电力系统继电保护
考点24：电力系统继电保护的基本构成、作用、原理及基本要求
▲继电保护的基本构成
一般继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件三部分组成。
继电保护装置是由（B）组成的。
（A）二次回路各元件（B）测量元件、逻辑元件、执行元件（C）各种继电器、仪表回路（D）仪表回路
继电保护装置是反应电力系统中电气元件故障和不正常运行状态，并作用于断路器跳闸的一种自动装置。（×）
在运行中，电流互感器二次不允许短路。（×）
电流互感器二次绕组的人为接地是属于保护接地，其目的是防止绝缘击穿时二次侧窜入高电压，威胁人身和设备安全。（√）
电流互感器是供给继电保护、自动装置以及测量仪表电流的电源设备，它的二次侧可以开路运行。（×）
电抗变压器二次输出电压对一次电流中的非周期分量有放大作用；对一次电流中的谐波成分有抑制作用。（×）
▲继电保护的作用（基本任务）
（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（即内部故障时跳闸）
（2）反映电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作与发出信号或跳闸。此一般不要求迅速动作，而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，一面暂短运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。（即不正常运行状态时发出警告）
系统发生不正常运行状态时，继电保护装置的基本任务是（D）
（A）切除所有元件（B）切电源（C）切负荷（D）给出信号
继电保护的原理
“区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运行状态，“甄别”除发生故障和出现异常的元件，发现并正确利用能可靠区分三种运行状态的可测参量或参量的差异，就可以形成继电保护原理。例如：
（1）短路电流：过电流保护；
（2）短路时电压幅值降低：低电压保护；
（3）阻抗幅值的降低和阻抗角的变大：距离（低阻抗）保护；
（4）不对称故障时的负序、零序分量：序分量构成的保护；
（5）电力元件内外部短路时两侧电流向量的差别：电流差动保护；
（6）两侧功率方向的差别：方向比较式纵联保护；
（7）非电量特征的保护，如变压器瓦斯保护。
▲继电保护的基本要求
（1）可靠性：包括安全性和信赖性
安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作，如母线保护；
信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒动，如220kV及以上电压的超高压电网。
（2）选择性：保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续运行。
（3）速动性：尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。
（4）灵敏性：对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。
电力元件继电保护的选择性，除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足：由电源算起，愈靠近故障点的继电保护的故障起动值（A）
（A）相对愈小，动作时间愈短；（B）相对愈大，动作时间愈短；
（C）相对愈小，动作时间愈长；（D）相对愈大，动作时间愈长。
电力线路发生故障时，本线路继电保护的反应能力。称为继电保护的（B）。
（A）选择性；（B）灵敏性；（C）可靠性；（D）快速性。
当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护的（B）的体现。
（A）快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。
后备保护分为（C）
（A）近后备（B）远后备（C）近后备和远后备（D）都不对
后备保护就是当主保护拒动时用来切除故障的保护。（×）
远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由本线路的保护来实现的后备保护。（×）
考点25：线路三段式电流保护原理、构成及整定计算
继电器
（1）分类
动作原理：电磁型、感应型、整流型、电子型、数字型；
反应物理量：电流、电压、功率方向、阻抗、频率和气体（继电器）；
在保护回路中所起的作用：启动、量度（过量、欠量）、时间、中间、信号和出口（继电器）。（2）继电特性：无论启动和返回，继电器的动作明确干脆，不可能停留在某一个中间位置。继电器按其结构形式分类，目前主要有（C）。
A、测量继电器和辅助继电器
B、电流型和电压型继电器
C、电磁型、感应型、整流型和静态型
D、阻抗型继电器
电力系统在运行中发生短路故障时，通常伴随着电压（B）
A、大幅度上升
B、急剧下降
C、越来越稳定
D、不受影响
能使电磁式电流继电器常开触点闭合的最大电流称为电流继电器的动作电流。（×）
能使电磁式低电压继电器常闭触点闭合的最小电压称为低电压继电器的动作电压。（×）
一般把继电保护动作值、动作时间的计算和灵敏度的校验称为继电保护的整定计算。（√）
▲返回系数：K re=I re
I op
，过量继电器的返回系数小于1（0.85~0.9），欠量继电器的大于1。
短路电流工频周期分量近似值：I k=Eφ
Z =KφEφ
Z S+Z k
Kφ=1（三相短路）、√3
2
（两相短路）；
最大运行方式：相同点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最大，即系统等值阻抗Z smin；最小运行方式：相同点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最小，即系统等值阻抗Z smax；
可能出现的最大短路电流：最大运行方式时的三相短路电流；
可能出现的最小短路电流：最小运行方式时的两相短路电流，对应最小的保护范围。
短路电流与：（1）电力系统运行方式；（2）电力系统正常运行状态；（3）短路类型有关。▲三段式电流保护：适用于35kV及以下较低电压的网络
某线路装有三段式电流保护，其主保护是（D）
A、过流保护
B、速断保护
C、限时速断保护
D、速断和限时速断保护
在三段式电流保护中各段之间的灵敏度大小的关系为（C）
A、无时限电流速断保护最高，过流保护最低
B、限时电流速断保护最高，无时限电流速断保护
C、过流保护最高，无时限电流速断保护最低
D、各段灵敏度相等
电流保护的灵敏度受（C）的影响
A、短路点
B、故障类型
C、系统运行方式变化
D、短路电流
在三段电流保护中，Ⅰ段保护的灵敏度最高，Ⅲ保护的灵敏度最低。（×）
电流速断保护（B）。
A、能保护线路全长
B、不能保护线路全长
C、有时能保护线路全长
D、能保护线路全长并延伸至下一段
电流互感器极性对（C）没有影响。
A、差动保护
B、方向保护
C、电流速断保护
D、距离保护
在电流保护中，保护范围最小的是（A）
A.、无时限电流速断保护B、限时电流速断保护C、定时限过电流保护D、低电压起动的过电流保护
当大气过电压使线路上所装设的避雷器放电时，无时限电流速断保护（B）
A、应同时动作
B、不应动作
C、延时动作
D、视情况而定是否动作
电流I段保护的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越（C）
A、可靠
B、不可靠
C、灵敏
D、不灵敏
使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统（B）
A、最大运行方式
B、最小运行方式
C、正常运行方式
D、事故运行方式
限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若（C）不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。
A、选择性
B、速动性
C、灵敏性
D、可靠性
当限时电流速断保护的灵敏度不满足要求时，可考虑（D）。
A、采用过电流保护
B、与下一级过电流保护相配合
C、与下一级电流速断保护相配合
D、与下一级限时电流速断保护相配合
当限时电流速断保护灵敏度不满足要求时，通常解决灵敏度不足的方法是限时电流速断保护的动作电流及动作时间与（C）配合。
A、下级线路无时限电流速断保护
B、本线路无时限电流速断保护
C、下级线路限时电流速断保护
D、无时限零序电流速断保护
定时限过电流保护的动作时限采用阶梯原则，目的是为了保证（A）。
A、选择性
B、速动性
C、灵敏性
D、可靠性
定时限过流保护动作值按躲过线路（A）电流整定
A、最大负荷
B、平均负荷
C、末端短路
D、出口短路
定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（B）。
A、提高保护的灵敏性
B、外部故障切除后保护可靠返回
C.、解决选择性D、提高保护的可靠性
定时限过电流保护的动作电流应满足（AB）。
A、大于本线路的最大负荷电流
B、外部故障切除后应可靠返回
C、躲过线路末端最大短路电流
D、躲过相邻线路无时限电路速断保护电流
定时限过电流保护的动作电流应满足（AB）。
A、大于本线路的最大负荷电流
B、外部故障切除后应可靠返回
C、躲过线路末端最大短路电流
D、躲过相邻线路无时限电路速断保护电流
线路的过电流保护的起动电流应大于（C）
A：该线路的额定电流B：最小短路电流C：最大负荷电流D：最大短路电流
动作电流按躲过最大负荷电流整定的保护称为（C）
A：无时限电流速断保护B：限时电流速断保护C：过电流保护D：阶段式电流保护
限时电流保护速断保护是依靠动作时间的整定保证选择性的。（×）
反时限动作特性是指，流入保护中的电流越大，保护动作时间也越大的一种时限特性。（×）
定时限过电流保护远后备灵敏系数计算为最大运行方式下级线路末端三相短路电流与动作电流之比。（×）无时限电流速断保护反应线路故障时电流增大动作，且无动作延时。（√）
对线路的方向过电流保护，规定线路上电流的正方向为由线路流向母线。（×）
输电线路三段电流I、II段保护区是稳定的，不随系统运行方式改变。（×）
二次动作电流：IⅠop=I set
n TA
K con
电流互感器的接线系数：K con与TA的接线方式有关，二次侧为三相星形或两相星形接线时为1、为三角形接线时为√3。
测量电流互感器极性的目的是为了（B）。
A：满足负载的要求B：保证外部接线正确C：提高保护装置动作的灵敏度D：保证内部接线正确
在完全星形和不完全星形接线中，接线系数K con等于（B）
A
B：1 C：2 D：
电流保护的接线系数定义为电流互感器的二次电流与流入继电器的电流比值。（×）
电流保护的接线系数定义为流入继电器的电流与电流互感器一次电流之比。（×）
主保护：具有快速切除全线路各种故障能力的保护，三段式保护中电流速断保护与限时电流速断保护可构成主保护。
