电力系统继电保护（第二版）
张保会尹项根主编
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。1.6线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？
答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。
1.8后备保护的作用是什么？
答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。
2.6为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？
答：定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起远后备保护的作用。当远处短路时，应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作，这就要求保护必须在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流也要逐级增加。否则，就有可能出现越级跳闸、非选择性动作现象的发生。由于电流速断只保护本线路的一部分，下一级线路故障时它根本不会动作，因而灵敏度不需要逐级配合。
2.11在双侧电源供电的网络中，方向性电流保护利用了短路时电气量的什么特征解决了仅利用电流幅值特征不能解决的问题？
答：在双侧电源供电网络中，利用电流幅值特征不能保证保护动作的选择性。方向性电流保护利用短路时功率方向的特征，当短路功率由母线流向线路时表明故障点在线路方向上，是保护应该动作的方向，允许保护动作。反之，不允许保护动作。用短路时功率方向的特征解决了仅用电流幅值特征不能区分故障位置的问题，并且线路两侧的保护只需按照单电源的配合方式整定配合即可满足选择性。
2.12功率方向判别元件实质上是在判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候要求它动作最灵敏？答：功率方向判别元件实质是判别加入继电器的电压和电流之间的相位，并且根据一定关系[cos(+a)是否大于0]判别初短路功率的方向。为了进行相位比较，需要加入继电器的电压、电流信号有一定的幅值（在数字式保护中进行相量计算、在模拟式保护中形成方波），且有最小的动作电压和电流要求。当短路点越靠近母线时电压越小，在电压小雨最小动作电压时，就出现了电压死区。在保护正方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应该动作最灵敏。
2.14为了保证在正方向发生各种短路时功率判别元件都能动作，需要确定接线方式及内角，请给出90°接线方式正方向短路时内角的范围。
答：(1)正方向发生三相短路时，有0° (2)正方向发生两相短路，当短路点位于保护安装处附近，短路阻抗Z d《Z s时，0° 远离保护安装处，且系统容量很大Z d》Z s时，-30° 综合三相和各种两相短路的分析得出，当0°<<90°时，使方向继电器在一切故障情况下都能动作的条件应为30° 2.17在中性点直接接地系统中，发生接地短路后，试分析、总结：(1)零序电压、电流分量的分布规律； (2)负序电压、电流分量的分布规律；(3)正序电压、电流分量的分布规律。 答：(1)零序电压——故障点处零序电压最高，距故障点越远零序电压越低，其分布取决于到大地间阻抗的大小。零序电流——由零序电压产生，由故障点经线路流向大地，其分布主要取决于送电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，与电源点的数目和位置无关。(2)负序电压——故障点处负序电压最高，距故障点越远负序电压越低，在发电机中性点上负序电压为零。负序电流的分布取决于系统的负序阻抗。 (3)正序电压——越靠近电源点正序电压数值越高，越靠近短路点正序电压数值越低。正序电流的分布取决于系统的正序阻抗。 2.23图2.59所示系统中变压器中性点全部不接地，如果发生单相接地，试比较故障线路与非故障线路中零序电流、零序电压、零序功率方向的差异。 答：零序电流：在非故障线路中流过的电流其数值等于本身的对地电容电流，在故障线路中流过的零序电流数值为全系统所有非故障元件对地电容电流之和。零序电压：全系统都会出现量值等于相电压的零序电流，各点零序电压基本一样。零序功率方向：在故障线路上，电容性无功功率方向为线路流向母线；在非故障线路上，电容性无功功率方向为母线流向线路。 3.1距离保护是利用正常运行与短路状态间的哪些电气量的差异构成的？ 答：电力系统正常运行时，保护安装处的电压接近额定电压，电流为正常负荷电流，电压与电流的比值为负荷阻抗，其值较大，阻抗角为功率因数角，数值较小；电力系统发生短路时，保护安装处的电压变为母线残余电压，电流变为短路电流，电压与电流的比值变为保护安装处与短路点之间一段线路的短路阻抗，其值较小，阻抗角为输电线路的阻抗角，数值较大，距离保护就是利用了正常运行与短路时电压和电流的比值，即测量阻抗之间的差异构成的。 3.2什么是保护安装处的负荷阻抗？ 答：负荷阻抗是指在电力系统正常运行时，保护安装处的电压（近似为额定电压）与电流（负荷电流）的比值。因为电力系统正常运行时电压较高、电流较小、功率因数较高（即电压与电流之间的相位差较小），负荷阻抗的特点是量值较大，在阻抗复平面上与R轴之间的夹角较小。 