繼電保護(hù)課后習(xí)題答案

1、河北科技大學(xué)教案用紙第 1 章習(xí)題和思考題1. 簡述繼電保護(hù)的定義、任務(wù)。答：定義：泛指繼電保護(hù)技術(shù)和各種繼電保護(hù)裝置 的繼電保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)電及其元件（發(fā)電壓器、輸電線路等），使之免遭損害，稱為繼電保護(hù)任務(wù)：切除故障元件、反映不正常運(yùn)行狀態(tài)（跳閘并發(fā)信） 即當(dāng)電發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障 從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號由值班消除異常工況根源，以減輕或避免的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。2. 保護(hù)的“四性”指的是什么？具體如何解釋？ 答：是指可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性?？煽啃允侵冈诮o定條件下的給定時(shí)間間隔內(nèi)，保護(hù)能完成所需功能的概率。保護(hù)的安全性是指在給定條件

2、下的給定時(shí)間間隔內(nèi)，保證不誤動(dòng)的概率。保護(hù)的可信賴性是指在給定條件下的給定時(shí)間間隔內(nèi)，保證不拒動(dòng)的概率。選擇性是指保護(hù)檢出電故障區(qū)和/或故障相的能力。即故障時(shí)能夠盡可能的縮小電被停電的范圍，只將故障部分從系統(tǒng)中切除，最大限度的保證系統(tǒng)中無故障部分仍然可以安全運(yùn)行。速動(dòng)性是指保護(hù)盡可能快的切除故障的能力。靈敏性是指保護(hù)對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或者不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力3. 繼電保護(hù)裝置由哪幾部分組成？答：繼電保護(hù)裝置由測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分組成4. 有人說電繼電保護(hù)就是指電繼電保護(hù)裝置，這種說法對嗎？答：這種說法不對。 電繼電保護(hù)泛指繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置的繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保

3、護(hù)裝置可定義為在電 發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時(shí)，動(dòng)作路器跳閘或發(fā)出告警信號的一種安全自動(dòng)裝置。與繼電保護(hù)相關(guān)的技術(shù)主要包含涉及繼電保護(hù)裝置本身的原理設(shè)計(jì)、配置與整定、調(diào)試等技術(shù)。繼電保護(hù)裝置本身需要通過電流互感器、電壓互感器電流量、電壓量，并與斷路器配合，實(shí)現(xiàn)跳閘。因此，繼電保護(hù)裝置本身只是繼電保護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其它相關(guān) 以及相互之間的 對于機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)也。5. 繼電保護(hù)為什么要進(jìn)行整定？第19頁答：因?yàn)殡娏€路的長度，負(fù)荷情況、線路電壓、供電形勢都是有所不同的。所以保護(hù)動(dòng)作電流和時(shí)間都是不同的，所以需要的定值都是需要進(jìn)行計(jì)算6. 繼電保護(hù)綜合評價(jià)體系主要由哪些部分組成？答：（1）繼

4、電保護(hù)正確動(dòng)作率；（2）故障快速切除率；（3）線路重 功率；（4）繼電保護(hù)直接責(zé)任導(dǎo)致的重、特大電網(wǎng)事故次數(shù)；（5）繼電保護(hù)直接責(zé)任導(dǎo)致的重、特大電網(wǎng)事故次數(shù)。7. 什么叫繼電保護(hù)的“誤動(dòng)”與“拒動(dòng)”，如何進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)行評價(jià)？答：繼電保護(hù)“誤動(dòng)”：指繼電保護(hù)裝置在電正常運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤地發(fā)出動(dòng)作指令， 導(dǎo)致斷路器跳閘，影響電的正常運(yùn)行。繼電保護(hù)“拒動(dòng)”：指繼電保護(hù)裝置在電發(fā)生故障時(shí)并沒有正確地發(fā)出動(dòng)作指令， 沒有及時(shí)正確地切除故障點(diǎn)。繼電保護(hù)的動(dòng)作評價(jià)按照繼電保護(hù)動(dòng)作結(jié)果界定“正確動(dòng)作”與“不正確動(dòng)作”，其中不正確動(dòng)作“誤動(dòng)”和“拒動(dòng)”。每次故障以后，相應(yīng)的管理部門應(yīng)參照繼電保護(hù)動(dòng)作信號(或)及故障

