內容簡介
在現代電力系統中,大型的、互聯的電網可能會完全被擾動中斷,而電力系統繼電保護能夠提供一種完善的電力設備,從而可以快速、敏捷、正確地對這些擾動做出回響。《電力系統保護》的原著者P.M.Anderson是國際知名的電力系統專家,發表過關於電力系統繼電保護方面的技術觀點。他指出故障系統的狀態能夠在損害發生前被監測出來,同時指出有效的繼電保護能夠限制損害的發生。《電力系統保護》可作為電力系統保護工程師和高等院校相關專業師生的參考用書。
作者簡介
P.M.Anderson博士致力於電力工程研究工作。他在愛荷華州公共服務機構擔任事務使用工程師,並在加州PALOALTO電力研究機構擔任規劃經理,同時他還在一家叫做電力數學協會的工程諮詢公司擔任首席工程師。
P.M.Anderson博士,在多所大學任教,其中包括愛荷華州大學、亞利桑那州大學和華盛頓大學。在愛荷華州大學,他積極建設電力工程研究課程;在亞利桑那州公共服務機構和鹽湖工程的支持下,Anderson博士在亞利桑那州大學做電力系統教授。最近,Anderson博士作為電氣工程專業的施韋策訪問學者,在華盛頓大學有機會以本書的原稿為藍本教授電力系統保護課程。
Anderson博士是電力系統工程的四本專業書籍的作者或聯合作者,這四本書是:電力系統故障分析(AnalysisofFaultedPowerSystems)、電力系統控制及穩定(A.A.FOUAD,PowerSystemControlandstability)、電力系統的次同步諧振(B.Agrawal、J.E.Vanness,SubsynchronousResonanceinPowerSystem)、電力系統的串聯補償(R.G.Farmer,SeriesCompensationinPowerSystems)。
Anderson博士還發表過很多專業論文。他是註冊專業工程師,加入了IEEE委員會,是IEEE終身會員。他是IEEE出版社編輯部的成員之一,在其中擔任IEEE出版社關於電力工程的叢書的編輯。
目錄
譯者序原版前言
致謝
第一部分電力系統繼電保護裝置和控制設備
1緒論
1.1電力系統繼電保護
1.2針對系統故障的預防和控制
1.2.1自動反應裝置
1.2.2安全裝置
1.2.3繼電保護裝置運行原理
1.3設計繼電保護時需考慮的因素
1.4繼電保護常用術語
1.5系統擾動
1.6本書的內容
參考文獻
習題
2繼電保護的測量和控制
2.1圖形符號和設備標識
2.2繼電保護的典型接線方式
2.3斷路器控制電路
2.4互感器
2.4.1互感器的選擇
2.4.2儀用互感器的類型和接線方式
2.5繼電保護控制配置
2.6光纖通信
參考文獻
習題
3繼電保護裝置特性
3.1概述
3.2熔斷器特性
3.2.1配電熔斷器
3.2.2熔斷器類型
3.2.3熔斷器時間-電流特性(TC特性)
3.2.4熔斷器協調配合圖
3.3繼電器特性
3.3.1繼電器類型
3.3.2機電式繼電器特性
3.3.3靜態繼電器特性
3.3.4差動繼電器
3.3.5數字式繼電器
3.4斷路器
3.4.1斷路器的定義
3.4.2斷路器的額定值
3.4.3斷路器的設計
3.5自動重合閘
3.5.1自動重合閘額定參數
3.5.2自動重合閘的時間-電流特性
3.6線路自動分段器
3.7電路開關
3.8數字故障錄波器
參考文獻
習題
4繼電保護邏輯電路
4.1概述
4.2機械繼電器邏輯
4.2.1過流繼電器
4.2.2距離繼電器
4.3電子繼電器邏輯電路
4.3.1模擬邏輯電路
4.3.2數字邏輯電路
4.4模擬繼電器邏輯
4.4.1瞬時過電流繼電器
4.4.2相位比較距離繼電器
4.4.3方向比較繼電器
4.4.4關於電晶體模擬邏輯電路的小結
4.5數字繼電器邏輯
4.5.1數位訊號處理
4.5.2加數據窗法
4.5.3相位法
4.5.4數字式繼電器的套用
4.5.5數字式繼電保護系統示例
4.6混合繼電器邏輯
4.7比較繼電器邏輯
4.7.1繼電器設計
4.7.2相位和幅值比較
4.7.3α和β平面
4.7.4通用比較器方程
