大量實際工作中的案例和圖示，為讀者提供有價值的素材，便於讀者理解與掌握。
基本介紹
- 書名：配電網保護
- 作者：（美）胡安M.赫爾斯
- 譯者：郭麗萍
- ISBN：978-7-111-49063-0
- 頁數：280
- 定價：78.80
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2015年2月
- 裝幀：平裝
- 開本：16
- 叢書名：國際電氣工程先進技術譯叢
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書內容廣泛，詳細介紹了配電網路保護的理論和主要方法，並結合當前配電網路的最新發展趨勢，對數字繼電器、電力系統自動化的通信網路等進行了討論。本書共14章，覆蓋了電力系統配電網的各個部分：第1～3章介紹了繼電保護的基本原理；第4～9章詳細探討了配電網中各種繼保的整定方法和配合；第10、11章著重介紹了工業系統的保護；第12章主要討論了變電站的保護方案；第13章則介紹了最新的電力系統通信協定標準IEC61850；14章主要介紹了系統的保護的安裝、測試和維護。本書可供國內供電企業、科研部門從事配電網路保護設計的工程技術人員和科研人員使用，也可作為高等院校相關專業大學生、研究生、老師的參考用書。
目錄
譯者序
原書第3版序
原書第2版序
原書第1版序和感謝
第1章 緒論 1
1.1 概況 1
1.2 電力系統基礎知識 1
1.3 保護要求 3
1.4 保護範圍 4
1.5 主保護和後備保護 5
1.5.1 主保護 5
1.5.2 後備保護 5
1.6 方向保護 6
1.7 習題 7
第2章 短路電流的計算 9
2.1 短路電流計算模型 9
2.1.1 系統阻抗影響 9
2.1.2 旋轉電機的影響 11
2.1.3 故障種類 12
2.1.4 故障電流計算 13
2.2 計算短路電流的方法 15
2.2.1 各序網路的構建和重要性 18
2.2.2 使用對稱分量法進行不對稱故障計算 20
2.2.3 電力系統等效阻抗 20
2.3 保護系統的電流和電壓信號 21
2.4 用計算機進行故障計算 22
第3章 繼電器的類別和功能 24
3.1 分類 24
3.1.1 按結構分類 24
3.1.2 按輸入信號分類 24
3.1.3 按功能分類 24
3.1.4 電氣設備的國際分類 25
3.2 電磁繼電器 26
3.2.1 吸引繼電器 26
3.2.2 帶移動線圈的繼電器 27
3.2.3 感應繼電器 27
3.3 保護繼電器的發展 31
3.4 數字保護 31
3.4.1 概述 31
3.4.2 數字繼電器的特點 31
3.4.3 數字繼電器的典型結構 32
3.4.4 數字繼電器的標準功能 33
3.5 繼電器供電 34
第4章 電流互感器和電壓互感器 35
4.1 電壓互感器 35
4.1.1 等效電路 35
4.1.2 誤差 35
4.1.3 負載 36
4.1.4 電壓互感器的選擇 37
4.1.5 電容式電壓互感器 37
4.2 電流互感器 39
4.2.1 等效電路 39
4.2.2 誤差 40
4.2.3 交流飽和 41
4.2.4 負載 41
4.2.5 電流互感器的選擇 44
4.2.6 ANSI標準定義的準確級 45
4.2.7 直流飽和 46
4.2.8 使用電流互感器的注意事項 47
第5章 過電流保護 49
5.1 簡述 49
5.2 過電流繼電器種類 49
5.2.1 固定電流值繼電器 49
5.2.2 定時限/定電流繼電器或定時限繼電器 51
5.2.3 反時限繼電器 52
5.3 過電流繼電器整定 52
5.3.1 速斷單元整定 52
5.3.2 保護變電站間連線線路的速斷單元覆蓋範圍 53
5.3.3 延時過電流繼電器參數整定 54
