继电保护_4 (1)

1、考前辅导 继电保护装置继电保护装置：反应电力系统中电气元件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。继电保护装置基本任务：继电保护装置基本任务： (1) 发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭受破坏，保证非故障部分迅速恢复正常运行； (2) 对不正常运行状态，根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸，且能与自动重合闸相配合。继电保护的基本原理：正确区分正常运行正常运行和故障或不正常故障或不正常运行状态运行状态，当确认被保护设备发生内部故障或不正常运行状态时，发出跳闸命令或告警信号。继电保护由三个部分组成：测量部分、逻

2、辑部分和执行部分。电力系统继电保护的基本性能应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。选择性 保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。速动性 短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减轻短路引起的破坏程度，减小对用户工作的影响，提高电力系统的稳定性。因此，在发生故障时，应使保护装置能迅速动作切除故障。灵敏性指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范围内部故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否存在过渡电阻，都能敏锐感觉，正确反应。保护装置的灵敏性

3、，通常用灵敏系数来衡量，灵敏系数越大，则保护的灵敏度就越高，反之就越低。可靠性指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其他不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。一一、电磁型、晶体管型电流继电器、电磁型、晶体管型电流继电器 1 1电磁型过电流继电器电磁型过电流继电器 工作特性：工作特性： （a a）动作特性：）动作特性： ， 过电流继电器动作（触点闭合）过电流继电器动作（触点闭合） （b b）返回特性：）返回特性： ， 过电流继电器返回（触点打开）过电流继电器返回（触点打开） JactIIJreII继电器状态kIreIactI电流互感器：将一次系统的大电流准确

4、地变换为适合二次系统使用的小电流（额定值为1A或5A），以便继电保护装置或仪表用于测量电流。并将一次、二次设备安全隔离，使高、低压回路不存在电的联系。电压互感器：将一次系统的高电压准确地变换为适合二次系统使用的低电压（额定值为100V或100/V）。并将一次、二次设备安全隔离，以保障二次设备和工作人员的安全。根据线路故障对主、后备保护的要求，线路相间短路的电流保护有三种：第一，无时限电流速断保护或无时限电流电压联锁速断保护(电流 段)；第二，带时限电流速断保护或带时限电流电压联锁速断保护（电流段） ；第三，定时限过电流保护或低电压启动过电流保护（电流段） 。maxmin1skSEIZZ lmi

5、nmax132skSEIZZ l系统的最大运行方式系统的最大运行方式：流过该保护装置的短路电：流过该保护装置的短路电流最大流最大.系统阻抗最小。系统阻抗最小。系统的最小运行方式系统的最小运行方式：流过该保护装置的短路电：流过该保护装置的短路电流最小流最小. 系统阻抗最大。系统阻抗最大。11maxactreKBIKI可靠系数，取1.21.3无时限电流速断保护的灵敏度是通过保护范围的大小来衡量的，即它所保护的线路长度的百分数来表示。保护在不同运行方式下和不同短路类型时，保护的灵敏度即保护范围各不相同。应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不小于线路全长的15% 。 带

6、时限电流速断保护(电流段) 限时电流速断保护1的保护范围不应超过保护2的段保护范围 （ 电流段可靠系数 1.11.2 ） 动作时限 （ t0.5s ） 灵敏度校验 12actactttt12min/actrelactbIKIKrelKmin21.31.5KBsenactIKI保护范围末端金属性短路时的最小电流保护的起动电流整定值电流电流、段联合工作就可以保证全线路的故障在段联合工作就可以保证全线路的故障在0.50.5秒内予以切除，一般情况下能够满足速动性的秒内予以切除，一般情况下能够满足速动性的要求，可以作为要求，可以作为“主保护主保护”。定时限过电流保护整定电流整定电流：max1rerels

7、sLactssreIKK IIKK 可靠系数，1.15 1.25 返回系数，0.85 自起动系数，与负荷性质与接线有关，大于1 relK1rereactIKIssK 电流保护第段的动作电流通常比电流保护第段和第段的动作电流小得多，其灵敏度比电流保护第、段更高。 两相邻线路电流保护第段动作时间之间相差一个时间阶段的整定方式称为按阶梯原则整定。三相星形接线：三相星形接线： 广泛应用于发电机、变压器等大型贵重设备的保护中，广泛应用于发电机、变压器等大型贵重设备的保护中，因为它能提高保护动作的可靠性和灵敏性。因为它能提高保护动作的可靠性和灵敏性。 还应用于中性点直接接地电网中，作为相间短路和单相还应用

