城市轨道交通继电保护

本书是高等职业教育城市轨道交通供电技术专业教材。本书以目前应用于城市轨道交通系统的典型继电保护及自动装置为对象，从传统继电保护知识入手，由浅入深引导学生了解并掌握城市轨道交通继电保护及自动装置的相关知识，熟悉相关继电保护的测试内容，培养其继电保护方面分析问题的能力。本书内容主要包括继电器、城轨交通供电交流保护、变压器保护、城轨交通供电直流保护和保护测控装置。本书除可作为高等职业教育的教材，也可作为城轨供电专业职业技能培训的教材使用，同时还可供从事城轨交通供电运行与管理的相关人员参考。2100433B

1绪论1

1.1继电保护的基本知识1

1.2继电保护的原理与分类3

1.3对继电保护装置的基本要求6

1.4继电保护的发展9

2继电器11

2.1继电器概述11

2.2常用电磁型继电器14

2.3其他新型继电器21

3城轨供电交流保护24

3.1常见交流电流保护原理24

3.2电压保护38

3.3城轨供电交流保护40

4变压器保护44

4.1变压器的保护方式44

4.2变压器的非电量保护46

4.3变压器的纵联差动保护51

4.4变压器相间短路的后备保护56

4.5变压器接地短路的后备保护58

5城轨供电直流保护61

5.1城轨牵引供电方式61

5.2城轨供电直流系统保护配置63

5.3牵引整流机组继电保护65

5.4直流保护74

6保护测控装置87

6.1微机保护87

6.2综合自动化系统96

6.3自动重合闸101

6.4备用电源自投112

参考文献125

第1章绪论

1.1城市轨道交通供电系统继电保护的作用

1.1.1城市轨道交通

1.1.2城市轨道交通供电系统

1.1.3城市轨道交通供电系统继电保护

1.2城轨供电系统继电保护原理

1.2.1继电保护基本原理

1.2.2继电保护装置的构成

1.3继电保护的基本要求

1.3.1选择性

1.3.2速动性

1.3.3灵敏性

1.3.4可靠性

1.4继电保护的分类及发展概况

1.4.1继电保护的分类

1.4.2继电保护的发展概况

1.4.3微机继电保护装置的功能编号

第2章城轨供电交流系统保护

2.1城轨供电交流系统概述

2.1.1城轨供电交流系统简介

2.1.2城轨供电交流系统故障及不正常运行状态

2.1.3城轨供电交流系统保护配置

2.2电流保护

2.2.1电流速断保护

2.2.2限时电流速断保护

2.2.3过电流保护

2.2.4三段式电流保护

2.2.5零序电流保护

2.3电压保护

2.4光纤纵联差动保护

2.4.1线路纵联保护概述

2.4.2差动保护工作原理

2.4.3光纤纵联差动保护

第3章变压器保护

3.1变压器的保护方式

3.1.1变压器的故障和不正常运行状态

3.1.2变压器的保护配置

3.2变压器纵联差动保护

3.2.1变压器纵联差动保护的基本原理与接线方式

3.2.2变压器纵联差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法

3.2.3常见变压器差动保护

3.3变压器的非电气量保护与后备保护

3.3.1变压器的非电气量保护

3.3.2变压器相间短路的后备保护

3.3.3变压器接地短路的后备保护

第4章城轨供电直流系统保护

4.1城轨供电直流系统概述

4.1.1城轨供电直流系统简介

4.1.2城轨供电直流系统故障及不正常运行状态

4.1.3城轨供电直流系统的保护配置

4.2牵引整流机组继电保护4.2.1牵引整流机组的故障和不正常运行状态

4.2.2牵引整流机组的保护配置

4.2.3整流变压器保护原理

4.2.4整流器保护原理

4.3直流牵引供电系统的电流类保护

4.3.1大电流脱扣保护

4.3.2DDL保护

4.3.3定时限过电流保护

4.3.4接触网热保护

4.4直流牵引供电系统的电压类保护

4.4.1低电压保护

4.4.2框架泄漏保护

4.4.3轨道电位限制装置

4.4.4框架泄漏保护与轨道电位限制装置的关系

第5章自动装置

5.1备用电源自动投入装置

5.1.1备用电源自动投入装置概述

5.1.2备用电源自动投入装置的基本要求

5.1.3备用电源自动投入装置的运行方式

5.2自动重合闸

5.2.1自动重合闸的作用

5.2.2自动重合闸的基本要求及类型

5.2.3单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸

5.2.4双侧电源线路的三相一次自动重合闸

5.2.5重合闸动作时限的选择原则

5.2.6自动重合闸与继电保护的配合

5.3直流馈线的控制方式

5.3.1分合闸操作

5.3.2联跳

5.3.3线路测试

5.3.4自动重合闸

第6章微机型继电保护原理

6.1微机保护的硬件构成原理

6.1.1微机保护的硬件组成

6.1.2数据采集系统

6.1.3CPU主系统

6.1.4开关量输入/输出电路

6.2微机保护的特征量算法

6.2.1数字滤波

6.2.2正弦函数算法

6.2.3傅里叶算法

6.2.4解微分方程算法

6.3微机保护装置的软件构成

6.3.1接口软件

6.3.2保护软件

6.3.3中断服务程序

6.3.4程序流程的基本结构

6.3.5电流保护流程举例

6.4提高微机保护可靠性的措施

6.4.1干扰和干扰源

6.4.2微机保护装置的硬件抗干扰措施

6.4.3微机保护装置的软件抗干扰措施

第7章城轨供电系统微机保护装置介绍

7.1城轨供电系统电力电缆保护装置介绍

7.1.1装置硬件结构与作用

7.1.2装置功能与特点

7.1.3装置的技术指标

7.1.4装置的保护配置与原理

7.1.5装置的应用接线

7.2变压器保护装置介绍

7.2.1装置硬件结构与作用

7.2.2装置功能与特点

7.2.3装置的技术指标

7.2.4装置的保护配置与原理

7.2.5装置的应用接线

7.3牵引整流机组微机保护装置介绍

7.3.1装置硬件结构与作用

7.3.2装置功能与特点

7.4直流牵引供电系统保护装置介绍

7.4.1控制和保护系统SEPCOS

7.4.2控制与保护系统SITRASDPU96

7.4.3装置的保护配置与原理

附录A常用继电器线圈、接点以及逻辑电路的名称和图形

附录B短路保护的最小灵敏系数

附录C主要符号说明

附录D常用继电保护功能的编号及说明

主要参考文献

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《城市轨道交通供电系统继电保护》以目前应用于城市轨道交通供电系统的典型继电保护及自动装置为对象，以讲解结构原理为主线，培养形成实际应用开发能力为目的，整合工程实例，容纳使用与维护等方面的工程常识，并融入创新思维与方法，以清晰、渐进的叙述层次，构建教材内容体系，使教材内容系统，原理、技术贴近现场发展趋势，具有先进性与适用性。

中文名称

智能继电保护

英文名称

intelligent relay protection

定　　义

能模仿、延伸、扩展人的智能，自行跟踪电力系统运行状态变化并自行调整自身的参数或部件组合，使其保持相应保护功能的新一代继电保护系统(或网络)。

应用学科

电力（一级学科），继电保护与自动化（二级学科）