电力系统继电保护原理(第四版)复习要点整理

一、继电保护的基本原理、构成与分类基本原理：只要找到正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化差别，即可找出一种原理，且差别越明显，保护性能越好。

构成：测量部分、逻辑部分、执行部分。

分类：主保护：能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置、后备保护考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护、当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备当主保护或其断路器拒动时，由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备、辅助保护二、对继电保护的基本要求选择性、速动性、灵敏性、可靠性第二章一、电流继电器的继电特性无论启动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，不可能停留在某一个中间位置，这种特性称之为“继电特性”。

二、电流速断保护（电流Ⅰ段）、限时电流速断保护（电流Ⅱ段）、定时限过电流保护（电流III段）整定计算三、两种接线方式的特点三相星形接法：1、每一相都有TA、KA2、KA触点并联3、接线系数均为14、可以反应各种相间短路和中性点直接接地系统单相短路接地两相星形接法：1、只有两相有TA、KA（A、C两相） 2、KA触点并联 3、接线系数均为1 4、只能反应各种相间短路四、三段式电流保护的评价及应用选择性：通过动作电流、动作时间来保证选择性单相电源辐射网络上可以保证获得选择性速动性：无时限速断和带时限速断保护动作是迅速的过电流保护则常常不能满足速动性的要求灵敏性：运行方式变化较大时，速断保护往往不能满足要求被保护线路很短时，无限时电流速断保护长为零灵敏度差是其主要缺点可靠性：继电器简单、数量少、整定计算和校验容易可靠性好是它的主要优点应用：主要用在35kv及以下的单电源辐射网上五、最大灵敏角、内角等概念六90º接线方式概念90º接线方式是只在三相对称情况下，当cosΦ=1时，加入继电器的电流和电压相位相差90º七、在各种相间短路故障下均能正确动作的条件30°<a<60°八、90º接线方式的评价1、对各种两相短路都没有死区——引入了非故障相电压2、适当选择内角，对各种故障都能保证方向性3、对三相短路的电压死区有一定的改善，如果采用电压记忆回路，可以消除三相短路电压死区。

一、中性点接地方式与接地故障种类 按单相接地短路时接地电流的大小分 大电流接地方式中性点直接接地中性点经小电阻接地小电流接地方式中性点不接地中性点经消弧线圈接地国际上的定量标准不同接地方式下的接地故障特点大电流接地方式不同接地方式下的接地故障保护策略零序分量特征零序分量的参数特点零序电压故障点零序电压最高，距离故障点越远零序电压越低零序电流零序电流超前于零序电压其分布取决于线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关零序功率方向故障线路，两端零序功率的方向与正序功率的相反零序电压、电流的相位关系系统运行方式的影响系统运行方式变化时，只要送电线路和中性点接地变压器数目不变，零序阻抗和零序网络就不变。

12二、中性点有效接地系统的接地保护1.零序电流瞬时速断（零序I段）保护采用单相自动重合闸时2.零序电流限时速断（零序II 段）保护 工作原理与相间限时电流速断保护一样其启动电流首先考虑和下一条线路的零序电流速断配合并线路的零序电流速断配合，并延迟一个时限以保证动作的选择性。

整定原则：12⋅⋅′′′=′′act rel act I K I 当保护间的变电站母线上接有中性点接地变压器时，存在“助增电流”，整定原则变为：210rel act act brK I I K ⋅⋅⋅′′′′′=000k BCbr k ABI K I ⋅⋅⋅= 分支系数零序II 段的灵敏系数校验3. 零序过电流（零序III段）保护保护只需从该变压器高压侧开始考虑动作延时的配合 在同一线路上零序过电流保护比相间短路过电流保护具有较小的动作延时4.方向性零序电流保护零序电流实际的流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器，在变压器接地数目较多的复杂网络，需要考虑零序电流保护动作的方向性。

