第1章 绪论 1
1.1 电力系统的运行状态 1
1.2 继电保护的作用和任务 2
1.3 继电保护的基本原理和构成 3
1.3.1 继电保护的基本原理 3
1.3.2 保护装置的构成 4
1.4 对继电保护的性能要求 5
1.5 继电保护技术发展简介 6
习题及思考题 8
第2章 输电线路相间故障的保护 9
2.1 线路的阶段式电流保护方案 9
2.1.1 无时限电流速断保护（Ⅰ段） 9
2.1.2 限时电流速断保护（Ⅱ段） 13
2.1.3 定时限过电流保护（Ⅲ段） 16
2.1.4 三段式电流保护的应用 19
2.1.5 反时限过电流保护 21
2.2 电流保护的接线方式 23
2.2.1 电流保护接线方式的分类 23
2.2.2 两种接线方式的应用 27
2.3 电网相间短路的方向性电流保护 27
2.3.1 方向性电流保护的基本原理 27
2.3.2 功率方向继电器的工作原理 29
2.3.3 相间短路功率方向继电器的接线方式 32
2.3.4 双侧电源网络中电流保护整定的特点 35
2.3.5 对方向性电流保护的评价 37
习题及思考题 38
第3章 输电线路接地故障的保护 40
3.1 电网接地故障种类及保护方法 40
3.2 大电流接地系统中接地故障的零序保护 44
3.2.1 零序分量的特点及测量方法 44
3.2.2 线路的阶段式零序电流保护方案 47
3.2.3 方向性零序电流保护 51
3.2.4 零序反时限过电流保护 52
3.3 小电流接地系统中单相接地故障的保护 53
3.3.1 中性点不直接接地系统中单相接地故障的特点 53
3.3.2 中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点 56
3.3.3 中性点不接地系统中的单相接地保护 58
习题及思考题 58
第4章 输电线路的距离（阻抗）保护 60
4.1 距离保护的基本原理 60
4.1.1 基本工作原理 60
4.1.2 距离保护的主要组成元件 60
4.2 阻抗继电器的参数和动作特性 61
4.2.1 阻抗继电器的基本原则 62
4.2.2 对接线方式的基本要求 63
4.2.3 利用复数平面分析圆或直线特性阻抗继电器 66
4.2.4 具有四边形特性的阻抗继电器 74
4.2.5 正序电压极化的阻抗继电器 76
4.3 线路的阶段式距离保护方案 82
4.3.1 距离保护的整定计算原则 82
4.3.2 对距离保护的评价 85
4.4 距离保护的振荡闭锁 85
4.4.1 电力系统振荡对距离保护的影响 85
4.4.2 振荡闭锁的实现 91
4.5 过渡电阻对距离保护的影响 95
4.6 工频故障分量距离保护的基本原理和特性 98
4.6.1 工频故障分量的概念 98
4.6.2 故障信息的提取及其特点 100
4.6.3 工频故障分量距离元件的基本原理 101
4.6.4 工频故障分量距离元件的动作特性 102
4.6.5 工频故障分量距离保护的特点及应用 104
习题及思考题 104
第5章 输电线路的纵联保护 106
5.1 基本原理与类别 106
5.2 线路两侧信息的传输 107
5.2.1 光纤通道 107
5.2.2 电力线载波通道 109
5.2.3 微波通道 112
5.2.4 导引线通道 113
5.3 纵联电流差动保护 113
5.3.1 输电线路纵联电流差动保护的工作原理 113
5.3.2 输电线路纵联电流差动保护特性分析 114
5.3.3 纵联电流差动保护的常用算法 116
5.3.4 影响纵联电流差动保护正确动作的因素 118
5.3.5 两侧电流的同步测量 120
5.4 闭锁式方向纵联保护 122
5.4.1 输电线路短路时两端功率方向的特征 122
5.4.2 方向纵联保护的方向元件 123
5.4.3 闭锁式方向纵联保护 124
5.5 闭锁式距离纵联保护和零序纵联保护 126
5.5.1 距离纵联保护的原理与特点 127
5.5.2 闭锁式距离纵联保护的动作范围和时限 128
5.5.3 闭锁式零序方向纵联保护 128
5.6 保护的远跳与远传 129
5.6.1 远跳 129
5.6.2 远传 130
习题及思考题 130
第6章 电力系统自动重合闸 131
6.1 自动重合闸的作用、基本要求及分类 131
6.1.1 自动重合闸的作用 131
6.1.2 对自动重合闸的基本要求 132
