第二章 电网的电流保护和方向性电流保护
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护 电流继电器
相关概念： 继电器的动作电流: 能使继电器动作的最小电流值(以dzJ I 表示)。 继电器的返回电流: 能使继电器返回原位的最大电流值(hJ I 表示)。 继电器的返回系数:
返回电流与起动电流的比值(以h K 表示)。hJ
h dzJ
I K I =
无论起动和返回,继电器的动作都是明确干脆的,它不可能停留在某一个中间位置,这种特性称之为继电特性。
电流保护：
电流速断保护(Ⅰ段)——仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护 1. 整定计算
为了保证选择性,保护装置A 的动作电流.I
dz A I 就必须大于被保护线路AB 末
端短路时的最大短路电流..max d B I 整定。
...max I I
dz A k d B I K I =
可靠系数：I k K =1.2~1.3
引入可靠系数的原因：必须考虑实际上存在的各种误差的影响。
①实际的短路电流大于计算值；
②对瞬时的动作的保护还应考虑非周期分量使总电流增大的影响。 ③保护装置中电流继电器的实际起动电流可能小于整定值； ④考虑必要的裕度。 从最不利的情况出发，即使同时存在着以上几个因素的影响，也能保证在预定的保护范围以外故障时，保护装置不误动，因而必须乘以大于1的可靠系数。 2. 灵敏度校验：
用保护范围的大小来衡量,规定其最小保护范围一般不应小于被保护线路全长的(15~20)%。
解
..m a x 1m i n
2I S d z A
S E I Z Z l =+
得
m i n .m a x .1()2S S I AB dz A
E l Z l Z I =- 相关概念:保护装置的动作电流:对反应于电流升高而动作的电流速断保护而
言,能使该保护装置起动的最小电流值,是用电力系统一次侧的参数表示的。
结论：
① 仅靠动作电流值来保证其选择性；
② 能无延时地保护被保护线路的一部分(不是一个完整的电流保护) 。
短路电流的大小——与系统的运行方式、故障点的位置和故障类型有关，例如：
三相短路短路电流计算公式 (3)
1S
d S E I Z Z l =
+
二相短路短路电流计算公式
(2)1
d
S I =
相关概念：
最小运行方式： 对每一个保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式。
最大运行方式： 对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最小的方式。
结论：
1. 系统运行方式越大（S Z 越小的运行方式），短路电流越大。
2. 故障点越近，短路电流越大；反之短路电流越小。
3. 在某种运行方式下，同一点短路时，三相短路的短路电流大于两相短路的短路电流。
4.
限时电流速断保护(Ⅱ段): 在任何情况下都能保护线路全长并具有足够的灵敏
性,还应有尽可能的动作时限。
1. 整定计算:
为保证选择性及最小动作时限,首先考虑其保护范围不超出相邻下一条线路第Ⅰ段的保护范围,时间比其大一个时间级差t ∆。
动作电流：..dz A k dz B I K I ∏∏I
= 动作时间：A
B t t t ∏I
=+∆ 可靠系数k K ∏=1.1~1.2,考虑到短路电流中的非周期分量已经衰减,故可选取得比Ⅰ段的可靠系数小一些。时间的确定原则：
(2) 应包括故障线路断路器的跳闸时间.DL B t 。
(3) 应包括故障线路保护中时间继电器的实际动作比整定值大.I B t 。 (4) 应包括被整定保护中时间继电器的实际动作时间比整定值小
.I A t 。
(5) 如果被整定保护中的测量元件(电流继电器)在外部故障切除后,
由于惯性的影响而不能立即返回,则还应包括测量元件延迟返回的惯性时间.g A t 。
(6) 考虑一定的裕度Y t 。
即....DL B I B I A g A Y t t t t t t ∆=++++ 通常取0.5s 。 2.灵敏度校验：用灵敏系数lm K 来衡量。 ..min
.d B lm dz A
I K I ∏
=
(应≥1.3~1.5) 灵敏系数lm K 按被保护线路末端发生两相短路时的短路电流来计算,规程要求,灵敏系数不小于1.3~1.5。
若灵敏性不满足要求,与相邻线路第Ⅱ段配合。
动作电流：..dz A k dz B I K I ∏∏∏
= 动作时间：A
B t t t ∏∏
=+∆ 结论：
① 限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长； ② 依靠动作电流和动作时间共同保证其选择性；
③ 与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护,兼作第Ⅰ段的近后备保护。
过电流保护(Ⅲ段)——其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护,它不仅能保护本线路全长,且能保护相邻线路的全长,以起到后备保护的作用。
1 整定计算
动作电流必须满足两个条件：
① 躲最大负荷电流
.m a x
d z k f h I K I =ⅢⅢ
② 在外部故障切除后,电动机自起动时,应可靠返回。 .m a x
k z q
d z
f h h
K K I
I
K =
ⅢⅢ
选取以上两条件计算出的较大数值作为保护的动作电流。
动作时限：按阶梯形时限特性(如右图)选取。 几点说明：
① 电动机的自起动电流要大于它正常工作的电流,故引入自动系数zq
K 来表示自起动时的最大电流.max zq I 与正常运行时的最大负荷电流.max fh I 之比,即：
.m a x .m
z q z q
f h I K I =
② 为了保证选择性,返回电流h I 应大于.max zq I
.m a x .m h k z q k z q
f h I K I K K I ==ⅢⅢ
③ 由于保护装置的起动与返回是通过电流继电器来实现的,因此继电器
的返回电流与起动电流之间的关系就代表着保护装置的返回电流与起动电流之间的关系,那么
.m a x
k z q
d z f h h
K K I I
K =
ⅢⅢ
④ 由上式可见,当h K 越小则保护装置的起动电流越大,因而其灵敏性就越差,这是不利的,这就是为什么要求过电流继电器应有较高的返回系数的原因。
⑤ zq K 的数值大于1,应由网络具体连接和负荷性质确定; k K Ⅲ一般采用1.1~1.2.