5、錄波圖，對于故障過程進(jìn)行綜合分析，對于繼電保護(hù)是否符合相關(guān)技術(shù)規(guī)程的要求，是否正確動(dòng)作等給予科學(xué)地評價(jià)。8. 保護(hù)區(qū)域?yàn)槭裁葱枰糠种丿B？答：保護(hù)區(qū)域的重疊是為了保證被保護(hù)線路（或 ）任何需要保護(hù)的區(qū)域都有相應(yīng)的主保護(hù) 。另一方面，每個(gè)保護(hù)區(qū)的保護(hù)除了完成保護(hù)各自保護(hù)對象的主要任務(wù)之外，還兼做相鄰 的后備保護(hù)，因此 保護(hù)區(qū)域的重疊。第 2 章習(xí)題和思考題1、故障分析中為什么要用對稱分量法？答：分析三相短路時(shí)由于電路是對稱的，短路電流周期分量也是對稱的，只需分析其中一相。但在系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時(shí)，電路的對稱性遭到破壞，網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了三相不對稱的電壓和電流，對稱電路變成了不對稱電路，不能只取一相進(jìn)行

6、計(jì)算，直接去解這種不對稱電路相當(dāng)復(fù)雜。一組不對稱的三相量可以看成三組不同的對稱三相量之和。在線性電路中，可以應(yīng)用疊，對這三組對稱分量分別按對稱三相電路去解，然后都將其結(jié)果疊加起來，實(shí)現(xiàn)了不對稱三相電路的解答，此即為對稱分量法。2、標(biāo) 值的計(jì)算中，短路阻抗與短路容量的是什么，如何靈活應(yīng)用它？答：由推導(dǎo)可知短路容量的標(biāo) 值等于短路電流的標(biāo) 值，而短路電流與短路阻抗成反比，所以短路阻抗的標(biāo) 值與短路容量的標(biāo) 值成反比。3、試畫出圖 2-22 所示電 M 處接地故障時(shí)的零序網(wǎng)絡(luò)圖和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖。（請按各元件編號標(biāo)識電抗，變壓器零序勵(lì)磁電抗為無窮大，忽略電阻）j（X7+X8）j（X2+X3）j（X13+X

7、14） jX10jX5jX4jX6jX15Uk2jX4jX6jX15Uk0j（X11+X12）j（X13+X14） jX10jX5jX9jX1j（X7+X8）j（X2+X3）負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖零序網(wǎng)絡(luò)圖4、空載情況下 A 相單相接地故障，當(dāng)零序綜合阻抗從零向無窮大變化時(shí)，試分析（要求寫出分析過程，畫出相量圖）：1）非故障相電壓之間相位差的變化范圍；2)非故障相電壓大小的變化范圍（以故障前相電壓大小的倍數(shù)計(jì)算）。答：A 相接地短路時(shí)故障點(diǎn)電壓變化軌跡圖如下圖UkcUkb3030Ukc Ec1Eb1UkbUkcUkbEa13Ukc端點(diǎn)軌跡Ukb斷點(diǎn)軌跡（1） 非故障相電壓之間相位差的變化范圍為 60180

8、之間。3（2） 非故障相電壓大小的變化范圍為/2 倍的故障前相電壓到倍故障前電壓。5、如圖 2-23 所示，M 母線左零序阻抗的阻抗角為 65，M 母線右零序阻抗的阻抗角為 80，C 相通過 Rg =20 歐發(fā)生單相接地，畫出零序網(wǎng)，寫出 M 處零序電壓的表，并畫出零序電壓與零序電流的相位圖。答：零序網(wǎng)絡(luò)圖如下：3 I&M0ZM0ZMKOIM0 3RgU01153U& M0UM=-IM0*ZM06、如圖 2-24 所示，某系統(tǒng)為空載狀態(tài)，試求：1）當(dāng) K 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，流過 G1 的沖擊電流有名值為多少？已知 Kimp=1.8 ，SB=100MVA。2）如果 K 點(diǎn)發(fā)生 AB 兩相短路，M

