繼電保護(hù)重點(diǎn)及答案

1、2016年繼電保護(hù)復(fù)習(xí)重點(diǎn)2016繼電保護(hù)試卷題型為填空題20*1' (20%)、簡答題5*6' (30%)、論述分析題3*10' (30%)、計(jì)算題1*20' (20% 主要復(fù)習(xí)大綱如下：1 .繼電保護(hù)裝置的定義答：繼電保護(hù)裝置指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動(dòng)裝置。2 .主、后備保護(hù)定義答：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?？紤]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)。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，稱為近后備。當(dāng)主保護(hù)或其斷路

2、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。3 .電力系統(tǒng)故障類型答：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相接地短路。危害：三相短路 兩相接地短路 兩相短路,單相接地短路概率：三相短路 兩相接地短路 兩相短路單相接地短路4 .保護(hù)裝置的構(gòu)成答：繼電保護(hù)裝置由測量比較元件、邏輯判斷元件 和執(zhí)行輸出元件組成5 .繼電保護(hù)四性及其含義答：可靠性：可靠性包括安全性和信賴性。其主要取決于保護(hù)裝置本身的制作質(zhì)量、保護(hù) 回路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。選擇性：指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，在最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度的保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。速動(dòng)性：指盡可能地切除故障，以減少設(shè)備及用

3、戶在大短路電流、低電壓下運(yùn)行時(shí)間, 降低設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。靈敏性：指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。6 .返回系數(shù)定義答：返回電流與動(dòng)作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)。電流繼電器的返回系數(shù)一般取值為 0.850.97 .最大運(yùn)行方式、最小運(yùn)行方式答：最大運(yùn)行方式：在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最大，對應(yīng)系 統(tǒng)等值阻抗最小。最小運(yùn)行方式：在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最小，對應(yīng)系 統(tǒng)等值阻抗最大。8 .三段式電流保護(hù)整定原則及其計(jì)算(啟動(dòng)電流、動(dòng)作時(shí)間、靈敏度校驗(yàn))答：見結(jié)尾例題19 .中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的

4、補(bǔ)償方式答：完全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償、過補(bǔ)償1.90。 。接線方式下功率方向元件的電壓電流是什么答：電壓是安裝地點(diǎn)母線電壓，電流為短路電流。90度接線的概念：三相對稱、且cos小=1時(shí)，引入的電流與電壓的夾角。即cos(|)=1 測量電流超前測量電壓為90°的接線方式。11 .方向圓，電阻、電抗特性的幅值比較動(dòng)作方程、相位比較動(dòng)作方程答：記住書上P65-75的式子，見結(jié)尾例題4和例題512 .距離保護(hù)接線方式所接入繼電器的電壓電流是什么答：接地短路：測量電壓為保護(hù)安裝處故障相對地電壓，測量電流為帶有零序電流補(bǔ)償?shù)?故障相電流。相間短路：測量電壓為保護(hù)安裝處兩故障相的電壓差， 測量電流為兩故障

5、相的電流差。13 .三段式距離保護(hù)整定原則及其計(jì)算（動(dòng)作阻抗、動(dòng)作時(shí)間、靈敏度校驗(yàn)）答：見結(jié)尾例題2和例題314 .分支系數(shù)定義及其計(jì)算答：故障線路流過的短路電流/前一級保護(hù)所在線路上流過的短路電流（距離保護(hù)會(huì)需要計(jì)算）15 .電力系統(tǒng)振蕩與短路故障時(shí)電氣量的差異答：1.振蕩時(shí)三相對稱，無負(fù)序和零序分量；短路時(shí)或長或短時(shí)間有負(fù)序和零序分量；2 .振蕩時(shí)電氣量周期變化，變化速度比較慢；短路時(shí)電氣量變化快（如電流迅速增大）， 且在短路期間變化很?。? .振蕩時(shí)阻抗測量元件若誤動(dòng)，則在一個(gè)振蕩周期內(nèi)動(dòng)作和返回各一次；短路時(shí)阻抗 測量元件要么動(dòng)作（區(qū)內(nèi)短路），要么不動(dòng)作（區(qū)外短路）。16 .距離保護(hù)的