2. 灵敏度校验：分两种情况分别用灵敏系数来衡量。
① 作为本线路的保护时,应采用最小运行方式下本线路末端两相短路的电流进行校验,要求lm K ≥1.3~1.5。
② 作为相邻线路的后备保护时,则应采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路的电流进行校验,要求lm K ≥1.2。 结论：
①第Ⅲ段的dz I 比第Ⅰ、Ⅱ的dz I 小得多，其灵敏度比第Ⅰ、Ⅱ更高；
②在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都相互配合时，才能保证选择性；
③ 保护范围是本线路和相邻下一线路全长；
④ 电网末端第Ⅲ段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和（可瞬时动作），故可不设电流速断保护；末级线路保护亦可简化（Ⅰ+Ⅲ或Ⅲ），越接近电源，t 越长，应设三段式保护。 电流保护的接线方式
电流保护的接线方式——电流互感器和电流继电器之间的连接方式
常用的两种接线方式： 三相星型接线方式 两相星型接线方式
接线系数jx K ：电流互感器付边电流I2与流入电流继电器Ij 的电流之比。
上述两种接线方式中，流入电流继电器的电流J I 与电流互感器的二次电流2I 相等，其接线系数均为1。
当保护装置的起动电流为dz I 时，则继电器的动作电流dzJ I 应为 dz
dzJ l jx
I I n K 其中l n 为电流互感器的变比。 两种接线方式的特点：
1、对各种相间短路，两种接线方式均能正确反应。
2、两点接地短路时
在小接地电流系统中，不同相的两点接地时，只要求切除一个故障点以提高供电的可靠性。
例1：
a 、采用三相星形接线时：
由于保护1和保护2之间有配合关系，因此能保证100%地只切除NP 线路。 b 、采用两相星形接线时：
将有1/3的机会使靠近电源的MN 线路误跳闸，从而扩大停电范围。
例2：
a 、采用三相星形接线时： 由于保护1和保护2将同时动作切除两条线路。
b 、采用两相星形接线时：1/3的机会只切除一条线路。 由上分析可见，在小接地电流系统中两点接地时，两种接线方法为了节省设备和投资，通常在这种网络上规定采用两相星形接线。同时系统中应该将两相星形接线的两个电流互感器都装在相同的两相上（通常为A 、C 两相）。
3.在Yd 接线变压器后两相短路时 Yd ，11接线的降压变压器（假设其变比n=1）后两相短路时
结论：Yd ，11接线的降压变压器后两相短路时，高压（Y ）侧滞后相电流是其它两相电流的两倍并与它们反相位。
Yd ，11接线的升压变压器（假设其变比n=1）后两相短路时
结论：Yd ，11接线的升压变压器后两相短路时，低压（d ）侧超前相电流是其它两相电流的两倍并与它们反相位。
由前面的分析可以看出，当Yd ，11变压器后两相短路时，变压器另一侧三相的电流是不相等的，其中两相的电流只为第三相的一半。当该侧作为后备保护的过电流保护采用三相星形接线时，总有一个继电器流过最大的相电流，保护装置的灵敏度较高。如采用两相星形接线，则在某一种两相短路时，流过继电器的电流只有最大相电流的一半，保护装置的灵敏度也将减少到一半。这是两相星形接线方式的一个缺点。为了克服这个缺点，可采用下图所示的接线，即在中性线上加接一电流继电器。此继电器流过的电流即为第三相的电流，故可以提高灵敏度。这种接线方式也称为两相三继电器式接线。 4、两种接线方式的经济性
三相星形接线需要三个电流互感器、三个电流继电器和四根二次电缆，相对来说是复杂和不经济的。
两种接线方式的应用情况：
三相星形接线：广泛应用于发电机、变压器等大型贵重电气设备的保护中。 两相星形接线：广泛应用于中性点直接接地电网和非直接接地电网中。
三段式电流保护的原理接线图
电流速断保护和限时电流速断保护采用两相星形接线，
而过电流保护则采用两相三继电器的接线方式，以提高在Y ，d11接线变压器后面两相短路的灵敏性。每段保护动作后，都有自己的信号继电器掉牌给出信号。在每段保护动作跳闸的回路中分别设有连接片LP ，以便根据运行的需要临时停用任一段的保护。
电网相间短路的方向性电流保护
问题的提出及解决办法
例：
问题1：当d1点短路时，假定由电源SA 提供的短路电流大于3DL 保护第Ⅰ段的动作电流，则3DL 的第Ⅰ段保护会无延时跳闸。这时，如果保护第Ⅰ段的动作电流.21Idz Id A <，则它也会无延时跳闸，从而使变电所B 全部停电，这是不能容许的。
问题2：对第Ⅲ段保护来说，为了获得选择性，当d1点短路时，要求2DL 保护的延时2t 大于3DL 保护的延时3t ，即23t t >；而当d2点短路时，要求3DL 保护的延时3t 大于2DL 保护的延时2t ，即32t t >。这是矛盾的，因而过电流保护的动作时间无法配合。
原因分析：反方向故障时对侧电源提供的短路电流引起误动。 解决方法：加装方向元件——功率方向继电器，构成方向性电流保护。仅当方向元件和电流测量元件均动作时才启动逻辑元件。这样双侧电源系统保护系统变成两个单侧电源的保护系统。
功率方向继电器及其90度接线方式
功率方向继电器——用以判别功率方向或测定电流电压间相角的继电器
功率方向继电器有感应型、整流型、晶体管型几种。
感应型：感应型继电器与电磁型继电器都属于机电型继电器。感应型功率方向继电器为感应圆筒式，动作无延时，输入量是电流和电压两个电气量。
整流型：整流型继电器的主要特点是将输入交流量进行整流，或者将几个输入交流量进行组合后再进行整流，继电器的动作特性取决于整流后的电压或电流信号及其动作依据。继电器的执行元件时灵敏的电磁型继电器，目前大多数采用极化继电器。
晶体管型：晶体管型继电保护装置的核心部分是晶体管电子电路，它主要由晶体三极管、二极管、稳压管和电阻、电容组成。
相间短路功率方向继电器接线方式——接线方式090接线方式 所谓090接线方式是指在三相对称且功率因数cos 1φ=情况下，J I ∙
超前J U ∙
的090接线方式。
为了保证方向过电流保护不受非故障相电流的影响，必须在保护接线中采用按相起动接线。所谓按相启动接线是指接入同名相电流的测量元件和功率方向元件的结点串联，而后于其他元件相并联后启动逻辑元件。
对功率方向继电器的接线，必须十分注意继电器电流线圈和电压线圈的极性。
方向性电流保护整定计算特点 对方向性电流保护的评价 大接地电流系统的零序电流保护
电力系统中中性点工作方式：中性点直接接地、中性点不接地
和中性点经消弧线圈接地三种。
在中性点直接接地系统中，。当发生单相接地时，通过变压器接地点构成短路通路，使故障相产生很大的短路电流，所以称其为大接地电流系统。
110KV 及以下电网——中性点直接接地系统（大接地电流系统）
60KV 及以下电网——中性点不接地或不直接接地（小接地电流系统）
运行经验表明，在中性点直接接地系统中，单相接地几率占总故障的70%-90%。所以如何正确设置接地故障的保护是该系统的中心问题之一。而在该系统中发生单相接地，系统中会出现零序分量，而正常运行时无零序分量，故可利用零序分量构成接地短路的保护。
一、 零序分量的特点
1． 零序电压：
故障点的零序电压0U 最高，离故障点越远处0U 越低，变压器中性点接地处00U =。
2． 零序电流：
零序电流的数值和分布与变压器中性点接地的多少与位置有关，而与电源的数目和位置无关。 3. 零序功率：000S I U =
由于故障点的0U 最高，所以故障点的0S 也最大，越靠近变压器中性点接地处0S 越小。在故障线路上，0S 是由线路流
向母线。
4. 保护安装处的0U 与0I 的相位关系：
01001A B U I Z ∙
∙
=-
该处的零序电压与零序电流的相位差由的阻抗角决定，而与被保护线路的零序阻抗及故障点的位置无关。 二、 零序分量的获取 零序电压过滤器
为了获得零序电压，通常由副边接成开口三角形的电压互感器构成。
当发电机的中性点经电压互感器或消弧线圈接地时，从它的二次绕组也能够获得零序电压。
在集成电路中，由电压形成回路取得三个相电压后，利用加法器将三个相电压相加，也可以从内部合成零序电压。
零序电流的获取：可利用零序电流过滤器或零序电流互感器来获得。
零序电流过滤器
为了取得零序电流，通常采用三相电流互感器按星形接线方式接线，从中线上能得到零序电流。
在正常运行或相间短路时，零序电流过滤器会产生不平衡电流，它时由三个互感器励磁电流不相等而产生的。
零序电流互感器
对于采用电缆引出的送电线路，广泛采用零序电流互感器的接线获得。
采用零序电流互感器的优点是没有不平衡电流，同时接线也更简单。
三、 零序电流保护
通常，零序电流保护由三部分组成：
（1） 无时限零序电流速断保护（又称零序电流Ⅰ段保护）；
（2） 限时零序电流速断（又称零序Ⅱ电流段保护）； （3） 零序过电流保护（又称零序Ⅲ电流段保护）。 (一) 无时限零序电流速断保护
无时限零序电流速断保护与无时限电流速断保护相似是靠选择电流整定值来获得动作的选择性。
原则1：躲过下一个线路出口接地短路的最大三倍零序电流0.max 3I 0.0.max 3dz k I K I =Ⅰ
计算0.max 3I 的条件：
①故障点：本线路末端；
②故障类型：当
01X X ∑∑>时，采用单相接地短路，反之则采用
两相接地短路为计算故障类型；
③运行方式：1Z ∑最小，保护安装侧变压器中性点接地最多，对侧变压器中性点接地最小的运行方式。
原则2：躲开断路器三相触点不同时合闸而出现的三倍零序电流
03bt I
0.03dz k bt I K I =Ⅰ
计算03bt I ：
① 两相先合
2020201012033
32bt Z E E E E I Z Z Z Z Z Z Z Z Z ∙
∙
∙
∙
∑∑∑∑∑∑∑
∑∑∑
--=⋅=+++
+ⅠⅠⅡⅡ
② 一相先合
0120
10
33
3
2bt E E E E I Z Z Z
Z Z ∙
∙
∙
∙
∑∑∑∑∑--===+++ⅠⅠⅡ
Ⅱ
式中E ∙
Ⅰ、E ∙
Ⅱ——断线点两侧系统的等值电势；
120Z Z Z ∑∑∑、、——断线点的正序、负序、零序输入阻抗。
当01Z Z ∑∑>时，取一相先合；反之取两相先合计算。 选择上两式的较大者作为保护的整定值。如果保护装置的动作时间大于断路器三相不同时合闸的时间，则可以不考虑原则2. 灵敏性：要求与相间短路电流保护Ⅰ段相同≥（15%~20%）。 （二）限时零序电流速断保护
限时零序电流速断保护的作用原理与限时电流速断保护相似。
动作电流：与相邻线路零序电流Ⅰ段配合
0..0..2K dz l dz fz
K I I K =
ⅡⅠ
K K ——可靠系数，取1.1~1.2；
fz K ——分支系数，其值等于相邻线路无时限零序电流速断保护末端接地短路时，流过故障线路和被保护线路的零序电流之比，应取最小值。
动作时间：比相邻线路零序电流Ⅰ段大t ∆，即t t =∆Ⅱ0.1 灵敏性校验： 0.min
