電力系統(tǒng)繼電保護(hù)_習(xí)題答案_2

1、 1繼電保護(hù)裝置一般由             、             、             三部分組成。 2繼電保護(hù)的可靠性包括    &

2、#160;      和          ，是對(duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求。 3低電壓繼電器的啟動(dòng)電壓    返回電壓，返回系數(shù)    1。 4在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地短路時(shí)，          處零序電壓最高； &

3、#160;    處零序電壓為0；零序電流的分布主要取決于               。 5自耦變壓器高、中壓兩側(cè)的零序電流保護(hù)應(yīng)分別接于                     

4、0;    上。 7單側(cè)電源線路上發(fā)生短路故障時(shí)，過渡電阻的存在使方向阻抗繼電器的測量阻抗      ，保護(hù)范圍      。 8檢查平行雙回線路有電流的自動(dòng)重合閘，當(dāng)另一回線有電流時(shí)，表示                ，可以進(jìn)行重合閘。 9變壓器

5、瓦斯保護(hù)反應(yīng)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作，其中            動(dòng)作于信號(hào)，           動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。 10低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)和復(fù)合電壓起動(dòng)過電流保護(hù)中，引入低電壓起動(dòng)和復(fù)合電壓起動(dòng)元件是為了提高過電流保護(hù)的        ，此時(shí)過電流保

6、護(hù)的定值不需要考慮              。 11電流比相式母線保護(hù)的基本原理是根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障時(shí)各連接元件    實(shí)現(xiàn)的。 12斷路器失靈保護(hù)屬于   后備保護(hù)。 13微機(jī)保護(hù)的硬件一般包括            、

7、60;             、                三部分。 14微機(jī)保護(hù)中半周積分算法的依據(jù)是                

8、;                。 15微機(jī)保護(hù)裝置的功能特性主要是由            決定的。 二、簡答題 1繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么? 2當(dāng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用于線路、變壓器、母線時(shí)各有什么特殊問題？這些問題可用什么方法加以解決？ 3什么是縱聯(lián)電流相位保護(hù)的閉鎖

9、角？那些因素決定閉鎖角的大小？ 4什么是重合閘后加速保護(hù)？主要適用于什么場合？ 5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？它們分別利用了勵(lì)磁涌流的那些特點(diǎn)？ 6發(fā)電機(jī)從失磁開始到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行，一般可分為那三個(gè)階段？各個(gè)階段都有那些特征？ 7微機(jī)保護(hù)中啟動(dòng)元件的作用有哪些？ 一、填空題 1測量比較元件、邏輯判斷元件、執(zhí)行輸出元件。 2安全性，信賴性（或動(dòng)作安全性，動(dòng)作可信賴性）。 3小于；大于。 4故障點(diǎn)；接地中性點(diǎn)；變壓器中性點(diǎn)是否接地。 5本側(cè)三相電流互感器的零序電流濾過器。

10、60;6120°，60°。 7增大，縮小。 8兩側(cè)電源仍保持聯(lián)系，一般是同步的。 9輕瓦斯保護(hù)，重瓦斯保護(hù)。 10靈敏度，變壓器切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷。 11電流相位的變化。 12近。 13數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（或模擬量輸入系統(tǒng)），微型機(jī)主系統(tǒng)、開關(guān)量（或數(shù)字量）輸入輸出系統(tǒng)。 14一個(gè)正弦量在任意半個(gè)周期內(nèi)絕對(duì)值的積分為一常數(shù)。 15軟件。 二、簡答題 1答：(1)自動(dòng)、迅速、有選擇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)遭到損壞，保證其他無故障部

11、分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行； （2）反應(yīng)電力設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)或跳閘。 2答：應(yīng)用于線路的特殊問題：兩側(cè)信息的交換和線路的對(duì)地電容。解決措施：利用高頻通道、光纖通道等交換信息；改進(jìn)算法來消除對(duì)地電容的影響。 應(yīng)用于變壓器的特殊問題：勵(lì)磁涌流、兩側(cè)電流互感器的變比不一致。解決措施：采用勵(lì)磁涌流識(shí)別算法和補(bǔ)償措施。 應(yīng)用于母線的特殊問題：電流互感器的飽和問題。解決措施：采用具有制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)、TA線性區(qū)母線差動(dòng)保護(hù)、TA飽和的同步識(shí)別法等。 3答：為了保證在任何外部短路條件下保護(hù)都不誤動(dòng)，需要分析區(qū)外短路時(shí)兩

12、側(cè)收到的高頻電流之間不連續(xù)的最大時(shí)間間隔，并加以閉鎖。這一時(shí)間間隔所對(duì)應(yīng)的工頻相角差就為閉鎖角。 影響閉鎖角大小的因素主要有：電流互感器的角誤差、保護(hù)裝置中濾序器及受發(fā)信操作回路的角度誤差、高頻信號(hào)在線路上傳輸所引起的延遲等。 4答：重合閘后加速保護(hù)就是當(dāng)?shù)谝淮喂收蠒r(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，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)。 重合閘后加速保護(hù)應(yīng)用于35kv以上的網(wǎng)絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線路上。 5答：采用速飽和中間變流器；利用勵(lì)磁涌流中含有大量的非周期分量的特點(diǎn)；二次諧波制動(dòng)的

13、方法；利用勵(lì)磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點(diǎn)；鑒別波形間斷角的方法；利用勵(lì)磁涌流的波形會(huì)出現(xiàn)間斷角的特點(diǎn)。 6答：（1）失磁后到失步前：發(fā)電機(jī)送出電磁功率P基本保持不變，發(fā)電機(jī)變?yōu)槲崭行缘臒o功功率；機(jī)端測量阻抗與P有密切關(guān)系，其軌跡呈現(xiàn)等有功阻抗圖。 （2）臨界失步點(diǎn)：發(fā)電機(jī)功角90d°；發(fā)電機(jī)自系統(tǒng)吸收無功功率，且為一常數(shù)；機(jī)端測量阻抗的軌跡呈現(xiàn)等無功阻抗圖。 （3）靜穩(wěn)破壞后的異步運(yùn)行階段：異步運(yùn)行時(shí)機(jī)端測量阻抗與轉(zhuǎn)差率s有關(guān)，當(dāng)s由變化時(shí)，機(jī)端測量阻抗處于異步邊界阻抗圓內(nèi)。 7答：（1）閉鎖作用。在高壓輸電線路保護(hù)中，閉鎖作用由裝置的