6、振蕩閉鎖措施答：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 .利用測量阻抗變化率不同構(gòu)成振蕩閉鎖3 .利用動(dòng)作的延時(shí)實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖17 .距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越答：因過渡電阻的存在而導(dǎo)致保護(hù)測量阻抗變小，進(jìn)而引起保護(hù)誤動(dòng)作的現(xiàn)象，稱為距離 保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越。18 .縱聯(lián)保護(hù)分類答：縱聯(lián)保護(hù)按信息通道的不同可分為4種，分別為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)、電力載波縱聯(lián)保護(hù)、 微波縱聯(lián)保護(hù)、光纖縱聯(lián)保護(hù)；按保護(hù)動(dòng)作原理可以分為2種，分別為方向比較式 縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)電流差保護(hù)。19 .結(jié)合圖4.14說明閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的工作原理1） 區(qū)外近線路點(diǎn)短路時(shí)近故障端的KA1先動(dòng)啟動(dòng)發(fā)信，因?yàn)槠?KW+不動(dòng)作（反方向短

7、路），其Y1無輸出，不會(huì)停止發(fā)信，所以見持續(xù)發(fā)高頻閉鎖信號，其收信機(jī)收到閉鎖信號后將出口與門Y2閉鎖，同時(shí)近故障端的高頻閉鎖信號經(jīng)線路傳送到遠(yuǎn)故障端的收信機(jī)。遠(yuǎn)故障端的KA1先啟動(dòng)發(fā)信，隨后KA2和KW+動(dòng)作經(jīng)Y1輸出停信并啟動(dòng)延時(shí)元件t1 ,本側(cè)收信機(jī)收不到本側(cè)高頻閉鎖信號而將出口與丫2開放，此時(shí)因遠(yuǎn)故障端的收信機(jī)在 t2延時(shí)未到之前收到閉鎖信號將出口與門 Y2閉鎖。因此，區(qū)外短路時(shí)，兩端保護(hù)均不動(dòng)作，直到外部故障切除后，兩端保護(hù)的KA1和KW+返回,t1元件延時(shí)100毫秒后返2） 區(qū)內(nèi)短路時(shí)。兩端的 KA1 先啟動(dòng)發(fā)信，隨后兩端的 KW+ 動(dòng)作，經(jīng) Y1 輸出停信并啟動(dòng)延時(shí)元件 t2 ，兩

8、端的發(fā)信機(jī)都停止發(fā)閉鎖信號，因此兩端的發(fā)信機(jī)都收不到閉鎖信號而將出口與門 Y2 開放，等到 t2 延時(shí)時(shí)間到，兩端都經(jīng)Y2 出口跳閘。20 .結(jié)合圖 4.16說明閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)的工作原理答： 閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)是距離保護(hù)與電力線載波通道相結(jié)合，利用收發(fā)信機(jī)的高頻信號傳送對側(cè)保護(hù)的測量結(jié)果，兩端同時(shí)比較兩側(cè)距離保護(hù)的測量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部故障瞬時(shí)切除，區(qū)外故障不動(dòng)作。動(dòng)作過程：以兩端距離田段作為故障啟動(dòng)元件，以兩端距離R段作為方向判別元件，若兩端距離R段動(dòng)作且收不到閉鎖信號，表明線路內(nèi)部故障，立即跳閘。21 . 縱聯(lián)相位差動(dòng)保護(hù)閉鎖角的計(jì)算答：巾 b=37+0.06L22 . 什么是重合閘的前加

9、速保護(hù)？有何優(yōu)缺點(diǎn)？答： 當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)加速電流保護(hù)的第三段造成無選擇性瞬時(shí)切除故障，然后進(jìn)行重合閘進(jìn)行第一次重合，若重合于瞬時(shí)性故障，則保護(hù)帶時(shí)限有選擇性的切除故障。前加速保護(hù)主要用于 35kv 以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直配線路上。優(yōu)點(diǎn)： 1. 能夠快速切除瞬時(shí)性故障。2. 可能使瞬時(shí)性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率。3. 能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓在 0.6-0.7 倍額定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶電能質(zhì)量。 4. 使用設(shè)備少， 只需要裝上一套重合閘裝置，簡單經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)： 1. 斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)多2 . 重合閘永久性故障時(shí)故

