第一篇：何瑞文版繼電保護(hù)課后習(xí)題答案

何瑞文版繼電保護(hù)課后習(xí)題答案

第一章

1、繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)是什么? 答：（1）自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；

（2）反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。

2、什么是故障、異常運(yùn)行和事故？短路故障有那些類型？相間故障和接地故障在故障分量上有何區(qū)別？對(duì)稱故障與不對(duì)稱故障在故障分量上有何區(qū)別？

答：電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況下屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。事故，就是指系統(tǒng)或其中一部分的工作遭到破壞，并造成對(duì)用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。相間故障無零序分量。對(duì)稱故障只有正序分量。

3、什么是主保護(hù)、后備保護(hù)？什么是近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？在什么情況下依靠近后備保護(hù)切除故障？在什么情況下依靠遠(yuǎn)后備保護(hù)切除故障？

答：當(dāng)本元件的主保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)作為后備保護(hù)，由于這種后備作用是在主保護(hù)安裝處實(shí)現(xiàn)，因此，稱之為近后備保護(hù)。在遠(yuǎn)處實(shí)現(xiàn)對(duì)相鄰元件的后備保護(hù)，稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)。

4、簡(jiǎn)述繼電保護(hù)的基本原理和構(gòu)成方式。

答：基本原理：

1、過電流保護(hù)

2、低電壓保護(hù)

3、距離保護(hù)

4、方向保護(hù)

5、差動(dòng)原理的保護(hù)

6、瓦斯保護(hù)

7、過熱保護(hù)等。構(gòu)成方式：

1、測(cè)量部分

2、邏輯部分

3、執(zhí)行部分

5、什么是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置? 答：繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種裝置。

6、電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求是什么? 答：

1、選擇性：繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。

2、速動(dòng)性：在發(fā)生故障時(shí)，力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障，以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時(shí)間，以及縮小故障元件的損壞程度。

3、靈敏性：繼電保護(hù)的靈敏性，是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。

4、可靠性：保護(hù)裝置的可靠性是指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了他應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，他不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在任何其他該保護(hù)不該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作 第二章

1、何謂三段式電流保護(hù)？其各段是如何保證動(dòng)作選擇性的？試述各段的工作原理、整定原則和整定計(jì)算方法、靈敏性校驗(yàn)方法和要求以及原理接線圖的特點(diǎn)。畫出三段式電流保護(hù)各段的保護(hù)范圍和時(shí)限配合特性圖。

答：電流速斷是按照躲開某一點(diǎn)的最大短路電流來整定，限時(shí)速斷是按照躲開前方各相鄰元件電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定，而過電流保護(hù)則是按照躲開最大負(fù)荷電流來整定。

2、在什么情況下采用三段式電流保護(hù)？什么情況下可以采用兩段式電流保護(hù)？什么情況下可只用一段定時(shí)限過電流保護(hù)？Ⅰ、Ⅱ段電流保護(hù)能否單獨(dú)使用？為什么？

答：越靠近電源端，則過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限就越長(zhǎng)，因此一般都需要裝設(shè)三段式的保護(hù)。線路倒數(shù)第二級(jí)上，當(dāng)線路上故障要求瞬時(shí)切除時(shí)，可采用一個(gè)速斷加過電流的兩段式保護(hù)。保護(hù)最末端一般可只采用一段定時(shí)限過電流保護(hù)。I、II段電流保護(hù)不能單獨(dú)使用，I段不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，II段不能作為相鄰元件的后備保護(hù)。

3、如何確定保護(hù)裝置靈敏性夠不夠？何謂靈敏系數(shù)？為什么一般總要求它們至少大于1.2-1.5以上？是否越大越好？

答：

1、故障點(diǎn)一般都不是金屬性短路，而是存在有過渡電阻，他將使短路電流減小，因而不利于保護(hù)裝置動(dòng)作；

2、實(shí)際的短路電流由于計(jì)算誤差或其他原因而小于計(jì)算值；

3、保護(hù)裝置所使用的電流互感器，在短路電流通過的情況下，一般都具有負(fù)誤差，因此使實(shí)際流入保護(hù)裝置的電流小于按額定變比折合的數(shù)值；

4、保護(hù)裝置中的繼電器，實(shí)際起動(dòng)數(shù)值可能具有正誤差；

5、考慮一定的裕度。不是越大越好，太大則可能失去選擇性。

7、何謂功率方向元件的90°接線？采用90°接線的功率方向元件在正方向三相和兩相短路時(shí)正確動(dòng)作的條件是什么？采用90°接線的功率方向元件在相間短路時(shí)會(huì)不會(huì)有死區(qū)？為什么？

答：所謂90°接線方式是指在三相對(duì)稱的情況下，當(dāng)cosφ=1時(shí)，加入繼電器的電流和電壓相位相差90°。正確動(dòng)作條件：30°

8、舉例說明在什么情況下電流保護(hù)（電流速斷和過電流保護(hù)）有必要加裝方向元件。答：對(duì)于速斷保護(hù)，如果能從整定值上躲開反方向短路時(shí)，可不必裝方向元件。對(duì)于過流保護(hù)，如果允許以較長(zhǎng)的時(shí)限并能保證動(dòng)作的選擇性時(shí)可不用裝方向元件，否則有必要加裝方向元件。

9、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，其故障分量的特點(diǎn)是什么？如何獲取零序電壓和零序電流？組成零序電流濾過器的三個(gè)電流互感器為什么要求特性一致? 答：特點(diǎn)：

1、故障點(diǎn)的零序電壓最高，系統(tǒng)中距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低。

2、零序電流的分布，主要決定于送電線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關(guān)。

3、對(duì)于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率的方向與正序功率的方向相反，零序功率方向?qū)嶋H上都是由線路流向母線的。

4、零序電壓實(shí)際上是從保護(hù)安裝處到零序網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)之間零序阻抗上的電壓降。

5、在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，如果送電線路和中性點(diǎn)接地的變壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)就是不變的。獲?。?/p>

1、零序電壓過濾器

2、零序電流過濾器。要求：特性不一致時(shí)會(huì)產(chǎn)生不平衡電流

10、舉例說明在零序電流保護(hù)中，什么情況下必須考慮保護(hù)的方向性？零序功率方向元件有無電壓死區(qū)？為什么？

答：在雙側(cè)或多側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)中，電源處變壓器的中性點(diǎn)一般至少有一臺(tái)要接地，由于零序電流的實(shí)際流向是由故障點(diǎn)流向各個(gè)中性點(diǎn)接地變壓器，因此在變壓器接地?cái)?shù)目較多的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，就需要考慮零序電流保護(hù)動(dòng)作的方向性問題。無電壓死區(qū)，因?yàn)樵娇拷收宵c(diǎn)的零序電壓越高。第三章

1、什么叫測(cè)量阻抗 答：根據(jù)距離繼電器端子上所加的電壓和電流測(cè)知保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)間的阻抗值稱為繼電器的測(cè)量阻抗。

4、何謂0°接線？相間短路用方向阻抗元件為什么常常采用0°接線？為什么不用相電壓和本相電流的接線方式？

答：當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓和電流為UAB和IA-IB時(shí)，我們稱這為0°接線。因?yàn)榧尤肜^電器的電壓和電流應(yīng)滿足：

1、繼電器的測(cè)量阻抗正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離；

2、繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類型無關(guān)，也就是保護(hù)范圍不隨故障類型而變化。

5、何謂方向阻抗元件的最大靈敏角?為什么要調(diào)整其最大靈敏角等于被保護(hù)線路的阻抗角? 答：當(dāng)φ等于Zset的阻抗角時(shí)，繼電器的起動(dòng)阻抗達(dá)到最大，等于圓的直徑，此時(shí)，阻抗繼電器的保護(hù)范圍最大，工作最靈敏，因此，這個(gè)角度稱為繼電器的最大靈敏角。

6、方向阻抗元件為什么會(huì)有死區(qū)？如何消除？試問： 答：當(dāng)在保護(hù)安裝地點(diǎn)正方向出口處發(fā)生相間短路時(shí)，故障環(huán)路的殘余電壓將降低到零。此時(shí)，任何具有方向性的繼電器將因加入的電壓為零而不能動(dòng)作，從而出現(xiàn)保護(hù)裝置的死區(qū)。消除：

1、記憶回路

2、高Q值50Hz帶通有源濾波器

3、引入非故障相電壓

（1）采用“記憶回路”可以消除阻抗元件在所有類型故障時(shí)的死區(qū)（包括暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)）？這種說法對(duì)嗎？為什么？

答：對(duì)。保護(hù)正方向短路時(shí)，在記憶回路作用下的動(dòng)態(tài)特性圓，擴(kuò)大了動(dòng)作范圍，而又不失去方向性。在反方向短路時(shí)，必須出現(xiàn)一個(gè)位于第I象限的短路阻抗才可能引起繼電器動(dòng)作，但實(shí)際上在無串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)木€路上，繼電器測(cè)量到的是-（Zk+Rt），位于第III象限，因此，在反方向短路時(shí)的動(dòng)態(tài)過程中，繼電器具有明確的方向性。在穩(wěn)態(tài)情況下，繼電器的動(dòng)作特性仍是以Zset為直徑所作的圓。

（2）引入第三相（非故障相）電壓可以消除阻抗元件在所有類型故障時(shí)的死區(qū)（包括暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)）？這種說法對(duì)嗎？為什么？錯(cuò)，三相短路時(shí)的死區(qū)無法消除。

7、采用接地距離保護(hù)有什么優(yōu)點(diǎn)?接地距離保護(hù)采用何種接線方式？ 答：他能正確地測(cè)量從短路點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)之間的阻抗，并與相間短路的阻抗繼電器所測(cè)量的阻抗為同一數(shù)值。接線方式為：Ua、Ia+K*3Io；Ub、Ib+K*3Io；Uc、Ic+K*3Io

