第一章 緒言及一般基本知識 1-1

1.1 緒言 1-2

1.2保護電驛在應用上的術語 1-2

1.3保護電驛的分類 1-4

1.4保護電驛系統及其設計 1-8

1.5保護電驛系統設計所需的基本資料 1-16

1.6常用的保護電驛功能代號 1-17

1.7歐美所用符號的比較 1-19



第二章 電驛應用上的基本工具(一)相量相序及極性 2-1

2.1緒言 2-2

2.2相量(phasors) 2-2

2.3相序(phase rotation or phase sequence) 2-6

2.4極性 2-8

2.5範例說明 2-10



第三章 電驛應用上的基本工具(二)對稱座標法 3-1

3.1淺介對稱座標法(symmetrical components) 3-2

3.2使用對稱座標法時應注意事項 3-5

3.3相序阻抗與相序網路 3-7

3.4標么值(per unit value) 3-15

3.5常用公式(參閱本章附錄) 3-17

3.6網路簡化(network reduction) 3-17

3.7單電源系統故障電流電壓計算 3-18

3.8多電源系統故障電流電壓計算 3-22

3.9電驛應用所需故障資料3-25

3.10特項討論 3-25

3.11範例說明 3-30



第四章 保護電驛用比壓器與比流器 4-1

4.1緒言 4-2

4.2比壓器 4-2

4.3耦合電容比壓器 4-4

4.4比流器 4-8

4.5特項討論 4-13 野?11-20

4.6範例說明 4-33



第五章 保護電驛的基本組件 5-1

5.1緒言 5-2

5.2保護電驛的基本組件(機電組件) 5-2

5.3電驛的基本組件(相序網路) 5-10

5.4保護電驛的基本組件(數字型微處理機電驛構架) 5-15

5.5數字型微處理機電驛的數據處理 5-16

5.6數字型微處理機電驛的計算程式 5-25

5.7特項討論 5-31

5.8範例說明 5-39



第六章 保護系統及其電驛 6-1

6.1緒言 6-2

6.2過電流保護及其有關電驛 6-2

6.3方向性過電流保護及基有關電驛 6-11

6.4測距保護及有關電驛 6-12

6.5差動保護及有關電驛 6-22

6.6跳脫回路及補助電驛 6-25

6.7特項討論 6-26

6.8範例說明 6-28



第七章 電力系統接地及其保護方式 7-1

7.1緒言 7-2

7.2不接地系統 7-2

7.3高電抗接地系統(high reactance grounding) 7-8

7.4諧振接地系統(resonant grounding) 7-9

7.5低阻抗接地系統(low impedance grounding) 7-10

7.6高電隆接地系統(high resistance grounding) 7-11

7.7直接接地系統(solid grounding) 7-12

7.8特項討論 7-13

7.9範例說明 7-14



第八章 發電機保護 8-1

8.1緒言 8-2

8.2發電機與系統的連結方式 8-3

8.3發電機繞組相間短路故障的保護 8-5

8.4發電機繞組接地故障的保護 8-10

8.5發電機組的後衛保護 8-15

8.6電機的失磁及其保護 8-19

8.7發電機激磁系統接地保護 8-24

8.8發電機組較常見的異常運轉及其對策 8-25

8.9特項討論 8-30

8.10範例說明 8-39



第九章 變壓器保護 9-1

9.1緒言 9-2

9.2變壓器的過電流保護 9-2

9.3變壓器的差動保護 9-2

9.4激磁湧流現象 9-10

9.5常用的變壓器差動電驛 9-14

9.6變壓器差動電驛保護系統的一般準則 9-26

9.7變壓器差動保護校核範例 9-31

9-8△側有零相電流電源的差動保護 9-40

9-9單元制發電機變壓器組的差動保護 9-41

9.10工業地區變壓器的保護 9-43

9.11突壓保護 9-47

9.12特項討論 9-41

9.13範例說明 9-58



第十章 母線保護 10-1

10.1緒言 10-2

10.2母線保護的設計 10-2

10.3使用線性耦合器的母線差動保護 10-6

10.4使用多抑制元件可變比率差動保護10-6

10.5使用普通過流電驛的母線差動保護的優劣點 10-8

10.6高阻抗電驛母線差動保護 10-13

10.7雙排母線單斷路器附連結斷路器的母線保護 10-17

10.8母線差動區內接有變壓器的保護 10-18

10.9特項討論 10-19

10.10範例說明 10-22



第十一章 一般線路保護 11-1

11.1緒言 11-2

