內容簡介
《變電站綜閤自動化原理及應用(第2版)》的再版,是在我國開始全麵建設堅強智能電網的背景下,為適應電力係統變配電技術全麵改造和提升的需要而編寫的。書中係統地闡述瞭變電站綜閤自動化係統的原理、結構、功能以及實際應用,介紹瞭相關應用技術和設備以及具體操作等。
全書共分十章,主要包括變電站綜閤自動化係統技術基礎;變電站綜閤自動化係統間隔層裝置;主變壓器的保護與監控;輸電綫路的保護與監控;變電站綜閤自動化係統的自動控製裝置;變電站綜閤自動化係統的數據通信;變電站綜閤自動化係統的可靠性問題;變電站綜閤自動化係統的調試、維護、運行;變電站綜閤自動化係統常見故障的診斷與處理;數字化變電站技術。通過對《變電站綜閤自動化原理及應用(第2版)》的學習,可使讀者對變電站綜閤自動化技術及其應用有一個完整的、深入的認識,同時對數字化變電站技術會有一個深刻的認識。
《變電站綜閤自動化原理及應用(第2版)》在闡述變電站綜閤自動化係統原理和技術的同時,密切結閤實際,內容係統、實用性強、通俗易懂。可供從事變電站綜閤自動化係統設計、開發、運行、維護工作的電力工程技術人員和大專院校有關師生參考使用,也可用作變電站綜閤自動化係統技術人員的技術培訓教材。
內頁插圖
目錄
第二版前言
第一版前言
第一章 變電站綜閤自動化係統技術基礎
第一節 變電站綜閤自動化的概念I
第二節 變電站綜閤自動化係統的基本功能
第三節 變電站綜閤自動化係統的結構形式
第四節 變電站綜閤自動化係統的配置方法
第五節 變電站綜閤自動化的監控係統
第六節 變電站綜閤自動化與無人值班變電站I
第七節 變電站綜閤自動化技術的發展方嚮
第二章 變電站綜閤自動化係統間隔層裝置
第一節 間隔層裝置簡述
第二節 模擬量的采集與處理
第三節 開關量的輸人與輸齣
第四節 人機對話電路
第五節 間隔層裝置軟件常用算法介紹
第六節 間隔層典型裝置實例
第三章 主變壓器的保護與監控
第一節 主變壓器的保護與監控配置
第二節 主變壓器的本體保護
第三節 主變壓器的差動保護
第四節 變壓器後備保護
第五節 變壓器微機監控、保護裝置實例
第四章 輸電綫路的保護與監控
第一節 輸電綫路的保護與監控配置
第二節 輸電綫路繼電保護
第三節 輸電綫路的自動重閤閘問題
第四節 輸電綫路保護裝置實例
第五章 變電站綜閤自動化係統的自動控製裝置
第一節 電壓、無功綜閤自動控製裝置
第二節 備用電源和備用設備自動投入裝置
第三節 故障錄波裝置
第六章 變電站綜閤自動化係統的數據通信
第一節 數據通信概述
第二節 遠距離的數據通信
第三節 RS一232/485串行數據通信接口
第四節 數據傳輸中采用的通信規約
第五節 變電站綜閤自動化係統的通信網絡
第七章 變電站綜閤自動化係統的可靠性問題
第一節 概述
第二節 變電站的乾擾來源和乾擾的影響
第三節 變電站綜閤自動化係統的抗乾擾措施
第四節 變電站綜閤自動化係統的自動檢測技術
第八章 變電站綜閤自動化係統的調試、維護、運行
第一節 綜閤自動化係統的調試
第二節 綜閤自動化係統的運行管理
第三節 綜閤自動化係統的使用與維護
第九章 變電站綜閤自動化係統常見故障的診斷與處理
第一節 故障診斷與處理的原則與方法
第二節 微機裝置“死機”問題的分析及對策
第三節 監控係統常見故障的診斷與處理
第四節 間隔層裝置常見故障及處理
第十章 數字化變電站技術
第一節 數字化變電站簡述
第二節 數字式互感器技術及其應用
第三節 智能化的一次設備
第四節 IEC61850標準簡述
第五節 數字化變電站的關鍵技術問題
參考文獻
精彩書摘
一、變電站綜閤自動化概念常規變電站二次係統應用的特點是變電站采用單元間隔的布置形式,主要包括四個部分,即繼電保護、故障錄波、當地監控以及遠動部分。這四個部分不僅完成的功能各不相同,其設備(裝置)所采用的硬件和技術也完全不同,裝置之間相對獨立,裝置間缺乏整體的協調和功能優化,輸入信息不能共享、接綫比較復雜、係統擴展復雜,主要有以下幾方麵的問題。
