具体描述
电力系统保护与继电保护原理 内容提要 本书全面深入地探讨了现代电力系统中至关重要的保护与控制技术，重点聚焦于继电保护的原理、设计、应用及最新发展。电力系统作为国家经济和现代社会运行的基石，其安全、稳定和可靠性是电力工程领域的核心关切。任何电力系统故障，无论是短路、接地、过载还是电压异常，都可能导致大面积停电，造成严重的经济损失甚至安全隐患。因此，高效、可靠的保护系统是确保电力系统健康运行的“安全阀”和“快速反应部队”。 本书旨在为电气工程、电力系统及其自动化等专业的学生、研究人员以及电力行业的工程师提供一本兼具理论深度和工程实践价值的专业参考书。全书结构严谨，逻辑清晰，从基础理论出发，逐步深入到复杂系统的保护策略。 第一部分：电力系统基础与故障分析 本部分首先回顾了电力系统的基本构成，包括发电机、变压器、输电线路和配电线路的电气特性。重点讲解了电力系统故障的分类、特点及发生机理。详细分析了对称分量法在处理不对称故障（如单相接地、两相短路）中的应用，这是理解和设计继电保护系统的数学基础。书中通过大量的实例，演示了如何精确计算不同故障点下的短路电流和电压，为后续的保护装置定值计算提供准确的输入数据。此外，还探讨了暂态稳定性和暂态分析在保护动作判据中的重要性。 第二部分：继电保护的基本原理与元件 本部分深入剖析了继电保护系统的核心——继电器。系统介绍了各种电磁式、感应式、电子式和数字式继电器的结构、工作原理、优缺点及选型标准。重点阐述了电流、电压、功率、阻抗等基本电量如何被转换为可以被保护装置识别的信号，并详述了这些量变关系在故障识别中的作用。详细介绍了时间与电流（或电压）的配合原理，包括时限的设置和选择，以确保保护的正确性和可靠性。 第三部分：主要元件的保护技术 这是本书的实践核心部分，针对电力系统中的关键设备，详细论述了其专门的保护方案： 1. 发电机保护： 涵盖了过负荷保护、失磁保护、失磁检测、定子及转子接地保护、瓦斯保护以及差动保护的原理与应用。重点分析了发电机并网和解列过程中的特殊保护需求。 2. 变压器保护： 详细介绍了变压器瓦斯保护（包括蝾螈动作和轻瓦斯动作）、过电流保护、电流速断保护、过负荷保护以及最核心的变压器绕组差动保护。书中对差动保护的设置原则、比率压板的裕度确定、中点引出线处理以及外部故障时二次回路的电流平衡问题进行了深入的工程化探讨。 3. 输电线路与配电线路保护： 重点讲解了距离保护（包括阻抗式和基于人工电抗的距离保护）、纵差动保护和相间/接地过渡电阻对保护的影响。对于配电网，则侧重于方向性过流保护和改进型零序保护方案，以适应现代配电网中大量分布式电源接入的复杂情况。 4. 母线保护： 阐述了母线保护对系统安全的关键性。详细介绍了母线差动保护的原理，特别是如何处理大量电流回路接入导致的二次回路电流不平衡问题，以及如何实现快速、可靠的保护动作。 第四部分：现代继电保护技术与数字化 随着微电子技术和计算机技术的发展，继电保护正迈向数字化和智能化。本部分详细介绍了微机保护装置（微处理器型继电保护）的架构、硬件组成（A/D转换、CPU、存储器）和软件实现。重点阐述了数字保护算法，包括傅里叶变换在识别基波和三次谐波中的应用，以及如何利用数字技术实现更精确的故障暂态量测量。书中还涵盖了故障录波技术，它是故障分析和保护改进的重要工具。 第五部分：保护系统的可靠性、配合与试验 一个成功的保护系统不仅要动作正确，更要保证在非故障情况下绝不误动，并且动作迅速。本部分讨论了保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性四大基本要求之间的相互协调与优化。详细阐述了不同电压等级和不同元件之间的保护配合（时限和定值配合）原则，包括逐级保护的层级划分。最后，系统介绍了保护装置的投入前校验、运行中巡检以及故障后的试验方法和标准，确保保护设备始终处于最佳工作状态。 特色与价值 本书的特点在于理论与工程实践的紧密结合。书中不仅提供了推导严密的数学模型和原理分析，更融入了大量实际工程案例和标准规范要求。特别是在处理复杂的差动保护、距离保护中的死区与盲区问题，以及微机保护的配置策略方面，提供了详尽的指导，是电力系统安全运行领域不可或缺的工具书。 --- (约 1500 字)
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