8、分支系數(shù)可以大于

1、小于1，也可以等于1，這種說法對(duì)嗎？為什么整定距離Ⅱ段定值時(shí)要考慮最小分支系數(shù)？

答：對(duì)。最小分支系數(shù)原因：確保保護(hù)2距離II段的整定值不超過保護(hù)1的距離I段的范圍。遇到有Kbra增大的其他運(yùn)行方式時(shí)，距離保護(hù)II段的保護(hù)范圍只會(huì)縮小而不可能失去選擇性。

9、試全面分析過渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響。如何消除過渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響？ 答：影響：電力系統(tǒng)中的短路一般都不是金屬性的，而是在短路點(diǎn)存在過渡電阻。此過渡電阻的存在，將使距離保護(hù)的測(cè)量阻抗發(fā)生變化，一般情況下是使保護(hù)范圍縮短，但有時(shí)也能引起保護(hù)的超范圍動(dòng)作或反方向誤動(dòng)作。消除：

1、采用能容許較大的過渡電阻而不致拒動(dòng)的阻抗繼電器，可防止過渡電阻對(duì)繼電器工作的影響。

2、利用所謂“瞬時(shí)測(cè)量回路”來固定阻抗繼電器的動(dòng)作。第四章

1、試簡(jiǎn)述縱聯(lián)保護(hù)通過高頻載波、微波、光纖等通道交換的邏輯信號(hào)有哪些類型，它們各自有什么作用？

答：信號(hào)：閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)、跳閘信號(hào)、解除閉鎖信號(hào)。作用：閉鎖信號(hào)：收不到這種信號(hào)就是保護(hù)動(dòng)作跳閘的必要條件。允許信號(hào)：收到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作跳閘的必要條件。跳閘信號(hào)：收到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作跳閘的充要條件。解除閉鎖信號(hào)：當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)兩端同時(shí)取消此閉鎖信號(hào)，使保護(hù)能夠跳閘。

2、以交換閉鎖信號(hào)的縱聯(lián)閉鎖式方向保護(hù)為例，試說明方向縱聯(lián)保護(hù)的基本原理。答：高頻閉鎖方向保護(hù)是在外部故障時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)的一種保護(hù)。此閉鎖信號(hào)由短路功率方向?yàn)樨?fù)的一端發(fā)出，這個(gè)信號(hào)被兩端收信機(jī)所接收，而將保護(hù)閉鎖。內(nèi)部故障時(shí)，短路功率方向?yàn)檎Ｗo(hù)都不出閉鎖信號(hào)，在保護(hù)起動(dòng)后，即可瞬時(shí)動(dòng)作，跳開兩端的斷路器。外部故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的一端的保護(hù)的短路功率為負(fù)，發(fā)出閉鎖信號(hào)，閉鎖本身及對(duì)端的保護(hù)，防止兩端保護(hù)的誤動(dòng)作。

3、什么是距離縱聯(lián)保護(hù)？其與方向縱聯(lián)保護(hù)有何異同？ 答：各種方向比較式縱聯(lián)保護(hù)都是以只反應(yīng)短路點(diǎn)方向的方向元件為基礎(chǔ)構(gòu)成。這些方向元件的動(dòng)作范圍都必須超過線路全長(zhǎng)并留有相當(dāng)?shù)脑６?，稱為超范圍整定。因?yàn)榉较蛟]有固定的動(dòng)作范圍，故所有用于方向比較式縱聯(lián)保護(hù)的方向元件，都只能是超范圍整定。然而距離元件則不然，它不但帶有方向性，能夠判別故障的方向，而且還有固定的動(dòng)作范圍，可以實(shí)現(xiàn)超范圍整定，也可以實(shí)現(xiàn)欠范圍整定。

5、試簡(jiǎn)述電流差動(dòng)保護(hù)的基本原理。

6、試簡(jiǎn)要解釋縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)為什么要采用制動(dòng)特性？

答：對(duì)于長(zhǎng)距離高壓輸電線的分相電流差動(dòng)保護(hù)，則因線路分布電容電流大，并聯(lián)電抗器電流以及短路電流中非周期分量使電流互感器飽和等原因，在外部短路時(shí)可能引起的不平衡電流大，必須采用某種制動(dòng)方式，才能保證保護(hù)不誤動(dòng)作。

第五章

5、選用重合閘方式的一般原則是什么?

6、對(duì)雙側(cè)電源送電線路的重合閘有什么特殊要求? 答：特點(diǎn)：

1、線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后，再進(jìn)行重合；

2、當(dāng)線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存在著重合閘時(shí)兩側(cè)電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。主要方式：

1、并列運(yùn)行的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)之間，在電氣上有緊密聯(lián)系時(shí)，可以采用不檢查同步的自動(dòng)重合閘。

2、（1）當(dāng)非同步合閘的最大沖擊電流超過允許值時(shí)，不允許非同步合閘；（2）當(dāng)非同步合閘的最大沖擊電流符合要求，但從系統(tǒng)安全運(yùn)行考慮，不宜采用非同步合閘時(shí)，可在正常運(yùn)行方式下采用不檢查同步的重合閘，而當(dāng)出現(xiàn)其他聯(lián)絡(luò)線均斷開而只有一回線路運(yùn)行時(shí)，將重合閘停用。（3）在沒有其他旁路聯(lián)系的雙回線路上，當(dāng)不能采用非同步合閘時(shí)，可采用檢定另一回線路上有電流的重合閘。

3、在雙側(cè)電源的單回線路上，不能采用非同步重合閘時(shí)：（1）一般采用解列重合閘（2）對(duì)水電廠如條件許可，可采用自動(dòng)同步重合閘（3）也可采用同步檢定和無壓檢定。

4、非同步重合閘：（1）最大沖擊電流不超過規(guī)定值（2）在非同步合閘后所產(chǎn)生的振蕩過程中，對(duì)重要負(fù)荷的影響較小，或可采取措施減小其影響時(shí)。220—500kV線路應(yīng)根據(jù)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和線路的特點(diǎn)確定重合閘方式。

8、什么叫重合閘前加速和后加速?試比較兩者的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍。

答：前加速：當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時(shí)，第一次都由裝有重合閘處的保護(hù)動(dòng)作予以切除。優(yōu)點(diǎn)：

1、能夠快速地切除瞬時(shí)性故障；

2、可能使瞬時(shí)性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率

3、能保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；

4、使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：

1、斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)較多。

2、重合于永久性故障上時(shí)，故障切除的時(shí)間可能較長(zhǎng)；

3、如果重合閘裝置或重合閘處斷路器拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。后加速：當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性動(dòng)作，然后，進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)切除故障，而與第一次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無關(guān)。優(yōu)點(diǎn)：

1、第一次是有選擇性的切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍。

2、保證了永久性故障能瞬時(shí)切除，并仍然是有選擇性的；

3、和前加速比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制，一般來說是有利無害的。缺點(diǎn)：

1、每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比較為復(fù)雜；

2、第一次切除故障可能帶有延時(shí)。

9、超高壓遠(yuǎn)距離輸電線兩側(cè)單相跳閘后為什么出現(xiàn)潛供電流?對(duì)重合閘有什么影響? 答：產(chǎn)生：

1、兩個(gè)非故障相通過相間電容供給的電流

2、繼續(xù)運(yùn)行的兩相中，由于流過負(fù)荷電流而在故障相中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)，此電動(dòng)勢(shì)通過故障點(diǎn)和該相對(duì)地電容而產(chǎn)生的電流。影響：由于潛供電流的影響，將使短路時(shí)弧光通道的去游離受到嚴(yán)重阻礙，而自動(dòng)重合閘只有在故障點(diǎn)電弧熄滅且絕緣強(qiáng)度恢復(fù)以后才有可能成功，因此，單相重合閘的時(shí)間必須考慮潛供電流的影響。

10、雙側(cè)電源自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間選擇與單側(cè)電源的有何不同？單相自動(dòng)重合閘動(dòng)作時(shí)間應(yīng)如何選擇？

答：?jiǎn)蝹?cè)電源時(shí)間：

1、大于故障點(diǎn)滅弧時(shí)間及周圍介質(zhì)去游離的時(shí)間；

2、大于斷路器及其操作機(jī)構(gòu)復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動(dòng)作的時(shí)間。雙側(cè)：其時(shí)限除滿足以上要求外，還應(yīng)考慮線路兩側(cè)繼電保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性。單相重合閘：其時(shí)限除滿足以上3點(diǎn)要求外，還應(yīng)考慮潛供電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響。

第六章

1、變壓器可能發(fā)生哪些故障和異常運(yùn)行狀態(tài)？針對(duì)變壓器故障和異常運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)該裝設(shè)哪些保護(hù)？

答：變壓器的內(nèi)部故障可以分為油箱內(nèi)和油箱外故障。油箱內(nèi)的故障包括：繞組的相間短路，接地短路，匝間短路以及鐵心燒損等，油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。不正常運(yùn)行狀態(tài)：由于變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點(diǎn)過電壓；由于負(fù)荷超過額定容量引起的過負(fù)荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。保護(hù)：

1、瓦斯保護(hù)：油箱內(nèi)產(chǎn)生氣體或油流而動(dòng)作；

2、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)：對(duì)變壓器繞組，套管及引出線上的故障。

3、外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)：（1）過電流保護(hù)（2）復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)（3）負(fù)序電流及單相式低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)。（4）阻抗保護(hù)；

4、外部接地短路時(shí)，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)

5、過負(fù)荷保護(hù)

6、過勵(lì)磁保護(hù)

7、其他保護(hù)：對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障。

2、變壓器差動(dòng)保護(hù)中，產(chǎn)生不平衡電流的原因有哪些？差動(dòng)電流與不平衡電流在概念上有何區(qū)別？

答：原因：

1、由變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流；

2、由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流；

3、由計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流；

4、由兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流

5、由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流。在正常運(yùn)行和外部短路情況下，仍將有某些電流流入差流回路，稱為不平衡電流。

3、勵(lì)磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的？有何特點(diǎn)？在變壓器差動(dòng)保護(hù)中是怎么利用涌流的特點(diǎn)來消除涌流對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響？試舉例說明之。