5.4 繼電器配合的限制條件 58
5.4.1 最小短路電流水平 58
5.4.2 發熱限制 59
5.4.3 啟動電流值 61
5.5 與Dy聯結變壓器的配合 69
5.5.1 三相短路故障 70
5.5.2 相間短路故障 70
5.5.3 單相接地故障 71
5.6 與熔斷器的配合 78
5.7 與負序單元的配合 78
5.8 帶電壓控制的過電流繼電器 79
5.9 用軟體技術設定過電流繼電器 80
5.10 數字繼電器中數字邏輯的使用 81
5.10.1 簡述 81
5.10.2 數字邏輯基礎 81
5.10.3 邏輯關係圖 82
5.11 群組整定變化的適應性保護 84
5.12 習題 85
第6章 熔斷器、重合閘和分段器 89
6.1 設備 89
6.1.1 重合閘 89
6.1.2 分段器 92
6.1.3 熔斷器 92
6.2 配電系統的時間/電流設備的配合原則 94
6.2.1 熔斷器-熔斷器的配合 95
6.2.2 重合閘-熔斷器的配合 95
6.2.3 重合閘-重合閘的配合 98
6.2.4 重合閘-繼電器的配合 98
6.2.5 重合閘-分段器的配合 99
6.2.6 重合閘-分段器-熔斷器的配合 99
第7章 方向過電流繼電器 102
7.1 結構 102
7.2 動作原則 103
7.3 繼電器的連線 103
7.3.1 30°連線（0°AMT） 103
7.3.2 60°連線（0°AMT） 104
7.3.3 90°連線（30°AMT） 105
7.3.4 90°連線（45°AMT） 105
7.4 接地故障方向繼電器 106
7.5 速斷單元的配合 111
7.6 方向過電流延時繼電器的整定 114
7.6.1 啟動電流整定 114
7.6.2 時間刻度整定 114
7.7 習題 119
第8章 差動保護 121
8.1 概述 121
8.2 差動保護的分類 123
8.3 變壓器差動保護 123
8.3.1 基本因素 124
8.3.2 CT的選擇和連線 125
8.3.3 接地故障時差動繼電器保護的繞組的百分比 130
8.3.4 確定斜率 131
8.3.5 電力變壓器中的故障電流分布 132
8.4 發電機和旋轉電機的差動保護 134
8.5 線路差動保護 137
8.6 母線差動保護 138
8.6.1 多個制動線圈的差動保護系統 138
8.6.2 高阻抗差動系統 138
8.7 習題 140
第9章 距離保護 142
9.1 概述 142
9.2 距離繼電器的種類 142
9.2.1 阻抗繼電器 144
9.2.2 方向繼電器 146
9.2.3 感抗繼電器 147
9.2.4 姆歐繼電器 148
9.2.5 完全極化的姆歐繼電器 149
9.2.6 透鏡特性的繼電器 150
9.2.7 多邊形特性的繼電器 150
9.2.8 混合特性繼電器 150
9.3 整定距離繼電器的保護範圍和動作時間 151
9.4 距離繼電器饋入電流的影響 154
9.5 距離保護中的弧阻影響 158
9.6 剩餘補償 159
9.7 距離繼電器測得的阻抗 159
9.7.1 相單元 159
9.7.2 接地故障單元 160
9.8 電力系統振盪 160
9.9 距離繼電器的有效保護範圍 163
9.10 最大負載檢查 164
9.10.1 姆歐繼電器 164
9.10.2 多邊形特性的繼電器 165
9.11 畫出繼電器整定值 165
9.12 聯鎖脫扣 174
9.12.1 欠範圍直接脫扣 174
9.12.2 允許的欠範圍聯鎖脫扣 174
9.12.3 允許的超範圍聯鎖脫扣 175
9.13 在串聯補償線路中的距離繼電器 175
9.14 在T形迴路中距離保護的考慮因素 177
9.14.1 兩個連線埠有饋入電流的T形迴路 177
9.14.2 所有三個連線埠都有饋入電流的T形迴路 179
