本書闡述了電力系統(tǒng)繼電保護的構成原理及微機繼電保護技術的最新成果。由于微機技術、信息技術和通信技術的發(fā)展,繼電保護的原理和技術都發(fā)生了深刻變化。而且,微機繼電保護已占據(jù)了主導地位,因此,始終將微機保護原理貫穿本書的所有內(nèi)容。同時,本書編寫中力求重點突出,理論結合實際,圖形及文字符號均采用最新國家標準。
本書主要內(nèi)容包括:緒論,繼電保護的基本元件,輸電線路的電流、電壓保護,輸電線路的距離保護,輸電線路的全線快速保護,電力變壓器的繼電保護,發(fā)電機保護,母線保護等。
本書由福建水利電力職業(yè)技術學院許建安、河北水利電力學院路文梅任主編,山東電力高等專科學校張沛云、昆明冶金高等專科學校施衛(wèi)華任副主編,參加編寫的還有福建水利電力職業(yè)技術學院張國良、永安電力供電有限公司楊燕仙。任務分工如下:第1章和第4章由許建安編寫;第2章由施衛(wèi)華編寫;第3章由張沛云編寫;第5章和第8章由路文梅編寫;第6章由張國良編寫;第7章由楊燕仙編寫。本書由許建安統(tǒng)稿。
由于作者水平有限,書中錯誤和不足在所難免,請讀者批評指正。
編者
前言
第1章緒論1
1. 1電力系統(tǒng)繼電保護的作用1
1. 1. 1電力系統(tǒng)故障和異常運行1
1. 1. 2繼電保護的任務2
1. 2繼電保護的基本原理和保護裝置的
組成2
1. 2. 1繼電保護的基本原理2
1. 2. 2繼電保護裝置的組成3
1. 3對繼電保護的基本要求3
1. 3. 1可靠性4
1. 3. 2選擇性4
1. 3. 3靈敏性5
1. 3. 4速動性5
1. 4繼電器5
小結8
習題8
第2章繼電保護的基本元件10
2. 1電流互感器10
2. 1. 1電流互感器的極性11
2. 1. 2電流互感器的10%誤差曲線11
2. 2測量變換器13
2. 2. 1測量變換器的作用13
2. 2. 2測量變換器的分類13
2. 2. 3各種測量變換器的工作特性14
2. 3對稱分量濾過器14
2. 3. 1概述14
2. 3. 2零序電流濾過器15
2. 3. 3零序電壓濾過器15
2. 3. 4負序電壓濾過器16
2. 3. 5負序電流濾過器16
2. 4電磁式繼電器18
2. 4. 1基本結構18
2. 4. 2基本工作原理18
2. 4. 3電磁式電流繼電器18
2. 4. 4電磁式電壓繼電器19
2. 4. 5信號繼電器19
2. 4. 6中間繼電器19
2. 5微機繼電保護的硬件構成原理20
2. 5. 1微機繼電保護的硬件組成20
2. 5. 2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)21
2. 5. 3微型計算機主系統(tǒng)26
2. 5. 4開關量輸入/輸出電路26
2. 6微機保護的軟件系統(tǒng)配置28
2. 6. 1主程序28
2. 6. 2采樣中斷服務程序29
2. 6. 3故障處理程序30
2. 6. 4微機保護的特征量算法31
小結36
習題37
第3章輸電線路的電流、電壓保護38
3. 1單側(cè)電源輸電線路相間短路的電流、
電壓保護38
3. 1. 1無時限電流速斷保護38
3. 1. 2限時電流速斷保護41
3. 1. 3定時限過電流保護43
3. 1. 4電流保護的接線方式44
3. 1. 5線路相間短路的三段式電流
保護47
3. 1. 6階段式電流、電壓聯(lián)鎖
保護50
3. 2雙側(cè)電源輸電線路相間短路的
方向電流保護51
3. 2. 1方向電流保護問題的提出51
3. 2. 2方向電流保護的工作原理52
3. 2. 3功率方向繼電器的工作原理53
3. 2. 4功率方向繼電器的接線54
3. 2. 5非故障相電流的影響與按相
起動55
3. 2. 6方向電流保護的整定計算55
3. 3輸電線路的接地故障保護58
3. 3. 1中性點非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地
故障時的特點59
3. 3. 2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生