3.6在本线路上发生金属性短路，测量阻抗为什么能够正确反应故障的距离？ 答：电力系统发生金属性短路时，在保护安装处所测量U m降低，I m增大，它们的比值Z m变为短路点与保护安装处之间短路阻抗Z k;对于具有均匀参数的输电线路来说，Z k与短路距离L k成正比关系，即 Z m=Z k=Z1L k(Z1=R1+jX1,为单位长度线路的复阻抗)，所以能够正确反应故障的距离。 3.7距离保护装置一般由哪几部分组成？简述各部分的作用。 答：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，它们的作用分述如下： (1)启动部分：用来判别系统是否发生故障。系统正常运行时，该部分不动作；而当发生故障时，该部分能够动作。通常情况下，只有启动部分动作后，才将后续的测量、逻辑等部分投入工作。 (2)测量部分：在系统故障的情况下，快速、准确地测定出故障方向和距离，并与预先设定的保护范围相比较，区内故障时给出动作信号，区外故障时不动作。 (3)振荡闭锁部分：在电力系统发生振荡时，距离保护的测量元件有可能误动作，振荡闭锁元件的作用就是正确区分振荡和故障。在系统振荡的情况下，将保护闭锁，即使测量元件动作，也不会出口跳闸；在系统故障的情况下，开放保护，如果测量元件动作且满足其他动作条件，则发出跳闸命令，将故障设备切除。 (4)电压回路断线部分：电压回路断线时，将会造成保护测量电压的消失，从而可能使距离保护的测量部分出现误判断。这种情况下应该将保护闭锁，以防止出现不必要的误动。 (5)配合逻辑部分：用来实现距离保护各个部分之间的逻辑配合以及三段式保护中各段之间的时限配合。 (6)出口部分：包括跳闸出口和信号出口，在保护动作时接通跳闸回路并发出相应的信号。 3.8为什么阻抗继电器的动作特性必须是一个区域？ 答：阻抗继电器在实际情况下，由于互感器误差、故障点过度电阻等因素影响，继电器实际测量到的Z m 一般并不能严格地落在与Z set同向的直线上，而是落在该直线附近的一个区域中。为保证区内故障情况下阻抗继电器都能可靠动作，在阻抗复平面上，其动作的范围应该是一个包括Z set对应线段在内，但在Z set 的方向上不超过Z set的区域，如圆形区域、四边形区域、苹果形区域、橄榄形区域等。 3.10解释什么是阻抗继电器的最大灵敏角，为什么通常选定线路阻抗角为最大灵敏角？ 答：当测量阻抗Z m的阻抗角与正向整定阻抗Z set1的阻抗角相等时，阻抗继电器的动作阻抗最大，正好等于Z set1,即Z op=Z set1,此时继电器最为灵敏，所以Z set1的阻抗角又称为最灵敏角。选定线路阻抗角为最大灵敏角，是为了保证在线路发生金属性短路的情况下，阻抗继电器动作最灵敏。 3.11导出具有偏移圆特性的阻抗继电器的绝对值比较动作方程和相位比较动作方程。 3.12阻抗继电器的绝对值比较动作方程和相位比较动作方程之间的关系是什么？ 3.17什么是最小精确工作电流和最小精确工作电压？测量电流或电压小于最小精工电流或电压时会出现什么问题？ 答：通常情况下，在阻抗继电器的最灵敏角方向上，继电器的动作阻抗就等于其整定阻抗，即Z op=Z set。但是当测量电流较小时，由于测量误差、计算误差、认为设定动作门槛等因素的影响，会使继电器的动作阻抗变小，使动作阻抗降为0.9Z set对应的测量电流，称为最小精确工作电流，用I ac.min表示。 当测量电流很大时，由于互感器饱和、处理电路饱和、测量误差加大等因素的影响，继电器的动作阻抗也会减小，使动作阻抗降为0.9Z set对应的测量电流，称为最大精确工作电流，用I ac.max表示。 最小精工电流与整定阻抗也会减小，使动作阻抗降为0.9Zset对应的测量电流，称为最大精确工作电流，用I ac.max表示。 最小精工电流与整定阻抗值的乘积，称为阻抗继电器的最小精工电压，常用U ac.min表示。 当测量电流或电压小于最小精工电流电压时，阻抗继电器的动作阻抗将降低，使阻抗继电器的实际保护范围缩短，可能引起与之配合的其他保护的非选择性动作。 3.19什么是助增电流和外汲电流？它们对阻抗继电器的工作有什么影响？ 3.21什么是电力系统的振荡？振荡时电压、电流有什么特点？阻抗继电器的测量阻抗如何变化？ 答：电力系统中发电机失去同步的现象，称为电力系统的振荡；电力系统振荡时，系统两侧等效电动势间的夹角δ在0°~360°范围内作周期性变化，从而使系统中各点的电压、线路电流、距离保护的测量阻抗也都呈现周期性变化。在系统两端电动势相等的条件下，测量阻抗按下式的规律变化，对应的轨迹如Page100图3.32所示。 3.22采用故障时短时开放的方式为什么能够实现振荡闭锁？开放时间选择的原则是什么？ 答：1、利用电流的负序、零序分量或突变量，实现振荡闭锁。2、当系统发生故障时，短时开放距离保护允许保护出口跳闸称为短时开放。若在开放的时间内，阻抗继电器动作，说明故障点位于阻抗继电器的动作范围之内，将故障线路跳开；若在开放的时间内阻抗继电器未动作，则说明故障不在保护区内，重新将保护闭锁。 开放时间选择的原则：T dw称为振荡闭锁的开放时间，或称允许动作时间，它的选择要兼顾两个方面：一是要保证在正向区内故障时，保护I段有足够的时间可靠跳闸，保护Ⅱ段的测量元件能够可靠启动并实现自保持，因而时间不能太短，一般不应小于0.1s；二是要保证在区外故障引起振荡时，测量阻抗不会在故障后的T dw时间内进入动作区，因而时间又不能太长，一般不应大于0.3s。 4.2纵联保护与阶段式保护的根本差别是什么？ 