0.3lm dz
I K I =
Ⅱ 按被保护线路末端接地短路时的最小三倍零序电流来校验。
通常要求≥1.5。
若灵敏度不满足要求，可采用以下方法解决：
（1） 与相邻线路零序电流Ⅱ段相配合；
（2） 保留t t =∆Ⅱ0.1的保护，同时增加一个按第（1）项
原则整定的保护。这样便与无时限零序电流速断保护及零序过电流保护共同组成四段式零序电流保护。
（3） 改用接地距离保护。
（三）零序过电流保护
零序过电流保护用作本线路接地故障的近后备保护和相邻元件接地故障的远后备保护。在中性点直接接地系统的最末端线路上，也可用作主保护。
零序过电流保护动作电流的整定原则如下。 原则1：躲相邻线路出口三相短路时可能出现的最大不平衡电流
0..max dz K bp I K I =Ⅲ
K K ——可靠系数，取1.1~1.2；
.m a x b p I 可按下式计算 .m a x .m b p f z q
t x w c d
I K
K K I = 式中fzq K ——非周期分量系数，当=0s 时，取1.5~2；时取1；
tx K ——同型系数，同型时取0.5、不同型时取1；
wc K ——电流互感器的10%误差，取0.1；
.m a x
d I ——相邻线路
出口三相短路时流过保护的最大短路电流。
原则2：与相邻线路零序过电流保护的灵敏度取得配
合 0..10..2K dz dz fz
K I I K =ⅢⅢ 原则3：如果系统可能非全相运行，则应躲
非全相运行时出现的最大 三倍零序电流
0.0..max 3dz K fqx I K I =Ⅲ
0..max fqx I ——非全相运行时所出现的最大零序
电流，可按下式计算。
20..max 2020101202fqx Z E E E E I Z Z Z Z Z Z Z Z Z ∙∙∙∙
∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑--=⋅=++++ⅠⅠⅡⅡ 取上述的较大者作为整定值。
灵敏度校验： 0.min 0.3lm dz
I K I =Ⅲ 作为近后备时，应按被保护线路末端接地短路时，流过保护的最小三倍零序电流来校验，不应小于1.5；作为远后备时，应按相邻线路末端接地短路时，流过保护的最小三倍零序电流来校验，不应小于1.2。
保护的动作时间按阶梯时限特性选择。
四、 方向性零序电流保护
在多电源的大接地电流系统中，为保证选择性，它和相间短路电流保
护相似，常常也要装设零序功率方向继电器，以构成方向性零序电流保护。
零序功率方向继电器
零序功率方向继电器接于零序电压03U ∙和零序电流03I ∙
之上，
它只反应于零序功率的方向而动作。
对于0110lm ϕ=-的零序功率方向继电器
由前面分析可知，当正方向故障时，03I ∙超前03U ∙的角度为0100左
右。那么对于0110lm ϕ=-的零序功率方向继电器采用正极性接入方式接入 03I ∙、03U ∙。 对于070lm ϕ=的零序功率方向继电器
由前面分析可知，当正方向故障时，03I ∙超前03U ∙
的角度为0100左
右。那么对于070lm ϕ=的零序功率方向继电器采用反极性接入方式接入 03I ∙、03U ∙。 由于越靠近故障点的零序电压越高，因此零序功率方向继电器没有
电压死区。但当故障点距安装点很远时，由于保护安装处的零序电流较低，零序电流较小，继电器可能拒动。为此应校验其灵敏系数。灵敏系数的校验按下式进行 00min 0.(33)lm dz
U I K S += 式中00min (33)U I +——保护区末端接地短路时，保护安装处的最小零序功
率。
0.dz S ——零序功率方向继电器的动作功率。
当用于远后备保护中，在相邻线路末端接地短路时，要求灵敏
系数不小于1.5；当用于近后备保护中，要求灵敏系数不小于2。
三段式零序方向电流保护的原理接线
其中方向元件0GJ 接于03I ∙、03U ∙
-，它的触点分别与三段电流
元件串联。只有当方向元件和电流元件同时动作后，才能分别去起动出口中间继电器或各自的时间继电器。
五、 对零序电流保护的评价
采用三相星形接线方式的相间短路电流保护，也可反映单相接地短
路，但零序电流保护与之相比有下列优点：
（1） 灵敏度高
对速断保护而言，由于线路的013.5X X ≈，因此，同一线路
始末两端短路时的零序电流差别远大于相电流的差别。从而零序电流速断保护的保护范围大，也较稳定。
对过电流保护而言，相间短路的过电流保护的动作电流远大
于零序过电流保护的动作电流。而发生单相接地短路时，故障相的电流与三倍零序电流相等，因此零序过电流保护的灵敏度高。
（2） 受系统运行方式变化的影响小。
（3） 延时小。在同一线路上的零序过电流保护的延时分
别比相间短路过电流保护的延时小1～3t ∆。
（4） 零序功率方向元件无死区。
（5） 零序电流保护不受振荡和过负荷的影响。
（6） 接地更简单可靠。
缺点：不能反映相间短路故障。 小接地电流系统的零序电流保护
在中性点非直接接地电网（又称小接地电流系统）中发生单相接地时，由于故障点电流很小，而且三相电压仍然保持对称，对负荷的供电没有影响。因此，在一般情况下都允许再继续运行1-2小时，而不立即跳闸，这也是采用中性点非
直接接地运行的主要优点。但是在单相接地后，其他两相的对地电压要升高倍，为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，就应及时发出信号，以便运行人员采取措施予以消除，若单相接地对人身和设备的安全有危险时，则应动作于跳闸。
一、 中性点不接地电网中单相接地故障的特点和保护方式
中性点不接地电网中单相接地的特点
中性点对地电压 N A U E ∙∙=-
线路各相对地电压 0A U ∙=
0150j B B A A U E E e
∙∙∙∙-=-=
0150j C C A A U E E e ∙∙∙∙=-=
安装保护处各相电流 0B B I j C U ω∙∙=
0C C I j C U
ω∙∙= 0()()
A B C B C I I I j C U U ω∙∙∙∙∙
=-+=-+ 零序电压 01()3A B C N A U U U U E U ∙∙∙∙∙∙=++=-= 零序电流 03()0A B C I I I I ∙∙∙∙=++=
在非故障线路Ⅰ上 003()
()B C B C I I I j C U U ω∙∙∙∙∙=+=+ⅠⅠ 其有效值为 0033I C E ω∙=
即零序电流为线路Ⅰ本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路。
在故障线路Ⅱ上 (()()()B C B
C B f C f I I I I I I I ∙∙∙∙∙∙∙=-+++++A ⅡⅠⅠⅡⅡ 03()B C B C B f C f I I I I I I I I ∙∙∙∙∙∙∙∙
=++=-+++A ⅡⅡⅡⅠⅠ 其有效值为 00033()
f I E C C ω=+Ⅰ 即由故障线路流向母线的零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，电容性无功功率的方向为由线路流向母线。
中性点不接地电网中单相接地故障的特点：
（1）在发生单相接地时，全系统都将出现零序电压；
（2）在非故障的元件上有零序电流，其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；
（3）在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总
和，数值一般较大，电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线。
中性点不接地电网的接地保护
1、 绝缘监视装置
绝缘监视装置利用单相接地时出现的零序电压发出信号。
绝缘监视装置原理接线图
只要在网络中发生单相接地故障，则在同一电压等级的所有发电厂和变电所的母线上，都将出现零序电压，因此，这种方法给出的信号是没有选择性的。为了找出故障线路，还需要由运行人员依次短时断开每条线路，再以自动重合闸纠正。当断开某条线路时，零序电压信号消失，即表明故障是在该线路之上。
2、零序电流保护
利用故障线路零序电流较非故障线路为大的特点来实现有选择性地发出信号或动作于跳闸。
对于架空线路 采用零序电流滤序器的接线方式，电流继电器的动作电流应整定为
0(3/)dz K bp LH I K I I n =+
式中K K ——可靠系数，保护瞬动时，一般取4～5；保护延时动作时，
可取1.5～2；
bp I ——正常负荷电流产生的不平衡电流；
03I ——其它线路单相接地时，本线路的零序电容电流。
按上式整定时，如不能躲开本线路外部三相短路时所出现的不平衡电流，则必须用延时来在保证选择性，其时限必须比相间短路的过电流保护动作时限大。
对于电缆线路 可采用零序电流互感器的接线方式，正常运行时，它的不平衡电流很小，可以忽略不计，因此它的动作电流
03/dz K LH I K I n =
灵敏度 按下式校验
0(3/)/lm LH dz K I n I =
式中03I ——本线路单相接地时，非故障线路对地电容电流的总和，应
取最小值。
对架空线路，要求 1.5lm K ≥；对电缆线路 1.25lm K ≥；
当全网络的电容电流越大和被保护线路的电容电流越小时，零序电流保护的灵敏系数就越容易满足要求。
3、零序功率方向保护
零序功率方向保护是利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点来实现有选择性的保护，动作于信号或跳闸。这种方式适用于零序电流保护不能满足灵敏系数的要求时和接线复杂的网络中。
除了上述保护方式外，还可利用中性点非直接接地电网中单相接地故障时产生的高次谐波或故障时过渡过程的某些特点来实现保护。
二、 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点和保护方式 中性点经消弧线圈接地电网单相接地的特点
当中性点不接地电网中发生单相接地时，在接地点要流过全系统的对地电容电流，如果此电流较大，就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压，从而使非故障相的对地电压进一步升高，因此，使绝缘损坏形成两点或多点的接地短路，造成停电事故。为了解决这个问题，通常在中性点接入一个电感线圈，如下图所示。这样当单相接地时，在接地点就有一个电感分量的电流通过，此电流和原系统中的电容电流相抵消，就可以减少流经故障点的电流，因此称它为消弧线圈。
在各级电压网络中，当全系统的电容电流超过下列数值时，即应装设消弧线圈：对3～6KV 电网——30A ；10KV ——20A ；22～66KV 电网——10A.