在零序电流保护的基础上增加零序功率方向元件，利用正反方向故障时，零序功率方向的差别，闭锁可能误动作的保护，保证动作的选择性。

零序方向元件的电压死区问题5. 零序电流保护的优缺点三、零序电压、电流的获取实现接地短路零序保护的关键零序电压过滤器3U U U U &&&&=++ 加法器0C B A各种获取方式电压互感器开口三角形接法电压互感器接于发电机中性点集成电路和微机保护中的加法器实现电压互感器开口三角形接法电压互感器接于发电机中性点零序电流过滤器3I I I I C B A &&&&=++零序电流的获取获取方式电流互感器三相星形接法电缆的零序电流互感器 不平衡电流问题由电流互感器的传变特性不一致产生致产生相间故障时最严重一、高阻接地故障二、零序反时限过电流保护为提高灵敏度，起动电流按躲开正常运行时的不平衡电流整定动作延时采用甚反时限特性.relk act unbreK I I K =13.51Kt I =−25.()k actI单相接地时（A 相）A 相对地电压为零对地电一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点正常时，线电压对称，每相负荷电流和对地电容电流均对称，三相电流之和（零序）为零⎧=−0D A U & 相对地电压为零，对地电容短接3 B 、C 相对地电压和电容电流增倍三相负荷电流和线电压仍然对称具体分析：相接地后各⎪⎨=−==°−1503j e E E E U U &&&&& A 相接地后，各&&&C B D I I I +=03C U I D ωϕ=AE &E &ADB U −&DC U −&I & 从接地点流回的电流为线路端的零序电流？030=I&D 0A D U −=&BE &CCBBC U &B CI &BI &CI &D I &DI &−实际的网络存在发电机和多条支路CIBI I 0IC 0ω0=AII &电容性无功功率从母线路始端存在零序电D BI CI BII CII BG CG故障线路II ：II C U I 0033ωϕ=&&&&&−=3)C C (U I II II 00033−=∑ωϕ0=AII &电容性无功功线路始端存在零序电流，其大小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)I I I I (I CGBG CI BI II +++0率从线路流向母线DAII I I &&−=电容性无功功率发电机G 的特征与非故障线路相同件的对地电容构成32中性点不接地电网的单相接地特点：二、中性点不接地系统中的单相接地保护利用接地后出现的零序电压带延时动作于信号不能实现故障选线——无法知道故障是在那一条线路34点实现有选择性地发出信号或动作于跳闸为了提高可靠性和灵敏性——采用延时和电流元件控制方向元件相位比较回路的方案36一、中性点经消弧线圈接地电网的单相接地故障特点电弧，引起弧光过电压，从而对电网造成进步破坏。

简答题第二章1.什么是继电器的返回系数？采用什么方法可以提高电磁型过电流继电器的返回系数？答：（1）返回电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数，可表示为act K re K I I ∙∙=re K 。

幅度降低的短路；限时速断是主保护；过电流是本线路的后备保护，也作为下级线路保护的远后备。

如果在下条线路末端短路时远后备灵敏度不足，则应设置近后备保护。

由于瞬时速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此为保证迅速有选择性的切除故障，常采用三段组合，构成阶段式电流保护。

4.速断和过电流在整定条件方面有什么根本区别？P42答：瞬时电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应于电流升高而动作的保护装置。

他们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择起动电流。

瞬时速断是按照躲过被保护元件末端最大短路电流整定，限时速断是按照躲过下级各相邻元件瞬时电流速断最小保护范围末端的最大短路电流整定，而过电流则是按照躲过最大负荷电流整定。

5.什么是可靠系数？什么是配合系数？两者有何区别？他们是为了考虑什么情况而设置的？答：11.在过电流整定公式中都应有哪些系数？答：max .1L re Ms rel re re act I K K K I K I ==Krel ——可靠系数，一般采用1.25~1.5（1.3）；保护动作于断路器，供电可靠性低；适用于110kV 及以上电网。