答：產(chǎn)生：空載合閘時(shí)，正好電壓瞬時(shí)值u=0時(shí)接通電路。變壓器鐵心嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁電流劇烈增大，次電流稱為變壓器的勵(lì)磁涌流。特點(diǎn)：

1、包含很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于時(shí)間軸一側(cè)；

2、包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主；

3、波形之間出現(xiàn)間斷。消除：

1、采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器；

2、鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形的差別；

3、利用二次諧波制動(dòng)。

4、說明變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的整定原則。為什么具有制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)靈敏度高？ 答：

1、起動(dòng)電流應(yīng)大于變壓器的最大負(fù)荷電流。

2、躲開保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流；

3、起動(dòng)電流必須躲開變壓器勵(lì)磁涌流的影響。

第七章

2、試分析發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)和橫差保護(hù)的作用及保護(hù)范圍，能否互相取代? 答：縱差動(dòng)保護(hù)是發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路的主保護(hù)。它能無延時(shí)地切除保護(hù)范圍內(nèi)的各種故障，同時(shí)又不反應(yīng)發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷和系統(tǒng)振蕩，且靈敏系數(shù)一般較高。橫差動(dòng)保護(hù)利用反應(yīng)兩個(gè)支路電流之差的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路的保護(hù)。不能互相取代。

第八章

2、何謂母線的完全電流差動(dòng)保護(hù)？它與發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)﹑變壓器縱差動(dòng)保護(hù)有何異同？

答：所謂完全差動(dòng)保護(hù)是所有接于母線的回路，不論該回路對(duì)端有無電源，都將其電流接入差動(dòng)回路形成差電流，因而這些回路本身都不在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)。

4、試述電流互感器飽和對(duì)母線差動(dòng)保護(hù)的影響，并說明母線差動(dòng)保護(hù)一般采取何種抗TA飽和的措施？

5、試述雙母線的母線保護(hù)配置？

答：主要部分由三組差動(dòng)保護(hù)組成：第一組用以選擇第I組母線上的故障；第二組用以選擇第II組母線上的故障；第三組是一個(gè)完全電流差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)任一組母線上發(fā)生故障時(shí)，它都起動(dòng)，而當(dāng)母線外部故障時(shí)，它不動(dòng)作。

6、試分析雙母線保護(hù)母聯(lián)斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障時(shí)，母線保護(hù)的動(dòng)作行為？

7、何謂斷路器失靈保護(hù)？在什么情況下要安裝斷路器失靈保護(hù)？斷路器失靈保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)和動(dòng)作時(shí)間如何確定？ 答：所謂斷路器失靈保護(hù)就是指當(dāng)故障線路的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖后，斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，能夠以較短的時(shí)限切除同一發(fā)電廠或變電站內(nèi)其他有關(guān)的斷路器，將故障部分隔離，并使停電范圍限制為最小的一種近后備保護(hù)。動(dòng)作判據(jù)：

1、故障線路的保護(hù)裝置出口繼電器動(dòng)作后不返回；

2、在被保護(hù)范圍內(nèi)仍然存在著故障。動(dòng)作時(shí)間：保護(hù)裝置出口繼電器動(dòng)作于跳開本身斷路器的同時(shí)，也起動(dòng)失靈保護(hù)中的公用時(shí)間繼電器，此時(shí)間繼電器的延時(shí)應(yīng)大于故障線路的斷路器跳閘時(shí)間及保護(hù)裝置返回時(shí)間之和。

第二篇：繼電保護(hù)課后部分習(xí)題答案

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

張保會(huì) 尹項(xiàng)根主編

1.2繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中所起的作用是什么? 答:繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置.它的作用包括:1.電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作;2.電力系統(tǒng)部正常運(yùn)行時(shí)發(fā)報(bào)警信號(hào),通知值班人員處理,使電力系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行;3.電力系統(tǒng)故障時(shí),甄別出發(fā)生故障的電力設(shè)備,并向故障點(diǎn)與電源點(diǎn)之間、最靠近故障點(diǎn)斷路器發(fā)出跳閘指令,將故障部分與電網(wǎng)的其他部分隔離。1.3繼電保護(hù)裝置通過哪些主要環(huán)節(jié)完成預(yù)定的保護(hù)功能,各環(huán)節(jié)的作用是什么? 答:繼電保護(hù)裝置一般通過測(cè)量比較、邏輯判斷和執(zhí)行輸出三個(gè)部分完成預(yù)定的保護(hù)功能。測(cè)量比較環(huán)節(jié)是冊(cè)來那個(gè)被保護(hù)電器元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判別保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。邏輯判斷環(huán)節(jié)是根據(jù)測(cè)量環(huán)節(jié)輸出的邏輯信號(hào)，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘。執(zhí)行輸出環(huán)節(jié)是根據(jù)邏輯部分傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息、發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作。1.6線路上裝設(shè)兩組電流互感器，線路保護(hù)和母線保護(hù)應(yīng)各接哪組互感器？

答：線路保護(hù)應(yīng)接TA1，母線保護(hù)應(yīng)接TA2。因?yàn)槟妇€保護(hù)和線路保護(hù)的保護(hù)區(qū)必須重疊，使得任意點(diǎn)的故障都處于保護(hù)區(qū)內(nèi)。1.8后備保護(hù)的作用是什么？

答：后備保護(hù)的作用是在主保護(hù)因保護(hù)裝置拒動(dòng)、保護(hù)回路中的其他環(huán)節(jié)損壞、斷路器拒動(dòng)等原因不能快速切除故障的情況下，迅速啟動(dòng)來切除故障。

2.6為什么定時(shí)限過電流保護(hù)的靈敏度、動(dòng)作時(shí)間需要同時(shí)逐級(jí)配合，而電流速斷的靈敏度不需要逐級(jí)配合？

答：定時(shí)限過電流保護(hù)的整定值按照大于本線路流過的最大負(fù)荷電流整定，不但保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，可以起遠(yuǎn)后備保護(hù)的作用。當(dāng)遠(yuǎn)處短路時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證離故障點(diǎn)最近的過電流保護(hù)最先動(dòng)作，這就要求保護(hù)必須在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間上逐級(jí)配合，最末端的過電流保護(hù)靈敏度最高、動(dòng)作時(shí)間最短，每向上一級(jí)，動(dòng)作時(shí)間增加一個(gè)時(shí)間級(jí)差，動(dòng)作電流也要逐級(jí)增加。否則，就有可能出現(xiàn)越級(jí)跳閘、非選擇性動(dòng)作現(xiàn)象的發(fā)生。由于電流速斷只保護(hù)本線路的一部分，下一級(jí)線路故障時(shí)它根本不會(huì)動(dòng)作，因而靈敏度不需要逐級(jí)配合。

2.11在雙側(cè)電源供電的網(wǎng)絡(luò)中，方向性電流保護(hù)利用了短路時(shí)電氣量的什么特征解決了僅利用電流幅值特征不能解決的問題？

答：在雙側(cè)電源供電網(wǎng)絡(luò)中，利用電流幅值特征不能保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。方向性電流保護(hù)利用短路時(shí)功率方向的特征，當(dāng)短路功率由母線流向線路時(shí)表明故障點(diǎn)在線路方向上，是保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作的方向，允許保護(hù)動(dòng)作。反之，不允許保護(hù)動(dòng)作。用短路時(shí)功率方向的特征解決了僅用電流幅值特征不能區(qū)分故障位置的問題，并且線路兩側(cè)的保護(hù)只需按照單電源的配合方式整定配合即可滿足選擇性。

2.12功率方向判別元件實(shí)質(zhì)上是在判別什么？為什么會(huì)存在“死區(qū)”？什么時(shí)候要求它動(dòng)作最靈敏？ 答：功率方向判別元件實(shí)質(zhì)是判別加入繼電器的電壓和電流之間的相位[cos(，并且根據(jù)一定關(guān)系+a)是否大于0]判別初短路功率的方向。為了進(jìn)行相位比較，需要加入繼電器的電壓、電流信號(hào)有一定的幅值（在數(shù)字式保護(hù)中進(jìn)行相量計(jì)算、在模擬式保護(hù)中形成方波），且有最小的動(dòng)作電壓和電流要求。當(dāng)短路點(diǎn)越靠近母線時(shí)電壓越小，在電壓小雨最小動(dòng)作電壓時(shí)，就出現(xiàn)了電壓死區(qū)。在保護(hù)正方向發(fā)生最常見故障時(shí)，功率方向判別元件應(yīng)該動(dòng)作最靈敏。

2.14為了保證在正方向發(fā)生各種短路時(shí)功率判別元件都能動(dòng)作，需要確定接線方式及內(nèi)角，請(qǐng)給出90°接線方式正方向短路時(shí)內(nèi)角的范圍。

答：(1)正方向發(fā)生三相短路時(shí)，有0°

(2)正方向發(fā)生兩相短路，當(dāng)短路點(diǎn)位于保護(hù)安裝處附近，短路阻抗Zd《Zs時(shí)，0°

綜合三相和各種兩相短路的分析得出，當(dāng)0°<的條件應(yīng)為30°

<90°時(shí)，使方向繼電器在一切故障情況下都能動(dòng)作2.17在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生接地短路后，試分析、總結(jié)：(1)零序電壓、電流分量的分布規(guī)律；(2)負(fù)序電壓、電流分量的分布規(guī)律；(3)正序電壓、電流分量的分布規(guī)律。

答：(1)零序電壓——故障點(diǎn)處零序電壓最高，距故障點(diǎn)越遠(yuǎn)零序電壓越低，其分布取決于到大地間阻抗的大小。零序電流——由零序電壓產(chǎn)生，由故障點(diǎn)經(jīng)線路流向大地，其分布主要取決于送電線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，與電源點(diǎn)的數(shù)目和位置無關(guān)。(2)負(fù)序電壓——故障點(diǎn)處負(fù)序電壓最高，距故障點(diǎn)越遠(yuǎn)負(fù)序電壓越低，在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上負(fù)序電壓為零。負(fù)序電流的分布取決于系統(tǒng)的負(fù)序阻抗。(3)正序電壓——越靠近電源點(diǎn)正序電壓數(shù)值越高，越靠近短路點(diǎn)正序電壓數(shù)值越低。正序電流的分布取決于系統(tǒng)的正序阻抗。

