7 阻抗继电器

阻抗继电器继电器的测量阻抗：指加入继电器的电压和电流的比值，即cl cl cl I U Z =。

cl Z 可以写成jX R +的复数形式，所以可以利用复数平面来分析这种继电器的动作特性，并用一定的几何图形把它表示出来，如图3-3所示。

以图3—3（a ）中线路BC 的距离保护第Ⅰ段为例来进行说明。

设其整定阻抗BC zdZ Z 85.0='，并假设整定阻抗角与线路阻抗角相等。

当正方向短路时测量阻抗在第一象限，正向测量阻抗cl Z 与R 轴的夹角为线路的阻抗角d ϕ。

反方向短路时，测量阻抗cl Z在第三象限。

如果测量阻抗cl Z 的相量，落在zdZ '向量以内，则阻抗继电器动作；反之，阻抗继电器不动作。

TV TAd TABC TV B cl clcl n n Z n I n U I U Z === 阻抗继电器的动作特性扩大为一个圆。

如图3—3（b ）所示的阻抗继电器的动作特性为方向特性圆，圆内为动作区，圆外为非动作区。

一、具有圆及直线动作特性的阻抗继电器（一）特性分析及电压形成回路1．全阻抗继电器 （1）幅值比较图3-3 用复数平面分析阻抗继电器的特性（a ）系统图；(b )阻抗特性图(b)(a)全阻抗继电器的动作特性如图3—4所示，它是以整定阻抗zd Z为半径，以坐标原点为圆心的一个圆，动作区在圆内。

它没有方向性。

全阻抗继电器的动作与边界条件为 ：clzd Z Z ≥构成幅值比较的电压形成回路如图 3—5所示。

（2）相位比较相位比较的动作特性如图3—6 所示，继电器的动作与边界条件为cl zd Z Z -与cl zd Z Z +的夹角小于等于 90，即90arg90≤=+-≤-θclzd clzd Z Z Z Z图3-6 相位比较方式分析全阻抗继电器的动作特性（a ）测量阻抗在圆上;（b ）测量阻抗在圆内;（c ）测量阻抗在圆外ll（a ）（b ）（c ）图3-5 全阻抗继电器幅值比较电压形成回路BB分子分母同乘以测量电流得90arg arg 90≤==+-≤-θC D U U U U y k yk上式中，D量超前于C 量时θ角为正，反之为负。

模拟试题（二）一、填空题1对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足 、 、 、 四个基本要求。

2过电流继电器的启动电流 返回电流，其返回系数 1。

3后备保护包括 和 。

4运行中应特别注意电流互感器二次侧不能 ；电压互感器二次侧不能 。

5三段式电流保护中， 段灵敏度最高， 段灵敏度最低。

6中性点可接地或不接地运行变压器的接地后备保护由 和 组成。

7阻抗继电器的精确动作电流是指使动作阻抗降为 时对应的测量电流。

8采用单相自动重合闸的线路上发生单相短路故障时，由继电保护动作跳开 ，经一定时间延时后重合 ，若不成功再跳开 。

9变压器纵差动保护需要进行 和 ，以使正常运行时流入到差动回路中的电流为0。

10发电机单元件横差动保护能够反应 故障、 故障和 故障。

11按照母线差动保护装置差电流回路输入阻抗的大小，可将其分为 、、 。

12对于元件固定连接的双母线电流差动保护，当固定连接方式破坏时，任一母线上的故障将切除 。

13输入到微机保护装置中的电流互感器二次电流信号，可通过 或 变换为满足模数转换器输入范围要求的电压信号。

14中性点直接接地系统发生短路故障后， 的故障分量电压最大， 的故障分量为0。

15设采样周期为5/3s T ms =，则差分滤波器()()(-12)y n x n x n =-能够滤除 。

二、简答题1我们学习的输电线路保护原理中那些原理是反应输电线路一侧电气量变化的保护？那些是反应输电线路两侧电气量变化的保护？二者在保护范围上有何区别？2距离保护中选相元件的作用有哪些？3闭锁式方向纵联保护动作于跳闸的条件是什么？若通道破坏，内、外部故障时保护能否正确动作？4重合闸前加速保护有哪些优点？5对于纵差动保护，产生不平衡电流的最本质原因是什么？6变压器一般应装设那些保护？其中那些是主保护？ 7评价微机保护算法优劣的标准有哪两个？ 三、分析计算题1已知线路的阻抗角65L ϕ=︒，通过线路的负荷功率因数为0.9。