（2）小电流接地系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地，单相短路时有过电压，短路电流为容性短路电流，较小，保护一般动作于信号，可持续运行一段时间，供电可靠性高；适用于10kV ，35kV 配网。

答：中性点接地方式有：中性点直接接地、中性点经小电阻接地、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地。

110kV 及以上电压等级采用中性点直接接地系统。

35kV 及以下的系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，对城市电流供电网络可采用经小电阻接地方式。

电力系统继电保护原理(第四版)第二章继电保护的硬件构成第一节继电器的类别和发展历程继电器能反应一个弱信号(电、磁、声、光、热)的变化而突然动作，闭合或断开其接点以控制一个较大功率的电路或设备的器件。

继电器的分类按输入信号性质分：非电量继电器和电量继电器按功能分量度继电器在继电保护和自动装置中作为主要元件，与辅助元件有或无继电器配套电流、电压、频率、功率继电器等有或无继电器在保护装置中作为辅助元件中间、时间、信号继电器等电磁式继电器衔铁弹簧电磁铁工作回路电磁继电器触点信号电源一、电磁型继电器(Relay)继电特性：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动作电流：使继电器动作的最小电流值最小短路电流返回电流：使继电器返回原位的最大电流值最大负荷电流返回系数(恒小于1) I K re= K re= 0.85~ 0.9 I K act 触发特性曲线返回动作旋转衔铁式电流继电器结构6二、感应型继电器用电磁铁在一铝制圆盘中或圆筒中感应产生电流，电流产生转矩使圆盘或圆筒转动，使接点闭合的继电器。

四极感应圆筒式感应继电器工作原理与鼠笼式感应电机相似相当于两相式的电动机，垂直方向两磁极的线圈和水平两级的绕组磁通在空间上相差900,如果两磁通在时间上也相差900则可产生最大的旋转磁场圆筒上的转矩：M= KΦ1Φ 2 sinθ动作条件：电流大于定值(转矩大于弹簧反作用转矩),且θ为正(900时转矩最大)可反应两个电气量，如电压、电流，可实现方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等电磁式电流继电器侧面正面电磁式中间继电器正面侧面五、微机保护将反应故障量变化的数字式元件和保护中需要的逻辑元件、时间元件、执行元件等和在一起用一个微机实现，成为微机保护，是继电器发展的最高形式。

20世纪70年代初、中期开始了微机保护研究的热潮源于计算机技术重大突破：价格大幅度下降、可靠性提高70年代中后期，国外已有少量样机试运行。

1、继电保护的基本任务是什么?答：(1)自动、迅速、有选择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损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； ● 对继电保护的基本要求？ 答：（1）选择性：仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，保证系统中非故障部分的正常工作。

（2）速动性：保护装置能迅速动作切除故障。

（3）灵敏性：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。

（4）可靠性：指对于该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时它不拒动，而在任何其它该保护不应动作的情况下，则不应误动。

● 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？答：为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动，需要分析区外短路时两侧收到的高频电流之间不连续的最大时间间隔，并加以闭锁。

这一时间间隔所对应的工频相角差就为闭锁角。

影响因素：电流互感器的角误差、保护装置中滤序器及受发信操作回路的角度误差、高频信号在线路上传输所引起的延迟等。

● 在继电保护中对方向继电器的基本要求是什么，对于相间短路的功率方向继电器，写出其动作方程，画出其动作特性？ 答：（1）具有明确的方向性；（2）故障时继电器的动作有足够的灵敏度。

︒0接线时动作方程为90arg 90-≥≥-Jj J I e Um l ϕ，动作特性如图（a ）所示；︒90接线时动作方程为 90arg 90)90(-≥≥-Jj J I eU d ϕ，动作特性如图（b ）所示；●（a）按（2－34）式构成； （b）按（2－37）式构成1+j+01+j+0动作区不动作 区m l ϕml ϕ（a）（b）动作区简述高频闭锁方向保护的工作原理。

