電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動化

前言

　　為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強(qiáng)教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國電力教育協(xié)會組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅(jiān)持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為新編教材。　　本書著重闡述繼電保護(hù)的基本原理和基本知識，介紹了變電站自動裝置和電力系統(tǒng)調(diào)度自動化，密切聯(lián)系我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的實(shí)際，反映繼電保護(hù)在設(shè)計(jì)、運(yùn)行和制造方面出現(xiàn)的一些新理論、新技術(shù)和新成就。書中附有“*”的內(nèi)容為本課程的非基本部分，可供學(xué)校教學(xué)時(shí)選用?！　”緯卜譃槭?。由安慶師范學(xué)院李彥梅主編，并編寫了第3、4、5、6章內(nèi)容；三峽電力職業(yè)學(xué)院的吳軍、三峽電力職業(yè)學(xué)院的樊新軍和安慶師范學(xué)院的吳文進(jìn)為副主編；吳軍編寫了第7、8章和第6章部分內(nèi)容；樊新軍編寫了第9、10章；吳文進(jìn)編寫了第1、2章。　　本書由太原電力高等?？茖W(xué)校馬麗英主審。安慶師范學(xué)院、三峽電力職業(yè)學(xué)院、三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院、河南城建學(xué)院、蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校等單位的老師參加了本書編寫大綱的討論，并提出了寶貴的建議，在此表示衷心的感謝。　　誠懇地希望廣大讀者對本書的不足之處提出批評和指正。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。    電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動化是電力系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)的一門理論性較強(qiáng)的重要專業(yè)課程。全書共分十章。第1章至第6章主要介紹繼電保護(hù)原理，包括繼電保護(hù)的基本概念、電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù)和方向電流保護(hù)、電網(wǎng)的接地保護(hù)、電網(wǎng)的距離保護(hù)、差動原理的電網(wǎng)保護(hù)、電力設(shè)備與電氣設(shè)備保護(hù)等；第7章和第8章主要介紹變電站和配電網(wǎng)自動化，包括變電站自動裝置、變電站自動化和配電網(wǎng)自動化等；第9章簡要介紹了電力系統(tǒng)調(diào)度自動化和安全控制；第10章是微機(jī)保護(hù)簡介。書中帶*的章節(jié)可供教師作為教學(xué)參考或供學(xué)生課后閱讀。本書多以傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置為例，并適當(dāng)引入相關(guān)的電力系統(tǒng)自動化理論，便于學(xué)生全面掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制技術(shù)。同時(shí)為配合教學(xué)，每章均附有思考題與習(xí)題。    本書可作為高職高專院校電力技術(shù)類專業(yè)的專業(yè)課教材，也可供從事電氣運(yùn)行及繼電保護(hù)工作的工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