10、障切除的時(shí)間可能較長3 .如果重合閘裝置或斷路器 QF3m絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍，甚至在最末一 級線路上故障時(shí)，都會(huì)使連接在這條線路上的所有用戶停電。23. 什么是重合閘的后加速保護(hù)？有何優(yōu)缺點(diǎn)？答： 所謂后加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性的動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，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)。后加速保護(hù) 的配合方式廣泛應(yīng)用于 35kv 以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負(fù)荷供電的輸電線路上。優(yōu)點(diǎn)： 1. 第一次是有選擇性地切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護(hù)無選擇性地動(dòng)作而后以重合閘來糾正（即前加速

11、） ；2. 保證永久性故障能瞬時(shí)切除，并任然是有選擇性的；3. 和前加速相比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制，一般說來是有利而無害的。缺點(diǎn)：4. 每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比略為復(fù)雜；5. 第一次切除故障可能帶有延時(shí)。24. 具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘的配合原則答：線路發(fā)生故障，兩側(cè)斷路器發(fā)生故障之后，檢定線路電壓的M側(cè)重合閘首先動(dòng)作，使斷路器投入，若重合不成功，斷路器再次跳閘， N 側(cè)同步檢定繼電器不動(dòng)作，該重合閘不啟動(dòng)，若重合成功，M側(cè)在檢定同步之后，再投入斷路器，線路即恢復(fù)正常。25. 變壓器保護(hù)的配置原則答： 1. 瓦斯保護(hù)2. 縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)3.

12、 外部相，短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)4. 過負(fù)荷保護(hù)5. 過勵(lì)磁保護(hù)6. 零序電流電壓保護(hù)7. 其他非電量保護(hù)26. 變壓器電流互感器變比選擇答： 由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，所以為了保證縱差保護(hù)的正確工作，就須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得正產(chǎn)運(yùn)行和外部故障時(shí)，兩個(gè)電流相等。27. 減小變壓器不平衡電流的方法答： 1. 計(jì)算變比率實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流的補(bǔ)償線2. 減少因電流互感器性能不同引起的穩(wěn)態(tài)不平衡電流3. 減少電流互感器的暫態(tài)不平衡電流28. 變壓器勵(lì)磁涌流特征答： 1. 勵(lì)磁涌流很大，其中含有大量的非周期分量，使曲線偏向時(shí)間軸的一側(cè)。2. 勵(lì)磁涌流中含有大量

13、的高次諧波，其中以二次諧波為主，而短路電流中 2 次諧波成 分很小。3. 勵(lì)磁涌流的波形有間斷角。29. 基于間斷角辨識防止變壓器勵(lì)磁涌流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的措施答： 采用鑒別波形間斷角的差動(dòng)繼電器構(gòu)成縱差保護(hù)。30. 基于二次諧波辨識防止變壓器勵(lì)磁涌流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的措施答：利用二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器構(gòu)成縱差保護(hù)。31. 復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)原理答：復(fù)合電壓啟動(dòng)時(shí)的過電流保護(hù)通常作為變壓器的后備保護(hù)，由一個(gè)負(fù)序電壓繼電器和一個(gè)接在相間電壓上的低電壓繼電器共同組成的電壓復(fù)合元件，兩個(gè)繼電器只要有一個(gè)動(dòng)作，同時(shí)過電流繼電器的動(dòng)作，整套裝置即啟動(dòng)。32. 發(fā)電機(jī)縱差、橫差保護(hù)應(yīng)對的故障類型答

14、： 1. 縱差動(dòng)保護(hù)，反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組及引出線相間短路2. 橫差動(dòng)保護(hù)，反應(yīng)定子繞組匝間短路保護(hù)33. 發(fā)電機(jī)縱差、橫差保護(hù)構(gòu)成分類答： 縱差動(dòng)保護(hù)：比率制動(dòng)式縱差動(dòng)保護(hù)，標(biāo)積制動(dòng)式縱差動(dòng)保護(hù)橫差動(dòng)保護(hù)：裂相橫差動(dòng)保護(hù)，單元件橫差動(dòng)保護(hù)34. 發(fā)電機(jī)保護(hù)的配置原則答： 1. 縱差動(dòng)保護(hù)2. 橫差動(dòng)保護(hù)3. 定子單相接地保護(hù)4. 負(fù)序過電流保護(hù)5. 對稱負(fù)荷保護(hù)6. 勵(lì)磁回路一點(diǎn)或者二點(diǎn)接地保護(hù)7. 失步保護(hù)8. 失磁保護(hù)9. 轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)10. 逆功率保護(hù)11. 定子繞組過電壓保護(hù)12. 發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁保護(hù)35. 母線電流差動(dòng)保護(hù)、比相式差動(dòng)保護(hù)的基本原則答： 1. 在正常運(yùn)行及母線范圍以外