9.15 採用距離繼電器發現發電機勵磁故障 179
9.16 習題 181
第10章 工業系統的保護 184
10.1 保護設備 184
10.1.1 過電流繼電器 184
10.1.2 普通斷路器和塑殼斷路器的直接動作器件 184
10.1.3 熱繼電器、接觸器和熔斷器組合使用 184
10.2 電機相關過電流保護的整定原則 185
10.2.1 熱繼電器 185
10.2.2 低壓斷路器 186
第11章 工業負載切除系統 194
11.1 失電後的系統運行 194
11.2 自動減載系統的設計 195
11.2.1 簡單發電機模型 195
11.2.2 建立減載系統的參數 195
11.3 整定頻率繼電器的原則 196
11.3.1 動作時間 196
11.3.2 確定頻率波動 197
11.4 計算和整定某工廠的頻率繼電器的案例 197
11.4.1 過載計算 197
11.4.2 需要切除的負載 197
11.4.3 頻率水平 197
11.4.4 負載切除階段 197
11.4.5 確定頻率繼電器整定值 199
11.4.6 動作的驗證 201
第12章 保護方案和變電站設計圖 204
12.1 保護方案 204
12.1.1 發電機保護 204
12.1.2 電動機保護 205
12.1.3 變壓器保護 209
12.1.4 線路保護 212
12.2 變電站設計圖 213
12.2.1 單線圖 214
12.2.2 變電站布置圖 214
12.2.3 交流連線圖 215
12.2.4 直流連線圖 215
12.2.5 接線圖 216
12.2.6 邏輯圖 216
12.2.7 電纜列表 216
第13章 電力系統自動化的通信網路 218
13.1 IEC 61850概述 219
13.2 IEC 61850的內容和特點 220
13.3 系統配置語言 224
13.4 IEC 61850設備測試的問題 225
13.5 GOOSE信息的配置和驗證 227
13.5.1 系統配置 229
13.5.2 系統驗證試驗 229
13.6 變電站IT網路 229
13.7 過程匯流排 230
第14章 保護系統的安裝、測試和維護 231
14.1 保護設備的安裝 231
14.2 測試保護方案 232
14.2.1 工廠測試 233
14.2.2 安裝前測試 233
14.2.3 周期性維護 237
14.3 安裝數字保護 238
14.3.1 設定參數 238
14.3.2 運行測試 239
附錄 習題答案 242
參考文獻 277
原書第3版序
原書第2版序
原書第1版序和感謝
第1章 緒論 1
1.1 概況 1
1.2 電力系統基礎知識 1
1.3 保護要求 3
1.4 保護範圍 4
1.5 主保護和後備保護 5
1.5.1 主保護 5
1.5.2 後備保護 5
1.6 方向保護 6
1.7 習題 7
第2章 短路電流的計算 9
2.1 短路電流計算模型 9
2.1.1 系統阻抗影響 9
2.1.2 旋轉電機的影響 11
2.1.3 故障種類 12
2.1.4 故障電流計算 13
2.2 計算短路電流的方法 15
2.2.1 各序網路的構建和重要性 18
2.2.2 使用對稱分量法進行不對稱故障計算 20
2.2.3 電力系統等效阻抗 20
2.3 保護系統的電流和電壓信號 21
2.4 用計算機進行故障計算 22
第3章 繼電器的類別和功能 24
3.1 分類 24
3.1.1 按結構分類 24
3.1.2 按輸入信號分類 24
3.1.3 按功能分類 24
3.1.4 電氣設備的國際分類 25
3.2 電磁繼電器 26
3.2.1 吸引繼電器 26
3.2.2 帶移動線圈的繼電器 27
3.2.3 感應繼電器 27
3.3 保護繼電器的發展 31
