ⅵ． 三相四线制系统的接地保护 239

A． 单点接地的四线制系统 239

B． 多点接地的四线制系统 239

第十一章用计算机选择保护及计 240

算定值 240

作者：V．F．克和 240

R．A．威尔逊 240

Ⅰ． 引言 240

A．电流／阻抗的应用数据 241

Ⅱ．保护装置配合程序的构成 241

B．装置的配合 242

C．装置的动作检查 243

Ⅲ． 系统响应图 244

A．被降低灵敏度的装置 244

B． 绘制配合图 245

C． 改进系统的工况 245

Ⅳ．程序的应用 247

A． 数据检查研究 248

B．配合研究 249

C． 最后配合研究 250

作者：J．V．克里塞 252

A．栅型网络 252

Ⅱ． 网络的保护 252

Ⅰ． 引言 252

工厂联络线保护及自动 252

第十二章 网络保护，电力公司与 252

切换电路 252

B． 区点网络 256

Ⅲ． 电力公司与工厂联络线的保护 262

A．单回线末端接入或分支接入变 262

压器 262

D．双回线末端接入或分支接入变 263

压器 263

C． 由环形系统对工厂供电 263

B．单回线末端接入或分支接入高压侧断路器 263

E． 工厂末端变电站 264

F．工厂的保护装置 264

Ⅳ． 自动切换电路 268

A． 大量负荷的自动切换 268

B．用电电压的自动切换 271

D．重要负荷的高速自动切换 272

C． 自动切换电路的选用设施 272

第十三章 带辅助导线的纵联保护 274

装置 274

作者：R．E．雷 274

Ⅰ． 引言 274

Ⅱ． HCB和HCB-l型带辅助导线的 274

纵联保护系统 274

Ⅲ． 整定HCB和HCB-1型继电器的 277

准则 277

Ⅳ． 整定HCB-1型继电器的实例 279

A．相间故障的整定 280

B． 接地故障的整定 280

C．制动抽头的整定 280

Ⅴ．继电器系统的试验 280

B．外来电压 281

A． 串联电阻和并联电容 281

Ⅵ． 辅助导线的要求 281

Ⅶ．辅助导线的保护装置 283

A．推荐用于50～60赫感应电压的 283

保护 283

B． 防止电站接地网电位升高的保护 284

Ⅷ． 辅助导线的监视 286

A．短路 286

B．开路 287

C． 倒换导线的极性 287

D．接地 287

E．传送跳闸 287

第十四章继电保护装置的纵联通道 288

作者：H．W．伦斯纳 288

Ⅰ． 引言 288

D．绝缘静电导线 289

C．线路耦合 289

E． 载波机的主要元件 289

A．频率范围 289

B． 运行方式 289

Ⅱ． 电力线载波通道 289

F． 电力线路的特性 294

G．支接线路 299

H． 动力电缆上的载波 301

I． 电缆-架空混合线路 302

J．载频电力变压器 303

K．模型分析 304

L．系统损失 309

M． 电力线载波应用举例 310

Ⅲ．载波发送机和接收机 313

A． 通-断载波 313

B． 通-断载波的应用 313

C．移频载波 315

D． 三频率运行 317

E． 射频混合器的使用 318

F．无射频混合器时发送机的并联 321

运行 321

G． 其他用途 321

H． 移频载波机上的电话通道 322

Ⅳ．音频通道 323

A． 用于传送跳闸系统的TA3型音频装置 323

B． 用于传送跳闸系统的DIT-1型音频装置 325

C． 用于相位比较式继电保护系统的TA2．2型音频装置 328

D．要求的通道延时特性 330

E． 分相相位比较式继电保护用的DIT-4型数字音频系统 331

F． 音频用的导线-线路通道 332

Ⅴ．微波通道 334

H．纵联保护系统的分类 335

Ⅰ． 引言 335

A． 按通道的用途分类 335

B． 按故障检测原理分类 335

器的跳闸系统 335

纵联保护系统和断路 335

第十五章输电线路的继电保护： 335

作者：R．E．雷 335

Ⅲ． 方向比较式纵联保护系统 336

A． 方向比较闭锁系统 336

B． 方向比较解除闭锁系统 338

C．超范围传送跳闸系统 339

D． 允许式和非允许式欠范围传送跳闸系统 341

E．方向比较式纵联保护系统总结 342

Ⅳ． 相位比较式纵联保护系统 342

A．单半周比相闭锁系统 343

B．双半周比相解除闭锁系统 345

C． 双半周比相传送跳闸系统 347

D． 分相相位比较系统 348

A． 暂态闭锁 353

E． 相位比较式纵联保护系统总结 353

Ⅴ． 额外的安全和保护技术 353

B．电压消失 355

C．解除闭锁和传送跳闸纵联系统的断路器开路逻辑 355

Ⅵ．输电线路纵联保护系统的选择 355

A．通道选择 355

B． 用微波或音频通道的保护系统 357

C． 用移频载波通道的保护系统 359

D． 用通-断载波通道的保护系统 359

E．附加的系统选用设备 360

