電網(wǎng)保護

前言

　　現(xiàn)代電網(wǎng)的迅速發(fā)展、日益擴大，電網(wǎng)運行方式的多變，對電網(wǎng)的保護提出了更高的要求，電力系統(tǒng)繼電保護的設(shè)計與配置是否合理，直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行。一本能夠全面反映工廠供電保護、面向?qū)嵱眉夹g(shù)的專業(yè)教科書和參考資料，對于高等工科院校與電力系統(tǒng)有關(guān)專業(yè)的在校學(xué)生以及從事繼電保護科研、生產(chǎn)、應(yīng)用等工作的工程技術(shù)人員來說，是非常有必要的。鑒于此，機械工業(yè)出版社及時引進了本書的英文原版，可謂契合時代的需要。　　本書共分10章。第1章介紹了各個電壓等級的網(wǎng)絡(luò)接線方式；第2章介紹了中低壓接地系統(tǒng)的接地方式；第3章介紹了電力網(wǎng)絡(luò)和電機的主要故障類型；第4章結(jié)合大量實例詳細介紹了各種短路及短路電流的計算方法；第5章介紹了短路的影響；第6章介紹了儀用互感器及相關(guān)標準；第7章詳細介紹了各種保護的功能及應(yīng)用范圍；第8章介紹了過電流開關(guān)設(shè)備；第9章介紹了不同的選擇性系統(tǒng)；第10章結(jié)合實例詳細論述了網(wǎng)絡(luò)元件保護。本書理論緊密聯(lián)系實際，圖文并茂，敘述簡捷，清楚易懂?！　”緯哂幸韵绿厣骸　∠到y(tǒng)性：既詳細介紹了電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接線方式和各種短路電流的計算，又介紹了各種保護設(shè)備及其應(yīng)用實例，覆蓋面廣，內(nèi)容詳實?！　嵱眯裕罕緯碚摻Y(jié)合實際，介紹了各種常用的保護設(shè)備的功能及整定要求，概念、原理講解與應(yīng)用實例介紹結(jié)合，清楚易懂，既利于教學(xué)，又便于自學(xué)。通過閱讀本書，可以幫助讀者了解國外電網(wǎng)保護的應(yīng)用現(xiàn)狀，掌握電網(wǎng)保護的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用設(shè)計能力?！　”緯芍芴K荃教授負責(zé)審校、定稿、排版，蔡中勤負責(zé)本書的譯校?！　”緯镉?0章，各章初譯的執(zhí)筆人為：第1、2章為蔡中勤、周蘇荃譯；第3章為魏艷霞、周蘇荃譯；第4章為蔡中勤、周蘇荃、劉明基譯；第5～7章為蔡中勤、劉明基、張鋒、徐寅、周瑩、王瑩譯；第8章為張麗英、周蘇荃譯；第9章為詹曼、周蘇荃譯；第10章為蔡中勤、劉明基、葉瑞麗、白雪、王松巖譯；目錄等為徐英、黃磊翻譯整理。劉瑞葉教授對本書的翻譯也給予了大力支持與幫助指導(dǎo)，提出了寶貴意見。以上譯者除劉明基副教授為華北電力大學(xué)的教師外，其余人員均為哈爾濱工業(yè)大學(xué)的師生。　　需要說明的是，本書譯者是在忠實于原書的基礎(chǔ)上翻譯的，書中觀點并不代表譯者本人及其所在單位的觀點。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容涵蓋了各個電壓等級的工廠供電的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、中低壓接地系統(tǒng)的接地方式、電力網(wǎng)絡(luò)的故障類型、短路及短路電流的計算方法、短路的影響、儀用互感器、保護功能及其應(yīng)用范圍、過電流開關(guān)設(shè)備、不同的選擇性系統(tǒng)、電網(wǎng)元件保護等。    本書注重工廠供電技術(shù)與工程實踐結(jié)合，內(nèi)含大量的實例，基本原理與方法闡述透徹，內(nèi)容詳實，覆蓋面廣。    本書適合作為高職、高專工廠供電專業(yè)及其他相近專業(yè)的教材或教學(xué)參考書，也可供普通高等教育電氣工程及其自動化專業(yè)的師生參考，還可作為從事電力系統(tǒng)工作的工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