8、于中性点直接接地电网中，作为相间短路和单相接地短路的保护。接地短路的保护。 两相星形接线：两相星形接线： 由于两相星形接线较为简单经济，因此在中性点非直接由于两相星形接线较为简单经济，因此在中性点非直接接地配电网中（辐射线路较普遍）广泛使用。接地配电网中（辐射线路较普遍）广泛使用。相间短路方向继电器的90。接线方式为了减小和消除死区，相间短路的功率方向测量元件广泛采用非故障的相间电压作参考量去判别电流的相位，即90。接线方式。所谓90。接线方式是指系统在三相对称且功率因数为1的情况下，接入功率方向测量元件的电流超前所加电压90。的接线方式。消除死区方法：（1）引进记忆电路的目的是消除正向出口三

9、相短路的死区；90（2）采用 接线的目的是消除两相短路的死区。对于过电流保护，计算保护灵敏系数时，应用（ ）。（A）三相短路； （B）两相短路； （C）三相或两相短路 都可以。答案：B电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( )A可靠 B不可靠 C灵敏 D不灵敏答案：C在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（）A方向性 B可靠性C灵敏性 D选择性答案：D过电流继电器的动作电流（ ）返回电流。(A)大于； （B)小于； (C)等于。答案：A瞬时电流速断保护的动作电流应大于（ ）。(A)被保护线路末端短路时的最大短路电流； (B)线路的最大负载电流； (C)相

10、邻下一线路末端短路时的最大短路电流。答案：A瞬时电流速断保护的保护范围在（ ）运行方式下最小。(A)最大； (B)正常； (C)最小。答案：C三段式电流保护中,（ ）是主保护。（A)瞬时电流速断保护；(B)限时电流速断保护； (C)定时限过电流保护。答案：B双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（ ）。（A）解决选择性； (B)提高灵敏性； (C)提高可靠性。答案：A限时电流速断保护的灵敏系数要求（） A大于2 B大于1.31.5 C大于1.2 D大于0.85答案：B过电流保护的主要缺点是（ ）A动作时间长 B.可靠性差 C.灵敏性差 D.不能保护本线路的全长 答案：A当限时电流速断保护的灵

11、敏系数不满足要求时，可考虑( ) A采用过电流保护 B与下一级过电流保护相配合 C与下一级电流速断保护相配合 D与下一级限时电流速断保护相配合答案：D电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷设备切除。 答案： ( )电力系统继电保护装置通常应在保证选择性的前提下,使其快速动作。答案：( )限时电流速断保护必须带时限,才能获得选择性。 答案：（ )三段式电流保护中,定时限过电流保护的保护范围最大。 答案： （ ）越靠近电源处的过电流保护,时限越长。 答案：（ ）限时电流速断保护可以作线路的主保护 答案： ( )限时电流速断保护仅靠动作时限的整定即可保证选择性 答案： （ ）三段式电流保护中,定时限过

12、电流保护的保护范围最大。 答案： （ ）越靠近电源处的过电流保护,时限越长。 答案：（ ）电力系统切除故障的时间包括（）时间和（）的时间。答案：继电保护动作 断路器跳闸本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一线路的（）保护的保护范围,故只需带（）延时即可保证选择性。答案：瞬时电流速断 05s为使过电流保护在正常运行时不误动作,其动作电流应大于（）；为使过电流保护在外部故障切除后能可靠地返回,其返回电流应大于（）。答案：最大负荷电流 最大负荷电流方向过电流保护主要由以下三个元件组成：（）、（）、（）。答案：电流测量元件 功率方向元件 时间元件继电保护装置一般是由测量部分、（）和（）组成

13、。答案：逻辑部分 执行部分为保证选择性,过电流保护的动作时限应按（）原则整定,越靠近电源处的保护,时限越（）。答案：阶梯 长继电保护的基本任务是什么?答：(1)当电力系统出现故障时，继电保护装置应快速、有选择地将故障元件从系统中切除，使故障元件免受损坏，保证系统其他部分继续运行； (2)当系统出现不正常工作状态时，继电保护应及时反应，一般发出信号，通知值班人员处理。在无值班人员情况下，保护装置可作用于减负荷或跳闸。后备保护的作用是什么?何谓近后备保护和远后备保护?答：后备保护的作用是电力系统发生故障时，当主保护或断路器拒动，由后备保护以较长的时间切除故障，从而保证非故障部分继续运行。近后备保护

14、是在保护范围内故障主保护拒动时，首先动作的后备保护。远后备保护是保护或断路器拒动时，靠近电源侧的相邻线路保护实现后备作用的保护。简述瞬时电流速断保护的优缺点。答：优点：简单可靠、动作迅速。缺点：不能保护本线路全长，故不能单独使用，另外，保护范围随运行方式和故障类型而变化。利用电力系统正常运行和故障时参数的差别,可以构成哪些不同原理的继电保护?答：可以构成的继电保护有：(1)反应电流增大而动作的过电流保护； (2)反应电压降低而动作的低电压保护；(3)反应故障点到保护安装处距离的距离保护；(4)线路内部故障时，线路两端电流相位发生变化的差动保护。25. 1IrelK15. 1IIrelK2 .