9、處各相電流的標(biāo) 值和有名值各為多少？（1）取UB =115kV，計(jì)算各元件的標(biāo)值X= 0.2 100 = 0.4G50X= 0.105 100 = 0.21T 1X MK 150U2= 40 0.4 SBB= 16 1001152= 0.121故障點(diǎn)綜合阻抗： X1S = 0.5(0.4+0.21+0.121)=0.3655流過電源 G1 處的沖擊電流有名值：211000.731 3 10.5iimp = 1.8= 19.148(kA)（2） 各標(biāo) 值計(jì)算X1S = 0.5(0.4+0.21+0.121)=0.3655EG = 1E = 1EC1 = 1I=EC1S=j1= 1.368KC1X

10、1S+ X 2Sj(0.3655 + 0.3655)IKC1 = -IKC 2 = -1.368IKC 0 = 0流經(jīng)電源的電流分量為：IM 1 = 0.5IKC1 = 0.684 IM 2 = 0.5IKC 2 = -0.684 IMO = 0故 AM 1M 2I = a 2I+a I=1.167-90BM 1M 2I = a I+a 2I=1.16790IC = 0100115 3IKA = IKB =所以1.167 = 0.586(KA)IKC = 07、圖 2-25 所示，10kV 母線的電壓互感器由三個(gè)單相互感器組成，每相共有一個(gè)一次繞組，兩個(gè)二次繞組。請問：二次主繞組的每相額壓為多

11、少？二次輔助繞組輸出的電壓為什么？互感器電流比表？要求將三個(gè)單相互感器進(jìn)行一次繞組及二次繞組的連接，以完成三相電壓互感器的功能，注意聯(lián)結(jié)、極性及接地點(diǎn)。電壓互感器的誤差是指什么誤差，應(yīng)小于多少？答：二次主繞組的每相額壓為 57.7V，二次輔助繞組輸出的電壓為 33.3V，互感器電流比表 I1/I2=N2/N1, 電壓互感器的誤差是指電壓比值誤差和相位誤差。AB CAB C abc8、如圖 2-26 所示，10kV 線路電流保護(hù)采用 10P20 電流互感器，采用全星形聯(lián)結(jié)，某電流保護(hù)采用兩相兩繼電器式聯(lián)結(jié)，試根據(jù)以下素材畫出示意圖，注意極性與接地，并說明： 1)10P20 的含義；2）繼電器的電

12、流互感器極性接反，會帶來什么問題？（1）10P20 的含義是在一次側(cè)流過的電流為其一次側(cè)額流 20 倍時(shí)，該互感器誤差小于 10%。IATAc2KA4KA6KAICTAa1KA3KA5KA兩相全星形聯(lián)結(jié)（3） 若此時(shí) A 相或 C 相極性接反會導(dǎo)致二次側(cè)的電流與接反之前相位相差 180，A 相或 C 相保護(hù)動(dòng)作方程中的電流大小發(fā)生改變，流過 B 相的電流發(fā)生改變，若此時(shí) B 相接有繼電器會使得 B 相的繼電器誤動(dòng)。第 3 章習(xí)題與思考題1、什么是系統(tǒng)最大運(yùn)行方式與最小運(yùn)行方式，最大運(yùn)行方式系統(tǒng)等值阻抗為什么最小？ 答：對于饋線保護(hù)而言，系統(tǒng)是指保護(hù)安裝處背后的等值電。系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式是指能向

13、饋線上故障點(diǎn)提供最大短路電流的運(yùn)行方式，也可理解 所能提供的短路容量為最大的一種運(yùn)行方式，其特點(diǎn)是系統(tǒng)的等值阻抗為最小值。系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式是指能向饋線上故障點(diǎn)提供最小短路電流的運(yùn)行方式，也可理解所能提供的短路容量為最小的一種運(yùn)行方式，其特點(diǎn)是系統(tǒng)的等值阻抗為最大值。2、三段式電流整定計(jì)算中如何選擇系統(tǒng)運(yùn)行方式及短路類型？答： 電流保護(hù)用于小電流接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)），不需要考慮接地短路類型；而同一運(yùn)行方式下同一故障點(diǎn)處，三相短路電流將大于兩相短路電流，所以整流值時(shí)選擇最大下的三相短路，校驗(yàn)靈敏度時(shí)使用最小下的兩相短路電流。3、I 段保護(hù)與 III 段保護(hù)相比，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：電

