国家电网公司继电保护培训教材.pdf

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书籍描述

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《国家电网公司继电保护培训教材(上下)》是在国家电网公司领导亲切关怀下,在国家电力调度通信中心继电保护处直接主持领导下完成的。全书除用较多篇幅解释了继电保护的基础理论外,还论述了继电保护理论研究中的一些新成果,分析并收集了继电保护研发中的一些新技术。同时考虑到继电保护是一门实践性很强的应用学科,所有的理论分析都应该落实到应用的实际。因此《国家电网公司继电保护培训教材(上下)》还用了大量篇幅论述了各种保护、安全自动装置的具体实现方法及其在使用中的大量问题。同时《国家电网公司继电保护培训教材(上下)》还用较多篇幅论述了继电保护工作者在现场工作中遇到的很多实际问题以及应该掌握的岗位技能知识。所以《国家电网公司继电保护培训教材(上下)》可以作为从事电力系统继电保护工作的运行、维护、管理、设计、研发和教学人员的专业参考书和培训教材以及相关专业技术人员的参考工具书。同时《国家电网公司继电保护培训教材(上下)》也可以作为高等学校电力系统专业师生的教学、研究参考书

目录
前言
上册
第一章 专业基础理论
第一节 单相交流电路分析与计算
一、正弦交流电的基本概念
二、正弦交流电的相量表示法
三、单一元件的交流电路
四、RLC串并联交流电路
五、交流电路的功率及功率因数的提高
第二节 三相交流电路分析与计算
一、对称三相交流电源
二、三相交流电源的连接
三、三相交流电路分析
第三节 非正弦周期电流电路
一、非正弦周期信号
二、非正弦周期函数的分解
三、非正弦周期量的有效值、平均值及电路的平均功率
四、对称三相电路中的高次谐波
第四节 线性动态电路的时域分析
一、换路定律及初始值计算
二、RC串联电路的过渡过程
三、RL串联电路的过渡过程
四、一阶电路的三要素法
五、RL串联电路的正弦响应
第五节 电磁与磁路分析计算
一、磁场及基本物理量
二、铁磁物质的磁化
三、磁路及磁路定律
四、交流铁芯线圈
第六节 微机保护基础
一、简单逻辑元件介绍
二、微机保护装置硬件系统
三、微机保护算法介绍

第二章 电力系统运行及故障分析
第一节 电力系统正常运行时的电压、电流及功率传输
一、正常运行时的电流、K点电压
二、功率传输
三、电压降落
与电压损失
四、传输功率与电流、电压间的相量关系
五、测量阻抗
第二节 标幺制
一、标幺值
二、三相系统基准值选取
三、三相系统中标幺值计算特点
第三节 对称分量法应用
第四节 电力系统各元件序阻抗及其相应等值电路
一、同步发电机
二、变压器
三、输电线路
四、电抗器
五、异步电动机
六、综合负荷
第五节 电力系统横向短路故障分析
一、三相短路故障分析
二、两相短路故障分析
三、单相接地故障分析
四、两相接地短路故障分析
五、正序等效定则
第六节 三绕组自耦变压器接地中性点电流
一、自耦变电器中压侧接地故障
二、自耦变压器高压侧接地故障
第七节 电力系统纵向不对称故障分析
一、单相断线分析
二、两相断线分析
第八节 不对称短路故障时YN,d接线变压器两侧电流、电压关系
一、基本概念
二、YN,d11接线变压器d侧ab相短路
三、YN侧B相接地短路
四、YN侧AC相短路
第九节 电力系统稳定和电力系统振荡
一、电力系统稳定概念
二、提高电力系统暂态稳定水平的主要措施
三、电力系统振荡时电气量特点