15、1IIIrelK85. 0reK4024已知：线路已知：线路AB(A侧侧)和和BC均装有三段式电流保护均装有三段式电流保护, AB线路的最大线路的最大负荷电流分别为负荷电流分别为120A, 负荷的自起动系数均为负荷的自起动系数均为1.3；可靠系数；可靠系数，返回系数返回系数A电源的系统阻抗最大，最小分别为电源的系统阻抗最大，最小分别为20欧，欧，15欧，欧，B电源的系统阻抗最大，最小分别为电源的系统阻抗最大，最小分别为20欧，欧，15欧，欧，C处其它参处其它参数如图。试决定：线路数如图。试决定：线路AB(A侧侧)各段保护动作电流及灵敏度各段保护动作电流及灵敏度。其中。其中I段电流保护只要求校验

16、最小保护范围。段电流保护只要求校验最小保护范围。解：1、求瞬时电流速断保护动作电流及灵敏度1.A电源在最大运行方式下, B母线最大三相短路电流AIDLB121040153/115000)3(max.15131210*25. 1.IAdzI40/ )20513. 13/115*23(灵敏度校验：lmin%=45%15AIDLC185524155515*553/115000)3(max.AIIBdz23191855*25. 1.75. 32040151min.fzKAKIKIfzIBdzrelIIAdz71175. 32319*15. 1min.7113 .958711/ )40203/11500

17、023(senK（2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数首先求相邻BC线路B处的I段电流定值最小分支系数 =1.35220120*85. 03 . 1*2 . 1.IIIAdzI2203 .958senKBSASBBSASBSASkXXXXUI.min40X*2440X*40X*23相ASX.BSX.ASX.BSX.AIk319min.45. 1220319senK (3)求定时限过电流保护动作电流及灵敏度动作电流为： 近后备灵敏度为：4.361.5满足要求。当作为远后备保护时，应采用C变电站母线两相短路时流经保护安装处的最小短路电流分别表示A侧和B侧的系统阻抗，分析知道当取最大20，取最小1

18、5时，保护安装处的电流最小，远后备灵敏度为：1.2满足要求。距离保护距离保护：反应保护安装地点至故障点之间的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。主要元件为距离继电器，可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至故障点间的阻抗值。距离保护保护范围通常用整定阻抗 的大小来实现。阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装处之间的距离，并与整定阻抗值进行比较，以确定保护是否应该动作。阻抗继电器按其构成方式可分为单相式和多相补偿式。单相式圆特性和直线特性阻抗继电器的构成方法有两种：比幅式阻抗继电器，比相式阻抗继电器。1全阻抗继电器2. 方向阻抗继电器3偏移特性

19、阻抗继电器4直线特性阻抗继电器方向阻抗继电器的死区及死区的消除方法方向阻抗继电器的死区及死区的消除方法对于方向阻抗继电器，当保护出口短路时，故障线路母线上的残余电压将降低到零，即 。对幅值比较的方向阻抗继电器，其动作条件为 当 时，该式变为 ，此时被比较的两个电压变为相等，理论上处于动作边界，实际上，由于继电器的执行元件动作需要消耗一定的功率，因此，在这样情况下继电器不动作。对于相位比较的方向阻抗继电器，其动作条件为 ，当 时，无法进行比相，继 电器也不动作。这种不动作的范围，称为保护装置的“死区”。利用记忆回路和引入第三相电压减小和消除死区。 0mU,2121setmmsetmZIUZI0m

20、Usetmsetm2121ZIZI90arg90mmsetmUUZI0mUBIAUBUCUCIAIABUCAUBCU接线方式继电器1K2K3KAIBICI03IKIUYYKUKUKUKIKIKIKIKU0A3IKI0C3IKI0B3IKIACIICBIIBAIICAUBCUABUBCUCAUABU)0(IU)30(IU)30(IU阻抗继电器的常用接线方式短路点过渡电阻对距离保护的影响短路点过渡电阻对距离保护的影响保护装置距短路点越近时，受过渡电阻的影响越大，同时保护装置的整定值越小，则相对地受过渡电阻的影响也越大。 对双侧电源的网络，短路点的过渡电阻可能使测量阻抗增大，也可能使测量阻抗减小。正