2.23圖2.59所示系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)全部不接地，如果發(fā)生單相接地，試比較故障線路與非故障線路中零序電流、零序電壓、零序功率方向的差異。

答：零序電流：在非故障線路中流過的電流其數(shù)值等于本身的對(duì)地電容電流，在故障線路中流過的零序電流數(shù)值為全系統(tǒng)所有非故障元件對(duì)地電容電流之和。零序電壓：全系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)量值等于相電壓的零序電流，各點(diǎn)零序電壓基本一樣。零序功率方向：在故障線路上，電容性無功功率方向?yàn)榫€路流向母線；在非故障線路上，電容性無功功率方向?yàn)槟妇€流向線路。

3.1距離保護(hù)是利用正常運(yùn)行與短路狀態(tài)間的哪些電氣量的差異構(gòu)成的？

答：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)安裝處的電壓接近額定電壓，電流為正常負(fù)荷電流，電壓與電流的比值為負(fù)荷阻抗，其值較大，阻抗角為功率因數(shù)角，數(shù)值較小；電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)安裝處的電壓變?yōu)槟妇€殘余電壓，電流變?yōu)槎搪冯娏?，電壓與電流的比值變?yōu)楸Ｗo(hù)安裝處與短路點(diǎn)之間一段線路的短路阻抗，其值較小，阻抗角為輸電線路的阻抗角，數(shù)值較大，距離保護(hù)就是利用了正常運(yùn)行與短路時(shí)電壓和電流的比值，即測(cè)量阻抗之間的差異構(gòu)成的。3.2什么是保護(hù)安裝處的負(fù)荷阻抗？

答：負(fù)荷阻抗是指在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)安裝處的電壓（近似為額定電壓）與電流（負(fù)荷電流）的比值。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)電壓較高、電流較小、功率因數(shù)較高（即電壓與電流之間的相位差較?。?，負(fù)荷阻抗的特點(diǎn)是量值較大，在阻抗復(fù)平面上與R軸之間的夾角較小。3.6在本線路上發(fā)生金屬性短路，測(cè)量阻抗為什么能夠正確反應(yīng)故障的距離？

答：電力系統(tǒng)發(fā)生金屬性短路時(shí)，在保護(hù)安裝處所測(cè)量Um降低，Im增大，它們的比值Zm變?yōu)槎搪伏c(diǎn)與保護(hù)安裝處之間短路阻抗Zk;對(duì)于具有均勻參數(shù)的輸電線路來說，Zk與短路距離Lk成正比關(guān)系，即Zm=Zk=Z1Lk(Z1=R1+jX1,為單位長(zhǎng)度線路的復(fù)阻抗)，所以能夠正確反應(yīng)故障的距離。3.7距離保護(hù)裝置一般由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述各部分的作用。

答：距離保護(hù)一般由啟動(dòng)、測(cè)量、振蕩閉鎖、電壓回路斷線閉鎖、配合邏輯和出口等幾部分組成，它們的作用分述如下：

(1)啟動(dòng)部分：用來判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，該部分不動(dòng)作；而當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，該部分能夠動(dòng)作。通常情況下，只有啟動(dòng)部分動(dòng)作后，才將后續(xù)的測(cè)量、邏輯等部分投入工作。

(2)測(cè)量部分：在系統(tǒng)故障的情況下，快速、準(zhǔn)確地測(cè)定出故障方向和距離，并與預(yù)先設(shè)定的保護(hù)范圍相比較，區(qū)內(nèi)故障時(shí)給出動(dòng)作信號(hào)，區(qū)外故障時(shí)不動(dòng)作。

(3)振蕩閉鎖部分：在電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，距離保護(hù)的測(cè)量元件有可能誤動(dòng)作，振蕩閉鎖元件的作用就是正確區(qū)分振蕩和故障。在系統(tǒng)振蕩的情況下，將保護(hù)閉鎖，即使測(cè)量元件動(dòng)作，也不會(huì)出口跳閘；在系統(tǒng)故障的情況下，開放保護(hù)，如果測(cè)量元件動(dòng)作且滿足其他動(dòng)作條件，則發(fā)出跳閘命令，將故障設(shè)備切除。(4)電壓回路斷線部分：電壓回路斷線時(shí)，將會(huì)造成保護(hù)測(cè)量電壓的消失，從而可能使距離保護(hù)的測(cè)量部分出現(xiàn)誤判斷。這種情況下應(yīng)該將保護(hù)閉鎖，以防止出現(xiàn)不必要的誤動(dòng)。

(5)配合邏輯部分：用來實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)各個(gè)部分之間的邏輯配合以及三段式保護(hù)中各段之間的時(shí)限配合。(6)出口部分：包括跳閘出口和信號(hào)出口，在保護(hù)動(dòng)作時(shí)接通跳閘回路并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。3.8為什么阻抗繼電器的動(dòng)作特性必須是一個(gè)區(qū)域？

動(dòng)保護(hù)中，通道中傳送的是線路兩端電流的信息，可以是用幅值、相角或?qū)嵅?、虛部表示的相量值，也可以是采樣得到的離散值。在縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)中，通道中傳送的是表示兩端電流瞬時(shí)值為正（或負(fù)）的相位信息，例如，瞬時(shí)值為正半周時(shí)有高頻信息，瞬時(shí)值為負(fù)半周時(shí)無高頻信息，檢測(cè)線路上有高頻信息的時(shí)間，可以比較線路兩端電流的相位。不同的通道有不同的工作方式，對(duì)于載波通道而言，有三種工作方式，即正常無高頻電流方式、正常有高頻電流方式和移頻方式。對(duì)于光纖及微波通道，取決于具體的通信協(xié)議形式。

4.12輸電線路縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)在系統(tǒng)振蕩、非全相運(yùn)行期間，會(huì)否誤動(dòng)，為什么？

答：系統(tǒng)振蕩時(shí)，線路兩側(cè)通過同一個(gè)電流，與正常運(yùn)行及外部故障時(shí)的情況一樣，差動(dòng)電流為量值較小的不平衡電流，制動(dòng)電流較大，選取適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)特性，就會(huì)保證不誤動(dòng)作。非全相運(yùn)行時(shí)，線路兩側(cè)的電流也為同一個(gè)電流，電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)也不誤動(dòng)作。

4.14為什么縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)要求兩側(cè)測(cè)量和計(jì)算的嚴(yán)格同步，而方向比較式縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理則無兩側(cè)同步的要求？

4.20什么是閉鎖角，由什么決定其大小，為什么保護(hù)必須考慮閉鎖角，閉鎖角的大小對(duì)保護(hù)有何影響？ 4.21什么是相繼動(dòng)作，為什么會(huì)出現(xiàn)相繼動(dòng)作，出現(xiàn)相繼動(dòng)作對(duì)電力系統(tǒng)有何影響？ 答：在輸電線路保護(hù)中，一側(cè)保護(hù)先動(dòng)作跳閘后，另一側(cè)保護(hù)才能動(dòng)作的現(xiàn)象稱為相繼動(dòng)作。

隨著被保護(hù)線路的增長(zhǎng)，為了保證區(qū)外故障時(shí)不誤動(dòng)作，要求保護(hù)的閉鎖角增大，從而使動(dòng)作區(qū)域變小，內(nèi)部故障時(shí)有可能進(jìn)入保護(hù)的不動(dòng)作區(qū)。由于在內(nèi)部故障時(shí)高頻信號(hào)的傳輸延時(shí)對(duì)于電流相位超前側(cè)和滯后側(cè)的影響是不同的，對(duì)于滯后的N側(cè)來說，超前側(cè)M發(fā)出的高頻信號(hào)經(jīng)傳輸延遲后，相當(dāng)于使兩者之間的相位差縮小，高頻信號(hào)的間斷角加大，有利于其動(dòng)作，所以N側(cè)是可以動(dòng)作的；但對(duì)于超前的M側(cè)來說，N側(cè)發(fā)來的信號(hào)經(jīng)延時(shí)后相對(duì)于加大了兩側(cè)電流的相位差，使M側(cè)感受到的高頻信號(hào)的間斷角變得更小，有可能小于整定的閉鎖角，從而導(dǎo)致不動(dòng)作。為解決M端不能跳閘問題，當(dāng)N側(cè)跳閘后，停止發(fā)高頻信號(hào)，M側(cè)只能收到自己發(fā)的高頻信號(hào)，間隔180°，滿足跳閘條件隨之跳閘。出現(xiàn)相繼動(dòng)作后，保護(hù)相繼動(dòng)作的一端故障切除的時(shí)間變慢。5.2何為瞬時(shí)性故障，何謂永久性故障？

答:當(dāng)故障發(fā)生并切除故障后，經(jīng)過一定延時(shí)故障點(diǎn)絕緣強(qiáng)度恢復(fù)、故障點(diǎn)消失，若把斷開的線路斷路器再合上就能夠恢復(fù)正常的供電，則稱這類故障是瞬時(shí)性故障。如果故障不能自動(dòng)消失，延時(shí)后故障點(diǎn)依然存在，則稱這類故障是永久性故障。

5.3在超高壓電網(wǎng)中使用三相重合為什么要考慮兩側(cè)電源的同期問題，使用單項(xiàng)重合閘是否需要考慮同期問題？

答：三項(xiàng)重合閘時(shí)，無論什么故障均要切除三項(xiàng)故障，當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱時(shí)，兩側(cè)電源在斷路器跳閘以后可能失去同步，因此需要考慮兩側(cè)電源同期問題；單相故障時(shí)只跳單相，使兩側(cè)電源之間仍然保持兩相運(yùn)行，一般是同步的；因此，單相重合閘一般不考慮同期問題。5.5如果必須考慮同期合閘，重合閘是否必須裝檢同期元件? 答：如果必須考慮同期合閘，也不一定必須裝檢同期元件。當(dāng)電力系統(tǒng)之間聯(lián)系緊密(具有三個(gè)以上的回路)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)保證線路兩側(cè)不會(huì)失步，或當(dāng)兩側(cè)電源有雙回路聯(lián)系時(shí)，可以采用檢查另一線路是否有電流來判斷兩側(cè)電源是否失去同步。5.12什么是重合閘前加速保護(hù)？

