电力系统继电保护（机电类水利高职）

本书是全国水利水电类高职高专统编教材，是根据全国水利水电高职教研会制定的《电力系统继电保护》课程教学大纲编写完成的。本书阐述了继电保护的基本原理、利用故障分量的继电保护基本原理、序分量的获取方法及作用、微机保护原理、故障识别和处理、利用故障分量的保护原理、自适应保护的实现等内容。主要内容包括继电保护的基本元件、输电线路，电流电压保护、输电线路距离保护、输电线路全线快速保护、电力变压器保护、发电机保护、母线保护等。书中内容反映了继电保护新技术与成果，文字符号和图形采用*国家标准。
本书为高职高专机电类发电厂及电力系统等专业的教材，也可供相关专业的工程技术人员阅读参考。

第1章 电力系统继电保护概述
1.1 电力系统继电保护的作用
1.1.1 电力系统故障和异常运行
电力系统由发电机、变压器、母线、输配电线路及用电设备组成。各电气元件及系统整体通常处于正常运行状态，但也可能出现故障或异常运行状态。在三相交流系统中，最常见同时也是最危险的故障是各种形式的短路。直接连接（不考虑过渡电阻）的短路一般称为金属性短路。电力系统的正常工作遭到破坏，但未形成故障，称为异常工作状态。
与其他电气元件相比较，输电线路所处的条件决定了它是电力系统中最容易发生故障的一环。在输电线路上，还可能发生断线或几种故障同时发生的复杂故障。变压器和各种旋转电机所特有的一种故障形式是同一相绕组上的匝简短路。
短路总要产生很大的短路电流，同时使系统中电压大大降低。短路点的电流及短路电流的热效应和机械效应会直接损坏电气设备。电压下降影响用户的正常工作，影响产品质量。短路更严重的后果是因电压下降可能导致电力系统发电厂之间并列运行的稳定性遭受破坏，引起系统振荡，直至整个系统瓦解。
最常见的异常运行状态是电气元件的电流超过其额定值，即过负荷状态。长时间的过负荷会使电气元件的载流部分和绝缘材料的温度过高，从而加速设备的绝缘老化，或者损坏设备，甚至发展成事故。此外，由于电力系统出现功率缺额而引起的频率降低、水轮发电机组突然甩负荷引起的过电压以及电力系统振荡，都属于异常运行状态。
故障和异常运行状态都可能发展成系统中的事故。所谓事故，是指整个系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，以致对用户少送电、停止送电或电能质量降低到不能容许的地步，甚至造成设备损坏和人身伤亡。
在电力系统中，为了提高供电可靠性，防止造成上述严重后果，要对电气设备进行正确的设计、制造、安装、维护和检修；对异常运行状态必须及时发现，并采取措施予以消除；一旦发生故障，必须迅速并有选择性地切除故障元件。
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