具体描述
本书是《电业工人技术问答丛书》之一。
全书分三篇。第一篇为基础知识部分，共三章，主要内容为电工基础知识、识绘图部分和与本专业相关的钳工、起重搬运、焊接知识。第二篇为专业知识部分，共三章，主要内容为变压器类专业知识，涵盖分接开关、本体、附件及试验等。高压断路器专业知识，涵盖基本知识、各型断路器介绍、本体的检修、调整、试验及操动机构的检修等。隔离开关和母线专业知识，涵盖各型隔离开关的检修，软、硬母线的检修，电力电缆的安装、检修及带电作业的相关知识等。第三篇为相关知识部分，共三章，主要内容为变电检修的管理知识，相关法规、规程和事故处理及反措。
本书适用于变电检修工、进网作业电工、城镇工矿企业电工等工种的技术工人作为参考。
《现代电力系统继电保护与自动装置实践指南》 第一章：电力系统基础与继电保护概述 本章旨在为读者建立坚实的电力系统基础知识体系，并全面介绍继电保护与自动装置在现代电力系统中的核心地位与作用。 1.1 电力系统基础理论回顾 电力系统构成与运行方式： 详细阐述发、输、变、配电系统的结构、主要设备（如发电机、变压器、输电线路、开关设备）的功能与相互关系。探讨电力系统在不同负荷和运行条件下的动态特性。 电力系统暂态分析基础： 深入讲解电力系统短路的基本原理，包括三相短路、两相短路、单相接地短路等不同故障类型下的电流和电压计算方法。引入对称分量法在复杂故障分析中的应用，为后续继电保护的原理分析奠定理论基础。 电力系统稳定性的概念： 区分静力稳定、暂态稳定和动态稳定。重点分析影响系统稳定性的主要因素（如励磁系统、调速系统、电网结构）以及如何通过运行控制和设备布置来维持系统稳定。 1.2 继电保护与自动装置的原理与分类 继电保护的基本概念与要求： 定义继电保护的定义、目的（选择性、速动性、灵敏性、可靠性）。阐述电力系统对继电保护的七大基本要求，并分析实现这些要求的技术途径。 保护装置的分类体系： 根据动作原理、被保护对象、安装位置（中央控制或就地控制）对继电保护设备进行系统分类。重点介绍传统电磁式、晶体管式、微机式保护装置的演变历程与技术特点对比。 自动装置的范畴与作用： 区别于纯粹的故障切除，详细介绍自动重合闸、自动准同期、低频减载、失磁保护等自动控制装置的功能、工作原理及其在提高供电可靠性中的重要作用。 第二章：主要电气设备的主保护原理与应用 本章聚焦于电力系统中关键一次设备（发电机、变压器、母线、输电线路）的典型保护配置方案及其核心保护原理。 2.1 发电机组的保护配置 定子绕组保护： 详述定子接地保护（小机侧和中性点侧）的实现方式，重点剖析零序电压法与零序电流法在不同接地方式下的应用优缺点。讲解定子过电流保护、差动保护（包括比率差动与谐波制动原理）在防止绕组内部故障中的关键作用。 转子与励磁系统保护： 深入分析转子接地保护的检测原理和报警逻辑。阐述失磁保护（通过监测功角变化和无功功率）在防止发电机异步运行或失去同步时的关键性。 其他重要保护： 包括过电压保护、瓦斯保护（针对油纸绝缘设备内部故障的早期预警）、逆功率保护在并网运行中的应用。 2.2 电力变压器的保护技术 主保护——差动保护： 详细解析变压器绕组差动保护的特殊性（存在电流互感器变比与中性点引出电流的差异）。重点讲解如何应用二次谐波或五次谐波进行差动保护的闭锁（防止空载投入或励磁涌流误动）。 后备保护与故障扩展保护： 阐述变压器瓦斯保护（集成的气体继电器）的动作机理（油流、油温、气体产生），以及其作为内部故障的快速响应手段。介绍过电流、电流速断、接地保护作为后备保护的选择性配合。 特殊保护应用： 讨论变压器中性点接地保护、绕组过热保护的设置与意义。 2.3 母线与断路器的保护 母线保护： 比较集中式、单元式和微机母线保护的优缺点。深入分析母线差动保护（电流汇流原理）的设计难点，特别是如何处理CT饱和对速动性的影响。 断路器失灵保护： 解释断路器拒动（拒绝跳闸）的危险性。详细介绍电流闭锁（或失压闭锁）和本体带电指示闭锁的逻辑，确保在断路器未断开时，保护装置不发出新的跳闸命令。 第三章：输电线路与配电线路的保护策略 本章侧重于线路上各种保护技术从远端到近端的合理配置与配合。 