答：所謂前加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，靠近電源端保護(hù)無選擇性動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再有選擇性的切除故障。5.13什么是重合閘后加速保護(hù)？

答：所謂后加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性的動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作瞬時(shí)切除故障，而與第一次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無關(guān)。6.1變壓器可能發(fā)生哪些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)？它們與線路相比有何異同？

答：變壓器故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障，油箱外得故障主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。

(2)比率制動(dòng)。

令差動(dòng)電流為Id= I`1+I`2 制動(dòng)電流為Ires=|(I`1-I`2)/2| 則比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的動(dòng)作方程為 Id＞K(Ires-Ires.min)+Id.min，當(dāng)Ires＞Ires.mim Id＞Id.min，當(dāng)Ires≤Ires.min

式中，Ires.min成為拐點(diǎn)電流；Id.min為啟動(dòng)電流；K為制動(dòng)線斜率.7.4發(fā)電機(jī)的完全差動(dòng)保護(hù)為何不反應(yīng)匝間短路故障，變壓器差動(dòng)保護(hù)能反應(yīng)嗎？

答；發(fā)電機(jī)的完全差動(dòng)保護(hù)引入發(fā)電機(jī)定子機(jī)端和中性點(diǎn)的全部相電流I1和I2，在定子繞組發(fā)生同相匝間短路時(shí)兩側(cè)電流仍然相等，保護(hù)將不能夠動(dòng)作。變壓器匝間短路時(shí)，相當(dāng)于增加了繞組的個(gè)數(shù)，并改變了變壓器的變比，此時(shí)變壓器兩側(cè)電流不再相等，流入差動(dòng)繼電器的電流將不在為零，所以變壓器縱差動(dòng)保護(hù)能反應(yīng)繞組的匝間短路故障。8.2試述判別母線故障的基本方法。

答：(1)全電流差動(dòng)原理判別母線故障。在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為∑Ipi=0；當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與母線連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流或流出殘留的負(fù)荷電流，按基爾霍夫電流定律，有∑Ipi=Ik(短路點(diǎn)的總電流)。

(2)電流相位差動(dòng)原理判別母線故障。如從每個(gè)連接元件中電流的相位來看，則在正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，則至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體說來，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其他元件中的電流是接近同相位的。

8.6簡(jiǎn)述何謂斷路器失靈保護(hù)。

答：所謂斷路器失靈保護(hù)，是指當(dāng)故障線路的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖，但其斷路器拒絕跳閘時(shí)，能夠以較短的時(shí)限切除與其接在同一條母線上的其他斷路器，以實(shí)現(xiàn)快速后備同時(shí)又使停電范圍限制為最小的一種后備保護(hù)。

第三篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課后部分習(xí)題答案

緒論

1.1電力系統(tǒng)如果沒有配備完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)，想象一下會(huì)出現(xiàn)什么情景？

答：現(xiàn)代的電力系統(tǒng)離開完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)是不能運(yùn)行的。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電源至故障點(diǎn)之間的電力設(shè)備中將流過很大的短路電流，若沒有完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)將故障快速切除，則會(huì)引起故障元件和流過故障電流的其他電氣設(shè)備的損壞；當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓降低造成發(fā)電機(jī)的輸入機(jī)械功率和輸出電磁功率的不平衡，可能引起電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞，甚至引起電網(wǎng)的崩潰、造成人身傷亡。如果電力系統(tǒng)沒有配備完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)，則當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行時(shí)，不能及時(shí)地發(fā)出信號(hào)通知值班人員進(jìn)行合理的處理。

1.2繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中所起的作用是什么?

答:繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置.它的作用包括:1.電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作;2.電力系統(tǒng)部正常運(yùn)行時(shí)發(fā)報(bào)警信號(hào),通知值班人員處理,使電力系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行;3.電力系統(tǒng)故障時(shí),甄別出發(fā)生故障的電力設(shè)備,并向故障點(diǎn)與電源點(diǎn)之間、最靠近故障點(diǎn)斷路器發(fā)出跳閘指令,將故障部分與電網(wǎng)的其他部分隔離。

1.3繼電保護(hù)裝置通過哪些主要環(huán)節(jié)完成預(yù)定的保護(hù)功能,各環(huán)節(jié)的作用是什么?

答:繼電保護(hù)裝置一般通過測(cè)量比較、邏輯判斷和執(zhí)行輸出三個(gè)部分完成預(yù)定的保護(hù)功能。測(cè)量比較環(huán)節(jié)是冊(cè)來那個(gè)被保護(hù)電器元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判別保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。邏輯判斷環(huán)節(jié)是根據(jù)測(cè)量環(huán)節(jié)輸出的邏輯信號(hào)，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘。執(zhí)行輸出環(huán)節(jié)是根據(jù)邏輯部分傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息、發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作。

1.4 依據(jù)電力元件正常工作、不正常工作和短路狀態(tài)下的電氣量復(fù)制差異，已經(jīng)構(gòu)成哪些原理的保護(hù)，這些保護(hù)單靠保護(hù)整定值能求出保護(hù)范圍內(nèi)任意點(diǎn)的故障嗎？

答：利用流過被保護(hù)元件電流幅值的增大，構(gòu)成了過電流保護(hù);利用短路時(shí)電壓幅值的降低，構(gòu)成了低電壓保護(hù)；利用電壓幅值的異常升高，構(gòu)成了過電壓保護(hù)；利用測(cè)量阻抗的降低和阻抗角的變大，構(gòu)成了低阻抗保護(hù)。單靠保護(hù)增大值不能切除保護(hù)范圍內(nèi)任意點(diǎn)的故障，因?yàn)楫?dāng)故障發(fā)生在本線路末端與下級(jí)線路的首端出口時(shí)，本線路首端的電氣量差別不大。所以，為了保證本線路短路時(shí)能快速切除而下級(jí)線路短路時(shí)不動(dòng)作，這種單靠整定值得保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分。

1.5依據(jù)電力元件兩端電氣量在正常工作和短路狀態(tài)下的差異，可以構(gòu)成哪些原理的保護(hù)？

答：利用電力元件兩端電流的差別，可以構(gòu)成電流差動(dòng)保護(hù)；利用電力元件兩端電流相位的差別可以構(gòu)成電流相位差動(dòng)保護(hù)；利兩側(cè)功率方向的差別，可以構(gòu)成縱聯(lián)方向比較式保護(hù)；利用兩側(cè)測(cè)量阻抗的大小和方向的差別，可以構(gòu)成縱聯(lián)距離保護(hù)。

1.6 如圖1-1所示，線路上裝設(shè)兩組電流互感器，線路保護(hù)和母線保護(hù)應(yīng)各接哪組互感器？

答：線路保護(hù)應(yīng)接TA1，母線保護(hù)應(yīng)接TA2。因?yàn)槟妇€保護(hù)和線路保護(hù)的保護(hù)區(qū)必須重疊，使得任意點(diǎn)的故障都處于保護(hù)區(qū)內(nèi)。

母線

線路

TA1

圖1-1 電流互感器選用示意圖

1.7 結(jié)合電力系統(tǒng)分析課程的知識(shí)，說明加快繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，為什么可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性？

答：由電力系統(tǒng)分析知識(shí)可知，故障發(fā)生時(shí)發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率減小二機(jī)械功率基本不變，從而使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生加速的不平衡功率。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越快，發(fā)電機(jī)加速時(shí)間越短，功率角擺開幅度就越小，月有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。

由分析暫態(tài)穩(wěn)定性的等面積理論可知，繼電保護(hù)的動(dòng)作速度越快，故障持續(xù)的時(shí)間就越短，發(fā)電機(jī)的加速面積就約小，減速面積就越大，發(fā)電機(jī)失去穩(wěn)定性的可能性就越小，即穩(wěn)定性得到了提高。

1.8后備保護(hù)的作用是什么？闡述遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：后備保護(hù)的作用是在主保護(hù)因保護(hù)裝置拒動(dòng)、保護(hù)回路中的其他環(huán)節(jié)損壞、斷路器拒動(dòng)等原因不能快速切除故障的情況下，迅速啟動(dòng)來切除故障。

遠(yuǎn)后備保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：保護(hù)范圍覆蓋所有下級(jí)電力元件的主保護(hù)范圍，它能解決遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍內(nèi)所有故障元件由任何原因造成的不能切除問題。

遠(yuǎn)后備保護(hù)的缺點(diǎn)是：（1）當(dāng)多個(gè)電源向該電力元件供電時(shí)，需要在所有的電源側(cè)的上級(jí)元件處配置遠(yuǎn)后備保護(hù)；（2）動(dòng)作將切除所有上級(jí)電源測(cè)的斷路器，造成事故擴(kuò)大；（3）在高壓電網(wǎng)中難以滿足靈敏度的要求。近后備保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）與主保護(hù)安裝在同一斷路器處，在主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)近后備保護(hù)動(dòng)作；（2）動(dòng)作時(shí)只能切除主保護(hù)要跳開的斷路器，不造成事故的擴(kuò)大；（3）在高壓電網(wǎng)中能滿足靈敏度的要求。

近后備保護(hù)的缺點(diǎn)是：變電所直流系統(tǒng)故障時(shí)可能與主保護(hù)同時(shí)失去作用，無法起到“后備”的作用；斷路器失靈時(shí)無法切除故障，不能起到保護(hù)作用。

