電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

前言

　　目前，我國(guó)的繼電保護(hù)技術(shù)在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平，它使我國(guó)較薄弱的電力網(wǎng)得以安全運(yùn)行。但是，繼電保護(hù)教材的內(nèi)容卻沒(méi)跟上繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在內(nèi)容陳舊、原理與應(yīng)用脫節(jié)。大多數(shù)學(xué)校仍然以講授傳統(tǒng)內(nèi)容為主，補(bǔ)充微機(jī)型繼電保護(hù)相關(guān)知識(shí)為輔，教材也分成兩本編寫。在傳統(tǒng)內(nèi)容中，一些已停產(chǎn)多年的繼電器還在向?qū)W生講授。在微機(jī)型繼電保護(hù)教學(xué)方面，一是學(xué)時(shí)少，二是內(nèi)容偏重于理論，與高職高專培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)相矛盾。因此，很有必要編寫一本綜合繼電保護(hù)傳統(tǒng)內(nèi)容與微機(jī)型繼電保護(hù)技術(shù)的、既能反映當(dāng)代繼電保護(hù)技術(shù)水平又能體現(xiàn)高職高專學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)的教材?！　±^電保護(hù)技術(shù)的先進(jìn)性，一是體現(xiàn)在反映變化量特別是工頻變化量繼電保護(hù)原理的發(fā)明與應(yīng)用上，二是采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)和先進(jìn)的通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的原理上。目前，我國(guó)主網(wǎng)、新建發(fā)電廠和變電站的繼電保護(hù)已完全微機(jī)化，智能型繼電保護(hù)的雛形已經(jīng)形成且有試運(yùn)行的裝置，再加上計(jì)算機(jī)理論上可以實(shí)現(xiàn)各種原理的繼電保護(hù)，繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入到一個(gè)嶄新階段?！　±^電保護(hù)裝置的微機(jī)化，使得廣大的繼電保護(hù)工作者改變了設(shè)計(jì)思想，更新了繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)觀念。學(xué)校的繼電保護(hù)教學(xué)必須根據(jù)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展建立新的體系，繼電保護(hù)的教學(xué)內(nèi)容必須重新整合，那些已經(jīng)過(guò)時(shí)的內(nèi)容要堅(jiān)決刪除；重點(diǎn)、難點(diǎn)必須重新確認(rèn)，如傳統(tǒng)內(nèi)容中接線方式是職業(yè)技術(shù)學(xué)校繼電保護(hù)課程教學(xué)中重點(diǎn)的重點(diǎn)，學(xué)生只有掌握了接線3-式，畢業(yè)．后才有可能做好與繼電保護(hù)相關(guān)的工作。而微機(jī)保護(hù)的接線，只要將電流、電壓按正確的相序接入就行了，沒(méi)有以前那么復(fù)雜。重點(diǎn)、難點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，要求繼電保護(hù)課程必須在教學(xué)結(jié)構(gòu)上重新編排?！　‰S著微機(jī)型繼電保護(hù)技術(shù)的成熟和普遍應(yīng)用，為繼電保護(hù)的制造技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)的分開創(chuàng)造了條件。在布線邏輯的繼電保護(hù)裝置時(shí)代（傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置時(shí)代），廣大的繼電保護(hù)應(yīng)用者必須懂得繼電保護(hù)的制造技術(shù)，否則無(wú)法對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)和調(diào)試。對(duì)繼電保護(hù)應(yīng)用者增加了無(wú)形的壓力，也大大降低了繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性?！　∥C(jī)型繼電保護(hù)原理是由軟件（程序）實(shí)現(xiàn)的，用戶是無(wú)法知道的。同時(shí)微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的維護(hù)和調(diào)試工作量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于布線邏輯的繼電保護(hù)裝置。原則上，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置只要上電時(shí)不出問(wèn)題即可，用戶沒(méi)有必要做特性試驗(yàn)，即使特性不合格用戶也無(wú)法修改?！疤匦浴睉?yīng)該由制造廠家保證，特性不合格用戶不會(huì)采用。因此，繼電保護(hù)應(yīng)用者沒(méi)有必要懂得繼電保護(hù)的制造技術(shù)，這就可以大大降低對(duì)繼電保護(hù)應(yīng)用者掌握繼電保護(hù)知識(shí)的要求。在教學(xué)內(nèi)容安排上，除“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)化”專業(yè)之外的其他電氣類專業(yè)可做大幅度刪減?！　「呗毟邔５霓k學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才。作為高等教育的一部分，一定深度的理論作基礎(chǔ)是必需的。作為應(yīng)用型人才，要求掌握和應(yīng)用現(xiàn)代繼電保護(hù)應(yīng)用技術(shù)又是必然的。因此，教材在理論和實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn)上有更多的工作要做。

內(nèi)容概要

　　輸電線路的階段式繼電保護(hù)原理、微機(jī)型繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)、輸電線路的全線速動(dòng)保護(hù)、輸電線路微機(jī)型繼電保護(hù)裝置、電力變壓器繼電保護(hù)、同步發(fā)電機(jī)保護(hù)和母線保護(hù)。

