(完整word版)电力系统继电保护实用技术问答(第二版)

何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。

无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。

2．流电路中，电流的频率、电感的感抗，电容的容抗各为多少？答：在直流电路中，电流的频率为零，电感的感抗为零，电容的容抗为无穷大。

3．用接有备用电源自投装置低压起动元件的电压互感器时,应注意什么?答：应先将自投装置退出运行，然后停无压起动回路的电压互感器，以防自投装置误动作。

4．安装及大修后的电力变压器,为什么在正式投入运行前要做冲击合闸试验?冲击几次? 答：新安装及大修后的电力变压器在正式投入运行前一定要做冲击合闸试验，这是为了检验变压器的绝缘强度和机械强度，校验差动保护躲过励磁涌流的性能。

新安装的设备应冲击五次，大修后设备应冲击三次。

5．导体焊接中应留意哪些问题？答：（1）应使用30W及以下的电烙铁（2）应用镊子夹住所焊的晶体管脚（3）焊接时间不能过长。

6．什么叫重合闸前加速？答：重合闸前加速保护，是当线路上（包括相邻线路）发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性动作跳闸，而后借助重合闸来纠正，这种方式称为重合闸前加速。

7．BCH-2型和BCH-1型差动继电器的特性有什么不同?答：BCH-2型和BCH-1型差动继电器中有短路线圈，其避越变压器厉磁涌流的性能优越。

BCH-1型差动继电器中有制动线圈，对其避越外部故障时不平衡电流的性能优越。

一般采用BCH-2，当外部故障电流过大而使保护灵敏度不够时，采用BCH-1。

8．安装或二次回路经变动后,变压器差动保护须做哪些工作后方可正式投运?答：新安装或二次回路经变动后的差动保护，应在变压器充电时将差动保护投入运行，带负荷前将差动保护停用，带负荷后测量负荷电流相量和继电器的差电压，正确无误后，方可将差动保护正式投入运行。

电⼒系统继电保护试题-答案（第⼆版）_张保会_尹项根主编电⼒系统继电保护试题课程代码：02302第⼀部分选择题⼀、填空题(每⼩题1分，共20分)1.电⽓元件配置两套保护，⼀套保护不动作时另⼀套保护动作于跳闸，称为_近后备_保护。

2.电流继电器的_返回_电流与动作电流的⽐值称为继电器的返回系数。

3.反应电流增⼤⽽瞬时动作的保护称为__⽆时限电流速断保护__。

4.定时限过电流保护的动作时限是按__阶梯原则__来选择的。

5.电流电压联锁速断保护是按系统经常运⾏⽅式下电流和电压元件的保护范围__相等__这⼀条件来整定的。

6.零序过电流保护与相间过电流保护相⽐，由于其动作电流⼩，所以灵敏度__⾼__。

7.全阻抗继电器的主要缺点是__动作⽆⽅向性__。

8.相间短路的阻抗继电器采⽤0°接线。

例如：时，=_______。

9.精确⼯作电流I ac是阻抗继电器的⼀个主要技术指标。

I ac越⼩，表明U0越⼩，即___继电器灵敏度越⾼____。

10.距离Ⅱ段的整定阻抗应按分⽀系数K b为最⼩的运⾏⽅式来确定，⽬的是为了保证___选择性__。

11.在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗⾓和线路阻抗⾓相等时，振荡中⼼处于_______。

12.故障时发信⽅式的优点是__对相邻通道的⼲扰⼩_____。

13.相差⾼频保护采⽤⽐较线路两端__正序电流_____相位来反应对称短路。

14.在三侧电源时，三绕组变压器的纵差动保护的制动线圈应接于___外部短路电流最⼤的⼀侧____。

15.对于中性点可接地或不接地的变压器需要装设零序电流保护和__零序过电压保护_____。

16.相对于中、⼩型机组，⼤型发电机组参数的变化将对继电保护“四性”中的___灵敏____性不利。

17.发电机正常运⾏时的三次谐波电压，机端量总是___⼩于____中性点量。

18.发电机定⼦绕组匝间短路时，将出现___纵____向负序电压，并产⽣相应的负序电流。

第一章 电力系统继电保护基 础 知 识一、电力系统基本知识1．什么叫电力系统的稳定和振荡？答：电力系统正常运行时，原动机供给发电机的功率总是等于发电机送给系统供负荷消 耗的功率。