4.7.5幅值比較器
4.7.6相位比較器
4.7.7距離繼電器
4.7.8廣義β平面特性
參考文獻
習題
5電力系統特性
5.1電力系統故障
5.1.1電力系統的故障特性
5.1.2靠近同步發電機側的故障電流
5.1.3電流互感器的飽和
5.2開關站的接線配置
5.2.1單母線、單斷路器配置
5.2.2主備式配置
5.2.3雙母線、單斷路器配置
5.2.4雙母線、雙斷路器配置
5.2.5環形母線配置
5.2.6一個半斷路器配置方案
5.2.7其他開關站配置方案
5.3線路阻抗
5.4故障電流的計算
5.4.1三相(3PH)故障
5.4.2兩相接地(2LG)故障
5.4.3相間(L-L)故障
5.4.4單相接地(1LG)故障
5.4.5關於故障電流的總結
5.5繼電保護研究中的電力系統等值
5.5.1開路阻抗矩陣
5.5.2二連線埠等效電路的計算
5.5.3簡單的二連線埠等效
5.5.4等效電路的試驗
5.5.5根據二連線埠參數的系統等效
5.5.6並聯故障線路的等效
5.5.7串聯故障等效的套用
5.5.8關於二連線埠等效的結論
5.5.9多連線埠等效
5.6補償定理
5.6.1導納y3變化以前的網路解法
5.6.2Y3變化後的網路計算
5.6.3電流和電壓的增量
5.6.4故障條件下的補償定理
5.7故障研究中的補償定理的套用
5.7.1故障前的系統條件
5.7.2含故障的網路狀態
5.7.3無負荷電流的故障系統
5.7.4有負荷電流和故障條件下短路電流的合併
參考文獻
習題
第二部分保護的基本概念
6輻射狀線路的保護
6.1輻射狀配電系統
6.2輻射狀配電系統的配合
6.2.1供電系統信息
6.2.2配電變電站信息
6.2.3配電系統信息
6.2.4保護裝置信息
6.2.5按部就班的研究步驟
6.3輻射狀線路的故障電流計算
6.3.1輻射狀線路故障的總體考慮
6.3.2主饋線故障
6.3.3分支線故障
6.4輻射狀系統的保護策略
6.4.1瞬時性故障的切除
6.4.2永久性故障的切除
6.5保護裝置之間的配合
6.5.1重合器和熔斷器之間的配合
6.5.2重合器和繼電器之間的配合
6.6輻射狀線路中繼電器的配合
……
第三部分輸電線保護
第四部分元件保護
第五部分系統保護
第六部分保護系統的可靠性
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前言
本書作者安德森先生是美國著名的電力教育家,著述頗豐。本書是一本關於繼電保護的學術著作,適合於繼電保護方向的研究生和電氣工程學科的高年級大學生使用。它的早期版本被美國數所大學使用了25年之久。
本書的主要特點是內容全面,幾乎涵蓋了包括互感器保護、電抗器保護、SVC保護、電動機保護、帶串補線路保護、頻率異常保護、提高系統穩定性的保護、系統保護、直流輸電系統保護、次同步諧振保護、繼電保護系統的可靠性等在內的所有保護知識。有些內容在我國並不屬於傳統繼電保護課程教學的範疇,像系統保護、次同步諧振保護等。
本書簡潔地介紹了繼電保護的硬體實現技術,系統深人地介紹了繼電保護理論,有機地統一了繼電保護理論和實現技術。
本書對於電力系統故障分析,特別是針對繼電保護特點的分析具有獨到之處,非常實用,有助於解決困擾繼電保護工作者的具體理論和技術問題。
本書受到我國繼電保護學科奠基人賀家李先生和葛耀中先生的大力推崇,力推譯者把該書翻譯成中文版,為表示重視,二位先生欣然接受譯者的邀請作為本書的審校者。
本書全部保留了原書寫作風格,包括符號和變數等。
本書主要由在國內從事電力系統繼電保護教學和研究的青年學者翻譯,歷時4年。具體分工如下:宋永華負責翻譯第一部分,第1~5章;董新洲負責翻譯第二部分和第三部分,第6~15章,還翻譯了前言、致謝和目錄等;尹項根負責翻譯第四部分,第16~19章;畢天姝負責翻譯第五部分,第20~23章;李永麗負責翻譯第六部分,第24~28章。清華大學、華中科技大學、華北電力大學、天津大學、四川大學的研究生、博士生、博士後多人參加了相關內容的翻譯、校對和作圖工作。