答：纵联保护与阶段式保护的根本差别在于，阶段式保护仅检测、反应保护安装处一端的电气量，其无延时的速动段（即第Ⅰ段）不能保护全长，只能保护线路的一部分，另一部分则需要依靠带有一定延时的第Ⅱ段来保护；而纵联保护通过通信联系，同时反应被保护线路两端的电气量，无需延时配合就能够区分出区内故障与区外故障，因而可以实现线路全长范围内故障的无时限切除。 4.4输电线路纵联保护中通道的作用是什么？Page119 4.5通道传输的信号种类、通道的工作方式有哪些？ 答：在纵联比较式保护中，通道中传送的信号有三类，即闭锁信号、允许信号和跳闸信号。在纵联电流差动保护中，通道中传送的是线路两端电流的信息，可以是用幅值、相角或实部、虚部表示的相量值，也可以是采样得到的离散值。在纵联电流相位差动保护中，通道中传送的是表示两端电流瞬时值为正（或负）的相位信息，例如，瞬时值为正半周时有高频信息，瞬时值为负半周时无高频信息，检测线路上有高频信息的时间，可以比较线路两端电流的相位。不同的通道有不同的工作方式，对于载波通道而言，有三种工作方式，即正常无高频电流方式、正常有高频电流方式和移频方式。对于光纤及微波通道，取决于具体的通信协议形式。 4.12输电线路纵联电流差动保护在系统振荡、非全相运行期间，会否误动，为什么？ 答：系统振荡时，线路两侧通过同一个电流，与正常运行及外部故障时的情况一样，差动电流为量值较小的不平衡电流，制动电流较大，选取适当的制动特性，就会保证不误动作。非全相运行时，线路两侧的电流也为同一个电流，电流纵联差动保护也不误动作。 4.14为什么纵联电流差动保护要求两侧测量和计算的严格同步，而方向比较式纵联差动保护原理则无两侧同步的要求？ 4.20什么是闭锁角，由什么决定其大小，为什么保护必须考虑闭锁角，闭锁角的大小对保护有何影响？ 4.21什么是相继动作，为什么会出现相继动作，出现相继动作对电力系统有何影响？ 答：在输电线路保护中，一侧保护先动作跳闸后，另一侧保护才能动作的现象称为相继动作。 随着被保护线路的增长，为了保证区外故障时不误动作，要求保护的闭锁角增大，从而使动作区域变小，内部故障时有可能进入保护的不动作区。由于在内部故障时高频信号的传输延时对于电流相位超前侧和滞后侧的影响是不同的，对于滞后的N侧来说，超前侧M发出的高频信号经传输延迟后，相当于使两者之间的相位差缩小，高频信号的间断角加大，有利于其动作，所以N侧是可以动作的；但对于超前的M侧来说，N侧发来的信号经延时后相对于加大了两侧电流的相位差，使M侧感受到的高频信号的间断角变得更小，有可能小于整定的闭锁角，从而导致不动作。为解决M端不能跳闸问题，当N侧跳闸后，停止发高频信号，M侧只能收到自己发的高频信号，间隔180°，满足跳闸条件随之跳闸。出现相继动作后，保护相继动作的一端故障切除的时间变慢。 5.2何为瞬时性故障，何谓永久性故障？ 答:当故障发生并切除故障后，经过一定延时故障点绝缘强度恢复、故障点消失，若把断开的线路断路器再合上就能够恢复正常的供电，则称这类故障是瞬时性故障。如果故障不能自动消失，延时后故障点依然存在，则称这类故障是永久性故障。 5.3在超高压电网中使用三相重合为什么要考虑两侧电源的同期问题，使用单项重合闸是否需要考虑同期问题？ 答：三项重合闸时，无论什么故障均要切除三项故障，当系统网架结构薄弱时，两侧电源在断路器跳闸以后可能失去同步，因此需要考虑两侧电源同期问题；单相故障时只跳单相，使两侧电源之间仍然保持两相运行，一般是同步的；因此，单相重合闸一般不考虑同期问题。 5.5如果必须考虑同期合闸，重合闸是否必须装检同期元件? 答：如果必须考虑同期合闸，也不一定必须装检同期元件。当电力系统之间联系紧密(具有三个以上的回路)，系统的结构保证线路两侧不会失步，或当两侧电源有双回路联系时，可以采用检查另一线路是否有电流来判断两侧电源是否失去同步。 5.12什么是重合闸前加速保护？ 答：所谓前加速就是当线路第一次故障时，靠近电源端保护无选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再有选择性的切除故障。 5.13什么是重合闸后加速保护？ 答：所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择性的动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。 6.1变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态？它们与线路相比有何异同？ 答：变压器故障可以分为油箱外和油箱内两种故障，油箱外得故障主要是套管和引出线上发生相间短路和 接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起的冷却能力下降等。此外，对于中性点不接地运行的星形接线变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件的过热。 油箱外故障与线路的故障基本相同，都包括单相接地故障、两相接地故障、两相不接地故障和三相故障几种形式，故障时也都会出现电压降低、电流增大等现象。油箱内故障要比线路故障复杂，除了包括相间故障和接地故障外，还包括匝间故障、铁芯故障等，电气量变化的特点也较为复杂。 6.3关于变压器纵差保护中的不平衡电流与差动电流在概念上有何区别与联系？引起差动电流的原因。答：差动电流指被保护设备内部故障时，构成差动保护的各电流互感器的二次电流之和（各电流互感器的参考方向均指向被保护设备时）。