6.1.3 自动重合闸的分类 132
6.2 输电线路的三相一次重合闸 133
6.2.1 单侧电源线路的三相一次重合闸 133
6.2.2 双侧电源线路的检同期三相一次自动重合闸 134
6.2.3 重合闸时限的整定原则 137
6.2.4 自动重合闸与继电保护的配合 140
6.3 高压输电线路的单相自动重合闸 142
6.3.1 单相自动重合闸与保护的配合关系 142
6.3.2 单相自动重合闸的特点 143
6.4 高压输电线路的综合重合闸简介 144
习题及思考题 145
第7章 变压器保护 146
7.1 变压器的故障和非正常状态 146
7.1.1 变压器的故障 146
7.1.2 变压器的非正常状态 146
7.2 变压器纵联差动保护 146
7.2.1 基本原理 146
7.2.2 不平衡电流 148
7.2.3 励磁涌流及防止方法 149
7.2.4 纵联差动保护的整定原则 151
7.2.5 比率制动式纵联差动保护 152
7.2.6 差动电流速断保护 154
7.2.7 零序电流差动保护 154
7.3 变压器气体保护 155
7.4 变压器相间短路的后备保护 156
7.4.1 过电流保护 156
7.4.2 低电压过电流保护 157
7.4.3 复合电压过电流保护 158
7.4.4 三绕组变压器的过电流保护 159
7.5 变压器接地短路的后备保护 160
7.5.1 零序电流保护 160
7.5.2 零序电压保护 161
7.6 变压器过励磁保护 162
7.7 变压器保护的基本配置 162
习题及思考题 163
第8章 发电机保护 164
8.1 发电机的故障和非正常状态 164
8.2 定子绕组相间短路保护 164
8.2.1 纵联差动保护的基本原理和不平衡电流 164
8.2.2 比率制动式纵联差动保护 165
8.2.3 不完全纵联差动保护 165
8.3 定子绕组匝间短路保护 166
8.3.1 横联差动保护基本原理 166
8.3.2 单元件横联差动保护 166
8.3.3 裂相横联差动保护 167
8.3.4 转子二次谐波电流保护 167
8.3.5 定子纵向零序电压保护 167
8.4 定子绕组单相接地保护 168
8.4.1 基波零序电压保护 168
8.4.2 三次谐波零序电压保护 169
8.5 负序过电流保护 170
8.5.1 发电机承受负序电流的能力 170
8.5.2 负序过电流保护的构成 171
8.6 发电机失磁保护 172
8.6.1 失磁运行状态特征 172
8.6.2 失磁后机端测量阻抗 173
8.6.3 失磁保护的构成 175
8.7 发电机失步保护 177
8.7.1 发电机的振荡状态 177
8.7.2 三阻抗元件失步保护 178
8.7.3 遮挡器原理失步保护 179
8.8 发电机励磁回路接地保护 181
8.8.1 励磁回路接地故障概述 181
8.8.2 励磁回路接地保护 181
习题及思考题 183
第9章 母线保护 184
9.1 母线故障和保护方式 184
9.2 单母线电流差动保护 185
9.2.1 完全电流差动保护 185
9.2.2 不完全电流差动保护 186
9.2.3 比率制动特性的电流差动保护 186
9.2.4 电压差动保护 187
9.3 电流相位比较式母线保护 188
9.4 双母线的保护 188
9.4.1 完全电流差动保护 188
9.4.2 母联电流比相式保护 190
9.5 一个半断路器接线的母线保护 191
9.6 母线保护的特殊问题 192
9.7 断路器失灵保护 193
习题及思考题 194
第10章 数字式继电保护的基本原理 196
10.1 数字式继电保护装置的基本结构 196
10.1.1 模拟量输入系统 197
10.1.2 开关量输入输出系统 208
10.1.3 微型机主系统 209
10.2 数字式保护算法 211
10.2.1 正弦函数模型算法 211
10.2.2 傅里叶级数算法 216
10.2.3 R-L模型算法 218
10.2.4 移相算法及序分量算法 220
10.2.5 最小二乘算法 222
10.3 数字式保护软件的基本流程 224
10.3.1 数字式保护装置软件的基本功能 224
10.3.2 系统主程序流程 224
10.3.3 中断服务程序流程 226
习题及思考题 229
参考文献 230