答：高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。

● 相继动作:由于信号的间断，间断角接近180度，因此，M 端的保护即可立即动作跳闸。

保护装置的这种工作情况—————即必须一端的保护先动作跳闸以后，另一端的保护才能动作跳闸，称之为“相继动作”● 简述相差高频保护的工作原理。

复习要点1．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。

2．依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。

3．总结中性点非直接接地系统中的电流电压保护的基本原理。

中性点非直接接地系统中的电流电压保护：在中性点非直接接地系统中，保护相间短路的电流、电压保护与中性点直接接地系统是完全相同的。

仅有单相接地时二者有差别，中性点直接接地系统中单相接地形成了短路，有短路电流流过，保护应快速跳闸，除反应相电流幅值的电流保护外，还可以采用专门的零序保护。

而在中性点非直接接地系统中单相接地时，没有形成短路，无大的短路电流流过，属于不正常运行，可以发出信号并指出接地所在的线路，以便尽快修复。

当有单相接地时全系统出现等于相电压的零序电压，采用零序电压保护报告有单相接地发生，由于没有大短路电流流过故障线路这个明显特征，而甄别接地发生在哪条线路上则困难得多。

一般需要专门的“单相接地选线装置”，装置依据接地与非接地线路基波零序电流大小、方向以及高次谐波特征的差异，选出接地线路。

4．在中性点直接接地系统中，发生接地短路后，试总结零序电压、电流分量的分布规律，并评述零序电流保护的优缺点。

答：(1)零序电压——故障点处零序电压最高，距故障点越远零序电压越低，其分布取决于到大地间阻抗的大小。

《电力系统继电保护》综合复习详细资料《电力系统继电保护》综合复习资料一、填空题1、电力系统的运行状态指电力系统在不同运行条件下的系统与设备的工作状态，分为、、2、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：、、、，即保护的四性。

3、电流继电器的_______电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数。

4、我们所说的三段式电流保护包括、、__ __5、一般继电保护装置、、__ 三部分组成。

6、按90°接线的功率方向继电器用于阻抗角为60°的被保护线路上，要使继电器最灵敏，继电器的内角应为________°，最灵敏角为_______°。

7、在系统振荡时，要采取必要的措施，防止保护因测量元件动作而误动。

这种用来防止系统振荡时保护误动的措施，就称为。

二、选择题1、过电流继电保护的启动电流返回电流A) 小于B）等于C）大于D) 不确定2、影响距离保护正确动作的分支系数与网络接线方式有关，其值。

(A) 可能大于1或等于1或小于1 (B) 大于1(C)小于1 (D) 等于13、中性点直接接地系统，最常见的短路故障是。

(A) 单相接地短路 (B)三相短路 (C)两相接地短路 (D)金属性两相短路4、关于自动重合闸，以下说法错误的是（A）可以大大提高供电的可靠性（B）可以提高系统并列运行的稳定性（C）可以纠正断路器的误跳闸（D）可以改善断路器的工作条件5、当加入电抗变换器的电流不变，一次绕组匝数减少，二次输出电压（）。

(A)增加(B)不变(C)减少(D)相位改变6、当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑( )A）采用过电流保护 B）与下一级过电流保护相配合C）与下一级电流速断保护相配合 D）与下一级限时电流速断保护相配合7、流入保护继电器的电流与电流互感器的二次电流的比值，称为。

A) 可靠系数 B)灵敏系数 C) 接线系数 D)分支系数8、以下不是影响阻抗继电器正确工作的因素的是1）短路点的过渡电阻2）电力系统的接地运行方式3）保护安装处与故障点之间的分支电路4）TA、TV的误差三、简答与论述题1、三段式电流保护的作用分别是什么？它们各自有什么优缺点？2、为了保证继电保护可靠工作，对继电器的动作特性有明确的“继电特性”要求，试画出过电流继电器的继电特性曲线，并写出其的返回系数表达式。

