内容简介
《发电厂厂用电及工业用电系统:继电保护整定计算》总结多年来发电厂厂用电和工业用电系统继电保护整定计算,着重叙述和讨论变压器中性点经小电阻接地系统短路电流计算,发电厂厂用电系统继电保护存在的问题,厂用电系统继电保护配置和整定计算原则,高压厂用变压器保护整定计算,高压启动(停机)/备用厂用变压器、厂用电高压馈线、高压电动机、低压厂用变压器、低压厂用电系统继电保护整定计算,厂用电快速切换和备用电源自动投入装置整定计算,600MW机组厂用电系统继电保护整定计算实例,工业用电继电保护整定计算,工矿企业用电继电保护整定计算算例等内容。《发电厂厂用电及工业用电系统:继电保护整定计算》主要针对大、中、小型发电厂及大、中型工业用电设备继电保护的整定计算。
《发电厂厂用电及工业用电系统:继电保护整定计算》可作为电力及工业用电部门设计、运行、制造、科研单位继电保护专业的工程技术人员、发电厂电气运行专业技术人员以及大专院校高年级学生和教师参考或进修培训资料,同时也适用于广大电气专业的工程技术人员在较短时间内了解和掌握继电保护整定计算的参考书。
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目录
前言
第一章 变压器中性点经小电阻接地系统短路电流计算
第二章 厂用电系统继电保护配置
第一节 厂用电系统继电保护运行中存在的问题
第二节 厂用电系统继电保护配置
第三节 厂用电系统继电保护整定计算原则
第三章 高压厂用变压器保护整定计算
第一节 高压厂用变压器低压侧分支(进线)二阶段过电流保
第二节 高压厂用变压器纵差动保护
第三节 高压厂用变压器电流电压保护
第四节 高压厂用变压器低压侧单相接地保护
第五节 高压厂用变压器非电量保护
第四章 高压启动(停机)/备用厂用变压器继电保护整定计算
第一节 高压侧单相接地零序过电流保护
第二节 高压启动(停机)/备用厂用变压器其他保护
第五章 厂用电高压馈线继电保护整定计算
第一节 纵差动保护
第二节 电流电压保护
第三节 单相接地零序过电流保护
第六章 高压电动机继电保护整定计算
第一节 高压电动机FC回路高压熔断器保护
第二节 高压电动机磁平衡差动保护
第三节 高压电动机纵差动保护
第四节 高压电动机相电流速断保护
第五节 高压电动机负序过电流保护
第六节 高压电动机单相接地零序过电流保护
第七节 高压电动机过热保护
第八节 高压电动机长启动及正序过电流保护
第九节 高压电动机低电压保护
第十节 变频调速电动机继电保护整定计算
第七章 低压厂用变压器保护整定计算
第一节 低压厂用变压器纵差动保护
第二节 FC回路保护
第三节 真空断路器三阶段相电流保护
第四节 单相接地零序过电流保护
第五节 其他保护
第八章 低压厂用电系统继电保护整定计算
第一节 0.4kV动力中心PC第一类智能保护整定计算
第二节 0.4kV动力中心PC第二类智能保护整定计算
第三节 0.4kV动力中心PCABB-Emax断路器(其他同类型)保护整定计算
第四节 PC与MCC出线设备保护
第九章 厂用电快速切换与备用电源自动投入装置整定计算
第一节 高压厂用电快速切换
第二节 低压厂用变压器备用电源自动投入装置
第三节 保安电源自动投入装置
第四节 其他类型0.4kV备用电源自动投入装置
第十章 600MW机组厂用电系统继电保护整定计算实例
第一节 基本参数与厂用电一次系统接线图
第二节 电动机自启动计算
第三节 高压厂用变压器保护整定计算
第四节 高压停机/备用变压器保护整定计算
第五节 高压电动机保护整定计算
第六节 低压厂用变压器保护整定计算
第七节 6kV厂用系统快切与0.4kV备用电源自动投入装置整定值计算
第十一章 工矿企业用电继电保护整定计算
第一节 工矿企业用电一次系统接线方式与继电保护及自动装置配置
第二节 工矿企业变电站主变压器保护整定计算
第三节 工矿企业变电站6~10~20~35kV配电线保护与安全自动装置整定值计算
前言/序言