前言常用符號說明第1章  電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述  1.1  電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)  1.2  繼電保護(hù)的基本原理  1.3  繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成  1.4  電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求  1.5  繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡史  思考題與習(xí)題第2章  電網(wǎng)相間短路的電流保護(hù)和方向電流保護(hù)  2.1  反應(yīng)一個(gè)電氣量的繼電器  2.2  單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)  2.3  單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路電流保護(hù)的接線方式  2.4  電網(wǎng)相間短路的方向電流保護(hù)  思考題與習(xí)題第3章  電網(wǎng)的接地保護(hù)  3.1  中性點(diǎn)的接地方式  3.2  中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的接地保護(hù)  3.3  中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)的接地保護(hù)  思考題與習(xí)題第4章  電網(wǎng)的距離保護(hù)  4.1  距離保護(hù)的基本原理  4.2  距離保護(hù)的整定計(jì)算  4.3  阻抗繼電器  4.4  阻抗繼電器的接線方式  4.5  影響距離保護(hù)正確工作的因素及防止措施*4.6  距離保護(hù)裝置舉例  思考題與習(xí)題第5章  差動原理的電網(wǎng)保護(hù)  5.1  差動保護(hù)的基本原理  5.2  輸電線路的縱聯(lián)差動保護(hù)  5.3  平行線路的橫聯(lián)差動保護(hù)  5.4  輸電線的高頻保護(hù)  思考題與習(xí)題第6章  電力設(shè)備與電氣設(shè)備保護(hù)  6.1  發(fā)電機(jī)保護(hù)  6.2  電力變壓器保護(hù)  6.3  發(fā)電機(jī)—變壓器組繼電保護(hù)  6.4  母線保護(hù)  6.5  6～10kV高壓電動機(jī)保護(hù)  6.6  6～10kV電力電容器保護(hù)  思考題與習(xí)題第7章  變電站自動裝置  7.1  自動重合閘裝置  7.2  備用電源自動投入裝置  7.3  自動按頻率減負(fù)荷裝置  思考題與習(xí)題第8章  變電站和配電網(wǎng)自動化  8.1  變電站自動化和綜合自動化  8.2  配電網(wǎng)自動化和綜合自動化  思考題與習(xí)題第9章  電力系統(tǒng)調(diào)度自動化和安全控制  9.1  電力系統(tǒng)調(diào)度自動化概述  9.2  電力系統(tǒng)的安全控制  思考題與習(xí)題*第10章  微機(jī)繼電保護(hù)  10.1  微機(jī)繼電保護(hù)概況  10.2  微機(jī)繼電保護(hù)的硬件系統(tǒng)  10.3  微機(jī)繼電保護(hù)軟件系統(tǒng)  10.4  微機(jī)型零序電流保護(hù)  10.5  微機(jī)距離保護(hù)  10.6  變壓器微機(jī)縱差保護(hù)  思考題與習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源之一，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對國民經(jīng)濟(jì)、人民生活乃至社會穩(wěn)定都有著極為重大的影響。電力系統(tǒng)由各種電氣元件組成。由于自然環(huán)境、制造質(zhì)量、運(yùn)行維護(hù)水平等諸方面的原因，電力系統(tǒng)的各種元件在運(yùn)行中不可能一直保持正常狀態(tài)。因此，需要有專門的技術(shù)為電力系統(tǒng)建立一個(gè)安全保障體系，其中最重要的專門技術(shù)之一就是繼電保護(hù)技術(shù)?！　∫弧㈦娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)的目的　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。電力系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、輸配電線路及用電設(shè)備組成。電力系統(tǒng)由于受自然（如雷擊、風(fēng)災(zāi)等）、人為（如設(shè)備制造上的缺陷、誤操作等）等因素的影響，會不可避免地發(fā)生各種形式的短路故障（簡稱故障）和異常運(yùn)行狀態(tài)。　　電力系統(tǒng)故障總是伴隨著很大的短路電流，同時(shí)系統(tǒng)電壓大大降低。一旦發(fā)生短路將會產(chǎn)生如下后果：①短路點(diǎn)的電弧將故障的電氣設(shè)備燒壞；②短路電流通過故障設(shè)備和非故障設(shè)備時(shí)發(fā)熱并產(chǎn)生電動力，使電氣設(shè)備的機(jī)械損壞和絕緣損傷，以至縮短設(shè)備的使用壽命；③電壓下降，使大量電能用戶的正常工作遭受破壞，影響產(chǎn)品質(zhì)量；④電壓下降可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)各發(fā)電廠間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性遭受破壞，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解?！　‰娏ο到y(tǒng)的異常運(yùn)行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)偏離正常值。例如，長時(shí)間的過負(fù)荷會使電氣元件的載流部分和絕緣材料的溫度過高，加速設(shè)備的絕緣老化或損壞設(shè)備。電力系統(tǒng)的異常運(yùn)行狀態(tài)如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，將演變?yōu)殡娏ο到y(tǒng)的故障?！　‰娏ο到y(tǒng)的故障和異常工作狀態(tài)若不及時(shí)處理或處理不當(dāng)，就可能在電力系統(tǒng)中引起事故，造成人員傷亡及設(shè)備損壞，使電能用戶停電、電能質(zhì)量下降到不能容許的程度。為防止事故發(fā)生，就必須在每一個(gè)電氣設(shè)備上裝設(shè)繼電保護(hù)裝置，根據(jù)它們發(fā)生的故障和異常運(yùn)行情況，動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號。　　二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)　　繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：①電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動、快速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證非故障設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，盡量縮小停電范圍；②電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的要求能自動、及時(shí)、有選擇地發(fā)出告警信號或者減負(fù)荷、跳閘?！　【C上所述，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用是：全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)地檢測各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、保持供電的連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設(shè)備的損壞。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的重要技術(shù)措施之一。

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