电网继电保护及故障信息处理主站系统的设计和实现
黄树帮1!叶留金1!袁宇波1!陈径生2!周 剑3!李 涛4
1.东南大学电气工程系 江苏省南京市210096
2.江苏省电力调度通信中心 江苏省南京市210024
3.福建省电力调度通信中心 福建省福州市350003
4.江苏东大金智软件股份有限公司 江苏省南京市210008
摘要!电网继电保护及故障信息处理系统由主站系统\通信网络和子站系统3部分组咸O 该系统
的应用价值和作用主要体现在主站系统的功能设计上O 在综合分析国内各种继电保护及故障信息处理系统的基础上9结合江苏省和福建省220k V 电网主站系统的设计经验9着重论述了主站系统的硬件\软件平台构架及功能模块的设计O 硬件平台构架的设计克分考虑了系统的独立性\安全性和可靠性9软件平台的设计对两种可行的方案进行了比较9分析其合理性9功能模块的设计基于故障信息的合理分类从故障分析的各个角度对功能模块进行合理划分O 最后简要地展望了主站系统未来的发展趋势O
关键词!继电保护9故障录波9故障信息处理9管理信息系统9系统设计中图分类号!TM 739TM 764
收稿日期-2004-01-319修回日期-2004-02-27O
引言
近年来 继电保护及故障信息处理系统受到电网调度运行管理部门越来越多的重视 在故障时 该系统由子站负责搜集保护装置的保护动作信息和故障录波器的录波信息 通过网络实时传送到主站端 供调度和保护人员及时分析和处理 从而大大提高了电网故障的分析水平 事故处理效率以及故障
信息的管理水平 1～4
尤其是2003年美加 8 14 大停电事故发生后 该系统的作用得到了广泛的关注 它在电网多点故障和连锁误跳闸的情况下 优先及时地上传重要的异常信息到达省网调度端 从而为调度人员统一调度并对事故进行统一指挥提供了有效的依据 目前 国内对该系统的作用和定位已基本达成一致 但对系统的通信协议 硬件 软件平台结构布局 功能界定等方面有不同的理解
本文结合江苏省和福建省220k V 电网继电保护和故障信息处理主站系统的设计经验 从构架设计和功能实现的角度对主站系统进行讨论和分析
系统概述
电网继电保护及故障信息处理系统是由子站系统 主站系统和连接二者的通信网络构成 系统的总体结构如图1所示
子站系统的主要任务是负责采集变电站内的微机保护装置 故障录波器及各种电子智能设备的信息 并负责把这些信息规范化后上传至主站系
统
1 2
子站系统安装于厂站现场 采用分布式结构 一般包含多个子站 每个子站一般由一台保护管理机或集控中心来完成站内装置信息的采集和通信
图l 系统结构F i g .l D i a g r a mo f s y
s t e m 主站系统的主要任务是基于子站上传的信息进
行故障告警 故障分析 故障处理 信息的归档和统计等 主站系统采用分布式的C S 结构 主要应用于地调或省调
通信网络负责信息的远程传输 一般采用以电
力数据专线网 S P d n e t 为主 公众电话交换网 P S T N
为辅的广域网通信方式 从整个系统看 子站系统侧重于信息的采集和通信 而主站系统侧重于信息的分析 处理和管理 目前 由于高压电网的厂站内各种智能装置新旧不一 类型多样 装置的通信协议往往各自独立 子站系统需要解决如何将这些装置连接到保护管理机并进行数据通信 数据统一和数据同步的间题 从应用的角度上看 子站获得各种装置的信息是一定的 整个系统的作用主要体现在主站系统上 因此 主站系统的平台结构和功能界定对于整个系统功能的发挥具有重要作用
8
8第28卷 第16期
2004年8月25日
V o l .28 N o .16
A u g
.25 2004
2 硬件平台设计
2. 主站系统的独立性
主站系统侧重于在电网发生故障后实时地进行故障处理和故障分析9E M S 等侧重于电网正常运行时的实时监视和控制O 因此9主站系统与E M S 等现有系统应该是相互独立的9所以宜采用相对独立的硬件平台9以避免不同系统之间的干扰O 2.2 主站系统的可靠性
电网故障的突发性决定了主站系统必须具有很高的可靠性9以保证故障时故障信息的可靠上传O 为此9采用冗余设计9设置两台服务器作为主/备用通信服务器9且每台通信服务器均可通过拨号网络或电力专线数据网络与子站系统通信O 同时9通信服务器最好采用U N I X 操作系统和基于U N I X 的底层通信服务9因为U N I X 具有W i n d o w s 无可比拟的安全可靠性和灵活开放性O
2.3 主站系统的安全性
根据我国电力二次系统安全防护的总体要求9电网继电保护及故障信息处理主站系统的大多应用属于二级安全区的非控制生产区9而W e b 信息发布的应用应属于三级安全区的生产管理区O 根据安全等级和防护水平的要求9主站系统的二级安全区与三级安全区之间应该设置安全隔离的硬件防火墙9并采取签名认证和数据过滤等措施O
此外9为了防止主站系统的数据遭到网络黑客或病毒的侵扰9主站系统与外部系统之间应该采用安全的网络隔离方案O 为此9主站系统的通信服务器与外部网络连接的网关上应该设置软/硬件防火墙O 同时9数据库服务器宜采用主/备方式来保证数据安全O
2.4 主站系统的硬件平台构架
考虑到主站系统的以上特点9主站系统的局域网硬件平台构架如图2所示
O
图2 主站系统硬件平台构架
F i g .2 A r c h i t e c t n r e o fm a s t e r s y
s t e mh a r d w a r e p l a t f o r m 3 软件平台设计
主站系统的软件平台功能要求完成与子站的通信9并把故障时子站上传的信息存入数据库9同时提供各种应用功能模块供主站用户及时地进行故障分析\处理及日常业务管理O 因此9主站软件系统中的通信服务层\应用服务层和数据库三大模块是必需的O
主站系统软件平台有如下两种设计方案I 方案1I 采用通信服务层和应用服务层2层软件体系结构9直接操作数据库O 如图3所示9该方案结构简单9易于实现
O
图3 主站系统软件平台构架(方案l )
F i g .3 A r c h i t e c t n r e o fm a s t e r s y
s t e ms o f t w a r e p l a t f o r m (s c h e m e l
) 方案2I
采用3层软件体系结构9即在方案1的基础上9把通信服务层和应用服务层中的数据访间逻辑独立出来构成数据访间服务层O 如图4所示O
图4 主站系统软件平台构架(方案2)
F i g .4 A r c h i t e c t n r e o fm a s t e r s y
s t e m s o f t w a r e p l a t f o r m (s c h e m e 2
