电力系统继电保护
作者：张明君，王延平，梅彦平 编著
出版时间：2012年
内容简介
本书共10章，具体内容包括：电力系统中的各种线路保护的工作原理、接线方式、整定计算，相间短路电流保护、多侧电源网络相间短路的方向性电流保护、方向性零序电流保护、距离保护、纵联保护、中性点非直接接地电网的单相接地保护；电力变压器保护的基本原理和构成及动作电流的整定计算，如瓦斯保护、纵联差动保护、相间短路后备保护、过励磁保护；发电机的主要继电保护，如纵联差动保护、发电机定子绕组单相接地保护、失磁保护等；母线保护和断路器失灵保护基本原理；微机型保护及控制装置的硬件原理、软件实现的保护算法；电力系统典型自动控制装置的作用、工作原理、构成等，如自动并列装置、自动重合闸、自动低频减载、备用电源自动投入。本书可作为高等院校电气工程和自动化等专业的教学用书，也可作为工程技术人员的培训教材或参考用书。
目录
第1章 绪论 1
1.1 电力系统继电保护的任务和作用 1
1.2 对继电保护装置的基本要求 2
1.2.1 选择性 2
1.2.2 速动性 3
1.2.3 灵敏性 3
1.2.4 可靠性 4
1.3 继电保护的基本原理 4
1.3.1 继电保护基本原理 5
1.3.2 继电保护装置的基本组成 5
1.3.3 继电保护装置的分类 6
1.4 继电保护技术的发展 6
本章小结 7
习题 7第2章 电网的电流保护 8
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 8
2.1.1 继电保护用继电器和电力互感器 8
2.1.2 相间短路的电流保护 11
2.2 多侧电源网络相间短路的方向性电流保护 23
2.2.1 方向性电流保护的工作原理 25
2.2.2 功率方向继电器 27
2.2.3 相间短路功率方向继电器的接线方式 30
2.2.4 非故障相电流的影响及按相启动接线 32
2.2.5 双侧电源网络中电流保护整定 34
2.3 中性点直接接地电网的接地保护 35
2.3.1 中性点直接接地电网接地短路时零序分量的特点 35
2.3.2 零序分量过滤器 36
2.3.3 三段式零序电流保护 37
2.3.4 方向性零序电流保护 40
2.3.5 对零序电流保护的评价 47
2.4 中性点非直接接地电网的单相接地保护 47
2.4.1 中性点不接地电网单相接地故障的特点和保护方式 48
2.4.2 中性点经消弧线圈接地电网单相接地故障的特点和保护方式 52
本章小结 54
习题 54第3章 电网的距离保护 56
3.1 距离保护 56
3.1.1 距离保护的基本工作原理 56
3.1.2 距离保护的时限特性 57
3.1.3 距离保护的原理框图 58
3.2 阻抗继电器 59
3.2.1 不同特性阻抗继电器动作特性及动作方程 59
3.2.2 阻抗继电器的精确工作电流 64
3.2.3 方向性继电器的死区及消除死区的方法 65
3.3 阻抗继电器的接线方式 66
3.3.1 接线方式的基本要求 67
3.3.2 相间短路阻抗继电器的接线方式 67
3.3.3 接地短路时阻抗继电器的零序电流补偿接线方式 71
3.4 距离保护的整定计算 73
3.4.1 距离I段的整定计算 73
3.4.2 距离II段的整定计算 73
3.4.3 距离III段的整定计算 74
3.4.4 距离保护的整定计算举例 75
3.5 影响距离保护工作的因素 78
3.5.1 短路点过渡电阻对距离保护的影响 78
3.5.2 电力系统振荡对距离保护的影响 81
本章小结 90
习题 90第4章 电力系统微机保护 92
4.1 概述 92
4.1.1 电力系统微机保护的应用和发展概况 92
4.1.2 电力系统微机保护装置的特点 93
4.1.3 电力系统微机保护的基本组成 94
4.2 微机保护的硬件系统 95
4.2.1 比较式数据采集系统 95
4.2.2 压频转换式数据采集系统 105
4.2.3 数据采集系统与微机的接口方式 110
4.2.4 开关量输入/输出回路 115
4.3 数字信号处理基础 117
4.3.1 数字信号和离散系统的基本概念 117
4.3.2 差分及差分方程 120
4.3.3 数字滤波器的主要性能指标和分类 124
4.3.4 简单滤波器及级联滤波器 126
4.3.5 用零、极点配置法设计数字滤波器 133
4.3.6 滤波器运算结构形式的选择 138
4.4 微机保护的算法 139
4.4.1 输入量为正弦函数的算法 139
4.4.2 输入量为周期函数的算法 147
4.4.3 输入量为随机函数的算法 154
4.4.4 求解阻抗值算法 156
4.4.5 保护功能算法 161
本章小结 167
习题 168第5章 自动并列装置及自动重合闸 170
5.1 并列操作的意义及并列方式 170
5.1.1 并列的意义及并列操作的重要性 170
5.1.2 并列的方式 171
5.2 准同期并列条件的分析 172
5.2.1 准同期并列条件 172
5.2.2 准同期并列条件的分析及整定 173
5.3 自动准同期装置的基本原理 177
5.3.1 自动准同期装置的功能 178
5.3.2 自动准同期装置的构成 178
5.3.3 准同期并列合闸信号 179
5.3.4 恒定越前时间并列装置的控制逻辑 180
5.4 自同期并列条件的分析 181
5.5 微机型恒定越前时间并列装置 182
5.5.1 微机并列装置的硬件结构 183
5.5.2 电压差控制 184
5.5.3 频率差控制 185
5.5.4 越前时间检测 186
