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《继电保护原理》课后答案电气F1201——王小辉《继电保护原理》复习资料〔课后习题选〕第一章概述1-1什么是故障、异常运行方式和事故？电力系统运行中，电气元件发生短路、短线是的状态均视为故障状态；电气元件超出正常允许工作范围，但没有发生故障运行，属于异常运行方式，即不正常工作状态；当电力系统发上故障和不正常运行方式时，假设不及时处理或处理不当，那么将引发系统事故，事故是指系统整体或局部的工作遭到破坏，并造成对用户少供电或电能质量不符合用电标准，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏等严重后果。
故障和异常运行方式不可以防止，而事故那么可以防止发生。
1-2常见故障有哪些类型？故障后果表现在哪些方面？常见鼓掌是各种类型短路，包括相间短路和接地短路。
此外，还有输电线路断线，旋转电机、变压器同一相绕组匝间短路等，以及由以上几种故障组合成复杂的故障。
故障后果会是故障设备损坏或烧毁；短路电流通过非故障设备产生热效应和力效应，使非故障元件损坏或算短使用寿命；造成系统中局部地区电压值大幅度下降，破坏电能用户正常工作，影响产品质量，破坏电力系统中各发电厂之间并联运行稳定性，使系统发生震荡，从而使事故扩大，甚至是整个电力系统瓦解。
1-3什么是住保护、后备保护和辅助保护？远后备保护和近后备保护有什么区别？一般把反响被保护元件严重故障、快速动作于跳闸的保护装置称谓主保护。
在主保护系统失效时起备用作用的保护装置成为后备保护。
当本元件主保护拒动，由本元件另一套保护装置作为后备保护，这种后备保护是在同一安装处实现的，称为近后备保护。
远后备保护对相邻元件保护各种原因的拒动均能起到后备保护作用。
辅助保护是为了补充主保护和后备保护的缺乏而增设的简单保护。
1-4继电保护装置的人物及其根本要求是什么？继电保护装置的任务：〔1〕自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除；〔2〕反响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。
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；（2）短路电流互感器二次绕组，必须使用短路片或短路线,短路应妥善可靠，严禁用导线缠绕；（3）严禁在电流互感器与短路端子之间的回路和导线上进行任何工作；（4）工作必须认真、谨慎，不得将回路永久接地点断开；（5）工作时，必须有专人监护，使用绝缘工具，并站在绝缘垫上。
第五章输电线路的自动重合闸5-1电力系统的输配电线路上为什么要装置自动重合闸装置？对自动重合闸装置有哪些基本要求？答：电力系统的故障中，输电线路尤其是架空线路的故障占绝大多数，而绝大多数的故障是暂时性故障，因此可以在输配电线路上装置自动重合闸。
对自动重合闸装置的基本要求：1手动跳闸时不应重合2手动合闸于故障线路时自动重合闸不重合3用不对应原则启动4动作迅速5不允许任意多次重合6动作后应能自动复归7能与继电保护动作配合5-2重合闸的类型有哪些？它们一般适用于什么网络？答：重合闸的类型有：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸三种。
三相重合闸适用于110kV及以下的网络，单相重合闸适用于220kV-500kV的网络，综合重合闸适用于330-500kV及以上的网络。
5-3单相重合闸中选相元件的作用和类型是什么？目前高压网络中常用的选相元件是哪一种？为什么？答：单相重合闸中选相元件的作用是单相故障时选出故障相。