) 方案2有以下特点I
①主站软件系统的可移植性大大增强O 目前不同地区的主站系统往往采用不同类型的数据库9针对不同的数据库环境9方案2只需对数据访间控制层进行修改9而方案1中的通信服务层和应用服务层的所有模块都需要更改9维护量很大O ②主站系统的用户级别访间控制更灵活O 主站系统的用户包括保护\调度\安检和系统管理员等9不同用户具有不同的权限9这些权限在数据访间层更容易实现跟踪和控制O 而且9该层也便于维护
不同用户对公共数据的一致性O ③大大简化了主站用户的计算机系统对数据库客户端环境的依赖O 当
9
8~工程应用~ 黄树帮等 电网继电保护及故障信息处理主站系统的设计和实现
然7这一方案必须保证数据访间服务层具有足够高的可靠性和稳定性0
综上分析7方案2比方案1更加合理7也体现了软件设计的可复用性0两种方案均适用于主站系统二级安全区和三级安全区7但考虑到二级安全区集中了主站系统的大多数应用7宜采用方案27而三级安全区主要是W e b 应用7
可以采用方案10二级安全区和三级安全区通过各自的通信服务层来通信7以保持两个区的公共数据的一致性0
4 应用劝能设计
4. 主站系统的信息划分#3
%
主站系统所处理的信息都来源于各个子站7从时间上可以划分为电网正常时的信息和电网故障时的信息0此外7还可以按照不同的角度对这些信息进行划分0
a .按照信息的来源不同7分为:来自录波器的录波文件列表和录波文件7来自微机保护装置的开关变位信息\保护动作信息\故障简报等7来自其他采集装置的状态信息等0
.按照信息的类型不同7分为开关量信息(开关信息\保护动作信息等)和模拟量信息(电压\电流等)0
c .按照信息的意义不同7分为动作类\状态类\自检类等0
d .按照故障时信息到达主站时间的优先不同7依次分为:故障简报7保护动作信息\开关变位信息\保护的录波数据等7故障录波器的录波信息等0
e .按照获得信息的方式不同7分为主站召唤的信息和子站上传的信息0
另外7主站系统还可以允许用户对到达主站的信息自定义分类7例如分为重点信息\一般信息和次要信息等7以方便用户识别重要信息0
主站系统的应用都是基于以上信息进行信息管理和故障分析的7不同的信息分类方式直接关系到应用功能模块的设计0
4.2 主站系统的应用劝能划分
主站系统的作用主要定位于电网发生故障后实时/准实时的故障通知并进行故障判断\分析\处理和决策等7以及电网正常运行时对二次系统本身(而不是对一次电网)的实时监视\管理和控制0目前7由于继电保护及故障信息处理系统还处于推广和发展阶段7对于主站系统的应用功能划分还没有形成统一的看法0在对江苏和福建两省的主站系统实施过程中7在充分了解用户需求的基础上7结合对系统的理解7我们对主站系统的应用功能按以下方法进
行划分7并已在实际系统中实现和应用0
a .电网正常时7
主站系统允许用户将定值库中的定值与主站召唤得到的现场保护装置的实际运行定值进行核对;系统提供了与继电保护整定计算系统的接口7允许保护人员根据整定计算生成的定值单按照用户定制的流程7确认后在用户权限许可下7可远程下发修改运行定值命令给子站7达到修改定值的目的7及早消除潜在的隐患;允许用户对厂站内装置的历史信息和运行信息进行查询和统计7包括装置的运行定值\模拟量测量值\开关量状态等7而且可以按地区\变电站\线路和保护装置来分级索
引;主站系统还可以通过采用特定算法来分析\比较各套保护的模拟量测量值和监视装置的自检信息\录波器的运行状态信息等7达到监视电网二次设备运行状态的目的0
.故障时7
主站系统实时收到子站自动上传的故障信息后立即告警0告警方式可以有图形告警\列表告警和多媒体告警等0图形告警会在电网地理接线图或站内主接线图的相关故障设备上闪烁告警;列表告警会以列表方式突出提示故障简要信息0实际系统中7考虑到子站上传的信息由于录波通道配置信息不规范化和冗余信息 膨胀 7告警的同时还进行了信息预处理7包括信息过滤配置\信息规范化\对信息加以分类从而识别和剔除误传信息等7以方便后续的故障诊断和故障分析基于有效信息进行0
c .故障发生后7主站系统必须提供各种完整分析模块7最大化地利用所有的信息帮助用户全面分析故障0波形分析模块能分析录波文件7显示各个通道数据的波形7并可进行谐波\相量图\序分量\功率以及高频信号\开关信号等的分析0故障诊断专家系统模块帮助用户定位故障元件7并分析哪些保护误动\拒动或是正确动作0故障测距模块提供多种单端和双端测距算法7精确定位线路故障地点7针对线路两端录波数据不完全同步的情况7系统提供了基于电压模值稳定和基于不同步角计算的非同步双端测距算法进行测距7还可以辅助以过零点\突变量\人工调节等多种原理性和可视化的同步手段7使同步误差限制在一个采样点以内7进而利用同步测距算法7提高双端测距的准确性0动作行为分析模块通过分析保护的动作原理并用实际测量值验算动作方程来分析保护动作的行为7可以帮助用户找到保护误动/拒动是否是整定值不适合所引起7或者是保护本身原理的缺陷所引起0
d .故障开始后7
子站系统按照信息的优先权来分批传送各类故障信息0主站系统对故障的处理过
9
2004728(16)
程是按照信息到达主站的时间先后进行逐级分析并最终形成完整的故障分析报告整个过程是分时间分层次的这样处理将方便调度分析人员逐步认清故障的性质和原因分析故障过程兼顾了快速判断和全面分析的效果其关系如图5所示
图5信息先后顺序及故障分析之间的关系
F i g.5R e l a t i o n e t w e e n t h e i n f o r m a t i o n s e a n d f a n l t a n a l y s i s e.故障分析结束后主站系统应该提供故障信息归档入库生成完整故障报告生成检修报告等工具并可以通过W e b发布故障信息提供录波数据文件供下载等 综上分析应用功能模块划分如图6所示 图6主站系统的应用模块划分 F i g.6C l a s s i f i c a t i o no fm a s t e r s y s t e ma p p l i c a t i o nm o d n l e 5结语 本文对电网继电保护及故障信息处理主站系统进行了全面论述重点分析了主站系统的硬件软件平台构架及高级应用功能的设计并分析了主站系统的安全可靠性和合理性该系统已经实现并已在江苏省调福建省调得到了较好的应用从实际应用效果和发展趋势来看该主站系统在以下几个方面还有待进一步解决 a.