在电源中性点接入了消弧线圈后，当线路∏上A 相接地时，电容电流的大小和分布与不接消弧线圈时是一样的，不同处是在接地点又增加了一个电感分量的电流，因此，从接地点流回的总电流为：
d L C I I I ∙∙∙∑=+
式中 0003()3C A f A I E j C C C E j C ωω∙∙∙∑∑=-++=-ⅠⅡ
A L E I j L ω∙
∙-= 上述利用电感分量的电流以抵消电容电流的措施称为补偿。根据对电容电流补偿程度的不同，消弧线圈可以有完全补偿、欠补偿及过补偿三种补偿方式。
完全补偿：
（1） 完全补偿：就是0L C I I I ∙∙∙
∑=+=的补偿方式。它虽可使接
地点的电流为0，但却有严格缺点。
此时13L C ωω∑=正是串联谐振的条件。 这样，在正常情况时，如果三相的对地电容不完全相等，则电源
中性点对地之间就产生电压偏移 0A A B B C C A A B B C C A B C A B C E j C E j C E j C E C E C E C U j C j C j C C C C ωωωωωω∙∙∙∙∙∙
∙++++==++++ 此外，在断路器三相触头不同时合闸时，也出现零序电压。
在串联谐振回路中会产生很大的电压降落，从而使电源中性点对地电压严重升高，这是不能允许的，因此在实际上不能采用这种方式。
(2)欠补偿就是L C I I ∑<的补偿方式。补偿后的接地点电流
仍然是电容性的。
它的缺点在于当系统运行方式变化，例如某个元件因检修被切除或因短路跳闸时，系统电容电流就将减小，以致有可能成为完全补偿而出现危险的过电压。因此，欠补偿的方式一般也是不采用的。
（2） 过补偿就是的补偿方式，补偿后的残余电流是电感性的。
采用这种方法，不可能发生串联谐振的过电压问题，因此在实际中获得了广泛的应用。
大于的程度用过补偿度P 来表示，其关系为： L C C I I P I ∑∑
-= 一般选择过补偿度P=5%～10%，而不大于10%。
中性点经消弧线圈接地电网的接地保护
在中性点经消弧线圈接地的电网中，一般采用过补偿运行方式。通常采用以下几种保护方式：
（1）采用绝缘监视装置，在单相接地时发出信号，然后由运行人员依次短时断开每条线路进行查找。绝缘监视装置的原理与中性点不接地系统的绝缘
（2）采用反应五次谐波电流的接地保护；
（3）采用反应暂态零序电流首半波的接地保护等。
到目前为止，中性点经消弧线圈接地电网的单相接地保护，还没有令人满意的保护方式，有待进一步研究解决。
谈谈对于极性与方向保护的理解 以电流互感器为例,我们常说要以减极性方式接线,为什么要这样规定呢？ 所谓减极性接线就就是在某一个瞬间(因为交流电方向随着时间变化,但某一个时刻还就是具备明确的方向性的)电流互感器一次侧感受到的电流方向如果就是流入,那么二次侧应该就是流出;一次侧如果就是流出,那么二次侧就就是流入。 为什么一次电流与二次侧电流要相反呢？ 其实这个相反就是针对电流互感器而言的,再想一想二次侧电流要接到哪个装置？保护装置！ 这样当电流互感器一次侧感受到电流流入,二次侧则流出,那么对于保护装置又就是流入了！！ 因此,减极性的接法的目的就是要保证二次设备(例如保护装置)感受到的电流方向要与一次电流方向一致！！ 减极性具体接线接线 具体来
说比方说当流变P1侧指向母线,则二次上应该将三根S1 与短接三根S2成为一根后总计4根线接入保护装置。 当流变P2侧指向母线,则二次上应该将三根S2 与短接三根S1成为一根线后总计4根线接入保护装置。 对于电压互感器而言 也存在一个极性问题,采用减极性接线的目的也就是要保证二次设备感受到的电压要与一次电压相一致。 再说说方向保护 对于方向过电流保护,一次侧感受到的电流电压之间的相位关系具有明显的规律性: 当正方向故障时一次侧电压超前电流30°左右 当反方向故障时一次侧电流超前电压150°左右(150°=180°-30°) 既然流变与压变均采用减极性接法,也就就是说它们能够原封不动地将一次侧的相位关系搬到二次侧,那么保护装置就可以利用一次侧的电流电压相位关系来对方向进行判断了！ 再想一想,如何才能够原封不动地将一次侧的电流电压关系照搬到二次侧？我们必须遵循一定的规范,这个规范就就是减极性接法！！ 如果一旦流变或压变二次接线接错了,那么保护装置判断为正方向的可
电流保护和方向性电流保护 前言 在电路设计中，为了保证电路的安全性和稳定性，电流保护是至关 重要的。电流保护的作用是在电路中的温度和电压超过规定范围时， 自动断开电路，以保护电路和电子元件的安全。而方向性电流保护则 是扩展了电流保护的概念，它主要是保护电路中不希望发生反向电流 的器件，避免其中的基极被反向激活，并对保护的结果进行非对称的 判断。 电流保护 电流保护的作用是当电路中所承受的电流超过所允许的最大值时， 安全地切断电路，以避免电路受到不可逆的伤害。电流保护的原理是 利用响应电路的电阻特性，产生一定的热量，当电流超过一定范围时，就会将热量转换成温度将电路断开，以达到保护的目的。 电流保护器的分类 电流保护器根据其保护范围的不同可分为两种类型：通用电流保护 器和专用电流保护器。 通用电流保护器的作用范围比较广泛，它适用于各种类型的电子电 路中，其保护范围为0.5A至30A。 专用电流保护器的作用范围比较局限，它主要是针对一些特定的电 子器件，如半导体电源等。其保护范围为0.01A至2A。
电流保护器的保护方式可以分为以下几种： 1.热联保护 热联保护是指利用热电效应，将电路中消耗的热量和电流值进行比较，当电流值超过保护范围时，就会产生过高的温度，触发热敏保护器，切断电路，保护电路和元器件。这种保护方式主要应用于回路和 电路板和其它电子设备中。 2.电磁式保护 电磁式保护是指利用电流在线圈中产生的磁场和电磁绕组的相互作用，当电流超过保护范围时，磁场会引起保护线圈的动作，打开断路器，切断电路。这种保护方式主要应用于动力电路、电力电路和自动 化设备中。 3.脱扣式保护 脱扣式保护是指保护器不采用导电保护方式，而是采用非导电保护 方式，如磁性断路器和热敏断路器等。这种保护方式一般应用于低、中、高压电力系统中。 方向性电流保护 方向性电流保护主要是针对电路中不希望发生反向电流的装置，比 如半导体器件、电极、接头等，它主要是保护这些器件不被反向激活，保证其正常工作和使用寿命。
继电保护装置是什么？其基本任务是什么？ 答：能反应电力系统中电气元件发生故障或者不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 基本任务是：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。反应电气元件的不正常运行状态，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 继电保护装置的组成？ 答：继电保护装置中的基本组成元件——继电器 传统继电保护装置的组成测量部分：逻辑部分：执行部分： 试述对继电保护的四个基本要求的内容： 可靠性 选择性是指保护装置动作时，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安全运行。 速动性是指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。 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。 后备保护的作用，远后备保护、近后备保护的概念。 主保护：在保护全长无论何时何地何种故障都能可靠快速的切除故障的保护 后备保护的作用是在主保护或短路器拒动时用来切除故障的保护； 远后备保护：（当主保护或断路器拒绝保护动作，由相邻线路或元件保护来切断故障）一般下级电力元件的后被保护安装在上级元件的断路器处 近后备保护：（在本元件处装设两套保护，当一套保护拒动时，由另一套保护切断故障。） 与主保护安装在同一断路器处 电流保护 什么是继电特性？ 答：无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置，这种特性我们称之为“继电特性”。 过电流继电器的动作电流、返回电流、返回系数： 动作电流：能使继电器动作的最小电流称为动作电流I op 。 返回电流：能使继电器返回原位的最大电流称为继电器的返回电流I re 。 返回系数：返回系数是返回电流与动作电流的比值，即 op re I I re K 系统最大运行方式和最小运行方式： 最大运行方式：对继电保护而言，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，称为系统最大运行方式，对应的系统等值阻抗最小， Zs ＝Zs.min ； 最小运行方式：对继电保护而言，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小，称为系统最小运行方式，对应的系统等值阻抗最小, Zs ＝Zs.max 。 ※1、三段式保护的组成，优缺点，整定原则。