不平衡电流指在正常及外部故障情况下，由于测量误差或者变压器结构、参数引起的流过差动回路电流。 6.11对比变压器过电流保护和线路过电流保护的整定原则的区别在哪里？ 答：线路的过电流保护为保证在正常情况下各条线路上的过电流保护绝对不动作，显然保护装置的启动电流必须大于该线路上出现的最大负荷电流I L.max；同时还必须考虑到外部故障切除后电压恢复，负荷自启动电流作用下保护装置必须能够返回，其返回电流应大于负荷自启动电流，一般考虑后一种情况整定。 变压器过电流保护：(1)对并列运行的变压器，应考虑切除一台最大容量变压器时，在其他变压器中出现的过负荷。当各台变压器容量相同时，按负荷在剩余的变压器中平均分配计算，有I L.max=(n/n-1)I N式中，n为并列运行变压器的可能最少台数；I N为每台变压器的额定电流。(2)对降压变压器，应考虑电动机自启动时的最大电流，即I`L.max=K ss I`L.max式中，I`L.max为正常时的最大负荷电流（一般为变压器的额定电流）；K ss为综合负荷的自启动系数。对于110KV的降压变电所，低压6~10KV侧取K ss=1.5~2.5；中压35KV侧取K ss=1.5~2。 按上述原则整定时，有可能会出现灵敏度不足的情况，这时通常需要配置低压启动的过流保护或复合电压启动时的过电流保护。 6.12与低电压启动的过电流保护相比，复合电压启动的过电流保护为什么能够提高灵敏度？ 答：复合电压启动时的过电流保护将原来的三个低电压继电器改由一个负序过电压继电器U2〉（电压继电器接于负序电压滤过器上）和一个接于线电压上的低电压继电器U〈组成。由于发生各种不对称故障时，都能出现负序电压，故负序过电压继电器U2〉作为不对称故障的电压保护，而低电压继电器U〈则作为三相短路故障时的电压保护。过电流继电器和低电压继电器的整定原则与低电压启动过电流保护相同。负序过电压继电器的动作电压按躲过正常运行时的负序滤过器出现的最大不平衡电压来整定，通常取U2.set=（0.06~0.12）U N该定值较小，使负序电压继电器动作的灵敏度远大于低电压继电器，所以，复合电压启动过电流保护在不对称故障时电压继电器的灵敏度高。 6.13三绕组变压器相间后备保护的配置原则是什么？ 答：三绕组变压器的相间短路的后备保护在作为相邻元件的后备时，应该有选择性地只跳开近故障点一侧的断路器，保证另外两侧继续运行，尽可能的缩小故障影响范围；而作为变压器内部故障的后备时，应该都跳开三侧断路器，使变压器退出运行。 6.14零序电流保护为什么在各段中均设两个时限？ 答：在变压器零序电流保护中，要考虑缩小故障影响范围的问题。每段零序电流可设两个时限，并以较短的时限动作于缩小故障影响范围（跳母联等），以较长的时限断开变压器各侧断路器。 7.3写出发电机标积制动和比率制动差动原理得表达式。图Page198、Page199 (1)标积制动。 令差动电流为I d= | I`1+I`2 | 制动电流为I res=2√| I`1I`2cos(180°-θ)| 当cos(180°-θ)大于等于0 0 当cos(180°-θ)小于0 则标积制动的纵差保护的动作判据为（I d≥K s I res）∩（I d≥I dmin) 式中，Ks为标积制动系数，θ为I`1和I`2的夹角。 (2)比率制动。 令差动电流为Id= I`1+I`2 制动电流为I res=|(I`1-I`2)/2| 则比率制动式纵差保护的动作方程为 I d＞K(I res-I res.min)+I d.min，当I res＞I res.mim I d＞I d.min，当I res≤I res.min 式中，I res.min成为拐点电流；I d.min为启动电流；K为制动线斜率. 7.4发电机的完全差动保护为何不反应匝间短路故障，变压器差动保护能反应吗？ 答；发电机的完全差动保护引入发电机定子机端和中性点的全部相电流I1和I2，在定子绕组发生同相匝间短路时两侧电流仍然相等，保护将不能够动作。变压器匝间短路时，相当于增加了绕组的个数，并改变了变压器的变比，此时变压器两侧电流不再相等，流入差动继电器的电流将不在为零，所以变压器纵差动保护能反应绕组的匝间短路故障。 8.2试述判别母线故障的基本方法。 答：(1)全电流差动原理判别母线故障。在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为∑I pi=0；当母线上发生故障时，所有与母线连接的元件都向故障点供给短路电流或流出残留的负荷电流，按基尔霍夫电流定律，有∑I pi=I k(短路点的总电流)。 (2)电流相位差动原理判别母线故障。如从每个连接元件中电流的相位来看，则在正常运行以及外部故障时，则至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的，具体说来，就是电流流入的元件和电流流出的元件这两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其他元件中的电流是接近同相位的。 8.6简述何谓断路器失灵保护。 答：所谓断路器失灵保护，是指当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲，但其断路器拒绝跳闸时，能够以较短的时限切除与其接在同一条母线上的其他断路器，以实现快速后备同时又使停电范围限制为最小的一种后备保护。 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 ) 《电力系统继电保护》练习题A答案 一、名词解释 1．