譯者序第1章　電網(wǎng)結(jié)構(gòu)  1.1　專用配電網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu)  1.2　電源  1.3　高壓用戶變電站  1.4　中壓供電    1.4.1  中壓供電的各種接線方式    1.4.2　中壓用戶變電站  1.5　中壓電網(wǎng)的接線方式    1.5.1　中壓開關(guān)柜的各種供電方式    1.5.2　中壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)  1.6　低壓電網(wǎng)的接線方式    1.6.1　低壓開關(guān)柜供電方式    1.6.2　發(fā)電機作后備電源的低壓開關(guān)柜    1.6.3　低壓開關(guān)柜由不間斷電源（UPS）作為備用的接線方式  1.7　帶有自備電源的工廠供電  1.8　標準電網(wǎng)的例子第2章　接地系統(tǒng)　2.1　低壓接地系統(tǒng)    2.1.1　低壓配電接地系統(tǒng)——定義和接地制式    2.1.2　不同低壓接地系統(tǒng)的比較　    2.1.2.1  電源變壓器中性點不接地或經(jīng)高阻抗接地的IT系統(tǒng)　    2.1.2.2　電源變壓器中性點直接接地的TT系統(tǒng)　    2.1.2.3　電源變壓器中性點接地，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分與中性線連接的TNC.TNS系統(tǒng)　2.2　中壓接地系統(tǒng)　  2.2.1　不同的中壓接地系統(tǒng)——定義和接線方式　  2.2.2　不同中壓接地系統(tǒng)的比較　    2.2.2.1　中性點直接接地　    2.2.2.2　中性點不接地系統(tǒng)　    2.2.2.3　經(jīng)限流電阻接地　    2.2.2.4　經(jīng)限流電抗接地　    2.2.2.5　經(jīng)消弧線圈接地　2.3　建立中性點接地系統(tǒng)　  2.3.1　中壓設(shè)備電阻接地　  2.3.2　中壓設(shè)備經(jīng)消弧線圈或電抗接地　  2.3.3　中壓或低壓設(shè)備的直接接地　2.4　低壓非接地系統(tǒng)的專用設(shè)備特點　  2.4.1　安裝永久絕緣監(jiān)視器　  2.4.2　安裝過電壓限制器　  2.4.3　通過2～10Hz低頻發(fā)電機實現(xiàn)接地故障定位　2.5　中壓不接地系統(tǒng)的專用設(shè)備特點　  2.5.1　絕緣監(jiān)視　  2.5.2　第一絕緣故障定位第3章　電力網(wǎng)絡(luò)和電機的主要故障　3.1　短路　  3.1.1　短路的特點　  3.1.2　短路故障的類型　  3.1.3　引起短路的原因　3.2　其他故障類型第4章　短路  4.1　短路電流和波形的確立    4.1.1　供電端短路的短路模型的建立    4.1.2　發(fā)電機機端短路時短路電流的確定　4.2　短路電流計算方法　  4.2.1　對稱三相短路　    4.2.1.1　元件越過變壓器的等效阻抗　    4.2.1.2　并聯(lián)連接的阻抗　    4.2.1.3　百分數(shù)形式的阻抗和短路電壓表達式　    4.2.1.4　不同電網(wǎng)元件的阻抗值　    4.2.1.5　電動機對短路電流值的影響　    4.2.1.6　對稱三相短路計算的例子    4.2.2　單相金屬短路（零阻抗故障）    4.2.3　兩相短路    4.2.4　兩相短路接地  4.3　單相故障電流的流動　　……第5章　短路的影響第6章　儀用互感器第7章　保護功能及其應(yīng)用第8章　過電流開關(guān)設(shè)備第9章　不同的選擇性系統(tǒng)第10章　電網(wǎng)元件保護附錄

章節(jié)摘錄

　　對任一中壓或低壓的三相系統(tǒng)，一般要測量三個單相電壓，即任一相對公共點即所說的中性點的電壓。　　事實上，中性點為三個Y聯(lián)結(jié)繞組的公共點（見圖2-1）?！　≈行渣c為接入式或分布式，或者為非接人式或分布式的。除了特殊情況外（比如美國和澳大利亞的電網(wǎng)），中性點在中壓電網(wǎng)不是分布式的。然而，中性點在低壓電網(wǎng)常常為分布式的?！　τ谥袎夯虻蛪涸O(shè)備，中性點可接地或不接地。這就是我們將要談到接地系統(tǒng)的原因。中性點可直接接地，或經(jīng)電阻或電抗接地。圖2-1三相Y聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的中性點對于第一種情況，叫中性點直接接地；對于第二種情況，叫中性點經(jīng)阻抗接地?！　≈行渣c和大地之間無連接時叫做中性點不接地?！　〗拥叵到y(tǒng)對電網(wǎng)的正常安全運行起著很重要的作用。當(dāng)發(fā)生絕緣故障或單相接地故障時，故障電流、接觸電壓和過電壓的大小與中性點接地方式有密切關(guān)系。　　中性點直接接地系統(tǒng)會大大限制過電壓的大小，但會引起很高的故障電流；而中性點不接地系統(tǒng)會將故障電流限制到很小值，但會引起很高的過電壓。　　對于任一設(shè)備，發(fā)生絕緣故障時，供電連續(xù)性與接地系統(tǒng)的中性點接地方式直接相關(guān)。在發(fā)生絕緣故障時，中性點不接地系統(tǒng)允許不問斷的供電。與此相反，中性點直接接地或經(jīng)小阻抗接地系統(tǒng)，一旦發(fā)生絕緣故障，就會引起停電?！　δ承┰O(shè)備的毀壞程度，比如電動機或發(fā)電機發(fā)生內(nèi)部絕緣故障時，也與接地方式密切相關(guān)。　　在中性點接地的系統(tǒng)中，因絕緣故障損壞的電機在有大故障電流時會遭受更大程度的破壞?！　∪欢瑢τ谥行渣c不接地或經(jīng)高阻抗接地的電網(wǎng)，這種設(shè)備損壞會減小，但是該設(shè)備必須具有和這種網(wǎng)絡(luò)類型的過電壓兼容的絕緣水平?！　≈袎汉偷蛪弘娋W(wǎng)中性點接地方式的選擇取決于設(shè)備類型和網(wǎng)絡(luò)類型。負載類型和供電連續(xù)性的要求也會影響中性點接地方式的選擇。

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