第四章线路保护一．判断题4.1.1 相-地制通道，即在输电线同一相作为高频通道。

(对）4.1。

2 高频保护采用相—地制高频通因为相—地制通道损耗小（错）4。

1。

3 允许式高频保护必须使用双频制，而不能使用单频制。

（对)4.1。

4 高频保护通道输电线衰耗与它的电压等级、线路长度及使用频率有关，使用频率越高,线路每单位长度衰耗越小。

（错）4。

1。

5 输电线传输高频信号时,传输频率越高则衰耗越大。

（对)4.1.6 输电线路的特性阻抗大小与线路的长度有关。

（错)4.1。

7 耦合电容器对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发信机。

（对) 4。

1.8 结合滤波器和耦合电容器组成的带通滤波器对50HZ工频应呈现极大的衰耗,以阻止工频串入高频装置。

（对）4。

1.9 在高频保护的通道加工设备中的结合滤波器主要是起到阻抗匹配的作用，防止反射，以减少衰耗。

（对）4.1.10 高频保护用的高频同轴电缆外皮应在两端分别接地，并紧靠高频同轴电缆敷设截面不小于100MM2两端接地的铜导线。

(对）4。

1。

11 高频通道反措中,采用高频变量器直接耦合的高频通道，要求在高频电缆芯回路中串接一个电容的目的是为了高频通道的参数匹配。

（错）4。

1。

12 在结合滤波器与高频电缆之间串入电容，主要是为了防止工频地电流的穿越使变量器饱和、发信中断从而在区外故障时正方向侧纵联保护的误动.（对)4。

1。

13 高频收发信机的内阻是指从收发信机的通道入口处加高频信号，在通道入口处所测得的输入阻抗。

(错)4。

1。

14 本侧收发信机的发信功率为20W，如对侧收信功率为5W,则通道衰耗为6dB。

（对）4。

1.15 在电路中某测试点的电压UX和标准比较电压U0=0.775V之比取常用对数的20倍，称为该点的电压绝对电平。

(对）4。

1.16 利用电力线载波通道的纵联保护为保证有足够的通道裕度,只要发信端的功放元件允许，接收端的接收电平越高越好。

（错）4。

阻抗继电器的特点
阻抗继电器是一种电气开关装置，其特点包括：
1. 电气控制：阻抗继电器一般通过电压或电流来控制，可以实现远程或自动控制电路的开关。

2. 高精度：阻抗继电器具有较高的精度和稳定性，可以精确地控制电路的电阻。

3. 高可靠性：阻抗继电器采用可靠的电子元件和连接器，工作可靠性较高，寿命较长。

4. 快速响应：阻抗继电器响应速度快，可以在很短的时间内实现电路的开关。

5. 大功率承载能力：阻抗继电器具有较大的功率承载能力，可以应对较大电流或电压的负载。

6. 无噪音：阻抗继电器工作时无噪音产生，对周围环境没有干扰。

7. 尺寸小巧：阻抗继电器体积小，易于安装和布线，适用于空间有限的场合。

总之，阻抗继电器具有电气控制、高精度、高可靠性、快速响应、大功率承载能力、无噪音和尺寸小巧等特点，可广泛用于电力系统、自动化控制和工业生产等领域。

电力系统继电保护复习题（带答案）一、名词解释。

1.P2异常运行状态：电力系统的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这种情况，称为异常运行状态。