TA2

第四篇：繼電保護(hù)習(xí)題和答案

繼電保護(hù)習(xí)題和答案

習(xí)題 一

一、填空

1、電力系統(tǒng)相間短路的形式有（三相）短路和（兩相）短路。

2、電力系統(tǒng)接地短路的形式有（兩相）接地短路和（單相）接地短路。

3、電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路時(shí),（電壓）大幅度下降,（電流）明顯增大。

4、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置應(yīng)（將故障部分切除）,電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作時(shí)，繼電保護(hù)裝置一般應(yīng)（發(fā)出信號(hào)）。

5、在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中,由于采用了電子電路,就出現(xiàn)了（整流）型和（晶體管）型繼電保護(hù)裝置。

6、繼電保護(hù)的選擇性是指繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí),只能把（故障元件）從系統(tǒng)中切除（無故障部分）繼續(xù)運(yùn)行。

7、電力系統(tǒng)切除故障的時(shí)間包括（繼電保護(hù)動(dòng)作）時(shí)間和（斷路器跳閘）的時(shí)間。

8、繼電保護(hù)的靈敏性是指其對(duì)（保護(hù)范圍內(nèi)）發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)的（反應(yīng)能力）。

9、繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)在應(yīng)動(dòng)作時(shí)（不拒動(dòng)）,不應(yīng)動(dòng)作時(shí)（不誤動(dòng)）。

10、繼電保護(hù)裝置一般是由測(cè)量部分、（邏輯部分）和（執(zhí)行部分）組成。

二、判斷題

1、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置如不能及時(shí)動(dòng)作,就會(huì)破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的 穩(wěn)定性。性。（√)

2、電氣設(shè)備過負(fù)荷時(shí),繼電保護(hù)應(yīng)將過負(fù)荷設(shè)備切除。(×)

3、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置通常應(yīng)在保證選擇性的前提下,使其快速動(dòng)作。(√)

4、電力系統(tǒng)故障時(shí),繼電保護(hù)裝置只發(fā)出信號(hào),不切除故障設(shè)備。(×

5、繼電保護(hù)裝置的測(cè)量部分是測(cè)量被保護(hù)元件的某些運(yùn)行參數(shù)與保護(hù)的整定值進(jìn)行比較。(√)

三、選擇題

1、我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展先后經(jīng)歷了五個(gè)階段,其發(fā)展順序依次是（C）。

(A)機(jī)電型、晶體管型、整流型、集成電路型、微機(jī)型；

(B)機(jī)電型、整流型、集成電路型、晶體管型、微機(jī)型；

C）機(jī)電型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型。

2、電力系統(tǒng)最危險(xiǎn)的故障是（C）。

(A)單相接地；(B)兩相短路；(C)三相短路。

3、電力系統(tǒng)短路時(shí)最嚴(yán)重的后果是（C）。

(A)電孤使故障設(shè)備損壞；(B)使用戶的正常工作遭到破壞；

(C)破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4、繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)Klm要求(C)

(A)Klm<1；(B)Klm=1；(C)Klm>1。

5、線路保護(hù)一般裝設(shè)兩套,兩套保護(hù)的作用是（B）。

(A)主保護(hù)；(B)一套為主保護(hù),另一套為后備保護(hù)；(C)后備保護(hù)。

6、對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)增大而動(dòng)作的繼電保護(hù),計(jì)算繼電保護(hù)靈敏系數(shù)時(shí),應(yīng)用（A）

(A)保護(hù)區(qū)末端金屬性短路；(B)保護(hù)區(qū)首端金屬性短路；

(C)保護(hù)區(qū)內(nèi)任何一點(diǎn)金屬性短路。

7、對(duì)于過電流保護(hù)，計(jì)算保護(hù)靈敏系數(shù)時(shí)，應(yīng)用（B）。

（A）三相短路；（B）兩相短路；（C）三相或兩相短路都可以。

8、對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)減小而動(dòng)作的繼電保護(hù),計(jì)算靈敏系數(shù)時(shí)應(yīng)用（A）（A）故障參數(shù)的最大計(jì)算值；(B)故障參數(shù)的最小計(jì)算值；（C）兩者都可以。

四、簡(jiǎn)答題

1、電力系統(tǒng)短路可能產(chǎn)生什么樣后果?

答：可能產(chǎn)生的后果是：

(1)故障點(diǎn)的電弧使故障設(shè)備損壞；

(2)比正常工作電流大得多的短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)，使故障回路中的設(shè)備遭到傷害；(3)部分電力系統(tǒng)的電壓大幅度下降，使用戶正常工作遭到破壞，影響產(chǎn)品質(zhì)量；

(4)破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起振蕩，甚至使電力系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電的惡性事故。

2、繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么?

答：(1)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)快速、有選擇地將故障元件從系統(tǒng)中切除，使故障元件免受損壞，保證系統(tǒng)其他部分繼續(xù)運(yùn)行；

(2)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)及時(shí)反應(yīng)，一般發(fā)出信號(hào)，通知值班人員處理。在無值班人員情況下，保護(hù)裝置可作用于減負(fù)荷或跳閘。

3、后備保護(hù)的作用是什么?何謂近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)?

答：后備保護(hù)的作用是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)，由后備保護(hù)以較長(zhǎng)的時(shí)間切除故障，從而保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。

近后備保護(hù)是在保護(hù)范圍內(nèi)故障主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，首先動(dòng)作的后備保護(hù)。

遠(yuǎn)后備保護(hù)是保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，靠近電源側(cè)的相鄰線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備作用的保護(hù)。

4、利用電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障時(shí)參數(shù)的差別,可以構(gòu)成哪些不同原理的繼電保.護(hù)?

答：可以構(gòu)成的繼電保護(hù)有：)反應(yīng)電流增大而動(dòng)作的過電流保護(hù)；(2)反應(yīng)電壓降低而動(dòng)作的低電壓保護(hù)；

(3)反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處距離的距離保護(hù)；

(4)線路內(nèi)部故障時(shí)，線路兩端電流相位發(fā)生變化的差動(dòng)保護(hù)。

習(xí)題 二

一、填空

1、互感器一、二次繞組的同極性端子標(biāo)記通用（L1、K）為同極性,（L2、K）為同極性。

2、測(cè)量變換器的隔離是把互感器的（有一點(diǎn)接地的二次繞組）與繼電保護(hù)的（邏輯回路）隔離。

3、電磁式繼電器是利用電磁鐵的（鐵芯）與（銜鐵）間的吸引作用而工作的繼電器。

4、時(shí)間繼電器的動(dòng)作時(shí)間是從（線圈上加上規(guī)定電壓值）的瞬間起至繼電器（延時(shí)觸點(diǎn)閉合）的瞬間止所經(jīng)歷的時(shí)間。

5、繼電器的（返回參數(shù)）與（動(dòng)作參數(shù)）之比,稱為返回系數(shù)。

二、判斷題

1、測(cè)量變換器的作用就是改變所需測(cè)量的電氣量。(×)

2、利用對(duì)稱分量濾過器,可以判斷電力系統(tǒng)是否出現(xiàn)不對(duì)稱故障。(√)

3、電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱相間短路時(shí),可將其短路電流分解為正序分量、負(fù)序分量和

零序分量。(×)

4、當(dāng)正序電壓輸入負(fù)序電壓濾過器時(shí),其輸出電壓等于零。（√)

5、能使電流繼電器從釋放狀態(tài)改變至動(dòng)作狀態(tài)的最大電流稱為繼電器的動(dòng)作流（×）

三、選擇題

1、互感器二次側(cè)應(yīng)有安全可靠的接地,其作用是（B）。（A）便于測(cè)量時(shí)形成回路；

（B）以防互感器一、二次繞組絕緣破壞時(shí),高電壓對(duì)二次設(shè)備及人身的危害；

（C）泄漏雷電流。

2、繼電保護(hù)用互感器一次電壓(或電流〉的正方向規(guī)定為（C）。（A）從無“*”端指向有“*”端；（B）任何一端指向另一端；

（C）從有“*”端指向無“*”端。

3、電流變換器是（C）。

（A）一次輸入電壓,二次輸出電壓；(B)一次輸入電流,二次輸出電流；（C）一次輸入電流,二次輸出電壓。

4、零序分量濾過器的作用是（A）。

(A)獲取零序分量；（B）消除零序分量；（C）獲取正、負(fù)分量。

5、過電流繼電器的動(dòng)作電流（A）返回電流。

(A)大于；（B)小于；(C)等于。

四、簡(jiǎn)答題

1、繼電保護(hù)裝置用互感器的二次側(cè)為什么要可靠接地?

答：互感器的二次側(cè)都應(yīng)有可靠的保安接地，以防互感器的一、二次繞組間絕緣損壞時(shí)，高電壓從一次繞組竄入二次繞組對(duì)二次設(shè)備及人身造成危害。

2、測(cè)量變換器的作用是什么? 答：其作用是：

(1)電路的隔離?；ジ衅鞫卫@組必須安全接地，而繼電保護(hù)的邏輯回路不許接地，因此需要通過測(cè)量變換器將它們從電氣上進(jìn)行隔離；(2)電量的變換。將互感器二次側(cè)的電氣量變小，或?qū)㈦娏骰ジ衅鞯亩坞娏髯儞Q為電壓，以適應(yīng)保護(hù)測(cè)量回路的需要；

（3）定值的調(diào)整。借助于測(cè)量變換器一次繞組或二次繞組抽頭的改變，實(shí)現(xiàn)保護(hù)整值的調(diào)整，或擴(kuò)大整定值的范圍。

3、簡(jiǎn)述電磁式繼電器的基本工作原理。

答：當(dāng)繼電器線圈中通入電流Ik時(shí)，產(chǎn)生磁通，經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣隙形成回路，銜鐵被磁化，產(chǎn)生電磁力Fem，當(dāng)Fem克服彈簧反作用力，銜鐵被吸起，并帶動(dòng)觸點(diǎn)接通。