14、總起動(dòng)元件或各保護(hù)起動(dòng)元件組合來實(shí)現(xiàn)。（2）進(jìn)入故障處理程序作用。1、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)     。 2、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)   

15、; 不誤動(dòng)     。 3、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按大于本線路末端的     最大短路電流    整定，其靈敏性通常用   保護(hù)范圍的大小   來表示。  4、距離保護(hù)是反應(yīng)    故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處    的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定   &#

16、160;動(dòng)作時(shí)間   的種保護(hù)。 5、偏移圓阻抗繼電器、方向圓阻抗繼電器和全阻抗繼電器中，    方向圓阻抗繼電器    受過渡電阻的影響最大，    全阻抗繼電器     受過渡電阻的影響最小。 6、線路縱差動(dòng)保護(hù)是通過比較被保護(hù)線路首末端電流的   大小    和  相位 &

17、#160; 的原理實(shí)現(xiàn)的，因此它不反應(yīng)    外部故障     。 7、在變壓器的勵(lì)磁涌流中，除有大量的直流分量外，還有大量的   高次諧波  分量，其中以  二次諧波  為主。  8、目前我國通常采用以下三種方法來防止勵(lì)磁涌流引起縱差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)，即  采用速飽和中間變流器，  二次諧波制動(dòng)的方法   &#

18、160;和    間斷角鑒別的方法   。 二、單項(xiàng)選擇題 1、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、定時(shí)限過電流保護(hù)需要考慮返回系數(shù)，是為了（   B  &

19、#160;）。  （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、三段式電流保護(hù)中，保護(hù)范圍最小的是（   A    ） （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)           

20、0;    5、三種圓特性的阻抗繼電器中， （  B  ）既能測量故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，又能判別故障方向 （A）全阻抗繼電器；       （B）方向圓阻抗繼電器；     （C）偏移圓阻抗繼電器 6、有一整定阻抗為的方向圓阻抗繼電器，當(dāng)測量阻抗時(shí)，該繼電器處于 （  A  ）狀態(tài)。   （A）動(dòng)

21、作            （B）不動(dòng)作         （C）臨界動(dòng)作  7、 考慮助增電流的影響，在整定距離保護(hù)II段的動(dòng)作阻抗時(shí)，分支系數(shù)應(yīng)?。?#160; A   ）。 （A）大于1，并取可能的最小值   （B）大于1，并取可能的最大值    

22、（C）小于1，并取可能的最小值  8、 從減小系統(tǒng)振蕩的影響出發(fā)，距離保護(hù)的測量元件應(yīng)采用（   B   ）。  （A）全阻抗繼電器；   （B）方向圓阻抗繼電器；    （C）偏移圓阻抗繼電器 9、被保護(hù)線路區(qū)內(nèi)短路并伴隨通道破壞時(shí)，對(duì)于相差高頻保護(hù)（ A   ）         

23、60;    （A）能正確動(dòng)作       （B）可能拒動(dòng)        （C）可能誤動(dòng) 11、變壓器的電流速斷保護(hù)與(   C    )保護(hù)配合，以反應(yīng)變壓器繞組及變壓器電源側(cè)的引出線套管上的各種故障。   （A）過電流      

24、60;   （B）過負(fù)荷            （C）瓦斯 12、 雙繞組變壓器縱差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器的變比，應(yīng)分別按兩側(cè)（   B   ）選擇。  （A）負(fù)荷電流        （B）額定電流        

25、;  （C）短路電流 三、簡答題（共32分） 1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？(8分)      答：所謂主保護(hù)是指能以較短時(shí)限切除被保護(hù)線路（或元件）全長上的故障的保護(hù)裝置。       考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動(dòng)而配置的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。（2分）        當(dāng)電氣元件的主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)起后備作用，

26、稱為近后備。（2分）        當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰上一元件的保護(hù)起后備作用稱為遠(yuǎn)后備。 征，在短路故障的流動(dòng)方向正是保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作的方向，并且流動(dòng)幅值大于整定幅值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作跳閘。適用于多斷電源網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：多數(shù)情況下保證了保護(hù)動(dòng)作的選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求。缺點(diǎn)：應(yīng)用方向元件是接線復(fù)雜、投資增加，同時(shí)保護(hù)安裝地點(diǎn)附近正方向發(fā)生是你想短路時(shí)，由于母線電壓降低至零，方向元件失去判斷的依據(jù)，保護(hù)裝置據(jù)動(dòng)，出現(xiàn)電壓死區(qū)。（3）零序電流保護(hù)：正常運(yùn)行的三相對(duì)稱，沒有零序電流，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生接地

27、故障時(shí)，會(huì)有很大的零序電流。故障特征明顯，利用這一特征可以構(gòu)成零序電流保護(hù)。適用網(wǎng)絡(luò)與110KV及以上電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)簡單，經(jīng)濟(jì)，可靠；整定值一般較低，靈敏度較高；受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較??；系統(tǒng)發(fā)生震蕩、短時(shí)過負(fù)荷是不受影響；沒有電壓死區(qū)。缺點(diǎn)：對(duì)于短路線路或運(yùn)行方式變化較大的情況，保護(hù)往往不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的要求。隨著相重合閘的廣泛應(yīng)用，在單項(xiàng)跳開期間系統(tǒng)中可能有較大的零序電流，保護(hù)會(huì)受較大影響。自耦變壓器的使用使保護(hù)整定配合復(fù)雜化。（4）方向性零序電流保護(hù)：在雙側(cè)或單側(cè)的電源的網(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

28、點(diǎn)接地的變壓器，因此在變壓器接地?cái)?shù)目比較多的復(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。利用正方向和反方向故障時(shí)，零序功率的差別，使用功率方向元件閉鎖可能誤動(dòng)作的保護(hù)，從而形成方向性零序保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：避免了不加方向元件，保護(hù)可能的誤動(dòng)作。其余的優(yōu)點(diǎn)同零序電流保護(hù)。缺點(diǎn)：同零序電流保護(hù)，接線較復(fù)雜。（5）中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的電流電壓保護(hù)：在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，保護(hù)相間短路的電流、電壓保護(hù)與中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)是完全相同的。僅有單相接地時(shí)二者有差別，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中單相接地形成了短路，有短路電流流過，保護(hù)應(yīng)快速跳閘，除反應(yīng)相電流幅值的電流保護(hù)外，還可以采用專門的零序保護(hù)。而在中性點(diǎn)