14、流段保護(hù)整定值大，選擇性、快速性好，但靈敏性差，不能保護(hù)本線全長。電流段保護(hù)整定值小，動(dòng)作慢，但靈敏性好，能保護(hù)本線路全長及相鄰線路。4、三段式電流保護(hù)中哪些是主保護(hù)，哪些是后備保護(hù)？答：電流段、電流段為線路的主保護(hù)；電流段保護(hù)為后備保護(hù)，為本線路提供近后備作用，同時(shí)也為相鄰線路提供遠(yuǎn)后備作用。5、無時(shí)限電流速斷保護(hù)為什么有時(shí)需要帶的出口跳閘？答：其主要目的是防止該保護(hù)誤動(dòng)作，如線裝有避雷器時(shí)，當(dāng)線路遭遇雷擊時(shí)，避雷器放電，將在某一產(chǎn)生相當(dāng)大的電流，時(shí)間最長約 0.03s；又如線配電變壓器的勵(lì)磁涌流也可能造成該保護(hù)誤動(dòng)作等。將改保護(hù)設(shè)置為帶有短 （如 0.1s）出口跳閘，將有效地防止保護(hù)誤動(dòng)作

15、，同時(shí)由于該保護(hù)屬于饋線保護(hù)，保護(hù)帶有短切除故障，對于系統(tǒng)造成不利影響。6、電流保護(hù)為什么要校驗(yàn)靈敏度，這與保護(hù)四性中的“靈敏性”有何？答：校驗(yàn)靈敏度即是校驗(yàn)該保護(hù)的整定值是否滿足“靈敏性”要求，即校驗(yàn)保護(hù)反映區(qū)內(nèi)故障的能力。如對于電流保護(hù) II 段，其校驗(yàn)是求取最小運(yùn)行方式下保護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路的最小短路電流，與整定值相比較，以校驗(yàn)保護(hù)在此狀態(tài)下能否動(dòng)作。7、三段式電流保護(hù)哪一段動(dòng)作最靈敏？答：電流保護(hù) III 段最靈敏，因其啟動(dòng)電流相對最小，保護(hù)范圍相對最長。8、如圖 3-45 所示。系統(tǒng)中電源視為 110kV 無窮大電源，圖中 T、T1、T2 的容量分別是P配電線路L無窮S主變壓器T

16、配電變壓器T1、T240、4、4MVA，短路電壓百分比都是 10%。兩臺配電變壓器位于配電線路的首端與末端。線路正序阻抗為 4，TA 變比為 600/5。（1） 以配電變壓器低壓側(cè)、線路末端為故障點(diǎn)，計(jì)算三相短路電流值；（2） 對保護(hù) P 處的電流速斷保護(hù)整定進(jìn)行討論，選出較優(yōu)的整定方案；（3） 求出動(dòng)作電流二次值。答：（1）求取折算到 10kV 側(cè)的短路阻抗值主變壓器阻抗有名值（折算到 10kV 側(cè)）：U %U 21010.52X T= K N = 0.2756W100SN10040配電變壓器阻抗有名值（折算到 10kV 側(cè)）：U %U 21010.52X= X= K N = 2.756W

17、T1T 2100SN1004線路阻抗： ZL = 4WI= 1000*10.5 / 3T1T1 配變低壓側(cè)三相短路電流：(0.2756+ 2.756)=1999.5AI L線路末瑞三相短路電流：= 1000*10.5 / 3 (0.2756+ 4)=1417.8I=1000*10.5 / 3T2T2 配變低壓側(cè)三相短路電流：(0.2756+ 4 + 2.756) =862.1A（2） 此例中，配電變壓器的容量設(shè)置較大（ 10kV 饋線上的配電變壓器容量超 過1MVA），造成饋線末瑞三相短路電流值小于 T1 配變低壓側(cè)三相短路，因此仍取本線路末端I= K三相短路電流進(jìn)行整定。如按 T2 配變低壓

