第一节 概述 1
第二节 比率制动式纵差保护 1
第一章 发电机内部短路主保护 1
一、比率制动式纵差保护的基本原理 3
二、发电机比率制动式纵差保护的整定计算 4
三、比率制动式发电机纵差保护的安装调试注意问题 6
第三节 不完全纵差保护 9
一、传统（完全）纵差保护不反应匝间短路和开焊故障的原因 9
二、汽轮发电机不完全纵差保护 9
三、水轮发电机不完全纵差保护 10
第四节 标积制动式纵差保护 11
一、裂相横差保护 12
第五节 横（联）差（动）保护 12
二、零序电流型横差保护 14
第六节 故障分量纵差保护 17
一、重叠原理的应用和平衡相似网络的建立 17
二、平衡相似网络的应用和故障分量纵差保护原理的确立 18
三、故障分量纵差保护的运行分析 19
四、故障分量比率制动式纵差保护的整定计算 23
第七节 综合差动保护 24
第八节 故障分量负序方向保护 25
一、基本原理 25
二、故障分量负序方向保护（简称△P2保护）的运行分析 26
三、故障分量负序方向保护的整定计算 29
第九节 纵向基波零序过电压保护 31
第十节 发电机内部短路主保护灵敏度分析 33
一、发电机额定参数和计算必要资料 34
二、发电机内部故障的几种计算类型 34
三、内部故障计算的电流、电压参数 35
四、发电机内部故障主保护的整定值设定 35
五、内部故障主保护灵敏度Ksen计算结果 37
六、对二滩电站发电机内部故障主保护方案的评价 37
第十一节 大型发电机主保护配置方案的定量化设计方法 40
一、发电机主保护设计实例故障统计分析 40
二、定子绕组短路计算和主保护灵敏度分析 41
三、零序横差保护的选型、发电机中性点侧引出方式的确定和电流互感器的配置 44
四、实现主保护的双重化 45
六、不同发电机组应有不同的主保护配置方案 46
五、发电机主保护和电流互感器配置方案的对比和抉择 46
七、结论 47
第二章 变压器内部故障主保护 48
第一节 概述 48
一、变压器纵差保护与发电机纵差保护的不同 48
二、单相变压器励磁涌流的产生机理 51
三、三相变压器的励磁涌流 52
四、励磁涌流最大值（峰值）的近似计算 55
五、变压器两侧短路电流的分析计算 57
六、自耦变压器的短路和过负荷分析计算 60
七、自耦变压器中性点直接接地 65
八、自耦变压器中性点经小电抗接地 68
一、各侧电流互感器和中间电流互感器变比的选择 69
第二节 变压器纵差保护的整定计算 69
二、比率制动特性的整定 70
三、差动速断保护的定值整定 71
四、变压器差动保护防止励磁涌流引起误动的措施 73
第三节 变压器纵差保护在设计运行中应注意的问题 74
一、电流互感器二次端子极性接反或二次回路接线错误 74
二、空载合闸试验 74
三、纵差保护电流互感器二次回路断线 74
四、纵差保护二次电流回路的接地 75
五、运行中操作不当 75
六、变压器纵差保护的整定计算工作 75
七、由一次系统参数引起的纵差保护区内短路高次谐波问题 75
九、变压器纵差保护用电流互感器的选型 76
八、空载合闸与变压器匝间短路同时出现 76
十、并联变压器的和应涌流 78
十一、2次谐波制动比的测试问题 79
十二、变压器微机型纵差保护的几个实用问题 80
第四节 与励磁涌流无关的变压器主保护 82
一、分侧纵差保护 82
二、零序差动保护 83
三、与励磁涌流无关的变压器内部短路微机保护 88
第三章 发电机、变压器后备保护 91
第一节 概述 91
第二节 相间短路后备保护 92
一、过电流保护 92
二、低压起动的过电流保护 93
三、复合电压起动的过电流保护 94
四、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护 95
五、低阻抗保护 96
六、相间短路后备保护方向元件的设置 98
七、相间短路后备保护动作时间的整定 98
八、相间短路后备保护的其他问题 100
第三节 接地短路后备保护 103
一、中性点直接接地的普通变压器接地后备保护 103
二、中性点可能接地或不接地运行的变压器接地后备保护 104
三、自耦变压器的接地后备保护 106
第四章 定子绕组单相接地保护 108
第一节 定子绕组单相接地故障与发电机中性点接地方式 108
一、单相接地故障电流的允许值 108
二、单相接地故障的过电压 109
三、大型发电机中性点接地方式的综合评估 110
第二节 单相接地时的基波零序电压及其接地保护 111
一、机端A相经过渡电阻Rf发生接地故障（发电机中性点不接地） 111
二、A相定子绕组任一点发生金属性接地故障 112
三、基波零序电压型定子绕组单相接地保护 113
四、300MW汽轮发电机中性点接地方式的技术改造 115
五、发电机定子单相接地基波零序电压保护误动作实例 116
六、发电机中性点接地方式和基波零序电压接地保护算例 119
第三节 发电机单相接地故障时3次谐波电压及其定子绕组接地保护 122
一、发电机正常运行时的3次谐波电压？so（机端）和？NO（中性点） 122
二、发电机单相接地故障时的？s和？N 126