第一章继电保护概述 1-1 答：继电保护装置的任务是自动、迅速、有选择性的切除故障元件，使其免受破坏，保证其他无故障元件恢复正常运行；监视电力系统各元件，反映其不正常工作状态，并根据运行维护条件规范设备承受能力而动作，发出告警信号，或减负荷、或延时跳闸；继电保护装置与其他自动装置配合，缩短停电时间，尽快恢复供电，提高电力系统运行的可靠性。 1-2 答：即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。 1-3 答：继电保护的基本原理是根据电力系统故障时电气量通常发生较大变化，偏离正常运行范围，利用故障电气量变化的特征可以构成各种原理的继电保护。例如，根据短路故障时电流增大．可构成过流保护和电流速断保护；根据短路故障时电压降低可构成低电压保护和电流速断保护等。除反映各种工频电气量保护原理外，还有反映非工频电气量的保护，如超高压输电线的行波保护和反映非电气量的电力变压器的瓦斯保护、过热保护等。 1-4 答：主保护是指能满足系统稳定和安全要求，以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护是指当主保护或断路器拒动时，起后备作用的保护。 后备保护又分为近后备和远后备两种： （1）近后备保护是当主保护拒动时，由本线路或设备的另一套保护来切除故障以实现的后备保护; （2）远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由前一级线路或设备的保护来切除故障以实现的后备保护. 辅助保护是为弥补主保护和后备保护性能的不足，或当主保护及后备保护退出运行时而增设的简单保护。 1-6答：(1)当线路CD中k3点发生短路故障时，保护P6应动作，6QF跳闸，如保护P6和P5不动作或6QF, 5QF拒动，按选择性要求，保护P2和P4应动作，2QF和4QF应跳闸。(2）如线路AB中k1点发生短路故障，保护P1和P2应动作，1QF和2QF应跳闸，如保护P2不动作或2QF拒动，则保护P4应动作，4QF跳闸。 第二章继电保护的基础知识 2-1答：（1）严禁将电流互感器二次侧开路；
继电保护原理概念汇总 利用故障时电气量的变化特征，可以构成各种作用原理的继电保护。例如，根据短路故障时电流增大，可构成电流速断保护和过电流保护；根据短路故障时电压降低，可构成低电压保护和电压速断保护；根据短路故障时电流与电压之间相角的变化，可构成功率方向保护；根据电压与电流比值的变化，可构成距离保护；根据故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化，可构成差动保护；根据不对称短路故障出现的相序分量，可构成灵敏的序分量保护。上述保护还可构成更为复杂的继电保护，例如，将过电流保护与方向保护组合，构成方向电流保护。此外，除了反应各种电气量的保护外，还有反应非电气量的保护，如电力变压器的瓦斯保护和过热保护等。 一、电网相间短路的电流电压保护 根据电流整定值选取的原则不同，电流保护可分为无时限电流速断保护、带时限电流速断保护和定时限过电流保护三种。 1、无时限电流速断保护根据电力系统对继电保护的要求，可以使电流保护的动作不带时限（只有继电器本身固有动作时间），构成瞬动保护，为了保证动作的选择性，采取动作电流按躲过被保护线路外部短路时最大短路电流来整定。这种保护装臵称为无时限电流速断保护（又被称为第Ⅰ段电流保护或瞬动Ⅰ段电流保护）。无时限电流速断保护不能保护线路全长，它存在线路末端保护死区。无时限电流速断保护动作电流值最大。 2、带时限电流速断保护 由于无时限电流速断保护不能保护线路全长，其保护范围外的故障必须由另外的保护来切除。为了保证速动性的要求，用尽可能短的时限来切除该部分的故障。可增设第二套保护，即II段电流速断保护。为了获得选择性，II段电流速
断保护必须带时限，以便和相邻的I段电流速断保护相配合，通常所带时限只比无时限电流速断保护大一个或两个时限级差Δt，所以称它为带时限电流速断保护。带时限电流速断保护范围包括本线路全长和相邻线路一部分，但不会超过相邻线路的无时限电流速断保护和降压变压器电流速断保护的保护范围。带时限电流速断保护动作电流值相比无时限电流速断保护要小得多。 3、定时限过电流保护定时限过电流保护（简称过电流保护），即电流保护的第III段。它的动作电流按照躲过最大负荷电流来整定，并以时限来保证动作的选择性。它不仅能保护本线路全长，而且也能保护相邻线路的全长，不仅可作本级线路的近后备保护，还可作为相邻线路的远后备保护。如果故障越靠近电源侧，则短路电流越大，而电流保护的动作切除故障的时间越长，这是定时限过电流保护的主要缺点。所以，在电力系统电流保护中采用电流速断保护或带时限电流速断保护作为本级线路的主保护，采用过电流保护作为本级线路的近后备保护，作为相邻线路的远后备保护。 二、电力系统的接地保护 我国电力系统中采用的中性点接地方式，通常有中性点直接接地方式、中性点经过消弧线圈接地方式和中性点不接地方式三种。一般110KV及其以上电压等级的电力系统都采用中性点直接接地方式，3—35KV的电力系统都采用中性点不接地或者经过消弧线圈接地的方式。中性点直接接地电力系统中发生单相接地故障时，因中性点直接接地，在故障相中流过很大的短路电流，所以这种电力系统又称为大接地电流电力系统。而中性点不直接接地（包括中性点经过消弧线圈接地）系统当发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，所以这种电力系统称为小接地电流电力系统。
第二章 电网的电流保护和方向性电流保护 第一节 单测电源网络相间短路的电流保护 配置： 一、电流速断保护（第Ⅰ段）： 对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。 1、短路电流的计算： 图中、1――最大运行方式下d (3) 2――最小运行方式下d (2) 3――保护1第一段动作电流 d s d s d l Z Z E Z Z E I 1)3(+= += φφd s d d l Z Z E I I 1)3() 2(23 23+= = φ 可见，I d 的大小与运行方式、故障类型及故障点位置有关 最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式。（Z s.min ） 最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最小的方式。（Z s.max ） 2、整定值计算及灵敏性校验 为了保护的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定 max ..1.B d k dz I K I ⋅=I I 注①） 参看15(3.1~2.1p K k =I 保护装置的动作电流：能使该保护装置起动的最小电流值，用电力系统一次测参数表示。（I dZ ） I 1.dz I 在图中为直线3，与曲线1、2分别交于a 、b 点 可见，有选择性的电流速断保护不可能保护线路的全长 三段式 主保护 后备保护
灵敏性：用保护范围的大小来衡量 l max 、l min 一般用l min 来校验、 %100min ⨯l l 要求：≥（15～20）％ 希望值50％ 方法：① 图解法 ② 解析法： min .1max 1 .23 d s dZ l Z Z E I += I φ 可得 )23(1%100max 1 .min s dZ L Z I E Z l l -⋅=⨯I φ 式中 Z L =Z 1l ――被保护线路全长的阻抗值 动作时间t =0s 3、构成 中间继电器的作用： ① 接点容量大，可直接接TQ 去跳闸 ② 当线路上装有管型避雷器时，利用其固有动作时间（60ms ）防止避雷器放电时保护误动 4、小结 ① 仅靠动作电流值来保证其选择性 ② 能无延时地保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。 二、限时电流速断保护（第Ⅱ段） 1、 要求 ① 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性 ② 在满足要求①的前提下，力求动作时限最小。 因动作带有延时，故称限时电流速断保护。 2、 整定值的计算和灵敏性校验