灵敏系数：K sen=保护范围内发生金属性短路时故障参数的计算值
保护装置的动作参数值
，故障参数应合理选用最不利于保护
动作的系统运行方式和故障类型选定。作为远后备时应大于（1.3~1.5）、作为近后备时应大于1.2。
▲电流保护的接线方式：继电器上的启动电流为I op=I set
n TV
两相两继电器的不完全星形接线能反应（A）
（A）各种相间短路（B）相接地短路（C）两相接地短路（D）开路故障
过电流保护的两相不完全星形连接，一般保护继电器都装在（C）。
（A）A、B两相上（B）C、B两相上（C）A、C两相上（D）A相上两相不完全星形接线电流保护作YN，d11接线变压器保护时，应在保护的中性线上再接一个继电器，作用是为了提高保护的（C）
（A）选择性（B）可靠性（C）灵敏性（D）快速性
过电流保护的三相三继电器的完全星形连接方式，能反应（D）。
（A）各种相间短路；（B）单相接地故障；（C）两相接地故障；（D）各种相间和单相接地短路。
方向性电流保护
定义：保护中加装一个可以判别短路功率流动方向的元件，并且当功率方向由母线流向线路（正方向）时才动作，并与电流保护共同工作，便可以快速、有选择性低切除故障。
特点：在原有电流保护的基础上增加一个功率方向判断元件，以保证在反方向故障时把保护闭锁使其不至误动作。
在方向电流保护中，当短路功率方向由母线指向线路时，保护不应该动作。（×）
功率方向元件（功率方向继电器）：判别功率方向或测定电流、电压间相位角的元件。
基本要求：明确的方向性，正方向故障时可靠动作，反方向故障时可靠不动作；正方向故障时有足够的灵敏度。
动作特性：φsen+90°>arg U r
>φsen?90°、U r I r cos(φr?φsen)>0
I r
▲“电压死区”
正方向出口附近短路接地时，故障相对低的电压很低，功率方向元件不能动作。
措施：采用非故障的相间电压作为接入功率方向元件的电压参考相量，判别故障相电流的相位。
功率方向继电器内角：90°?φk=α。
>?90°?α、U r I r cos(φr+α)>0。
动作特性：90°?α>arg U r
I r
90°接线方式：三相对称时，cosφ=1，流过故障点的电压、电流相位相差90°。具体对A相的功率方向继电器而言，U r=U BC、I r=I A。
则除正方向出口附近发生三相短路时（U BC≈0），继电器有很小的电压死区外，其他情况I A、U BC很大，灵敏度很高；进一步消除三相短路时的死区，可以采用电压记忆回路。
极性问题：线圈极性接错时，可能出现正方向短路时拒动，反方向短路时误动。
按90°接线的功率方向继电器，当线路正方向发生相间短路时，若线路短路阻抗角为60°，为使继电器动作最灵敏，其内角α应选取（B）
分支系数：K b=故障线路流过的短路电流
前一级保护所在线路上流过的短路电流
（1）助增：分支电源使故障线路电流增大的现象，K b>1；
（2）外汲：分支电源使故障线路电流减小的现象，K b<1；
（3）单侧电源供电的单回线路：K b=1。
在具有分支电源网络中，分支系数Kb总是（D）
A、等于0
B、小于1
C、等于1
D、大于1
中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护：110kV 及以上电压等级电网 我国220kV 及以上系统的中性点均采用（A ）。
（A ）直接接地方式；（B ）经消弧线圈接地方式；（C ）经大电抗器接地方式；（D ）不接地方式。
中性点接地开关合上后其（A ）投入。
（A ）中性点零序过流；（B ）间隙过流；
（C ）间隙过压；（D ）220KV 电流保护
在大接地电流系统中，在故障线路上的零序功率Ｓ是（A ）
（A ）由线路流向母线；（B ）由母线流向线路；（C ）不流动；（D ）有故障电流向大地
在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ）
（A ）距故障点越远就越高（B ）距故障点越近就越高（C ）与故障点距离无关（D ）距离故障点越近就越低 中性点直接接地系统发生接地故障时，零序功率方向与正序功率方向相反。（√）
中性点直接接地电网发生单相接地故障时，故障点变压器中性点的零序电压最高，变压器中性点的零序电压最低。（√）
当电力系统的运行方式改变时，如果系统中性点接地变压器数目及分布不变，则零序网络不变。（√） 在中性点直接接地系统中，当系统发生单相接地故障时，将在接地的变压器中性点产生很大零序电流。（√） 在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性短路接地时，零序方向过流保护中的方向元件将拒动。（×）
零序电压滤过器：U mn =3U 0
三个单相式电压互感器；
三相五柱式电压互感（一次绕组接成星形并中性点接地，二次绕组接成开口三角形）； 集成电路是保护和数字保护，利用加法器将相电压相加。
下图为取得零序电压的电压互感器接线图，试回答下图采用的是（D ）电压互感器。
（A ）A 两相三柱电压互感器构成零序电压过滤器；（B ）三相三柱电压互感器构成零序电压过滤器；
（C ）三相两柱电压互感器构成零序电压过滤器；（D ）三相五柱电压互感器构成零序电压过滤器 零序电流过滤器：I r =3I 0
无需专门的电流互感器，接入相间保护用的电流互感器的中性线即可
零序电流互感器（电缆引出的输电线路），套在三相电缆的外面，没有不平衡电流、接线简单。
在大接地电流系统中，当相邻平行线停运检修并在两侧接地时，电网接地故障线路通过零序电流，将在该运行线路上产生零序感应电流，此时在运行线路中的零序电流将会（A ）。
（A ）增大（B ）减少（C ）无变化（D ）变为0
零序电流的大小，主要取决于（B ）。
（A ）发电机是否接地（B ）变压器中性点接地的数目（C ）用电设备的外壳是否接地（D ）故障电流。 只有发生（C ），零序电流才会出现。
（A ）相间故障；（B ）振荡时；（C ）接地故障或非全相运行时；（D ）短路。
在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ）。
（A ）距故障点越远就越高；（B ）距故障点越近就越高；
（C ）与故障点距离无关；（D ）距离故障点越近就越低。
大电流接地系统中，任何一点发生单相接地时，零序电流等于通过故障点电流的（C ）。
（A ）2倍；（B ）1.5倍；（C ）1／3倍；（D ）1／5倍。
三相五柱式电压互感器在系统单相接地时开口三角处出现的电压为（C ）
（A ）100/3伏 （B ）100/ 伏 （C ）100伏 （D ）220伏
负序电压滤过器指输出的三相或单相电压只与输入的三相电压中的负序分量成正比的一种装置。（√） 对LG-12型功率方向继电器，其线圈所加电流和电压分别为j ?U =3U 0，?
j I = 3I 0 。（×）
零序电流Ⅰ段保护：整定值较高时可设置两个零序Ⅱ段保护（灵敏Ⅰ段、不灵敏Ⅰ段）。 零序电流Ⅱ段保护：不能满足灵敏系数要求时，可（1）考虑与下级线路的零序Ⅱ段保护配合；（2）用两个不同灵敏度的零序Ⅱ段保护；（3）改用接地距离保护。
零序电流Ⅲ段保护
方向性零序电流保护：适用于变压器接地数目较多的复杂网络。
零序保护的最大特点（A ）
A 、只反映接地故障
B 、反映相间故障
C 、反映变压器的内部
D 、线路故障
在中性点直接接地电网中，当零序电流保护不能满足要求时，一般考虑采用（C ）。
A 、差动保护
B 、电压保护
C 、距离保护
D 、高频保护
同一条线路上的零序过电流保护的动作时限大于相间短路过电流保护的动作时限。（×）
零序过电流保护的灵敏度高于相间短路的过电流保护。（√）
中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护
中性点非直接接地系统：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地。
发生单相接地故障时，故障点电流很小，三相之间线电压保持对称，负荷的供电没有影响，允许再继续运行1-2h 。非故障相电压升高到线电压，为了防止事故扩大，应及时发出信号。 我国发电机中性点，一般是不接地式经高阻抗接地。因此，接地故障电流，仅为电感电流而三相电压仍然对称。（×）
▲零序分量分布的特点
（1）零序网络由同级电压网络中元件对地的等值电容构成通路，与中性点直接接地系统由接地的中性点构成通路有极大不同，网络的零序阻抗很大；
（2）单相接地时，相当于在故障点产生了一个其值与故障相故障前相电压大小相等、方向相反的零序电压，从而全系统出现零序电压；
（3）非故障元件中流过的零序电流，数值等于本身的对地电容电流；电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路；
（4）故障元件中流过的零序电流，数值等于全系统非故障元件对地电容电流之和；电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线。
3
在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压开口三角形的电压（C）。
A、故障点距母线越近，电压越高
B、故障点距母线越近，电压越低
C、不管距离远近，基本上电压一样高D为零
中性点经消弧线圈接地
当系统电容电流超过数值时应该装设消弧线圈：3~6kV（30A）、10kV（20A）、22~66kV（10A）。完全补偿、欠补偿、过补偿。
中性点经消弧线圈接地电网，通常采用的补偿方式是（C）
A、完全补偿
B、欠补偿
C、过补偿
D、零序补偿方式
中性点经装设消弧线圈后，若接地故障的电感电流大于电容电流，此时的补偿方式为（B）。
A、全补偿方式。
B、过补偿方式。
C、欠补偿方式。
D、电压补偿方式线路发生两相短路时短路点处
消弧线圈在运行时，如果消弧线圈的抽头满足XL=XC的条件时，这种运行方式称（C）。
A、过补偿
B、欠补偿
C、全补偿
D、不补偿
我国电力系统中性点接地方式有三种，分别是（B）。
A、直接接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式。
B、直接接地方式、经消弧圈接地方式和不接地方式。
C、不接地方式、经消弧圈接地方式和经大电抗器接地方式。
D、不接地方式、经大电阻接地方式和经大电抗器接地方式。
我国110千伏及以上系统的中性点均采用（A）。
A、直接接地方式
B、经消弧圈接地方式
C、经大电抗器接地方式
D、经大电阻接地方式
在小接地电流系统中，某处发生单相接地短路时，母线电压互感器开口三角形的电压不管短路点距离远近，电压基本一样高。（√）
考点26：距离保护原理、构成及整定计算
▲距离保护原理
适用于35kV及以上电压等级的电网；
利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反映故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值时保护动作。
距离保护是以距离（A）元件作为基础构成的保护装置。
A、测量
B、启动