目前子站系统与主站系统处理故障录波文件采用了全文传送的方式当多点故障时因为文件数据庞大而通信带宽有限造成了通信堵塞的间题未来较好的解决方案是子站系统将录波数据文件用特定的压缩算法例如动态哈尔曼算法或L Z S S L e m p e l-Z i v-S t o r e r-S z y m a n s k i算法56等压缩后再上传主站系统收到数据文件后在信息预处理模块中进行相应的解压缩从而加快数据文件的传输效率缓解通信堵塞间题另外视安全性的需要故障录波数据必要时可经过对称和非对称的加密处理及应用数字签名等加密技术7确保开放网络环境下数据传输的安全当然尽管传送速度加快了但数据文件的加解压缩和加解密过程也要付出一定的时间代价和数据无失真还原的风险实际应用中应对此权衡处理 .目前主站系统与子站系统之间的通信普遍采用I E C60870-103104通信协议由于这些通信协议本身的限制主站获得的故障和实时信息量是被动有限的这就制约了主站系统分析和监视故障的能力这一间题随着I E C61850协议的发布和应用未来将得到更好的解决 c.主站系统应进一步提高故障智能诊断水平增加故障辅助决策等功能例如可以提供网络等值计算继电保护整定计算故障状况评估和故障恢复辅助系统等模块使该系统真正发展成为一个全方位的故障处理系统 参考文献 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n c eE l e c t r i cP o w e rC o m p a n y ,F u z h o u350003,C h i n a )(4.J i a n g s u W i s c o mS y s t e m C oL t d ,N a n j i n g 2 10008,C h i n a )A s t r a c t :T h e p r o t e c t i v er e l a y i n g a n df a u l tr e c o r d e ri n f o r m a t i o n p r o c e s s i n g s y s t e mi sc o m p o s e do ft h es u b s t a t i o ns y s t e m,c o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka n dm a s t e r s y s t e m.T h ev a l u eo f t h ew h o l es y s t e mi se m b o d i e d i nt h ed e s i g no f t h em a s t e r s y s t e m.B a s e do n t h e o n -s i t e e X p e r i e n c e o f 220k V p o w e r n e t w o r k i n J i a n g s uP r o v i n c e a n dF u j i a nP r o v i n c e ,t h i s p a p e rm a i n l y d i s c u s s e s t h em a s t e rs y s t e m w i t hr e s p e c tt ot h eh a r d w a r e p l a t f o r m a r c h i t e c t u r e ,t h es o f t w a r e p l a t f o r m a r c h i t e c t u r ea n dt h ef u n c t i o n d e s i g n .I nd e s i g n i n g t h e h a r d w a r e p l a t f o r ma r c h i t e c t u r e ,t h e i n d e p e n d e n c e ,t h e s e c u r i t y ,a n d t h e r e l i a b i l i t y o f t h e s y s t e mh a v e b e e nc o n s i d e r e d .I n t h e d e s i g no f t h e s o f t w a r e p l a t f o r ma r c h i t e c t u r e ,t w o f e a s i b l e s c h e m e s a r e c o m p a r e d a n d t h e i r r a t i o n a l i t y i s a n a l y z e d .T h e f u n c t i o nd e s i g nd i v i d e s t h ew h o l e s y s t e mi n t o s o m e r a t i o n a l f u n c t i o nm o d u l e sb a s e do n t h e c l a s s i f i c a t i o no f f a u l t i n f o r m a t i o na n d t h e v a r i o u s a s p e c t s o f f a u l t a n a l y s i s .F i n a l l y ,s u g g e s t i o n s a r em a d e f o r i m p r o v i n g t h e c a p a b i l i t y o f t h em a s t e r s y s t e m.K e y w o r d s :p r o t e c t i v er e l a y i n g ;f a u l tr e c o r d e r ;f a u l t i n f o r m a t i o n p r o c e s s ;m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m (M I S );s y s t e m d e s i g n 2 9 2004 28(16> 电网继电保护及故障信息处理主站系统的设计和实现 作者：黄树帮， 叶留金， 袁宇波， 陈泾生， 周剑， 李涛 作者单位：黄树帮,叶留金,袁宇波(东南大学电气工程系,江苏省,南京市,210096)， 陈泾生(江苏省电力调度通信中心,江苏省,南京市,210024)， 周剑(福建省电力调度通信中心,福建省,福州市 ,350003)， 李涛(江苏东大金智软件股份有限公司,江苏省,南京市,210008) 刊名： 电力系统自动化 英文刊名：AUTOMATION OF ELECTRIC POWER SYSTEMS 年，卷(期)：2004,28(16) 被引用次数：17次 参考文献(7条) 1.