11.2非方向性過電流保護 11-3

11.3方向性過電流保護11-13

11.4過電流電驛的選擇 11-18

11.5測距電驛的應用 11-19

11.6固態型測距電驛 11-28

11.7單相接地測距電驛 11-33

11.8單相跳脫保護系統 11-39

11.9特項討論 11-47

11.10範例說明 11-49



第十二章 載波保護電驛系統 12-1

12.1緒言 12-2

12.2載波電驛系統的分類 12-3

12.3方向比較閉鎖式載波電驛系統 12-4

12.4方向比較超範圍允許式載波電驛系統 12-6

12.5方向比較超解鎖式載波電驛系統 12-8

12.6方向比較欠範圍允許式載波電驛系統 12-11

12.7直接載波傳訊跳脫方式 12-11

12.8方向比較超範圍式載波保護電驛系統要點 12-11

12.9相位比較式載波電驛系統 12-21

12.10特項討論 12-22

12.11範例說明 12-26



第十三章 短線路保護─副線電驛系統 13-1

13.1緒言 13-2

13.2傳統式的金屬副線電驛系統 13-2

13.3金屬副線式電驛系統的基本原理 13-3

13.4金屬副線式電驛在應用上的問題 13-5

13.5近代化的光纖副線電驛系統 13.7

13.6金屬副線的保護 13-8

13.7特項討論 13-10

13.8範例說明 13-16



第十四章 超高壓及長線保護 14-1

14.1緒言 14-2

14.2特超高壓線路電驛應用問題 14-2

14.3串聯補償線路 14-5

14.4串聯補償線路測距電驛的應用 14-9

14.5超高壓長線的保護系統 14-10

14.6相位比較式載波電驛系統 14-11

14.7 MSPC分相電流比較載波電驛系統14-15

14.8進行波方向性電驛 14-23

14.9電荷比較電驛系統(本節內容取材自RFL公司論文) 14-23

14.10分相操作單相跳及選相跳脫 14-24



第十五章 後衛與斷路器失靈保護 15-1

15.1緒言 15-2

15.2遠鄰後衛保護與本區後衛保護 15-3

15.3本區後衛保護與斷路器失靈保護 15-4

15.4斷路器失靈保護 15-5

15.5斷路器失靈保護的應用 15-7

15.6傳統式的斷路器失靈保護方式 15-9

15.7改良式斷路失靈保護方式 15-10

15.8特項討論 15-11

15.9範例說明 15-14



第十六章 載波與訊道 16-1

16.1緒言16-2

16.2載波訊道 16-2

附錄(1)光纖訊道的特性及其應用 16-6



第十七章 系統穩定及失步保護 17-1

17.1緒言 17-2

17.2靜態穩定(steaty-state stability) 17-2

17.3暫態穩定(transient stability) 17-3

17.4系統擺動期間電驛所感受的電氣量 17-5

17.5擺動阻抗與測距電驛的關係 17-6

17.6偵測系統擺動的方法 17-8

17.7失步保護設計的原則 17-11

17.8幾種常用的失步保護系統 17-12

17.9物項討論 17-18

17.10特項討論 17-21



第十八章 自動復閉與同步 18-1

18.1緒言 18-2

18.2選用自動復閉系統須要考慮的問題 18-2

18.3使用快速復閉系統要考慮的問題 18-7

18.4同步檢驗電驛 18-7

18.5自動復閉電驛 18-9

18.6特項討論 18-13

18-7範例說明 18-17



第十九章 電動機保護 19-1

19.1緒言 19-2

19.2感應馬達的過熱容量曲線 19-2

19.3感應馬達的過負載保護 19-2

19.4感應馬達的鎖軸保護 19-5

19.5感應馬達的相間短路故障的保護19-6

19.6感應馬達接地故障的保護 19-7

19.7感應馬達低電壓、非全相及逆相運轉的保護 19-9

19.8範例說明 19-11



第廿章 暫態電涌 20-1

20.1緒言 20-2

20.2靜電感應電壓 20-2

20.3電磁感應電壓20-3

20.4暫態電壓的分類20-4

20.5起源於高壓系統的暫態現象20-4

20.6起源於低壓系統的暫態現象20-5

20.7抑制暫態電壓的對策20-7



第廿一章 電驛應用技術的演進及走向 21-1

21.1緒言 21-2

21.2電驛設計技術的演進及其影響 21-2

21.3電力系統資訊通道及其設計的新觀念 21-6

21.4個人電腦與電驛檢測 21-11

21.5個人電腦與電驛應用 21-15

附錄(1)西屋及ABB電驛百年來重要演進里程 21-16