繼電保護課后習題答案

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第一章 緒論1.什么是故障、異常運行方式和事故？它們之間有什么不同？又有什么聯(lián)系？故障：危及或影響電力系統(tǒng)運行的安全事故 異常運行方式：電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障的情況事故：指系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對用戶少送電或電能質量變壞 到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設備損壞等。不同：聯(lián)系：故障和不正常運行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。2.常見故障有哪些類型？故障后果表現(xiàn)在哪些方面？ 各種型式的短路；雷擊、鳥獸跨接電氣設備；備制造缺陷；設計和安裝錯誤；檢修與維護不當。后果：大短路電流和電弧，使故障設備損壞；短路電流產生的

2、熱和電動力，使設備壽命縮短；電壓下降，使用戶工作穩(wěn)定性受到影響，產品質量受到影響；破壞系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性，產生振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。3.什么是主保護和后備保護？遠后備保護和近后備保護有什么區(qū)別和特點？主保護: 保護元件內部發(fā)生的各種短路故障時，能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設備安全要求，以最快速度、有選擇地切除被保護設備或線路故障的保護。后備保護：當主保護或斷路器拒絕動作時，用以將故障切除的保護。遠后備保護：是指主保護或斷路器拒動時，由近電源側相鄰上一級元件的保護實現(xiàn)的后備優(yōu)點：保護范圍大缺點：造成事故擴大；在高壓電網中往往不能滿足靈敏度的要求近后備保護：是指當主保護拒絕動作時，由本元件的另一套保護來實

3、現(xiàn)的后備，當斷路器拒絕動作時，由斷路器失靈保護實現(xiàn)后備優(yōu)點：不造成事故擴大；在高壓電網中能滿足靈敏度的要求 缺點：直流系統(tǒng)故障與主保護同時失去作用時，無法起到“后備”的作用；斷路器失靈時無法切除故障，不能起到保護作用4.繼電保護的基本任務和基本要求是？繼電保護裝置的基本任務：（1）故障時，自動、迅速、有選擇性切除故障元件，使非故障部分正常運行；（2）不正常運行狀態(tài)時，發(fā)出信號（跳閘或減負荷）。繼電保護裝置的基本要求：選擇性速動性靈敏性可靠性5.繼電保護基本原理是什么？利用被保護線路或設備故障前后某些突變的物理量為信息量，當突變量達到一定值（整定值）時，起動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應的跳閘脈沖或信號

4、。第二章1.繼電器的返回系數(shù)？采用什么方法可以提高電磁型過電流繼電器的返回系數(shù)？返回電流與動作電流的比值成為返回系數(shù)，提高方法：采用堅硬的軸承以減小摩擦轉矩，減小轉動部分的重量，改善磁路系統(tǒng)的結構以適當減小剩余轉矩等方法。3微機型繼電保護裝置的硬件包括那幾個部分？有何作用？（1） 數(shù)據(jù)采集單元：完成將模擬量盡可能準確的轉換為數(shù)字量的功能（2） 數(shù)據(jù)處理單元：對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至隨機存取存儲器中的數(shù)據(jù)進行分析處理，以完成各種繼電保護的功能（3） 開關量輸入/輸出接口：完成各種保護的出口跳閘、信號警報、外部接點輸入及人機對話等功能（4） 通信接口：實現(xiàn)多機通信或聯(lián)網（5） 電源：供給微處理器、數(shù)

5、字電路、A/D轉換芯片及繼電器所需的電源4.微機保護的軟件包括那幾部分？分別說明他們的作用？微機保護裝置的軟件通?？煞譃楸O(jiān)控程序和運行程序兩部分。所謂監(jiān)控程序包括對人機接口鍵盤命令處理程序及為插件調試、整定設置顯示等配置的程序。所謂運行程序就是指保護裝置在運行狀態(tài)下所需執(zhí)行的程序。微機保護運行程序軟件一般可分為三個部分。a）主程序。包括初始化，全面自檢、開放及等待中斷等；b）中斷服務程序。通常有采樣中斷、串行口中斷等。前者包括數(shù)據(jù)采集與處理、保護起動判定等，后者完成保護CPU與保護管理CPU之間的數(shù)據(jù)傳送。例如，保護的遠方整定、復歸、校對時間或保護動作信息的上傳等。c）故障處理程序。在保護起動