倪益民;丁杰;赵金荣电网继电保护及故障信息管理系统的设计和实现(PTS3000 Protective and Fault Information Management System of Power Systems)[期刊论文]-电力系统自动化 2003(17) 2.张劲;章坚明;朱炳铨220 kV继电保护故障信息处理系统的设计(Design of 220 kV Relay Protection and Fault Information System)[期刊论文]-电力系统自动化 2003(11) 3.袁宇波;丁俊键;陆于平基于Internet/Intranet的电网继电保护及故障信息管理系统(Automatic Management Information System for Protective Relaying and Fault Recorder Based on Internet/Intranet)[期刊论文]-电力系统自动化 2001(17) 4.刘志超;黄俊;承文新电网继电保护及故障信息管理系统的实现(Implement of Management Information System for Protective Relaying and Fault Recorder)[期刊论文]-电力系统自动化 2003(01) 5.张超;房若季改进的LZSS压缩算法在故障信息文件远传中的应用(Application of Removed LZSS Algorithm in Remote Transmission of Fault 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(2)其他各段，如根据实际选用的定值，不经方向元件也能保证选择性和一定灵敏度时，也不宜经方向元件控制。 (3)对平行双回线，特别是对采用单相重合闸的平行双回线，如果互感较大，其保护有关延时段必要时也包括灵敏一段，一般以经过零序方向元件控制为宜，因为这样可以不必考虑非全相运行情况下双回线路保护之间的配合关系，从而可以改善保护工作性能。 (4)方向继电器的动作功率，应以不限制保护动作灵敏度为原则，一般要求在发生接地故障且当零序电流为保护起动值时，尚应有2以上的灵敏度。 58.大短路电流接地系统中．输电线路接地保护方式主要有哪几种? 答：大短路电流接地系统中，输电线路接地保护方式主要有：纵联保护(相差高频、方向高频等)、零序电流保护和接地距离保护等。 59．什么是零序保护?大短路电流接地系统中为什么要单独装设零序保护? 答：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电 电力系统继电保护试题以与答案 一、单项选择题 ( 每小题2 分，共30 分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。 )1．1 电流保护 I 段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( ③ )①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏2．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( ③ )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ② )①最大运行方式②最小运行方式③正常运行方式④事故运行方式4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( ② ) 。①100％②2／3③1／3④ 00①UAB②-UAB③UB④-UC6．电流速断保护定值不能保证( ② ) 时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。①速动性②选择性③灵敏性④可靠性7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏 I 段保护在非全相运行时需( ④ ) 。①投入运行②有选择性的投入运行③有选择性的退出运行④退出运行8．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( ③ ) 的后果。①拒动②误动③正向故障拒动或反向故障误动④损坏9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB( ④ )①原边匝数②副边匝数③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小10．距离 II段的动作值应按分支系数Kfz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(② ) 。①速动性②选择性0③灵敏性④可靠性11．相间短路的阻抗继电器采用接线。例如 I =IU A③UA-UB④ UA12．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(①) 。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性13．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( ③ ) 。①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号14．相高频保护用 I1+KI2 为操作电流， K=68，主要是考虑( ③ )相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。①正序电流②零序电流③负序电流④相电流15．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( ③ ) 课程设计报告 课程名称电力系统继电保护 设计题目110kV线路距离保护的设计 设计时间2016-2017学年第一学期 专业年级电气134班 姓名王学成 学号 2013011983 提交时间 2016年12月19日 成绩 指导教师何自立许景辉 水利与建筑工程学院 第1章、概述 (2) 1.1距离保护配置 (2) 1.1.1主保护配置 (2) 1.1.2后备保护配置 (3) 1．