18、側(cè)三相短路進(jìn)行整定，則有可能出現(xiàn)在 T1 配變低壓側(cè)三相短路時(shí)，電流速斷保護(hù)將誤動(dòng)作的情況。（3） 電流整值為：Iset.1.pIrel I L= 1.25 1417.8 = 1772.3A電流整值為：IIset.1.SI= Iset.1.p/ nTA= 1772.3 /(600 / 5) = 14.77A9、兩相三繼電器式電流保護(hù)中某段電流保護(hù)的繼電器的動(dòng)作電流為 20A，TA 電流比為500/5，一次側(cè)發(fā)生 CA 相短路，A 相電流為 1500A。問流過各繼電器的電流為多少？各繼電器動(dòng)作嗎？如 A 相繼電器的電流互感器極性接反，會帶來什么問題？答：流入 A、C 兩相繼電器電流各為 15A,

19、流入 B 相（也可稱為“負(fù) B 相”）繼電器中電流為 0 A,由于 A、B、C 三相繼電器中電流都小于整定值，所以繼電器將不動(dòng)作。根據(jù)題意， AC 兩相短路時(shí)，兩相電流相量相反，電流相量和應(yīng)為零，因此 B 相繼電器動(dòng)作；若 A 相電流互感器接反，流入 A、C 兩個(gè)繼電器電流不變，仍為 15A,但流入第三個(gè)繼電器中電流將變?yōu)?A、C 兩相的相量差值，其值為 30A,由于 B 繼電器中電流大于整定值，將出現(xiàn)動(dòng)作，這種行為屬于誤動(dòng)作。10、某 10kV 線路屬于相鄰線路故障被切除后的自起動(dòng)狀態(tài)，電流為最大負(fù)荷電流 400A 的三倍。定時(shí)限過電流保護(hù)整定時(shí)，可靠系數(shù)取 1.2，返回系數(shù)應(yīng)取 0.9，由

20、于工作失誤，返回系數(shù)被取為 1.2，說明此時(shí)定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作行為及相應(yīng)后果。答：根據(jù)題意，最大自起動(dòng)電流為 1200A，而按自起動(dòng)系數(shù)為 3 倍的條件對定時(shí)限過電流保護(hù)進(jìn)行整定，目前整定值為 1200A，對應(yīng)的實(shí)際返回電流約為 960A。可見，故障切除后，定時(shí)限過電流保護(hù)本應(yīng)返回，由于整定錯(cuò)誤，實(shí)際的自起動(dòng)電流大于返回電流 960A，造成該保護(hù)無法返回，繼續(xù)保持起動(dòng)的狀態(tài)，達(dá)到動(dòng)作時(shí)間后，出口跳閘，造成誤動(dòng)作。11、如圖 3-46 所示，方向電流保護(hù)中的相間功率方向元件靈敏角為-45，設(shè)在保護(hù) P 處發(fā)生 CA 兩相短路，線路阻抗角約 70。（1） 請畫出保護(hù) P 處的 C 相功率方向元

21、件中 C 相電流與相應(yīng)電壓的相量，標(biāo)出角度。（2） 請畫出功率方向元件動(dòng)作 ，并在圖上定性地標(biāo)出 C 相電流的相量位置。（3） 該功率方向元件能否動(dòng)作。答：（1）IC-20UK = UABC相電流與電壓的相量（2）最靈敏線IC非動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)功率方向元件動(dòng)作UK = UAB（3）由上圖可知 C 相電流在動(dòng)作區(qū)內(nèi)因此該元件能動(dòng)作。12、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)功率方向繼電器動(dòng)作是否屬于誤動(dòng)？答：功率方向繼電器用于 功率方向，在正常負(fù)荷功率條件下，有可能使某些功率方向繼電器動(dòng)作，但此時(shí)過電流元件未動(dòng)作，保護(hù) 誤動(dòng)。功率方向繼電器的動(dòng)作行為不屬于誤動(dòng)作。13、參照圖 3-45，某方向電流保護(hù)不慎將 B 相功率方

22、向繼電器的電壓極性接反，試分析在保護(hù)正方向發(fā)生 BC 兩相短路故障時(shí)，該方向元件的動(dòng)作行為。答：BC 相短路時(shí)，由于 B 相功率方向繼電器電壓極性接反，B 相繼電器輸入電壓由Uca 變?yōu)閁ac ，因此我們的動(dòng)作以 Uac 為參考方向，從而動(dòng)作改為圖中的陰影區(qū)，而輸入電流 IK = IB ,在動(dòng)作區(qū)的外，因此 B 相功率方向繼電器肯定不動(dòng)作。第 4 章習(xí)題與思考題1、在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時(shí)，零序電壓和零序電流有何特點(diǎn)？答：零序電壓的特征為：故障點(diǎn)零序電壓最高；離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越低，變壓器中性點(diǎn)接地處為零。零序電流的特征為：分布與變壓器中性點(diǎn)接地的多少和位置有關(guān)，大小與線路及中