三、3次谐波电压型定子绕组单相接地保护方案 128
四、3次谐波电压型单相接地保护整定计算实例 133
五、3次谐波电压型发电机单相接地保护在使用中应注意的问题 139
一、与定子接地保护有关的一次系统（图4-21） 141
二、БРЭ1301.01定子接地主保护 141
第四节 双频式定子接地保护的新应用 141
三、БРЭ1301.02型定子接地后备保护 146
第五节 外加电源方式的定子绕组单相接地保护 147
第六节 选择性发电机单相接地行波保护 149
第七节 大型发电机中性点接地方式和单相接地保护的最新研究 151
第五章 发电机励磁回路接地保护 158
第一节 概述 158
一、发电机励磁回路故障的成因和形式 158
二、励磁回路两点接地时轴系和汽轮机的磁化 159
三、发电机励磁回路接地保护的现状 159
一、电桥式一点接地保护 160
第二节 励磁回路一点接地保护 160
二、叠加直流电压式一点接地保护 162
三、叠加交流电压式一点接地保护 164
四、切换采样式一点接地保护 169
第六章 低励失磁保护 174
第一节 概述 174
第二节 失磁过程中的机端阻抗特性 177
一、低励失磁过程中机端阻抗轨迹 177
二、失磁初始阶段（静稳破坏前）机端阻抗轨迹——等有功阻抗圆 177
三、静稳极限机端阻抗轨迹——静稳极限阻抗圆和滴状阻抗曲线 178
四、发电机失磁后最终转入异步运行时的异步边界阻抗圆 181
第三节 失磁过程中的励磁电压ue变化特性 181
三、对常数电阻放电的灭磁开关跳闸的失磁故障 182
一、励磁绕组（LE）短路造成失磁故障 182
二、消弧栅式灭磁开关（SD）跳闸的失磁故障 182
四、励磁绕组LE经整流桥闭路的失磁故障 183
五、直流励磁机的交流电源消失引发失磁故障 183
第四节 低励失磁保护的常用动作主判据 184
一、失磁保护系统侧主判据——三相同时低电压判据 184
二、异步边界阻抗动作判据 185
三、静稳极限阻抗动作判据 186
四、静稳极限励磁电压动作判据（ue—P动作判据） 187
第五节 低励失磁保护主判据的误动问题 188
一、外部经过渡电阻发生不对称短路 189
二、系统振荡 190
三、长线充电 193
四、发电机自同步过程 194
五、TV电压回路断线 194
第六节 低励失磁保护装置的构成示例 195
一、水轮发电机 195
二、汽轮发电机 196
三、调相机 198
第七章 失步保护 200
第一节 概述 200
一、装设失步保护的必要性 200
二、对失步保护的基本技术要求 201
第二节 双阻抗元件型失步保护 201
一、基本原理 201
二、整定计算 204
第三节 三阻抗元件型失步保护 205
一、基本原理 205
二、整定计算 207
第八章 转子表层负序过负荷保护（反时限负序电流保护） 210
第一节 发电机长期承受负序电流的能力 210
第二节 发电机短时承受负序电流的能力 211
一、发电机短时负序转子发热常数A 211
二、电力系统运行对A值的要求 212
三、判据？＞A的运行实践和修正 213
第三节 转子表层负序过负荷保护的构成 214
二、小密封中间继电器质量问题 217
一、并接于电流互感器二次端口的非线性电阻质量问题 217
第四节 反时限负序电流保护运行中的问题 217
三、互感器二次断线引起误动 218
四、负序反时限特性的最短延时 219
第九章 发电机变压器过励磁保护 220
第一节 过励磁故障的起因和后果 220
第二节 发电机、变压器的过励磁能力 222
第三节 过励磁保护的动作判据和动作特性 223
一、两段式定时限过励磁保护 223
二、过励磁反时限保护之一 223
三、过励磁反时限保护之二 225
第四节 过励磁保护装置原理 226
一、U/f的测量电路 226
第五节 反时限过励磁保护的整定计算 227
二、反时限电路 227
第十章 发电机、变压器异常工况的其他保护 229
第一节 对称过负荷保护 229
一、定子绕组过负荷保护 229
二、转子绕组过负荷保护 230
三、普通变压器过负荷保护 230
四、自耦变压器过负荷保护 230
第二节 过电压保护 234
第三节 在盘车状态下的误合闸保护（误上电保护） 234
第四节 非全相运行保护（三相不一致跳闸回路） 235
第五节 断路器断口闪络保护 237
第六节 启动和停机保护 238
第七节 逆功率保护 239
第八节 频率异常保护 240
第九节 轴电流保护 242
一、轴电流的产生及其对发电机组的影响 242
二、轴电流保护装置 243
第十一章 大型发电机—变压器组继电保护的总体配置 244
第一节 概述 244
第二节 大型发电机—变压器组继电保护配置的原则 245
第三节 大型汽轮发电机—变压器组继电保护的配置示例 245
第四节 大型水轮发电机—变压器组继电保护配置方案的特点 247
附录A 汽轮发电机定子绕组在定子槽中的分布 248
附录B 发电机定子绕组和变压器绕组内部故障分析计算用原始资料 253
附录C 保护用电流互感器的选择 257
附录D 变压器、互感器极性标注和相量分析 262
主要参考文献 264