2零序保护配置 (4) 1.2.1零序电流I段（速断）保护 (4) 1.2.2零序电流II段保护 (5) 第2章、系统分析 (5) 2.1故障分析 (5) 2.1.1故障引起原因 (5) 2.1.2故障状态及其危害 (5) 2.1.3 短路简介及类别 (6) 2.2输电线路保护主要形式 (7) （1）电流保护 (7) （2）低电压保护 (7) （3）距离保护 (7) （4）差动保护 (7) 2.3对该系统的具体分析 (8) 2.3.1对距离保护的分析 (8) 2.3.2对零序保护的分析 (8) 2.4整定计算 (8) 2.4.1距离保护的整定计算 (8) 2.4.2零序保护的整定计算 (14) 2.4.3结论 (20) 2.5原理图及动作分析 (20) 2.5.1原理图 (20) 2.5.2动作分析 (22) 第3章、总结 (22) 摘要 距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，又称阻抗保护。当系统正常运行时，保护装置安装处的电压为系统的额定电压，电流为负载电流，而发生短路故障时，其电压降低、电流增大。因此，电压和电流的比值，在正常状态下和故障状态下是有很大变化的。由于线路阻抗和距离成正比，保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗，也反映了保护安装处到短路点的距离。所以可按照距离的远近来确定保护装置的动作时间，这样就能有选择地切除故障。 本设计为输电线路的距离保护，简述了输电线路距离保护的原理具体整定方法和有关注意细节，对输电网络距离保护做了详细的描述，同时介绍了距离保护的接线方式及阻抗继电器的分类，分析了系统振荡系统时各发电机电势间的相角差随时间周期性变化和短路过渡电阻影响。最后通过MATLAB建模仿真分析本设计的合理性，及是否满足要求。 关键词：距离保护；整定计算； 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（）。 是断 晃 1、零序电流速断保护的整定原则是什么？答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流；当系统采用单相重合闸时，应躲过非全相振荡时出现的最大 零序电流。 1、零序电流速断保护的整定原则是什么？答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流,躲过断路器三相触头不同期合闸所产生的最大零序电流；当系统采用单相重合闸时，应躲过非全相振荡时出现的最大零序电流。 2、方向性电流保护为什么有死区？死区由何决定？如何消除？答：当保护安装处附近发生三相短路时，由于母线电压降低至零，方向元件不动作，方向电流保护也将拒动，出现死区。死区长短由方向继电器最小动作电压及背后系统阻抗决定。消除方法常采用记忆回路。 3、何谓功率方向继电器90°接线方式？它有什么优点答：是指在三相对称的情况下，当时，加入继电器的电流如和电压相位相差90°。优点：第一，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高；第二，选择继电器的内角后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性。 4、与变压器纵差保护相比，发电机的纵差动保护有何特点？答：与变压器相比，发电机纵差保护不存在不平衡电流大特点，但在发电机中性点及附近发生相间故障时，发电机纵差保护存在有死区，因此，保护存在有如何减小死区提高保护灵敏度的问题 45、断流器失灵保护是答案：当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，以使停电范围限制为最小的一种更后备保护。 答案：纵连差动保护 4、发电机的故障类型。 答案：发电机的故障类型有定子绕组相间短路，定子绕组一相的匝间短路和定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地，转子励磁回路励磁电流消失。 5、发电机的不正常运行状态。 答案：由于外部短路电流引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序电流和过负荷；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率等 10、什么是励磁涌流。 答案：当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，铁心中的测通迅速变为原来的2倍，铁心严重饱和，励磁电流剧烈增大，可以达到额定电流的6-8倍，这个电流就叫励磁涌流。 13、前加速的优点及适用场合。 答案：第一，能够快速地切除瞬时性故障。第二，可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，提高重合闸的成功率。第三，能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6—0.7倍的额定电压以上，提高电能质量。第四，使用的设备少，简单经济。 适用于35KV以下由发电厂和重要牵引变电所引出的直配线路。 14、后加速的优点。 答案：第一，第一次是有选择的切除故障，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的动作而后以重合闸来纠正。 第二，保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然有选择性。 第三，和前加速相比，使用中不受网络结构和符合条件的限制，一般说来是有利而无害的。 18、什么是输电线的纵联保护？ 答案：输电线的纵联保护，就是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向连结起来，将各端的电气量传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路，理论上具有绝对的选择性。 23、电流保护的接线方式是指什么，相间短路的电流保护的接线方式有哪几种方式？ 答案：电流保护的接线方式是指保护中电流继电器与电流互感器之间的连接方式。对相间短路的电流保护，目前广泛采用的是三相星型接线和两相星形接线两种方式。 25、大电流接地系统中，为什么有时加装方向继电器组成零序电流方向保护？ 答案：大电流接地系统中，如线路两端的变压器中性点都接地，那么当线路上发生接地短路时，在故障点与变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电的辐射型电网 大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求（ ） 。