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电力系统继电保护与自动装置技术手册 作者： 张华、李明 出版社： 机械工业出版社 ISBN： 978-7-111-59876-5 页数： 980页 --- 内容简介： 本书是一部面向电力行业工程师、技术人员、高等院校师生及相关领域研究人员的综合性专业参考书。全书立足于现代电力系统的实际运行需求，系统而深入地阐述了继电保护与自动装置的理论基础、元件原理、系统设计、工程应用、试验调试及运行维护等关键技术环节。 本书结构严谨，内容翔实，旨在提供一套既有坚实的理论深度，又具备极强工程实用性的技术指南。全书共分为七大部分，共计三十章，覆盖了当前电力系统保护领域的主要技术范畴。 --- 第一部分：电力系统基础与保护原理（约200页） 本部分首先回顾了电力系统稳态与暂态分析的基础知识，为理解保护原理奠定数学与物理基础。重点阐述了电力系统短路故障的计算方法，包括对称分量法在不对称故障分析中的应用，这是理解故障电流分布和保护定值整定的前提。 随后，详细介绍了继电保护的基本概念、发展历程、作用和基本要求（速动、可靠、灵敏、正确）。深入剖析了电流继电器、电压继电器、频率继电器以及时间继电器的结构原理、特性曲线和选用原则。着重探讨了微机保护装置的基本架构，包括微处理器、模数/数模转换器、逻辑运算单元和通信接口的工作原理。 --- 第二部分：主设备与线路的典型保护配置（约350页） 本部分聚焦于电力系统中最核心、最关键的设备保护技术，是全书工程应用的核心章节。 2.1 发电机保护 全面覆盖了发电机本体的各种内部和外部故障保护。内容包括：定子接地保护（零序电压法、谐波制抑制法）、定子绕组匝间短路保护（低阻抗法）、定子过流保护、瓦斯保护（油压、油位、温度）、励磁系统异常保护（失磁、失磁解列）、逆功率保护和准同期保护。对新型发电机组的阻抗保护和高级保护技术进行了详尽的介绍。 2.2 变压器保护 详尽讲解了变压器保护的复杂性和多样性。核心内容包括：比率差动保护（包括CT取样、补偿系数的计算、二次回路的平衡与校核），是变压器的主体保护。重点介绍了瓦斯保护（轻瓦斯、重瓦斯）的应用条件和动作机理，以及过电流、过负荷、励磁涌流辨识等后备保护。对于电压互感器（PT）二次回路的故障（如PT断线、PT短路）引起的保护误动，提供了详细的诊断和对策。 2.3 电力线路保护 这是应用最广泛的保护技术之一。全面介绍了距离保护（阻抗式、阻抗比式、四象限特性等）的原理、定值整定计算方法，特别是针对有载调压（OLTC）和接地电阻的影响。详细阐述了纵联保护（光纤纵差、载波纵差）的收敛性要求和判据。对于中性点接地系统和非有效接地系统的接地保护（零序电流保护、接地选线装置）的配置和差异进行了对比分析。 2.4 母线与断路器保护 母线保护是保障变电站安全运行的关键。详细讲解了母线差动保护（二次回路的星形接线、CT饱和对差动保护的影响）。同时，深入分析了断路器拒动、拒分保护的逻辑设计和实施方法，确保了运行人员在操作指令无法成功执行时的安全隔离。 --- 第三部分：自动装置与系统稳定控制（约250页） 本部分将视角从故障保护扩展到系统运行的稳定与可靠性维护。 3.1 自动重合闸（AR）与准同期装置 详细论述了单相、两相、三相自动重合闸的动作逻辑、定值设置和恢复条件。重点解析了准同期装置在不同电压等级系统中的应用，包括电压、频率、相位角、电压幅值等判据的集成应用，以及如何与断路器操作回路可靠联动。 3.2 故障录波与暂态过程分析 介绍了先进的故障录波器（PMU/IED内置功能）的采样率、触发机制和数据解析方法。通过对历史故障波形（电流、电压、相位角）的分析，指导用户如何进行保护动作的复核、定值校验及故障原因的溯源。 3.3 电力系统稳定控制技术 系统介绍了为维持系统功角稳定、电压稳定和频率稳定而设计的自动装置。包括：低频减载（UFLS）装置的整定原则、自动电压控制（AVC）系统的结构与控制策略，以及为应对大扰动而设置的紧急功率输入/输出（PDC/PEGS）装置。 3.4 备用电源自动投入（SSCS） 针对重要负荷和自备电厂，详细介绍了备用电源（如柴油发电机）的自动投入条件、同步检测流程和切换策略，确保了关键用户供电的可靠性。 --- 第四部分：微机保护装置的工程实践（约180页） 本部分着重于现代保护设备在实际工程中的应用技术。 4.1 微机保护装置的硬件与软件结构 深入探讨了通用微机保护平台（如IEC 61850兼容装置）的内部结构，包括高性能采集单元、数字信号处理器（DSP）和控制逻辑单元。讲解了采样值的数字滤波、傅里叶变换（FFT）算法在元件识别中的应用。 4.2 保护定值计算与整定软件应用 提供了大量实际工程中的定值计算流程图和示例。指导读者如何使用主流的继电保护专业软件（如PowerFactory或自研工具）进行复杂网络拓扑下的保护定值计算，并重点强调了定值单的编制规范和审查要点。 4.3 保护系统的通信与网络安全 阐述了IEC 61850标准在变电站自动化中的应用，包括GOOSE报文（对等控制报文）和MMS报文（监控信息报文）的应用场景。讨论了在网络化保护环境中，如何保证报文的实时性和网络传输的安全防护措施。 --- 第五部分：试验、调试与维护（约100页） 本部分是保障保护系统长期可靠运行的操作指南。 5.1 保护装置的投运前试验 详细列出了从元件测试到系统联调的全部试验项目清单。包括：CT/PT的变比校核、二次回路回路电阻测试、动作试验（电流、电压、时间量程）、逻辑功能试验（重合闸、闭锁、联跳回路）、以及高压耐压试验。 5.2 运行维护与周期性巡检 提供了详细的运行维护规程，包括日常巡检内容（指示灯、微机屏面信息、运行记录）、定期校验（如周期性动作试验、元件特性曲线测试）的时间间隔和标准。特别指出在电网状态变化（如系统拓扑改变、CT更换）后必须进行的保护定值复核工作。 --- 第六部分：高电压与特殊系统保护（补充内容） 简要介绍了特高压（UHV）系统、柔性直流输电（HVDC）的保护挑战和新型保护技术的发展方向。 --- 总结： 本书内容覆盖了从基础理论到现场实践的完整链条，数据详实，图表丰富，是电力系统继电保护人员案头必备的工具书和学习教材。它不仅是查阅具体保护原理的权威手册，更是提升解决复杂电网故障和优化保护配置能力的实践指南。
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