继电保护知识
一、基本概念：
1，继电保护：泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
2，继电保护装置：指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并于断
路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
3，事故：指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量
变坏到不能容许的地步，甚至造成人生伤亡和电气设备的损坏。
4，近后备保护
5，远后备保护
6，一次和二次系统：
一次系统：发电厂和变电所的电器主接线，是由高压电器设备通过连接线组成的系统称为一次系统。一次设备对于运行可靠及检修方便要求甚高。主要包括生产和转换电能的设备，接通或断开电路的设备，限制故障电流和防御过电压的电器，接地装置和载流导体5部分。
二次系统：二次系统是由二次设备组成的系统。凡监视,控制，测量，以及起保护作用的设备，如测量表计，继电保护，控制和信号装置等，皆属于二次设备。
二、继电保护基本原理：
1，单侧电源网络接线：
——在电力系统正常运行时，每条线路上都流过由它宫殿的的负荷电流If ,越靠近 电源端的线路上负荷电流越大。线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数和线路参数。
——在电力系统故障时，其状况图如上图（b)所示。假定在线路B-C上发生了三相短路，则短路点的电压Ud降低到零，从电源到短路点之间均将流过很大的短路电流I ,各变电所电压也将在不同程度上有很大降低，距短路点越近，电压降低越多。
2，双侧电源网络接线：
——就电力系统中的任意元件来说，如上图所示，在正常运行时，在某一瞬间，负荷电流总是从一侧流入而从另一侧流出，如图（a)所示。如果我们统一规定电流的正方向都是从母线流向线路，那么，A-B两侧电流大小相等，而相位相差180º。当在线路A-B的范围以外（d1)短路时，如图（b)所示，由电源I所共给的短路电流I´d1流过线路A-B，此时A-B两侧的电流仍然是大小相等相位相反，其特征与正常情况相同。如果短路点在线路A-B范围以内（d2），如图（C）所示，此时两个电流大小不相等，在理想情况下（两侧电势通相位且全系统的阻抗角相等），两电流同相位。
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
题号 一 二 三 四 五 六
七 八 九 十 总成绩
得分
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（ ）。
基本性能
继电保护的正确工作不仅有力地提高电力系统运行的安全可靠性，并且正确使用继电保护技术和装置，还可能在满足系统技术条件的前提下降低一次设备的投资。继电保护为完成其功能,必须具备以下5个基本性能。 ①安全性：继电保护装置应在不该动作时可靠地不动作，即不应发生误动作现象。 ②可靠性：继电保护装置应在该动作时可靠地动作，即不应发生拒动作现象。 ③快速性：继电保护装置应能以可能的最短时限将故障部分或异常工况从系统中切除或消除。 ④选择性：继电保护装置应在可能的最小区间将故障部分从系统中切除，以保证最大限度地向无故障部分继续供电。 ⑤灵敏性：表示继电保护装置反映故障的能力。
继电保护须具备的 5个性能彼此紧密联系。在选择保护方案时，还应注意经济性。所谓经济性，不仅指保护装置的设备投资和运行维护费，还必须考虑由于保护装置不完善而发生误动或拒动时对国民经济所造成的损失。
继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。
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。 短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。
(2) 电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。
(3) 电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。
(4) 测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。
第二节 继电保护的基本原理及其组成
参看图1-1至图1-6及其讲解，了解本章对继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分以及继电保护基本原理，并且通过对继电保护装置基本组成的学习深入了解各部分工作内容。
一、继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分
通过对继电保护装置正常运行状态与故障或不正常状态的学习，初步理解继电保护装置的原理。
1. 为完成继电保护所担负的任务，应该要求它能够正确区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别，以实现保护。
图1-1 正常运行情况
在电力系统正常运行时，每条线路上都流过由它供电的负荷电流 ，越靠近电源端的线路上的负荷电流越大。同时，各变电站母线上的电压，一般都在额定电压±5%-10%的范围内变化，且靠近于电源端母线上的电压较高。线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数角和线路的参数。
由电压与电流之间所代表的“测量阻抗”是在线路始端所感受到的、由负荷所反应出来的一个等效阻抗，其值一般很大。
图1-2 d点三相短路情况
当系统发生故障时（如上图所示），假定在线路B-C上发生了三相短路，则短路点的电压 降低到零，从电源到短路点之间均将流过很大的短路电流 ，各变电站母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低，距短路点越近时降低得越多。
设以 表示短路点到变电站B母线之间的阻抗，则母线上的残余电压应为
此时与之间的相位角就是的阻抗角，在线路始端的测量阻抗就是，此测量阻抗的大小正比于短路点到变电站B母线之间的距离。
2. 一般情况下，发生短路之后，总是伴随着电流的增大、电压降低、线路始端测量阻抗减小，以及电压与电流之间相位角的变化。故利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便可以构成各种不同原理的继电保护：
（1）反应于电流增大而动作的过电流保护；
（2）反应于电压降低而动作的低电压保护；