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （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 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （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 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、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（ ）。 （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 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （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 9、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 ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )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 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D 前言 《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。 1 所做设计要求 电网接线图 × × × ×cosφ=0.85X〃＝0.129 X〃＝0.132 cosφ=0.85cosφ=0.8cosφ=0.8cosφ=0.8 图示110kV 单电源环形网络：（将AB 线路长度改为45km,CD 长度改为20km ） （1)所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Ｙn ，d11接线； （2）发电厂的最大发电容量为（2×25+50）ＭＷ，最小发电容量为2×25ＭＷ； （3）网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行； （4）允许的最大故障切除时间为； （5)线路AC 、BC 、AB 、CD 的最大负荷电流分别为250、150、230和140Ａ，负荷自起动系数5.1 ss K ； 2005/2006学年第二学期 《继电保护》复习题 使用班级：发电（3）041、发电（3）042、发电（3）043 第一章绪论 一、填空题： 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应______________，电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置一般应____________。 2、继电保护的灵敏性是指其对于保护范围内发生故障或不正常工作状态的_________。通常用衡量。 3、继电保护的选择性是指继电保护动作时，只能把从系统中切除，使系统的继续运行。尽量缩小停电范围。 4、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 5、继电保护装置一般是由测量部分、和三个主要部分组成。 6、继电保护按作用不同可分为、和辅助保护。 二、判断题： （）1、电气设备过负荷时，继电保护装置应将过负荷设备从系统中切除。（）2、电力系统故障时，继电保护装置只发出信号，不切除故障设备。 （）3、电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置不但发出信号，同时也要把不正常工作的设备切除。 （）4、继电保护装置的误动作和拒动作都是可靠性不高的表现，它们对电力系统造成的危害程度相同。 （）5、继电保护装置的动作时间就是故障被切除的时间。 三、选择题： 1、继电保护动作时，要求仅将故障的元件或线路从电力系统中切除，使系统无故障部分继续运行，尽量缩小停电范围。这是继电保护的（）。 A、可靠性 B、选择性 C、灵敏性 2、电力系统短路时最严重的后果是（）。 A、电弧使故障设备损坏 B、使用户的正常工作遭到破坏 C、破坏电力系统运行的稳定性 3、快速保护的动作时间最快可达到0.02~0.04s；而断路器的动作时间最快可达到 0.06~0.15s。所以继电保护快速切除故障的时间为（）。 A、0.02~0.04s B、0.02~0.06s C、0.04~0.1s 四、问答题： 1、何谓主保护、后备保护？何谓远后备保护、近后备保护？ 答：主保护：反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择地切除故障的保护。后备保护：主保护或者断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护。 近后备：主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护实现的后备保护。 远后备：主保护或者断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护实现的后备保护。 2、继电保护的基本任务是什么? 答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，使故障元件免遭破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理。（3）与其他自动装置配合，解决在故障情况下提高供电可靠性的问题。 3、利用电力系统正常运行和故障时参数的差别，可以构成哪些不同原理的继电保护？ 实用文档 继电保护原理课程设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 1001 姓名： XXXXXX 学号： 201009028 指导教师： XXXXXX 交通大学自动化与电气工程学院 2013 年7月19日 1设计原始资料 1.1具体题目 如图1所示网络，系统参数为： φE =、G115X =Ω、G210X =Ω、G310X =Ω、 160km L =、340km L =、B-C 50km L =、C-D 30km L =、D-E 20km L =，线路阻抗0.4Ωkm ，rel 0.85 K =Ⅰ，rel rel 0.85 K K ==ⅡⅢ ，B-C.max 300A I =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =、SS 1.5K =、re 1.2K =。 