电力系统继电保护原理复习提纲考试方法：闭卷，笔试。

绪论1、什么是电力系统的故障、不正常运行状态和事故？短路故障有那些类型？2、继电保护的概念、作用、基本原理；继电保护装置有哪三部分组成？3、什么是主保护、后备保护？什么是近后备保护、远后备保护？在什么情况下依靠近后备保护切除故障？在什么情况下依靠远后备保护切除故障？4 、说明对电力系统继电保护有那些基本要求（继电保护的“四性”）。

5 、针对下图系统，分别在K1、K2、K3点故障时说明按选择性的要求那些保护应动作跳闸。

电网相间短路的电流保护和方向性电流保护1、何谓电流继电器的动作电流、返回电流、返回系数？继电器的继电特性指的是什么？何谓最大运行方式和最小运行方式？2、保护装置的动作电流与继电器的动作电流有区别？（保护装置的动作电流指的是电流互感器一次侧的动作电流值，继电器的动作电流是电流互感器二次侧的动作电流值）3、三段式电流速断保护的整定计算、原理接线。

4、比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段电流保护的异同，并从灵敏性、保护范围、动作时限方面比较三者的性能。

5、画出不完全星形接线和完全星形接线。

6、功率方向继电器的接线方式？7、中性点直接接地电网，当发生单相接地时，零序电流和零序电压的特点。

8、中性点非直接接地电网中发生单相接地故障时出现的零序电压和零序电流有什么特点电网的距离保护1、距离保护所反应的实质是什么？2、什么叫测量阻抗？什么是分支系数，什么是助增电流、外汲电流？三段式距离保护的整定原则及计算方法。

（距离二段的整定以及距离三段作为远后备进行灵敏性校验时注意考虑分支系数的影响）。

3、从幅值和相位两方面分析具有圆特性的全阻抗、偏移阻抗或方向阻抗继电器的动作方程并分别说明三种特性继电器的保护特点。

4、阻抗继电器是通过电压互感器和电流互感器连接到线路上的，这就使继电器端子上的测量阻抗同系统一次侧的阻抗在数值上不相等，两者之间存在什么关系？5、试分析过渡电阻对距离Ⅰ段的影响大，还是对其Ⅱ段的影响大，为什么？（电弧电阻的大小与时间有关）电网的高频保护1、什么是纵联保护？按通道分为哪几种？高频通道的工作方式有哪两种？2、学会分析高频闭锁方向保护输电线路的自动重合闸1、什么是自动重合闸？自动重合闸的作用和不利影响？２、两侧电源线路采用自动重合闸时需要考虑什么样的问题。

第一章：1、继电保护的基木任务是什么？答：1）自动、快速、有选择地将故障部分从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复止常工作。

2）反应电气设备的不止常工作状态，并根据运行维护条件，而动作与发出信号或跳闸。

2、保护装置由哪三部分构成？它们的作用分别是什么？答：比较测量元件、逻辑判断元件、执行输出元件三部分构成作用：比较测量元件：测量通过被保护的电力元件的物理参量，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, 从而判断保护装置是否应该启动。

逻辑测量元件：根据测量比较元件输出的逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，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、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。

执行输出元件：根据逻辑判断部分传來的指令，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。

3、什么是主保护？何谓后备保护？何谓近后备保护？何谓远后备保护？答：主保护是指能够在较短的时限内切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。

考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护装置称为后备保护。

当电气元件的保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备保护。

当电气元件的保护拒动时，由相邻元件的保护装置起后备作用，称为远后备保护。

1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将故障部分切除，电力系统出项不止常工作时，继电保护装置一般应发出信号。

