随着电力系统输变电容量不断增大，500kV及以上超高压已成为输变电网络的主要电压等级。为了满足全国联网和西电东送的战略决策以及超高压交直流输变电建设和运行的需要，根据国家标准、行业标准和《电力行业职业技能鉴定规范》以及有关输变电运行岗位规范等的要求，并结合500kV超高压输变电运行的实际情况，上海超高压输变电公司组织编写了《超高压输变电操作技能培训教材》（一套7册），以满足全国超高压输变电企业为适应超高压输变电网发展所需的队伍建设、岗位培训和技能鉴定的培训需要。 《继电保护》是本套教材第六册，共8章，主要是：电力系统知识，包括基本知识、调度规程选录及现场技术要点；高压互感器；线路保护，包括高频保护、光纤纵联保护、距离保护、零序保护及就地判别装置；母线差动保护和断路器失灵保护，包括母差保护、断路器失灵保护、短线保护、保护接线和保护检验；变压器保护，包括差动保护、后备保护、保护调试等；自动装置，包括按频率、自切置、重合闸、STATCOM保护及故障录波仪；二次回路，包括控制回路、操作回路、二次异常及中央信号等；继电保护及自动装置反事故措施。另外，全书各章节均配有复习思考题。 本书既可作为全国超高压输变电企业继电保护运行、调试、设计、施工和制造等生产人员、技术人员和管理干部等新岗、上岗、转岗、再岗的岗位技能培训和职业技能鉴定的培训教材，也可作为电力职业专科学院和电力大本专科院校的专业课程教材。
继电保护原理与应用 本书特色： 本书旨在全面深入地探讨继电保护的基础理论、各种保护装置的原理、设计与实际应用。内容涵盖从电力系统基础概念到复杂故障分析与保护策略制定的全过程，侧重于工程实践中的难点解析与新型技术的引入。 第一章：电力系统基础与继电保护概述 本章首先回顾电力系统的基本构成、运行方式及常见故障类型，为后续的继电保护原理学习奠定基础。重点阐述了继电保护在电力系统中的核心地位、基本任务、工作原理及技术要求（如速动性、可靠性、准确性、灵敏性）。详细介绍了继电保护系统的组成部分，包括电流互感器（CT）、电压互感器（ dijadikan (PT/CVT)、继电器、断路器及控制回路的相互关系和功能划分。对继电保护的分类方法进行了系统性的梳理，如按被保护对象分类、按工作原理分类等。 第二章：电流互感器与电压互感器的原理与误差分析 互感器是继电保护装置获取系统一次参数的关键环节，本章将深入剖析CT和PT/CVT的工作原理。 电流互感器（CT）： 详细讲解CT的构造、工作原理、额定参数的选择原则。重点分析CT的励磁特性曲线，探讨过负荷、短路电流作用下的饱和现象及其对保护动作的影响。阐述CT的二次负荷计算、接线方式（星形、三角形、开口三角）及其适用场景。对CT的变比选择、准确级确定和二次回路的正确接地要求进行规范性指导。 电压互感器（PT/CVT）： 阐述PT和CVT的结构特点和工作原理。对比分析两种互感器在不同电压等级下的应用优势与局限性。深入讨论互感器在系统运行中可能出现的误差来源（如变比误差、相角误差），以及这些误差如何影响微机保护的测量精度和保护的可靠性。 第三章：电磁式继电器与晶体管继电器原理 本章回归继电保护的经典元件，为理解微机保护的底层逻辑打下基础。 电磁式继电器： 详细解析电流继电器（如KD-11、KD-12型）、电压继电器、时间继电器（如ZJ型）的内部结构和动作机理。重点分析电磁式继电器的延时特性、返回系数、动作时间与返回时间的相互关系。通过对继电器线圈的阻抗和感抗分析，解释其在不同工况下的响应特性。 晶体管继电器： 介绍半导体技术在继电器中的应用，阐述晶体管作为开关元件在逻辑电路中的作用。对比分析晶体管继电器与电磁式继电器的性能差异，如动作速度、抗振动能力和功耗特点。 第四章：电流保护原理与应用 电流保护是最基本也是应用最广泛的保护形式。本章将围绕电流保护的各个方面进行系统阐述。 过电流保护（50/51）： 深入讲解瞬时过电流保护（50）和定时限过电流保护（51）的原理、定值计算方法。分析如何根据系统短路电流分布、负荷电流、合闸冲击电流等因素，科学整定电流值和时间值。探讨瞬时电流保护的死区和误动隐患的规避。 反时限过电流保护（51n/50n）： 详细介绍接地电流保护的原理，重点分析零序电流保护（50N/51N）在不同接地系统（TN、TT、IT）中的应用策略和定值整定。 速断保护与闭锁： 阐述速断保护（50）在系统两端短路电流差异基础上的应用。介绍如何通过阻抗闭锁、低电压闭锁等措施，提高电流保护的选择性和可靠性。 第五章：距离保护原理与应用（阻抗式与人工合成阻抗保护） 距离保护是区域性保护的核心，本章是理解输电线路和母线保护的关键。 