2.P2事故：事故是指出现人员伤亡、设备损坏、电能质量下降到不能允许的程度、对用户少供电或停止供电的这些情况。

3.P4主保护：主保护是指当被保护设备故障时，用于快速切除故障的保护。

4. P13电流互感器上标有“5P10”，它表示什么意思？答：5P10：表示电流互感器的复合误差为5%，准确限值系数为10,。

5.P35无时限电流速断保护：对于反应电流的增大而瞬时动作的保护，称为无时限电流速断保护。

6. P36最大运行方式：当等值系统采用某种运行方式，使得发生故障时通过该保护装置的短路电流为最大，此时的运行方式称为系统最大运行方式。

7.P36 最小运行方式：当等值系统采用某种运行方式，使得发生故障时通过该保护装置的短路电流为最小，此时的运行方式称为系统最效运行方式。

8.P39限时速断保护：当被保护线路末端附近短路时，可增加一套带时限的电流速断保护，用以切除无时限电流速断保护范围以外的短路故障，并作为无时限电流速断保护的后备保护，这种带时限的电流速断保护称为限时电流速断保护。

9.P429阶梯时限特性：各保护的动作时限是距电源越远动作时限越小，越靠近电源动作时限越长，好像一个阶梯，故称为阶梯时限特性。

10.P61功率方向继电器的接线方式：功率方向继电器的接线方式是指它与电流互感器及电压互感器的二次绕组之间的连接方式，即Im和Um应该采用什么电流和电压的问题。

11.P88单相式阻抗继电器：单相式阻抗继电器是指只输入一个电压Um（相电压或相间电压）、一个电流Im（相电流或电流差）的阻抗继电器。

12.P94阻抗继电器的接线方式：阻抗继电器的接线方式是指阻抗继电器接入电网电压和电流的方式。

13.P127比率制动特性：比率制动特性是指差动元件动作电流随外部短路电流的增大而自动增大，而且动作电流的增大比最大不平衡电流的增大还要快。

模拟试题(一）一、填空题1继电保护装置一般由 、 、 三部分组成。

2继电保护的可靠性包括 和 ,是对继电保护性能的最根本要求。

3低电压继电器的启动电压 返回电压，返回系数 1。

4在中性点非直接接地电网中,发生单相接地短路时， 处零序电压最高; 处零序电压为0；零序电流的分布主要取决于 。

5自耦变压器高、中压两侧的零序电流保护应分别接于 上。

6功率方向继电器的内角30α=︒,其动作范围 argJJU I ≤≤ 。

7单侧电源线路上发生短路故障时，过渡电阻的存在使方向阻抗继电器的测量阻抗 ，保护范围 。

8检查平行双回线路有电流的自动重合闸，当另一回线有电流时，表示 ，可以进行重合闸.9变压器瓦斯保护反应油箱内部所产生的气体或油流而动作，其中 动作于信号， 动作于跳开变压器各电源侧的断路器。

10低电压起动过电流保护和复合电压起动过电流保护中，引入低电压起动和复合电压起动元件是为了提高过电流保护的 ，此时过电流保护的定值不需要考虑 。

11电流比相式母线保护的基本原理是根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件 实现的。

12断路器失灵保护属于 后备保护。

13微机保护的硬件一般包括 、 、 三部分。

14微机保护中半周积分算法的依据是 . 15微机保护装置的功能特性主要是由 决定的。

二、简答题1继电保护的基本任务是什么？2当纵联差动保护应用于线路、变压器、母线时各有什么特殊问题？这些问题可用什么方法加以解决？3什么是纵联电流相位保护的闭锁角?那些因素决定闭锁角的大小？ 4什么是重合闸后加速保护？主要适用于什么场合？5变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些？它们分别利用了励磁涌流的那些特点?6发电机从失磁开始到进入稳态异步运行，一般可分为那三个阶段?各个阶段都有那些特征？7微机保护中启动元件的作用有哪些? 三、分析计算题1某方向阻抗继电器8set Z =Ω，80sen ϕ=︒，当继电器的测量阻抗为650∠︒Ω时，该继电器是否动作？2设1200s f Hz =,设计一加法滤波器,要求滤掉1、3、5等奇次谐波,写出其差分方程表达式.3在图1所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。