4、說明中間繼電器的作用。

答：(1)提供足夠數(shù)量的觸點(diǎn)，以便同時(shí)控制不同的電路；

(2)增加觸點(diǎn)容量，以便接通和斷開較大電流的電路；

(3)提供必要的延時(shí)特性，以滿足繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的要求。

五、綜合題

1、何謂負(fù)序電流濾過器？目前使用的負(fù)序電流濾過器有哪幾種形式？

答：電力系統(tǒng)正常且對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，無負(fù)序分量出現(xiàn)。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，總

會(huì)出現(xiàn)負(fù)序分量，即便是三相對(duì)稱短路在短路開始瞬間也會(huì)出現(xiàn)負(fù)序分量。利用這一特點(diǎn)，即可構(gòu)成靈敏度很高的負(fù)序電流保護(hù)。負(fù)序電流濾過器就是能將故障電流中的負(fù)序電流濾取出來供給繼電保護(hù)用的一種專門器件。

負(fù)序電流濾過器的形式很多，常用的有：

(1)電流變換器(TA)和電抗變壓器(TL)組合構(gòu)成的負(fù)序電流濾過器；

(2)兩電流變換器構(gòu)成的負(fù)序電流濾過器；

(3)兩電抗變壓器構(gòu)成的負(fù)序電流濾過器；

(4)三相全對(duì)稱三電抗變壓器構(gòu)成的負(fù)序電流濾過器；

(5)集成電路中電運(yùn)算放大器構(gòu)成的負(fù)序電流濾過器；

(6)微機(jī)保護(hù)中由算法、數(shù)字濾波器形成的負(fù)序電流濾過器等。

3、本線路限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍一般不超過相鄰下一線路的（瞬時(shí)電流速斷）保護(hù)的保護(hù)范圍,故只需帶（0．5s）延時(shí)即可保 證選擇性。

4、為使過電流保護(hù)在正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)作,其動(dòng)作電流應(yīng)大于（最大負(fù)荷電流）；為使過電流保護(hù)在外部故障切除后能可靠地返回,其返回電流應(yīng)大于（最大負(fù)荷電流）。

5、為保證選擇性,過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按（階梯）原則整定,越靠近電源處的保護(hù),時(shí)限越（長(zhǎng)）。

6、線路三段式電流保護(hù)中,（限時(shí)電流速斷）保護(hù)為主保護(hù),（定時(shí)限過電流）保護(hù)為后備保護(hù)。

二、判斷題

1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下保護(hù)范圍最小。（√）

2、限時(shí)電流速斷保護(hù)必須帶時(shí)限,才能獲得選擇性。（√)

3、三段式電流保護(hù)中,定時(shí)限過電流保護(hù)的保護(hù)范圍最大。（√）

4、越靠近電源處的過電流保護(hù),時(shí)限越長(zhǎng)。（√）

5、保護(hù)范圍大的保護(hù),靈敏性好。（√)

6、限時(shí)電流速斷保護(hù)可以作線路的主保護(hù)(√)

7、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍不隨運(yùn)行方式而改變。(×)

8、三段式電流保護(hù)中，定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流最大（×）

9、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍與故障類型無關(guān)。（×

10、限時(shí)電流速斷保護(hù)僅靠動(dòng)作時(shí)限的整定即可保證選擇性（×）

三、選擇題

1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于（A）。

(A)被保護(hù)線路末端短路時(shí)的最大短路電流；(B)線路的最大負(fù)載電

(C)相鄰下一線路末端短路時(shí)的最大短路電流。

2、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍在（C）運(yùn)行方式下最小。

(A)最大；(B)正常；(C)最小。

3、定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流需要考慮返回系數(shù),是為了（B

A)提高保護(hù)的靈敏性；(B)外部故障切除后保護(hù)可靠返回；(C)解決選擇性。

4、若裝有定時(shí)限過電流保護(hù)的線路,其末端變電所母線上有三條出線,各自的過電..流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限分別為1.5s、0.5、1s,則該線路過電流保護(hù)的時(shí)限應(yīng)整定為（B）

(A)1.5S；(B)2S；(C)3.5S；

5、三段式電流保護(hù)中,（B）是主保護(hù)。

A)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)；(B)限時(shí)電流速斷保護(hù)；(C)定時(shí)限過電流保護(hù)。

四、簡(jiǎn)答題

1、簡(jiǎn)述瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠、動(dòng)作迅速。

缺點(diǎn)：不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，故不能單獨(dú)使用，另外，保護(hù)范圍隨運(yùn)行方式和故障類型而變化。

2、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)中采用中間繼電器的作用是什么?

答：(1)由于電流繼電器的觸點(diǎn)容量小，不能直接接通跳閘回路，采用中間繼電器可擴(kuò)大前級(jí)電流繼電器的觸點(diǎn)容量；

(2)考慮到在裝有管型避雷器的輸電線路上，當(dāng)出現(xiàn)大氣過電壓使兩相或三相避雷器同時(shí)放電時(shí)，將造成短時(shí)間的相間短路，采用有延時(shí)O．06～0．08 s的中間繼電器，增大了保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，從時(shí)間上躲過避雷器放電，避免了在上述情況下，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)誤動(dòng)作。

3、為什么過電流保護(hù)的動(dòng)作電流要考慮返回系數(shù),而瞬時(shí)電流速斷保護(hù)及限時(shí)電流

速斷保護(hù)則不考慮?

答：過電流保護(hù)的動(dòng)作電流考慮返回系數(shù)，是為了使保護(hù)在外部故障切除后能可靠地返回，若不考慮返回系數(shù)，則由于過電流保護(hù)的動(dòng)作電流較小，返回電流也較小，在外部故障切除后，電流恢復(fù)到，IL.max可能大于返回電流而不返回。而瞬時(shí)電流速斷保護(hù)在外部故障時(shí)根本不會(huì)動(dòng)作，當(dāng)然也就不存在返回的問題。至于限時(shí)電流速斷保護(hù)在外部故障時(shí)可能動(dòng)作，但因它的動(dòng)作電流較大，相應(yīng)的返回電流也較大，因此，當(dāng)外部故障切除后恢復(fù)到IL.max時(shí)一定能自行返回。

（電壓互感器）的接線方式。

5、電網(wǎng)中發(fā)生（不對(duì)稱短路）時(shí)，非故障相中仍有電流流過，此電流稱為非故障相電流。

二、判斷題

1、功率方向繼電器能否動(dòng)作,與加給它的電壓、電流的相位差無關(guān)。（×）

2、功率方向繼電器可以單獨(dú)作為線路保護(hù)。（×）

3、采用90接線的功率方向繼電器,兩相短路時(shí)無電壓死區(qū)。（√）

4、功率方向繼電器電流線圈、電壓線圈的同極性端子無關(guān)緊要。（×

5、LG-11型功率方向繼電器無電壓死區(qū)。（√）

三、選擇題

1、雙側(cè)電源線路的過電流保護(hù)加方向元件是為了（A）。

（A）解決選擇性；(B)提高靈敏性；(C)提高可靠性。

2、雙側(cè)電源線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)為提高靈敏性,方向元件應(yīng)裝在（B）。0(A)動(dòng)作電流大的一側(cè)；（B)動(dòng)作電流小的一側(cè)；(C)兩側(cè)。

3、有一按90接線方式接線的功率方向繼電器，當(dāng)（B）

（A）(B)(C)

4、按90接線的功率方向繼電器，若線路短路阻抗角為 則三相短路時(shí) 為（B）（A）(B)(C)

5、雙側(cè)電源電網(wǎng)中，母線兩側(cè)方向過電流保護(hù)的方向元件在（A）可以省去。

（A）該保護(hù)的時(shí)限較長(zhǎng)時(shí)（B）該保護(hù)的時(shí)限較短時(shí)

（C）兩側(cè)保護(hù)的時(shí)限相等時(shí)

四、簡(jiǎn)答題

1、何謂功率方向繼電器的電壓“死區(qū)”?采用整流型功率方向繼電器有沒有電壓

“死區(qū)”?為什么?

答：當(dāng)保護(hù)安裝處附近發(fā)生金屬性三相短路時(shí)，母線殘余電壓接近于零，即Uk≈0，繼電器的動(dòng)作條件 不成立，繼電器將不能正確動(dòng)作，靠近保護(hù)安裝處的這段范圍，稱為功率方向繼電器的電壓“死區(qū)”。整流型功率方向繼電器LG一11，沒有電壓“死區(qū)”，因?yàn)樗小坝洃洝被芈贰?/p>

2、何謂功率方向繼電器的“潛動(dòng)”?

答：從理論上講，對(duì)功率方向繼電器來說，當(dāng) 兩個(gè)量中只有一個(gè)量加入繼電器時(shí)，極化繼電器KP線圈兩端的電壓為零，繼電器不應(yīng)動(dòng)作。但實(shí)際上，由于比較回路中各元件參數(shù)不會(huì)完全對(duì)稱，KP線圈兩端將有電壓，繼電器可能動(dòng)作，這稱為整流型功率方向繼電器的“潛動(dòng)”。003、相間短路保護(hù)用功率方向繼電器采用90接線方式,其優(yōu)點(diǎn)有哪些? 答：（1）不論發(fā)生三相短路還是兩相短路，繼電器均能正確判斷故障方向；

（2）適當(dāng)選擇功率方向繼電器的內(nèi)角，可以使繼電器工作與接近最靈敏狀態(tài)；

（3）在兩相短路時(shí)，加在繼電器上的電壓為故障相與非故障相之間的電壓，其值較大，不會(huì)有電壓“死區(qū)”。

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第五篇：繼電保護(hù)習(xí)題答案..

