继电保护装置的接线方式

《电力工程》课程综合复习资料一、单选题1、具有总降压变电所的工厂供电系统的进线电压，厂区高压配电电压以及车间1000V以下的电压等级分别为（）。

A、35~220KV，6~10KV，220/380VB、10~35KV，3~6KV，220/380VC、35~220KV，3~6KV，380/660VD、110~220KV，10~35KV，220/380V答案：A2、在电力系统中通常衡量电能质量的两个基本参数是（）。

A、电压和频率B、电压和电流C、有功损耗与无功损耗D、平均负荷与可靠性答案：A3、在配电设计中，通常采用（）的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。

A、20minB、30minC、60minD、90min答案：B4、中断供电将造成人身伤亡，政治、经济上造成重大损失，重大设备损失、重大产品报废、用重要原料生产的产品报废的电力负荷是（）。

A、一级负荷B、二级负荷C、三级负荷D、四级负荷答案：A5、若中断供电将在政治、经济上造成较大损失，如造成主要设备损坏、大量的产品报废、连续生产过程被打乱，需较长时间才能恢复的电力负荷是（）。

A、一级负荷B、二级负荷C、三级负荷D、四级负荷答案：B6、在进行三相对称短路电流的计算时，引入了无穷大容量电力系统的概念，其前提条件是工厂总安装容量小于本系统总容量的（）。

A、1/20B、1/30C、1/40D、1/50答案：D7、电力线路发生短路时一般会产生危害效应有（）。

A、电磁效应、集肤效应B、集肤效应、热效应C、电动效应、热效应D、电动效应、电磁效应答案：C8、工厂总降压变电所的选位原则是（）。

A、靠近电源端B、靠近负荷端C、位于厂区中心D、尽量靠近负荷中心，同时亦要考虑电源进线方向答案：D9、电压互感器的二次侧额定电压为（），使用时要注意二次侧不能出现（）。

A、50V，短路B、100V，开C、100V，短路D、50V，开路10、电流互感器的二次侧额定电流为（），使用时要注意二次侧不能出现（）。

、继电保护装置的作用：能反应电力系统中各电气设备发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号。

2、继电保护装置的基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。

选择性：系统发生故障时，要求保护装置只将故障设备切除，保证无故障设备继续运行，从而尽量缩小停电围，保护装置这样动作就叫做有选择性。

快速性：目前，断路器的最小动作时间约为0.05～0.06秒。

110KV 的网络短路故障切除时间约为0.1～0.7秒；配电网络故障切除的最小时间还可更长一些，其主要取决于不允许长时间电压降低的用户，一般约为0.5～1.0秒。

对于远处的故障允许以较长的时间切除。

灵敏性：保护装置对它在保护围发生故障和不正常工作状态的反应能力称为保护装置的灵敏度。

可靠性：保护装置的可靠性是指在其保护围发生故障时，不因其本身的缺陷而拒绝动作，在任何不属于它动作的情况下，又不应误动作。

保护装置的选择性、快速性、灵敏性、可靠性这四大基本要相互联系而有时又相互矛盾的。

在具体考虑保护的四大基本要求时，必须从全局着眼。

一般说来，选择性是首要满足的，非选择性动作是绝对不允许的。

但是，为了保证选择性，有时可能使故障切除的时间延长从而要影响到整个系统，这时就必须保证快速性而暂时牺牲部分选择性，因为此时快速性是照顾全局的措施。

3、继电保护的基本原理继电保护装置的三大组成部分：一是测量部分、二是逻辑部分、三是执行部分。

继电保护的原理结构图如下：第一章电网相间短路的电流电压保护一、定时限过流保护的工作原理及时限特性1、继电保护装置阶梯形时限特性：各保护装置的时限大小是从用户到电源逐级增长的，越靠近电源的保护，其动作时限越长，用t1、t2、t3分别表示保护1、2、3的动作时限则有t1>t2>t3，它好比一个阶梯，故称为阶梯形时限特性。

定时限过流保护的阶梯形时限特性如下图：二、电流电压保护的常用继电器1、继电器的动作电流：使继电器刚好能够动作的最小电流叫继电器的动作电流Id.j。

第一节继电保护基础知识1．什么是继电保护装置和安全自动装置？答：当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事件时，能自动向值班员发出警告信号，或向所控制的断路器发跳闸指令，以终止事件的发展。