29、非直接接地系統(tǒng)中單相接地時(shí)，沒有形成短路，無大的短路電流流過，屬于不正常運(yùn)行，可以發(fā)出信號(hào)并指出接地所在的線路，以便盡快修復(fù)。當(dāng)有單相接地時(shí)全系統(tǒng)出現(xiàn)等于相電壓的零序電壓，采用零序電壓保護(hù)報(bào)告有單相接地發(fā)生，由于沒有大短路電流流過故障線路這個(gè)明顯特征，而甄別接地發(fā)生在哪條線路上則困難得多。一般需要專門的“單相接地選線裝置”，裝置依據(jù)接地與非接地線路基波零序電流大小、方向以及高次諧波特征的差異，選出接地線路。3 電網(wǎng)距離保護(hù)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

30、大，阻抗角為功率因數(shù)角，數(shù)值較?。浑娏ο到y(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、短路阻抗、系統(tǒng)等值阻抗？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

31、。短路阻抗是指在電力系統(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?，此時(shí)測量電壓與測量電流的比值就是短路阻抗。短路阻抗即保護(hù)安裝處與短路點(diǎn)之間一段線路的阻抗，其值較小，阻抗角交大。系統(tǒng)等值阻抗：在單個(gè)電源供電的情況下，系統(tǒng)等值阻抗即為保護(hù)安裝處與背側(cè)電源點(diǎn)之間電力元件的阻抗和；在由多個(gè)電源點(diǎn)供電的情況下，系統(tǒng)等值阻抗即為保護(hù)安裝處斷路器斷開的情況下，其所連接母線處的戴維南等值阻抗，即系統(tǒng)等值電動(dòng)勢(shì)與母線處短路電流的比值，一般通過等值、簡化的方法求出。3.3 什么是故障環(huán)路？相間短路與接地短路所構(gòu)成的故障環(huán)路的最明顯差別是什么？答：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流流過的通路稱為故

32、障環(huán)路。相間短路與接地短路所構(gòu)成的故障環(huán)路的最明顯差異是：接地短路的故障環(huán)路為“相-地”故障環(huán)路，即短路電流在故障相與大地之間流通；對(duì)于相間短路，故障環(huán)路為“相-相”故障環(huán)路，即短路電流僅在故障相之間流通，不流向大地。3.4 構(gòu)成距離保護(hù)為什么必須用故障環(huán)上的電流、電壓作為測量電壓和電流？答：在三相系統(tǒng)中，任何一項(xiàng)的測量電壓與測量電流值比都能算出一個(gè)測量阻抗，但是只有故障環(huán)路上的測量電壓、電流之間才能滿足關(guān)系，即由它們算出的測量阻抗才等于短路阻抗，才能夠正確反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的距離。用非故障環(huán)上的測量電壓與電流雖然也能算出一個(gè)測量阻抗，但它與故障距離之間沒有直接的關(guān)系，不能正確的反應(yīng)故

33、障距離，雖然不能構(gòu)成距離保護(hù)。3.5為了切除線路上各種類型的短路，一般配置哪幾種接線方式的距離保護(hù)協(xié)同工作？答：保護(hù)裝置一般只考慮簡單故障，即單相接地短路、兩相接地短路、兩相不接地故障和三相短路故障四種類型的故障。再110KV及以上電壓等級(jí)的輸電線路上，一般配置保護(hù)接地短路的距離保護(hù)和保護(hù)相間短路的距離保護(hù)。接地距離保護(hù)的接線方式引入“相地”故障環(huán)上的測量電壓、電流，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)單相接地、兩相接地和三相接地短路；相間距離保護(hù)接線方式映入“相相”故障換上的測量電壓、電流，能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)兩相接地短路、兩相不接地短路和三相短路。即對(duì)于單線接地短路，只有接地距離保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)；對(duì)于兩相不接

34、地短路，只有相間距離保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)；而對(duì)于兩相接地短路及三相短路，兩種接線方式都能夠正確反應(yīng)。為了切除線路上的各種類型的短路，兩種接線方式都需要配置，兩者協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)。由于相間距離保護(hù)接線方式手過渡電阻的影響較小，因此對(duì)于兩相接地短路及三相故障，盡管理論上兩種接線方式都能夠反應(yīng)，但一般多為相間距離保護(hù)首先跳閘。3.6在本線路上發(fā)生金屬性短路，測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=Z

35、k=Z1Lk(Z1=R1+jX1,為單位長度線路的復(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？簡述各部分的作用。答：距離保護(hù)一般由啟動(dòng)、測量、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)的測量、邏輯等部分投入工作。(2)測量部分：在系統(tǒng)故障的情況下，快速、準(zhǔn)確地測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

36、蕩時(shí)，距離保護(hù)的測量元件有可能誤動(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)測量電壓的消失，從而可能使距離保護(hù)的測量部分出現(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

37、的動(dòng)作特性必須是一個(gè)區(qū)域？答：阻抗繼電器在實(shí)際情況下，由于互感器誤差、故障點(diǎn)過度電阻等因素影響，繼電器實(shí)際測量到的Zm一般并不能嚴(yán)格地落在與同向的直線上，而是落在該直線附近的一個(gè)區(qū)域中。為保證區(qū)內(nèi)故障情況下阻抗繼電器都能可靠動(dòng)作，在阻抗復(fù)平面上，其動(dòng)作的范圍應(yīng)該是一個(gè)包括對(duì)應(yīng)線段在內(nèi)，但在的方向上不超過的區(qū)域，如圓形區(qū)域、四邊形區(qū)域、蘋果形區(qū)域、橄欖形區(qū)域等。 (a) （b） （c） （d） （e）圖3-2 常見阻抗繼電器的動(dòng)作特性 （a） 偏移圓阻抗特性；（b） 方向圓阻抗特性；（c） 全阻抗圓特性；（d）“8”字形特性； （e）四邊形特性3.9 畫圖并解釋偏移特性阻抗繼電器的測量阻抗、整定

38、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33所示，各電氣量標(biāo)于圖中。測量阻抗就是保護(hù)安裝處測量電壓與測量電流之間的比值，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)上的測量電壓、電流算出測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)，即正方向整定阻抗和反方向整定阻抗，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)的測量阻抗，從