其类型有相电流选相元件、相电压选相元、阻抗选相元件和反应两相电流差的突变量选相元件。
目前高压网络中常用的选相元件是电流突变量选相元件。
因为其它的选相元件都有限制范围。
如：相电流选相元件中的过电流继电器的启动电流是按照躲过线路最大负荷电流和单相接地非故障相电流整定的。
适用于装在线路的电源端且短路电流较大的线路上才能使用。
对于长距离重负荷，短路电流小的线路上不能采用。
相电压选相元件中的低电压继电器的启动电压是按照躲正常运行和非全相运行时母线可能出现的最低电压整定的。
适用于装在小电源侧或单电源受电侧（这一侧的电流选相元件不满足选择性和灵敏性）或很短的线路上（需检验灵敏性）。
阻抗选相元件是在每相上都装带补偿电流的 0接线的阻抗元件，可以明确选择故障相，但在单相带过渡电阻接地短路时，由于接地电阻及对侧零序电流的助增作用，线路两侧的阻抗选相元件可能出现相继动作现象，当发生两相接地故障时，也有两个选相元件可能会相继动作。
第五章输电线路保护的全线速动保护在《电力系统继电保护及安全自动装置技术规程》中对全线速动保护的规定有：一、110～220kV中性点直接接地电力网中的线路保护，符合下列条件之一时，应装设一套全线速动保护1．根据系统稳定要求有必要时；2．线路发生三相短路，如使发电厂厂用母线电压低于允许值(一般约为70%额定电压)，且其他保护不能无时限和有选择地切除短路时；3．如电力网的某些主要线路采用全线速动保护后，不仅改善本线路保护性能，而且能够改善整个电网保护的性能。
二、对220kV线路，符合下列条件之一时，可装设二套全线速动保护。
（一）根据系统稳定要求；（二）复杂网络中，后备保护整定配合有困难时。
对于220kV以上电压等级线路，应按下列原则实现主保护双重化：1．设置两套完整、独立的全线速动主保护；2．两套主保护的交流电流、电压回路和直流电源彼此独立；3．每一套主保护对全线路内发生的各种类型故障（包括单相接地、相间短路、两相接地、三相短路、非全相运行故障及转移故障等），均能无时限动作切除故障；4．每套主保护应有独立选相功能，实现分相跳闸和三相跳闸；5．断路器有两组跳闸线圈，每套主保护分别起动一组跳闸线圈；6．两套主保护分别使用独立的远方信号传输设备。
若保护采用专用收发信机，其中至少有一个通道完全独立，另一个可与通信复用。
如采用复用载波机，两套主保护应分别采用两台不同的载波机。
三、对于330~500kV线路，应装设两套完整、独立的全线速动保护。
接地短路后备保护可装设阶段式或反时限零序电流保护，亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。
相间短路后备保护可装设阶段式距离保护。
500kV线路的后备保护应按下列原则配置1．线路保护采用近后备方式。
2．每条线路都应配置能反应线路各种类型故障的后备保护。
当双重化的每套主保护都有完善的后备保护时，可不再另设后备保护。
只要其中一套主保护无后备，则应再设一套完整的独立的后备保护。
第五章输电线路基本知识一、导线1．什么是输电线路？线路的特性？答：从发电厂或变电站升压，把电力输送到降压变电站的高压电力线路称为输电线路。
在架空电力线路中，导线之间及导线和大地之间以空气为介质形成一个电容，由此电容形成的电流，相当于带着电容负荷。
因为电容效应，空载长线路的末端电压会升高一般采取补充感性无功（投高压电抗器、低压电抗器，发电机进相运行吸收容性无功），而电力系统负荷一般都是感性负荷，所以重载线路的的末端电压会降低。
当感性和容性相互抵消时，线路的输送效率最高，此时的输电功率叫自然功率。
线路通过电流会发生热效应产生损耗，线路有一定的电阻，即使没有容性和感性无功，线路首段和末段还是会有电压差。