2、继电保护应满足可靠性、选择性、速动性、灵敏性四种基本要求。

3、所谓灵墩性是指对其保护范围内发生故障的反应能力。

4、继电保护的可靠性包括安全性和信赖性，即保护在应动作时不拒动，不应动作时不误动。

弟一早：1、阶段式电流保护的优缺点。

答：优点：简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求。

缺点：直接受电网的接线以及电力系统运行方式变化的影响。

《电力系统继电保护》复习要点一绪论1．继电保护的任务；2．对继电保护的四项基本要求；3．主保护、后备保护；最大运行方式、最小运行方式。

二电网的电流保护1．掌握三段式电流保护的工作原理（比较各电流保护的选择性的实现、速动性、灵敏性或保护范围情况），熟练地进行整定计算：2．读懂原理接线图、绘制原理展开接线图；3．比较电流保护接线方式的特点及应用情况；分析变压器后两相短路时的电流分布；4．方向性电流保护的工作原理、方向元件装设原则与方法；5．相间短路功率方向判别元件为什么采用90°接线方式？绘出接线图，已知短路阻抗角选择其灵敏角的原则和方法；6．中性点直接接地系统单相接地故障的特点及零序电流保护原理；7．中性点不接地系统单相接地故障的特点及零序保护原理；8．绘出获得零序电流、零序电压的各种接线；三电网距离保护1．距离保护工作原理；理解负荷阻抗、系统等值阻抗、短路阻抗、测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗的含义；2．什么是故障环路？构成距离保护为什么必须用故障环路上的电压、电流作为测量电压和电流？为了切除线路上各种类型的短路，一般配置哪几种接线方式的距离保护协同工作？3．在R-X复平面上画出具有相同整定阻抗的偏移圆特性、方向圆特性、全阻抗圆特性阻抗继电器的动作特性，并写出它们的绝对值比较原理和相位比较原理动作方程；4．什么是最小精确工作电流？测量电流小于最小精确工作电流会出现什么问题？5．在整定阻抗相同的情况下，比较偏移圆特性、方向圆特性、全阻抗圆特性阻抗继电器受负荷阻抗影响、受系统振荡影响、受过渡电阻影响情况；6．阶段式距离保护的整定计算；根据需要求解运用最大分支系数、最小分支系数。

四输电线路纵联保护1．纵联保护的最基本原理是什么？纵联保护与阶段式保护的根本差别是什么？2．电力线载波通道的构成、各部分的功能、传输的信号种类、通道的工作方式；3．闭锁式方向纵联保护基本原理；4．简述纵联电流差动保护和纵联电流相位差动保护的基本原理；5．什么是相继动作？为什么会出现相继动作？出现相继动作对电力系统有何影响？6．阻容元件构成的负序电压滤过器的接线、参数关系、输出电压表达式。

第一章1、什么是电力系统？答；电力系统是电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电气设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统——一般将电能的通过的设备成为电力系统的一次设备如；发电机、变压器、断路器等。

对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，称为二次设备如继电保护装置、仪表，操作、信号电源等。

2、电力系统根据不同运行条件可分为几种状态？答：正常运行、不正常运行（等约束条件满足，部分不等约束条件不满足如过负荷、过电压、电力系统振荡等）和故障状态（一次设备运行中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作等原因发生短路、断线。

）——电力系统运行状态是指电力系统在不同运行条件（如负荷水平、出力配置、系统接线、故障等）下的系统与设备的工作状况。

3、短路包含哪几种类型？答；三相短路，两相短路，两相短路接地和单相接地短路——在高压电网（输电线路故障）中，单相接地短路占到85%以上在母线故障中大多数为两相或三相接地短路。

短路的危害：（1）短路电流大，燃弧，使故障元件损坏（2）短路电流流过非故障元件，损坏或缩短其使用寿（3）电压降低，用户正常的生产、生活受到影响；（4）破坏系统稳定性,引起系统振荡,甚至系统崩溃。

事故：系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，造成对用户少送电或电能质量变坏到不能允许的程度，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏的事件4、继电保护的作用是什么？答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。