一、电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是： (1)电流增大。(2) 电压降低。(3) 电流与电压之间的相位角改变。(4) 测量阻抗发生变化。 二、模拟型继电保护装置的种类很多，一般而言，它们都由测量回路﹑逻辑回路和执行回路三个主要部分组成， 三、继电保护装置应满足四个基本要求：可靠性、选择性、速动性、灵敏性。 四、电网正常运行时，输电线路上流过正常的负荷电流，母线电压约为额定电压。当输电 线路发生短路时，故障相电流增大。根据这一特征，可以构成反应故障时电流增大而动作 的电流保护。 五、对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流保护，即第一段为无时限电流速断（瞬时动作）保护，第二段为限时电流速断保护，第三段为定时限过电流保护。其中第一段、第二段共同构成线路的主保护，第三段作为后备保护。 六、继电器主要由反应机构、执行机构和中间机构三个部分组成。 七、继电器的返回系数是指返回电流与动作电流的比值， 八、阶段式电流保护的构成 无时限电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护都是反应于电流增大而动作的保护，它们之间的区别主要在于按照不同的原则来整定动作电流。电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定，它虽能无延时动作，但却不能保护本线路全长；限时电流速断保护是按照躲开下级线路各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定，它虽能保护本线路的全长，却不能作为相邻线路的后备保护；而定时限过电流保护则是按照躲开本线路最大负荷电流来整定，可作为本线路及相邻线路的后备保护，但动作时间较长。 为保证迅速、可靠而有选择性地切除故障，可将这三种电流保护，根据需要组合在一起构成一整套保护，称为阶段式电流保护。 九、在三段式电流保护中，电流速断保护的选择性是靠动作电流来实现的；限时电流速断保护和过电流保护则是靠动作电流和动作时限来实现的。 十、速动性：电流速断保护以保护固有动作时限动作于跳闸；限时电流速断保护动作时限一般在0.5s 以内，因而动作迅速是这两种保护的优点。过电流保护动作时限较长，特别是靠近电源侧的保护动作时限可能长达几秒，这是过电流保护的主要缺点。 十一、电力系统继电保护的接线图一般有框图、原理图和安装图三种。对于采用机电型继电器构成的继电保护装置，用得最多的是原理图。原理图又分为归总式原理图（简称原理图）和展开式原理图（简称展开图）。 十二、展开图是将交流回路和直流回路分开画出的。各继电器的线圈和触点分别画在各自所属的回路中，并用相同的文字符号标注，以便阅读和查对。在连接上按照保护的动作顺序，自上而下、从左到右依次排列线圈和触点。 十三、阅读展开图时，一般应按先交流后直流，由上而下、从左至右的顺序阅读。展开图的接线简单，层次清楚，绘制和阅读都比较方便，且便于查线和调试，特别是对于复杂的保护，其优越性更加显著，所以在生产中得到了广泛的应用。十四、在电力系统中，中性点的工作方式有中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地三种，后两种也称非直接接地。在我国，110 kV 及以上电压等级的电网都采用中性点直接接地方式，而3 kV～35 kV的电网采用中性点非
1.电力系统的运行状态分为正常工作状态、不正常工作状态和故障状态。 2.继电保护的作用 ? 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破坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。 ? 反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 3.继电保护的基本原理：找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征。装置：测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件 4. 影响短路电流的大小的因素：（1）故障类型（2）运行方式（3）故障位置 5.对电力系统继电保护的基本要求 在保证可靠性和选择性的前提下，强调灵敏性，力争速动性。 选择性——让最靠近短路点断路器跳闸。速动性——尽量快。灵敏性——有足够的故障反应能力。可靠性——不误动、不拒动。 6.电网的方向性电流保护： 解决方法: 加装方向元件，规定功率为正方向时保护动作；而功率为反方向时保护不动作。可以利用功率方向继电器来判别方向。 跳闸条件：① 短路电流大于整定值② 短路功率方向为正。 原则：动作延时最长的且仅有一个，其他的加方向元件；动作延时最长的不止一个，所有的都加 7.两种接线方式性能分析：(1)各种相间短路:相同之处: 两种接线方式均能正确反应;不同之处:动作的继电器个数不同。 (2)中性点接地系统中单相接地短路:三相星形: 可反应各相的接地短路;两相 星形:不能反应B相接地短路。 (3)△侧故障，滞后相电流2倍大；Y故障超前相电流2倍大 解决方法：为了提高灵敏度，采用两相三继电器接线方式 8.什么是90?接线？采用90°接线方式的优缺点 指系统三相对称且功率因数cosφ=1时，Ir超前Ur 90?的接线方式 优点：① 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；② 对线路上各种相间故障都能保证动作的方向性。 缺点：正方向出口处三相金属性短路时仍有死区。 9.对零序电流保护的评价 优点：1.零序过电流保护的灵敏度高2.受系统运行方式的影响要小3.不受系统振荡和过负荷的影响4.方向性零序电流保护没有电压死区5.简单、可靠 缺点：1.对短线路或运行方式变化很大时，保护往往不能满足要求2.单相重合闸的过程中可能误动3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第III段保护的动作时间 10. 距离保护的作用原理：距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。 （1）相间距离保护－－－0°接线方式可以正确反应三相短路、两相短路、两相接地短路，不能正确反应单相接地短路。（2）接地距离保护－－－带零序电流补偿的接线方式，可以正确反应单相接地短路、两相接地短路和三相短路时。不能正确反应两相短路。 11.产生死区的原因： 当在保护安装处正方向出口发生金属性相间短路时，母线电压降到零或很小，加到继电器的电压为零或者小于继电器动作所需的最小电压时，方向继电器会出现死区。 消除死区的办法：引入极化电压Up ，对极化电压的要求：1.Up与Um 同相位；2.出口短路时，Up应具有足够的数值且能保持一段时间逐渐衰减到零。 12.电力系统振荡：发电机与系统之间或两系统之间功角δ的周期性摆动现象 13. 振荡闭锁措施： ①利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量②利用振荡和短路时电气量变 化速度不同③利用动作的延时实现振荡闭锁 振荡与短路的区别：振荡：三相对称，无负序、零序分量；电压、电流周期性缓慢变测量阻抗随δ角变化。短路：有负序、零序分量出现；电压、电流突变；测量阻抗不变 14.纵联保护： 高频信号可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号。 比率制动式差动保护：内部短路时提高了灵敏性；外部短路时提高了可靠性 闭锁式方向纵联保护： 原理：区外故障时，由短路功率为负的一端发闭锁信号，此信号被两端的收信机接收闭锁保护。对于故障线路，两侧保护均为正,不发闭锁信号，故两侧保护都收不到闭锁信号而动作于跳闸。构成：I1低定值起动元件：灵敏度较高，起动发信机发信；I2高定值起动元件：灵敏度较低，起动保护的跳闸回路；S+ 功率方向元件：判断短路功率的方向；t1延时返回元件；t3延时动作元件 采用两个灵敏度不同的起动元件目的：以保证在外部故障时，远离故障点侧起动元件开放跳闸时，近故障点侧起动元件肯定能起动发信机发闭锁信号。 15.自动重合闸的作用、分类及其特点： 作用：?对于瞬时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。?对双侧电源的线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。?