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《电力系统继电保护与微机保护技术》 内容简介 本书系统深入地介绍了电力系统继电保护与微机保护的基本原理、设备构成、技术要求以及实际应用。全书以提升电力系统运行的安全、可靠性和经济性为核心目标，内容涵盖了从传统继电保护到现代微机保护的演进与发展，旨在为电力工程技术人员、电力系统运行人员以及相关专业的高校师生提供一本全面、实用且具有前瞻性的技术参考书。 第一部分 继电保护基础理论 本部分着重阐述了继电保护工作的基本概念、理论基础和技术要求。首先，详细解析了电力系统故障的类型、特点及继电保护在保障系统稳定中的核心作用。随后，深入探讨了继电保护的基本原理，包括测量元件、比较元件、逻辑元件和执行元件的功能与配合。 1.1 故障分析与保护原则： 阐述了短路、接地、失磁、失稳等常见故障的机理，并系统介绍了“预防为主、保护与控制相结合”的基本保护原则，以及“两化”（快速化、灵敏化）、“就地保护与远方保护配合”等关键技术原则。 1.2 测量与CT/PT： 详细讲解了电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的构造、特性、误差来源及其对保护动作的实际影响。重点分析了CT饱和、PT二次回路开路等异常情况下对保护准确性的影响和应对措施。 1.3 保护的特性与配合： 深入分析了定时限、反时限、瞬时速断等不同保护特性的适用场景和配合关系。详细介绍了如何根据系统短路电流分布、线路长度、负荷情况等因素，合理整定保护的动作值、时间值，确保保护的可靠性、速动性和选择性。 第二部分 常用元件保护技术 本部分聚焦于电力系统中应用最为广泛的几类元件的保护技术，这是继电保护技术体系的核心内容。 2.1 变压器保护： 全面介绍了变压器的各种故障模式，包括瓦斯保护、过电流保护、瓦斯差动保护、比率差动保护等。重点分析了有载调压带来的影响，以及如何设置饱和电压保护和零序电流保护来应对非全相短路故障。 2.2 发电机及励磁系统保护： 涵盖了发电机内部故障保护（如定子绕组接地、相间短路）、外部故障保护（如主电气元件的过电流、瓦斯保护），以及对发电机重要运行状态的监控，如失磁保护、失磁重叠励磁保护、定子/转子接地保护、逆功率保护等。 2.3 电力线路保护： 深入阐述了输电线路的电流保护（速断、限时电流速断、过电流）、距离保护（阻抗式、阻抗比率式）的工作原理。重点解析了距离保护的选线问题、零序阻抗的计算对远端故障接地选线的影响，以及采用功率方向元件对远方故障的判别。 2.4 母线与断路器： 介绍了母线差动保护的构成、接线方式（如三端差动、六端差动）及二次回路的可靠性设计。同时，详细讨论了断路器失灵保护的原理、动作逻辑和闭锁条件，确保发生“拒动”时能快速隔离故障。 第三部分 微机继电保护技术 随着信息技术的飞速发展，微机保护已成为电力系统的主流配置。本部分全面介绍微机保护的硬件架构、软件功能和先进算法。 3.1 微机保护的基本架构与原理： 阐述了微机保护装置（RCS/IED）的系统结构，包括信号采集、模/数转换（A/D）、数字滤波、特征量提取、逻辑判断及故障录波功能。重点解析了傅里叶变换、小波分析等数字信号处理方法在故障电流分析中的应用。 3.2 微机化元件保护算法： 详细讲解了微机型电流保护、电压保护的算法实现，尤其是在处理暂态过程、谐波干扰方面的优势。深入剖析了微机距离保护中如何利用阻抗轨迹动态跟踪和四象限特性实现更精确的故障定位，以及在弱电源、负荷侧短路等复杂工况下的性能提升。 3.3 保护的自检与通信： 讨论了微机保护装置内部的自检功能（如通道、硬件、软件的一致性检查）对提高保护可靠性的重要性。同时，介绍了微机保护装置与后台监控系统（如SCADA/EMS）的通信规约（如IEC 60870-5-101/104, IEC 61850），实现远方定值修改、故障信息上传和事件记录。 3.4 保护的GPS对时与同步： 强调了微机保护装置依赖高精度同步时间（如GPS/北斗）进行精确故障录波和时间戳记录的必要性，这对于事后分析和故障排查至关重要。 第四部分 继电保护的调试、试验与运行维护 本部分侧重于继电保护在工程实践中的应用环节，确保保护系统的安全、稳定投入运行。 4.1 保护的定值计算与核对： 提供了详细的现场定值计算步骤，包括如何根据系统短路阻抗数据、互感器变比、负荷电流等参数，计算出保护的动作电流、电压、阻抗等定值。强调了现场校验与出厂试验报告的一致性核对。 4.2 继电保护的现场调试： 详细介绍了保护投运前的各项静态、动态试验内容和步骤，如直流回路试验、电流/电压回路检查、带电冲击试验。重点讲解了利用二次回路注入法和主回路模拟法进行保护动作时间、选择性试验的方法。 4.3 运行中的监视与维护： 论述了在电力系统运行中，如何通过周期性的巡检、定期试验（如定值复核、动作试验）来保障保护装置的长期可靠性。讨论了故障发生后，如何利用保护的故障录波数据进行快速、准确的故障性质判断和继电保护定值的优化调整。 本书内容翔实，理论联系实际，辅以大量的工程实例分析，是电力行业技术人员提升专业技能、掌握现代继电保护与微机保护核心技术的必备参考资料。
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