输电线路纵联保护：是用某种通信通道将输电线端或各端（对于多端线路）的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率方向等）传送到对端，将各端的电气量进行比较，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。 2．低频减载：又称自动按频率减负载，或称低周减载（简称为AFL），是保证电力系统安全稳定的重要措施之一。当电力系统出现严重的有功功率缺额时，通过切除一定的非重要负载来减轻有功缺额的程度，使系统的频率保持在事故允许限额之内，保证重要负载的可靠供电。 3．变电站综合自动化：主要将变电站的二次设备（测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术和网络技术联结起来，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和继电保护，并与调度通信，实现电力系统统一调度、控制的计算机网络。 4．重合闸：在电力系统中，当断路器跳闸之后，能够自动地将断路器重新合闸的装置。 5．横差动保护：在正常运行的时候，各绕组中的电动势相等，流过相等的负荷电流。而当任一绕组发生匝间短路时，绕组中的电动势就不再相等，因而会出现因电动势差而在各绕组间产生均衡电流。利用这个环流，可以实现对发电机定子绕组匝间短路的保护，即横差动保护。 6．低频减载：又称自动按频率减负载，或称低周减载（简称为AFL），是保证电力系统安全稳定的重要措施之一。当电力系统出现严重的有功功率缺额时，通过切除一定的非重要负载来减轻有功缺额的程度，使系统的频率保持在事故允许限额之内，保证重要负载的可靠供电。 二、简答 1．在继电保护中为什么经常采用中间继电器 答： （1）电流继电器的触点容量比较小，不能直接接通跳闸线圈，所以先起动中间继电器（增加触点容量），然后再由中间继电器的触点(容量大)去跳闸； （2）当线路上装有管型避雷器时，利用中间继电器来增大保护装置的固有动作时间，以防止管型避雷器放电时引起速断保护的误动作。 2．网络型微机保护装置的优点有哪些 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； 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 将故障 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 发出信号 。 2、继电保护的可靠性就是指保护在应动作时 不拒动 ,不应动作时 不误动 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 最大短路电流 整定,其灵敏性通常用 保护范围的大小 来表示。 4、距离保护就是反应 故障点到保护安装处 的距离,并根据距离的远近确定 动作时间 的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器与全阻抗继电器中, 方向圆阻抗继电器 受过渡电阻的影响最大, 全阻抗继电器 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护就是通过比较被保护线路首末端电流的 大小 与 相位 的原理实现的,因此它不反应 外部故障 。 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 高次谐波 分量,其中以 二次谐波 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 采用速饱与中间变流器, 二次谐波制动的方法 与 间断角鉴别的方法 。 二、单项选择题(每题1分,共12分) 1、电力系统最危险的故障就是( C )。 (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( C )。 (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,就是为了( 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 4、三段式电流保护中,保护范围最小的就是( A ) (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, ( B )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( A )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 )。 (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( 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 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 ) (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( C )。 (A)均跳闸 (B)均闭锁 (C)保护1跳闸,保护2 闭锁 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 ； 精心整理 继电保护作业题 1.