繼電保護(hù)習(xí)題及答案

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 一、名詞解釋1、選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)僅將故障元件從力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量減少，使系統(tǒng)非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。2、可靠性：在保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該反映的故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可靠地動(dòng)作（即不拒動(dòng)，稱信賴性）而在不屬于該保護(hù)裝置動(dòng)作的其他情況下，則不應(yīng)該動(dòng)作（即不誤動(dòng)，稱安全性）。3、靈敏性：保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常狀態(tài)的反應(yīng)能力，常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。4、繼電特性：可靠性、快速性、靈敏性、選擇性。這是四條基本要求。繼電器的輸入信號(hào)x從零連續(xù)增加達(dá)到銜鐵開(kāi)始吸合時(shí)的動(dòng)作值xx,繼電器的輸出信號(hào)立刻從y=0跳躍到y(tǒng)=ym,即常開(kāi)觸點(diǎn)從斷到通。一旦觸點(diǎn)閉合

2、，輸入量x繼續(xù)增大，輸出信號(hào)y將不再起變化。當(dāng)輸入量x從某一大于xx值下降到xf,繼電器開(kāi)始釋放，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性，也叫繼電器的輸入-輸出特性。5、主保護(hù)：指能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性和設(shè)備安全性的要求。能以最快速度有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備和線路的故障的保護(hù)。6、精確工作電流：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(cè)量電流，稱為最小精確工作電流，用Iac.min 表示。為了將繼電器

3、的動(dòng)作阻抗誤差限制在一定范圍內(nèi)，規(guī)定當(dāng)動(dòng)作阻抗為09整定阻抗時(shí)所對(duì)應(yīng)的最小動(dòng)作電流，稱之為阻抗繼電器的最小精確工作電流。7、重合閘后加速保護(hù)：當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護(hù)有選擇性地動(dòng)作切除故障，重合閘進(jìn)行一次重合以恢復(fù)供電。若重合于永久性故障時(shí)，保護(hù)裝置即不帶延時(shí)無(wú)選擇性地動(dòng)作斷開(kāi)斷路器，這種方式稱為重合閘后加速。該方式適用于35KV以上的網(wǎng)絡(luò)及重要負(fù)荷供電的送電線。8、勵(lì)磁涌流：當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，可能出現(xiàn)的數(shù)值很大的勵(lì)磁電流稱之為勵(lì)磁涌流。就是變壓器空載合閘瞬閘產(chǎn)生的。一般為變壓器額定電流的6-8倍。二、問(wèn)答題1、什么是電流繼電器的動(dòng)作電流，返回電流，返回系數(shù)？答：動(dòng)作電

4、流：能使繼電器動(dòng)作的最小電流，它是可以根據(jù)要求在一定的范圍內(nèi)調(diào)整的。返回電流：繼電動(dòng)作后,當(dāng)通過(guò)繼電器線圈的電流小于某一數(shù)值時(shí)，動(dòng)作機(jī)構(gòu)便返回到原位置,能使動(dòng)作機(jī)構(gòu)返回原位的最大電流稱繼電器的返回電流。返回系數(shù)就是返回電流與動(dòng)作電流的比值。2、如圖1所示的電網(wǎng)中，線路AB、BC均裝有三段式電流保護(hù)，若各保護(hù)元件的靈敏度均滿足要求，則當(dāng)線路BC母線B出口處發(fā)生短路故障時(shí)，共有哪些保護(hù)元件啟動(dòng)？所有保護(hù)正常工作，故障由何處的哪個(gè)保護(hù)元件動(dòng)作切除？若保護(hù)2處的斷路器拒動(dòng)，故障由哪個(gè)保護(hù)元件動(dòng)作切除？ 圖13、試說(shuō)出下圖所示的具有方向特性的四邊形阻抗繼電器動(dòng)作特性圖中四條邊AB、BC、CD、DA及傾斜

