第1章 绪论 1
1.1 电力系统继电保护的任务和作用 2
1.2 继电保护的基本原理 4
1.3 继电保护的组成及分类 4
1.4 传统继电保护装置的要求 7
1.4.1 可靠性 7
1.4.2 选择性 8
1.4.3 速动性 9
1.4.4 灵敏性 9
1.5 继电保护装置的新要求 10
1.5.1 精简性 10
1.5.2 自适应性 11
1.6 继电保护的发展历程 11
1.7 电力系统继电保护工作者的要求 13
本章小结 14
习题 15
第2章 电网的电流保护 18
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 19
2.1.1 反应单一电气量的继电器 19
2.1.2 电流速断保护 21
2.1.3 限时电流速断保护 24
2.1.4 定时限过电流保护 26
2.1.5 阶段式电流保护的应用及评价 29
2.1.6 电流保护的接线方式 33
2.2 电网相间短路的方向性电流保护 39
2.2.1 方向性电流保护的工作原理 39
2.2.2 功率方向判别元件 41
2.2.3 相间短路功率方向元件的接线方式 43
2.2.4 方向性电流保护的整定计算 48
2.2.5 对方向性电流保护的评价 49
2.3 大电流接地系统的零序电流保护 49
2.3.1 接地时零序分量的特点 50
2.3.2 零序分量过滤器 52
2.3.3 三段式零序电流保护 53
2.3.4 方向性零序电流保护 57
2.3.5 对零序电流保护的评价 59
2.3.6 零序电流保护整定计算举例 60
2.4 小电流接地系统的单相接地保护 65
2.4.1 中性点不接地系统中单相接地故障的特点 65
2.4.2 中性点不接地系统的接地保护 68
2.4.3 中性点经消弧线圈接地系统的特点 71
2.4.4 补偿方式 72
2.4.5 中性点经消弧线圈接地系统的接地保护 73
本章小结 74
习题 75
第3章 电网的距离保护 80
3.1 距离保护的基本原理与组成 82
3.1.1 距离保护的基本原理 82
3.1.2 三相系统中测量电压和测量电流的选取 82
3.1.3 距离保护的时限特性 86
3.1.4 距离保护的组成 87
3.2 阻抗继电器及其动作特性 88
3.2.1 用复数阻抗平面分析阻抗继电器的特性 88
3.2.2 比幅原理和比相原理 89
3.2.3 阻抗继电器的动作特性和动作方程 92
3.3 阻抗继电器的实现方法 97
3.3.1 幅值比较原理的实现 97
3.3.2 相位比较原理的实现 99
3.3.3 阻抗继电器的精确工作电流和精确工作电压 102
3.4 影响距离保护正确工作的因素 104
3.4.1 概述 104
3.4.2 过渡电阻对距离保护的影响 105
3.4.3 分支电路对距离保护的影响 109
3.4.4 电力系统振荡对距离保护的影响 111
3.4.5 距离保护的振荡闭锁 117
3.5 距离保护的整定计算介绍 120
3.5.1 距离保护的整定原则 120
3.5.2 距离保护的整定计算 121
3.5.3 整定计算举例 127
3.6 对距离保护的评价及应用范围 134
本章小结 134
习题 137
第4章 输电线路纵联保护 141
4.1 输电线路纵联保护的基本原理与类型 142
4.1.1 输电线路纵联保护的基本原理 142
4.1.2 输电线路纵联保护的基本类型 144
4.2 输电线高频保护基本概念 145
4.2.1 输电线高频通道的构成 145
4.2.2 高频通道的工作方式 147
4.2.3 高频保护的类型 148
4.3 高频闭锁方向保护 149
4.3.1 高频闭锁方向保护的基本原理 149
4.3.2 电流启动方式的高频闭锁方向保护 149
4.3.3 方向元件启动方式的高频闭锁方向保护 151
4.3.4 远方启动方式的高频闭锁方向保护 152
4.4 高频闭锁距离保护 153
4.4.1 高频闭锁距离保护的基本原理 153
4.4.2 高频闭锁距离保护构成及工作原理 154
4.4.3 高频闭锁距离保护的动作特性分析 155
4.5 光纤纵联保护 155
4.5.1 光纤通道的特点 155
4.5.2 光纤纵联保护的构成 156
4.5.3 光纤保护通道方式 156
4.5.4 光纤保护的发展趋势及应用前景 161
本章小结 161
习题 164
第5章 自动重合闸 167
5.1 自动重合闸的作用及基本要求 168
5.1.1 自动重合闸的作用 168
5.1.2 采用自动重合闸的不利影响 169
5.1.3 装设重合闸的规定 169
5.1.4 对自动重合闸的基本要求 169
5.1.5 自动重合闸的类型 170
5.2 单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸 172
5.3 双侧电源线路的三相一次自动重合闸 173
5.3.1 双侧电源线路自动重合闸的特点 173
5.3.2 双侧电源线路自动重合闸的主要方式 174
5.4 具有同步检定和无电压检定的重合闸 176
5.5 重合闸动作时限的选择原则 178
5.5.1 单侧电源线路的三相重合闸 178
5.5.2 双侧电源线路的三相重合闸 179
5.6 自动重合闸装置与继电保护的配合 179
5.6.1 自动重合闸前加速保护 179
5.6.2 重合闸后加速保护 180