C、振荡闭锁
D、逻辑
距离保护反应保护安装处至故障点之间的（D）。
A、电压
B、电流
C、功率
D、阻抗
距离保护与电流保护的主要差别正确的是（ABD）
A、测量元件采用阻抗元件而不是电流元件；
B、电流保护中不设专门的起动元件，而是与测量元件合二为一；距离保护中每相均有独立的起动元件，可以提高保护的可靠性；
C、电流保护和距离保护都只反应电流的变化；
D、电流保护的保护范围与系统运行方式和故障类型有关；而距离保护的保护范围基本上不随系统运行方式而变化，较稳定。
测量阻抗：Z m =U m
I m
正常运行时，Z m 为负荷阻抗Z L ，幅值较大、功率因数角较小，电阻性；
金属性短路时，Z m 为线路阻抗Z k =z 1L k ，幅值较小、功率因数角较大，电感性为主，与短路距离L k 成正比。
采用0°接线的阻抗继电器，当内部发生金属性相间短路时，其测量阻抗为（C ）
（A ）Rg （B ）loa Z （C ）K l Z 1 （D ）K l Z 1+Rg 被保护线路始端电压与线路电流的比值被称为为（C ）。
（A ）整定阻抗；（B ）动作阻抗；（C ）测量阻抗 （D ）短路阻抗
根据距离保护的工作原理要求在同一点发生不同类型相间短路时，阻抗继电器的测量阻抗大小相等。（√）
整定阻抗：Z set =z 1L set
在线路阻抗方向上，比较Z m 与Z set 的大小：Z m 测量电压和测量电流的选取 距离保护的前提条件：测量电压、测量电流之间满足U m =I m z 1L k ，测量阻抗能正确反应故障的距离。 故障环路：故障电流流通的通路，故障环路上的电压和电流所算出的测量阻抗可以反应保护安装处到故障点的距离。 注：“当故障发生在保护安装处时，√”的含义：例如，当A 相采用接地距离保护接线方式时，可以反应单相接地故障、AB 两相接地短路、CA 两相接地短路，即包含A 相的故障类型。 延时特性：距离保护的动作延时t 与故障点到保护安装处的距离L k 之间的关系。 ▲距离保护的构成 （1）启动部分 （2）测量部分：通过阻抗元件或阻抗继电器实现； （3）振荡闭锁部分：电力系统发生振荡时，不是故障，不应误动作； （4）电压回路断线部分：电压回路断线时造成测量电压消失，可能使元件误动作； （5）配合逻辑部分 （6）出口部分 距离保护装置一般由（D ）组成。 （A ）测量部分、启动部分；（B ）测量部分、启动部分振荡闭锁部分； （C ）测量部分、启动部分、振荡闭锁部分二次电压回路断线失压闭锁部分； （D ）测量部分、启动部力、振荡闭锁部分、二次电压回路断线失压闭锁部分、逻辑部分。 距离保护突然失去电压时会（B ）。 （A ）拒动；（B ）误动；（C ）可能拒动也可能误动；（D ）不受影响。 距离保护的主要组成元件有哪些？（ABCD ） A 、启动元件 B 、阻抗测量元件 C 、时间元件 D 、出口执行元件 ▲阻抗继电器 通过测量故障环路上的测量阻抗，并将其与整定阻抗相比较，确定故障所处的区段，在保护范围内部时，给出动作信号。 既能测量故障点的远近，又能判别故障方向的阻抗继电器是（B ） A.、全阻抗继电器 B.、方向圆阻抗继电器 C.、偏移圆阻抗继电器D 、直线特性阻抗继电器 有一整定阻抗为 的方向阻抗继电器，当测量阻抗时，该继电器处于（A ） 状态。 A 、动作 B 、不动作 C 、临界动作 D 、失灵状态 从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（D ）。 A 、全阻抗继电器 B 、方向圆阻抗继电器 C 、偏移圆阻抗继电器 D 、透镜特性的阻抗继电器 阻抗继电器可以作为（BCD ） A 、时间元件 B 、测量元件 C 、起动元件 D 、方向元件。 方向圆特性 优点：具有方向性，正向区内故障时动作，反方向短路时不动作； 缺点：动作特性经过坐标原点，在正向出口货反向出口短路时，测量阻抗的阻抗值很小，落在坐标原点附近，正好处于阻抗元件临界动作的边沿，有可能出现正向出口短路时拒动、反向出口短路时误动的情况。 工作电压：U op =U m ?I m Z set ，U op 、U m 反向位时判断为区内故障。 参考电压/极化电压：U ref ，用于判断工作电压相位的参考。 动作阻抗：Z op ，使继电器的测量阻抗处于临界动作状态的阻抗值。 精确工作电流：动作阻抗Z op 降为0.9Z op 时对应的测量电流，最小精确工作电流、最大精确工作电流，越小越好。 当输入阻抗继电器的电流大于阻抗继电器的精工电流时，就可以保证起动阻抗与整定阻抗的误差大于10%。(×) 860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω 在方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是（B） A、提高灵敏度 B、消除正方向出口相间短路的死区 C、记忆动作时间 D、防止反方向出口短路误动作 距离保护中阻抗继电器，需采用记忆回路和引入第三相电压的是（B） A、全阻抗继电器 B、方向阻抗继电器 C、偏移特性阻抗继电器 D、偏移特性阻抗继电器和方向阻抗继电 相间方向阻抗继电器引入第三相电压是为了防止（C）。 A、距离保护暂态超越 B、故障点过渡电阻的影响 C、正方向出口两相短路拒动或反方向两相故障时误动 D、消除正向出口三相短路的死区 在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器（C）的后果。 A、拒动 B、误动 C、正向故障拒动或反向故障误动 D、损坏 在方向阻抗继电器中，采用记忆回路和引入非故障相电压都可以消除保护正方向出口发生三相短路的死区。（√） 某些整流型功率方向继电器，由于其电压回路具有记忆作用，所以在被保护线路始端三相短路时不存在电压死区。（√） ▲距离保护的整定计算（线路端点为A-B，依次为保护1、2） 距离保护Ⅰ段 整定原则及整定值 只反应本线路故障，躲过本线路末端短路时的测量阻抗：ZⅠ =KⅠrel z1L AB set 动作时限：无延时的速动段 优点：不受运行方式和故障类型影响 距离保护第一段动作时间是（B） A、绝对零秒 B、保护装置与断路器固有的动作时间 C、可以按需要而调整 D、0.1s 距离保护一段的保护范围是（C）。 A、该线路一半 B、被保护线路全长 C、被保护线路全长的80％～85％ D、线路全长的20％～50％。 距离保护Ⅱ段 整定原则及整定值（考虑分支系数、考虑分支系数：Z m1=Z AB+K b Z k） （1）与相邻线路距离保护Ⅰ段配合： ZⅡset.1=KⅡrel（Z AB+K bmin ZⅠ ） set.2（2）与相邻变压器的快速保护配合： ZⅡset.1=KⅡrel（Z AB+K bmin Z t） 动作时限：tⅡ1=t（x）2+?t（0.5s） 灵敏度：最小运行方式下本线路末端发生两相短路时的电流：K sen=ZⅡset ≥1.25 Z AB 优点：保护线路全长 距离保护Ⅱ段的保护范围一般为（C）。 （A）线路全长85%（B）线路全长（C）线路全长及下一线路的30%~40%（D）线路全长及下一线路全长 考虑助增电流的影响，在整定距离保护II段的动作阻抗时，分支系数应取（C）。 A、大于1，并取可能的最小值 B、大于1，并取可能的最大值 C、小于1，并取可能的最小值 D、小于1，并取可能的最大值 助增电源的存在，使阻抗继电器测量阻抗增大，这意味着保护区增大。（×） 汲出电流的存在，使阻抗继电器测量阻抗增大，这意味着保护区增大。（×） 距离保护Ⅲ段 整定原则及整定值（整定值取最小值） （1）与下级线路距离Ⅱ或Ⅲ段配合； （2）与相邻下级变压器的电流、电压保护配合； （3）躲过正常运行时的最小负荷： ZⅢset=KⅢrel K ss K re Z Lmin 动作时限：不小于最大的振荡周期（1.5~2s） 灵敏度：近后备：K sen=ZⅢset Z AB ≥1.5；远后备：K sen=ZⅢset Z AB+K bmax Z next ≥1.2 在校验距离Ⅲ段远后备灵敏系数时，分支系数Kb应取（A）A、最大值B、最小值C、1 D、0 整定换算到二次侧：Z set（2）=n TA n TV Z set（1） ▲距离保护的评价 ▲距离保护的振荡闭锁 电力系统振荡 并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率较大范围周期性变化的现象，属于严重的不正常运行状态，而非故障状态。 振荡闭锁 电力系统发生振荡时，各点电压和电流（A）。 A、均作往复性摆动 B、均会发生突变 C、在振荡的频率高时会发生突变 D、均不变化 电力系统发生振荡时，（C）可能会发生误动。 A、电流差动保护 B、零序电流速断保护 C、电流速断保护 D、相差高频保护 电力系统振荡时，会使距离保护误动作，因此要装设振荡闭锁装置。（×） 系统振荡时，距离I、II段保护受振荡影响较大，因此要装振荡闭锁装置，在系统振荡时，将该保护闭锁。（√） 系统振荡时，距离Ⅲ段保护受振荡影响较大，因此要装振荡闭锁装置，在系统振荡时，将该保护闭锁。（×） 与上表电气量特征对应的，振荡闭锁措施 （1）利用电流负、零序分量或突变量； （2）利用测量阻抗变化率不同； （3）利用动作的延时：只要距离保护Ⅲ段动作延时大于1~1.5s，保护Ⅲ段不会误动作。 利用动作时间来躲过振荡影响的保护是（C） A、距离I段保护 B、距离Ⅱ段保护 C、距离Ⅲ段保护 D、距离Ⅱ、Ⅲ段保护 防止过渡电阻影响的方法之一是利用瞬时测量电路，通常加装在（B） A、距离I段保护 B、距离Ⅱ段保护 C、距离Ⅲ段保护 D、距离I、Ⅱ段保护 在整定阻抗相同时，过渡电阻对方向阻抗继电器的影响大于对全阻抗继电器的影响。（√） 在整定阻抗相等的情况下方向阻抗继电器躲过渡电阻的能力大于全阻抗继电器。（×） 考点27：纵联保护原理、构成 ▲纵联保护（输电线单元保护） 利用线路两侧的电气量迅速、可靠地区分本线路内部任一点短路与外部短路，有选择、快速性地切除全线路任意点短路，将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装于线路两侧的保护对两侧的电气量同时比较、联合工作，在线路两侧之间发生纵向联系的保护。 仅反映线路内部故障，不反应正常运行和外部故障两种工况，具有绝对的选择性。 线路纵差保护可以反应（A）的故障。 A、本条线路两侧电流互感器之间任何地点 B、本条线路一部分 C、本条线路全部和下条线路一部分 D、下条线路 差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对（A）。 A、选择性 B、速动性 C、灵敏性 D、可靠性 TV断线时，下列哪套保护不受影响（C） A、距离保护 B、高频零序保护 C、差动保护 D、零序方向保护 线路两侧的保护装置在发生短路时，其中的一侧保护装置先动作，等它动作跳闸后，另一侧保护装置才动作，这种情况称之为（B）。 A、保护有死区 B、保护相继动作 C、保护不正确动作 D、保护既存在相继动作又存在死区快速切除线路任意一点故障的主保护是（C）。 A、距离保护 B、零序电流保护 C、纵联保护 D、高频保护 输电线路纵差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小原理构成的。