《继电保护》练习册答案习题一一、填空1、电力系统相间短路的形式有（）短路和（）短路。

2、电力系统接地短路的形式有（）接地短路和（）接地短路。

3、电力系统发生相间短路时,（）大幅度下降,（）明显增大。

4、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时，继电保护装置一般应（）。

5、在电力系统继电保护装置中,由于采用了电子电路,就出现了（）型和（）型继电保护装置。

6、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（）继续运行。

7、电力系统切除故障的时间包括（）时间和（）的时间。

8、继电保护的灵敏性是指其对（）发生故障或不正常工作状态的（）。

9、继电保护的可靠性是指保护在应动作时（）,不应动作时（）。

10、继电保护装置一般是由测量部分、（）和（）组成。

二、判断题1、电力系统发生故障时,继电保护装置如不能及时动作,就会破坏电力系统运行的稳定性。

（ )2、电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷设备切除。

( )3、电力系统继电保护装置通常应在保证选择性的前提下,使其快速动作。

( )4、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。

( )5、继电保护装置的测量部分是测量被保护元件的某些运行参数与保护的整定值进行比较。

( )三、选择题1、我国继电保护技术发展先后经历了五个阶段,其发展顺序依次是（）。

(A)机电型、晶体管型、整流型、集成电路型、微机型；(B)机电型、整流型、集成电路型、晶体管型、微机型；（C）机电型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型。

2、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。

3、电力系统短路时最严重的后果是（）。

(A)电孤使故障设备损坏； (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。

4、继电保护的灵敏系数K lm要求( )(A)K lm<1； (B) K lm=1； (C) K lm>1。

阻抗继电器返回系数阻抗继电器是一种基于绕组阻抗变化来感知电路状态的保护装置。

当电路中出现故障时，电流和电压会出现异常变化，这些变化会导致阻抗发生变化。

阻抗继电器能够检测这些变化，并通过控制保护装置来切断故障电路，保护电力设备和维护电网的安全稳定运行。

因此，阻抗继电器的灵敏度和准确性对于电力系统的保护至关重要。

阻抗继电器的返回系数是指当电压和电流发生变化时，阻抗继电器依次发出动作信号的时间间隔与最初的动作时刻之间的比值。

它可以反映阻抗继电器对电路故障的检测能力和保护装置的动作速度。

阻抗继电器的返回系数越小，说明其对电路故障的检测能力越强，而保护装置的动作速度也越快。

阻抗继电器的返回系数与电路参数有关，包括电源电压、负载电流、线路电阻和电感等因素。

下面我们通过阻抗继电器的基本原理和运作机制来详细讨论阻抗继电器返回系数的影响因素和计算方法。

阻抗继电器基本原理及运作机制阻抗继电器是通过感知电路中绕组的阻抗变化来实现保护功能的。

根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律，电路中电压和电流之间的关系可以表示为：U=I×Z阻抗继电器的运作原理可以简述为：1. 通过采集电压和电流的相位和幅值信息，计算出电路的阻抗值。

2. 与预设的阻抗值进行比较，当电路阻抗超过一定阈值时，阻抗继电器发出动作信号。

3. 向保护装置发送保护信号，切断电源电路，实现保护功能。

1. 电源电压电源电压是影响阻抗继电器返回系数的主要因素之一。

当电源电压变化时，电路中的电流和电压也会发生变化，导致阻抗发生变化。

因此，阻抗继电器在实际应用中，需要对电源电压进行补偿，保证其检测故障的准确性。

2. 负载电流3. 线路电阻和电感阻抗继电器返回系数的计算方法取决于具体的电路参数和阻抗测量方式。

下面介绍两种常用的计算方法：1. 根据绕组的阻性和电感性计算阻抗继电器可以通过测量电路中的电压和电流来计算电路的阻抗值。

在电路中，绕组的阻性和电感性起着关键作用。

当阻抗继电器检测到电路中的故障时，它将根据电路的阻抗值计算返回系数。