可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。 ①单相重合闸：。若故障为瞬时性，重合后恢复三相供电；若故障为永久性，而系统又不允许长期非全相运行时，则保护动作跳开三相断路器，不再重合。 动作时限：（1）故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间；（2）两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性；（3）潜供电流对灭弧的影响。 ②三相重合闸： ③综合重合闸：综合重合闸是指当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式，而当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。16. 电力变压器的故障类型：油箱内部故障：（1）各相绕组之间的相间短路（2） 单相绕组的匝间短路（3）单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障。油箱外部故障：（1）引出线的相间短路（2）绝缘套管闪络或破坏、引出线通过外壳发生的单相接地短路 保护：主保护：瓦斯保护?防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低。纵差动保护或电流速断保护?防御变压器绕组、套管及引出线上的故障 后备保护：?过电流保护?低电压起动的过电流保护?复合电压起动的过电流保护?负序电流及单相式低电压起动的过电流保护?阻抗保护 17. 变压器差动保护产生不平衡电流原因：（1）三相变压器接线产生的不平衡电流（2）TA计算变比与实际变比不同产生的不平衡电流（3）由变压器带负荷调节分接头产生的不平衡电流（4）由电流互感器变换误差产生的不平衡电流 18. 励磁涌流： 原因：电压突然上升后，磁通不能突变，产生暂态磁通，可能导致变压器严重饱和，产生很大的励磁电流。 影响因素：合闸时电压初相角α（a=0，电压为0，励磁涌流现象最严重；a=90，电压最高，不会产生励磁涌流）、变压器的饱和磁通、剩磁大小与方向 特点：①含有很大的非周期分量；②波形偏向时间轴一侧，并出现间断；③含有大量的高次谐波分量，以二次谐波为主。 19. 发电机纵差保护的接线方式：完全纵差保护：只能反应相间短路故障；不完全纵差保护：可以反应相间短路、匝间短路、分支绕组开焊故障。横差保护：环流较小，保护有死区 20.发电机定子绕组单相接地的特点： （1）有零序电压出现，其大小与α成正比（2）接地点通过容性零序电流，大小与α及C0G、C0l有关（3）当发电机定子绕组内部发生单相接地时，机端零序电流互感器中流过的电流为外元件电容电流，方向由发电机流向母线（4）当发生外部单相接地时，机端零序电流互感器中流过的电流为发电机本身的电容电流，方向由外部流向发电 21.母线差动保护：原则：?幅值上看–正常运行和区外故障时，∑I=0–母线故障时，∑I=Id ?相位上看–正常运行和区外故障时，流入、流出电流反相位–母线故障时，流入电流同相位 22.母线故障切除方法：(1)利用供电元件的保护来切除母线故障：①利用发电机的过电流保护切除母线故障②利用变压器的过电流保护切除母线故障③利用电源 侧的线路保护切除母线故障④利用供电元件保护切除母线故障的不足：故障切除时间一般较长；双母同时运行或双母分段运行时没有选择性。(2)装设母线保护专用装置（110kv以上） 23. 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后，断路器拒绝动作时，能够以较短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后备保护。 1.动作于跳闸的继电保护在技术上一般应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性。 2.中性点直接接地系统发生接地短路时，故障点的零序电压最高。 3.方向阻抗继电器的相位比较形式的动作方 程4.复合电压起动的过电流保护。其复合电压起动部分由一个接于线电压上的低电压 元件和一个负序过电压继电器组成。 5.瓦斯保护可反应变压器油箱内的各种短路和油面降低。 7.接地距离保护采用带零序电流补偿的0"接线方式，当继电器接入电压为UA时，应接入的电流为_ Ia+3Kio 8.发电机失磁前的机端测量阻抗位于第一象限，失磁后其测量阴抗沿等有功阻抗圆向第四象限移动。 9.发电机负序过电流保护是对定子绕组电流不平衡而引起转子过热的一种保护 1.基波零序电压和发电机定子接地保护范围是由机端向中性点的定子绕组的85~95线匝 2.高频闭锁方向保护采用两个灵敏度不同的启动元件是防止区外短路时，近点测保护不动造成远点测误动。 3.0°接线相间阻抗继电器没有单项接地短路 4.过电流保护在系统运行方式变小时，保护范围也将变小。 5.系统正常运行时，零序功率方向继电器不会工作，90°接线方向继电器可能动作。 6.闭锁角=37+l/100*6 7.电流速断保护整定时可靠系数和自启动系数＞1，返回系数<1 8.计算电路电流的条件：背后取小，两相短路 9.单项重合闸线路，发生单相接地永久性故障时，顺序：保护动作跳单相，重合闸合单相，跳开三项 10.受系统振荡影响大的是全阻抗继电器，允许过度增大 11.高频闭锁方向保护发信机启动时，外部故障为近故障测发信 12.由于励磁电流造成的影响，合理措施是采用二次谐波振动 13.最大短路电流计算应考虑运行方式和故障类型 14.短路时电压和电流相位不变 15.重合闸检无压测同投检同期 16.重合闸启动方式有保护启动和不对应启动两种方式 17.死区为于中性点侧，纵差动保护是发电机定子绕组相间短路 18.电流速断保护的范围与系统运行方式和故障类型有关 19.正方向接地故障灵敏角70°，电压-3Uo，电流3Uo；-110°3Uo，3Io 20.定时限过流保护灵敏度最高，电流速断保护灵敏度最低 21.自动重合闸与继电保护配合，一般采用前加速和后加速两种方式 22.双母线固定连接方式的母线保护中，大差是启动元件，小差是故障母线选择原件 23.方向阻抗继电器受过度电阻的影响最大,全阻抗特性受…..最小（整定值越小，受影响越大）
第一章 1.继电保护装置的基本任务是什么？ 答：1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除； 2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于信号、减负荷或跳闸。 2.试述对继电保护的四个基本要求的内容。 答：1）选择性： 2）速动性： 3）灵敏性： 4）可靠性： 3.如下图，线路AB、BC配置了三段式保护，试说明： （1）线路AB的主保护的保护范围，近后备、远后备保护的最小保护范围； 答：近后备最小保护范围为AB，远后备最小保护范围为AC （2）如果母线B故障（k点）由线路保护切除，是由哪个保护动作切除的，是瞬时切除还是带时限切除； 答：是由保护2动作切除的，是带时限切除的。 （3）基于上图，设定一个故障点及保护动作案例，说明保护非选择性切除故障的情况。答：当保护1出口处附近发生短路时，由保护2瞬时切除故障，再自动重合闸，如果是瞬时性故障，则正常运行；如果是永久性故障，则再按逐级有选择性的切除故障。 第二章 1.什么是继电器的返回系数？返回系数都是小于1的吗？ 答：继电器的返回电流（或电压）与继电器的动作电流（或电压）的比值即继电器的返回系数。不都是小于1，电流继电器是小于1，电压继电器是大于1 2.举例说明哪些继电器是过量动作的，哪些继电器是欠量动作的？ 答：电流继电器是过量动作的，电压继电器、阻抗继电器是欠量动作的。 3.微机保护的软件一般由哪些功能模块构成？ 答：微机保护的软件通常可分为：监控程序和运行程序 其中运行程序由两个模块构成即：主程序和中断服务程序。 4.如何选择微机保护的采样率？说明低通滤波器设计与采样率选择之间的关系。 答：如果随时间变化的模拟信号所含的最高频率成分为错误！未找到引用源。，则采样频率错误！未找到引用源。。 采用低通滤波器可以将高频分量滤掉，这样就可以降低采样率错误！未找到引用源。。第三章 1.试对保护1进行电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的整定计算（线路阻抗0.4Ω/km，电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段 的可靠系数分别是1.3、1.1、1.2，返回系数0.85，自起动系数1。
