前言

角注符号说明

第一章 电网故障分析

第一节 对称分量法和短路故障的复合序网

第二节 小电流接地电网单接地分析

第三节 中性点不接地电网正常运行时的中性点位移

第四节 补偿电网的中性点位移

第五节 关于过补偿与欠补偿的特性

第六节 中性点直接接地电网单相接地分析

第七节 两相相间短路故障分析

第八节 两相接地短路故障分析

第九节 变压器两侧电压、电流关系

第十节 400V网络中短路故障计算

第二章 数字滤波和继电保护算法

第一节 电压、电流数字量的形成

第二节 连续时间系统的频率特性和冲激响应

第三节 离散时间系统的单位冲激序列和频率特性

第四节 Z变换和差分方程

第五节 数字滤波器

第六节 计算故障电流的算法

第七节 傅氏算法

第八节 移相算法

第九节 序分量计算方法

第十节 突变量提取和浮动门槛技术

第十一节 故障方向计算方法

第十二节 线路故障阻抗的计算方法

第十三节 频率测量和采样频率的自动跟踪

第十四节 电气量测量算法

第三章 数字式变压器保护

第四章 数字式输电线路保护

第五章 电动机保护和并联电容器组保护控制

第六章 备用电源自投及其厂用电切换

附录一 NSR600系列保护测控一体化装置

附录二 NS系列微机保护装置

附录三 东大金智系列保护监控系统

附录四 WPD2000厂站综合自动化系统

主要参考文献

本书共六章，依次为：电网故障分析，数字滤波和继电保护算法，变压器数字式保护，输电线路保护，电动机保护和并联电容器组保护控制，备用电源自投及其厂用电切换。

本书是从事继电保护设计，施工安装和整定计算的技术人员和电力系统从事运行，管理的技术人员的专业读物，也可用作从事继电保护工作和调试，整定计算人员的培训教材，并可供大专院校电力工程专业的师生学习参考。

变压器差动电流速断保护

变压器差动电流速断保护采用三相差动电流中任一相大于差动电流速断定值时，瞬时动作出口，它不受任何闭锁条件约束，快速切除变压器区内发生的严重故障。根据微机保护的特点，该保护判据采用可变数据窗的两种算法实现。一种用于保护启动后初始阶段的快速判断，加快出口动作速度；另一种计算准确，可以在启动一个周波后随时瞬动出口。整体效果类似“反时限”的性能。保护判据为：Idz ≥ ISD，ISD—差动电流速断定值。

变压器比率差动保护

该保护识别励磁涌流采用了二次谐波制动和波形不对称制动两种判据。二次谐波制动判据有两种方案供选择：一种是按二次谐波和基波比值最大的相为制动判据；另一种是分别选取三相差动电流中二次谐波和基波的最大值，并以它们的比值为制动判据。波形不对称制动判据只在DF3333A变压器保护装置中采用了，因此这里不再过多叙述。

CT饱和时的附加稳定特性

比率差动保护设有一个CT饱和时的附加稳定特性区。对于发生在被保护变压器区外的故障引起的CT饱和，可以通过高值的初始制动电流（ICT）检测出来，此电流会将工作点短暂的移至附加稳定特性区内。反之，当变压器区内故障时其工作点会立即进入动作区，不会进入附加稳定特性区。因此，利用故障发生的最初半个周期内，测量的量值引发的工作点是否在附加稳定特性区内，由此作出决定。一旦检查出外部故障引起CT饱和，装置自动闭锁了比率差动保护，并会在整定的时间（TCT）内一直有效闭锁，直到整定时间到时，才解除闭锁。在外部故障引起的CT饱和闭锁了比率差动保护期间，如果此后发生故障变化，变压器区内也发生故障，工作点稳定地连续两个周期工作在动作区内，闭锁会被立即解除，可靠地检查出被保护变压器发展中的故障而较迅速动作。检查出变压器区外故障引起CT饱和闭锁了比率差动保护的判据公式如下式： Izd ≥ ICT ICT —制动电流门坎值 ； Icd ≤ (KB1/2) Izd TCT—闭锁时间 。

变压器保护CT断线判据

装置设有延时CT断线报警及瞬时CT断线报警功能。该顺时CT断线判据只针对变压器各侧CT 接线均为Y形接法的回路。具体方案如下：

1) 延时CT断线报警：当任一相差流大于0.12In的时间超过5秒时，采样异常告警信息并指示灯显示，但不闭锁比率差动保护。兼作为交流采样回路异常的自检作用；

2) 瞬时CT断线采用比较变压器各侧电流的方法实现检测功能。判据如下：

只有一侧一相电流减小到零，其它各侧电流不变的情况下，判为CT断线。且在如下的条件下不进行CT断线判别：启动前某侧最大相电流小于0.1In ，该侧不判；启动后任一侧相电流增加；启动后相电流大于1.2Ie。瞬时CT断线功能可以通过配置字选择投/退，还可以选择是否闭锁比率差动保护，还可以选择相电流超过1.2Ie时解除闭锁保护功能

变压器后备保护原理

针对中、低压电网的变压器及农用电网的变压器的保护需求，后备保护考虑到各种变压器的最大配置要求。主要采用了各种过电流类的保护，如：复压闭锁（方向）过流保护，零压闭锁零序（方向）过流保护，间隙零序过流保护，过负荷保护等。后备保护的方向元件、方向指向、电压元件、PT断线等功能均可由逻辑控制字的字位设定逻辑而灵活配置，跳闸出口可由逻辑控制字的字位编程确定相应的出口。因此，该系列变压器保护中的后备保护配置完备，应用灵活方便。

低压变压器应为真空铸造，模铸树脂封装，60Hz，F级绝缘 ，符合IEC726的规定，并符合所示的容量、电压、相数及结线等要求。低压变压器每一相应有个别的一次及二次绕组，一次侧额定电压上下各有两个2.5%正常电压的全容量分接头 。低压变压器应装在可以隔离、降低振动及噪音的基座上，铁心及线圈应妥加固定以承受线路故障情况下所产生的机械应力，并能承受 16460 精简版 16460 - 6 V2. 0 2002/ 11/ 25 在装运途中所发生的振动及冲击力。 除另有规定者外，低压变压器的阻抗应依IEC 726 。低压变压器的平均噪音等级应不超过IEC 726 所规定的值。 每一干式低压变压器应有适当的端子以容纳所需的一次及二次配线连接。低压变压器可由任何一侧或底部预留电缆入口。