21、方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（）A全阻抗继电器 B方向阻抗继电器C偏移特性阻抗继电器 D上抛圆阻抗继电器答案：B由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（）A测量阻抗增大，保护范围减小 B测量阻抗增大，保护范围增大C测量阻抗减小，保护范围减小 D测量阻抗减小，保护范围增大答案：A在距离保护的、段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（）A选择性 B可靠性C灵敏性 D速动性答案：A在校验距离段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（）A选择性 B速动性C灵敏性 D可靠性答案：C距离段保护，采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器（）A灵敏

22、度高 B灵敏度低C灵敏度一样 D保护范围小答案：A互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（ ）。（A）便于测量时形成回路；（B）以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害；（C）泄漏雷电流。答案：B消除功率方向继电器死区的方法是（ ）A采用记忆回路 B引入非故障相电压 C采用电流电压联锁答案：A在中性点非直接接地系统中，为了提高供电的可靠性，反应相间短路电流保护的接线方式应采用（ ）A三相完全星接线 B两相不完全星接线 C接线方式 D接线方式答案：B功率方向继电器能否动作,与加给它的电压、电流的相位差无关。答案：（ ）全阻抗继电器动作没有方向性。 答案： （ ）方向阻抗继

23、电器的动作阻抗与测量阻扰的阻抗角无关。 答案：( )采用900接线的功率方向继电器,两相短路时无电压死区。 答案：（ ）功率方向继电器接线方式，是指它与（）和（）的接线方式。答案：电流互感器 电压互感器在R、X复数平面上,动作特性圆圆周过坐标原点的阻抗继电器有（），圆周包含坐标原点的阻抗继电器有（）。答案：方向阻抗继电器 全阻抗继电器和偏移特性阻抗继电器三段距离保护的原理框图由（）、（）、（）三部分组成。答案：测量回路 启动回路 逻辑回路阻抗继电器根据比较原理的不同分为（）和（）两类。答案：幅值比较式 相位比较式三段距离保护的原理框图由（）、（）、（）三部分组成。答案：测量回路 启动回路 逻辑

24、回路什么是阻抗继电器？答：阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定值进行比较，以确定保护是否应该动作。反映相间短路的阶段式距离保护与阶段式电流保护相比，有哪些优点？答： 突出的优点是灵敏性好。距离I段可保护被保护线路全长的80%85，且保护范围不随运行方式变化；距离段的保护范围也较电流段大，且保护范围基本上不随运行方式变化；距离段也因阻抗继电器同时反应电流增大和电压降低而比电流段灵敏。距离保护的评价？（1）根据距离保护的工作原理，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。（2）距离I段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长80%-85%。（3

25、）由于阻抗继电器同时反映于电压的降低和电流的增大而动作（4）接线复杂，可靠性比电流保护低，这也是它的主要缺点。ABkUUBAkIII阻抗继电器的接线方式应满足哪些要求?反应相间短路的阻抗继电器通常采用什么接线方式?答：应满足的要求有： (1)使测量阻抗只与故障点至保护安装处的距离成正比，而与运行方式无关； (2)使测量阻抗与故障的类型无关。 为满足上述要求，反应相间短路的阻抗继电器通常采用00接线方式，若，则纵联保护的基本原理纵联保护的基本原理保护原理的本质是甄别系统正常和故障状态下电气量或非电气量保护原理的本质是甄别系统正常和故障状态下电气量或非电气量之间的差别，纵联保护也不例外。输电线路的

26、纵联保护就是利用线路两之间的差别，纵联保护也不例外。输电线路的纵联保护就是利用线路两端的电气量在故障与非故障时的特征差异构成的。当线路发生区内故障、端的电气量在故障与非故障时的特征差异构成的。当线路发生区内故障、区外故障时，电力线两端电流波形、功率、电流相位以及两端的测量阻区外故障时，电力线两端电流波形、功率、电流相位以及两端的测量阻抗都有明显的差异，利用这些差异就可以构成不同原理的纵联保护。抗都有明显的差异，利用这些差异就可以构成不同原理的纵联保护。纵联保护的分类纵联保护的分类纵联保护按照所利用信息通道的不同类型可以分为纵联保护按照所利用信息通道的不同类型可以分为导引线导引线纵联保护纵联保护