在如图所示的35Kv 电网中，已知，线路L1长度20公里，线路正序阻抗为0.4欧姆/公里，系统阻抗8欧姆，分别求线路L1出口出，50%处以及末端三相金属性短路时，流经其保护安装处的短路电流值。 2.如图所示网络，试对保护1进行三段式电流保护整定计算。已知：10.4/;Z km =Ω 1.25; 1.15; 1.2;I II III rel rel rel K K K ===自起动系数 1.5;ss K =电流继电器返回系0.85;re K = 解: （1（2（3max %l 电流（1即：（21II I t t =（3 保护（1）求动作电流1III set I ?。按躲过本线路可能流过的最大负荷电流来整定，即： (2）动作时限。应比相邻线路保护的最大动作时限高一个级差t ?，即： （3）灵敏系数校验。 1)作近后备时。利用最小运行方式下本线路末端发生两相金属性短路时流过保护的电流校验灵敏系数，即： min 11max 1)/37/)/0.487 3.45 1.5250.415III K B sen set III set S AB E I K I I Z Z l ??????==+==>+?满足要求。 2)作远后备时。利用最小运行方式下相邻线路末端（即K2点）发生两相金属性短路时流过保护的电流校验灵敏系数，即： min 11max 1()/2III K C S sen set III set S AC I E K I I Z Z l ?????= =+=,线路阻抗角，B 变上的 .max L ，负荷功率因数,阻抗测量元件返回系数取，电动机自启动系 2s ，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗，整定阻抗及动作时限。 解：1．计算线路阻抗 2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗 3满足要求) 4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗 最小负荷阻抗： 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。 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 继电保护试题答案 一、填空题（在下列各题的空格内填入恰当的内容，共20分，）： 1.测量保护交流回路对地绝缘电阻时，应使用1000V摇表，绝缘电阻阻值应 大于10M欧姆。 2.所谓继电保护的“四性”是选择性、快速性、灵敏性和可靠性。 3.在继电保护二次回路中，按机械强度要求，控制电缆或绝缘导线的芯线最小截面为： 强电控制回路，不应小于 1.5mm2；弱电控制回路，不应小于0.5mm2。 4.WFB-800变压器差动保护通常采用波形比较和二次谐波制动两种方法躲励 磁涌流。 5.防止跳跃继电器的电流线圈应接在防跳保持节点和跳闸线圈之间。 6.WXH-801(802)零序保护中使用的零序电压是自产3U0。 7.电压互感器二次回路通电试验时，为防止二次侧向一次侧反充电，应二次回路断开 外，还应一次熔断器取下或断开刀开关。 8.电流互感器的二次回路与电压互感器的二次回路，不得共用一根电缆，电流互感器 二次各相电流与中性线应置于同一电缆内；电压互感器二次各相电压与中性线 亦应置于同一电缆内。 9.当阻抗继电器的动作阻抗等于0·9倍整定阻抗时，流入继电器的最小电流称之 为最小精工电流，精工电流与整定阻抗的乘积称之为精工电压。 10.继电保护装置试验所用仪表的精度应为__0.5____级。 11.主要为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母差保护误动， 母差保护采用了电压闭锁元件。 12.WXH-801(802)装置跳闸出口采用了“三取二”闭锁，任一种保护压板退出后其__ 启动____元件不应退出，只是封锁其___跳闸__逻辑。 13.WMH-800母线保护装置要求母线上各元件TA的极性端必须一致；一般母联采 一组TA，装置默认母联TA的极性与I母上的元件一致。 14.“相-地”制电力线载波高频通道由输电线路、高频阻波器、耦合电容器、结合滤波 器_、高频电缆、保护间隙、接地刀闸、高频收发信机组成。 15.发电机与系统（或两个不同的系统）之间，同期并列的理想条件是__发电机电压与 系统电压大小相等、相位相同和频率相等。 16.在最大负荷情况下保护动作时，直流母线不应低于额定电压的_____80%_____，最 高不应超过额定电压的_____115%____。 17.WXH-801(802) 保护装置发告警Ⅰ包括_电流求和自检错、定值错、CT回路异 常、开出错。 18.WXH-802沟通三跳触点在重合方式在三重方式或停用、重合闸未充满电、 装置出现“致命”错误或装置失电时输出。 19.变压器励磁涌流的特点有______包含很大的非周期分量___、包含有大量的高次谐波 分量，并以二次谐波为主、_____励磁涌流出现间断_____。 20.在“二十五条重点要求”提出：为提高继电保护的可靠性，对重要的线路和设备必 须坚持设立两套互相独立主保护的原则，两套保护宜为不同原理和不同厂家 的产品。对重要元件应充分考虑后备保护的设置。 二、选择题（答案可能不唯一，多选或少选均不得分，共20分，每题１分）: 1.