第三章 输电线路保护及重合闸
第一节 零序电流方向保护
一、零序电流方向保护的基本原理
二、零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述
三、零序方向继电器在非全相运行期间和在有串联补偿电容线路上的动作行为分析
四、零序电流和零序电压的获取
第二节 距离保护
一、距离保护的作用原理和时限特性
二、短路时保护安装处电压计算的一般公式及阻抗继电器的接线方式
三、过渡电阻产生的附加阻抗及对阻抗继电器工作的影响
四、阻抗继电器的工作电压
五、阻抗继电器的动作方程和动作特性
六、以正序电压为极化电压的阻抗继电器
七、方向阻抗继电器的暂态动作特性
八、工频变化量的阻抗继电器
九、分支电流(助增电流和外汲电流)对阻抗继电器工作的影响
十、交流失压对距离保护工作的影响以及断线闭锁原理
十一、系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁原理
十二、YN,d11接线变压器三角侧短路,星侧阻抗继电器的测量阻抗
十三、阻抗继电器在有串联补偿电容线路上发生短路时的动作行为分析及其对策
第三节 纵联保护
一、概述
二、闭锁式纵联方向保护
三、闭锁式纵联距离保护
四、超范围与欠范围允许式的纵联保护
五、光纤纵联电流差动保护
六、工频变化量方向继电器
七、基于暂态分量的能量积分方向元件
八、平行线路线间互感对纵联零序方向保护的影响
第四节 自动重合闸
一、自动重合闸的作用及应用
二、自动重合闸方式及动作过程
三、自动重合闸的起动方式
四、自动重合闸动作时间整定中应考虑的问题
五、双侧电源线路三相跳闸后的重合闸检查条件
六、重
合闸的前加速和后加速
七、重合闸的充电与闭锁
八、3/2接线方式对重合闸和断路器失灵保护的要求
九、220kV及以上电压等级同杆并架双回线路的按相自动重合闸方式
第五节 选相元件
一、概述
二、两相电流差突变量选相元件
三、工作电压突变量选相元件
四、比较零序电流与A相负序电流的相位结合阻抗元件动作行为的选相元件
五、比较零序电流与A相负序电流的相位结合阻抗元件动作行为的选相元件性能评述
六、低电压选相元件
第六节 过电压保护及远方跳闸保护装置
一、概述
二、超高压远距离输电线路产生过电压的机理
三、工频过电压保护和过电压起动远跳
四、远方跳闸保护装置
第七节 继电保护通道
一、纵联保护的载波通道及高频通道衰耗简介
二、继电保护专用收发信机
三、光纤通道与接口
参考文献

下册
第四章 元件保护
第一节 变压器保护
一、变压器的故障和保护配置
二、纵差动保护
三、变压器纵差动保护需要解决的问题
四、其他差动保护
五、复合电压闭锁的(方向)过电流保护
六、零序电流(方向)保护
七、阻抗保护
八、变压器过励磁保护
九、变压器中性点间隙保护和零序电压保护
十、非电量保护
第二节 母线保护
一、概述
二、母线差动保护
三、母联死区保护、母联失灵保护、母联充电保护、母联过流保护
四、非全相运行保护
五、断路器失灵保护
第三节 断路器保护
一、断路器保护装置的配置与应用范围
二、3/2接线方式的断路器失灵保护
三、3/2接线方式的自动重合闸
四、充电保护
五、死区保护
六、断路器三相不一致保护
七、瞬时跟跳回路
八、交流电压断线判别
九、跳闸位置异常告警
第四节 并联电抗器保护
一、并联电抗器的纵差保护和电流速断保护
二、并联电抗器匝间短路和单相接地短路保护
三、主电抗器的过负荷保护及过电流、零序电流后备保护
四、中性点电抗器的过电流保护、过负荷保护
五、干式空心并联电抗器的保护
第五节 并联电容器组保护
一、电容器组与断路器之间连接线、电容器组内部连线上的相间短路故障保护
二、电容器内部故障保护
三、多台电容器切除后的过电压保护
四、电容器组为双星形接线时常用中性线不平衡电流保护
五、电容器组的过负荷保护
六、电容器组的过电压保护
七、电容器组的低电压保护
八、其他保护
九、电容器组在系统运行中异常问题
参考文献

第五章 电力系统安全自动装置
第一节 备用电源自动投入装置
一、概述
二、对备用电源自动投入装置的要求
三、微机式备用电源自动投入装置
第二节 微机型自动按频率减负荷装置
一、概述
二、电力系统低频运行的危害
三、限制频率下降的措施
四、电力系统负荷的静态频率特性
五、电力系统频率动态特性
六、自动按频率减负荷装置
第三节 电力系统安全稳定控制装置
一、电力系统稳定控制的概念
二、电力系统稳定控制的三道防线
三、电力系统紧急控制的类型及其作用
四、分布式稳定控制装置
第四节 故障录波器及故障信息管理系统
一、故障录波器
二、故障信息管理系统概述
参考文献

第六章 二次回路
第一节 概述
第二节 二次回路的接线图
一、二次回路图纸的分类
二、二次回路的读图方法
三、二次回路标号
四、二次回路连接导线截面的选择
第三节 继电保护用电流互感器
一、电流互感器的一次参数
二、电流互感器的二次额定电流
三、电流互感器的额定输出容量
四、电流互感器的10%误差校核
五、电流互感器的其他参数
第四节 继电保护用电压互感器
……