3.1 距离保护的精髓 阻抗测量原理： 阐述距离保护基于测量线路首端的电压和电流来计算阻抗（$Z = U/I$）的原理。区分阻抗元件（圆形特性）与阻抗特性（椭圆特性）的关系。 分段与配合： 详细讲解距离保护的五段或四段式配合逻辑，包括速动段（100%或80%）、延时段（100%～120%）、后备段等。重点分析如何处理不同电压等级系统中的电抗接地和电阻接地对距离判据的影响。 暂态特性与功角影响： 分析短路阻抗、线路电阻与电抗对距离保护测量值的修正需求，以及大功角对距离保护的误动风险和应对措施（如采用$Delta U / Delta I$保护）。 3.2 输电线路的其它保护方式 电流保护： 论述其作为距离保护的补充或后备，特别是在近端故障或母线故障时的作用。分析不同电流保护（速断、限时速断、过电流）的动作范围与配合。 纵向和横向电流/电压保护： 介绍高抗接地系统中的零序电流保护，以及三相不平衡电流保护在配电网中的应用。 3.3 馈线与配电线路的特殊保护 三段式电流保护： 针对环网和放射状配网，讲解不同级别的限时和瞬时电流保护的整定、选择性与闭锁要求。 重合闸的应用： 详细说明单相重合闸（针对瞬时单相接地故障）的工作流程、与电流保护和距离保护的逻辑关系。 第四章：微机保护技术与系统集成 本章过渡到现代电力系统中最主流的技术——微机保护装置，并探讨其在现代化控制系统中的地位。 4.1 微机保护装置的结构与功能 硬件平台与信号处理： 介绍微机保护的核心组成（CPU、模数转换器ADC、I/O接口）。重点解析如何利用高频采样技术、数字滤波和傅里叶变换提取基波和各次谐波分量，实现精确的电流、电压测量。 保护算法与软件实现： 阐述微机保护如何实现复杂的保护逻辑，例如模糊逻辑判据、自适应整定、多区段距离算法等。 4.2 通信、同步与远动技术 保护装置的通信规约： 详细介绍IEC 61850标准在变电站自动化中的应用，包括GOOSE报文（过程层信息交互）和MMS报文（站控层信息交互）的应用场景。 时间同步与保护的关联： 论述GPS/北斗授时对保护动作时间记录（SOE）和保护选择性协同分析的关键性。 故障录波与分析： 介绍微机保护自带的故障录波功能（事件顺序记录SOE、波事件记录），以及如何利用录波数据进行保护拒动或误动原因的追溯分析。 第五章：继电保护的调试、试验与运行维护 本章是实践环节的关键，涵盖了从设备出厂到现场运行的全生命周期管理。 5.1 保护装置的定值计算与校验 短路电流的精确计算： 讲解在系统运行方式变化（如发电机停运、线路切除）对短路电流的影响，以及如何选取最不利工况下的短路电流作为定值计算依据。 选择性校验： 演示如何通过对相邻保护动作时间与动作电流的配合关系，进行时间间隔和电流裕度的校验，确保保护的选择性。 定值单的生成与审核流程： 介绍电力行业内部定值计算和下发的技术规范和审批流程。 5.2 现场投运前的试验与验证 回路检查与接线核对： 详细说明继电保护回路（包括CT、PT回路、控制回路）的开路、短路、极性试验的操作步骤与注意事项。 二次回路注入试验： 讲解利用标准信号源对微机保护进行电流、电压信号注入，模拟不同故障场景，测试保护的动作时间、动作值和出口继电器状态。 功能试验与模拟试验： 介绍如何利用仿真软件或硬件在环（HIL）试验平台，对复杂保护逻辑（如阻抗保护、多回路差动）进行全功能验证。 5.3 运行中的维护与状态检修 周期性巡检与状态监测： 规范运行维护人员对保护屏、控制回路的定期检查内容，包括动作指示、环境温湿度、端子松动检查等。 保护可靠性管理： 分析保护装置的“健康”状态，利用在线监测数据（如CT二次回路电流的直流分量、采样值的偏差）预判元件老化或接线漂移的风险。 故障处理与总结： 建立标准化的保护误动/拒动事件处理流程，强调事件记录、原因分析、定值复核与系统改进的闭环管理。 --- 本书内容旨在提供一个全面、深入且实用的技术参考，覆盖了从电力系统理论基础到微机保护前沿应用的完整技术链条，特别强调了保护原理的理解、工程实践中的定值整定与现场试验方法。
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