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现代电力系统继电保护与自动装置应用实践指南 本书聚焦于现代电力系统继电保护与自动装置的实际应用、设计、调试与维护，旨在为电力行业工程师、技术人员及相关专业学生提供一本全面、深入且具有实战价值的参考手册。全书内容紧密围绕当前电力系统面临的复杂性、数字化和智能化趋势展开，内容覆盖了从基础理论到前沿技术的多个层面，强调理论与实践的紧密结合。 --- 第一部分：电力系统保护基础与原理深化 本部分首先系统梳理了电力系统继电保护的基本概念、历史发展脉络，并深入剖析了电流、电压、频率、阻抗等基本电量在保护动作中的物理基础。 1. 继电保护的基本原理与元件演变： 详细阐述了电磁式、晶体管式和微机型保护装置的工作逻辑差异。重点分析了各元件的动作特性曲线，包括瞬时、限时、反时限等典型曲线的数学模型与工程应用。探讨了直流和交流回路的取样、隔离、模数转换等关键环节的技术要求。 2. 故障识别与系统状态分析： 深入讲解了电力系统常见故障类型（单相接地、两相短路、三相短路、不对称故障）的电流/电压波形特征。引入了分量法（对称分量法）在故障分析中的应用，尤其强调了正序、负序和零序阻抗在接地故障保护选择中的决定性作用。分析了系统阻抗变化对保护灵敏度和速性的影响。 3. 保护装置的可靠性、速性与选择性： 系统论述了衡量保护装置性能的“三性”原则。针对选择性（速动性与选择性之间的矛盾），提供了多级保护配合的设计方法，包括主保护、后备保护（站内/站间、电流/距离后备）的配置原则。讨论了影响保护动作可靠性的外部因素，如暂态过程、操作过电压和操作电流对装置性能的干扰与抑制措施。 --- 第二部分：核心保护装置的原理与配置 本部分详细介绍现代变电站中应用最广泛、技术要求最高的几类核心保护装置。 4. 输电线路的距离保护技术（Line Distance Protection）： 全面解析 距离保护的原理，从基础的阻抗测量到实际应用中的各种修正模型。深入讲解了不同距离保护级（第一、第二、第三段）的定值计算方法，以及如何根据系统拓扑结构（如电源点、中性点接地方式）优化保护范围。重点讨论了高阻接地故障下的保护盲区问题，并介绍了远方/近后备距离保护的设计思路。 5. 母线保护技术（Busbar Protection）： 详述了母线保护在防止变电站内重大设备事故中的关键作用。对比分析了单元型（外跳）保护和比率差动保护的原理与适用性。重点剖析了差动保护的定值整定，特别是如何设置动差平衡系数和二次电流补偿系数，以有效应对CT饱和和二次回路故障带来的误动作风险。 6. 主变压器保护（Power Transformer Protection）： 系统介绍了主变压器保护的复杂性，涵盖了瓦斯保护、过流保护、比率差动保护、纵差保护、过负荷保护和接地故障保护。重点阐述了主变压器差动保护中，如何处理分接开关（OLTC）引起的电流不平衡，以及如何利用二次谐波制动原理抑制励磁涌流引起的误动。 7. 发电机和电抗器的保护配置： 针对大型同步发电机，详细讲解了定子接地保护（50%和100%接地保护）、定子间短路保护、失磁保护、失磁和失步保护的原理和定值计算。对串联补偿和并联补偿线路的特殊保护要求也进行了专门介绍。 --- 第三部分：微机保护与自动化系统集成 本部分将焦点转向现代电力系统的核心——微机保护装置（IEDs）及其在全站自动化系统中的集成应用。 8. 微机保护装置的结构与功能实现： 深入剖析了微机保护装置（IED）的硬件组成（CPU、A/D转换器、通信接口）和软件架构。讲解了数字采样技术、快速傅里叶变换（FFT）在故障信号提取中的应用，以及微机保护相对于传统继电器的多功能集成性和自检能力。 9. 保护的定值计算与调试流程： 提供了基于主流保护定值计算软件的实操指导框架。详述了现场调试的规范步骤，包括：回路检查（“合环”测试）、定值下载、模拟量注入测试（电流/电压比例校验）、以及实际故障波形录波分析在定值校验中的作用。强调了调试记录的规范性与重要性。 10. 故障录波与事件序列分析（SOE）： 讲解了故障录波技术（暂态录波与稳态录波）的参数设置与应用。重点介绍了事件序列（Sequence of Events, SOE）记录的精度要求，以及如何通过分析SOE文件来确定故障的首次扰动源、保护动作顺序和自动重合闸的成功/失败原因。 11. 智能变电站与网络安全： 讨论了基于IEC 61850标准的数据通信协议在继电保护中的应用，包括MMS、GOOSE和SV消息的配置与应用。探讨了在智能变电站环境下，如何保障保护信息的网络传输安全性和实时性，以及对网络攻击的防御策略。 --- 第四部分：特殊情况下的保护与系统稳定控制 本部分关注电力系统运行中的非正常状态和高级控制技术。 12. 低频减载与电压稳定控制： 详细介绍了低频/低电压解列保护的动作逻辑和定值整定原则，用于在系统发生大面积停电风险时，通过有序卸载负荷来维持区域电网稳定。同时，讨论了SVC/STATCOM等动态无功补偿装置与快速保护配合的策略。 13. 自动重合闸与就地重合闸： 系统论述了交流输电线路自动重合闸的必要性、基本类型（单相、三相）及其配合关系。重点分析了重合闸时相间短路的特点，并探讨了准同期线路线路的重合闸技术难点。 14. 故障诊断与预防性维护： 强调了基于状态的预防性维护理念。介绍了利用保护装置内置的自检功能、历史故障数据分析以及在线监测技术（如CT/PT状态监测）来预测设备老化和潜在故障点的方法。 --- 本书特色： 侧重工程实践： 避免冗余的纯理论推导，大量引用实际工程案例和标准定值计算公式。 紧跟技术前沿： 深入介绍了IEC 61850、故障录波的高级应用等现代继电保护热点技术。 全面覆盖： 兼顾了传统电磁式保护的原理回顾与现代微机保护的配置细节。 本书适用于： 运行、检修、设计和调试各类电压等级变电站及发电厂继电保护和自动装置的专业技术人员，是电力系统高级技术培训和专业学习的必备工具书。
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