5、角所代表的含義和作用。試分析四邊形阻抗動(dòng)作判據(jù)各塊區(qū)的作用。 答：線段AB是電抗線，決定了阻抗繼電器正方向的電抗(x)值；線段AD是電阻線，Rs的定值決定了反應(yīng)阻抗繼電器克服過(guò)渡電阻的能力和躲負(fù)荷的能力；線段BC和線段CD共同決定了阻抗繼電器的方向區(qū)；x定值隨過(guò)渡電阻增加而降低的下斜線（傾斜角口）是為了克服由過(guò)渡電阻的影響造成保護(hù)的超越。 第1象限區(qū)：正方向動(dòng)作區(qū)，X、R均為正，電抗線和電阻線共同確定了阻抗繼電器在該區(qū)域內(nèi)的動(dòng)作范圍。 第II象限區(qū)：是為了克服正方向發(fā)生金屬故障，由于電流電壓互感器誤差使阻抗計(jì)算的電阻不為零而為負(fù)值造成保護(hù)拒動(dòng)。 第象限區(qū)：X為負(fù)，R為正，是為了克服出口經(jīng)過(guò)渡電

6、阻短路，由于電流電壓互感器誤差和過(guò)渡電阻不為零而為負(fù)值造成保護(hù)拒動(dòng)。4、輸電線路及牽引網(wǎng)為什么要裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置？答：運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空輸電線路和電力鐵道牽引網(wǎng)的故障大多數(shù)都是瞬時(shí)自消性的。凡 屬這類故障，在線路電源被繼電保護(hù)裝置迅速切斷以后，電弧即行熄滅，故障點(diǎn)的絕緣重 新恢復(fù)，故障隨之自行消除。這時(shí)若將斷路器重新合閘，就能恢復(fù)正常供電，從而減少停 電時(shí)間，提高供電的可靠性。5、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么？ 答：1、穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流：變壓器在正常運(yùn)行時(shí)縱差保護(hù)回路中不平衡電流主要是由電流互感器、變壓器接線方式及變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓引起。（1）由電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際

7、變比不同而產(chǎn)生。（2）由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生。（3）由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭產(chǎn)生。2、暫態(tài)情況下的不平衡電流（1）由變壓器勵(lì)磁涌流產(chǎn)生。（2）由變壓器外部故障暫態(tài)穿越性短路電流產(chǎn)生縱差保護(hù)是瞬動(dòng)保護(hù)，它是在一次系統(tǒng)短路暫態(tài)過(guò)程中發(fā)出跳閘脈沖。因此，必須考慮外部故障暫態(tài)過(guò)程的不平衡電流對(duì)它的影響。在變壓器外部故障的暫態(tài)過(guò)程中，一次系統(tǒng)的短路電流含有非周期分量，它對(duì)時(shí)間的變化率很小，很難變換到二次側(cè)，而主要成為互感器的勵(lì)磁電流，從而使互感器的鐵心更加飽和。6、變壓器可能出現(xiàn)哪些故障和異常運(yùn)行狀態(tài)？針對(duì)變壓器油箱內(nèi)部和油箱外部故障應(yīng)分別裝設(shè)哪些保護(hù)？針對(duì)異常運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)裝設(shè)哪些保護(hù)？答：變壓器異常運(yùn)行狀態(tài)：油面降低、過(guò)電流、油溫升高、過(guò)負(fù)荷。應(yīng)分別裝置過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、溫度保護(hù)、瓦斯保護(hù)， 油箱內(nèi)部故障包括：變壓器繞組的相間短路、匝數(shù)短路、單相接地短路和鐵心燒損等。應(yīng)分別裝置瓦斯保護(hù)、電流速斷保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)。油箱外部故障包括：絕緣套管引出線上發(fā)生的相間短路或接地短路故障。應(yīng)分別裝置電流速斷保護(hù)、縱差保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)。三、計(jì)算題1、如圖3所示網(wǎng)絡(luò)，已知， 線路阻抗為0.4/km， 試對(duì)保護(hù)1進(jìn)行三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算。圖3解： 1、對(duì)保護(hù)1進(jìn)行電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算（1）動(dòng)作電流 （2）動(dòng)作時(shí)限 （3）靈敏度校驗(yàn) 滿足要求 2、對(duì)保