当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢 复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过渡到新的功率平衡状态运行，即谓电力系 统稳定。

这种电力系统维持稳定运行的能力，是电力系统同步稳定(简称稳定)研究的课题。

电力系统稳定分静态稳定和暂态稳定。

静态稳定是指电力系统受到微小的扰动(如负载 和电压较小的变化)后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。

暂态稳定对应的是电网受到 大扰动的情况。

下面我们以单机对无穷大系统为例，说明静态稳定和暂态稳定的概念。

正常运行时，发电机轴上作用着两个力矩：一个是由原动机功率M P 决定的原动力矩M T (或称主力矩)；另一个是由发电机的输出功率E P 决定的制动力矩(或称阻力矩)。

发电机的输出有功功率(为简单起见，忽略发电机定子电阻，故认为电磁功率等于输出 功率)可表示为δsin ∑=X UE P A E （1-1）式中 A E ——发电机电动势； U ——无穷大系统母线电压；∑X ——包括发电机阻抗在内的发电机到无穷大系统母线的总阻抗； δ——发电机电动势A E 与无穷大系统电压U 之间的夹角。

图1-1为功角特性曲线，即表征发电机的输出有功 功率E P 随A E 、U 之间的夹角δ的变化关系曲线。

图中， M P 为原动机供给发电机的功率。

由图可见，功率直线和 正弦曲线有两个交点，一个交点对应1δ角，另一个交点 对应2δ角。

1δ角是稳定平衡角,2δ角是不稳定平衡角。

正 常运行时，发电机稳定运行在1δ角。

在1δ角运行时，发电机的输入功率和输出功率是平 衡的。

如系统一小扰动使δ增加，引起E P 增加时，发电机的输出功率E P 大于原动机的输入功率，由E P 产生的制动力矩大于M P 产生的原动力矩，发 电机轴上作用着减速的剩余力矩，发电机就减速；使δ角减小，E P 减小，使运行状态又恢复 到原来的稳定运行角1δ。

电力系统继电保护课后习题答案11.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景?答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。

当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏;当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡.如果电力系统没有配备完善的继电保护系统,则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。

1.2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.1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。

测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，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,从而判别保护装置是否应该启动.逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，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。

执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，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。

1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异,已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护；利用短路时电压幅值的降低,构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高,构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大,构成了低阻抗保护.单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。

1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。

当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。

如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。

1.2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。

1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。

测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，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，从而判别保护装置是否应该启动。

逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，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。

执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，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。

1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。

第六章电力变压器保护1．电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些?一般应装设哪些保护?答：变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。

变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。

变压器外部故障系指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地(通过外壳)短路，引出线之间发生的相间故障等。

变压器的不正常工作状态主要包括：由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。

为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器一般应装设以下继电保护装置：(1)防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。

(2)防御变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的(纵联)差动保护或电流速断保护。

(3)防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)后备的过电流保护(或复合电压起动的过电流保护、或负序过电流保护)。

(4)防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。

(5)防御变压器对称过负荷的过负荷保护。

(6)防御变压器过励磁的过励磁保护。

2．变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的(包括稳态和暂态情况下的不平衡电流)?答：变压器差动保护的不平衡电流产生的原因如下。