23、性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗有關(guān)。2、零序電流保護(hù)段為何分為靈敏段與不靈敏段，應(yīng)用時(shí)有何特點(diǎn)？答：不靈敏躲過非行又產(chǎn)生振蕩時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流整定的。其動(dòng)作電流大，能躲開單相重合過程的非行狀態(tài)中又產(chǎn)生振蕩時(shí)的零序電流，在單相故障切除后的非 行狀態(tài)下不被閉鎖，主要用于反應(yīng)保護(hù)安裝處附近的接地故障，其保護(hù)范圍有限。靈敏 躲過被保護(hù)線路末端單相或兩相接地短路時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流整定的。其動(dòng)作電流小，保護(hù)范圍相對不靈敏 I 段要大一些，但它在單相故障切除后的非行狀態(tài)下必須，以免誤動(dòng)作。3、在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中為什么不用三相相間電流保護(hù)兼作接地保護(hù)，而要單獨(dú)采用零序電流保護(hù)？答：主要是：（1） 靈敏度方面

24、相間電流速斷電流保護(hù)是按躲線路末端三相短路電流整定，而在線路遠(yuǎn)端發(fā)生單相接地時(shí)，短路電流較小，速斷電流保護(hù)將無法動(dòng)作。定時(shí)限過電流保護(hù)按最大自起動(dòng)電流整定， 而零序過電流保護(hù)按不平衡電流整定，相比之下，后者的靈敏度占有較大優(yōu)勢。（2） 受運(yùn)行方式影響方面相間電流保護(hù)的保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較大。（3） 動(dòng)作時(shí)限方面零序過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限比相間短路過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限要短。（4） 受振蕩影響方面相間過電流保護(hù)將受到系統(tǒng)振蕩的影響，而零序電流保護(hù)不受其影響。綜上所述，需單獨(dú)采用零序電流保護(hù)。4、距離保護(hù)與電流保護(hù)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：（1）距離保護(hù)測量阻抗，電流保護(hù)只測電流，因此前者的保護(hù)范

25、圍不受運(yùn)行方式的影響，因此保護(hù)整體的靈敏性相對較好。（2） 距離保護(hù)的方向阻抗元件，既有測量阻抗大小的功能，又具有方向的功能，而方向電流保護(hù)需另裝設(shè)方向元件。（3） 距離保護(hù)設(shè)有起動(dòng)元件，保護(hù)的可靠性得以提高，有效地防止繼電保護(hù)誤動(dòng)作，而電流保護(hù)未設(shè)置起動(dòng)元件。5、距離保護(hù)中為什么要設(shè)置起動(dòng)元件，起動(dòng)元件應(yīng)滿足哪些要求？答：主要為防止距離保護(hù)因測量元件誤動(dòng)作造成的保護(hù)誤動(dòng)，設(shè)置起動(dòng)元件可起到閉鎖作用。同時(shí)，起動(dòng)元件還能起到振蕩閉鎖的作用，防止系統(tǒng)振蕩時(shí)距離保護(hù)誤動(dòng)作。起動(dòng)元件應(yīng)滿足的要求為：能反應(yīng)保護(hù)區(qū)內(nèi)及保護(hù)區(qū)鄰近線路（ 背后線 的各種類型的短路故障，動(dòng)作可靠、快速，在故障切除后盡快返回。被