6、后才投入，用以進行保護特性計算、判定故障性質等。第三章2.什么是主保護？什么是后備保護？什么是輔助保護？對它們的要求有何不同？主保護是指發(fā)生短路故障時，能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設備安全的基本要求，首先動作于跳閘，有選擇地切除被保護設備和全線路故障的保護。后備保護是指主保護或上一級斷路器拒動時，用以切除故障的保護。輔助保護是為補充主保護和后備保護的不足而增設的簡單保護3瞬時電流速斷（段）、限時電流速斷（或段）和過電流（或段）哪個是主保護？那個是后備保護？那個是輔助保護？為什么？瞬時速斷是輔助保護，其作用是彌補主保護性能的缺陷，快速切除靠近保護安裝處的使母線電壓大幅度降低的短路；因為不能保護線路全長。限時

7、速斷是主保護，因為它能滿足最小方式下線路末端短路最小短路電流時靈敏度的要求；過電流是本線路的后備保護，也作為下級線路保護的遠后備。4.速斷和過電流在整定條件方面有什么根本區(qū)別？ 速斷是按躲過下一條線路出口處短路的最大短路電流來整定，過電流是按躲過最大負荷電流去整定5.什么是可靠系數(shù)？什么是配合系數(shù)？兩者有什么區(qū)別？它們是為了考慮什么 情況而設置的？可靠系數(shù)：為了整定的保護定值能可靠的躲過計算出來的短路電流,而選取的一個系數(shù)配合系數(shù)：設置原因：理論計算與實際情況之間存在著一定的差別。11.在過電流保護段的整定公式中都有哪些系數(shù)？發(fā)電機的自起動系數(shù)，可靠系數(shù)，繼電器的返回系數(shù)14.三相星形結線和兩

8、相星形結線各有什么優(yōu)點和缺點？互感器和繼電器均接成星形，在線路上流回的電流為，正常時此電流均為零，發(fā)生接地短路時為。三相繼電器的接點是并聯(lián)連接的，其中任一接點閉合后均可動作于跳閘或起動時間繼電器等。由于每相上均裝有電流繼電器，因此，它可以反應各種相間短路和中性點直接接地系統(tǒng)中的單相接地短路。它和三相星形接線的主要區(qū)別在與B相上不裝設電流互感器和相應的繼電器，因此，不能反應B相中電流。若在中性線內接入一繼電器，則于三相星形接線的作用相同。各種接線方式的應用范圍三相星形接線方式能反應各種類型的故障，保護裝置的靈敏度不因故障相別的不同而變化。主要應用于如下方面： 1）廣泛應用于發(fā)電機，變壓器大型貴重

9、電氣設備的保護中。 2）用在中性點直接接地電網中（大接地電流系統(tǒng)中），作為相間短路的保護，同時也可保護單相接地（對此一般都采用專門的零序電流保護）。 3）在采用其他更簡單和經濟的接線方式不能滿足靈敏度的要求時，可采用這種接線方式。兩相星形接線方式較為經濟簡單，能反應各種類型的相間短路。主要應用于如下方面： 1）在中性點直接接地電網和非直接接地電網中，廣泛地采用它作為相間短路的保護。在10kV及以上，特別在35kV非直接接地電網中得到廣泛的應用。 2）在分布很廣的中性點非直接接地電網中，兩點接地短路常發(fā)生在放射型線路上。在這種情況下，采用兩相星形接線以保證有23的機會只切除一條線路（要求保護裝置

10、均安裝在相同的兩相上，一般為AC兩相）。如在610kV中性點不接地系統(tǒng)中對單相接地可不立即跳閘，允許運行兩個小時，因此在 6 10kV中性點不接地系統(tǒng)中的過流保護裝置廣泛應用兩相星形接線方式。17.方向繼電器（元件）的基本工作原理是什么？功率方向繼電器是通過測量 保護安裝處的電壓和電流之間的相位關系 來判斷短路功率方向的18.半周積分算法的優(yōu)缺點是什么？優(yōu)點：該算法本身具有一定的濾除高頻分量的作用。（不能濾除直流分量）缺點：該算法運算量小，因而在一些精度要求不高的電流電壓保護中可以采用此算法。19.全波傅里葉算法的優(yōu)缺點是什么？優(yōu)點：不僅僅能完全濾掉各種整次諧波和純直流分量，對非整次高頻分量和

11、按指數(shù)衰減的非周期分量所包含的低頻分量也有一定的抑制能力。缺點：它需要一個周波的數(shù)據(jù)窗長度，運算工作量中等。第四章4.1 試述我國電網中性點有哪幾種接地方式？各有何優(yōu)缺點直接接地（包括經小電阻接地），單相短路時無過電壓，短路電流較大，保護動作于斷路器，供電可靠性低；適用于110kV及以上電網。非直接接地（包括不接地、經消弧線圈、大電阻接地），單相短路時有過電壓，短路電流為容性短路電流，較小，保護一般動作于信號，可持續(xù)運行一段時間，供電可靠性高；適用于10kV，35kV配網； 4.2 試述中性點直接接地系統(tǒng)的零序電流保護各段的整定原則A. 為保證選擇性，零序電流速斷保護（零序段）的保護范圍不能超

