目 錄

叢書序 用配電網(wǎng)新技術(shù)的知識盛宴以饗讀者

前言

第1 章 概論 1

1.1 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和中性點(diǎn)接地方式 1

1.1.1 配電網(wǎng)形態(tài)的變化 1

1.1.2 中壓交流配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和中性點(diǎn)接地方式 2

1.1.3 低壓交流配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和中性點(diǎn)接地方式 7

1.1.4 直流配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和接地方式 · 11

1.2 配電網(wǎng)故障 15

1.2.1 故障類型 · 15

1.2.2 故障特點(diǎn) · 17

1.2.3 故障的危害 · 20

1.3 配電網(wǎng)繼電保護(hù) 23

1.3.1 保護(hù)的基本要求 · 23

1.3.2 保護(hù)性能與可用資源 · 24

1.3.3 繼電保護(hù)與饋線自動化的關(guān)系 · 27

1.3.4 配電網(wǎng)新形態(tài)下繼電保護(hù)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn) · 31

1.3.5 保護(hù)的發(fā)展趨勢 · 32

參考文獻(xiàn) 34

第2 章 中壓交流配電網(wǎng)相間短路故障保護(hù) 36

2.1 配電網(wǎng)相間短路電流分析 · 36

2.1.1 輻射式配電線路短路電流分析 · 36

2.1.2 含分布式電源線路短路電流分析 · 39

2.2 相間短路故障電流保護(hù) 44

2.2.1 三段式電流保護(hù) · 44

2.2.2 反時(shí)限過電流保護(hù) · 49

2.2.3 方向電流保護(hù) · 50

2.3 相間短路故障電壓保護(hù) 52

2.3.1 電壓電流聯(lián)鎖速斷保護(hù) · 52

2.3.2 電流閉鎖電壓速斷保護(hù) · 54

2.4 相間短路故障縱聯(lián)保護(hù) 56

2.4.1 分布式電流保護(hù) · 56

2.4.2 電流差動保護(hù) · 61

2.4.3 縱聯(lián)方向保護(hù) · 67

2.5 重合閘與備自投技術(shù) 69

2.5.1 重合閘技術(shù) · 69

2.5.2 備自投技術(shù) · 73

2.6 分布式電源并網(wǎng)保護(hù) 75

2.6.1 分布式電源相間短路保護(hù) · 76

2.6.2 配電網(wǎng)孤島運(yùn)行及其檢測 · 78

2.6.3 配電網(wǎng)反孤島保護(hù) · 81

2.7 工程案例 84

2.7.1 短路故障保護(hù)處理案例 · 84

2.7.2 短路故障重合閘處理案例 · 87

2.8 小結(jié)與展望 88

參考文獻(xiàn) 88

第3 章 中壓交流配電網(wǎng)單相接地故障保護(hù) 91

3.1 配電網(wǎng)接地故障分析 91

3.1.1 配電網(wǎng)接地故障等值電路 · 91

3.1.2 配電網(wǎng)接地故障穩(wěn)態(tài)分析 · 93

3.1.3 配電網(wǎng)接地故障暫態(tài)分析 · 98

3.1.4 分布式電源接入對接地故障的影響 101

3.2 小電阻接地系統(tǒng)接地故障保護(hù) 102

3.2.1 存在的主要問題 102

3.2.2 零序過電流保護(hù) 103

3.2.3 零序電流反時(shí)限保護(hù) 104

3.2.4 反時(shí)限原理高靈敏度階段式零序過電流保護(hù) 105

3.2.5 電壓比率制動式零序過電流保護(hù) 106

3.2.6 零序電流比較式集中保護(hù) 107

3.2.7 基于出線零序電流與中性點(diǎn)零序電流比較的接地故障保護(hù) 108

3.3 小電流接地系統(tǒng)接地故障保護(hù) 108

3.3.1 小電流接地故障保護(hù)現(xiàn)狀 108

3.3.2 工頻量接地故障選線技術(shù) 109

3.3.3 暫態(tài)量選線方法 111

3.3.4 行波選線法 113

3.3.5 相電流突變量選線法 113

3.3.6 主動式選線法 114

