電力系統(tǒng)保護(hù)與控制

前言

　　繼電保護(hù)和自動控制是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要手段。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)和自動控制技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化階段。同時，隨著高等院校教學(xué)計劃的修訂，許多院校原有的“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”課程和“電力系統(tǒng)自動裝置原理”課程合二為一，成為“電力系統(tǒng)保護(hù)與控制”課程。為了順應(yīng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展和高等院校課程改革的需要，編者編寫了本書。　　在編寫過程中，吸取了天津大學(xué)賀家李、宋從矩合編的《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》前三版教材的教學(xué)經(jīng)驗，立足基本原理和基本概念，力求反映當(dāng)前電力系統(tǒng)的現(xiàn)場實際應(yīng)用情況，體現(xiàn)原理和技術(shù)的現(xiàn)代化，突出漸進(jìn)性和可讀性?！　⊥ㄟ^本書的學(xué)習(xí)，學(xué)生將獲得電力系統(tǒng)保護(hù)與控制的基本理論知識、基本分析方法和基本實驗技能，學(xué)會用辯證統(tǒng)一的思想分析、解決問題，為畢業(yè)后繼續(xù)深造或從事與電氣工程相關(guān)的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

　　《電力系統(tǒng)保護(hù)與控制》系統(tǒng)闡述了電九系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動控制的原理和裝置。內(nèi)容包括：電力系統(tǒng)的電流保護(hù)，距離保護(hù)，縱聯(lián)保護(hù)，發(fā)電機(jī)和變壓器的保護(hù)，自動并列和重合閘裝置，勵磁自動控制和自動調(diào)頻等裝置的作用、原理、構(gòu)成和分析方法。在對每種裝置的闡述中，重點介紹微機(jī)型的構(gòu)成方法?！峨娏ο到y(tǒng)保護(hù)與控制》配有課件，可供教師免費使用?！　　峨娏ο到y(tǒng)保護(hù)與控制》可作為高等院校電氣工程及其自動化、電氣工程等專業(yè)的本科生教材及相關(guān)專業(yè)研究生的教學(xué)參考書，還可供從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動控制的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用1.2 繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成及對它的基本要求1.3 電力系統(tǒng)自動控制的內(nèi)容及控制方式1.3.1 電力系統(tǒng)自動控制的主要內(nèi)容1.3.2 電力系統(tǒng)的分層控制方式思考題和習(xí)題第2章 電網(wǎng)的電流保護(hù)2.1 電流繼電器和輔助繼電器2.1.1 電流繼電器2.1.2 輔助繼電器2.2 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相問短路的電流保護(hù)2.2.1 電流速斷保護(hù)2.2.2 限時電流速斷保護(hù)2.2.3 定時限過電流保護(hù)2.2.4 電流保護(hù)的接線方式2.3 多側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相問短路的方向性電流保護(hù)2.3.1 多側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路采用電流保護(hù)存在的問題2.3.2 方向性電流保護(hù)的工作原理2.3.3 功率方向繼電器2.3.4 相間短路功率方向繼電器的接線方式2.3.5 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中電流保護(hù)整定的特點2.4 中性點直接接地電網(wǎng)的接地保護(hù)2.4.1 中性點直接接地電網(wǎng)接地短路時零序分量的特點2.4.2 零序分量過濾器2.4.3 三段式零序電流保護(hù)2.4.4 方向性零序電流保護(hù)2.5 中性點非直接接地電網(wǎng)的單相接地保護(hù)2.5.1 中性點不接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點和保護(hù)方式2.5.2 中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點與保護(hù)方式思考題和習(xí)題第3章 電網(wǎng)的距離保護(hù)3.1 距離保護(hù)的作用原理3.2 阻抗繼電器3.2.1 構(gòu)成阻抗繼電器的基本原則3.2.2 不同特性阻抗繼電器動作方程的推導(dǎo)3.2.3 阻抗繼電器的實現(xiàn)方法3.2.4 阻抗繼電器的精確工作電流3.2.5 方向性繼電器的“死區(qū)”及消除方法3.3 阻抗繼電器的接線方式3.3.1 對接線方式的基本要求3.3.2 相間短路阻抗繼電器的O。