实现这种自动化措施的设备，用于保护电力元件的，称为继电保护装置；用于保护电力系统的，称为电力系统安全自动装置。

2．继电保护在电力系统中的任务是什么？答：(1) 当被保护的电力元件发生故障时，继电保护装置迅速地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中隔离，最大限度的维护系统稳定，降低元件损坏程度。

(2) 反映电气设备的不正常工作情况，及时发出信号，以便值班人员处理，或由安全自动装置及时调整，恢复系统正常运行。

3．电力系统对继电保护的基本要求是什么？答：继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个要求，具体分述如下：(1) 可靠性。

保护装置的可靠性是指当被保护设备区内发生故障时，保护装置应可靠动作；被保护设备区外发生故障时，保护装置不发生误动作。

(2) 选择性。

保护装置的选择性是指电力系统发生故障时，首先由故障设备的保护切除故障；如故障设备的保护或断路器拒动时，由相邻设备的保护动作，将故障切除。

尽量缩小切除故障的停电范围。

(3) 灵敏性。

保护装置的灵敏性是指保护装置对其动作区内的故障能可靠反映的能力。

一般用灵敏系数来衡量，反映故障时数值参量增加的保护装置的灵敏系数为：Klm=保护区末端金属性短路故障时的最小参量／保护的整定动作值反映故障时数值参量减少的保护装置的灵敏系数为Klm=保护的整定动作值／保护区末端金属性短路故障时的最大参量(4) 速动性。

保护装置的速动性是指保护装置应以允许的尽可能快的速度切除故障，减轻故障对设备损坏程度，提高尽快恢复电力系统稳定运行的能力。

4．什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护？答：主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护线路和设备的保护。

继电保护的基本原理利用电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时，各种物理量的差别来判断故障或异常，并通过断路器将故障切除或者发出告警信号电力系统继电保护的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择性的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；（2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据维护条件，而动作于发出信号或跳闸。

此时一般不要求迅速动作，而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。

保护的四性选择性：保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减少速动性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。

灵敏性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。

故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动，称信赖性）而在不属于该保护装置动作的其他情况下，则不应该动作（即不误动，称安全性）。

主保护、后备保护继电器的相关概念：继电器是测量和起动元件动作电流：使继电器动作的最小电流值返回电流：使继电器返回原位的最大电流值返回系数：返回值/动作值过量继电器：返回系数Kre<1欠量继电器：返回系数Kre>1继电特性：启动和返回都是明确的，不可能停留在某个中间位置继电器概念:是一种能自动执行断续控制的部件，当其输入量达到一定值时,能使其输出的被控量发生预计的状态变化,具有对被控制电路实现“通”“断”控制作用。

分类:1.按动作原理:电磁型、感应型、整流型、电子型和数字型2.按反应物理量：电流-、电压-、功率方向-、阻抗-、频率-、瓦斯-3.按功能:启动-、量度-、时间-、中间-、信号-系统运行方式：在相同地点发生相同类型的短路电流时流过保护安装处的电流最大（小），对继电保护而言称为系统的最大运行方式，对应的系统等值阻抗最小（大），Zs=Zs.min（Zs.max）。

一、填空题：1、继电保护动作的_选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

2、反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的时限有选择地切除故障的保护称为主保护3、当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或相邻线路保护实现后备称之为远后备；主保护拒动时由本设备另一套保护实现后备、断路器拒动时由断路器失灵保护实现后备称之为近后备。

4、继电保护装置一般是由测量元件、逻辑元件和执行元件组成的。

5、对动作于跳闸继电保护应满足选择性、灵敏性、迅速性和可靠性四项基本要求。

二、选择题：1、继电保护装置是由 B 组成的。

(A)二次回路各元件；（B）测量元件、逻辑元件、执行元件；（C）包括各种继电器、仪表回路；（D）仪表回路。

2、当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护装置的 B 的体现。

(A)快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。

3、为了限制故障的扩大，减轻设备的损坏，提高系统的稳定性，要求继电保护装置具有A 。

(A)快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。

4、线路两侧的保护装置在发生短路时，其中的一侧保护装置先动作，等它动作跳闸后，另一侧保护装置才动作，这种情况称之为 B 。

(A)保护有死区；（B）保护相继动作；（C）保护不正确动作；（D）保护既存在相继动作又存在死区。

5、所谓继电器动合触点是指 C 。

(A) 正常时触点断开；（B）继电器线圈带电时触点断开；（C）继电器线圈不带电时触点断开；(D) 正常时触点闭合；6、补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增加的简单保护称 B 。