3.3.7 比較暫態(tài)零序電流波形相似性的故障分段定位方法 115

3.3.8 利用注入信號的故障分段定位方法 115

3.3.9 基于兩值法的故障分段定位方法 116

3.3.10 利用分界開關(guān)隔離接地故障 116

3.3.11 小電流接地故障多級保護(hù)技術(shù) 117

3.4 基于柔性接地技術(shù)的單相接地故障保護(hù) 118

3.4.1 接地故障電弧重燃熄滅特征分析 118

3.4.2 中性點(diǎn)經(jīng)可控電源的柔性接地技術(shù) 119

3.4.3 基于柔性接地技術(shù)的電壓消弧原理 122

3.4.4 基于柔性接地技術(shù)的接地故障保護(hù)流程 124

3.5 工程案例 · 125

3.5.1 小電阻接地系統(tǒng)接地保護(hù)案例 125

3.5.2 小電流接地故障暫態(tài)選線案例 127

3.5.3 集中式小電流接地故障分段定位案例 129

3.5.4 分布式小電流接地故障多級保護(hù)技術(shù)案例 130

3.5.5 基于柔性接地技術(shù)的接地故障保護(hù)案例 133

3.6 小結(jié)與展望 · 138

參考文獻(xiàn) · 139

第4 章 中壓交流配電網(wǎng)斷線故障檢測 · 140

4.1 斷線故障的成因及危害· 140

4.1.1 斷線故障的主要成因 140

4.1.2 斷線故障的危害 142

4.2 單相斷線故障特征 · 147

4.2.1 電壓特征 148

4.2.2 相電流特征 150

4.2.3 序分量電壓和電流的關(guān)系 155

4.2.4 分布式電源的影響 156

4.3 單相斷線故障的站內(nèi)選線和保護(hù)技術(shù) 157

4.3.1 基于零序電氣量的接地故障選線方法對斷線故障的適應(yīng)性 157

4.3.2 基于正/負(fù)序電氣量的選線方法 · 158

4.3.3 基于相電流的站內(nèi)保護(hù)技術(shù) 158

4.4 單相斷線故障的區(qū)段定位技術(shù) 159

4.4.1 基于相電流不平衡度的級差配合式區(qū)段定位方法 159

4.4.2 基于正/負(fù)序電壓電流的區(qū)段定位方法 · 160

4.4.3 基于中壓網(wǎng)絡(luò)電壓特征的區(qū)段定位方法 162

4.4.4 基于臺區(qū)低壓側(cè)電壓特征的區(qū)段定位方法 165

4.5 工程案例 167

4.6 小結(jié)與展望 168

參考文獻(xiàn) · 168

第5 章 低壓配電網(wǎng)保護(hù) 171

5.1 低壓系統(tǒng)故障分析 171

5.1.1 低壓系統(tǒng)現(xiàn)狀分析 171

5.1.2 故障類型與保護(hù)功能 173

5.2 過電流保護(hù) 176

5.2.1 公用低壓系統(tǒng) 176

5.2.2 短路電流計(jì)算 180

5.2.3 保護(hù)電器特性 183

5.2.4 保護(hù)整定與配合 188

5.3 剩余電流保護(hù)與人身安全 198

5.3.1 電流通過人體的效應(yīng) 198

5.3.2 剩余電流保護(hù)器特性 201

5.3.3 剩余電流保護(hù)的整定 204

5.3.4 10kV 接地故障的影響 · 208

5.3.5 TN 系統(tǒng)轉(zhuǎn)移電位問題 · 209

5.3.6 電弧故障保護(hù)問題 210

5.4 小結(jié)與展望 · 211

參考文獻(xiàn) 211

第6 章 直流配電網(wǎng)保護(hù) 212

6.1 直流配電網(wǎng)故障特征 212

6.1.1 兩/三電平VSC 型換流器 212

6.1.2 MMC 短路故障特征 216

6.1.3 Buck-boost 型換流器 218

6.1.4 直流電力電子變壓器故障特征 220

6.1.5 控制對故障響應(yīng)特征的影響 224

6.2 保護(hù)原理 224

6.2.1 保護(hù)分區(qū) 224

6.2.2 直流線路差動保護(hù) 226

6.2.3 直流母線差動保護(hù) 226

6.2.4 直流方向過電流保護(hù) 227

6.2.5 直流橫差保護(hù) 227

6.2.6 故障恢復(fù)策略 227

6.3 工程案例 · 228

6.3.1 工程簡介 228

6.3.2 保護(hù)配置 229

6.3.3 保護(hù)及故障恢復(fù)策略 229

6.4 小結(jié)與展望 · 230

參考文獻(xiàn) · 230