电力系统自动化与继电保护技术前沿探索 本书深入剖析了现代电力系统中继电保护的核心原理、设计方法与实践应用。内容聚焦于电力系统继电保护技术的发展脉络、关键技术革新以及应对新型电网挑战的策略。读者将通过本书全面了解从传统保护原理到当前智能电网环境下先进保护技术体系的演进过程。 第一部分:电力系统继电保护基础理论与原理 本部分详细阐述了继电保护的定义、基本任务及其在电力系统安全稳定运行中的不可替代性。首先回顾了电力系统发展史中继电保护所扮演的关键角色,并对不同类型电力系统的故障特点进行了深入分析。 1. 继电保护的基本概念与发展历程: 继电保护的功能与要求: 阐述了快速性、可靠性、选择性和灵敏性这四大核心指标,并讨论了在不同运行条件下(如暂态、稳态)如何平衡这些要求。 保护原理的演变: 追溯了从最早的过电流保护到基于微处理器的数字保护技术的发展轨迹。重点分析了阻抗继电器、距离继电器、电流差动继电器等传统元件的工作机制及其局限性。 2. 故障分析与暂态过程: 电力系统故障的分类与特征: 详细讨论了单相接地、两相短路、三相短路、不对称故障等不同故障类型在系统中的表现。 短路电流计算方法: 系统介绍了基于对称分量法、分量法在短路电流计算中的应用,并探讨了暂态过程对保护动作时间的影响。重点解析了系统阻抗变化、发电机暂态过程对保护定值设定的制约。 3. 保护装置的电气基础: 电流互感器与电压互感器的原理与误差: 深入分析了互感器在电流和电压信号传递中的作用,特别是其暂态性能(如饱和特性)对保护判据的影响。强调了互感器二次回路的正确配置与接地规范。 二次回路设计与电磁兼容性: 探讨了二次回路的屏蔽、接地设计,以确保在强电磁干扰环境下保护装置的稳定运行。 第二部分:主要保护技术及其整定计算 本部分是全书的技术核心,系统地介绍了不同电力元件保护的原理、定值计算方法和实际应用难点。 4. 发电厂及输电线路的保护技术: 发电机本体保护: 详述了定子和转子的多重保护方案,包括励磁系统失磁保护、定子接地保护(100%接地保护)、定子过电流保护、瓦斯保护和温度保护的原理及定值整定步骤。特别关注了低阻抗接地保护在不同中性点接地方式下的适用性。 输电线路的距离保护: 全面解析了四段式距离保护的原理,包括阻抗特性、区间划分、死区设置和越级跳闸的预防措施。重点分析了高阻接地故障对距离保护的判别影响以及如何利用接地阻抗角进行区分。 输电线路的纵差动保护: 阐述了基于电流平衡原理的纵差动保护,探讨了元件阻抗不平衡、电容电流补偿等因素对定值设定的影响。 5. 电力变压器的保护方案: 变压器的主保护: 详细讲解了基于比率和角补的电流差动保护原理。重点剖析了如何通过有载调压、磁化涌流识别、瓦斯动作与差动保护的配合策略来确保主保护的可靠性。 后备保护的应用: 阐述了过电流保护、接地保护、瓦斯保护作为后备保护在变压器保护系统中的地位和定值设定。 6. 母线、电抗器与电容器的保护: 母线差动保护: 介绍了母线差动保护的结构和实施难点,特别是对于多回路母线(如单母线、双母线分段、母线桥接)的保护策略差异。 电抗器与电容器保护: 针对串联电抗器和并联电容器组的特性,分析了其过电流、接地和内部故障保护的特殊要求。 第三部分:现代继电保护技术与系统集成 本部分关注继电保护技术在数字化和智能化背景下的演进,以及与其他系统的高度集成。 7. 微机保护与数字技术应用: 微机保护装置的结构与功能: 深入探讨了基于DSP和微处理器的保护装置的工作流程,包括采样、模/数转换、数据处理、逻辑运算和执行输出的环节。 先进的保护算法: 比较了傅里叶算法、卡尔曼滤波等在电力系统暂态量提取中的应用,以及小波分析在故障识别中的潜力。 8. 通信与网络化保护: 保护与控制的集成: 讨论了基于IEC 61850标准的数据模型、网络拓扑结构和时间同步要求在构建现代变电站自动化系统中的核心地位。分析了GOOSE报文和SV(采样值)在加速保护动作和实现过程控制中的应用。 故障录波与在线监测: 强调了故障录波设备在保护定值复核、故障分析和系统诊断中的重要作用,以及在线监测技术如何实现对保护装置健康状况的实时评估。 9. 继电保护的可靠性工程: 定值计算的验证与校核: 提出了在不同运行方式下(正常、N-1故障、低/高电压等)进行定值校验的规范流程。强调了仿真软件在验证复杂保护逻辑中的决定性作用。 保护可靠性评估: 介绍了定量评估保护系统可靠性的方法论,包括失效模式与影响分析(FMEA)在保护系统设计中的应用,以确保系统具备足够的容错能力。 本书结构严谨,技术阐述深入浅出,旨在为电力系统工程师、继电保护专业技术人员提供一套系统的理论指导和实用的工程参考,助力于构建更安全、更可靠、更智能的现代电力网络。