2．电力线路在电网中的作用是什么？它由哪些元件构成，常见故障？答：电力线路是电网中不可缺少的主要部分，它的用途除了可输送和分配电能外，还可能将几个电网连接起来组成电力系统。
输电线路可分为两大类，即架空线和电力电缆线路。
架空线路是将导线、避雷线架设在杆塔上，它是由导线、地线、杆塔、绝缘子、金具、基础等元件组成；电缆线路则是由电力电缆和电缆接头组成。
架空线路常见故障：导线损伤和断裂断股、倒杆、接头发热、导线对被跨物放电、单相接地、两相短路、三相短路、缺相，90%以上是瞬间故障，容易巡线。
电缆线路特点：不占地上空间、供电可靠、电击可能性少、分布电容大、维护工作量少。
投资费用大、引出分支线路比较困难、故障测寻比较困难，电缆头制作工艺要求高，再次投入需进行实验。
3．架空送电线路主要组成部分有哪些？其作用是什么？答：架空送电线路主要由基础、杆塔、导线绝缘子、金具、防雷保护设备（包括架空避雷线、避雷器等）及接地装置组成。
（1）基础。
架空送电线路的基础主要分为电杆（混凝土电杆及钢杆等）基础、铁塔基础两种。
1）电杆基础。
电杆基础分为承受电杆本体下压的电杆本体基础（底盘）和起重稳定电杆作用的拉线基础（拉盘或重力式拉线基础）及卡盘等。
施工现场电气安全管理规定第一章．总则一．加强施工现场的电气安全管理，保障职工的人身安全和电气设备的安全，根据国家有关电气安全技术规程，结合本工程实际情况,特制订本规定。
二．施工现场必须健全电气安全管理和责任制度，由动力设备科负责电气安全管理,设一名专职人员负责电气安全.安全科负责监督检查。
施工现场的电工在动力设备科的指导下,负责管辖范围内的电气安全。
三．技术部门编制施工组织设计(施工方案）,必须有专项电气安全设计,包括输电线路的走向，固定配电装置的设置点及其配电容量，大型电气设计、集中用电设备的平面布置，有针对性的电缺陷安全技术措施，并严格按设计要求安装。
四．施工现场的电气设备必须有有效的安全技术措施1．凡是触及或接近带电体的地方，均应采取绝缘，屏护以及保持安全距离等措施。
2．电力线路和设备的选型必须按国家标准额定安全载流量。
3．所有电气设备的金属外壳必须具备良好的接地或接零保护。
4．所有临时电源和移动电具必须设置有效的漏电保护开关.5．在十分潮湿的场所或金属构架等导体性能良好的作业场所宜使用安全电压(12V）。
6．有醒目的电气安全标志。
无有效安全技术措施的电气设备不准使用。
五．电气线路和设备安装完毕后,由动力设备科会同安全科、工程部进行验收，合格后方可投入运行.六．必须经常对现场的电气线路和设备进行安全检查，对电气绝缘、接地接零电阻、漏电保护器等开关是否完好，必须指定专人定期测试。
台汛季节要强化检查.对查出的问题要编制电气安全技术措施计划限期解决。
七．必须按国家的有关规定,对电气专业人员和职工进行电气安全技术教育和电气安全常识教育，新工人的三级教育中必须有一课时以上的电气安全教育，所有施工人员必须懂得触电急救知识，未经培训考核取得合格证书的电工和电气设备操作人员及其他人员，不准从事电气安装、修理和电气设备的操作工作。
八．施工必须建立和健全如下电气安全管理制度:1．各类电气设备、设施的安全技术操作规程；2．电气安全值班负责制和交接班制；3．电气设备、电气线路的检查、维修、保养制度;4．电气事故的处理规程.为了保证上述制度的贯彻执行，必须健全相应的考核办法和奖惩规定。