(A) 异常运行保护；（B）辅助保护；（C）失灵保护三、判断题1、继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何元件不得在无保护的状态下运行。

（√）2、能满足系统稳定及设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除被保护设备和线路故障的保护称为主保护。

1、什么是继电保护的双重化配置？答：所谓双重化配置是指电力变压器和输电线路等设备的继电保护装置按两套独立并采用不同原理的能瞬时切除被保护范围内各类故障的主保护来配置。

其中“独立”的含义为：各套保护的直流电源取自不同的蓄电池，各套保护用的电流和电压互感器的二次侧各自独立，各套保护分别经过断路器的两个独立的跳闸线圈出口，各套保护拥有各自独立的载波（或复用）通道等。

1.何谓三段式电流保护？其各段是如何保证动作选择性的？试述各段的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求以及原理接线图的特点。

画出三段式电流保护各段的保护范围和时限配合特性图。

答：三段式电流保护有电流速断保护，限时电流速断和定时限过电流保护。

电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。

2.在什么情况下采用三段式电流保护？什么情况下可以采用两段式电流保护？什么情况下可只用一段定时限过电流保护？Ⅰ、Ⅱ段电流保护能否单独使用？为什么？答：越靠近电源端，则过电流保护的动作时限就越长，因此一般都需要装设三段式的保护。

线路倒数第二级上，当线路上故障要求瞬时切除时，可采用一个速断加过电流的两段式保护。

保护最末端一般可只采用一段定时限过电流保护。

I、II段电流保护不能单独使用，I段不能保护线路的全长，II段不能作为相邻元件的后备保护。

5.电流保护的接线的接线方式有几种？它们各自适合于什么情况？答：1.三相星形接线；2.两相星形接线；3.两相三继电器接线三相星形接线方式的保护对各种故障都能动作。

两相星形接线的保护能反应各种相间短路，但B相发生单相短路时，保护装置不会动作。

采用两相电流差接线时，流入继电器的电流为零，保护不动作。

9.何谓功率方向元件的90°接线？采用90°接线的功率方向元件在正方向三相和两相短路时正确动作的条件是什么？采用90°接线的功率方向元件在相间短路时会不会有死区？为什么？答：所谓90°接线方式是指在三相对称的情况下，当cosφ=1时，加入继电器的电流和电压相位相差90°。

继电保护接线方式及灵敏度分析摘要：通过对继电保护装置不同CT接线方式流过保护电流继电器电流大小及与一次侧故障电流的关系接线分析，得出不同的接线系数，由于接线系数的不同，则保护装置对不同短路故障形式的灵敏度不同。

同时对一起典型的继电保护装置接线错误进行了分析。

关键词：继电保护装置 CT接线形式过电流保护灵敏度系数分析一、保护CT接线方式在电力系统中，继电保护的接线方式与系统的电压等级、中性点接地形式、负荷的性质等均密切相关，不同的低压等级不同的负荷性质决定了系统中性点接地形式，同时也决定了采用不同的保护类别和不同的继电保护CT接线方式。

电力系统中几种常用的保护CT接线方案：一相式接线（图一）：电流线圈通过的电流反应一次线路相应的电流，通常应用于负荷平衡的三相线路中（如低压动力线路），主要用于过负荷保护。

两相V形接线（图二）：也称之为两相三继电器接线，主要用于中性点不接地的三相线路中（6~10kV线路），主要用作过电流保护。

两相电流差接线（图三）：也称之为两相一继电器接线，主要用于中性点不接地的三相线路中（6~10kV线路），主要用作过电流保护。

三相星形接线（图四）：主要用于三相负荷不平衡的三相四线制线路或三相三线制线路（如低压TN系统和35kV及以上中性点接地系统及6~10kV中性点不接地的三相负荷不平衡线路），适用于各类线路，应用比较广泛。

二、各种接线方式下继电器流过的故障电流分析以10kV中性点不接地系统为例，在系统发生各种短路故障时，对各种接线方式下继电器流过的故障电流进行分析。

（见表一）假设线路三相负荷电流为0，系统发生AB、BC、CA、ABC相短路。

IA 、IB、IC 为一次侧故障电流，IaIbIc为二次侧流过继电器电流。

I2=I A-I C=I B/n表一：三种接线方式发生各种短路时流过继电器故障电流通过以上分析，当系统发生故障时，继电保护采用不同的接线方式其二次侧电流继电器流过的故障电流是不同的。