变压器的纵差动保护______ B______。 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） 第一章 1、继电保护在电力系统中的任务是什么 答：（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破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； （2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 2、什么是故障、异常运行和事故短路故障有那些类型相间故障和接地故障在故障分量上有何区别对称故障与不对称故障在故障分量上有何区别 答：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，这种情况下属于不正常运行状态。事故，就是指系统或其中一部分的工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。相间故障无零序分量。对称故障只有正序分量。 3、什么是主保护、后备保护什么是近后备保护、远后备保护在什么情况下依靠近后备保护切除故障在什么情况下依靠远后备保护切除故障 《 答：当本元件的主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护作为后备保护，由于这种后备作用是在主保护安装处实现，因此，称之为近后备保护。在远处实现对相邻元件的后备保护，称为远后备保护。 4、简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：基本原理：1、过电流保护2、低电压保护3、距离保护4、方向保护5、差动原理的保护6、瓦斯保护7、过热保护等。构成方式：1、测量部分2、逻辑部分3、执行部分 5、什么是电力系统继电保护装置 答：继电保护装置，就是指能反应电力系统中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装置。 6、电力系统对继电保护的基本要求是什么 答：1、选择性：继电保护动作的选择性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。2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。4、可靠性：保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应该误动作。 ~ 第二章 1、何谓三段式电流保护其各段是如何保证动作选择性的试述各段的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求以及原理接线图的特点。画出三段式电流保护各段的保护范围和时限配合特性图。 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。 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。 3、电力系统整定计算时不考虑过渡电阻的短路，称为___________短路。 4、输电线路的短路可分为___________、____________两类。 5、短路时总要伴随产生很大的_________，同时使系统中______降低。 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_____。 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_________。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 (A)快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。 5、为了限制故障的扩大，减轻设备的损坏，提高系统的稳定性，要求继电保护装置具有______。 (A)快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。 6、继电保护装置试验分为三种，它们分别是______。 (A)验收试验、全部检验、传动试验；（B）部分试验、补充检验、定期试验；（C）验收试验、定期检验、补充检验；（D）部分检查、定期检验、 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 一、单项选择题（选考15题，共30分） 1．反应故障时电流增大而动作的保护为（ B ） A．低电压保护B．过电流保护C．过负荷保护D．过电压保护 2．电力系统发生故障时，由故障设备(或线路)的保护首先切除故障，是继电保护（ B ）的要求。 A．速动性 B．选择性 C．可靠性 D．灵敏性 3．为防止电压互感器一、二次绕组间绝缘损坏击穿时，高电压窜入二次回路，危及人身安全，应将二次侧（ B ） A．屏蔽 B．接地 C．设围栏D．加防护罩 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，如果保护的动作时限相等，则两相不完全星形接线电流保护只切除一条线路的机会为（ B ）A．100％B．2／3 C．1／ D．0 5．功率方向继电器的潜动是指（ B ） A．只给继电器加入电流或电压时，继电器不动作。B．