（×） 输电线路纵差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流大小和方向的原理构成的。（√） 平行双回线路的横联差动方向保护的工作原理是基于比较两回线路中电流大小的原理构成的。（×） 方向高频保护的基本原理是比较两端电流的相位，而相差高频保护的基本原理是比较线路两端的功率方向。（×） 相差高频保护是比较被保护线路两侧功率方向原理而动作的。（×） ▲纵联保护的分类 （1）信息通道的不同：导引线通道、电力线载波通道、微波通道、光纤通道； （2）保护动作原理：方向比较式纵联保护（逻辑信号）、纵联电流差动保护（电气量）。 导引线通信 （1）导引线为通道的纵联保护称为导引线纵联保护； （2）利用电流差动原理； （3）接线方式分为环流式和均压式； （4）突出优点是不受电力系统振荡、非全相运行的影响，单侧电源运行时仍能正确工作，简单可靠、动作迅速快等； （5）缺点是保护装置的性能受导引线参数和使用长度影响，即线路越长分布电容越大、可靠性越低、初投资增加。 ▲电力线载波通信（高频保护） 将线路两端的电流相位（功率方向）信息转变为高频信息，输电线路作为高频信号通道传输到对端，对端经过高频耦合设备接收信号，实现各端电气量的比较。 高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以（C）为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。 A、微波通道 B、光纤通道 C、输电线路 D、导引线 220kV线路高频保护的保护范围为（C）。 A、两侧结合滤波器之间 B、两侧阻波器之间 C、两侧独立CT之间 D、两侧收发讯机之间 高频保护的范围（A）。 A、本线路全长 B、相邻一部分（C）本线路全长及下一段线路的一部分D、相邻线路 ▲电力线载波通信的构成：分为“相-相”式（信号衰减小）和“相-地”式（经济） （1）输电线路：高频信号的通道； （2）阻波器：使高频信号只在本线路内传输而不穿越到相邻线路去，采用LC并联谐振回路；（3）耦合电容器：使工频对地泄露电流减到极小； （4）连接滤波器；（5）高频收、发信机；（6）接地开关。 高频保护采用相-地制高频通道主要是因为（A）。 （A）所需的加工设备少，比较经济（B）相-地制通道衰耗小 （C）减少对通信的干扰（D）相-地制通道衰耗大 高频阻波器所起的作用是（C ）。 （A）限制短路电流；（B）补偿接地电流（C）阻止高频电流向变电站母线分流；（D）增加通道衰耗. 高频通道由输电线路、高频阻波器、结合电容器、高频电缆、高频信号等构成。（×） ▲电力线载波的工作方式 （1）正常无高频电流方式：故障启动发信的方式，我国电力系统主要采用的方式； （2）正常有高频电流方式； （3）移频方式。 一般，国产高频保护装置大多采用（A） A、故障时发闭锁信号的工作方式 B、长期发允许信号的工作方式 C．、故障时发跳闸信号的工作方式D、长期发闭锁信号的工作方式 ▲电力线载波信号的种类 对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选 择的间接比较信号是（C）。 A、允许信号 B、跳闸信号 C、闭锁信号 D、任意信号 高频保护的信号有闭锁信号、允许信号和（A）。 A、跳闸信号； B、预告信号； C、延时信号； D、瞬时信号。 高频保护中的跳闸信号是指，当保护收到此信号时，开放保护跳闸回路。（√） 高频保护中的闭锁信号是指，当保护收到此信号时，将保护闭锁，因此保护不动作。（√） 电力线载波通信的特点 电力系统特有的通信方式，以电力线路为信息通道，信号频率一般为50~400kHz 优点（1）无中继通信、距离长； （2）经济、使用方便，装置与载波机都在同一变电所内，不需要再架信道； （3）工程施工简单。 缺点（1）高压输电线的干扰直接进入载波通道进行干扰； （2）高频载波的通信频率低，难于满足纵联电流差动保护实时性的要求，一般用来传递状态信号，用于构成方向比较式纵联保护和电流相位比较式纵联保护。 微波通信 优点（1）频带宽，30000MHz之间，信息传输容量大； （2）抗干扰能力强，工业、雷电等干扰的频谱基本不在微博频段内，可靠性高； （3）独立与输电线路的通信通道，输电线路的故障不影响通道工作，通道检修也不影响输电线路运行，可以反应内部故障信息的允许信号和故障信号。 缺点：通信距离较远时，必须架设微波中继站，通道价格较贵。 光纤通信 优点（1）通信容量大； （2）节约大量金属材料； （3）无感性性能，不受电磁感应影响，极为可靠。 缺点（1）通信距离不够长，长距离通信时要用中继器及其附加设备； （2）光纤断裂时不易找寻或修复。 ▲方向比较式纵联保护：闭锁式方向纵联保护、闭锁式距离纵联保护 常用工频电压、电流的故障分量构成方向元件，用来判断故障的方向： （1）正确反映故障类型且无死区； （2）不受负荷的影响，正常负荷状态下不启动； （3）不受系统震荡的影响，振荡时不误动，振荡再故障时仍能正确判断故障点方向，不受过渡电阻影响； （4）两相运行中由发生短路时仍能判定故障点方向。 被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（A ）。 A 、能正确动作 B 、可能拒动 C.、可能误动 D 、会出现相继动作 如下图所示的系统中，线路全部配置高频闭锁方向保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将 （C ）。 A 、均跳闸 B 、均闭锁 C 、保护1跳闸，保护2闭锁 D 、保护2跳闸，保护1闭锁 线路发生故障时，对于高频闭锁距离保护，任何一侧的收发信机以（B ）高频信号作为高频保护动作的必要条件。 A 、收到 B 、收不到 C 、收到方波 D 、收到叠加波形。 高频闭锁方向保护在内部故障并伴随有通道的破坏时，保护装置仍然能够正确地动作。（√） 高频闭锁方向保护中，由判断功率方向为正的保护发出闭锁信号，闭锁两侧保护。（×） 高频闭锁方向保护中，由判断功率方向为负的保护发出允许信号，闭锁两侧保护。（×） 相差动高频保护的工作状态不受电压回路断线影响。（√） 对于相差高频保护，线路越长，闭锁角越小，对保护动作的灵敏度的影响就越不利。（×） A B C D 影响方向比较式纵联保护正确工作的因素和应对措施 ▲纵联电流差动保护：电流差动保护、电流相位差动保护 利用被保护元件两侧电流和在区内短路与区外短路时一个是短路点电流很大、一个几乎为零的差异，构成电流差动保护； 利用被保护元件两侧在区内短路时几乎同相位、区外短路几乎反相的特点，比较两侧电流相位，构成电流相位差动保护。 unb res 差动电流：I r=|I m+I n|>I unb，I r≥K res I res 考点28：自动重合闸的作用、基本要求 自动重合闸的作用 瞬时性故障：断开的线路断路器再合上，能够恢复正常的供电。大多数输电线路（架空线）大都是“瞬时性”的，例如雷电引起的绝缘子表面闪络等。 自动重合闸装置：断路器跳闸以后能够自动地将断路器重新合闸的装置。 当线路被断开以后再进行一次合闸就有可能大大提高供电可靠性； 衡量重合闸工作正确性的指标是正确动作率。 技术经济效果（1）大大提高供电可靠性，减少线路停电的次数，特别是单侧电源单回线路； （2）高压输电线路上可以提高电力系统并列运行稳定性，提高传输容量； （3）纠正断路器本身的误跳闸。 自动重合闸的装设 （1）1kV及以上的架空线路和电缆与架空线的混合线路上有断路器； （2）高压熔断器保护的线路上一般采用自动重合熔断器； （3）供电给地区负荷的电力变压器，以及发电厂和变电所的母线。 自动重合闸的基本要求 （1）不希望重合闸重合时，重合闸不应动作； （2）断路器由继电保护动作或其他原因跳闸后，重合闸应动作，使断路器重新合闸；（3）自动重合闸装置的动作次数应符合预先规定； （4）自动重合闸动作以后，一般能自动复归，准备好下一次再动作； （5）可以整定合闸时间，并在重合闸以前或以后加速继电保护的动作； （6）双侧电源线路实现重合闸时，考虑两侧电源间的同步问题。 自动重合闸的目的 （1）保证并列运行系统的稳定性； （2）尽快恢复瞬时故障元件供电，从而恢复整个系统的正常运行。 自动重合闸的分类 电力元件：线路重合闸、变压器重合闸、母线重合闸； 合闸次数：多次重合闸、一次重合闸； 控制断路器相数：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、分相重合闸。 考点29：变压器、母线故障异常及保护配置变压器保护 发电厂接于110kV及以上双母线上有三台及以上变压器，则应有（B） A、一台变压器中性点直接接地 B、每条母线有一台变压器中性点直接接地 C、三台及以上变压器均直接接地 D、三台及以上变压器均不接地 ▲变压器瓦斯保护 利用气体来实现保护的装置； 保护变压器油箱内各种轻微的故障，不能反应变压器绝缘子闪络等油箱外的故障； 瓦斯保护的主要元件是气体继电器，装在油箱和油枕之间连接的管道上； “轻瓦斯”反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，动作于信号； “重瓦斯”反应变压器的严重故障，动作于跳开变压器各侧断路器； 适用于800kVA及以上的油浸式变压器、400kVA级以上的车间内油浸式变压器。 气体（瓦斯）保护是变压器的（B）。 （A）主后备保护；（B）内部故障的主保护；（C）外部故障的主保护；（D）外部故障的后备保护。 瓦斯保护的保护范围是（A） A、油箱内部故障 B、引线故障 C、各侧电流互感器故障 D、绝缘套管故障 小型变压器的电流速断保护与（C）保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 A、过电流 B、过负荷 C、瓦斯 D、差动保护 变压器瓦斯保护接线中切换片XB有（AD）两个位置。 A、试验位置 B、合闸位置 C、信号位置 D、跳闸位置 变压器瓦斯保护接线中切换片XB切换到跳闸位置，在变压器内部发生严重故障瓦斯保护动作时（D）。A、只将高压侧断路器切除B、只将低压侧断路器切除 C、只发信号，不跳闸 D、断开变压器各侧断路器 某变电站运行人员发现油浸式变压器轻瓦斯保护动作，据分析其可能原因为（AC）。 A．变压器内部发生轻微故障B．变压器高压套管相间短路 C．变压器漏油产生油面下降D．变压器低压套管相间短路 变压器气体保护的主要元件是气体继电器，安装在变压器油箱内。（×） 变压器绕组发生轻微匝间短路故障时，轻瓦斯保护动作发信号，重瓦斯保护动作跳闸。（×） 变压器绕组发生两相短路故障时，重瓦斯保护动作跳闸，并由轻瓦斯保护发出信号。（×） 变压器纵差动保护：适用于大容量、重要负荷。 保护电流整定计算原则得出的动作电流不能满足灵敏度要求时，需采用制动特性的差动继电器。 当变压器外部故障时，有较大的穿越性短路电流流过变压器，这时变压器的差动保护（C）。 （A）立即动作（B）延时动作（C）不应动作（D）视短路时间长短而定 如果变压器差动保护灵敏度不能满足要求应增设（C） A、负序过流保护 B、复合电压过流保护 C、零序差动保护 D、差动保护 变压器纵差动保护或电流速断保护可以反应引出线的短路故障以及（D）。 A、过电压 B、过负荷 C、油箱漏油造成油面降低 D、变压器绕组、套管故障 变压器的纵差动保护(CD)。 A、能够反应变压器的所有故障 B、只能反应变压器的相间故障和接地故障 C、不能反应变压器的轻微匝间故障 D、能够瞬时切除保护区内的短路故障 变压器差动保护继电器采用比率制动式，可以（BC）。 A、躲开励磁涌流 B、通过降低定值来提高保护内部故障时的灵敏度 C、提高保护对于外部故障的安全性 D、防止电流互感器二次回路断线时误动 2．对本元件主保护起后备作用的保护称为近后备保护。 3．在两相星形接线的中性线上接入一个继电器是为了提高保护的灵敏系数。 4.功率方向继电器用90°接线方式，若，则= Uab 。 5、为保证选择性,过电流保护的动作时限应按阶梯原则整定,越靠近电源处的保护,时限越长 7、距离I段和距离II 8.方向所占面积大的动作特性的阻抗继电器。 、目前在电力系统中，自动重合闸与继电保护配合的方式主要有两种：即 2.简述瞬时电流速断保护的优缺点。 优点：简单可靠、动作迅速。 缺点：不能保护本线路全长，故不能单独使用，另外，保护范围随运行方式和故障类型而变化。 4.纵联保护根据通信通道的不同可分为哪几类保护？ 1、电力线载波纵联保护(简称高频保护)。 2、微波纵联保护(简称微波保护)。 3、光纤纵联保护(简称光纤保护)。 4、导引线纵联保护(简称导引线保护)。 3、、定时限过流保护的特点是什么? 2、何谓继电保护装置的可靠性? 3、什么叫重合闸后加速? 4、相间方向电流保护中，功率方向继电器一般使用的内角为多少度?采用90°接线方式有什么优点? 1. 电力系统运行状态：是指电力系统在不同运行条件下的系统与设备的工作 状态； 2. 短路故障类型：三相故障、两相故障、两相短路接地、单相接地故障 ● 常见故障单相接地故障 3. 负荷电流与供电电压之间的相位角就是通常所说的功率因数角，一般小于 030 4. 电流速断保护：优点：简单可靠、动作迅速；缺点：不可能保护线路的全长，并且保护范围直接受运行方式变化的影响。 5. 限时电流保护：增加一段带时限动作的保护，用来切除本线路速段保护范围以外的故障，同时也能作为速断保护的后备。 6. 定时限过电流保护：保护启动后出口动作时间的固定的整定时间 7. 电流保护的接线方式 是指保护中的电流继电器与电流互感器之间的连接方式。有两种：三相星型接线、两相星型接线 8. 方向性电流保护的主要特点：在原有电流保护的基础上增加一个功率方向判断元件，以保证在反方向故障时把保护闭锁使其不致误动作。 用以判断功率方向或测定电电压间相位角的元件（继电器）称为 功率方向元件（功率方向继电器） 9. 零序电流保护主要由零序电流(电压)滤过器、电流继电器和零序方向继电器三部分组成 10. 整定阻抗 1set set Z z L =，1z 为单位长度线路的复阻抗；set L 整定长度 11. 距离保护一般由启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分组成。 12. 电压形式相位比较方程： 0090arg 90C D U U -≤≤ 13. 只有实际测量电流在最小和最大精确工作电流之间、测量电压在最小精确工作电压以上时，三段式距离保护才能准确地配合工作，其误差已被考虑在可靠系数中。最小精确工作电流是距离保护测量元件的一个重要参数，越小越好。 14. 纵联保护：将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装于线路两侧的保护对两侧的电气量同时比较、联合工作，就是说在线路两侧之间发生纵向的联系 15. 纵联保护按4种：导引线纵联保护；电力线载波纵联保护；微波纵联保护；光纤纵联保护。 16.电力载波通道的优点：无中继通信距离长；经济、使用方便；工地施工比较简单。缺点：通信速率低；抗干扰能力低。 光纤通信组成发射机、光纤、中继器和光端接收机 前加速优点：（1）能够快速地切除瞬时故障，（2）提高重合闸的成功率；能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6~0.7倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；（4）只需装设一套重合闸装置，简单经济。 ●前加速的缺点：（1）断路器工作条件恶劣，动作次数较多；（2）重合于永久性故障上时，故障切除的时间可能较多；（3）如果重合闸装置或断路器QF3拒绝合闸，则将扩大停电范围。 华南理工大学网络教育学院《电力系统继电保护原理》课程作业答案171801 20170910 作业答题注意事项： 1）本作业共含客观题48题（单选20题，判断28题），主观题5题。所有题目答案务必填写在答题页面的答题表格中，填写在 题目中间或下面空白处的答案以0分计。单项选择题填写字 母ABCD之一，判断题大写V字表示正确，大写X表示错误。 其它填写方法将不能正确判别；主观题答案写在答题纸页面内 各题的表格方框内，其内容框大小可自行调节； 2）不要把答案拍摄成图片再贴入本文档，不要修改本文件中答题表格格式，务必将答题文件命名为“[学生姓名][答案].doc”, 用word2003格式存储并上传到网页，谢谢！ 3）提交作业答案文件时请删除所有题目，答案文件应仅含个人信息表、客观题答案表和主观题答题表，不含题目； 4）不标注本人姓名的文件名无效，仅将答案拷贝到网页编辑框而没有上传答案word附件的作业，可能会造成批阅速度、格式 正确性上的较大困难，请同学们理解。 作业题目 一、单项选择题（20题） 1、电力系统继电保护的四个基本要求，不包括（）。 （A）选择性；（B）速动性；（C）灵敏性；（D）针对性。 2、使用调试最方便的保护是（）。 (A)电磁式保护；（B）分立晶体管保护；（C）集成电路保护；（D）微机保护。 3、电力系统中发生概率最大故障是（）。 （A）三相短路；（B）两相短路；（C）单相接地故障；（D）两相接地故障。 4、（）不属于影响距离保护工作的因素。 （A）短路点过渡电阻；（B）电力系统振荡； （C）电压回路断线；（D）并联电容补偿。 5、目前，（）还不能作为纵联保护的通信通道。 （A）公用无线网络通道（wireless network）； （B）输电线路载波或高频通道(power line carrier)； （C）微波通道(microwave)； （D）光纤通道(optical fiber)。 6、可以作为相邻线路的后备保护的纵联差动保护是（）。 (A)分相电流纵联差动保护；(B)电流相位比较式纵联保护； (C)方向比较式纵联保护； (D)距离纵联保护； 7、（）是后加速保护的优点之一。 (A)能够快速地切除各段线路上发生的瞬时性故障； (B)可能使瞬时性故障米不及发展成为永久性故障，从而提高重合闸的成功率； (C)使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济； (D)第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正（前加速的方式）。 8、下列方式不属于综合重合闸（简称综重）工作方式的是（）。 (A)两相重合闸方式； (B)三相重合闸方式； (C)单相重合闸方式； (D)停用重合闸方式。 9、双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（）。 （A）保证选择性；(B)提高灵敏性；(C)加强可靠性；(D)提高速动性。 10、发电机定子绕组单相接地时，中性点对地电压（）。 （A）为零；（B）上升为线电压；（C）上升为相电压；（D）上升为线电压α倍（α表示由中性点到故障点的匝数占全部绕组匝数的百分数）。 11、互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（）。 A 便于测量时形成回路； B 以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害； C 有助于泄放雷电流； D 提高保护设备抗电磁干扰能力。 12、瞬时电流速断保护的动作电流应大于（）。 电力系统继电保护 一、单选题 1. 下列关于单CPU微机保护装置说法不正确的有( )。A. 指一套微机保护装置中，按功能配置多个CPU模块，分别完成不同保护原理的多重主保护和后备保护及人机接口等功能。 2. 下列选项中属于分布式能源中生物质能特点描述的是( )。C. 能量密度小，难储运，适合近距离转化 3. 关于下列典型微机型母线保护的说法有误的是( )。C. 软件算法的深入开发则使母线保护的灵敏度得到不断的提高但降低了选择性 4. 以下不属于常规变电站的二次系统缺点的是( )。C. 安全性、可靠性高 9. 利用( )间的电磁波进行无线通信称为微波通信。B. 150mHz到20gHz 10. 在典型微机母线保护程序逻辑—母线充电保护逻辑中说法有误的是( )。 D. 母线充电保护是永久性保护 12. 电磁型过电流继电器的参数中，返回电流是使电流继电器动合触电( )电流。 C. 打开的最大 14. 自适应继电保护描述有误的是( )。D. 员工值守变电站 15. 比率制动原理的母线差动保护中，指的母线上所有连接元件电流相量和的绝 对值的是( )。B. 制动电流 19. 重合闸的后加速保护不包括的优点是( )。D. 每个断路器上都需要装设一套重合闸 20. 变压器中输入电能的绕组是( )。A. 一次绕组 二、多选题 1. 属于微机继电保护装置硬件系统功能的有（）。A. 数据采集系统(模拟量输入系统) B. 数字处理系统（CPU主系统） D. 输出回路 E. 人机接口 F. 电源回路 2. 微机保护的发展特点不包括（）。A. 采用多CPU（单片机）结构 B. 线路保护相对成熟 D. 硬件结构及制造水平大大提高 E. 元件保护进入实用化阶段 3. 母线保护的分类包括下列选项中的（）。A. 低阻抗型 B. 中阻抗型 4. 常见非单元式保护有（）。C. 方向比较式纵联保护 D. 距离纵联保护的电流差动保护 5. 微机保护功能主要包括（）。A. 测量功能 B. 控制功能 C. 检测功能 E. 事件记录 F. 通信功能 7. 中低压线路微机保护包括（）。A. 阶段式电流保护，或带方向和低电压闭锁的阶段式电流保护 C. 对中性点经小电阻接地的系统的零序电流保护 D. 阶段式电流保护，或带方向和低电压闭锁的阶段式电流保护 E. 自动重合闸 8. 继电器按照工作原理分类可分为（）。A. 电磁型继电器 B. 感应型继电器 C. 电动型继电器 D. 整流型继电器 E. 静态型继电器 第一章、绪论 1、电力系统运行状态概念及对应三种状态： 正常（电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等）不正常（正常工作遭到破坏但还未形成故障，可继续运行一段时间的情况）故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等故障) 2、电力系统运行控制目的： 通过自动和人工的控制，使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态，能够长时间的在正常状态下运行。 