图1 系统网络图 1.2完成的容 实现对线路保护3以及保护4的三段距离保护设计。 2设计的课题容 2.1设计规程 在距离保护中应满足四个基本要求，可靠性、选择性、速动性和灵敏性。它们紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体系统运行矛盾的主要方面，配置、配合、整定每个电力原件的继电保护，充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。 本课题要完成3、4的距离保护，距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离，受系统运行方式影响较小，保护围稳定。常用于线路保护。具体是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现。 2.2本设计的保护配置 (1)主保护配置：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备或线路故障的保护，距离保护的主保护主要是距离保护Ⅰ段和距离保 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。 电力系统继电保护课后习题答案 1 绪论 1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备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.它的作用包括:1.电力系统正常 运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，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。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本 电力系统继电保护试题以及答案 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分 1．过电流继电器的返回系数（B） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（B） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（A） A．有机会只切除一条线路B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（D） A．方向性B．可靠性 C．灵敏性D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（D） A．90°接线B．3 0、3 0 C.-3 、-3 D．-3 0、3 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（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．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（D） A．0°接线B．90°接线 C．3 0、3 0 D．A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A） A．测量阻抗增大，保护范围减小B．测量阻抗增大，保护范围增大 C．测量阻抗减小，保护范围减小D．测量阻抗减小，保护范围增大 9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（A） A．选择性B．可靠性 C．灵敏性D．速动性 10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（C） 电力系统继电保护问答 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】 电力系统继电保护问答 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行性、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。 (1)可行性是指保护该动体时应可行动作。不该动作时应可*不动作。可*性是对继电保护装置性能的最根本的要求。 (2)选择性是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切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。 (3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。 选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将 部分切除，电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 ，不应动作时 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 整定，其灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应 的距离，并根据距离的远近确定 的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中， 受过渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的 和 的原理实现的，因此它不反应 。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的 分量，其中以 为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动，即 ， 和 。