只给继电器加入电流或电压时，继电器就动作。 C．加入继电器的电流与电压反相时，继电器动作。D．与加入继电器的电流电压无关。 6．以下不属于功率方向继电器90°接线方式的是（ C ） A．U AB 、I C B．U BC 、I A C．U AC 、I B D．U CA 、I B 7．在中性点直接接地电网中发生接地短路时，零序电压最高处为（ C ） A．保护安装处B．变压器接地中性点处C．接地故障点处D．发电机接地中性点处 8．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．不补偿 9．反应相间短路的阻抗继电器接线方式是（ A ）A．0°接线B．90°接线C．3U o ，3I o D．27° 接线 10．阻抗继电器的精确工作电流是指，当φ K =φ sen ，对应于（ B ） A．Z act =时加入阻抗继电器的电流B．Z act =时加入阻抗继电器的电流 C．Z act =Z set 时加入阻抗继电器的电流D．Z act =时加入阻抗继电器的电流 11．在具有分支电源的电路中，由于助增电流的影响，一般有（ B ） A．测量阻抗增大，保护范围也增加。B．测量阻抗增大，保护范围缩小。 C．测量阻抗减小，保护范围缩小。D．测量阻抗减小，保护范围增加。 12．电力系统振荡时，阻抗继电器误动作，原因是（ C ） A．振荡中心在保护范围以外B．振荡中心在保护的反方向C．振荡中心在保护范围内D．振荡中心在相临线路上 13．实现输电线路纵差保护必须考虑的中心问题是（ C ）A．差动电流B．励磁涌流C．不平衡电流D．冲击电流 14．在比率制动差动继电器中，制动线圈的作用是抑制（ B ）A．励磁涌流B．稳态不平衡电流C．暂态不平衡电流D．短路电流 15．对于大型发电机，反应转子表层过热的主保护是（ C ） A．低电压起动的过电流保护B．复合电压起动的过电流保护C．负序电流保护D．阻抗保护 16.“四性”是对动作于跳闸的继电保护提出的基本要求，以下不属于“四性”要求的是 《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。 继电保护习题和答案 一、填空 1、电力系统相间短路的形式有（三相）短路和（两相）短路。 2、电力系统接地短路的形式有（两相）接地短路和（单相）接地短路。 3、电力系统发生相间短路时,（电压）大幅度下降,（电流）明显增大。 4、电力系统发生故障时,继电保护装置应（将故障部分切除）,电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应（发出信号）。 6、继电保护的选择性是指继电保护动作时,只能把（故障元件）从系统中切除（ 无故障部分）继续运行。 7电力系统切除故障的时间包括（继电保护动作）时间和（断路器跳闸）的时间。 8、继电保护的灵敏性是指其对（保护范围内）发生故障或不正常工作状态的（反应能力）。 9、继电保护的可靠性是指保护在应动作时（不拒 动）,不应动作时（不误动）。 10、继电保护装置一般是由测量部分、（逻辑部分）和（执行部分）组成。 三、选择题 5、线路保护一般装设两套,两套保护的作用是（ B ）。 (A)主保护； (B)一套为主保护,另一套为后备保护； (C)后备保护。 四、简答题 4、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? 答：可以构成的继电保护有： )反应电流增大而动作的过电流保护； (2)反应电压降低而动作的低电压保护； (3)反应故障点到保护安装处距离的距离保护； (4)线路内部故障时，线路两端电流相位发生变化的差动保护。 一、填空 1、互感器一、二次绕组的同极性端子标记通用（L1、K1）为同极性,（L 2、K2 ）为同极性。 2、测量变换器的隔离是把互感器的（有一点接地的二次绕组）与继电保护的（逻辑回路 ）隔离。 3、电磁式继电器是利用电磁铁的（铁芯）与（衔铁）间的吸引作用而工作的继电器。 4、时间继电器的动作时间是从（线圈上加上规定电压值）的瞬间起至继电器（ 延时触点闭合）的瞬间止所经历的时间。 三、选择题 1、互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（ B ）。 （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）泄漏雷电流。 2、继电保护用互感器一次电压(或电流〉的正方向规定为（ C ）。 （A）从无“*”端指向有“*”端；（B）任何一端指向另一端； （C）从有“*”端指向无“*”端。 3、电流变换器是（ C ）。 （A）一次输入电压,二次输出电压； (B)一次输入电流,二次输出电流； （C）一次输入电流,二次输出电压。 4、零序分量滤过器的作用是（ A ）。 (A)获取零序分量；（B）消除零序分量；（C）获取正、负分量。 5、过电流继电器的动作电流（ A ）返回电流。 (A)大于；（B)小于； (C)等于。 四、简答题 1、继电保护装置用互感器的二次侧为什么要可靠接地? 答：互感器的二次侧都应有可靠的保安接地，以防互感器的一、二次绕组间绝缘损坏时，高电压从一次绕组窜入二次绕组对二次设备及人身造成危害。 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试题以与答案
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