39、原點(diǎn)到邊界圓上的矢量連線稱為動(dòng)作阻抗，通常用來表示。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)，二是隨著測量阻抗的阻抗角不同而不同。圖3-3 偏移阻抗特性圓3.10解釋什么是阻抗繼電器的最大靈敏角，為什么通常選定線路阻抗角為最大靈敏角？答：當(dāng)測量阻抗Zm的阻抗角與正向整定阻抗Zset1的阻抗角相等時(shí)，阻抗繼電器的動(dòng)作阻抗最大，正好等于Zset1,即Zop=Zset1,此時(shí)繼電器最為靈敏，所以Zset1的阻抗角又稱為最靈敏角。選定線路阻抗角為最大靈敏角，是為了保證在線路發(fā)生金屬性短路的情況下，阻抗繼電器動(dòng)作最靈敏。3.11導(dǎo)出具有偏移圓特性的阻抗繼電器的絕對(duì)值比較動(dòng)作方程和相位比較

40、動(dòng)作方程。答：如圖34所示偏移阻抗特性圓，在阻抗復(fù)平面上，以與末端的連線為直徑作出的圓就是偏移特性圓，圓心為，半徑為測量阻抗落在圓內(nèi)或圓周上時(shí)，末端到圓心的距離一定小于或等于圓的半徑，而當(dāng)測量阻抗落在圓外時(shí)，末端到圓心的距離一定大于圓的半徑，所以絕對(duì)值比較動(dòng)作方程可以表示為當(dāng)阻抗落在下部分圓周的任一點(diǎn)上時(shí)，有當(dāng)阻抗落在左上部分圓周的任一點(diǎn)上時(shí)，有當(dāng)阻抗落在圓內(nèi)的任一點(diǎn)時(shí)，有所有阻抗繼電器的相位比較動(dòng)作方程為圖3-4 偏移阻抗特性圓3.12阻抗繼電器的絕對(duì)值比較動(dòng)作方程和相位比較動(dòng)作方程之間的關(guān)系是什么？答：設(shè)絕對(duì)值比較式中“”左側(cè)的阻抗記為，右側(cè)的阻抗記為，則絕對(duì)值比較動(dòng)作條件的一般表達(dá)式為；

41、設(shè)相位比較式中分子、分母的阻抗分別用表示，則相位比較動(dòng)作條件的一般表達(dá)式為。可以得出四個(gè)量之間關(guān)系為 3.13 特性經(jīng)過原點(diǎn)的方向阻抗繼電器有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？畫出相間距離和接地距離繼電器絕對(duì)值比較動(dòng)作回路、相位比較動(dòng)作回路的交流接線圖。答：特性經(jīng)過原點(diǎn)的方向繼電器的優(yōu)點(diǎn)是阻抗元件本身具有方向性，只在正向區(qū)內(nèi)故障時(shí)動(dòng)作，反方向短路時(shí)不會(huì)動(dòng)作。其主要缺點(diǎn)是動(dòng)作特性經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，在正向出口或反向出口短路時(shí)，測量阻抗的阻抗值都很小，都會(huì)落在坐標(biāo)原點(diǎn)附近，正好處于阻抗元件臨界動(dòng)作的邊沿上，有可能出現(xiàn)正向出口短路時(shí)拒動(dòng)或反向出口短路時(shí)誤動(dòng)的情況。方向阻抗繼電器絕對(duì)值比較動(dòng)作回路、相位比較動(dòng)作回路的交流接線

42、圖分別如圖35和圖36所示（以圓特性的方向阻抗元件為例）。 3.14 什么是距離繼電器的參考電壓？其工作電壓作用是什么？選擇參考電壓的原則是什么？答：在相位比較的距離繼電器中，用作相位比較的電壓稱為參考電壓，也叫做極化電壓，例如在相位比較式中，用電壓判斷相位是否符合方程式，所以就稱為參考電壓和極化電壓。選擇參考電壓的原則：相位不隨故障位置變化、在出口短路時(shí)不為0的電壓量作為比相的參考電壓，如正序電壓、記憶電壓等。3.15 以記憶電壓為參考電壓的距離繼電器有什么特點(diǎn)？其初態(tài)特征與穩(wěn)態(tài)特征有何差別？答：以記憶電壓為參考電壓的距離繼電器可消除所有故障的死區(qū)，尤其是克服出口三相對(duì)稱短路時(shí)三相電壓都降為

43、零而失去比較依據(jù)的不足；但其動(dòng)作特性不能長期保持。處態(tài)特性與穩(wěn)態(tài)特性差別：在傳統(tǒng)的模式距離保護(hù)中，記憶電壓是通過LC諧振記憶回路獲得的，由于回路電阻的存在，記憶量是逐漸衰減的，故障一定時(shí)間后，記憶電壓將衰減至故障后的測量電壓。所有記憶回路產(chǎn)生的僅在故障剛剛發(fā)生、記憶尚未消失時(shí)是成立的，因此稱之為處態(tài)特性；數(shù)字式保護(hù)中，記憶電壓就是存放在存儲(chǔ)器中的故障前電壓的采樣值，雖然不存在衰減問題，但故障發(fā)生一定時(shí)間后，電源的電動(dòng)勢(shì)發(fā)生變化，將不再等于故障前的記憶電壓，在用故障前的記憶電壓作為參考電壓，特性也將會(huì)發(fā)生變化。所以記憶電壓僅能在故障后的一定時(shí)間內(nèi)使用，例如僅在、段中采用。3.16 用相位比較方法

44、實(shí)現(xiàn)距離繼電器有何優(yōu)點(diǎn)，以余弦比相公式為例說明之。答：對(duì)于兩電氣量比較的距離繼電器而言，絕對(duì)值比較與相位比較是可以相互轉(zhuǎn)換的，所以兩種比較方式都能夠?qū)崿F(xiàn)距離繼電器。在數(shù)字式保護(hù)中，一般用相位比較方式實(shí)現(xiàn)，主要原因是相位比較方式實(shí)現(xiàn)較為簡單。相位比較的動(dòng)作條件為，該條件可以等值為，即只要判斷其正負(fù)，就可以判斷出繼電器是否滿足動(dòng)作條件，實(shí)現(xiàn)十分方便。3.17什么是最小精確工作電流和最小精確工作電壓？測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)測量電流較小時(shí)，由于測量誤差、計(jì)算誤差、認(rèn)