3、电力系统继电保护： 泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 4、事故： 指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。 5、故障： 电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等。 6、继电保护装置： 指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 7、保护基本任务： 自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使元件免于继续遭到损坏，保障其它非故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 8、保护装置构成及作用： 测量比较元件（用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较根据比较结果，给出“是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应启动）、逻辑判断元件（根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分）、执行输出元件（根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作） 9、对电力系统继电保护基本要求： 可靠性（包括安全性和信赖性；最根本要求；不拒动，不误动）；选择性；速动性；灵敏性 10、保护区件重叠： 为了保证任意处的故障都置于保护区内。区域越小越好，因为在重叠区内发生短路时，会造成两个保护区内所有的断路器跳闸，扩大停电范围。 11、故障切除时间等于保护装置（0.06-0.12s，最快0.01-0.04s）和断路器动作时间（0.06-0.15，最快0.02-0.6）之和。 12、①110kv及以下电网，主要实现“远后备”-一般下级电力元件的后备保护安装在上级（近电源侧）元件的断路器处；②220kv及以上电网，主要实现“近后备”-，“加强主保护，简化后备保护” 13、电力系统二次设备： 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。 电力系统继电保护、安全自动装置概述参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月 电力系统继电保护、安全自动装置概述 参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1．什么是继电保护装置? 答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电 力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向 运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断 路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施 和设备，一般通称为继电保护装置。 2．继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务： (1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元 件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路 器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 (2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3．简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油 电力系统继电保护配置原则 一、概述 电力系统是指由发电、送电、变电、配电和用电等各个环节（一次设备）所构成的有机整体，也包括相应的通信、继电保护（含安全自动装置）、调度自动化等设施（二次设备）。 电力系统安全运行是指运行中所有电力设备必须在不超过它们所允许的电流、电压、频率及时间限额内运行(强调充裕性)。不安全的后果可能导致电力设备的损坏，大面积停电。 2003年8月14日下午，美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大多伦多、渥太华等城市均发生停电事故。事故原因俄亥俄州阿克伦城的第一能源公司的两根高压电线其中一根因树枝生长碰至线路后跳闸，另外一条线路因安全自动装置误动，导致第二条线路跳闸，最终导致各个子电网潮流不能平衡，最终系统解列。 可见，要保证电力的安全稳定运行，必须配置安全可靠的继电保护装置和安全自动装置。继电保护顾名思义在系统发生故障时及时隔离故障点保护一次设备，同时能够让电力系统继续安全稳定运行。 二、基本要求 继电保护配置方式要满足电力网结构和厂站的主接线的要求，并考虑电力网和厂站的运行方式的灵活性。所配置的继电保护装置应能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 1）要根据保护对象的故障特征来配置。 继电保护装置是通过提取保护对象表征其运行状况的故障量，来判断保护对象是否存在故障或异常工况并采取相应的措施的自动装置。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随电力系统周围条件而异。使用最普遍的工频电气量，而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、序相量、阻抗、频率等，从而构成电流保护、电压保护、方向保护、阻抗保护、差动保护等。 2）根据保护对象的电压等级和重要性。 不同电压等级的电网的保护配置要求不同。在高压电网中由于系统稳定对故障切除时间要求比较高，往往强调主保护，淡化后备保护。220kV及以上设备要配置双重化的两套主保护。所谓主保护即设备发生故障时可以无延时跳闸，此外还要考虑断路器失灵保护。对电压等级低的系统则可以采用远后备的方式，在故障设备本身的保护装置无法正确动作时相邻设备的保护装置延时跳闸。 3）在满足安全可靠性的前提下要尽量简化二次回路。 继电保护系统是继电保护装置和二次回路构成的有机整体，缺一不可。二次回路虽然不是主体，但它在保证电力生产的安全，保证继电保护装置正确工作发挥重要的作用。但复杂的二次回路可能导致保护装置不能正确感受系统的实际工作状态而不正确动作。因此在选择保护装置是，在可能条件下尽量简化接线。 4）要注意相邻设备保护装置的死区问题 电力系统各个元件都配置各自的保护装置不能留下死区。在设计 华南理工网络-《电力系统继电保护》课堂作业答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 《系统工程导论》 作业题 一．判断题（正确的写“对”，错误的写“错”） 1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能可以等于系统全部要素功能的总和。 【错】 2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。 【对】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【对】 4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即： 信息(量) = 通信前的不确定性＋通信后尚存的不确定性。 【错】 5．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【对】 6．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。 【错】 二．单项选择题（请将你选择的字母填写在括号内） 1．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论 是从定性到定量综合集成方法，结合系统学理论和人工智能技术的发 展，又于己于1992年提出了建设从定性到定量综合集成研讨厅体系，进一步发 展了开放的复杂巨系统的系统方法。 2．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是系统内部各元素之间存在 着这样那样的联系；二是系统与其环境之间也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。 3．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）_专家打分法_；（3）两两 比较法；（4）_体操计分法_：（5）_连环比率法_；（6）_逻辑判断评分法__。 4．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。 5．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有物质、能量和信息的交换。 6．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合；（3）当前效果与长远效果相结合； （4）定量分析与定性分析相结合。 7．管理对于信息的要求是：（1）准确、（2）及时、（3）适用、（4）经济。 三简答题 1．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统； 2）按照系统结构的复杂程度分为简单系统和复杂系统。 举例：小系统：一个家庭 大系统：一个地级市 巨系统：一个国家。 简单：一个局域网 复杂：因特网。 2．简述系统与环境的关系 答：新系统产生于环境；新系统的约束条件决定于环境；决策的依据来自于环境，试制所需资源来自于环境；最后，系统的品质也只能放在环境中进行评价。 第一章 I. 电力系统的正常工作状态、不正常工作状态和故障状态（填空） 2 .一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备。 3. 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，称为电力系统的二次设备。 4. 所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的电力系统工作 状态，称为不正常运行状态。 电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺 陷等原因会发生如短路、断线等故障。