12、過本條線路的末端零序電流速斷保護起動值的整定原則如下：躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時可能出現(xiàn)的最大零序電流躲過斷路器三相觸頭不同期合閘時出現(xiàn)的零序電流3I。；如果線路上采用單相自動重合閘時，零序電流速斷應躲過非全相運行又產生振蕩時出現(xiàn)的最大零序電流。B. 限時零序電流速斷保護（零序II段）起動電流: 零序II段的起動電流應與下一段線路的零序1段保護相配合。動作時限： 零序II段的動作時限與相鄰線路零序I段相配合，動作時限一般取05s。靈敏度核驗： 零序II段的靈敏系數(shù)，應按照本線路末端接地短路時的最小零序電流來校驗。C. 定時限零序過電流保護（零序III段） 零序三段的作用相當于

13、相間短路的過電流保護，主要作為本線路零序I段和零序II段的近后備保護和相鄰線路、母線、變壓器接地短路的遠后備保護。在中性點直接接地電流電網中的終端線路上也可作為主保護。起動電流：躲開在下一條線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流 與下一線路零序III段相配合就是本保護零序III段的保護范圍，不能超出相鄰線路上零序III段的保護范圍靈敏度校驗： 作為本條線路近后備保護時，按本線路末端發(fā)生接地故障時的最小零序電流 來校驗 作為相鄰線路的遠后備保護時，按相鄰線路保護范圍末端發(fā)生接地故障時，流過本保護的最小零序電流來校驗 動作時限： 4.8 為了抵消接地電容電流，常采用中性點經消弧線圈接地方式，請

14、解釋為什么常采用過補償方式補償容性短路電流，消除故障點的電弧。過補償，因為完全補償會出現(xiàn)諧振；欠補償也會因線路停運等方式改變而出現(xiàn)完全補償?shù)那闆r，故用過補償。第五章5.4 什么是測量阻抗？什么是動作阻抗？什么是整定阻抗？（1）測量阻抗是指其測量（感受）到的阻抗，即為通過對加入到阻抗繼電器的電壓、電流進行運算后所得到的阻抗值；（2）動作阻抗是指能使阻抗繼電器臨界動作的測量阻抗；（3）整定阻抗是指編制整定方案時根據(jù)保護范圍給出的阻抗，阻抗繼電器根據(jù)該值對應一個動作區(qū)域，當測量阻抗進入整定阻抗所對應的動作區(qū)域時，阻抗繼電器動作。 5.8 相位比較方法和幅值比較方法在什么條件下有互換性？（1） 只適用

15、于、為同一頻率的正弦交流量（2） 只使用于相位比較方式動作范圍為270 90,和幅值比較方式動作條件為的情況，因為這里是分析繼電器動作的條件，對于比福式已設定 時繼電器動作（3） 對于短路暫態(tài)過程中出現(xiàn)的非周期分量和諧波分量，以上轉換關系顯然是不成立的，因此不同比較方式構成的繼電器受暫態(tài)過程的影響不同第六章1、 何謂閉鎖信號？何謂允許信號？何謂跳閘信號？何謂解除閉鎖信號？閉鎖信號：指“收不到這種信號是保護動作跳閘的必要條件?！?允許信號：指“收到這種信號是保護動作跳閘的必要條件?！?跳閘信號：指“收到這種信號是保護動作于跳閘的充要條件?！?解除閉鎖信號：即在正常運行的情況下，兩端用不同的頻率互

16、發(fā)一閉鎖信號。閉鎖對端保護，兼作通道的監(jiān)視信號，當內部短路時兩端同時取消此閉鎖信號，使保護能夠跳閘。3、 載波通道是由哪些設備組成的？阻波器、耦合電容器、連接濾波器、高頻電纜、高頻收發(fā)信機、接地開關9、 何謂環(huán)流式縱聯(lián)差動保護和均壓式縱聯(lián)差動保護？環(huán)流式縱聯(lián)差動保護：在正常運行或外部故障時，被保護線路兩側電流互感器的同極性端子的輸出電流大小相等，方向相反，動作線圈中沒有電流流過，即處在電流平衡狀態(tài)，此時導引線流過兩端循環(huán)電流，故稱環(huán)流式。均壓式縱聯(lián)差動保護：在正常運行或區(qū)外故障時，被保護線路兩側電流互感器極性相異的端子的輸出電流大小相等且方向相同，故導引線及動作線圈中均沒有電流通過，二次電流只