一、方向性电流保护的工作原理 1、1、问题的提出 2.解决办法 d1点短路：保护1的短路功率由线路指向母线，保护6的短路功率由母线指向线路。 d2点短路：保护1的短路功率由母线指向线路，保护6的短路功率由线路指向母线。 利用这个特点可构成一种保护，这种保护要求：凡是流过保护的短路功率是由母线指向线路时（正），保护就起动；凡是流过保护的短路功率是由线路指向母线时（负），保护就不起动。 d1点短路：保护2、3、6、7、起动，根据阶梯时限原则t2 ＜t3，t6 ＜t7 ,保护2和6动作，保护3、7返回，从而保证有选择地切除故障 d2点短路：保护1、2、3、7起动，t1 ＜t2 ＜t3 ，故保护1和7起动，保护2、3返回， 判断短路功率方向，一般采用功率方向继电器。 d1 点短路时：Pd1 =UId1 cos ?1 为正值，功率方向继电器动作。 d2 点短路时：Pd2 =UId2 cos ? 2 为负值，功率方向继电器不动作。 式中?为电压U与电流I之间的夹角
3.方向过电流保护 方向过电流保护:增加了功率方向元件的过电流保护。即是利用功率方向元件与过电流保护配合使用的一种保护装置，其原理接线图下图所示。 二. 整流型功率方向继电器 组成：电压形成回路、比较回路、执行元件 1. 电压形成回路 电压形成回路把输入的交流电压或电流以及它们的相位，经过小型中间变压器或电抗变压器转换成便于测量的电压，该电压经整流滤波后变成与变流量成正比的直流电压，然后送到比较回路进行比较，以确定继电器是否动作，最后由执行元件表示继电器的工作状态（动作或返回）。 （1）、电抗变换器（TX ） 作用：将输入的一次侧较大电流量按比例地变换成二次侧的 较低电压U2 。 k j j I e I K U ?. .=2
概述 一、保护的任务 *故障时：自动、快速、有选择性地切除故障元件，zhog保证非故障部分恢复正常运行 *不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸 二、对保护的基本要求 1、选择性； 2、速动性； 3、灵敏性； 4、可靠性 三、保护基本工作原理 1、反应设备一端系统正常运行与故障时基本参数的区别（单端测量） 由于无法从测量电气量上来区分本设备末端故障点与相邻设备首端故障点，为了保证选择性，在本设备末端附近保护区的动作必须带延时（不能实现全线速动）。 2、反应设备内部故障与外部故障及正常运行时两端电气量的差别（双端测量或纵联保护） 由于可准确区分本设备内部故障点与外部其他设备故障点，可实现全线速动。但不具备远后备作用（不能作其他设备的后备保护）。
§2 电网的电流保护和方向性电流保护 §2-1 单侧电源网络相间短路的三段电流保护（主要用于35KV及以下线路） 一、电流I段保护：瞬时动作的电流保护 1、短路特性分析 三相短路时d(3),流过保护处的短路电流：I d= E Z∑ = E Zs Zd + Z d( )↑→I d ↓ 曲线max：系统最大运行方式下发生三相短路情况曲线min：系统最小运行方式下发生两相短路情况 （线路上某点的两相短路电流为该点三相短路电流的 3 2 倍） 2、动作电流整定 原则：躲开下条线路出口（始端）短路时流过本保护的最大短路电流（以保证选择性）: I I dz.1 = K k I·I(3)d.B.max；I I dz.2 = K k I·I(3)d.C.max可靠系数K k I= 1.2～1.3 3、灵敏性校验 该保护不能保护本线路全长，故用保护范围来衡量灵敏性 max：最大保护范围； min：最小保护范围 校验保护范围：（ min / L）·100% ≥ 15% ～ 20% 二、电流II段：以较小的动作时限切除本线路全线范围内的故障。
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° 、继电保护装置的作用：能反应电力系统中各电气设备发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号。 2、继电保护装置的基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。 选择性：系统发生故障时，要求保护装置只将故障设备切除，保证无故障设备继续运行，从而尽量缩小停电围，保护装置这样动作就叫做有选择性。 快速性：目前，断路器的最小动作时间约为0.05～0.06秒。110KV 的网络短路故障切除时间约为0.1～0.7秒；配电网络故障切除的最小时间还可更长一些，其主要取决于不允许长时间电压降低的用户，一般约为0.5～1.0秒。对于远处的故障允许以较长的时间切除。 灵敏性：保护装置对它在保护围发生故障和不正常工作状态的反应能力称为保护装置的灵敏度。 可靠性：保护装置的可靠性是指在其保护围发生故障时，不因其本身的缺陷而拒绝动作，在任何不属于它动作的情况下，又不应误动作。 保护装置的选择性、快速性、灵敏性、可靠性这四大基本要相互联系而有时又相互矛盾的。在具体考虑保护的四大基本要求时，必须从全局着眼。一般说来，选择性是首要满足的，非选择性动作是绝对不允许的。但是，为了保证选择性，有时可能使故障切除的时间延长从而要影响到整个系统，这时就必须保证快速性而暂时牺牲部分选择性，因为此时快速性是照顾全局的措施。 3、继电保护的基本原理 继电保护装置的三大组成部分：一是测量部分、二是逻辑部分、三是执行部分。继电保护的原理结构图如下： 第一章电网相间短路的电流电压保护 一、定时限过流保护的工作原理及时限特性 1、继电保护装置阶梯形时限特性：各保护装置的时限大小是从用户到电源逐级增长的，越靠近电源的保护，其动作时限越长，用t1、t 2、t3分别表示保护1、2、3的动作时限则有t1>t2>t3，它好比一个阶梯，故称为阶梯形时限特性。定时限过流保护的阶梯形时限特性如下图： 二、电流电压保护的常用继电器 1、继电器的动作电流：使继电器刚好能够动作的最小电流叫继电器的动作电流Id.j。 2、继电器的返回电流：使继电器刚好能够返回的最大电流叫继电器的返回电流If.j。 3、电流返回系数：Kf=Id.j/If.j DL-10系列电流继电器的返回系数一般不小于0.85。 4、过电压继电器的动作电压Ud.j：使继电器刚好能够动作的最小电压叫继电器的动作电压。 5、过电压继电器的返回电压Uf.j：使继电器刚好能够返回的最大电压叫继电器的返回电压。 6、DJ-122型是低电压继电器，其电压返回系数Kf>1，一般不大于1.2。 7、电压返回系数：Kf=Ud.j/Uf.j 一般不在0.85左右。 《电力系统继电保护》课程教学大纲 课程编码：AL042490 课程性质：限定选修课 适用专业：电气工程及其自动化 学时学分：40学时2.5学分 所需先修课：电力系统分析、电机学、电路原理 一、课程说明 1．课程简介 本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业方向限选课。本课程讲述电力系统继电保护的基本原理、分析方法和应用技术，内容主要包括：作为继电保护硬件系统的几种主要继电器的作用原理、分析方法和整定原则；电网的相间电流、电压保护，输电线路的接地保护，输电线路的距离保护、纵联保护和自动重合闸；电力系统的主设备保护、母线保护和电动机保护；高压直流输电系统的保护与控制以及电力系统微机保护原理等。通过本课程的学习，使学生掌握电力系统继电保护的原理和主要技术，为进一步学习专业课以及毕业后从事电力系统机电保护工作打下必要的基础。该课程的先修课是电力系统分析、电路原理等。 2．教学目标要求 本课程以输电线路、变压器、母线和发电机四种典型设备为研究对象，以三段式电流保护和三段式距离保护、变压器的保护为重点。学完本课程应达到以下基本要求： 1）了解各种典型继电保护装置的基本结构，掌握各种常用继电器的工作原理、各种继电保护运行特性和操作技能。 2）掌握线路相间短路保护的的分析方法，能正确分析不同故障点时，各段保护的整定值以及时间特性。特别是对于双电源和单电源环网故障采用的方向电流保护的原理。 3）掌握三段式距离保护的原理，特别是距离保护三段式整定值的计算。在影响距离保护正确动作的因素里面重点掌握系统振荡和过渡电阻的影响以及防止误动作的措施。 4）透彻理解输电线路自动重合闸的工作原理，以及重合闸的前加速和后加速的区别、重合闸的分类。 5）掌握变压器保护的分类和故障的分类，以及不平衡电流产生的原因和限 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中的相间故障电流保护一样。电力系统继电保护
《电力系统继电保护》教学大纲
电力系统继电保护简答题
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