F． 重合闸系统的选择 362

Ⅶ．断路器的跳闸系统 362

A． 分相跳闸 362

B ． 单相跳闸 362

Ⅷ． 断路器的非全相保护 366

C．选相跳闸 366

Ⅸ． 直接传送跳闸系统 368

A．变压器保护 368

B．并联电抗器保护 368

C．远方断路器失灵保护 369

D．直接跳闸通道的选择 369

E． 频率偏移（FSK）通道用于直接跳闸 369

第十六章 多终端线路、分支线路 371

和弱供电终端的保护 371

作者：W．L．欣曼 371

Ⅰ． 引言 371

Ⅱ． 多终端线路保护 372

A．距离继电器及其整定值 372

B． 多终端线路的纵联保护 377

Ⅲ． 分支线路保护 383

B． 接地继电器的整定值 384

A．距离继电器的整定值 384

C． 支接变压器的保护 385

D． 闭锁终端 385

Ⅳ． 弱供电终端保护 386

A．交流辅助导线系统 386

B． 方向和相位比较闭锁纵联系统 386

C．允许式纵联系统 387

E．总结 388

D． 欠范围纵联系统 388

第十七章后备保护 389

作者：W．L．欣曼 389

Ⅰ． 引言 389

Ⅱ．远后备与近后备保护的关系 390

A． 远后备保护 390

B． 近后备保护和断路器失灵保护 392

C． 带断路器失灵保护的远后备保护的应用 393

A． 单回路／单断路器母线 394

Ⅲ． 断路器失灵／近后备保护的 394

应用 394

B． 一个半断路器和环形母线 395

Ⅳ．时限特性 397

Ⅴ． 断路器失灵／近后备保护继电器的特性 398

A． 电流检测继电器 398

B． 时间继电器 398

C． 辅助继电器 399

D．多点跳闸辅助继电器 399

E． 静态断路器失灵继电器 399

第十八章 系统稳定和失步保护 400

作者：W．A．埃尔莫 400

Ⅰ． 引言 400

Ⅱ． 静态稳定 400

Ⅲ． 暂态稳定 401

关系 402

Ⅳ． 摆动期间继电器的各项电气量 402

Ⅴ． 失步状态的后果 404

A．距离继电器 404

B． 方向比较系统 405

C． 相位比较或辅助导线系统 405

D．传送跳闸电路 405

E．断路器 405

Ⅵ．失步保护 406

A． 发电机的失步保护 406

G．重合闸 406

F． 过电流继电器 406

B． 输电线路的失步保护 407

Ⅶ．失步保护的基本原理 408

Ⅷ． 失步保护方案 408

A．偏移距离继电器方案 408

B． 同心圆方案 409

A．机电型 410

C．遮挡器方案 410

Ⅸ． 用于失步保护的继电器 410

B．固态型 412

Ⅹ． 失步保护系统的选择 416

第十九章重合闸与同步 417

作者：W．A．埃尔莫 417

Ⅰ． 引言 417

Ⅱ． 选用重合闸系统要考虑的问题 417

A． 用一次还是多次重合闸继电器 417

B．选择性重合闸 417

C． 三相重合闸的去游离时间 418

D．同步检验 418

E． 线路有电压、母线无电压／母线有电压、线路无电压的控制 418

F． 瞬动跳闸闭锁 418

G． 中间闭锁 418

Ⅲ．应用瞬动重合闸装置时要考虑 419

K． 影响重合闸应用的因素 419

的问题 419

I．制止控制 419

J． 跳闸控制 419

H． 与监视控制相配合 419

A． 无反馈故障功率和所带电动机负荷为最小的馈电线路 420

B．带有自备发电设备的工厂的单回联络线路 420

C． 两端都有电源的线路 420

Ⅳ． 重合闸继电器及其动作 420

A． 断路器的动作情况 420

B．一次重合闸继电器 421

C． 多次重合闸继电器 425

Ⅴ．同步检验 428

Ⅵ． 不带电线路或不带电母线的重合闸 430

Ⅶ．选择性起动 431

Ⅷ． 自动同步 432

Ⅱ．频率下降的速度 433

Ⅰ． 引言 433

第二十章减负荷和频率继电保护 433

作者：E．A．尤德伦 433

Ⅲ． 系统运行的限制 436

Ⅳ． 减负荷 436

Ⅴ．频率继电器 437

A．CF-1型感应盘式低频继电器 437

B． KF型感应筒式低频继电器 438

C．SDF-1型数字式固态低频继电器 439

Ⅵ．制订一减负荷方案 441

A． 最大预定过负荷 441

B． 减负荷的轮数 441

C． 每一轮减负荷的大小 442

D．频率整定值 442

E． 时间延时 444

F． 频率继电器的位置 445

Ⅶ． 工业系统中的某些专门措施 446

Ⅷ．恢复供电 449

Ⅸ． 其他频率继电器的应用 450

第二十一章保护继电器的试验和 452

维护 452

作者：L．J．舒尔泽 452

Ⅰ． 引言 452

Ⅱ．试验的任务 452

Ⅲ．典型的继电器试验 453

Ⅳ． 继电器的试验设备 454

Ⅴ．试验结线 455

Ⅵ． 用负荷电流进行电压极化接地继电器的试验 457

附录Ⅰ 在继电保护中常用的公式 460

附录Ⅱ 电力系统保护装置的代号 464

及功能 464

参考文献 473