26、保護(hù)線路通過最大符合電流時(shí)起動(dòng)元件應(yīng)可靠不動(dòng)作，電振蕩時(shí)起動(dòng)元件不動(dòng)作。6、試說明距離保護(hù)的測量阻抗、整定阻抗和輸電線路故障時(shí)的短路阻抗的含義和區(qū)別； 阻抗繼電器的二次阻抗值如何計(jì)算？答：測量阻抗：是指保護(hù)測量到的阻抗值，在實(shí)際應(yīng)用中，測量阻抗多指二次側(cè)阻抗，即在一定接線方式（如零度接線）下，二次電壓與二次電流的比值，測量阻抗為一復(fù)數(shù)，應(yīng)幅值與相角，但不能簡單理解為某相電壓與某相電流的比值。整定阻抗：整定阻抗是某種距離保護(hù)的某定值（如相間距離 I 段），是人為設(shè)置于距離保護(hù)中某一阻抗定值。在實(shí)際應(yīng)用中，整定阻抗多指二次側(cè)阻抗，整定阻抗為一復(fù)數(shù)， 應(yīng) 幅值與相角。一套距離保護(hù)中， 包含相間距離保

27、護(hù)定值與接地距離保護(hù)，而兩種距離保護(hù)的定值又包含有多段定值。短路阻抗：輸電線路短路阻抗為距離保護(hù)的保護(hù)對象輸電線路的實(shí)際阻抗參數(shù)值， 為一復(fù)數(shù)，主要參數(shù)線路長度及 長度阻抗幅值，線路阻抗角等。距離保護(hù)根據(jù)輸電線路的實(shí)際阻抗參數(shù)，進(jìn)行整定阻抗的計(jì)算。整定阻抗角接近于線路阻抗角。阻抗繼電器的二次阻抗值等于給定的一次阻抗乘以電流互感器變比，再除以電壓互感器變比，如某 110kV 線路選 600/5 的電流互感器，則二次阻抗等于一次阻抗乘以 120，再除以 1100 即得到二次阻抗值。7、圓特性方向阻抗繼電器Zset=460，若測量阻抗為ZK=3.630，試問該繼電器能否動(dòng)作？為什么？答：圓特性方向阻

28、抗繼電器Zset=460，則在 30角條件下，其整定值為，4*0.866=3.464，而實(shí)際的測量阻抗值為ZK=3.630，該測量阻抗已經(jīng)不在圓特性動(dòng)作范圍內(nèi)，繼電器不能動(dòng)作。8、對于相間阻抗元件與接地阻抗元件，當(dāng)發(fā)生 BC 兩相接地故障時(shí)，哪些阻抗器能夠精確測量？答：反應(yīng)相間故障的 BC 相間故障繼電器及反應(yīng)接地故障的 B 相與 C 相繼電器能夠準(zhǔn)確測量。9、在反應(yīng)接地短路的阻抗繼電器接線，為什么要引入零序補(bǔ)償系數(shù) K?K 如何計(jì)算？答：引入零序補(bǔ)償系數(shù)后，將使故障相的測量阻抗值得到距離（保護(hù)安裝外到故障點(diǎn)處）乘以 長度正序阻抗值，以達(dá)到精確測量的目的。否則，由于零序阻抗的影響，將使得測量阻

29、抗出現(xiàn)誤差。補(bǔ)償系數(shù)為復(fù)數(shù)，其計(jì)算 為被保護(hù)線路長度零序阻抗值減去長度正序阻抗值后，再除以三倍長度零序阻抗值。如零序阻抗值為正序阻抗值的 3 倍，在兩者相角一致時(shí)，則 K 值為 0.667。10、某接地阻抗元件的零序補(bǔ)償系數(shù) K 本應(yīng)為 0.67，被誤整定為 2，則其保護(hù)范圍將如何變化？答：由于零序補(bǔ)償系數(shù)擴(kuò)大，測量阻抗的分母變大，測量阻抗變小，保護(hù)范圍將變大，保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)的概率增大。11、方向阻抗繼電器為何有死區(qū)？又是如何克服的？答：方向阻抗繼電器的特性圓經(jīng)過原點(diǎn)，當(dāng)在保護(hù)出口上發(fā)生短路時(shí)，線 的殘余電壓為 0，此時(shí)不能進(jìn)行幅值和相位的比較，所以保護(hù)不能動(dòng)作，即死區(qū)。消除：傳統(tǒng)的阻抗繼電器通