書籍目錄

緒論第1章 輸電線路的階段式繼電保護(hù)1-1 階段式繼電保護(hù)的基本原理1-2 階段式電流保護(hù)1-3 階段式零序電流保護(hù)1-4 階段式阻抗保護(hù)1-5 方向問(wèn)題的提出及解決方法小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第2章 微機(jī)型繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)2-1 微機(jī)型繼電保護(hù)輸入信號(hào)的預(yù)處理2-2 微機(jī)型繼電保護(hù)的基本算法與數(shù)字濾波小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第3章 輸電線路的全線速動(dòng)保護(hù)3-1 輸電線路導(dǎo)引線縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)3-2 雙回輸電線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)與電流平衡保護(hù)3-3 高頻通道與高頻保護(hù)的基本原理3-4 高頻閉鎖方向保護(hù)3-5 相差高頻保護(hù)小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第4章 輸電線路微機(jī)型繼電保護(hù)裝置4-1 微機(jī)型阻抗保護(hù)的特性分析及算法4-2 工頻變化量測(cè)量元件4-3 零序方向保護(hù)的算法及特性分析4-4 微機(jī)保護(hù)裝置舉例小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第5章 電力變壓器繼電保護(hù)5-1 電力變壓器的故障類型、不正常運(yùn)行狀態(tài)及其相應(yīng)的保護(hù)配置5-2 變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)5-3 變壓器相間短路故障的后備保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)5-4 變壓器的接地保護(hù)5-5 變壓器的過(guò)勵(lì)磁保護(hù)5-6 氣體保護(hù)小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第6章 同步發(fā)電機(jī)保護(hù)6-1 發(fā)電機(jī)的故障類型、不正常運(yùn)行狀態(tài)和保護(hù)方式6-2 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)6-3 同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)6-4 發(fā)電機(jī)定子繞組的接地保護(hù)6-5 同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)6-6 發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路的后備保護(hù)6-7 同步發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)6-8 同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路接地保護(hù)6-9 大型發(fā)電機(jī)-變壓器組繼電保護(hù)配置小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第7章 母線保護(hù)7-1 利用供電元件后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)的母線保護(hù)7-2 母線差動(dòng)保護(hù)7-3 母聯(lián)電流相位比較式母線保護(hù)7-4 斷路器失靈保護(hù)7-5 微機(jī)型母線保護(hù)舉例小結(jié)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　四、學(xué)習(xí)繼電保護(hù)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題　　學(xué)習(xí)繼電保護(hù)要注意學(xué)習(xí)方法。應(yīng)在學(xué)完電工基礎(chǔ)、電機(jī)學(xué)、電子技術(shù)、微機(jī)原理、發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)。在對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行理論（基本原理、工作原理、工作特性等）分析時(shí)，首先應(yīng)分析被保護(hù)或被控制的主設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等）的特點(diǎn)，特別是要分析它們?cè)诓徽９ぷ鳡顟B(tài)和故障情況時(shí)的特征，找出特征量或被控量；接著分析判別這些特征量或被控量的繼電器；再分析繼電保護(hù)的工作原理、工作特性。要掌握繼電保護(hù)這門技術(shù)，實(shí)訓(xùn)操作是必不可少的。在進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作時(shí)，要充分模擬主設(shè)備不正常狀態(tài)和故障情況，觀察裝置的動(dòng)作情況，記錄動(dòng)作特性（特別是外特性），結(jié)合理論知識(shí)分析動(dòng)作的正確性。　　繼電保護(hù)課程的理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)，初學(xué)者往往感覺(jué)起點(diǎn)高，入門難。但入門之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)該課程邏輯推理嚴(yán)密、系統(tǒng)性強(qiáng)、層次分明、前后知識(shí)關(guān)聯(lián)，越學(xué)越有趣。所以初學(xué)者要知難而進(jìn)，掌握了學(xué)習(xí)方法，深入到理論和實(shí)踐中，就會(huì)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)內(nèi)部世界的“精彩”之處，就會(huì)自覺(jué)地克服學(xué)習(xí)中的困難，掌握繼電保護(hù)這門技術(shù)?！　W(xué)習(xí)本課程，難點(diǎn)在兩個(gè)方面：其一是“層次”問(wèn)題，例如，要求僅有小學(xué)文化程度的人去解微分方程，無(wú)論多么簡(jiǎn)單的微分方程他都無(wú)法解，因?yàn)樗闹R(shí)沒(méi)有達(dá)到解微分方程這個(gè)層次；其二是“繁”及復(fù)雜。為了快速切除故障，繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間以毫秒記。因此，對(duì)電磁暫態(tài)方面的知識(shí)要求較高。但在電機(jī)學(xué)、電力系統(tǒng)等課程中，對(duì)暫態(tài)方面的知識(shí)介紹有限，在學(xué)習(xí)繼電保護(hù)時(shí)往往不夠用；這就需要在學(xué)習(xí)本課程時(shí)加以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。對(duì)于這類“層次”方面的難題，將概念搞清即可，沒(méi)有必要追求理論推導(dǎo)的完整性。學(xué)習(xí)繼電保護(hù)感到“繁”是很多初學(xué)者的感受。要解決“繁”的問(wèn)題，應(yīng)從目的出發(fā)，結(jié)合對(duì)每一種裝置的基本要求去衡量這些裝置是否達(dá)到設(shè)定目標(biāo)。在分析過(guò)程中可采用“積木”式的分析方法，將一個(gè)復(fù)雜的大問(wèn)題（總裝置）化為若干小問(wèn)題進(jìn)行分析，加之多觀察、多動(dòng)手，難題也容易解決。對(duì)于那些結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的裝置（如微機(jī)保護(hù)的硬件電路），初學(xué)時(shí)，可將它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看成一個(gè)“黑匣子”，先搞清它的外特性，學(xué)會(huì)使用，必要時(shí)再去研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

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