17、能分別在各自的制動線圈及互感器二次繞組中流過；兩側導引線線芯間電壓大小相等方向相反，處在電壓平衡狀態(tài)，故稱均壓式。10、 線路縱聯(lián)差動保護的動作特性有哪幾種分析和表示方法？一種是按電流的實際流向找出進入差動回路的電流；一種是按規(guī)定的電流正方向確定實際電流的正、負，然后按兩端電流之和得到差回路電流。12. 縱聯(lián)差動保護的不平衡電流是由哪些因素產生的？為什么不平衡電流隨著短路電流的增大而增大？多段折線式制動特性設計的原則是什么？答：（1）由變壓器勵磁涌流所產生的不平衡電流；由變壓器兩側電流相位不同產生的不平衡電流；由計算變比與實際變比不同而產生的不平衡電流；由兩側電流互感器型號不同而產生的不平衡電

18、流；由變壓器帶負荷調整分街頭而產生的不平衡電流；（2）不平衡度是以百分比計算的，同樣是2%當額定電流可能是零點幾安培，短路時電流增大可能上百倍，同樣是2%，那電流就相差可能十幾安培了。另外當短路電流很大時各側的電流互感器飽和程度的不同，更使得不平衡電流進一步的增大了；（3）無16.簡述方向比較式縱聯(lián)保護的基本原理。答：方向比較式縱聯(lián)保護，不論采用何種通信通道，都是基于被保護線路各端根據(jù)對故障方向的判斷結果向其他各端發(fā)出相應信息。各端根據(jù)本端和其他各端對故障方向判斷的結果綜合判斷出故障的位置，然后獨立做出跳閘或不跳閘的決定。17.為什么對方向比較式縱聯(lián)保護要設置兩套靈敏度不同的起動元件？兩套起動

19、元件之間如何配合？答：縱聯(lián)保護設兩套起動元件分別起動發(fā)信以及開放跳閘回路，低定值元件起動發(fā)信回路；高定值的元件開放跳閘回路，這是為了防止外部故障時僅一側縱聯(lián)保護起動導致誤動。采用兩套定值起動發(fā)信、跳閘回路，當高定值條件滿足準備跳閘時，由于高低定值間考慮足夠的配合系數(shù)，如果低定值元件未損壞，可以認為兩側低定值元件均已起動發(fā)信。這樣就保證縱聯(lián)保護準備跳閘時是在兩側保護均已起動的狀態(tài)下。22. 與方向縱聯(lián)保護比較，距離縱聯(lián)保護有哪些優(yōu)缺點？答：1）距離縱聯(lián)保護的方向元件可以超范圍整定，也可以欠范圍整定，而方向比較式縱聯(lián)保護的方向元件只能超范圍整定。2）距離縱聯(lián)保護的另一優(yōu)點是可以兼作本線路和相鄰線路

20、的后備保護，方向比較式縱聯(lián)保護則不能。3）距離縱聯(lián)保護的缺點主要是受系統(tǒng)振蕩、電壓回路故障的影響，故保護接線復雜，方向比較式縱聯(lián)保護相對而言所受影響很小。第七章7.1 電力系統(tǒng)對自動重合閘的具體要求有哪些？1. 重合閘不應動作情況（1） 手動跳閘或通過遙控裝置將斷路器斷開時，重合閘不應動作。（2） 手動投入斷路器，因線路上有故障，而隨即被繼電保護將其斷開時，重合閘不應動作。2. 重合閘起動方式（1） 斷路器控制開關的位置與斷路器實際位置不對應的起動方式（簡稱不對應起動）。（2） 保護起動方式。3. 自動重合閘的動作次數(shù) 自動重合閘裝置的動作次數(shù)應符合預先的規(guī)定。4. 自動重合閘的復歸方式 自動

21、重合閘在動作以后應能經預先整定的時間后自動復歸，準備好下一次再動作。5. 重合閘與繼電保護的配合 自動重合閘裝置應有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電器保護動作，以便更好地和繼電保護相配合，加速故障的切除。6. 對雙側電源線路上重合閘的要求 在雙側電源的線路上實現(xiàn)重合閘時，應考慮合閘時兩側電源間的同期問題，并滿足所提出的的要求。7. 閉鎖重合閘 自動重合閘裝置應具有接受外來閉鎖信號功能。7.2 三相一次重合閘的組成部分包括哪些？ 1.重合閘起動元件 2.重合閘延時元件 3.一次合閘出口和放電元件 4.控制開關 5.執(zhí)行元件7.3 雙側電源輸電線路的自動重合閘特點是什么？都有哪些重合閘方式？

