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（ ）。
220kV变电站变压器运行和继电保护配置分析
摘要：当下，面对社会生产生活用电需求不断攀升的现状，在一定程度上增加了电网系统运行压力，需要通过合理布局设置变电站来满足电网供电需求，在缓解电网运行压力的同时，提高运行质量，这就对220kV变电站的安全稳定运行提出了更高的要求。作为220kV变电站核心设备的变压器，如果出现运行故障或异常，将直接影响变电站的可靠输出，所以，变电站运行检修人员对变压器的日常维护管理显得至关重要。
关键词：220KV变电站；变压器运行；继电保护配置
1. 220kV变电站变压器工作原理
对220kV变电站变压器运行予以进一步分析，它的基本构成要素是双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器，高低压每一相共同合用一相绕组，其中高压绕组中部分抽取一头即可作为地绕组出现变压器应用。注意保证电压高度与绕组匝数呈正向比，而产生的电流值与绕组匝数呈负向比。依据作用功能对变压器进行分类，可分为升压变压器和降压变压器，前者设置在电力系统的送电一端，后者设置在电力系统的受电一端，需要适当的调整变压器，使之电压值与电力系统的电压值相匹配，如此才能在完全不同的负荷状态下始终保证电压在合理范围内，避免出现高电压或低电压的情况，导致供电不稳定。依据接头切换形式对变压器进行分类，可分为负荷有载调压和无负荷无载调压，前者主要设置在受电一端的变压器站点之间。电压的互感器和电流的互感器的运行原理与变压器运行原理相同，主要是按照一定的标准比例，将高电压设备与母线电压转变为测量仪表与继电保护等，在规定的电压在符合之下电压互感器二次电压为100V，电流互感器的二次电流为1A或5A。需要特别注意的是电流互感器实际应用的过程中可能出现异常情况，进而造成线路短路，威胁生命财产安全，所以在具体设置电流互感器的过程中需要加以注意。 1. 变压器保护分类与作用
2.1主保护
变压器主保护的根本目的是保证设备能够长期安全稳定运行，在故障发生时能够以最短的时限，有选择地切除被保护的设备和全线路的故障，进而使电网系统可以快速恢复稳定运行。变压器的主保护通常采用差动保护和瓦斯保护，差动保护可以在变压器发生引出线及内部绕组线圈的相间短路、电流互感器本体、绕组严重的层间短路等故障时瞬时动作切除故障，保护区为各侧电流互感器包围的区域，对于不同的差动保护功能，根据其使用的电流互感器不同保护区也不同，如自耦变压器保护的分侧差动保护，使用的电流互感器为高中压侧及中性点侧，所以，其保护范围为有电气联系的高中压侧绕组；瓦斯保护，属于非电量保护，当变压器发生油箱内部的相间短路、绕组与铁芯间短路、铁芯本体、油面下降或漏油、分接头接触不良等故障时，在故障点往往伴随有电弧的短路电流，造成油箱内局部过热并使变压器油分解、产生气体（瓦斯），严重时造成喷油、冲动瓦斯继电器，使其辅助触点闭合，瓦斯保护可灵敏反应动作，第一时间保护变压器本体的安全。
220kV 线路保护配置及运行方式
概况
220kV 踏九线线路保护装置由两套独立的、配置相同保护功能的保护装置组成。两套装置配置了
光纤差动保护、零序保护、距离保护。两套装置都带有重合闸功能，其中 2 号保护装置单相重合
闸启用。
光纤差动保护
输电线路保护采用光纤通道后由于通信容量很大所以往往做成分相式的电流纵差保护。输电
线路分相电流纵差保护本身有选相功能，哪一相纵差保护动作那一相就是故障相。输电线路两侧
的电流信号通过编码成码流形式然后转换成光的信号经光纤输出。传送的信号可以是包含了幅值
和相位信息在内的该侧电流的瞬时值，保护装置收到输入的光信号后先转换成电信号再与本侧的
电流信号构成纵差保护。
纵联电流差动继电器的原理
I CD
3
1 2
K=0.75 K=0.6
I 0dz
I
dz
I f
许继差动特性 四方差动特性
本装置差动保护由故障分量差动、稳态量差动及零序差动保护组成。
差动保护采用每周波 96 点采样，由于高采样率，差动保护可以进行短窗相量算法实现快速
动作，使典型动作时间小于 20ms。故障分量差动保护灵敏度高，不受负荷电流的影响，具有很强
的耐过渡电阻能力，对于大多数故障都能快速出口；稳态量差动及零序差动则作为故障分量差动
保护的补充。
比例制动特性动作方程如下：
. .
I M I I
N CDset （3） .
I . . .
M I K I I
N M
N
（4）
*****************************************************************************
讲解例子
I
d
E
S M I
M I
N
N E
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TA TA K
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(a) 系统图
I
qd
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(b) 动作特性
E
S M I
I N
M N E
R E
S M I
I N
M N
10kV中输电线路的继电保护基本配置及保护策略
经济的发展离不开电力的供应，社会对电力需求的增多使电力用户数量成指数型增长，从而构成了庞大的用电需求，但是电力网络在迅速发展的同时也存在着诸多安全隐患，10kV输电线路中也开始暴露各种安全问题，严重时直接威胁着生命和财产安全。为此，需要通过继电保护来提高10kV输电线路的安全性，为人们的安全用电保驾护航。
标签：10kV输电线路；继电保护；基本配置；保护策略
一、10kV输电线路继电保护基本配置
1.1故障信号监视装置
10kV输电线路的继电保护方式可以分为两种：①速断保护；②过流保护，两种方式主要依靠电流的变化情况来判断线路中是否发生故障。在通过电流变化来判断线路故障的过程中，当故障形式为单相接地故障时，通常采取发信号的方式来进行故障信息的传输，当监视装置发出相应的故障信号后，检修人员可以根据信号来对故障点进行准确的定位，以便能够及时解决故障问题，保证线路的稳定运行。但若是电网的出线情况较多，则会采取小电流接地选线装置发出相应的故障信号，方便相关人员对线路中的故障进行准确判断，该种方式虽然能够准确对故障点进行定位和判断，但是其选线工作的展开较难，故障特征通常不明显，谐振接地系统在选线的过程中通常较难，如图1所示，该图是单项接地故障点巡查装置，包括信号发生装置、信号采集器以及信号接收定位器。
1.2电流保护装置
电流保护装置在使用的过程中通常以“两相式电流”的阶段性保护保护方式为主，即：对电流进行分段控制，避免出现相间短路的情况影响故障判断。该中方式可以将电源的保护方式分为两段进行：①速断保护；②过电流保护，采取上述分段的方式对电流进行保护所产生的效果较为理想。若是10kV输电线路在运行的过程中有特殊需要，则可以在上述两段基本保护的基础之上再加上适当的速断保护，将两相式电流保护升级，转变为三段式保护方式，为线路的安全提供多重保护，降低其中的安全风险。需要注意的是，上述两种保护方式并不是所有情况都适用，当遇到双侧电源的电流保护时，上述方式并不适用，需要采取阶段式保护方式来加强线路的保护，即：采取电压和电流联动保护模式，通过电压保护和阶段式电流保护方式来加强线路保护工作，在实际情况中需要根据具体情况来进行配置。