接線方式3.3.3 接地短路阻抗繼電器的零序電流補償接線方式3.4 距離保護(hù)的構(gòu)成和整定計算原則3.4.1 距離保護(hù)的構(gòu)成3.4.2 距離保護(hù)的整定計算原則3.5 影響距離保護(hù)工作的因素3.5.1 短路點過渡電阻對距離保護(hù)的影響3.5.2 電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)的影響思考題和習(xí)題第4章 數(shù)字式保護(hù)及控制裝置基礎(chǔ)4.1 數(shù)字式保護(hù)及控制裝置的特點4.2 數(shù)字式保護(hù)及控制裝置的硬件原理4.3 數(shù)字式保護(hù)及控制裝置的軟件流程4.4 數(shù)字式保護(hù)及控制裝置的算法思考題和習(xí)題第5章 自動并列裝置及自動重合閘5.1 自動并列的意義和方式5.2 準(zhǔn)同期并列條件的分析5.2.1 準(zhǔn)同期并列的條件5.2.2 準(zhǔn)同期并列條件的分析及整定5.3 自動準(zhǔn)同期裝置的基本原理5.3.1 自動準(zhǔn)同期裝置的功能5.3.2 自動準(zhǔn)同期裝置的構(gòu)成5.3.3 準(zhǔn)同期并列合閘信號5.3.4 恒定越前時間并列裝置的控制邏輯5.4 數(shù)字式自動準(zhǔn)同期并列裝置5.4.1 數(shù)字式自動準(zhǔn)同期并列裝置的軟件流程5.4.2 電壓差的檢測及控制5.4.3 頻率差的檢測及控制5.4.4 越前時間的整定和合閘脈沖的形成5.5 自動重合閘的作用及對其基本要求5.6 三相自動重合閘5.6.1 單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘5.6. 2雙側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘5.6.3 重合閘與繼電保護(hù)的配合5.7 單相自動重合閘和綜合重合閘5.7.1 單相自動重合閘5.7.2 綜合重合閘簡介思考題和習(xí)題第6章 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)6.1 縱聯(lián)保護(hù)的基本原理和分類6.2 縱聯(lián)保護(hù)通道的構(gòu)成原理及傳送信號的分類6.2.1 電力線載波通道6.2.2 微波通道6.2.3 光纖通道6.2.4 導(dǎo)引線通道6.2.5 電力線載波縱聯(lián)保護(hù)傳送信號的分類6.3 縱聯(lián)方向比較保護(hù)6.3.1 高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)6.3.2 高頻閉鎖距離保護(hù)6.4 縱聯(lián)差動保護(hù)6.4.1 縱聯(lián)電流差動保護(hù)6.4.2 縱聯(lián)相差保護(hù)思考題和習(xí)題第7章 電力變壓器保護(hù)及母線保護(hù)7.1 電力變壓器的保護(hù)方式7.2 變壓器的縱聯(lián)差動保護(hù)7.2.1 變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理和構(gòu)成原則7.2.2 變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的特點7.2.3 變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的整定計算原則7.2.4 具有比率制動特性的差動繼電器7.3 變壓器相問短路的后備保護(hù)7.3.1 過電流保護(hù)7.3.2 低電壓啟動的過電流保護(hù)7.3.3 復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)7.3.4 負(fù)序過電流保護(hù)7.4 變壓器的接地保護(hù)7.5 變壓器的過勵磁保護(hù)7.6 母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)簡介7.6.1 母線保護(hù)簡介7.6.2 斷路器失靈保護(hù)簡介思考題和習(xí)題第8章 發(fā)電機(jī)勵磁自動控制及保護(hù)8.1 同步發(fā)電機(jī)自動勵磁控制系統(tǒng)8.1.1 勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)8.1.2 勵磁控制系統(tǒng)的方式8.1.3 對勵磁控制系統(tǒng)的基本要求8.2 勵磁系統(tǒng)中的整流電路8.2.1 三相橋式不可控整流電路8.2.2 三相橋式全控整流電路8.3 自動勵磁調(diào)節(jié)裝置原理及工作特性8.3.1 勵磁調(diào)節(jié)器的工作原理與特性8.3.2 并聯(lián)運行機(jī)組間的無功功率分配8.4 數(shù)字式自動勵磁調(diào)節(jié)器的工作原理8.4.1 數(shù)字式自動勵磁調(diào)節(jié)器的軟件流程8.4.2 電氣量測量和調(diào)節(jié)算法8.4.3 數(shù)字移相脈沖8.4.4 自動勵磁限制控制8.5 發(fā)電機(jī)的保護(hù)方式8.6 發(fā)電機(jī)的縱聯(lián)差動保護(hù)8.6.1 發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動保護(hù)的原理接線和整定原則8.6.2 發(fā)電機(jī)的不完全縱聯(lián)差動保護(hù)8.6.3 具有標(biāo)積制動特性的發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動保護(hù)8.7 發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路保護(hù)8.7.1 橫聯(lián)差動電流保護(hù)8.7.2 反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝問短路保護(hù)8.7.3 反應(yīng)縱向零序電壓的匝間短路保護(hù)8.8 發(fā)電機(jī)的單相接地保護(hù)8.8.1 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地的特點8.8.2 利用零序電流構(gòu)成的定子接地保護(hù)8.8.3 利用零序電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)8.8.4 100％定子接地保護(hù)簡介8.9 發(fā)電機(jī)的負(fù)序過電流保護(hù)8.9.1 負(fù)序過電流保護(hù)的作用8.9.2 反時限負(fù)序過電流保護(hù)8.10 發(fā)電機(jī)的勵磁回路接地保護(hù)8.10.1 外加電壓方式的一點接地保護(hù)8.10.2 直流電橋式的一點接地保護(hù)8.10.3 勵磁回路兩點接地保護(hù)8.11 