（2）反应电气元件的不正常运行状态，根据运行维护的具体条件（例如有无经常值班人员）和设备的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。

电力系统保护范围划分原则：（1）任一个元件的故障都能可靠地被切除并且造成的停电范围最小或对系统正常运行的影响最小。

（2）保护范围相互重叠，保证任意点的故障都置于保护区内5、什么是保护的四性？这四性彼此之间有什么关系？答：可靠性（不拒动、不误动）、选择性（仅将故障元件从电力系统中切除）、速动性（最短的时限将故障或异常工况自电网中切除或消除）、灵敏性（灵敏系数Ksen：1.2～2）（1）为保证选择性有时要求保护动作带延时（降低了速动性要求）（2）为保证速动性有时允许保护非选择性动作，再由自动重合闸装置来纠正（3）为保证速动性和选择性，有时采用较复杂的保护装置（即降低了可靠性）因此，须从电力系统的实际情况出发，分清主次，求得最优情况下的统一保护原理：电流增大 － 过电流保护电压降低 － 低电压保护阻抗减小 － 阻抗（距离）保护两侧电流大小和相位的差别 －纵联差动保护（高频、微波、光纤） 不对称分量 －零序或负序分量保护非电气量 － 瓦斯保护、过热保护等继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件组成第二章6、 什么叫继电特性？答：无论启动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，不可能停留在某一个中间位置，这种特性称之为继电特性。

使其谐振频率为所用的载波频率z 但对50周的工频电流而言，阻波器基本呈现电感线圈的阻抗，数值很小，并不影响它的传输。

z 高频信号就被限制在被保护输电线路的范围以内，而不能穿越到相邻线路上去阻波器z 由一个可调空心变压器和连接到高频电缆侧的电容器组成者共合组成带通滤波z 两者共同配合组成带通滤波器 高频收、发信机z 发信机由继电保护装置控制，发出信号使高频载波信号能够通过传递至输电线路使高频收发信机与工频高电压线路绝缘通过高频通道送到对端，自己也能收到z 收信机接收本端和对端发送的高频信号z ——带宽大，可同时传送多个带宽为4kHz 通信容量大带宽大可同时传多个带宽为音频信号z 免除载波通道昂贵的高频加工设备z 缺点z 微波信号的衰耗与天气有关z 组成原理z 应用情况z 国外应用很多z 可与载波通道一起实现通道双重化z 我国电力系统微波保护应用不多四、光纤通道z 光纤通道是将电信号调制在激光信号上，通过光纤（optical fiber ）来传递。

z 光导纤维由高纯度石英做成，可传输激光激光的频率比微波高得多能传输更多信息z 激光的频率比微波高得多，能传输更多信息光纤的结构z 光纤的组成z 纤芯、包层、涂敷层和塑套z 光是依靠全反射原理在光纤中传输z 光缆的结构光缆的结构光的折、反射z光纤通道的组成原理z与微波通道相似，对光波进行调制和解调z应用前景及现状z目前，利用新建输电线路的走廊，采用“光纤复合架空地线(OPGW)”建成了以大容量通信光纤为主、跨区域的骨干网络。

z截止2009年底，我国电网（国网和南网）I-IV级骨干通信线路总长45万公里，形成以光纤传输为主（占90%），辅之以件的电流(按相构成)之和的一种保护1k =件的电流(按相构成)之和的种保护0NI =&z 正常或外部z 最理想的保护原理——具有绝对选择性的快速保护原理z 基于基尔霍夫电流定律——流向一个节点的电流之和等于零1Nk fk I I ==∑&&1k k =∑0>>故障时恒有：z 内部故障时：故障点电流，不属于正常时的对外端口绝对选择性f I &z 电流差动保护的应用z 被广泛用于电力系统发电机、变压器、母线以及输电线路等重要设备发电机电流差动保护母线电流差动保护输电线路电流差动保护z 应用于输电线路时的问题？z 必须解决各端电流信息的相互交换问题变压器电流差动保护差动继电器并联连接在电流互感器的二次端子上。