45、為設(shè)定動(dòng)作門檻等因素的影響，會(huì)使繼電器的動(dòng)作阻抗變小，使動(dòng)作阻抗降為0.9Zset對(duì)應(yīng)的測量電流，稱為最小精確工作電流，用Iac.min 表示。當(dāng)測量電流很大時(shí)，由于互感器飽和、處理電路飽和、測量誤差加大等因素的影響，繼電器的動(dòng)作阻抗也會(huì)減小，使動(dòng)作阻抗降為0.9Zset對(duì)應(yīng)的測量電流，稱為最大精確工作電流，用Iac.max表示。最小精工電流與整定阻抗也會(huì)減小，使動(dòng)作阻抗降為0.9Zset對(duì)應(yīng)的測量電流，稱為最大精確工作電流，用Iac.max表示。最小精工電流與整定阻抗值的乘積，稱為阻抗繼電器的最小精工電壓，常用Uac.min表示。當(dāng)測量電流或電壓小于最小精工電流電壓時(shí)，阻抗繼電器的動(dòng)作阻抗將

46、降低，使阻抗繼電器的實(shí)際保護(hù)范圍縮短，可能引起與之配合的其他保護(hù)的非選擇性動(dòng)作。3.18 圖3-7所示系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器方式接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為4臺(tái)全開，最小開機(jī)方式為兩側(cè)各開1臺(tái)，變壓器T5和T6可能2臺(tái)也可能1臺(tái)運(yùn)行。參數(shù)為：kV，= =15，=10，=10，=30,=20,=40，=60km，=40km，線路阻抗=0.4/km，=1.2/km，線路阻抗角均為75°，=300A，負(fù)荷功率因數(shù)角為30°；=1.2，=0.85，=0.75。變壓器均裝有快速差動(dòng)保護(hù)。試回答：圖 3-7 系統(tǒng)示意圖（1）為了快速切除線路上的各種短路，線路A-B、B-C應(yīng)在何處配

47、備三段式距離保護(hù)，各選用何種接線方式？各選用何種動(dòng)作特性？答：應(yīng)在1、2、3、4處配備三段式距離保護(hù)；選用接地距離保護(hù)接線方式和相間距離保護(hù)接線方式；它們的、段選擇具有方向特性的距離保護(hù)，段具有偏移特性的距離保護(hù)。（2）整定保護(hù)14的距離段，并按照你選定的動(dòng)作特性，在一個(gè)阻抗復(fù)平面上畫出各保護(hù)的的動(dòng)作區(qū)域。答：線路AB正序阻抗 =0.4×60=24 線路BC的正序阻抗 =0.4×40=16保護(hù)1、2的距離保護(hù)段 =0.85×24=20.4保護(hù)3、4的距離保護(hù)段 =0.85×16=13.6保護(hù)14距離段在復(fù)阻抗平面上的動(dòng)作區(qū)域如圖3-8所示，圓周1、2、3

48、、4分別對(duì)應(yīng)保護(hù)1、2、3、4距離段的動(dòng)作特性。圖3-8 保護(hù)14距離段的動(dòng)作特性（3）分別求出保護(hù)1、4接地距離保護(hù)的最大、最小分支系數(shù)。答：對(duì)保護(hù)11）當(dāng)與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)段相配合時(shí)，有 =2.88，=1.592）當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時(shí)，有 =2.88，=2.01對(duì)保護(hù)41）當(dāng)與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)段相配合時(shí)，有 =2.26，=1.412）當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時(shí)，有 =1.99，=1.53（4）分別求出保護(hù)1、4 接地距離、段的定值即時(shí)限，并校驗(yàn)靈敏度。答：保護(hù)1距離段的整定：1）整定阻抗：按下面兩個(gè)條件選擇。（a）當(dāng)與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)段相配合時(shí)，有=0.75&

49、#215;（24+1.59×13.6）=34.218（b）當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相配合時(shí)，有=0.75×（24+2.01×20）=48.15所以取=34.2182）靈敏度校驗(yàn)：=1.431.25，滿足靈敏度要求。3）動(dòng)作時(shí)限：與相鄰保護(hù)3 的段配合，有=0.5+0.5=1s，它能同時(shí)滿足與相鄰線路保護(hù)以及相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。保護(hù)1距離段的整定：1）整定阻抗：按躲過正常運(yùn)行時(shí) 的最小負(fù)荷阻抗整定，有=190.53，=155.932）靈敏度校驗(yàn)：（a）本線路末端短路時(shí)靈敏度系數(shù)為 =6.501.5（b）相鄰設(shè)備末端短路時(shí)靈敏度系數(shù)為 1.2 相鄰線路末端短路時(shí)

50、靈敏系數(shù)。利用（3）中求靈敏系數(shù)的結(jié)論，只要令,即可，所以有當(dāng)、分別取最小值，而、分別取最大值時(shí)，就取最大值，即當(dāng)=10，=20，=25，=30，=30時(shí)，有=2.88，=16，=2.33>1.2相鄰變壓器靈敏系數(shù)校驗(yàn)，此時(shí) =2.88，=20=1.91>1.2 所以靈敏度校驗(yàn)要求。3）動(dòng)作時(shí)限：與相鄰設(shè)備保護(hù)配合，有=1s，它能同時(shí)滿足與相鄰線路保護(hù)以及相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。保護(hù)4距離段的整定：1）整定阻抗：按下面兩個(gè)條件選擇。（a）當(dāng)與相鄰下級(jí)線路距離保護(hù)段相配合時(shí)，有=0.75×（16+1.41×20.4）=33.573（b）當(dāng)與相鄰變壓器的快速保護(hù)相

51、配合時(shí)，有=0.75×（16+1.53×20）=34.95所以取=33.5732）靈敏度校驗(yàn)：=2.11.25，滿足靈敏度要求。3）動(dòng)作時(shí)限：與相鄰保護(hù)2 的段配合，有=0.5+0.5=1s，它能同時(shí)滿足與相鄰線路保護(hù)以及相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。保護(hù)4距離段的整定：1）整定阻抗：按躲過正常運(yùn)行時(shí) 的最小負(fù)荷阻抗整定，有=190.53，=155.932）靈敏度校驗(yàn)：（a）本線路末端短路時(shí)靈敏度系數(shù)為 =9.741.5（b）相鄰設(shè)備末端短路時(shí)靈敏度系數(shù)為 1.2 相鄰線路末端短路時(shí)靈敏系數(shù)。利用（3）中求靈敏系數(shù)的結(jié)論，只要令,即可，所以有當(dāng)、分別取最小值，而、分別取最大值時(shí)