同步發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)8.11.1 發(fā)電機(jī)失磁運行及其產(chǎn)生的影響8.11.2 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的阻抗判據(jù)8.11.3 失磁保護(hù)的輔助判據(jù)思考題和習(xí)題第9章 電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動調(diào)節(jié)9.1 概述9.1.1 頻率及有功功率調(diào)節(jié)的意義9.1.2 電力系統(tǒng)頻率及有功功率的分層控制9.2 電力系統(tǒng)的自動調(diào)頻方法9.2.1 概述9.2.2 單區(qū)域系統(tǒng)的自動調(diào)頻方法9.2.3 聯(lián)合電力系統(tǒng)的自動調(diào)頻方法9.3 電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性9.3.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)9.3.2 頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性9.4 電力系統(tǒng)有功功率經(jīng)濟(jì)分配控制9.4.1 發(fā)電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)特性9.4.2 等微增率準(zhǔn)則9.4.3 考慮網(wǎng)絡(luò)損耗的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配9.5 電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制9.5.1 自動發(fā)電控制的控制過程9.5.2 AGC的控制模式和軟件流程思考題和習(xí)題第10章 其他安全自動控制裝置簡介10.1 自動低頻減載10.1.1 頻率變化的動態(tài)特性10.1.2 自動低頻減載裝置的工作原理10.2 備用電源自動投入及廠用電快速切除10.2.1 概述10.2.2 對備用電源自動投入裝置的基本要求10.2.3 典型備用電源自動投入裝置及參數(shù)整定10.2.4 廠用電快速切除10.3 其他安全自動控制裝置思考題和習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，對保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運行和電能質(zhì)量的要求在不斷提高，繼電保護(hù)和安全自動裝置作為電力系統(tǒng)的衛(wèi)士，成為電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分?！　‰娏ο到y(tǒng)在正常運行的過程中，可能發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)。發(fā)生故障的原因主要有：雷擊、鳥獸跨越電器設(shè)備、電氣設(shè)備維修不當(dāng)或操作錯誤、電氣設(shè)備絕緣強度下降等。最危險的故障是發(fā)生各種形式的短路，發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以下的后果：　?。?）通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，會損壞故障元件；　?。?）短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；　?。?）電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量；　?。?）破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解?！　‰娏ο到y(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運行狀態(tài)。例如，過負(fù)荷就是一種最常見的不正常運行狀態(tài)。由于過負(fù)荷，元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣材料的老化和損壞，進(jìn)一步可能發(fā)展成故障。系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額而引起的頻率降低，發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生的過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等，都屬于不正常運行狀態(tài)?！　」收虾筒徽＿\行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。事故，就是指系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。為了提高供電可靠性，防止造成上述嚴(yán)重后果，一是要對電氣設(shè)備進(jìn)行正確的設(shè)計、制造、安裝、維護(hù)和檢修，力求減少發(fā)生故障的可能性；二是對異常運行狀態(tài)必須及時發(fā)現(xiàn)，并采取措施予以消除；三是一旦發(fā)生故障，必須迅速并有選擇性地切除故障元件。　　繼電保護(hù)裝置是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生的故障或不正常遠(yuǎn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。　　……

編輯推薦

　　注重物理概念和工程應(yīng)用，體現(xiàn)新技術(shù)，突出解決問題的思路與方法　　內(nèi)容安排合理，易教易學(xué)，思考題和習(xí)題設(shè)計多樣　　立足基本原理，注重系統(tǒng)性，突出漸進(jìn)性　　由淺入深，內(nèi)容精簡，邏輯性強　　可為任課教師提供電子課件

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