第七章 继电保护整定计算基础
第八章 继电保护相关知识
附录 事故分析案例

序言
本书是在国家电网公司《继电保护岗位技能培训大纲》基础上,编写的一本继电保护岗位技能培训教材。全书是在国家电网公司领导亲切关怀下,在国家电力调度通信中心继电保护处直接主持领导下完成的。在编写过程中得到了华东网调、华北网调、辽宁省调、江苏省调、浙江省调、河北省调、甘肃省调、湖南省调、四川省调、江苏省电力公司生产技能培训中心、四川省电力培训中心、常州供电公司、苏州供电公司、盐城供电公司和南瑞继保电气有限公司等单位的大力支持与帮助。
本书在编写中尽力做到由浅人深、由易到难;各公式的推导严密完整,物理概念的阐述清晰准确。力求使具有专科及以上学历的电力系统专业毕业的学生能够自学并且学懂。
理论与实践紧密结合是本书的一大特点。在理论上本书有一定的广度与深度。本书除用较多篇幅解释了继电保护的基础理论外,还论述了继电保护理论研究中的一些新成果,分析并收集了继电保护研发中的一些新技术。同时考虑到继电保护是一门实践性很强的应用学科,所有的理论分析都应该落实到应用的实际。因此本书还用了大量篇幅论述了各种保护、安全自动装置的具体实现方法及其在使用中的大量问题。同时本书还用较多篇幅论述了继电保护工作者在现场工作中遇到的很多实际问题以及应该掌握的岗位技能知识。所以本书可以作为从事电力系统继电保护工作的运行、维护、管理、设计、研发和教学人员的专业参考书和培训教材以及相关专业技术人员的参考工具书。同时本书也可以作为高等学校电力系统专业师生的教学、研究参考书。
本书第一章由支叶青、周丽芳编写;第二章由许正亚编写;第三章由高中德、王芊编写;第四章由傅洪全、胡晓丽、周丽芳编写;第五章由姜瑾、刘正梅编写;第六章由曹良编写;第七章由廖小君编写;第八章由廖小君、杨先义编写;附录由薛峰编写。全书由高中德统稿。王德林、陈健民、孙集伟、韩学军、邱金辉、严国平、裘愉涛、张洪、姚旭、徐宇新、王伟、倪腊琴等分别对各章节进行了审核并参加了全书的评审工作。
对本书所引用的公开发表的国内外有关研究成果的作者、各制造厂家生产装置中公开发表的技术成果的作者,编者表示衷心的感谢!

文摘
插图:

国家电网公司继电保护培训教材
二、正弦交流电的相量表示法
如前所述,正弦交流电可以用三角函数式和波形图来表示。用三角函数式的优点是可以直接从函数式中看出正弦量的三要素;波形图的优点是直接可以看到一个正弦量的变化情况。但在交流电路的分析和计算时,经常需要将几个同频率的正弦量进行加减等运算,用三角函数式和波形图就显得很麻烦。为了便于计算,正弦交流电常用相量来表示,这样可以把三角函数运算简化成复数形式的代数运算。
在直角坐标系中,一个向量匀速旋转时在y轴上的投影对应一条正弦函数。反之一个正弦量也可以用一个旋转向量来表示。用旋转向量来表示正弦量时,向量的长度代表正弦量的最大值,向量的初始位置与X轴正方向的夹角代表正弦量的初相,向量旋转的角速度代表正弦量的角频率,不同时刻t向量在y轴上的投影代表正弦量的瞬时值。
在以后要讨论的交流电路中,如果给定电源的频率一定,那么电路中相应的电压、电流的频率都与电源频率相同,即各正弦量都是同频率的。因此只需要画出一个能够反映正弦量大小和初相两个因素的向量,就可以把这个正弦量完全表示出来。
以上分析说明,正弦量可以用一个复平面中处于起始位置的固定向量来表示,这个固定向量的长度可用有效值或最大值,通常采用有效值。
需要注意的是正弦量本身是标量,正弦量用向量来表示的是有效值和相位,与表示力、电场强度、磁感应强度等的空间向量有本质的区别的。

内容简介
《国家电网公司继电保护培训教材(上下)》是国家电网继电保护培训教材,共分八章,内容包括:专业基础理论、电力系统运行及故障分析、输电线路保护及重合闸、元件保护、电力系统安全自动装置、二次回路、继电保护整定计算基础、继电保护相关知识,另外还有事故分析案例作为附录。《国家电网公司继电保护培训教材(上下)》可作为从事电力系统继电保护工作的运行、维护、管理、设计、研发和教学人员的专业参考书和培训教材,也可供相关专业技术人员和高校电力专业师生参考。

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