(1)信息不共享。變電站二次係統接入的信息大緻可以分為:①電力係統運行信息,如電流、電壓、頻率等;②變電站設備運行狀態信息,如一次設備、二次設備是否投運等;③變電站設備異常信息,如測控裝置異常、保護裝置直流消失等;④電網事故信息,如斷路器、保護動作跳閘等。由於信息采集部分來自於不同的TA,因此,作為變電站二次係統應用主要環節的測控、保護、故障錄波器等係統,信息的應用、處理分屬於不同的專業管理部門。繼電保護、故障錄波、當地監控和遠動裝置的硬件設備,基本上按各自的功能配置,獨立運行。
(2)二次係統的硬件設備型號多、類彆雜,很難達到標準化。
(3)大量電綫電纜及端子排的使用,既增加瞭投資,又花費大量人力從事眾多裝置間聯係的設計、配綫、安裝、調試、修改或補充。有資料錶明,對於一個高壓變電站,每一個站間隔大約有248條齣綫;對於一個中壓變電站的間隔,則為20~40條齣綫。
(4)常規二次係統是一個被動的係統,繼電保護、自動裝置、遠動裝置等大多采取電磁型或小規模集成電路,缺乏自檢和自診斷能力,不能正常的指示其自身內部故障,因而必須定期對設備功能加以測試和校驗。這不僅加重瞭維護工作量,更重要的是不能及時瞭解係統的工作狀態,有時甚至影響對一次係統的監視和控製。
前言/序言
本書自第一版齣版以來,受到瞭許多專傢和讀者的熱烈歡迎,在此謹錶深切的謝意。
我國電力係統飛速發展,自動化水平不斷提高,特彆是隨著智能電網建設的全麵展開,電力係統自動化水平不斷提高,自動化設備更新換代進一步加快,尤其是變電站,是現代電網的重要組成部分,其技術水平、安全可靠性及其運行維護水平與電網的安全穩定與經濟運行密切相關,變電站技術也在飛速發展,數字化變電站技術,甚至智能變電站技術逐漸應用於實際。本書第二版正是順應這種發展做瞭仔細修改。
本書是在原第一版的基礎上,充分吸取大傢的意見和建議,進行瞭較大的修改和重新編排。與第一版內容相比較,本書的特點有:展現瞭近幾年變電站綜閤自動化係統的新原理、新技術;實例分析瞭近幾年的變電站綜閤自動化技術的新裝置、新産品;對於一些相對陳舊或在工程實際中已較少采用的內容進行瞭刪減,添加瞭變電站自動化新技術介紹和變電站綜閤自動化典型應用分析,以及常見故障的診斷與處理,數字化變電站相關技術;重視理論與工程實踐密切結閤以及新技術的應用和發展,在著重實際應用與工程案例的錶述與分析的前提下,引入必要的原理、方法、算法,力求做到使讀者既能知其然,亦能知其所以然。
在本書的再版編寫過程中,編者參考瞭本領域許多著作,整理和引用瞭部分文獻和技術資料,已列於書後參考文獻中,在此對資料和文獻的編作者錶示謝意。
現代電力係統繼電保護技術與實踐 作者: [此處填寫作者姓名] 齣版社: [此處填寫齣版社名稱] 齣版年份: [此處填寫齣版年份] 版次: [此處填寫版次] --- 內容簡介 本書是麵嚮電氣工程及其自動化、電力係統及其自動化等相關專業高年級本科生、研究生以及電力行業工程技術人員和研究人員的專業參考書。它係統、深入地闡述瞭現代電力係統繼電保護和自動裝置的基本原理、先進技術、設計標準以及實際應用案例。全書內容緊密圍繞電力係統安全、可靠、經濟運行的核心需求展開,旨在幫助讀者建立堅實的理論基礎,掌握前沿的工程實踐能力。 第一部分:繼電保護基礎理論與元件 本部分是全書的基石,詳細介紹瞭繼電保護的基本概念、技術要求和發展曆程。 1. 繼電保護概述: 闡述瞭繼電保護在電力係統中的地位和作用,包括其對係統穩定性的維護、故障隔離的及時性和準確性要求。深入分析瞭繼電保護係統的工作流程、動作原則(如選擇性、速動性、靈敏性和可靠性)。 2. 故障分析與暫態過程: 詳盡介紹瞭電力係統常見故障類型(短路故障、接地故障、不對稱故障等)的機理,並利用對稱分量法對故障電流和電壓的計算方法進行瞭係統推導。特彆強調瞭暫態過程對保護定值選擇的影響,並引入瞭先進的故障錄波與分析技術。 3. 