27、、电力线载波纵联保护电力线载波纵联保护、微波纵联保护微波纵联保护和和光纤纵光纤纵联保护联保护四种。四种。纵联保护按照保护动作原理，可以分为纵联保护按照保护动作原理，可以分为方向比较式纵联保方向比较式纵联保护护和和纵联电流差动保护纵联电流差动保护两类。两类。根据生产的需要和运行经验，对线路的自动重合闸装置，提出了如下基本要求。1、手动跳闸时不应重合2、手动合闸于故障线路时自动重合闸不重合3、用不对应原则启动4、 动作迅速5不允许任意多次重合 6动作后应能自动复归 7能与继电保护动作配合重合闸的分类: 1、按重合闸作用于断路器的方式，可分为三相重 合闸、单相重合闸和综合重合闸三种。 2、按动作次数

28、来分，可分为一次式和多次式。 3、按使用条件来分，可分为单电源重合闸和双侧 电源重合闸。双侧电源重合闸又可分为检定无 压重合闸、检定同期和不检定三种。在电力系统中，自动重合闸与继电保护配合的方式有两种，即自动重合闸前加速保护动作和自动重合闸后加速保护动。变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类。内部：绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯烧毁等。外部故障：套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。（1）瓦斯保护800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器，应装设瓦斯保护。瓦斯保护可反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧

29、断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。纵差保护或电流速断保护纵差保护或电流速断保护纵差保护或电流速断保护：反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障。构成变压器纵差保护的基本原则构成变压器纵差保护的基本原则: :纵联差动保护是按比较被保护的变压器两侧电流的 大小和相位的原理实现的。 正常运行和外部短路时，流过差动继电器的电流为 ，由于电流互感器特性、变比等因素，流过继电器的电流为不平稳电流。 变压器内部故障时，流如差动继电器的电流为 ，该电流大于KD的动作电流时，KD动作。 22IIIrIII22IIIrIII 由于变压器各侧额定电压和额定电流不同，为了保证其纵联差动保护正确动作，必须适当选择

30、各侧电流互感器的变比 2122TAIITAIIIInInIII变压器纵联差动保护的特点1）励磁涌流的影响2）变压器各侧电流相位不同引起的影响3）计算变比与标准变比不同4）电流互感器型号不同而产生的不平衡电流5）变压器带负荷调整接头而产生的不平衡电流发电机纵差保护作用：反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路，是发电机的主要保护保护基本原理：比较发电机两侧的电流的大小和相位，它是反映发电机及其引出线的相间故障。发电机纵联差动保护的构成的两侧电流互感器同变比、同型号发电机匝间短路的横差动保护发电机匝间短路的横差动保护在大容量发电机中，由于额定电流很大，其每相都是由两个或多个并联的绕组组成。在正常运行

31、的时候，各绕组中的电动势相等，流过相等的负荷电流。而当任一绕组发生匝间短路时，绕组中的电动势就不再相等，因而会出现因电动势差而在各绕组间产生均衡电流。利用这个环流，可以实现对发电机定子绕组匝间短路的保护，即横差动保护。在变压器纵差动保护中，由于电流互感器的实际变比与计算变比不等产生的不平衡电流，因此可用差动继电器的（ ）线圈来消除。(A)差动； (B) 平衡； (C) 短路。答案：B发电机横差保护的作用是（）A保护定子绕组匝间短路 B保护定子绕组相间短路C保护定子绕组接地短路 D保护转子绕组一点接地故障答案：A 对于中性点可能接地或不接地的变压器，应装设（ ）接地保护。(A)零序电流； (B)

32、 零序电压； (C) 零序电流和零序电压。答案：C发电机纵差动保护断线监视继电器的动作电流，按躲过（ ）整定。（A）发电机的额定电流； （B）发电机正常运行时的不平衡电流；（C）发电机外部短路时的不平衡电流。答案：B横差电流保护，反应发电机定子绕组的（ ）短路。（A）相间； （B）匝间； （C）单相接地。答案：B高频阻波器的作用是（）A限制短路电流 B防止工频电流窜越C防止高频电流窜越 D补偿接地电流答案：C“前加速”保护的优点是第一次跳闸是有选择性的动作，不会扩大事故。答案：（ ）对输电线路的自动重合闸装置的要求有：动作迅速、允许任意次多次重合、手动跳闸不应重合。 答案： （ ）自动重合闸与继电保护的配合的方式主要有两种：自动重合闸前加速保护动作、 自动重合闸后加速保护动作。 答案： （ ）差动保护也可以作相邻线路的后备保护。 答案： （ ）对输电线路的自动重合闸装置的要求有：动作迅速、允许任意次多次重合、手动跳闸不应重合。 答案： （ ）横差电流保护，反应发电机定子绕组的相间短路。 答案： （）为了在正常运行和外部短路时流入变压器