52、，就取最大值，即當(dāng)=12.5，=20，=20，=30，=30時(shí)，有=2.21，=24，=2.26>1.2相鄰變壓器靈敏系數(shù)校驗(yàn)，此時(shí) =1.99，=20=2.79>1.2 所以靈敏度校驗(yàn)要求。3）動(dòng)作時(shí)限：與相鄰設(shè)備保護(hù)配合，有=1s，它能同時(shí)滿足與相鄰線路保護(hù)以及相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。（5）當(dāng)AB線路中點(diǎn)處發(fā)生BC兩相短路接地時(shí)，那個(gè)地方哪些測量元件動(dòng)作，請(qǐng)逐一列出。保護(hù)、斷路器正常工作條件下，哪些保護(hù)的何段以什么時(shí)間跳開了哪些斷路器將短路切除。答：當(dāng) AB線路中點(diǎn)處發(fā)生B、C兩相短路接地時(shí)，接地保護(hù)中：B相、C相的接地距離保護(hù)的測量元件動(dòng)作；相間距離保護(hù)中，B、C相間距離保

53、護(hù)的測量元件動(dòng)作。保護(hù)、斷路器正常工作條件下，保護(hù)1的B,C相的接地距離保護(hù)段、BC相間距離保護(hù)段、保護(hù)2的B，C相的接地距離保護(hù)段、BC相間距離保護(hù)的段，將在故障瞬間跳開保護(hù)1,2處的斷路器，從而將短路故障切除。（6）短路條件同（5），若保護(hù)1的接地距離段拒動(dòng)、保護(hù)2處斷路器拒動(dòng)，哪些保護(hù)以時(shí)間跳開何斷路器將短路切除。答：保護(hù)1的相間距離保護(hù)段將在故障瞬間跳開保護(hù)1處的斷路器，保護(hù)4的距離段延時(shí)1s跳開保護(hù)4的斷路器。（7）假定各保護(hù)回路正確動(dòng)作的概率為90%，在（5）的短路條件下，全系統(tǒng)中斷路器不被錯(cuò)誤切除任意一個(gè)的概率是多少？體會(huì)保護(hù)動(dòng)作可靠性應(yīng)要求到多高？答：假定保護(hù)1在發(fā)電廠側(cè)還有1

54、套遠(yuǎn)后備保護(hù)，則線路AB中點(diǎn)短路后應(yīng)該有4個(gè)斷路器的跳閘回路被4套保護(hù)啟動(dòng)，如果各保護(hù)回路正確動(dòng)作的概率只有90%，則全系統(tǒng)中不被錯(cuò)誤切除任意一個(gè)斷路器的概率是P=0.9×0.9×0.9×0.9=0.6561。3.19什么是助增電流和外汲電流？它們對(duì)阻抗繼電器的工作有什么影響？答：圖3-9（a）中母線B上未接分支的情況下，,此時(shí)k點(diǎn)短路時(shí)，A處阻抗繼電器KZ1測量到的阻抗為 在母線B接上分支后，k點(diǎn)短路時(shí)，A處阻抗繼電器KZ1測量到的阻抗為即在相位與相差不大的情況下，分支的存在將使A處感受到的測量阻抗變大，這種使測量阻抗變大的分支就成為助增分支，對(duì)應(yīng)的電流稱為助增

55、電流。類似地圖3-9（a）中，在母線B上未接分支的情況下，此時(shí)k點(diǎn)短路時(shí)，A處阻抗繼電器KZ1測量到的阻抗為 在母線B接上分支后，k點(diǎn)短路時(shí)，A處阻抗繼電器KZ1測量到的阻抗為即在相位與相差不大的情況下，分支的存在將使A處感受到的測量阻抗變小，這種使測量阻抗變大的分支就成為外汲分支，對(duì)應(yīng)的電流稱為外汲電流。3.20 在整定值相同的情況下，比較方向圓特性、全阻抗圓特性、蘋果特性、橄欖特性的躲負(fù)荷能力。答：在整定值相同的情況下，橄欖特性、方向圓特性、蘋果特性、全阻抗圓特性分別如圖3-10中的1、2、3、4所示。由該圖可以清楚地看出，在整定值相同的情況下，橄欖特性的躲負(fù)荷能力阻抗能力最好，方向圓阻抗

56、特性次之，蘋果形與全阻抗的躲負(fù)荷能力需要具體分析，取決于負(fù)荷阻抗角以及蘋果形狀的“胖瘦”。 圖3-10 四種阻抗特性圖3.21什么是電力系統(tǒng)的振蕩？振蕩時(shí)電壓、電流有什么特點(diǎn)？阻抗繼電器的測量阻抗如何變化？答：電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)失去同步的現(xiàn)象，稱為電力系統(tǒng)的振蕩；電力系統(tǒng)振蕩時(shí)，系統(tǒng)兩側(cè)等效電動(dòng)勢(shì)間的夾角在0°360°范圍內(nèi)作周期性變化，從而使系統(tǒng)中各點(diǎn)的電壓、線路電流、距離保護(hù)的測量阻抗也都呈現(xiàn)周期性變化。在系統(tǒng)兩端電動(dòng)勢(shì)相等的條件下，測量阻抗按下式的規(guī)律變化，對(duì)應(yīng)的軌跡如圖3.10所示。3.22采用故障時(shí)短時(shí)開放的方式為什么能夠?qū)崿F(xiàn)振蕩閉鎖？開放時(shí)間選擇的原則是什么？答：

57、1、利用電流的負(fù)序、零序分量或突變量，實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖。2、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，短時(shí)開放距離保護(hù)允許保護(hù)出口跳閘稱為短時(shí)開放。若在開放的時(shí)間內(nèi)，阻抗繼電器動(dòng)作，說明故障點(diǎn)位于阻抗繼電器的動(dòng)作范圍之內(nèi)，將故障線路跳開；若在開放的時(shí)間內(nèi)阻抗繼電器未動(dòng)作，則說明故障不在保護(hù)區(qū)內(nèi)，重新將保護(hù)閉鎖。開放時(shí)間選擇的原則：Tdw稱為振蕩閉鎖的開放時(shí)間，或稱允許動(dòng)作時(shí)間，它的選擇要兼顧兩個(gè)方面：一是要保證在正向區(qū)內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)I段有足夠的時(shí)間可靠跳閘，保護(hù)段的測量元件能夠可靠啟動(dòng)并實(shí)現(xiàn)自保持，因而時(shí)間不能太短，一般不應(yīng)小于0.1s；二是要保證在區(qū)外故障引起振蕩時(shí)，測量阻抗不會(huì)在故障后的Tdw時(shí)間內(nèi)進(jìn)入動(dòng)作區(qū)，因而時(shí)