3.4 數字保護 31
3.4.1 概述 31
3.4.2 數字繼電器的特點 31
3.4.3 數字繼電器的典型結構 32
3.4.4 數字繼電器的標準功能 33
3.5 繼電器供電 34
第4章 電流互感器和電壓互感器 35
4.1 電壓互感器 35
4.1.1 等效電路 35
4.1.2 誤差 35
4.1.3 負載 36
4.1.4 電壓互感器的選擇 37
4.1.5 電容式電壓互感器 37
4.2 電流互感器 39
4.2.1 等效電路 39
4.2.2 誤差 40
4.2.3 交流飽和 41
4.2.4 負載 41
4.2.5 電流互感器的選擇 44
4.2.6 ANSI標準定義的準確級 45
4.2.7 直流飽和 46
4.2.8 使用電流互感器的注意事項 47
第5章 過電流保護 49
5.1 簡述 49
5.2 過電流繼電器種類 49
5.2.1 固定電流值繼電器 49
5.2.2 定時限/定電流繼電器或定時限繼電器 51
5.2.3 反時限繼電器 52
5.3 過電流繼電器整定 52
5.3.1 速斷單元整定 52
5.3.2 保護變電站間連線線路的速斷單元覆蓋範圍 53
5.3.3 延時過電流繼電器參數整定 54
5.4 繼電器配合的限制條件 58
5.4.1 最小短路電流水平 58
5.4.2 發熱限制 59
5.4.3 啟動電流值 61
5.5 與Dy聯結變壓器的配合 69
5.5.1 三相短路故障 70
5.5.2 相間短路故障 70
5.5.3 單相接地故障 71
5.6 與熔斷器的配合 78
5.7 與負序單元的配合 78
5.8 帶電壓控制的過電流繼電器 79
5.9 用軟體技術設定過電流繼電器 80
5.10 數字繼電器中數字邏輯的使用 81
5.10.1 簡述 81
5.10.2 數字邏輯基礎 81
5.10.3 邏輯關係圖 82
5.11 群組整定變化的適應性保護 84
5.12 習題 85
第6章 熔斷器、重合閘和分段器 89
6.1 設備 89
6.1.1 重合閘 89
6.1.2 分段器 92
6.1.3 熔斷器 92
6.2 配電系統的時間/電流設備的配合原則 94
6.2.1 熔斷器-熔斷器的配合 95
6.2.2 重合閘-熔斷器的配合 95
6.2.3 重合閘-重合閘的配合 98
6.2.4 重合閘-繼電器的配合 98
6.2.5 重合閘-分段器的配合 99
6.2.6 重合閘-分段器-熔斷器的配合 99
第7章 方向過電流繼電器 102
7.1 結構 102
7.2 動作原則 103
7.3 繼電器的連線 103
7.3.1 30°連線（0°AMT） 103
7.3.2 60°連線（0°AMT） 104
7.3.3 90°連線（30°AMT） 105
7.3.4 90°連線（45°AMT） 105
7.4 接地故障方向繼電器 106
7.5 速斷單元的配合 111
7.6 方向過電流延時繼電器的整定 114
7.6.1 啟動電流整定 114
7.6.2 時間刻度整定 114
7.7 習題 119
第8章 差動保護 121
8.1 概述 121
8.2 差動保護的分類 123
8.3 變壓器差動保護 123
8.3.1 基本因素 124
8.3.2 CT的選擇和連線 125
8.3.3 接地故障時差動繼電器保護的繞組的百分比 130
8.3.4 確定斜率 131
8.3.5 電力變壓器中的故障電流分布 132
8.4 發電機和旋轉電機的差動保護 134
8.5 線路差動保護 137
8.6 母線差動保護 138
8.6.1 多個制動線圈的差動保護系統 138
8.6.2 高阻抗差動系統 138
8.7 習題 140
第9章 距離保護 142
9.1 概述 142
9.2 距離繼電器的種類 142
9.2.1 阻抗繼電器 144
9.2.2 方向繼電器 146