緒論

1.2繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中所起的作用是什么? 答:繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置.它的作用包括:1.電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作;2.電力系統(tǒng)部正常運(yùn)行時(shí)發(fā)報(bào)警信號(hào),通知值班人員處理,使電力系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行;3.電力系統(tǒng)故障時(shí),甄別出發(fā)生故障的電力設(shè)備,并向故障點(diǎn)與電源點(diǎn)之間、最靠近故障點(diǎn)斷路器發(fā)出跳閘指令,將故障部分與電網(wǎng)的其他部分隔離。

1.8后備保護(hù)的作用是什么？闡述遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：后備保護(hù)的作用是在主保護(hù)因保護(hù)裝置拒動(dòng)、保護(hù)回路中的其他環(huán)節(jié)損壞、斷路器拒動(dòng)等原因不能快速切除故障的情況下，迅速啟動(dòng)來切除故障。

遠(yuǎn)后備保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：保護(hù)范圍覆蓋所有下級(jí)電力元件的主保護(hù)范圍，它能解決遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍內(nèi)所有故障元件由任何原因造成的不能切除問題。

遠(yuǎn)后備保護(hù)的缺點(diǎn)是：（1）當(dāng)多個(gè)電源向該電力元件供電時(shí)，需要在所有的電源側(cè)的上級(jí)元件處配置遠(yuǎn)后備保護(hù)；（2）動(dòng)作將切除所有上級(jí)電源測(cè)的斷路器，造成事故擴(kuò)大；（3）在高壓電網(wǎng)中難以滿足靈敏度的要求。

近后備保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）與主保護(hù)安裝在同一斷路器處，在主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)近后備保護(hù)動(dòng)作；（2）動(dòng)作時(shí)只能切除主保護(hù)要跳開的斷路器，不造成事故的擴(kuò)大；（3）在高壓電網(wǎng)中能滿足靈敏度的要求。

近后備保護(hù)的缺點(diǎn)是：變電所直流系統(tǒng)故障時(shí)可能與主保護(hù)同時(shí)失去作用，無法起到“后備”的作用；斷路器失靈時(shí)無法切除故障，不能起到保護(hù)作用。

2電流的電網(wǎng)保護(hù)

2.5 說明電流速斷、限時(shí)電流速斷聯(lián)合工作時(shí)，依靠什么環(huán)節(jié)保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性？依靠什么環(huán)節(jié)保證保護(hù)動(dòng)作的靈敏度性和速動(dòng)性？ 答：電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流必須按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定，即考電流整定值保證選擇性。這樣，它將不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，而只能保護(hù)線路全長(zhǎng)的一部分，靈敏度不

壓時(shí)，就出現(xiàn)了電壓死區(qū)。在保護(hù)正方向發(fā)生最常見故障時(shí)，功率方向判別元件應(yīng)該動(dòng)作最靈敏。電網(wǎng)距離保護(hù)

3.9 畫圖并解釋偏移特性阻抗繼電器的測(cè)量阻抗、整定阻抗和動(dòng)作阻抗的含義。答：偏移特性阻抗繼電器的動(dòng)作特性如圖3—3所示，各電氣量標(biāo)于圖中。

測(cè)量阻抗Zm就是保護(hù)安裝處測(cè)量電壓U與測(cè)量電流Im之間的比值，系統(tǒng)不同的的運(yùn)行狀態(tài)下（正常、震蕩、不同位置故障等），測(cè)量阻抗是不同的，可能落在阻抗平面的任意位置。在斷路故障情況下，由故障環(huán)上的測(cè)量電壓、電流算出測(cè)量阻抗能夠正確的反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。

對(duì)于偏移特性的阻抗繼電器而言，整定阻抗有兩個(gè)，即正方向整定阻抗Zset1和反方向整定阻抗Zset2，它們均是根據(jù)被保護(hù)電力系統(tǒng)的具體情況而設(shè)定的常數(shù)，不隨故障情況的變化而變化。一般取繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線路阻抗作為整定阻抗。

動(dòng)作阻抗：是阻抗元件處于臨界動(dòng)作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的測(cè)量阻抗，從原點(diǎn)到邊界圓上的矢量連線稱為動(dòng)作阻抗，通常用Zop來表示。對(duì)于具有偏移特性的阻抗繼電器來說，動(dòng)作阻抗并不是一個(gè)常數(shù)，二是隨著測(cè)量阻抗的阻抗角不同而不同。

jX??ZsetZmOZset2ZopR圖3-3 偏移阻抗特性圓

3.17什么是最小精確工作電流和最小精確工作電壓？測(cè)量電流或電壓小于最小精工電流或電壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問題？ 答：通常情況下，在阻抗繼電器的最靈敏角方向上，繼電器的動(dòng)作阻抗就等于其整定阻抗，即Zop=Zset。但是當(dāng)測(cè)量電流較小時(shí)，由于測(cè)量誤差、計(jì)算誤差、認(rèn)為設(shè)定動(dòng)作門檻等因

? 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)

4.2縱聯(lián)保護(hù)與階段式保護(hù)的根本差別是什么？陳述縱聯(lián)保護(hù)的主要有缺點(diǎn)。（第二小題見作業(yè)本）答：縱聯(lián)保護(hù)與階段式保護(hù)的根本差別在于，階段式保護(hù)僅檢測(cè)、反應(yīng)保護(hù)安裝處一端的電氣量，其無延時(shí)的速動(dòng)段（即第Ⅰ段）不能保護(hù)全長(zhǎng)，只能保護(hù)線路的一部分，另一部分則需要依靠帶有一定延時(shí)的第Ⅱ段來保護(hù)；而縱聯(lián)保護(hù)通過通信聯(lián)系，同時(shí)反應(yīng)被保護(hù)線路兩端的電氣量，無需延時(shí)配合就能夠區(qū)分出區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，因而可以實(shí)現(xiàn)線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)故障的無時(shí)限切除。

4.5通道傳輸?shù)男盘?hào)種類、通道的工作方式有哪些？ 答：在縱聯(lián)比較式保護(hù)中，通道中傳送的信號(hào)有三類，即閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)。在縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)中，通道中傳送的是線路兩端電流的信息，可以是用幅值、相角或?qū)嵅?、虛部表示的相量值，也可以是采樣得到的離散值。在縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)中，通道中傳送的是表示兩端電流瞬時(shí)值為正（或負(fù)）的相位信息，例如，瞬時(shí)值為正半周時(shí)有高頻信息，瞬時(shí)值為負(fù)半周時(shí)無高頻信息，檢測(cè)線路上有高頻信息的時(shí)間，可以比較線路兩端電流的相位。不同的通道有不同的工作方式，對(duì)于載波通道而言，有三種工作方式，即正常無高頻電流方式、正常有高頻電流方式和移頻方式。對(duì)于光纖及微波通道，取決于具體的通信協(xié)議形式。

4.20什么是閉鎖角，由什么決定其大小，為什么保護(hù)必須考慮閉鎖角，閉鎖角的大小對(duì)保護(hù)有何影響？

6.3關(guān)于變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流，試問： 1.與差動(dòng)電流在概念上有何區(qū)別和聯(lián)系？

2.哪些是由測(cè)量誤差引起的？哪些是由變壓器結(jié)構(gòu)和參數(shù)引起的？ 3.哪些屬于穩(wěn)定不平衡電流？哪些屬于暫態(tài)不平衡電流？

4.電流互感器引起的暫態(tài)不平衡電流為什么會(huì)偏離時(shí)間軸的一側(cè)？ 5.減小不平衡電流的措施有哪幾種？

答：1.差動(dòng)電流指被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的各電流互感器的二次電流之和。不平衡電流指在正常及外部故障情況下，由于測(cè)量誤差或者變壓器結(jié)構(gòu)、參數(shù)引起的流過差動(dòng)回路的電流。

2..測(cè)量誤差引起的不平衡電流主要包括：a.計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流。b.電流互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流。變壓器結(jié)構(gòu)和參數(shù)引起的不平衡電流主要包括：a.變壓器一、二次側(cè)接線組別不同引起的不平衡電流。b.由變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流。c.變壓器勵(lì)磁電流產(chǎn)生的不平衡電流。

3.穩(wěn)態(tài)不平衡電流包括：a.變壓器一、二次側(cè)接線組別不同引起的不平衡電流。b.計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流。c/由變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流。暫態(tài)不平衡電流包括：a.電流互感器非線性傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流。b.變壓器勵(lì)磁電流產(chǎn)生的不平衡電流。

4.暫態(tài)不平衡電流中存在大量的非周期分量，導(dǎo)致其偏于時(shí)間軸的一側(cè)。

5.減小不平衡電流的措施如下：a.用電流互感器不同的接線形式（變壓器Y側(cè)電流互感器采用Yd11接線，變壓器d側(cè)電流互感器采用Yy12接線），或用軟件的方法來克服變壓器各側(cè)接線組別不同造成的誤差。b.用平衡系數(shù)或平衡繞組來補(bǔ)償計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流。c.應(yīng)盡可能使用型號(hào)、性能完全相同的D級(jí)電流互感器，使得兩側(cè)電流互感器的磁化曲線相同，以減小不平衡電流。此外，盡量減少電流互感器二次的負(fù)載，減輕其飽和的程度。d.勵(lì)磁涌流中往往也存在大量的非周期分量，采用速飽和中間變流器也能減少勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流，但不能完全消除。

6.7 勵(lì)磁涌流是怎么產(chǎn)生的？與哪些因素有關(guān)？

答：勵(lì)磁電流的大小取決于勵(lì)磁電感Ｌｕ的數(shù)值，也就是取決于變壓器鐵芯是否飽和，正常運(yùn)行和外部故障時(shí)變壓器不會(huì)飽和，勵(lì)磁電流一般不會(huì)超過額定電流的２％－５％，對(duì)縱差動(dòng)保護(hù)的影響常常略去不計(jì)。當(dāng)變壓器空載投入或外部故障均除后電壓恢復(fù)時(shí)，變壓器電壓從零或很小的數(shù)值突然上升到運(yùn)行電壓，在這個(gè)電壓上升的暫態(tài)過程中，變壓器盡可能會(huì)嚴(yán)重飽和，產(chǎn)生很大的暫態(tài)勵(lì)磁電流，這個(gè)暫態(tài)勵(lì)磁電流稱為勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流的最大值可達(dá)額定電流的四到八倍，并與變壓器的額定容量，電壓幅值，合閘角以及鐵芯剩磁等有關(guān)。

6.10 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中消除勵(lì)磁涌流影響的措施有哪些？它們利用了哪些特征？各自有何特點(diǎn)？

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