單相接地故障時的特點60
3. 3. 3中性點非直接接地系統(tǒng)的接地
保護61
3. 4中性點直接接地系統(tǒng)中的接地保護63
3. 4. 1中性點直接接地系統(tǒng)接地故障時
零序分量的特點63
3. 4. 2階段式零序電流保護64
3. 4. 3三段式零序電流保護的接線
原理67
3. 4. 4方向性零序電流保護68
3. 4. 5對中性點直接接地系統(tǒng)零序電流
保護的評價68
小結70
習題70
電力系統(tǒng)繼電保護技術第2版目錄第4章輸電線路的距離保護73
4. 1距離保護概述73
4. 1. 1距離保護的基本原理73
4. 1. 2距離保護的時限特性75
4. 1. 3距離保護的構成76
4. 2阻抗繼電器76
4. 2. 1圓特性阻抗繼電器77
4. 2. 2多邊形阻抗繼電器79
4. 3阻抗繼電器的接線方式81
4. 3. 1對阻抗繼電器接線的要求81
4. 3. 2反映相間故障的阻抗繼電器的0°
接線方式81
4. 3. 3反映接地短路故障的阻抗繼電
器接線82
4. 4選相原理84
4. 4. 1相電流差工頻變化量選相84
4. 4. 2對稱分量選相86
4. 4. 3用Clarke分量的故障判別88
4. 5距離保護起動元件89
4. 5. 1起動元件的作用89
4. 5. 2對起動元件的要求89
4. 5. 3負序、零序電流起動元件90
4. 5. 4序分量濾過器算法90
4. 6距離保護的振蕩閉鎖95
4. 6. 1系統(tǒng)振蕩時電氣量的變化特點95
4. 6. 2系統(tǒng)振蕩時測量阻抗的特性
分析98
4. 6. 3短路故障和振蕩的區(qū)分100
4. 6. 4振蕩過程中對稱短路故障的
識別101
4. 6. 5振蕩閉鎖裝置102
4. 7斷線閉鎖裝置103
4. 7. 1斷線失電壓時阻抗繼電器的
動作行為103
4. 7. 2斷線閉鎖元件104
4. 8影響距離保護正確工作的因素106
4. 8. 1保護安裝處和故障點間分支
線的影響106
4. 8. 2過渡電阻對距離保護的影響108
4. 9相間距離保護的整定計算原則110
4. 9. 1相間距離保護Ⅰ段的整定110
4. 9. 2相間距離保護Ⅱ段的整定110
4. 9. 3相間距離保護Ⅲ段的整定111
4. 10工頻故障分量距離保護112
4. 10. 1工頻故障分量保護原理112
4. 10. 2工作原理和動作方程114
4. 10. 3保護區(qū)內(nèi)、外短路故障的
分析115
4. 10. 4距離保護動作邏輯116
4. 11WXB-11型線路保護裝置117
4. 11. 1WXB-11型裝置概述117
4. 11. 2距離保護軟件原理119
4. 11. 3距離保護故障處理程序原理122
4. 11. 4WXB-11型裝置的使用說明130
小結132
習題133
第5章輸電線路的全線快速保護136
5. 1輸電線路縱聯(lián)保護的原理及分類136
5. 1. 1輸電線路縱聯(lián)保護的基本
原理136
5. 1. 2輸電線路縱聯(lián)保護的分類137
5. 2輸電線路的縱聯(lián)差動保護137
5. 2. 1輸電線路的導引線保護137
5. 2. 2自適應縱聯(lián)差動保護140
5. 3平行線路差動保護142
5. 3. 1平行線路內(nèi)部故障的特點142
5. 3. 2橫聯(lián)差動方向保護143
5. 3. 3電流平衡保護145
5. 4輸電線路的高頻保護145
5. 4. 1電力線載波高頻保護145
5. 4. 2微波保護148
5. 4. 3高頻閉鎖方向保護149
5. 4. 4相差高頻保護150
5. 5光纖縱聯(lián)差動保護151
5. 5. 1架空地線復合光纜151
5. 5. 2光纖保護的組成及原理152
5. 5. 3光纖差動保護裝置實例153
小結154
習題155
第6章電力變壓器的繼電保護156
6. 1電力變壓器的故障類型及其保護156
6. 2電力變壓器的瓦斯保護157
6. 2. 1氣體繼電器的構成和動作
原理157
6. 2. 2瓦斯保護的接線158
6. 3電力變壓器的電流速斷保護159