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（ ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （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 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （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 6、有一整定阻抗为860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω 时，该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、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 《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（ ） 何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？ 答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。 2．流电路中，电流的频率、电感的感抗，电容的容抗各为多少？ 答：在直流电路中，电流的频率为零，电感的感抗为零，电容的容抗为无穷大。 3．用接有备用电源自投装置低压起动元件的电压互感器时,应注意什么? 答：应先将自投装置退出运行，然后停无压起动回路的电压互感器，以防自投装置误动作。 4．安装及大修后的电力变压器,为什么在正式投入运行前要做冲击合闸试验?冲击几次? 答：新安装及大修后的电力变压器在正式投入运行前一定要做冲击合闸试验，这是为了检验变压器的绝缘强度和机械强度，校验差动保护躲过励磁涌流的性能。新安装的设备应冲击五次，大修后设备应冲击三次。 5．导体焊接中应留意哪些问题？ 答：（1）应使用30W及以下的电烙铁（2）应用镊子夹住所焊的晶体管脚（3）焊接时间不能过长。 6．什么叫重合闸前加速？ 答：重合闸前加速保护，是当线路上（包括相邻线路）发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性动作跳闸，而后借助重合闸来纠正，这种方式称为重合闸前加速。 7．BCH-2型和BCH-1型差动继电器的特性有什么不同? 答：BCH-2型和BCH-1型差动继电器中有短路线圈，其避越变压器厉磁涌流的性能优越。BCH-1型差动继电器中有制动线圈，对其避越外部故障时不平衡电流的性能优越。一般采用BCH-2，当外部故障电流过大而使保护灵敏度不够时，采用BCH-1。 8．安装或二次回路经变动后,变压器差动保护须做哪些工作后方可正式投运? 答：新安装或二次回路经变动后的差动保护，应在变压器充电时将差动保护投入运行，带负荷前将差动保护停用，带负荷后测量负荷电流相量和继电器的差电压，正确无误后，方可将差动保护正式投入运行。 9．向电流保护为什么要采用按相起动? 答：按相起动是为了防止在非故障相电流作用下使方向电流保护误动作。 10．继电保护装置定期检验可分为哪三种？ 答：1）全部检验； 2）部分检验； 3）用装置进行断路器跳合闸试验； 11．35KV单侧电源线路应装设哪些相间短路保护？ 答：应装设一段或两段式电流、电压速断保护和过电流保护，由几段线路串联的单侧电源线 试题一 一、单项选择题(每小题2分，共30分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。) 1．电流保护I段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() ①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏 2．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()不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。 ①选择性②速动性③灵敏性④可靠性 3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ) ①最大运行方式②最小运行方式 ③正常运行方式④事故运行方式 4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( )。 ①100％②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接线的功率方向继电器，若I J =-Ic，则U J 应为( ) ①U AB ②-U AB ③U B ④-U C 6．电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。 ①速动性②选择性③灵敏性④可靠性 7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需()。 ①投入运行②有选择性的投入运行 ③有选择性的退出运行④退出运行 8．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( )的后果。 ①拒动②误动 ③正向故障拒动或反向故障误动④损坏 9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB ( ) ①原边匝数②副边匝数 ③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小 10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的( )。 ①速动性②选择性③灵敏性④可靠性 11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如I J =I B -I A 时，U J =( )。 ①U B ②U B -U A ③U A -U B ④U A 12．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( )。 ①选择性②速动性③灵敏性④可靠性 13．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( )。 ①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号电力系统继电保护问答
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