电力系统继电保护原理
主讲人：李海锋
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第一章绪论
一、电力系统继电保护的作用
故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中
二、继电保护的基本原理
故障分析——分析被保护对象的一些参量，故障
保护原理判据——根据被保护对象故障时不同各种保护原理可以由一个或者若干个继电器执行部分输出信号
电流保护装置制回路
电流保护装置
测量被保护设备相应的电气量，并与整定
根据各测量部分输出量的大小、性质、输
出逻辑状态、出现顺序等，确定是否跳闸三、继电保护装置的组成
完成保护所承担的任务，如跳闸、发告警信号等。

信号电源
触点
工作回路衔铁
电磁继电器
近后备：在主保护安装处实现，要同时装设必要的断路器失2. 速动性
4. 可靠性
总结：
五、继电保护工作的特点。

短路电流计算对称故障：三相短路，计算最简单不对称故障：两相短路、两相短路接地、单相接采用对称分组合电抗值。

不对称短路造成系统参数在故障点处不对称利用对称分量法可以将故障点处的不对称电压等值成正序负序零序电压分量正常电力系统不对称故障电压源序、负序、零序电压分量正常电力系统故障部分6如果满足迭加原理就好了！怎么求解？采用迭加原理进行分析，即对于三相参数对称电力系统个系统的解。

分析关键是形成正序、负序和零序网络，然后根据故障的边界条件形成相应的复合序网。

叠加原理单相接地故障三个序网串联正序负序和零序分正序、负序和零序分量相等两相短路没有零序分量两相短路接地正负零序分量均存在 正、负、零序分量均存在正序等效定则不对称短路时，短路点正序电流的大小与在短路点串联一附加电抗X Δ并在其后发生三相短路时的电流大小相等。

k t>⎩图中，线路AB 和BC 均装设了瞬时电流速断保护1f 2f短路电流的变化特点E K I K k =ϕ而对应不同的相间故障类型以及运行方式下则可以得到 而对应不同的相间故障类型以及运行方式下，则可以得到一系列的短路电流曲线，图中I、II为所有曲线的边界。

.max 32()k S L E I Z z l ϕ=+最小运行方式两相短路.min k S L E I Z z lϕ=+最大运行方式、三相短路时瞬时电流速断保护定值分析（保护2为例）解决办法：保证下一条线路出口处短路时不启动动作条件：选择性要求！短路电流大最小运行方式两相短路最大运行方式、三相短路时k act I I >.m in act B I I =.m axact B I I =.m ax act B I I >临界点于将大于保护2的定值.min ()S AB BC Z Z Z ++171.2~1.3rel K ′=由于不同故障条件下，相同地点发生的短路电流是不动作条件：因此，瞬时电流速断保护必然不能保护线路全长 在最小运行方式下相间短路时范围最小18max αminα最小保护范围最大保护范围k actI I >K K E i l K ′−′K E ′k S L I Z Z ϕα=+.min kk S rel Srel rel LK Z K Z K K Z α=+′′ 影响因素：故障类型、系统运行方式及线路长度 系统运行方式变化越大，被保护线路越短，保护范围越小.2actI =.min rel S L Z Z ϕ=+19.maxS Z 增大长短线路对比无保护范围α 只需给定运行方式和故障类型即可算出在该情况下的K K 只需给定行方式和故障类即可算出在该情况下的保护范围min max0.8660.866Z K Z ′− 保护校验 原则：考虑最不利于保护动作的情况？短路电流最小时！ 最小保护范围：相间短路及最小运行方式20.min .max min S rel S rel rel L K K Z α=+′′%15min >α一般要求：minα单相原理图电流继电器动作后，先启动中间继电器，然后再由中间继电器的触点去跳闸。