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现代电力系统继电保护原理与应用 图书简介 本书深入探讨了现代电力系统继电保护的基本原理、元件选择、定值计算、系统设计、试验调试及运行维护等核心内容。作为一本面向电力工程技术人员、高等院校师生以及相关领域研究人员的专业著作，它不仅系统梳理了继电保护学的理论基础，更侧重于工程实践中的应用与前沿技术的发展。 电力系统安全、可靠、经济运行的基石在于高效可靠的继电保护系统。本书旨在全面阐述如何构建和管理一套适应当前复杂电网结构、高渗透率新能源接入的先进保护体系。 第一部分 继电保护基础理论与元件 第一章 绪论与发展历程 本章首先界定了继电保护在电力系统中的战略地位，阐述了其“选择性、速动性、灵敏性和可靠性”四大基本要求。追溯了继电保护技术从早期的纯机械式到当前的微机化、智能化的发展脉络，重点分析了数字化和网络化对保护技术带来的深刻变革。讨论了不同电压等级（35kV及以下、110kV至220kV、330kV及以上）保护配置的差异性与共性需求。 第二章 继电保护基本原理 详细介绍了保护装置的动作原理，包括测量元件、比较元件和执行元件的功能。深入分析了电流、电压、频率、阻抗等物理量在故障识别中的应用。重点讲解了利用相量测量单元（PMU）进行同步相量测量技术在保护中的前瞻性应用。对保护定值整定、校验和误差分析进行了细致的数学推导与实例说明。 第三章 常用继电保护元件与设备 系统介绍了电流继电器、电压继电器、时间继电器以及频率继电器的工作特性。详述了传统电磁式继电器与现代电子式、微机式继电器的结构、特点及优缺点。特别关注了新型的基于光纤和数字传感器的电流电压互感器（CT/PT）在保护回路中的集成应用，分析了其带来的信号隔离、抗饱和能力和高精度测量的优势。 第二部分 主流保护技术与应用 第四章 输电线路的保护技术 这是全书的重点之一。详细阐述了距离保护（包括四象限阻抗继电器原理及不同级次定值整定）、纵向电流保护和纵向电压保护的工作机制。针对超高压（UHV）长距离输电线路，深入剖析了高阻接地故障、暂态过程对距离保护的影响，并介绍了行波速动保护和故障定位技术（如基于阻抗法的精确定位与基于暂态特征的辅助定位）。对于中短线路，重点讨论了基于电流和电压的复合保护方案。 第五章 变压器保护技术 变压器是电网中的关键节点，其保护的复杂性要求高度专业化。本章细致讲解了瓦斯保护（包括一、二次报警、跳闸逻辑），过流保护（包括速动、延时、反时限特性），以及差动保护（包括比率差动、谐波制动、三次谐波比率制动原理及应用）。此外，还涵盖了瓦斯保护的误动、拒动因素分析及应对策略，以及相间短路、不平衡电流保护等附加保护。 第六章 母线和发电机组的保护 母线保护通常采用高可靠性的元件电流差动保护，本章阐述了零序电流保护、垂直电流保护在母线保护中的应用，并探讨了如何应对电流互感器饱和带来的差动电流误差问题。对于发电机组，重点介绍了定子电流差动、定子接地保护（小电阻接地与大电阻接地）、励磁系统失灵保护、失磁保护以及逆功率保护的原理与定值整定，强调了对复杂故障的快速隔离要求。 第七章 电动机与电容器保护 针对工业负荷中的异步电动机，详细介绍了过载保护（热继电器与电子保护的结合）、短路保护（过电流、零序）以及失磁、堵转保护的设计思路。对于电容器组，讨论了单相接地、三相短路保护以及电容器的残余电压保护的应用场景。 第三部分 微机保护与智能电网接入 第八章 微机保护装置原理与结构 系统介绍了微机保护装置的硬件结构（CPU、A/D转换器、I/O接口）和软件架构（采样模块、保护算法模块、通信模块）。重点剖析了先进的数字信号处理（DSP）技术在电流电压波形提取中的应用，以及故障录波与事件记录功能。 第九章 微机保护的定值计算与整定 本书提供了大量实用化的定值计算方法，包括短路电流的计算、保护灵敏度校核、时间选择性配合图的绘制与分析。强调了基于不同电网参数（如系统阻抗、负荷水平）动态调整定值的必要性，并介绍了利用仿真软件进行定值校验的流程。 第十章 继电保护的试验与维护 详细介绍了保护装置出厂试验、现场交接试验和定期试验的规程与方法。涵盖了继电器回路的回路电阻测试、动作时间特性测试、二次回路的模拟注入试验。对于微机保护，重点介绍了通过保护定值修改、功能测试、规约一致性测试等进行的系统级调试。强调了预防性维护和故障分析在保障系统可靠性中的作用。 第十一章 继电保护与智能电网 展望了继电保护技术在智能电网中的发展方向。讨论了基于IEC 61850标准的数据模型、GOOSE报文和远动通信在光纤网络下的应用，如何实现保护装置间的快速闭锁与信息共享。探讨了自愈合（Self-Healing）功能中继电保护的决策作用，以及新能源接入（如风电、光伏并网点）对现有保护理念的挑战与适应性改进。 本书内容翔实，理论联系实际，配有大量工程实例和图示，是电力系统继电保护领域不可或缺的参考手册和学习资源。
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