（选择） 5. 电力系统继电保护的基本任务：（1）自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切 除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； （2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 6. 保护类型：过电流保护、低电压保护、距离保护、电流差动保护、瓦斯保护、过热保护 7. 继电保护装置组成由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件。 8. 电流互感器TA将一次额定电流变换为二次额定电流5A或1A，测量电流二次侧绝不开路 电压互感器TV二次测绝不短路，输出100KV以下电流。 9. 电力元件配备两套保护：主保护、后备保护。 安装位置不同，选近后备/远后备 10. 继电保护基本要求：可靠性、选择性、速动性和灵敏性 II. 四个基本要求关系：四个特性即相互统一，又相互矛盾，要根据实际情况考虑。继电保 护的科学研究、设计、制造和运行的大部分工作也是围绕如何处理好这四者的辩证统一关系 进行的。相同原理的保护装置在电力系统的不同位置的元件上如何配置和配合，相同的电力 元件再电力系统不同位置安装时如何配置相应的继电保护，才能最大限度地发挥被保护电力 系统的运行效能，充分体现着继电保护工作的科学性和继电保护工程实际的技术性。 第二章 1. 无论启动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，不可能停留在某一个中间为位置，这种 特性称为"继电特性” 2. 返回电流与启动电流的比值称为继电器的返回系数Kre=Ire/Iop过电流继电器的返回系数恒小于1 3. 在相同地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最大，对继电保护而言称为系统最大运行方式。 4. 对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。 5. 电流速断保护的优点是简单可靠、动作迅速，因而获得广泛的应用。缺点是不可能保护线路的全长，而且保护范围直接受运行方式的影响。 6. 灵敏度最高III段，最低1段。 7. 使用1段、II段或III段组成的阶段式电流保护，其主要优点是简单、可靠 8. 电流保护的 电力系统继电保护—考前辅导资料 一、说明 电力系统继电保护作用是反应电力系统中各设备元件及线路各种故障而动作控制断路器切除故障部分，对不正常运行状态发出相应信号。电力系统的保护基本上分两大类：输电线路三段式保护及设备的差动保护。电力系统所有高压设备及线路在电源侧加装断路器，加装断路器就要加装保护，且加装反应各种故障的主保护和后备保护。每种保护应掌握动作原理、整定计算和接线图。所以保护的题型也是：问答题、计算题、画图题和判断题。 开卷考试 教材：电力系统继电保护（王瑞敏、王毅华编著网院讲义） 复习要领：各种继电保护的原理、整定计算和接线图 二、各章重点串讲及例题解析 第一章概述重点掌握：电力系统及其中性点的运行方式，短路及其计算，继电 保护原理、作用及组成，对继电保护的基本要求。举几个例： 1、电力系统故障的原因、种类及后果是什麽？ 答：原因——绝缘损坏和误操作。 种类——单相短路约占83%；两相短路约占8%；三相短路约占5%；两相短 路接地约占4%。 后果－－电流增大，造成电器设备动热不稳定；电压降低，破坏电力系统的 正常供电；破坏电力系统的稳定运行。 2、何谓大接地电流系统？何谓小接地电流系统？小接地电流系统的优缺点是什 麽？ 答：中性点直接接地叫大接地电流系统。 中性点不接地或经消弧线圈接地叫小接地电流系统。 小接地电流系统优点：单相接地没有短路电流，只有对地电容电流，一般系统 可以带接地点运行2小时，提高了电力系统运行的可靠性。 缺点：设备及线路的主绝缘应按线电压设计，提高了造价。 对称三相电路计算：对称三相电路就是三个单相电路，如图1-1所示的三相对称电路，电源和负载中性点电压O、O，等电位，所以，一相电压降落在一相负载阻抗上。可用欧姆定律 绪论 一、填空题： 1、继电保护动作的_________是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。1、选择性 2、在继电保护整定计算中，通常要考虑系统的_______、_________两种极端运行方式。2、最大最小 3、电力系统整定计算时不考虑过渡电阻的短路，称为___________短路。3、金属性 4、输电线路的短路可分为___________、____________两类。4、相间短路接地短路 5、短路时总要伴随产生很大的_________，同时使系统中______降低。5、短路电流电压 6、反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的时限有选择地切除故障的保护称为 _____。6、主保护 7、一般来说，按预先整定的输入量动作，并具有电路控制功能的元件称为_________。 7、继电器 8、如继电保护装置误动跳闸，且经远方跳闸装置使对侧断路器跳闸，则只对误动装置进行评价，对装置不予评价。8、远方跳闸 9、一次设备停电，保护装置及二次回路无工作时，保护装置可，但其跳其他运行断路器的出口连接片。9、不停用宜断开 10、高压电网继电保护的运行整定，是以保证电网的为根本目标的。10、全局安全稳 定运行 11、当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或相邻线路保护实现后备称之为；主保护拒动时由本设备另一套保护实现后备、断路器拒动时由断路器失灵保护实现后备称之为。11、远后备近后备 二、选择题： 1、继电保护装置是由______组成的。 (A)二次回路各元件；（B）测量元件、逻辑元件、执行元件；（C）包括各种继电器、仪表回路；（D）仪表回路。1、B 2、线路继电保护装置在该线路发生故障时，能迅速将故障部分切除并______。 (A)自动重合闸一次；（B）发出信号；（C）将完好部分继续运行；（D）以上三点均正确。 2、B 3、继电器按其结构形式分类，目前主要有______。 (A)测量继电器和辅助继电器；（B）电流型和电压型继电器；（C）电磁型、感应型、整流型和静态型；（D）启动继电器和出口继电器。3、C 4、当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护装置的______的体现。4.B (A)快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。 《电力系统继电保护》课程教学大纲 一、课程简介 课程名称：电力系统继电保护 英文名称：Principles of Power System Protection 课程代码：0110355 课程类别：专业课 学分：4 总学时：52（52理论+12实验） 先修课程：电路、电子技术、电机学、电力系统分析 课程概要： 《电力系统继电保护》是理论与实践并重的一门课程，是从事电力系统工作的人员必须掌握的一门专业课程，主要介绍电力系统继电保护的构成原理、运行特性及分析方法。其目的和任务是使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、整定计算及其运行分析方法，为学生毕业后从事电力系统及相关领域的设计制造、运行维护和科学研究工作打下理论及实践基础。 二、教学目的及要求 本课程的教学目的是：本课程是在分析复杂的电力系统故障状态的前提下讲述保护构成原理、配置及动作行为的，并配以一定的实验。故而是一门理论与实践并重的学科。使学生深刻理解继电保护在电力系统中所担负的任务，并通过本课程学习，掌握电力系统继电保护的基本原理，基本概念，考虑和解决问题的基本方法及基本实验技能，为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定专业基础。 通过本课程的学习要求同学们掌握电力系统的基本知识；通过课程教学，使学生掌握电流保护、方向性电流保护、距离保护和差动保护等几种常用保护的基本工作原理、实现方法和应用范围、整定计算的基本原则和保护之间的配合关系；使学生了解电力系统各主要一次主设备（发电机、变电器、母线、送电线路）的故障类型，不正常运行状态及各自的保护方式；使学生了解各种继电器（电流、方向、阻抗）的构成原理、实现方法、动作特性和一般调试方法，熟悉常用继电保护的实验方法。 三、教学内容及学时分配 第一章绪论（4学时） 掌握电力系统继电保护的任务、基本原理、基本要求及发展概况。 重点：继电保护的任务、对继电保护的基本要求。 欢迎您：W320901121259 | 退出系统 ?在线作业 ?成绩管理 在线作业 ?进行中的 ?未开始的0 ?已过期的 成绩详细信息 序号时间成绩状态查看 1 2013-03-0 2 20:36:12 100.0 结束 2 2013-03-02 20:30:3 3 95.0 结束 3 2013-03-02 20:24:59 95.0 结束 返回 电力系统继电保护-在线作业_A用户名：W320901121259最终成绩：100.0 一单项选择题 1. 单相接地短路，若，当时，接地点的零序电压为（） 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 知识点： 2. 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答： 知识点： 3. 2/3 1/2 不确定 3/4 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 高压输电线路非全相运行计算的边界条件与哪种短路的边界条件相同（ ） 电流三段保护，电流Ⅰ，Ⅱ段电流互感器的接线采用接于A 、C 相两相两继电器式接线是为了不同出线不同相别单相接地有（ ）几率只切除一回线路 用户解答： 2/3 知识点： 4. 都无死区 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答： 知识点： 5. 与短路点的位置无关 短路点越远零序电压 越大 不确定 短路点越远零序电压越大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答： 与短路点的位置无关 知识点： 6. 功率方向继电器采用 接线是为了（ ）短路没有死区 小接地电流系统单相接地母线零序电压的大小（ ） 电力系统继电保护装置变压器保护分类以及概述 另外还有些非电气量保护，比如轻、重瓦斯保护，压力释放保护，冷却器全停保护，油温高保护，绕组温度高保护等。 针对其中一部分做了简单的概述！ 纵差保护：包括纵差、高阻抗纵差、零序纵差、发电机变压器组纵差、引线差动保护。 1 变压器的差动保护、电流速断保护： 保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。 