变压器及中低压网络数字式保护PDF电子书下载

目录 1

前言 1

角注符号说明 1

第一章电网故障分析 1

第一节对称分量法和短路故障时的复合序网 1

一、对称分量法 1

二、短路故障时的复合序网 2

三、关于零序网络 11

第二节小电流接地电网单相接地分析 17

一、中性点不接地电网单相接地 17

二、中性点经消弧线圈接地电网单相接地 26

三、中性点经高电阻接地电网单相接地 31

第三节中性点不接地电网正常运行时的中性点位移 32

一、电网的不对称度 33

二、电网的阻尼率 33

一、正常运行时的中性点位移 34

第四节补偿电网的中性点位移 34

二、单相接地时的中性点位移 36

三、断线故障时的中性点位移 36

第五节关于过补偿与欠补偿的特性 38

第六节中性点直接接地电网单相接地分析 40

一、关于接地电流 40

二、保护安装处的三相电流及其突变量 40

三、保护安装处零序电压与零序电流间的相位关系 42

五、保护安装处正序电压突变量与正序电流突变量间的相位关系 43

四、保护安装处负序电压与负序电流间的相位关系 43

六、保护安装处的正序电压与故障前电压间的相位关系 44

七、故障点电流、电压的相量关系 44

八、关于非故障相电压 45

第七节两相相间短路故障分析 46

一、关于短路电流 46

二、保护安装处的三相电流及其突变量 46

四、故障点与保护安装处电流、电压间相位关系 47

三、保护安装处负序电压与负序电流间的相位关系 47

第八节两相接地短路故障分析 48

一、小电流接地电网中两相接地故障分析 49

二、单电源线路上异地不同名相两点接地分析 50

第九节变压器两侧电压、电流关系 52

一、电压、电流对称分量经变压器的变换 52

二、d侧ab相短路 54

三、YN侧B相接地 56

四、YN侧BC相短路 58

第十节400V网络中短路故障计算 59

一、计算原则 59

二、低压元件阻抗 59

三、习取Req、Xeq 65

四、短路电流计算 65

第二章数字滤波和继电保护算法 67

第一节电压、电流数字量的形成 67

二、冲激函数与连续时间系统的冲激响应 72

第二节连续时间系统的频率特性和冲激响应 72

一、连续时间系统的频率特性 72

三、H（f）与h（t）间的关系 73

第三节离散时间系统的单位冲激序列和频率特性 74

一、单位冲激序列与离散时间系统的单位冲激响应 74

二、离散时间系统的频率特性 75

三、H（ei？Ts）与h（n）间的关系 75

第四节Z变换和差分方程 75

一、Z变换 75

二、Z反变换 77

三、差分方程 79

第五节数字滤波器 80

一、数字滤波器的频率特性 80

二、非递归数字滤波器（FIR滤波器） 80

三、递归数字滤波器（IIR滤波器） 85

一、非周期分量电流的抑制 86

第六节计算故障电流的算法 86

二、故障电流的计算方法 89

第七节傅氏算法 93

一、基本原理 93

二、傅氏算法的滤波能力分析 94

三、频率偏差对傅氏算法的影响 96

第八节移相算法 98

一、差分算法移相 98

二、时差移相运算 98

三、短数据窗移相算法 99

第九节序分量计算方法 100

一、零序电流的计算方法 101

二、负序电流的计算方法 101

三、正序电流的计算方法 103

四、复合序电流的计算方法 103

一、突变量提取 104

第十节突变量提取和浮动门槛技术 104

二、突变量电流受频率偏差的影响 105

三、浮动门槛技术 106

第十一节故障方向计算方法 107

一、相位比较算法 107

二、零序方向元件的算法 110

三、负序方向元件的算法 112

四、正序突变量方向元件的算法 114

五、反映相间短路故障方向元件的算法 114

第十二节线路故障阻抗的计算方法 118

一、R-L串联模型算法 118

二、傅氏算法 119

三、正弦函数模型算法 120

第十三节频率测量和采样频率的自动跟踪 123

一、频率测量 123

二、采样频率自动跟踪 124

一、电流、电压的测量算法 125

第十四节电气量测量算法 125

二、P、Q、cos？的测量算法 126

第三章数字式变压器保护 128

第一节电流互感器特性 128

一、电流互感器误差特性 128

二、电流互感器的稳态饱和特性 133

三、电流互感器的暂态饱和特性 137

第二节 变压器的故障和保护配置 144

一、变压器的故障和不正常运行工况 144

二、变压器保护配置 144

第三节变压器纵差动保护接线 145

一、纵差动保护基本工作原理 145

二、常规纵差动保护接线 146

三、数字式纵差动保护接线 147

第四节数字式变压器纵差动保护 150

一、实施数字式变压器纵差动保护遇到的问题 150

二、关于变压器的励磁涌流及其识别技术 151

三、区外短路故障时差动回路的最大不平衡电流及其内部短路故障时灵敏度提高 160

四、外部短路故障切除时纵差动保护不应发生误动作 168

五、关于电流互感器饱和影响 169

六、关于电流互感器断线闭锁 169

第五节数字式纵差动保护整定计算 170

一、变压器各侧电流相位校正和电流平衡调整 170

二、比率制动特性参数整定 171

三、内部故障灵敏度计算 174

第六节变压器内部短路故障时纵差动保护灵敏度分析 175

一、变压器内部短路故障分析 175

四、谐波制动比整定 175

五、差动电流速断保护定值 175

二、变压器内部短路故障时流入差动回路的电流 180

三、纵差动保护的差动电流 181

四、纵差动保护的制动电流 182