9.2.3 感抗繼電器 147
9.2.4 姆歐繼電器 148
9.2.5 完全極化的姆歐繼電器 149
9.2.6 透鏡特性的繼電器 150
9.2.7 多邊形特性的繼電器 150
9.2.8 混合特性繼電器 150
9.3 整定距離繼電器的保護範圍和動作時間 151
9.4 距離繼電器饋入電流的影響 154
9.5 距離保護中的弧阻影響 158
9.6 剩餘補償 159
9.7 距離繼電器測得的阻抗 159
9.7.1 相單元 159
9.7.2 接地故障單元 160
9.8 電力系統振盪 160
9.9 距離繼電器的有效保護範圍 163
9.10 最大負載檢查 164
9.10.1 姆歐繼電器 164
9.10.2 多邊形特性的繼電器 165
9.11 畫出繼電器整定值 165
9.12 聯鎖脫扣 174
9.12.1 欠範圍直接脫扣 174
9.12.2 允許的欠範圍聯鎖脫扣 174
9.12.3 允許的超範圍聯鎖脫扣 175
9.13 在串聯補償線路中的距離繼電器 175
9.14 在T形迴路中距離保護的考慮因素 177
9.14.1 兩個連線埠有饋入電流的T形迴路 177
9.14.2 所有三個連線埠都有饋入電流的T形迴路 179
9.15 採用距離繼電器發現發電機勵磁故障 179
9.16 習題 181
第10章 工業系統的保護 184
10.1 保護設備 184
10.1.1 過電流繼電器 184
10.1.2 普通斷路器和塑殼斷路器的直接動作器件 184
10.1.3 熱繼電器、接觸器和熔斷器組合使用 184
10.2 電機相關過電流保護的整定原則 185
10.2.1 熱繼電器 185
10.2.2 低壓斷路器 186
第11章 工業負載切除系統 194
11.1 失電後的系統運行 194
11.2 自動減載系統的設計 195
11.2.1 簡單發電機模型 195
11.2.2 建立減載系統的參數 195
11.3 整定頻率繼電器的原則 196
11.3.1 動作時間 196
11.3.2 確定頻率波動 197
11.4 計算和整定某工廠的頻率繼電器的案例 197
11.4.1 過載計算 197
11.4.2 需要切除的負載 197
11.4.3 頻率水平 197
11.4.4 負載切除階段 197
11.4.5 確定頻率繼電器整定值 199
11.4.6 動作的驗證 201
第12章 保護方案和變電站設計圖 204
12.1 保護方案 204
12.1.1 發電機保護 204
12.1.2 電動機保護 205
12.1.3 變壓器保護 209
12.1.4 線路保護 212
12.2 變電站設計圖 213
12.2.1 單線圖 214
12.2.2 變電站布置圖 214
12.2.3 交流連線圖 215
12.2.4 直流連線圖 215
12.2.5 接線圖 216
12.2.6 邏輯圖 216
12.2.7 電纜列表 216
第13章 電力系統自動化的通信網路 218
13.1 IEC 61850概述 219
13.2 IEC 61850的內容和特點 220
13.3 系統配置語言 224
13.4 IEC 61850設備測試的問題 225
13.5 GOOSE信息的配置和驗證 227
13.5.1 系統配置 229
13.5.2 系統驗證試驗 229
13.6 變電站IT網路 229
13.7 過程匯流排 230
第14章 保護系統的安裝、測試和維護 231
14.1 保護設備的安裝 231
14.2 測試保護方案 232
14.2.1 工廠測試 233
14.2.2 安裝前測試 233
14.2.3 周期性維護 237
14.3 安裝數字保護 238
14.3.1 設定參數 238
14.3.2 運行測試 239
附錄 習題答案 242
參考文獻 277