6300kV A及以上并列运行的变压器，10000kV A及以上单独运行的变压器，发电厂厂用或工业企业中自用6300kV A及以上重要的变压器，应装设纵差保护。其他电力变压器，应装设电流速断保护，其过电流保护的动作时限应大于0.5S。 对于2000kV A以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。 纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。 2 瓦斯保护 它主要保护变压器内部短路和油面降低的故障。当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。 变压器一般采用的保护方式二：纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。 轻瓦斯保护反应于气体容积，动作于信号。 重瓦斯保护反应于油流流速，动作于跳闸。 瓦斯保护可作为变压器内部故障的一种主保护，但不能作为防御各种故障的唯一保护。 3、变压器的过电流保护： 保护外部相间短路，并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。 包括负序过流、低压过流、复合电压过流、方向过流保护，如发电机变压器组共用，装设在发电机侧的低压过流保护按发电机保护统计。 4、接地保护：包括间隙接地保护、零序电流电压、零序电流保护。 零序电流保护：保护大接地电流系统的外部单相接地短路。利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置，叫零序电流保护。在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。将零序电流互感器套地三芯电缆上，电流继电器接在互感器的二次线圈上，在正常运行或无接地故障时，由于电缆三相电流的向量之和等于零，零序互感器二次线圈的电流也为零(只有很小的不平衡电流)，故电流继电器不动作。当发生接地故障时，零序互感器二次线圈将出现较大的电流，使电流继电器动作，以便发出信号或切除故障。 主变零序保护适用于110kV及以上电压等级的变压器。由主变零序电流、零序电压、间隙零序电流元件构成，根据不同的主变接地方式分别设置如下三种保护形式：中性点直接接地保护方式、中性点不直接接地保护方式、中性点经间隙接地的保护方式。 防御大接地电流系统中变压器外部接地短路。 5、过励磁保护 过励磁保护：保护变压器的过励磁不超过允许的限度。 超高压大型变压器需要装设过励磁保护，由于变压器铁心中的磁通密度B与电压和频率的比值U/f成正比，因此当电压升高和频率降低时会引起变压器过励磁，使得励磁电流增大，造成铁损增加，铁心温度和绕组温度升高，严重时要造成局部变形和损伤周围的绝缘介质。过励磁保护反映于实际工作磁密和额定工作磁密之比(过励磁倍数)而动作。在变压器允许的过励磁范围内，过励磁保护作用于信号，当过励磁超过允许值时可动作于跳闸。 6、过负荷保护： 保护对称过负荷，仅作用于信号。 4.2什么是采样定理？其有何意义？ 答：采样定理：采样率f s应大于输入信号的最高频率f mas的2倍，即f s＞2f mas,这样就是采样定理。 意义：是保证采样后不丢失其中信息的充分必要条件；由采样值能完整、正确和唯一地恢复输入连续信号的充分必要条件。 4.6微机保护的硬件由那几个部分组成？各部分的作用是什么？ 答：组成部分：①数据采集系统；作用：将来自TA二次侧电流，TV二次侧电压这类模拟信号转为相应的微机系统能接收的数字信号。 ②微机系统；作用:分析计算电力系统的有关电量和判定系统是否发生故 障后决定是否发出跳闸信号。 ③开关输入﹨输出回路；作用：完成各种保护的出口跳闸、信号警报。 ④人机对话回路；作用：用于人机对话。 ⑤微机保护的电源；作用：为微机保护装置提供电源。 4.7微机保护数据采集系统有哪几部分组成？各部分的原理如何？ 答：组成部分：电压形成回路、前置模拟低通滤波器、采样保护电路、多路转换开关、模数转换器 原理： 4.12开关量输入电路中，装置内接点输入电路与装置外接点输入电路有何不同？为什么？开关量输出电路接线有何特点？光电隔离电路的作用是什么？它是如何工作的？ 答：不同： 因为： 特点： 工作： 4.13什么是开关输入量？什么是开关输出量？ 答：开关输入量：来自保护装置外部的接点，供保护装置使用。 开关输出量：保护装置向外部提供的接点，供给外部设备。 6.1距离保护的工作原理是什么？其与电流电压保护相比有哪些优点？ 答：工作原理： 优点： 6.2什么是阻抗继电器的测量阻抗.整定阻抗和起动阻抗？ 答：测量阻抗：被保护线路始端电压和线路电流的比值；即 整定阻抗：动作阻抗的整定值 起动阻抗：阻抗继电器刚好动作时的测量阻抗 6.4距离保护有哪几种组成元件？起动元件应满足哪些要求？ 答：组成元件：起动元件、时间元件、方向元件、阻抗测量元件、出口元件起动元件应满足的要求： 6.6试说明全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性阻抗继电器的动作特性。 答：全阻抗继电器：以保护安装点为圆心，以整定阻抗Zset为半径所做的一个圆，园内为动作区，圆周是动作边界。 方向阻抗继电器：以整定阻抗Zset为直径并且圆周经过坐标原点的一个圆，圆内为动作区，圆外为非动作区。圆周是动作边界。 偏移阻抗继电器：当正方向的整定阻抗为Zset时，同时相反方向偏移一个aZset,其中0＜a＜1，园内为动作区，圆外为非动作区，圆周是动作边界。 继电保护装置 当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备,一般通称为继电保护装置。 继电保护装置的任务 ①、监视电力系统的正常运行，当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使 故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损 坏，降低对电力系统安全供电的影响。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或 危及电网安全时，继电保护装置能最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。（如：单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等）。 ②、反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 ③、实现电力系统的自动化和远程操作，以及工业生产的自动控制。如：自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥测等。 继电保护装置的基本要求 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间 紧密联系，既矛盾又统一。 A、动作选择性---指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电。 B、动作速动性---指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定 精心整理第一章、绪论 不正常运行状态： 1、负荷潮流超过额定上限造成电流升高（过负荷） 2、系统出现功率缺额导致频率降低 3、发电机甩负荷引起发电机频率升高 4、中性点不接地或者非有效接地系统中单相接地引起非接地相对地电压升高 5、电力系统振荡 1 2 3 4 1 2、单相接地时，相当于故障点产生与故障前相电压等大反向的零序电压，全系统出现零序电压 3、非故障线路零序电流为线路本身的电容电流，容性无功由母线流向线路 4、故障线路零序电流等于全系统非故障元件对地电容电流之和，容性无功由线路流向母线 第三章、距离保护 距离保护的构成：启动部分、测量部分、振荡闭锁部分、电压回路断线部分、配合逻辑部分、出口部分（P-68）距离保护优点：同时利用电压电流特征，保护区稳定，灵敏度高，受运行方式影响小，在复杂网络中使用，可作为变压器发电机后备保护。 缺点：只利用一侧短路电压电流特征，保护I段整定范围80%-85%，在双侧电源中有30%-40%范围故障时，只一侧无延时动作，另一侧延时跳闸；220KV及以上线路，无法满足快速切除故障要求，还应配备全线快速切除的纵联保护；构成接线算法复杂，可靠性差。 电力系统振荡与短路时电气量差异（P-101） 距离保护振荡闭锁措施： 1、全相非全相振荡时，不应误动作 2、全相非全相振荡时，发生不对称故障，应选择性跳闸 3、全相振荡，再发生三相故障，应可靠动作跳闸，允许短延时 克服过渡电阻影响措施（P-108） 减小串补电容影响措施（P-109） 衰减直流分量对距离保护影响及克服措施（P-110） 1 2 3 4 5 双侧电源重合闸特点P-152 1、存在两侧电源是否同步，是否允许非同步合闸的问题 2、两侧保护可能以不同时限跳闸，为保证电弧熄灭绝缘强度恢复，应在两侧都跳闸后重合 双侧电源重合闸主要方式P-152 1、快速自动重合闸 2、非同期重合闸 3、检同期的自动重合闸 单侧电源三相重合闸整定原则P-156 双侧电源三相重合闸最小时间P-156 双侧电源三相重合闸最佳重合时间P-156 编号：AQ-JS-07012 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 电力系统继电保护、安全自动 装置概述 Overview of relay protection and automatic safety device in power system 电力系统继电保护、安全自动装置概 述 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 1．什么是继电保护装置? 答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。 2．继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务： (1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系 统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 (2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3．简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 4．电力系统对继电保护的基本要求是什么? 答：继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。电力系统继电保护重点
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