58、間又不能太長，一般不應(yīng)大于0.3s。3.23 系統(tǒng)如圖3-12所示，母線C、D、E均為單側(cè)電源。全系統(tǒng)阻抗角均為80°，=15，=30，=24， =32，=0.4s，系統(tǒng)最短振蕩周期T=0.9s。試解答：圖3-12 簡單電力系統(tǒng)示意圖（1） G1、G2兩機(jī)電動(dòng)勢(shì)幅值相同，找出系統(tǒng)的振蕩中心在何處？（2）分析發(fā)生在振蕩期間母線A、B、C、D電壓的變化規(guī)律及線路A-B電流的變化。（3）線路B-C、C-D、D-E的保護(hù)是否需要加裝振蕩閉鎖，為什么？（4）保護(hù)6的段采用方向圓阻抗特性，是否需要裝振蕩閉鎖？答：（1）在系統(tǒng)各部分的阻抗角都相等的情況下，振蕩中心的位置就在阻抗中心處，則有 =（1

59、5+15+30）=30 即在AB線路的中點(diǎn)。（2） 對(duì)于母線A、B，有由于母線C、D都是單端電源，其電壓和母線B電壓的變化規(guī)律一樣。（3） 不需要，線路B-C、C-D、D-E都是單端電源，在保護(hù)處所得出來的測量阻抗不受振蕩的影響。（4） 保護(hù)6的段方向圓阻抗特性及測量阻抗的變化軌跡如圖3-13所示，此時(shí)有=15+15+30=60。系統(tǒng)振蕩時(shí)測量阻抗變化軌跡OO是G1G2的垂直平分線，=32，所以動(dòng)作特性的半徑為16，這樣使測量阻抗進(jìn)入動(dòng)作的角度為=2arctan118°，使測量阻抗離開動(dòng)作圓的角度為=360°-2arctan242°。故停留在動(dòng)作區(qū)內(nèi)的角度為=24

60、2°-118°=124°。若振蕩為勻速振蕩，在最短振蕩周期的情況下，停留在動(dòng)作區(qū)域的時(shí)間為=0.31s，小于段的整定時(shí)間0.4s。所以在最短振蕩周期振蕩的情況下，距離段不會(huì)誤動(dòng)，可以不加振蕩閉鎖。但是，如果振蕩周期加長，測量阻抗停留在動(dòng)作區(qū)域之內(nèi)的時(shí)間也將會(huì)加長，段將由可能誤動(dòng)，在整定時(shí)間為0.4s的情況下，允許最長的振蕩周期為T=1.16s，即振蕩周期不會(huì)超過1.16s時(shí)段別后悔誤動(dòng)，超過時(shí)可能誤動(dòng)。為了保證可靠性，最好還是經(jīng)過振蕩閉鎖。圖3-13 振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響3.25 在單側(cè)電源線路上，過度電阻對(duì)距離保護(hù)的影響是什么？答：如圖3-15（a）所示，在沒有

61、助增和外汲的單側(cè)電源線路上，過度電阻中的短路電流與保護(hù)安裝處的電流為一個(gè)店里，此時(shí)保護(hù)安裝處測量電壓和測量電流的關(guān)系可以表示為 即 如圖3-15（b）所示，Rg（過度電阻）的存在總是使繼電器的測量阻抗值增大，阻抗角變小，保護(hù)范圍縮短。保護(hù)裝置距短路點(diǎn)越近時(shí)，受過度電阻的影響越大；同時(shí)，保護(hù)裝置的整定阻抗越小（相當(dāng)于被保護(hù)線路越短），受過度電阻的影響越大。 圖3-15（a） 單側(cè)電源系統(tǒng)示意圖 （b）對(duì)不同安裝地點(diǎn)的距離保護(hù)的影響3.26 在雙側(cè)電源的線路上，保護(hù)測量到的過度電阻為什么會(huì)呈容性或感性？答：以圖3-16（a）所示的沒有助增和外汲雙側(cè)電源線路為例，保護(hù)安裝處測量電壓和測量電流的關(guān)系表

62、示為 ，即 ，對(duì)測量阻抗的影響，取決于對(duì)側(cè)電源提供的短路電流大小即、之間的相位關(guān)系，楊浦可能使測量阻抗的實(shí)部增大，也有可能使之減小。若再故障前M側(cè)為送端，N側(cè)為受端，則M側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)的相位超前N側(cè)。這樣，在兩側(cè)系阻抗的阻抗角相同的情況下，的相位將超前，從而將具有負(fù)的阻抗角，即表現(xiàn)為容性的阻抗，它的存在有可能使總得測量阻抗變小。反之，若M側(cè)為受端，N側(cè)為送端，則將具有正的阻抗角，即表現(xiàn)為感性的阻抗，它的存在有可能使總得測量阻抗變大。在系統(tǒng)振蕩加故障的情況下，與之間的相位差可能在0°360°的范圍內(nèi)變化，如圖3-16（b）所示。 圖3-16（a）雙側(cè)電源系統(tǒng)示意圖 （b）對(duì)不同

63、安裝地點(diǎn)的距離保護(hù)的影響3.27 系統(tǒng)保護(hù)及保護(hù)配置同題3.23，保護(hù)6 的、段都采用方向阻抗特性，在距離保護(hù)A母線20處發(fā)生經(jīng)15的過度電阻短路，超前相位角0°、30°兩種條件下，問保護(hù)6 的、段動(dòng)作情況。答：由已知得 =24，=32，又有 ， （為故障點(diǎn)電壓），（1） 超前相位角0°時(shí)，有=7/5 所以有 =如圖3-17（a）所示，在相位角26.52°上，段的邊界值為=19.04<44.11測量阻抗將落在保護(hù)6的、段動(dòng)作特性圓的圓外，所以保護(hù)6 、段都不的動(dòng)作。 圖3-17 （a）動(dòng)作特性與測量阻抗 （b）動(dòng)作特性與測量阻抗（2） 超前相位角3