6. 4電力變壓器的縱差保護159
6. 4. 1電力變壓器縱差保護的基本
原理159
6. 4. 2電力變壓器縱差保護中的不平
衡電流160
6. 5電力變壓器的微機保護167
6. 5. 1常規(guī)比率制動特性167
6. 5. 2兩折線式比率制動特性168
6. 5. 3三折線式比率制動特性169
6. 5. 4變壓器微機縱差保護的整定
計算169
6. 5. 5兩折線式比率制動變壓器差動保護
整定實例173
6. 6電力變壓器相間短路的后備保護175
6. 6. 1過電流保護175
6. 6. 2復合電壓起動的過電流保護176
6. 6. 3負序電流和單相低電壓起動的過
電流保護178
6. 6. 4三繞組變壓器后備保護的配置
原則178
6. 6. 5電力變壓器的過負荷保護178
6. 7電力變壓器的接地保護179
6. 7. 1中性點直接接地變壓器零序電流
保護179
6. 7. 2變壓器接地保護的零序方向
元件180
6. 7. 3中性點可能接地或不接地變壓器
的接地零序保護181
6. 7. 4變壓器零序接地保護的邏輯
框圖181
6. 8電力變壓器的微機保護舉例182
6. 8. 1工程概述182
6. 8. 2主變壓器保護的解決方案183
6. 8. 3變壓器保護的接線原理186
小結190
習題190
第7章發(fā)電機保護191
7. 1發(fā)電機的故障和不正常工作狀態(tài)及
其保護191
7. 2發(fā)電機的縱差保護193
7. 2. 1微機比率制動式發(fā)電機縱差保護的
原理及動作邏輯194
7. 2. 2發(fā)電機縱差保護的整定計算196
7. 2. 3發(fā)電機標積制動原理的差動
保護197
7. 3發(fā)電機的匝間短路保護198
7. 3. 1發(fā)電機的橫聯(lián)差動保護198
7. 3. 2反映零序電壓的匝間短路保護199
7. 3. 3反映轉(zhuǎn)子回路2次諧波電流的匝間
短路保護200
7. 4發(fā)電機定子繞組單相接地保護200
7. 4. 1反映基波零序電壓的接地
保護201
7. 4. 2反映基波零序電壓和3次諧波
電壓構成的發(fā)電機定子100%
接地保護203
7. 5發(fā)電機勵磁回路接地保護204
7. 5. 1發(fā)電機勵磁回路一點接地保護204
7. 5. 2發(fā)電機勵磁回路兩點接地保護205
7. 6發(fā)電機的失磁保護206
7. 6. 1發(fā)電機的失磁及原因206
7. 6. 2發(fā)電機失磁后機端測量阻抗的
變化規(guī)律206
7. 6. 3失磁保護的構成209
7. 7發(fā)電機負序電流保護210
7. 7. 1發(fā)電機負序電流的形成、特征及
危害210
7. 7. 2發(fā)電機承受負序電流的能力210
7. 7. 3發(fā)電機負序電流保護的原理211
7. 8WFBZ-01型微機保護裝置簡介212
7. 8. 1概述 212
7. 8. 2WFBZ-01型微機保護裝置的
特點213
7. 8. 3WFBZ-01型微機保護原理
簡介213
7. 8. 4裝置硬件簡介217
7. 8. 5保護現(xiàn)場調(diào)試218
小結219
習題220
第8章母線保護221
8. 1裝設母線保護的基本原則221
8. 1. 1母線的短路故障221
8. 1. 2母線故障的保護方式221
8. 2母線差動保護的基本原理222
8. 2. 1動作電流與制動電流222
8. 2. 2復式比率制動式母線差動保護的
動作判據(jù)224
8. 3典型微機母線保護225
8. 3. 1BP-2A微機母線保護的配置226
8. 3. 2微機母線差動保護的TA電流比
設置226
8. 4BP-2A微機母線保護程序邏輯226
8. 4. 1起動元件程序邏輯226
8. 4. 2母線復式比率差動保護程序
邏輯227
8. 4. 3母聯(lián)失靈或母線保護死區(qū)故
障的保護228
8. 4. 4母線充電保護邏輯229
8. 4. 5TA和TV斷線閉鎖與報警229
8. 4. 6BP-2A微機母線差動保護的程序
流程229
小結231
習題231
參考文獻232