基础理论： 详细推导距离保护的等值阻抗公式，解释保护的“阻抗圆”特性。分析线路的电阻、电抗参数对保护动作的影响，以及功率方向对距离保护的判别作用。 三段式距离保护（21）： 深入解析三段式距离保护的结构（I段、II段、III段），明确各段的保护范围、动作时间的选择原则及整定依据。特别关注II段和III段保护的防越界措施和后备功能实现。 人工合成阻抗保护： 对比传统距离保护与人工合成阻抗保护（如基于人工合成量计算）的异同，理解其在不同电网结构下的适用性。 第六章：纵差动保护与横差动保护原理 差动保护是最高级别的元件保护，具有极高的灵敏度和可靠性。 电流差动保护（87）： 详细讲解基于电流平衡原理的纵向（元件内）差动保护。分析保护的理想工作状态、短路状态和非短路状态下的电流关系。重点剖析差动保护的弥补措施，如二次电流平衡（比例系数K、二次侧补偿）和死区处理。 比率制动与高频闭锁： 阐述比率制动原理如何有效抑制变压器励磁涌流、负荷电流不平衡等因素引起的误动作。介绍高频电流或电压闭锁在纵差动保护中作为辅助判据的作用。 母线差动保护： 阐述以母线为保护对象的差动保护配置，包括88型（外桥接线）和87型（三段式）母线差动保护的应用场景，及其与相邻元件保护的协作关系。 第七章：输电线路的串联补偿与故障分析 在长距离高压输电中，串联电容补偿对继电保护提出了新的挑战。 串补对系统参数的影响： 分析串联电容对线路等效阻抗、短路电流分布的影响，以及如何修改距离保护的定值。 故障类型与特点： 区分单相金属性接地、两相短路、三相短路在串补线路上的电流和电压特征。 保护策略调整： 重点讨论在串补线路中，如何优化距离保护的定值计算，确保其在有/无补偿状态下的正确动作，以及如何配置接地保护以适应新的故障电流特征。 第八章：变压器保护原理与特殊保护 变压器是电网中的关键设备，其保护复杂性高。 瓦斯保护（63）： 详细阐述油箱内的故障（如油道、绕组层间短路）产生气体和油流的机理。解析瓦斯继电器的结构、动作原理（轻瓦斯、重瓦斯）及其在变压器保护顺序中的地位。重点讨论瓦斯保护的试验方法与定值校验。 比率差动保护（87T）： 深入分析变压器绕组联结方式（Y/Δ）对电流相位和幅值的影响，以及如何通过二次侧电流平衡电路（比例系数、相移补偿）实现正确的差动保护。探讨如何应对变压器励磁涌流和外部短路时引起的暂态电流。 其他保护： 介绍过载保护、温度保护、顶层瓦斯保护、纵向差动保护在不同类型变压器（如电力变压器、调压变压器）上的应用。 第九章：发电机与电动机的保护 本章侧重于旋转电机设备的特定保护需求。 发电机保护： 详细讲解定子绕组保护（包括不同匝间短路保护、不对称负载保护、失磁保护、准同期保护、励磁系统故障保护）。分析发电机接地保护（定子接地、转子接地）的原理与定值。 电动机保护： 阐述电动机的启动特性（大启动电流、长时间启动）对保护定值的影响。重点介绍过载保护（反时限或指数型）、短路保护（电流速断）以及失磁保护（针对同步电机）的整定方法。 第十章：微机保护的基本原理与应用 本章聚焦现代继电保护技术的核心——微机保护。 采样与量化： 介绍电流、电压信号的模/数（A/D）转换过程，信号处理和数字滤波技术。 核心算法： 深入解析微机保护中实现各种保护功能（如过流、距离、差动）的数字算法，如快速傅里叶变换（FFT）在谐波分析中的应用，以及相量计算方法。 保护的逻辑与定值管理： 阐述微机保护的软件结构、逻辑判断、逻辑编程。介绍定值修改、事件记录、故障录波、远方调试等功能在实际运行中的重要性。 系统集成： 讨论微机保护与SCADA系统、故障录波器之间的通信接口标准（如IEC 60870-5-101/104, IEC 61850）。 第十一章：继电保护的可靠性与抗干扰技术 提高保护的可靠性和抗干扰能力是工程实践的永恒主题。 光电式与数字式保护： 介绍光电式电流/电压互感器（LPIT/LCPT）的工作原理及其在隔离、抗饱和方面的优势。 抗二次回路故障： 详细分析断线、CT饱和、PT/CVT开路等二次回路故障对保护的影响，并阐述相应的故障判别与闭锁逻辑。 电磁兼容性（EMC）： 讨论强电磁环境对微机保护的干扰源（如操作过电压、雷击、高频感应）及相应的抗干扰措施（屏蔽、滤波、光纤隔离）。 附录 常用继电保护装置的型号对照表 电力系统短路计算基础公式 继电保护定值计算示例 本书特点总结： 本书理论联系实际，不仅涵盖了经典的电磁式继电保护原理，更深入探讨了现代微机保护系统的核心技术。通过大量的工程实例和计算分析，旨在培养读者扎实的理论基础和解决复杂电网故障保护问题的实践能力。内容结构严谨，逻辑清晰，是电力系统相关专业学生、继电保护工程师及运行维护人员的理想参考书。
