章绪论
一、电力系统直流高压发生器的概念与作用
1.电力系统故障和不正常运行
故障：短路和断线（断相）
短路：
大电流接地系统d(3)、d(2)、d(1)、d(1。1)
小电流接地系统d(3)、d(2)、d(1。1)
断相：
单相断线和两项断线（不要与PT二次断线混淆）
其中常见且危险的是各种类型的短路。其后果：
1I增加危害故障设备和非故障设备；
2U降低影响用户正常工作；
3破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统震荡，互解）
I2（I0）旋转电机产生附加发热I0—相邻通讯系统
故障特征：
I增加、U降低、Z降低
接地故障、断线有零序
不对称故障有负序
不正常运行状态：
电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。
如：小电流接地系统d(1)、过负荷、过电压、频率降低、系统震荡等。
2．直流高压发生器的作用：
要求能区分故障和正常运行、判断故障设备（区内还是区外故障）
两个作用：故障
不正常运行状态
故障和不正常运行状态—>事故（P1），不可能完全避免且传播很快（光速）
要求：几十毫秒内切除故障人（×），直流高压发生器装置（√）
任务：P2.被形象的比喻为“静静的哨兵”
二、继电器
继电器动作：
继电器返回：
继电特性：
三、直流高压发生器的基本原理、构成与分类：
1．基本原理：
为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——找差别：特征。
①故障点与电源间—>过电流保护
②U降低变化；正常：20°左右—>短路：60°～85°—>方向保护.
④模值减少—>
（1）测量元件
作用：测量从被保护对象输入的有关物理量（如电流、电压、阻抗、功率方向等），并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。
（2）逻辑元件
作用：根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作，后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。
逻辑回路有：或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
（3）执行元件：
作用；根据逻辑元件传送的信号，后完成保护装置所担负的任务。如：故障时→跳闸；不正常运行时→发信号；正常运行时→不动作。
3.分类：
几种方法如下：
（1）按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等；
（2）按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等；
（3）按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等；
（4）按直流高压发生器装置的实现技术分类：机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等；
（5）按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；
主保护满足系统稳定和设备安全要求，能以快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。
①远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
②近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。
辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
3．电保护包括直流高压发生器技术和直流高压发生器装置。
﹡直流高压发生器技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、直流高压发生器原理及实现、直流高压发生器配置设计、直流高压发生器运行及维护等技术构成。
﹡直流高压发生器装置是完成直流高压发生器功能的核心。P1
直流高压发生器装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
四、对直流高压发生器的基本要求：
对动作于跳闸的直流高压发生器，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。即保护四性。
（一）选择性：P4
选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。
例：；
t－故障切除时间；
tbh-保护动作时间；
tDL-断路器动作时间；
一般的快速保护动作时间为0.06～0.12s，快的可达0.01～0.04s。
一般的断路器的动作时间为0.06～0.15s，快的可达0.02～0.06s。
（三）灵敏性：P5
指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。
通常，灵敏性用灵敏系数来衡量，并表示为Klm。
对反应于数值上升而动作的过量保护（如电流保护）
其中故障参数的小、大计算值是根据实际可能的不利运行方式、故障类型和短路点来计算的。
在《直流高压发生器和安全自动装置技术规程（DL400－91）》中，对各类保护的灵敏系数Klm的要求都作了具体规定（参见附录2，P231）。
（四）可靠性：P5
指发生了属于它改动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不改动作时，他能可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。
影响可靠性有内在的和外在的因素：
内在的：装置本身的质量，包括元件好坏、结构设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简明，触点等；
外在的：运行维护水平、调试是否正确、正确安装
上述四个基本要求是分析研究直流高压发生器性能的基础，也是贯穿全课程的一个基本线索。在它们之间既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。
四、发展：
原理：随电力系统的发展和科学技术的进步而发展
过电流保护（早熔断器）电流差动保护方向性电流保护
（1901年）（1908年）（1910年）
距离保护高频保护微波保护行波保护、光纤保护
（1920年）（1927年）（50年代）（70年代诞生、50年代有设想）
结构型式：
机电型电子型微机型（华北电力大学80年代）数字式
(电磁型、感应型、电动型)晶体管
集成电路
20世纪50年代60年代末提出70年代后半期出样机