22、特點：（1）時間的配合：當線路上發(fā)生故障時，兩側的保護裝置可能以不同的時限動作于跳閘。 （2）同期問題：當線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存在著重合閘時兩側系統(tǒng)是否同期，以及是否允許非同期合閘的問題。 重合閘方式：（1）快速自動重合閘 （2）非同期重合閘 （3）解列重合閘與自同期重合閘 （4）線路兩側電源聯(lián)系緊密時的自動重合閘 （5）檢查雙回線另一回線電流的重合閘 （6）具有同期檢定和無電壓檢定的重合閘7.4 具有同期檢定和無電壓檢定的自動重合閘工作過程是怎樣的？ 前提：線路發(fā)生故障時，兩側斷路器跳閘，線路失去電壓 目的：重合閘恢復線路工作 方法：裝設有檢定線路無電壓繼電器側先動作，重合閘首先動作

23、使斷路器合閘，若重合不成功，則斷路器又跳閘，同時由于沒有電壓，另一側的檢同期繼電器不動作，重合閘不起動。若檢無壓側重合成功，則檢同期側在檢定條件符合條件時投入斷路器，線路恢復供電。 7.5 簡述重合閘前加速和重合閘后加速的特點、動作過程及應用場合。 前加速：特點：快速切除各段線路上的瞬時性故障，提高重合閘成功率，保證廠用電和重要用戶的電能質量，簡單經濟。重合與永久故障時，故障切除時間較長，斷路器工作次數(shù)多，工作條件惡劣如重合閘裝置或斷路器QF3拒絕合閘則將擴大停電范圍。 動作過程：先無選擇性的將故障切除，然后利用重合閘重合予以糾正保護 應用場合：主要用于35KV以下由發(fā)電廠或重要變電站引出的直

24、配線路上。 后加速：特點：第一次是有選擇性切除故障，保證永久性故障能瞬時切除，不受網絡結構和負荷條件的限制。每個斷路器上需要一套重合閘，第一次切除故障可能帶有延時。 動作過程：當線路第一次故障時保護有選擇性動作，然后進行重合。 應用場合：廣泛用于35KV以上的網絡及對重要負荷供電的輸電線路上。第八章1、變壓器的保護配置中包括哪些原理的保護？答：1）瓦斯保護 2）縱聯(lián)差動保護和電流保護 3）反應外部相間短路故障的后備保護 4）反應外部接地短路故障的后備保護 5）過負荷保護 6）過勵磁保護 7）其他非電量保護2、變壓器差動保護的基本原理？YNd11接線的變壓器差動保護接線是怎樣的？答：變壓器正常運

25、行或外部故障時，流過比變壓器兩側電流互感器的二次側電流大小相等，相位相反，。為使得差動保護可靠不動作，應使差流為零。= 該式是構成變壓器縱差動保護的基本原則。 YNd11接線的變壓器差動保護接線是將星形側的三個電流互感器接成三角形，將變壓器三角形側的三個電流互感器接成星形。3、影響變壓器差動保護的不平衡電流大小的因素有哪些？相應地有哪些減小不平衡電流的具體措施？答：1.由于實際的電流互感器變比和計算變比不同產生的不平衡電流。采用平衡線圈的方式減小不平衡電流。2.由于改變變壓器調壓分接頭產生的不平衡電流。應在縱聯(lián)差動保護的整定中予以考慮。3.由于變壓器各側電流互感器型號不同，即各側電流互感器的勵磁電流和飽和特性不同而產生的不平衡電流。1）保護電流互感器在外部最大短路電流流過時能滿足10%誤差曲線的要求。2）減小電流互感器二次回路負載阻抗以降低穩(wěn)態(tài)不平衡電流。3）可在差動回路中接入具有速飽和的中間變流器以降低暫態(tài)不平衡電流。4.變壓器勵磁涌流產生的原因是什么？影響變壓器勵磁涌流大小的因素有哪些？答：1）變壓器勵磁涌流是:變壓器全電壓充電時,在其繞組中產生的暫態(tài)電流。變壓器投入前鐵芯中的剩余磁通與變壓器投入時工作電壓產生的磁通方向相同時,其總磁通量遠遠超過鐵芯的飽和磁通量,因此產生較大的涌流。2）勵磁涌流的大小和衰減時間，與合閘瞬間電壓的初