1．稳态情况下的不平衡电流(1)由于变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。

它必须满足电流互感器的10％误差曲线的要求。

(2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。

(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。

2．暂态情况下的不平衡电流(1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。

习题与思考题1.试述ARC应满足的基本要求。

答：1）自动重合闸装置町按控制开关位置与断路器位置不对应的原理起动，对综合重合闸装置，宜实现由保护同时起动的方式。

2）用控制开关或通过遥控装置将断路器断开，或将断路器投于故障线路上，而随即由保护将其断开时，自动重合闸装置均不应动作。

3）在任何情况下（包括装置本身的元件损坏，以及继电器触点粘住或拒动），H动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定（如一次重合闸只应动作一次）。

4）自动重合闸装宜动作后，应自动复归。

5）自动重合闸装置应能在重合闸示，加速继电保护的动作。

必要时，可在重合闸前加速其动作。

6）口动重合闸装置应具有接收外来闭锁信号的功能°特別是当断路器处于不允许实现重合闸的不正常状态（如断路器未储能）时，或当系统频率降低到按频率自动减负荷装置动作将断路器跳开时，能口动地将ARC闭锁。

2.在检无压和检同步三相自动重合闸中，当处于下列情况会岀现什么问题？1）线路两侧检无压均投入；2）线路两侧仅一侧检同步投入。

答：1）在检无压和检同步三相口动重合闸中，当线路两侧检无压均投入吋，则线路两侧断路器跳闸后，两侧均检测到线路无电压，两侧断路器合上，势必造成不检同步合闸，容易造成冲击电流，其至引起系统振荡2）在检无压和检同步三相自动重合闸屮，当线路两侧仅一侧检同步投入时：（1）检同步侧该功能未投入，则两侧断路器跳闸后，检无压侧检测到线路无压进行重合，而同步侧因为检同步功能未投入，所以将无法合闸；（2）若检无压侧未投入检同步功能，则当该侧断路器误跳时，此时线路冇压，不能通过检无压功能合闸，而检同步功能未投入，将造成该侧断路器不能通过检同步功能合闸。

因此，同步检定不能只投入某一侧，必须是线路两侧的同步检定都投入。

3.试述重合闸两种起动方式的优缺点。

答：重合闸的启动方式通常有由不对应启动和保护启动两种。

1）不对应启动方式的优点是简单可靠，可纠正断路器误碰或误跳，提高供电的可靠性和系统运行的稳定性。

电力系统继电保护课后习题答案1 绪论1.2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。

1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。

测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，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，从而判别保护装置是否应该启动。

逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，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。

执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，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。

1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。

单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。

所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。

1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。

电力系统继电保护基础知识第一章一、电力系统继基本知识6、我国电力系统中中性点接地方式有哪几种？它们对继电保护的原则要求是什么？答：我国电力系统中中性点接地方式有三种：①中性点直接接地方式；②中性点经消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。

110kV及以上电网的中性点均采用第①种接地方式。

在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。

在大接地电流系统中发生单相接地故障概率较高，可占总短路故障的70%左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及电气设备的安全。

3~35kv电网的中性点采用第②或③种接地方式。

在这种系统中，发生单相接地障时接地短路电流很小，故称其为小接地电流系统。

在小接地电流系统中发生单相接地故障时，并不破坏系统线电压的对称性，系统还可以继续运行1~2h。

同时，绝缘监察装置发出无选择信号，可由值班人员采取措施加以消除。

只有在特殊情况或电网比较复杂、接地电流比较大时，根据技术保安要求，才装设有选择性的接地保护，动作于信号或跳闸。

所以小接地电流系统的接地保护带有很大的特殊性。

16、小接地电流系统中，为什么采用中性点经消弧线圈接地？答：中性点非直接接地系统发生单接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。

如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而时非故障相对地电压极大增加。

在电弧接地过电压作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。

为此，我国采取的措施是：当各级电压电网单相接地故障时，如果接地电容电流超过一定数值（35kv电网为10A，10kv电网为10A，3~6kv 电网为30A），就在中性点装设消弧线圈，其目地市利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，以致自动熄弧，保证继续供电。

17、什么是消弧线圈的欠补偿、全补偿、过补偿？答：中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少。