5.7 单相自动重合闸 182
5.7.1 单相自动重合闸与保护的配合关系 182
5.7.2 单相自动重合闸的特点 183
5.8 综合重合闸简介 185
5.9 750kV及以上超高压输电线路重合闸的应用 186
5.9.1 三相重合闸在超高压输电线路上的应用问题 186
5.9.2 单相重合闸在特高压输电线路上的应用问题 187
本章小结 187
习题 189
第6章 电力变压器的继电保护 190
6.1 电力变压器的故障、异常工作状态及其保护方式 191
6.2 变压器的纵差动保护 193
6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理 193
6.2.2 不平衡电流产生的原因 194
6.2.3 变压器的励磁涌流 197
6.2.4 减小不平衡电流的措施 198
6.2.5 纵差动保护的整定计算 200
6.3 变压器的瓦斯保护 202
6.3.1 瓦斯继电器的工作原理 202
6.3.2 瓦斯保护接线 203
6.4 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护 204
6.4.1 过电流保护 204
6.4.2 低电压启动的过电流保护 205
6.4.3 复合电压启动的过电流保护 206
6.4.4 负序过电流保护 207
6.4.5 过负荷保护 208
6.5 变压器接地短路的后备保护 209
6.5.1 中性点直接接地变压器的零序电流保护 209
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 210
本章小结 212
习题 214
第7章 发电机的继电保护 217
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护方式 218
7.1.1 发电机的故障和异常运行状态 218
7.1.2 大型发电机组的特点及对继电保护的要求 218
7.1.3 发电机保护装设的原则 219
7.2 发电机的纵差动保护 220
7.2.1 工作原理 220
7.2.2 整定原则 221
7.3 发电机定子绕组匝间短路保护 224
7.3.1 装设匝间短路保护的必要性 224
7.3.2 单继电器横差保护 224
7.3.3 定子绕组零序电压原理的匝间短路保护 226
7.4 发电机定子绕组单相接地保护 228
7.4.1 利用零序电流构成的定子接地保护 228
7.4.2 利用零序电压构成的定子接地保护 229
7.5 发电机的失磁保护 230
7.5.1 发电机失磁运行的后果 230
7.5.2 发电机失磁保护的辅助判据 231
7.5.3 发电机失磁保护的构成方式 232
7.6 发电机-变压器组继电保护的特点及配置 232
7.6.1 发电机-变压器组继电保护的特点 232
7.6.2 大容量机组保护的配置 234
7.6.3 300MW发电机-变压器组继电保护配置框图举例 234
本章小结 236
习题 237
第8章 母线保护 240
8.1 母线的故障及装设保护的原则 241
8.2 母线差动保护的基本原理 243
8.2.1 完全电流差动母线保护 244
8.2.2 电流比相式母线保护 245
8.3 双母线的差动保护 246
8.3.1 元件固定连接的双母线电流差动保护 246
8.3.2 母联电流比相式母线差动保护 248
8.3.3 双母线保护的其他方法 249
8.4 一个半断路器接线的母线保护 250
8.5 断路器失灵保护简介 251
8.6 母线保护的特殊问题及其对策 253
8.6.1 母线运行方式的切换及保护的自动适应 253
8.6.2 电流互感器的饱和问题及母线保护常用的对策 254
本章小结 256
习题 258
第9章 微机继电保护 261
9.1 概述 262
9.1.1 计算机在继电保护领域中的应用和发展概况 262
9.1.2 微机继电保护装置的特点 262
9.2 微机保护的硬件构成原理 264
9.2.1 微机保护的硬件组成 264
9.2.2 数据采集系统 265
9.2.3 CPU主系统 270
9.2.4 开关量输入／出电路 271
9.3 微机保护装置的软件 273
9.3.1 微机保护软件的基本结构和配置 273
9.3.2 数字滤波 274
9.3.3 微机保护算法 274
9.4 提高微机保护可靠性的措施 276
9.4.1 干扰和干扰源 276
9.4.2 微机保护装置的硬件抗干扰措施 278
9.4.3 微机保护装置的软件抗干扰措施 281
9.5 微机保护的应用 284
9.5.1 电力变压器的微机保护 284
9.5.2 母线的微机保护 286
9.5.3 发电机的微机保护 288
9.6 电力系统继电保护故障处理方法及实例 289
9.6.1 电力继电保护故障的原因 289
9.6.2 电力系统继电保护故障查找处理方法 290
9.6.3 电力系统继电保护的反事故措施 291
9.6.4 微机保护装置故障查找实例 291
本章小结 292
习题 293
附录1 常用文字符号 295
附录2 短路保护的最小灵敏系数 298
附录3 《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》 300
习题参考答案 304
参考文献 336