220KV输电线路继电保护:输电线路继电保护XX大学课程设计课程名称：电力系统继电保护原理设计题目：220KV输电线路继电保护院（部）：电力学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：成绩：指导教师：日期：20XX年6月8日—— 6月21日目录前言 2 第一章绪论 3 1.1继电保护的概论 3 1.2继电保护的基本任务 3 1.3继电保护的构成 3 1.4课程设计的目标及基本要求 4 第二章 220KV输电线路保护 4 2.1 220KV 线路保护概要 4 2.2纵联保护 5 2.2.1纵联方向保护原理 5 2.2.2纵联保护通道 6 2.3 输电线路参数的计算 6 第三章输电线路上TA、TV及中性点接地的选择73.1 输电线路上T A、TV的选择73.2 变压器中性点接地方式的选择 8 第四章相间距离保护整定计算 94.1 距离保护的基本概念 9 4.2距离保护的整定9 4.3 距离保护的评价及应用范围 11 第五章电力网零序继电保护方式选择与整定计算 11 5.1 零序电流保护的特点 11 5.2 接地短路计算的运行方式选择 12 5.3 最大分支系数的运行方式和短路点位置的选择 12 5.4 电力网零序继电保护的整定计算 12 5.5 零序电流保护的评价及使用范围 14 心得体会15 参考文献 16 前言继电保护伴随着电力系统而生，继电保护原理及继电保护装置的应用，是电力系统实用技术的重要环节。
继电保护技术的应用繁杂广泛，随着现代科技的飞速发展，继电保护在更新自身技术的基础上与现代的微机、通信技术相结合，使继电保护系统日趋先进。
无论是继电保护装置还是继电保护系统，都蕴含着严谨而又富有创兴的科学哲理，同时也折射出现代技术发展的光芒。
可以说继电保护是一门艺术。
由于电力系统是一个整体，电能的生产、传输、分配和使用是同时实现的，各设备之间都有电或磁的联系。
因此，当某一设备或线路发生短路故障时，在瞬间就会影响到整个电力系统的其它部分，为此要求切除故障设备或输电线路的时间必须很短，通常切除故障的时间小到十分之几秒到百分之几秒。
第二章长线路中的暂态过程1、波阻抗与集中参数电阻有什么不同？答：线路波阻抗Z与数值相等的集中参数电阻相当，但在物理含义上是不同的，电阻要消耗能量，而波阻抗并不消耗能量，它反映了单位时间内导线获得电磁能量的大小。
2、冲击电晕对波过程有什么影响？为什么？答：冲击电晕增大导线有效半径，耦合系数得到增大；冲击电晕增大导线单位长度的对地电容C0，而不影响单位长度导线电感的大小，所以波阻抗减小（自波变，互波不变），波速减小；冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值特性，有利于防雷保护。
而采用分裂导线冲击电晕将减弱。
3、行波传到线路开路的末端时，末端电压如何变化？为什么？答：行波传到线路开路的末端时，即电压波为正的全反射，电流发生负的全反射，使末端的电压升高为入射电压的2倍。
从能量的角度解释，由于末端开路时，末端电流为零，入射波的全部能量转变为电场能量的缘故。
4、行波传到线路末端对地接有匹配电阻时，末端电压如何变化？为什么？答：线路末端接电阻R，且R=Z1时，反射电压为零，折射电压等于入射电压。
表明波到线路末端不发生反射，行波传到末端时全部能量都消耗在电阻R上了，这种情况称为阻抗匹配。
在进行高压测量时，在电缆末端接一匹配电阻，其值等于电缆波阻抗，就可以消除波传到电缆末端时的折、反射情况，从而正确的测量到来波的波形和幅值。
5、使用彼德逊法则的先决条件是什么？答：（1）波沿分布参数的线路射入；（2）波在该节点只有一次折、反射过程。
6、为什么一般采用并联电容、而不是串联电感的方法来降低来波陡度？答：都可以减少过电压波的波前陡度和降低极短过电压波的幅值，但是由于波刚传到电感时发生的正反射会使电感首端电压抬高，危及电感首端绝缘，所以一般采用并联电容、而不是串联电感的方法来降低来波陡度。
但有时也会利用串联电感来改善接前面的避雷器放电特性。
7、波产生损耗的因素：导线电阻引起损耗；导线对地电导引起损耗；大地电阻损耗；导线发生电晕引起损耗。