繼電器原理與構成: 全麵涵蓋瞭電磁式、靜止式(模擬量)、數字式(微機型)繼電器的工作原理。重點解析瞭電流、電壓、功率、阻抗等基本測量元件的結構、特性麯綫及誤差分析。詳細討論瞭時間元件和中間繼電器的應用。 4. 測量迴路與二次迴路設計: 詳細講解瞭電流互感器(CT)和電壓互感器(PT)的結構、參數選擇、負荷計算和二次迴路的正確接綫。強調瞭CT/PT的飽和特性、變比誤差以及在保護係統中的隔離與安全措施。 第二部分:經典繼電保護配置與應用 本部分聚焦於電力係統各主要元件的保護方案設計與實施。 1. 輸電綫路保護: 深入剖析瞭遠距離、中距離和近距離輸電綫路的保護策略。重點闡述瞭阻抗(距離)保護的原理、定值計算、死區處理、相間短路與接地短路的判據。同時,詳細介紹瞭縱嚮(電流差動)保護和縱差動保護的原理、泄漏補償技術以及在特殊運行條件下(如發生電源中斷、係統接地電阻變化)的應用挑戰與解決方案。 2. 發電機組保護: 覆蓋瞭發電機內部(定子繞組、轉子勵磁係統、定子鐵芯等)和外部故障的保護配置。詳細介紹瞭失磁保護、定子接地保護(如高頻接地保護、直流偏磁保護)、過電壓保護、逆功率保護(防止發電機淪為同步電機吸收能量)以及不平衡電流保護等關鍵技術。 3. 變壓器保護: 詳細講解瞭變壓器的主保護——比率差動保護的工作原理,包括其如何有效剋服瓦斯、勵磁湧流、負荷電流變化帶來的影響。同時,討論瞭瓦斯保護(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號動作的機理及配閤)、過電流保護、溫度保護和套管(外部)保護的應用。 4. 母綫和廠用電係統保護: 闡述瞭母綫差動保護的快速性要求與死區處理。針對廠用電係統,討論瞭不同電壓等級下的過電流保護和接地保護的定值協調。 第三部分:微機保護與先進技術 隨著數字技術的發展,本部分專注於現代繼電保護的核心——微機保護係統及其集成應用。 1. 微機保護原理與結構: 詳細解析瞭微機保護裝置(Relay)的硬件組成(A/D轉換、CPU、記憶體)和軟件結構。重點講解瞭數字濾波技術(如傅裏葉算法、小波變換)在提取基波量和識彆故障分量中的應用。 2. 現代保護算法: 深入探討瞭基於小波理論的故障識彆、模糊邏輯控製在保護決策中的應用。詳細介紹瞭高頻電流保護(如光縴縱差保護)和暫態過電壓保護在速動性方麵的優勢。 3. 故障錄波與信息管理: 闡述瞭數字保護裝置內置故障錄波器的功能、事件記錄(SOE)機製以及與上位監控係統的接口標準(如IEC 61850)。強調瞭數據分析在故障溯源和係統改進中的重要性。 4. 自動裝置與係統集成: 本章超越瞭單純的保護範疇,探討瞭自動準同期、自動準相、自動重閤閘(包括單相重閤閘、三相重閤閘的邏輯控製)的技術細節和配閤要求。係統介紹瞭電力係統自動化的整體框架,強調保護、控製、監測的一體化設計理念。 第四部分:繼電保護的定值整定與現場實踐 本部分將理論知識與實際工程緊密結閤,是指導現場工作的關鍵章節。 1. 定值整定的協調性分析: 提齣瞭不同電壓等級、不同類型保護設備間的時限配閤原則和靈敏度校驗方法。使用圖解法和計算仿真相結閤的方式,演示如何進行復雜係統的定值計算和優化。 2. 諧波與非綫性因素對保護的影響: 分析瞭電力電子設備(如HVDC、SVG)和鐵磁諧振對保護係統穩定性的潛在威脅,並介紹瞭抑製諧波乾擾和提高抗誤動能力的措施。 3. 試驗、調試與驗收: 全麵介紹瞭保護裝置的齣廠試驗、現場耐壓試驗、迴路檢查以及帶電調試的規程和方法。重點講解瞭二次迴路的模擬試驗和主保護功能試驗的步驟,確保裝置在實際運行中的可靠性。 4. 繼電保護的安全與可靠性管理: 探討瞭保護裝置的定期檢修製度、備用保護的可靠性維持,以及如何構建冗餘保護體係以應對設備自身故障。 --- 本書力求內容新穎、體係完整、圖文並茂。通過大量的工程實例和仿真數據,幫助讀者理解復雜保護邏輯背後的物理意義,掌握在實際電網中設計、調試和運行高性能繼電保護係統的必備知識和技能。