64、0°時(shí)，有 ，而 故得 =1.53=-0.42-j1.47=（20+15）+（-0.42-j1.47）×15=12.173-j2.354=12.4 如圖（b）所示，由于-10.94°相角方向上的測量阻抗與保護(hù)6 的、段動(dòng)作特性圓沒有交點(diǎn)（除原點(diǎn)外），測量阻抗落在動(dòng)作特性圓的圓外，所以保護(hù)6的、段都不動(dòng)作。3.28 什么是距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越？克服穩(wěn)態(tài)超越影響的措施有哪些？答：穩(wěn)態(tài)超越是指在區(qū)外故障期間測量阻抗穩(wěn)定地落入動(dòng)作區(qū)的動(dòng)作現(xiàn)象。見圖3-16（a），A處的總測量阻抗可能會(huì)因下級(jí)線路出口處過渡電阻的影響而減小，嚴(yán)重情況下，可能會(huì)使測量阻抗落入其段范圍內(nèi)，造成其段

65、誤動(dòng)作。這種因過渡電阻的存在而導(dǎo)致保護(hù)測量阻抗變小，進(jìn)一步引起保護(hù)誤動(dòng)作的現(xiàn)象，稱為距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越?？朔€(wěn)態(tài)超越影響的措施是:采用能容許較大的過渡電阻而不至于拒動(dòng)的測量元件。3.29 什么是距離保護(hù)的暫態(tài)超越？克服暫態(tài)超越影響的措施有哪些？答:在線路發(fā)生短路時(shí)，由于各種原因，會(huì)使得保護(hù)感受到的阻抗值比實(shí)際路線的短路阻抗小，使得下一線路出口短路（即區(qū)外故障）時(shí)，保護(hù)出現(xiàn)非選擇性動(dòng)作，即所謂超越。暫態(tài)超越則是指在線路故障時(shí)，由于暫態(tài)分量的存在而造成的保護(hù)超越現(xiàn)象?？朔簯B(tài)超越影響的措施如下：（1）清除衰減直流分量影響的直流措施，主要由兩種方法，第一種方法就是采用不受其影響的算法，如解微分方程算

66、法等基于瞬間值模型的算法；第二種方法是采用各種濾波衰減直流分量的算法，到目前為止，數(shù)據(jù)窗短、運(yùn)算量小的算法尚在研究中。（2）消除諧波及高頻分量對(duì)距離保護(hù)影響的措施包括：采用傅是算法能夠?yàn)V除各種整次諧波，使其基本不受整數(shù)次諧波分量的影響；采用半積分算法對(duì)諧波也有一定的濾波作用；數(shù)字濾波可以方便地濾除整數(shù)次諧波，對(duì)非整數(shù)次諧波也有一定的衰減作用，是消除諧波影響的主要措施。3.30 串聯(lián)補(bǔ)償電容器對(duì)距離保護(hù)的正確工作有什么影響？如何克服這些影響？答：在串補(bǔ)電容前和串補(bǔ)電容后發(fā)生短路時(shí)，短路阻抗將會(huì)發(fā)生突變，短路阻抗與短路距離的線性關(guān)系被破壞，將使距離保護(hù)無法正確測量故障距離。減少串補(bǔ)電容影響的措施通

67、常有以下幾種：（1）用直線型動(dòng)作特性克服反方向誤動(dòng)；（2）用負(fù)序功率方向元件閉鎖誤動(dòng)的距離保護(hù)；（3）選取故障前的記憶電壓為參考電壓來克服串補(bǔ)電容的影響；（4）通過整定計(jì)算來減小串補(bǔ)電容的影響。3.31 用故障分量構(gòu)成繼電保護(hù)有什么有點(diǎn)？答：工頻故障分量的距離保護(hù)具有如下幾個(gè)特點(diǎn)。（1）繼電器以電力系統(tǒng)故障引起的故障分量電壓電流為測量信號(hào)，不反應(yīng)故障前的負(fù)荷量和系統(tǒng)振蕩，動(dòng)作性能不受非故障狀態(tài)的影響，無需加振蕩閉鎖。（2） 繼電器僅反應(yīng)故障分量的工頻穩(wěn)態(tài)量，不反應(yīng)其暫態(tài)的分量，動(dòng)作性能較為穩(wěn)定；（3）繼電器的動(dòng)作判據(jù)簡單，因而實(shí)現(xiàn)方便，動(dòng)作速度較快；（4）具有明確的方向性，因而既可以作為距離元

68、件，又可作為方向元件使用；（5）繼電器本身具有較好的選相能力。3.32 什么是工頻故障分量？如何求得？答：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生金屬性短路時(shí)，可以分解為非故障狀態(tài)和附加故障狀態(tài)；系統(tǒng)在非故障狀態(tài)下運(yùn)行，電壓電流中沒有故障分量。系統(tǒng)故障時(shí)，相當(dāng)于系統(tǒng)故障附加狀態(tài)突然接入，這時(shí)出現(xiàn)和的電壓、電流故障分量；在和中，既包括了系統(tǒng)短路引起的工頻的電流電壓的變化分量，還包括短路引起的故障暫態(tài)分量；我們稱工頻電壓、電流的變化量為工頻故障分量。由圖3-18所示的附加故障狀態(tài)的電路圖可以得 。圖3-18所示的附加故障狀態(tài)的電路圖3.33 簡述工頻故障分量距離繼電器的工作原理。答：在圖3-18中，保護(hù)安裝處的工頻故障分量電壓為與正常運(yùn)行時(shí)該點(diǎn)電壓大小相同、方向相反的電動(dòng)勢(shì)，工頻故障分量電流可以表示為 ,。取工頻故障分量距離元件的工作電壓為 。式中，為保護(hù)的整定阻抗，一般取為線路正序阻抗的80%85%。比較工作電壓 與故障附加狀態(tài)下短路點(diǎn)電壓大小，即比較工作電壓與非故障狀態(tài)下短路電壓的大小 就能夠區(qū)分內(nèi)、外的故障。工頻故障分量距離元件的動(dòng)作判據(jù)可以表示為 |，滿足該式判定為區(qū)內(nèi)故障，保護(hù)動(dòng)作；不滿足該式，判定為區(qū)外故障，保護(hù)不動(dòng)作。4 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)4