五、灵敏度比较分析 182

一、工作原理 184

第七节数字式变压器零序比率纵差动保护 184

二、零序差动继电器动作特性 186

三、零序比率纵差动保护灵敏度分析 186

四、整定计算 188

第八节变压器的过励磁保护 189

一、变压器的过励磁 189

二、过励磁保护 191

三、过励磁对纵差动保护的影响 192

第九节变压器相间短路故障的后备保护和过负荷保护 193

一、复合电压闭锁的（方向）过电流保护 194

二、负序电流和单相低电压起动的过流保护 201

三、阻抗保护 204

四、过负荷保护（信号） 210

第十节变压器的零序（接地）保护 211

一、关于零序方向元件 212

二、变压器零序（接地）保护逻辑框图 213

三、双绕组升压变压器的零序（接地）保护 214

四、三绕组升压变压器的零序（接地）保护 218

五、降压变电所变压器的零序（接地）保护 219

六、自耦变压器零序（接地）保护特点 219

第十一节变压器的非全相运行保护 219

第十二节低压变压器的综合保护 221

一、综合保护的功能 221

二、整定计算 223

三、关于低压侧的零序电流保护 226

第四章数字式输电线路保护 230

第一节数字式电流纵差动保护 230

一、电流差动保护工作原理 230

二、关于数据的传输 238

三、数据同步 243

四、数据检错 246

五、关于电容电流补偿 257

六、关于电流互感器饱和 258

七、电流互感器二次回路断线 260

八、差动保护原理性逻辑框图 261

九、关于信息传输延时 262

十、关于零序差动保护的灵敏度 262

第二节数字式距离保护 264

一、距离保护起动 264

二、距离保护中的阻抗测量元件 265

三、振荡闭锁 281

四、断线失压闭锁 290

五、距离保护中的相继速动 291

六、距离保护中的后加速 292

第三节输电线路零序方向电流保护 292

一、关于零序方向元件的工作 293

二、关于零序电流的定值 293

三、零序方向元件配置 294

第四节10/35kV线路保护 296

四、零序电流保护中的后加速 296

一、三段式电流保护 297

二、方向电流保护 301

三、低电压闭锁的方向电流保护 302

四、低周减载、低压减载 303

五、重合闸和保护加速 304

六、遥测、遥控、遥信功能 306

第五节小电流接地电网中单相接地检测 306

一、中性点不接地电网中单相接地检测 307

二、中性点经消弧线圈接地电网中单相接地检测 311

第六节自适应电流速断保护 312

一、短路故障类型识别 312

二、系统阻抗的在线计算 312

三、自适应电流速断保护的实现 313

四、自适应电流速断保护的保护区 313

第一节异步电动机工作原理和不对称运行 315

一、异步电动机工作原理 315

第五章 电动机保护和并联电容器组保护控制 315

二、异步电动机的不对称运行 319

三、异步电动机的断相运行 320

第二节异步电动机的过热保护模型 321

一、正序电流和负序电流的热效应 321

二、异步电动机的过热保护模型 322

三、过热时间常数τ的确定 324

第三节电动机故障和不正常运行状态 325

一、异步电动机的故障 325

二、异步电动机的不正常运行状态 327

三、同步电动机的故障和不正常运行状态 327

第四节异步电动机保护 329

一、电流纵差动保护和电流速断保护 329

二、负序电流保护（不平衡保护） 331

四、堵转保护和正序过电流保护 333

三、起动时间过长保护 333

五、过负荷保护 334

六、过热保护 334

七、接地保护 335

八、低电压保护 336

九、过电压保护 336

第五节高压电动机保护整定计算 336

一、纵差动保护和电流速断保护整定计算 336

二、负序电流保护整定计算 340

三、起动时间过长保护整定计算 345

四、堵转保护和正序过电流保护整定计算 345

五、过负荷保护整定计算 345

六、过热保护整定计算 345

七、接地保护整定计算 345

八、低电压保护整定计算 346

第六节同步电动机保护 347

一、失磁保护 347

九、过电压保护整定计算 347

二、失步保护 352

三、非同步冲击保护 354

第七节并联电容器组保护 354

一、电容器组与断路器之间连接线、电容器组内部连线上的短路故障保护 355

二、电容器内部故障保护 355

三、多台电容器切除后的过电压保护 355

四、电容器组的过负荷保护 366

五、电容器组的过电压保护 366

六、电容器组的低电压保护 367

七、其他 367

第八节并联电容器组的控制 368

一、概述 368

二、VQC控制的基本原则 368

三、按电压、无功调节的VQC控制 369

四、按电压、功率因数调节的VQC控制 370

五、关于电压无功区域联调概念 371

第六章备用电源自投及其厂用电切换 372

第一节备用电源自动投入 372

一、概述 372

二、对AAT的基本要求 373

三、AAT的实现 374

四、参数整定 376

第二节厂用电切换 377

一、异步电动机失电后的母线残压 378

二、异步电动机失电后的等值阻抗 379

三、备用电源投入时的冲击电流 380

四、备用电源投入时的电动机电压 381

五、提高厂用电切换成功率的措施 382

附录1 NSR600系列保护测控一体化装置 385

附录2 NS系列微机保护装置 388

附录3东大金智系列保护监控系统 391

附录4 WPD2000厂站综合自动化系统 394

主要参考文献 397