30、過利用 R、L、C 電路記憶回路或引入非故障相電壓來消除死區(qū)，數(shù)字式阻抗繼電器，可通過正序電壓極化量的消除死區(qū)。12、振蕩對距離保護(hù)有何影響？振蕩中又發(fā)生短路如何識別？答：振蕩時(shí)會造成阻抗繼電器的周期性動(dòng)作與返回，振蕩中發(fā)生短路時(shí)電壓電流及測量阻抗幅值均做周期性的變化。振蕩中又發(fā)生不對稱短路時(shí)，距離保護(hù)將再次檢測到負(fù)序與零序分量，三相電流應(yīng)不相等，接地故障時(shí)將會出現(xiàn)零序電流。振蕩中又發(fā)生對稱短路時(shí)，此時(shí)振蕩中心的電壓不再周期性變化，而測量阻抗的變化率較大。利用上述特征，可以識別振蕩過程中的短路。1.。答： 階段式距離保護(hù)：距離保護(hù)的整定阻抗角為線路阻抗角，動(dòng)作時(shí)間按照階梯配合。（1）I 定定要

31、求其保護(hù)區(qū)不能伸出本線路，即整定阻抗小于被保護(hù)線路阻抗。題中線路阻抗為：ZMN=4+j12=12.6571.56。定阻抗一次值為：Z =K Z=0.8*12.65=10.12set2rel MN=定阻抗二次值為：Z=nTA Z600/5 10.12=1.105set2.snTVset2110/0.1其整定阻抗角整定與線路阻抗角一致，即jsen = j1 =71.56。I 段動(dòng)作無，即：Tset2=0s（2） 定段動(dòng)作，保護(hù)區(qū)不能伸出相鄰元件或線路瞬時(shí)段的保護(hù)區(qū)，并按照最小分支系數(shù)考慮。因此與相鄰線路段配合，題中保護(hù) P2 的定阻抗為Zset2=Krel（ZMN+Kbra.min Zset1)由

32、題意，N 母線上助增電源，整定時(shí)按其考慮，即Kbra.min = 1，得：Zset2=Krel（ZMN+Kbra.min Zset1)=0.8*（12.65+1*2）=11.72由于其小于本線路阻抗值，12.65，因此整定值一定不滿足靈敏度要求，故采用與相鄰線路 II 段配合整定。定阻抗一次值為：Z =K （Z+KZI )=0.8*（12.65+1*8）=16.52set2relMNbra.minset1=定阻抗二次值為： Z=nTA Z600/5 16.52 = 2.1818set2.snTVset2110/0.1set2.s段動(dòng)作時(shí)間：T=0.5 s +0.5 s =1s保護(hù) P2 的段的

33、靈敏系數(shù)為K = Zset2=16.52 = 1.3 1.25靈敏系數(shù)滿足要求。（3）定senZMN12.65作為后備保護(hù)的段，正常時(shí)不啟動(dòng)。因此整定阻抗為躲開最小負(fù)荷的阻抗 ZL0.min：ZL0.min= 0.9UN =0.91101000=103.92定阻抗一次值為：3IL0.max3550Z=ZL0.min=103.92=45.23set2jj1.31.12cos （71.5635）KrelKreKMs cos （ 1 L 0 ）定阻抗二次值為： Z=nTA Z= 600/5 45.23 = 4.93set2.snTVset2110/0.1set2.s段動(dòng)作時(shí)間：TIII=2+0.5=

34、2.5s。senKMN近后備系數(shù) K = Z /Z=45.23/12.65=3.571.5，滿足要求。相鄰線路長度未知，遠(yuǎn)后備系數(shù)暫不計(jì)算。14、助增電流與外汲電流對距離保護(hù)的測量阻抗及保護(hù)范圍有何影響？答：助增電流使得距離保護(hù)測量阻抗增大，保護(hù)區(qū)縮短，保護(hù)靈敏度降低。外汲電流使得距離保護(hù)測量阻抗減小，保護(hù)區(qū)伸長，可能造成保護(hù)的超范圍動(dòng)作。第 5 章 課后習(xí)題1. 什么是全線速動(dòng)保護(hù)？答：全線速動(dòng)保護(hù)的“全線”是指所保護(hù)線路的“全部”，速動(dòng)是指“無時(shí)限，無”。全線速動(dòng)保護(hù)是指繼電保護(hù)不帶地（小于 100ms）切除被保護(hù)線任一點(diǎn)處所發(fā)生的各種類型故障。2. 縱聯(lián)電流差動(dòng)的不平衡電流形成是什么？答： 是一次