5.6 自动重合闸的作用及对其基本要求 189
5.6.1 自动重合闸的概念和作用 189
5.6.2 对自动重合闸的基本要求 190
5.7 三相自动重合闸 191
5.7.1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 191
5.7.2 双侧电源线路的三相一次自动重合闸 193
5.7.3 重合闸与继电保护的配合 196
5.8 单相自动重合闸和综合重合闸 198
5.8.1 单相自动重合闸 198
5.8.2 综合重合闸 204
本章小结 205
习题 205第6章 输电线路纵联保护 206
6.1 输电线路纵联保护的基本概念 206
6.1.1 输电线路纵联保护的类型 206
6.1.2 输电线路纵联保护通道的构成原理 206
6.2 高频保护 210
6.2.1 高频保护的原理及其分类 210
6.2.2 方向高频保护 211
6.2.3 相差高频保护 215
6.2.4 高频闭锁距离保护 220
6.3 微波或光纤分相差动纵联保护 221
6.3.1 分相电流差动纵联保护 221
6.3.2 分相相位差动纵联保护 222
本章小结 223
习题 223第7章 电力变压器保护 224
7.1 概述 224
7.2 变压器气体保护 226
7.2.1 气体继电器的结构和工作原理 226
7.2.2 气体保护原理接线 227
7.2.3 对气体保护的评价 228
7.3 变压器纵联差动保护 228
7.3.1 纵联差动保护的基本工作原理与接线 228
7.3.2 不平衡电流产生的原因及消除方法 229
7.3.3 变压器纵联差动保护的整定计算 232
7.3.4 提高保护灵敏系数的差动继电器 233
7.4 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护 237
7.4.1 过电流保护 238
7.4.2 低电压启动的过电流保护 239
7.4.3 复合电压启动的过电流保护 240
7.4.4 负序过电流保护 242
7.4.5 过负荷保护 243
7.5 变压器接地短路的后备保护 244
7.5.1 中性点直接接地变压器的零序电流保护 244
7.5.2 中性点可能接地或不接地运行时变压器的接地保护 245
7.5.3 Y，yn0接线变压器的单相接地保护 247
7.6 过励磁保护 249
7.6.1 变压器过励磁产生的原因及其危害 249
7.6.2 过励磁保护的工作原理 249
7.7 三绕组变压器保护的特点 251
7.7.1 三绕组变压器纵联差动保护的特点 251
7.7.2 三绕组相间短路后备保护的特点 252
本章小结 255
习题 256第8章 同步发电机保护 258
8.1 概述 258
8.1.1 发电机的故障类型 258
8.1.2 发电机的不正常运行状态 259
8.1.3 发电机继电保护配置原则 259
8.2 发电机纵联差动保护 260
8.2.1 发电机纵联差动保护的工作原理 261
8.2.2 采用BCH-2型差动继电器构成的发电机纵联差动保护 262
8.2.3 由比率制动式差动继电器构成的发电机纵联差动保护 263
8.3 发电机定子绕组匝间短路保护 264
8.3.1 单继电器横联差动保护 265
8.3.2 定子绕组零序电压匝间短路保护 266
8.4 发电机定子绕组单相接地保护 268
8.4.1 发电机定子绕组单相接地的特点 268
8.4.2 利用零序电流构成的定子绕组单相接地保护 269
8.4.3 利用零序电压构成的定子绕组单相接地保护 270
8.4.4 利用3次谐波电压构成100%定子绕组单相接地保护 271
8.5 发电机的负序过流保护 274
8.5.1 发电机负序过电流的特点 274
8.5.2 反时限负序过电流保护 275
8.6 发电机励磁回路的接地保护 276
8.6.1 励磁回路一点接地保护 277
8.6.2 励磁回路两点接地保护 278
8.7 发电机的失磁保护 279
8.7.1 发电机失磁产生的影响 279
8.7.2 发电机失磁后机端测量阻抗的特点 280
8.7.3 发电机失磁保护判据 285
8.7.4 发电机失磁保护的构成方式 286
8.8 发电机的其他保护 288
8.8.1 发电机的失步保护 288
8.8.2 发电机的逆功率保护 290
8.8.3 发电机的过电压保护 291
8.8.4 发电机的频率保护 292
本章小结 293
习题 294第9章 母线保护 296
9.1 母线故障及相应保护方式 296
9.2 母线差动保护的基本原理 298
9.2.1 母线完全电流差动保护 299
9.2.2 母线不完全电流差动保护 300
9.3 双母线同时运行的差动保护 302
9.3.1 元件固定连接的双母线电流差动保护 302
9.3.2 母联电流比相式母线差动保护 305
9.4 断路器失灵保护 307
本章小结 310
习题 311第10章 自动低频减载与备用电源自动投入 312
10.1 自动低频减载 312
10.1.1 频率变化的动态特性 313
10.1.2 自动低频减载装置的工作原理 314
10.1.3 自动低频减载装置误动作的原因及措施 319
10.2 备用电源自动投入 320
10.2.1 概述 320
10.2.2 备用电源自动投入装置的主要功能 321
10.2.3 对BZT装置的基本要求 322
10.2.4 典型BZT装置及参数整定 323
本章小结 325
习题 325参考文献 327
