《电力系统元件保护原理》

第一章 绪论1

1-1 元件保护在电力系统运行中的作用和地位1

目录1

1-2 我国电力系统元件保护发展概况2

第二章 电力变压器保护4

2-1 变压器可能发生的故障和异常情况4

2-2 变压器匝间短路5

一、 变压器匝间短路的分析；5

二、 三相变压器的励磁涌流；9

五、 励磁涌流经电抗变压器的传变9

四、 三相励磁涌流经电流互感器的传变；9

三、 变压器三相接线方式对励磁涌流的影响；9

一、单相变压器的励磁涌流；9

2-3 变压器励磁涌流的分析9

二、变压器匝间短路的保护9

2-4 变压器差动保护的特点19

一、 不平衡电流产生的原因；19

二、减小不平衡电流的方法25

2-5 变压器差动保护25

一、 带速饱和中间变流器的差动保护；25

二、带制动特性继电器构成的变压器差动保护；25

三、间断角原理的差动保护；25

四、二次谐波制动的变压器差动保护25

一、 复合电压起动的过电流保护；40

二、负序过电流保护；40

2-8 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护40

四、变压器的过负荷保护40

三、三绕组变压器过电流保护的特点；40

一、 瓦斯继电器的工作原理；42

2-6 变压器的瓦斯保护42

二、大接地电流系统零序过电流保护的整定计算原则44

一、 变压器高压侧零序电流保护的配置；44

2-7 变压器的零序过电流保护44

二、瓦斯保护的原理接线及整定计算44

五、自耦变压器的零序差动保护56

四、自耦变压器零序电流保护的特点；56

三、自耦变压器在不同运行方式下的电流分布和过负荷保护的特点；56

二、三绕组自耦变压器的电量关系；56

一、 双绕组自耦变压器的电量关系；56

2-9 自耦变压器保护56

2-1 0变压器的过励磁保护62

第三章 发电机的短路保护和接地保护65

3-1 发电机可能发生的故障和异常情况65

3-2 发电机纵联差动保护67

一、 电磁式BCH-2型纵联差动保护；67

二、提高纵联差动保护灵敏度的措施67

四、零序电压匝间短路保护73

三、负序功率方向闭锁的转子二次谐波电流匝间短路保护；73

3-3 发电机定子绕组匝间短路保护73

二、单继电器式横联差动保护；73

一、 发电机定子绕组匝间短路分析及特点；73

3-4 发电机定子绕组单相接地保护80

一、 发电机定子绕组单相接地的特点；80

二、零序电流和零序电压定子绕组单相接地保护；80

三、发电机100％定子绕组单相接地保护80

3-5 发电机励磁回路接地保护89

一、 励磁回路接地故障；89

二、发电机励磁回路一点接地保护；89

三、发电机励磁回路两点接地保护89

3-6 反时限负序电流保护及后备保护95

一、 反时限负序电流保护；95

二、相间短路的后备保护104

3-7 发电机失步保护和逆功率保护104

一、 发电机失步保护；104

二、发电机-变压器组保护的接线图举例108

一、 发电机-变压器组保护的特点；108

二、逆功率保护108

3-8 发电机-变压器组保护108

3-9 同步调相机保护的特点112

第四章 同步发电机的失磁保护114

4-1 发电机失磁后的基本物理过程及其产生的影响114

一、 发电机失磁后的基本物理过程；114

二、发电机失磁后产生的影响117

4-2 发电机失磁后的机端测量阻抗117

一、 失磁后到失步前；117

二、临界失步点；117

三、失步后的稳态异步运行阶段；117

四、等电压阻抗圆117

4-3 失磁保护的主要判据及其测量元件123

一、 失磁保护的主要判据；123

三、主变压器高压侧单相接地短路；127

五、自同期并列过程127

四、电力系统振荡；127

二、用于失磁保护的阻抗继电器127

二、主变压器高压侧两相短路；127

一、 发电机出口两相短路；127

4-4 电力系统非正常运行时失磁继电器的动作行为127

4-5 失磁保护的辅助判据136

4-6 失磁保护的构成方式138

一、利用无功功率方向元件和低电压元件构成的失磁保护；138

二、以静稳定极限为判据的失磁保护；138

三、以稳态异步边界为判据的失磁保护138

第五章 母线保护142

5-1 母线故障和装设母线保护的基本原则142

二、母线完全差动保护的整定计算；143

三、减小不平衡电流影响的方法143

5-2 母线的完全电流差动保护143

一、 母线的完全电流差动保护的工作原理；143

5-3 具有制动特性且差动回路有低值强制电阻的母线电流差动保护150

5-4 综合制动且差动回路有低值强制电阻的母线电流差动保护153

5-5 双母线按固定连接的母线差动保护155

一、 在固定连接方式下保护动作情况的分析；155

二、固定连接破坏时保护动作情况的分析155

5-6 母线的不完全电流差动保护159

二、LXB型电流相位比较继电器的原理；160

三、电流相位比较式母线差动保护接线全图160

5-7 电流相位比较式母线差动保护160

一、电流相位比较式母线保护的基本工作原理；160

5-8 电流比相式母线保护166

一、电流比相式母线保护的基本工作原理；166

二、电压形成回路、比相电路和积分电路；166

三、脉冲展宽电路和出口电路166

一、 一般接线断路器的失灵保护；171

5-9 断路器失灵保护171

二、11/2断路器的失灵保护176

第六章 电动机保护176

6-1 电动机的故障和不正常工作状态176

6-2 电动机的相间短路保护和单相接地保护176

一、 电动机的相间短路保护；176

二、电动机的单相接地保护179

6-3 电动机的过负荷保护179

一、概述；179

二、晶体管型反时限过负荷保护；179

三、电动机过负荷保护的整定计算179

6-4 电动机的低电压保护181

6-5 同步电动机保护183

附录Ⅰ 直线的反演（一）185

附录Ⅱ 直线的反演（二）187

参考文献189