15、故障時(shí)，在母線上所有連接元件中流入的電流和流出的電流相等2 .當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與母線連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流或流出殘留的負(fù)荷電流3 .從每個(gè)連接元件中電流的相位來看，在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其元件中的電流相位是相反的36 .低阻抗、中阻抗、高阻抗母線電流差動(dòng)保護(hù)特點(diǎn)答：低阻抗母線保護(hù)在外部故障TA飽和時(shí)，母線差動(dòng)繼電器中會(huì)出現(xiàn)較大不平衡電流， 可能使母線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。中阻抗式母線差動(dòng)保護(hù)就是在母線保護(hù)的差動(dòng)回路中串聯(lián)一個(gè)阻抗元件，使差動(dòng)回路的總阻抗介于高阻抗式（減少不平衡電流）和低阻抗式（提高靈敏度）之間（約 200。左右），既可以大大減小不平衡電

16、流提高動(dòng)作的選擇性，又保證保護(hù)的靈敏性，同 時(shí)，因差動(dòng)回路的總阻抗主要是有效電阻，動(dòng)作速度也很快。高阻抗母線差動(dòng)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)的接線簡單，選擇性較好，靈敏度高，在一定程度上開發(fā)防止母線發(fā)生外部短路并且由于 TA飽和時(shí)母線保護(hù)的誤動(dòng)作。但高祖母線差 動(dòng)好不要求各個(gè)支路TA的變比相同，TA二次側(cè)電阻的漏抗要小。TA的二次側(cè)要盡 可能在配電裝置處就地并聯(lián)，以減小二次側(cè)回路連線的電阻。因此這種母線保護(hù)一般 就只適用于單母線。37 .斷路器失靈保護(hù)的基本原理答：所有連接至一組母線上的元件的保護(hù)裝置，即出口繼電器動(dòng)作于跳開本身斷路器的同 時(shí)，也啟動(dòng)失靈保護(hù)中的公用時(shí)間繼電器，此時(shí)間繼電器的延時(shí)應(yīng)大于故障

17、元件的斷 路器跳閘時(shí)間及保護(hù)裝置返回時(shí)間之和，因此，并不妨礙正常的切除故障，如果故障 線路的斷路器拒動(dòng)，則時(shí)間繼電器動(dòng)作，啟動(dòng)失靈保護(hù)的出口繼電器，使連接至該母線上其他有源的斷路器跳閘，從而清除 k點(diǎn)的故障，起到QF1拒動(dòng)時(shí)的后備保護(hù)38 .采樣定律答：無論原始輸出信號的頻率成分多復(fù)雜， 保證采樣后不會(huì)丟失其中信息的充分必要條件， 或者說有采用值能完整正確和唯一的恢復(fù)輸出輸入連續(xù)信號的充分必要條件是，采樣 率fs還是應(yīng)大于輸出信號fmas的最高頻率2倍，fs >2fmas,這就是采樣定理。39 .差分濾波器設(shè)計(jì)答：差分濾波器輸出信號的差分方程形式為y（n）=x（n）-x（n-k）,濾去的

18、諧波次數(shù)為： m=P/（k*Ts*fi）其中 P=1,2,3 P25240 .基于采樣序列的故障分量計(jì)算T 42 短7?4 卻2。P268例題1.如圖所示電力網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算保護(hù)1動(dòng)作電流（二次側(cè)）（戌、I 2、12、動(dòng)作時(shí)間t t ”，并計(jì)算電流R段的靈敏系數(shù)。計(jì)算中取I段可靠系數(shù)K；el 1.3, R段可靠系數(shù)K；l 1.1,田段可靠系數(shù)Kr2 1.2,返回系數(shù)Kre 0.85,自起動(dòng)系數(shù)Kss 2.0,線路阻 抗為0.4 /km,流過斷路器1的最大負(fù)荷電流400A 1）保護(hù)1的I段，按躲過本線路末端的最大短路電流整定最大短路電流I 段整定值動(dòng)作時(shí)間tiI0(s)2)保護(hù)1的II段，按與保護(hù)2的

19、I段配合整定保護(hù)2的I段，按照躲過本線路末端的最大短路電流整定保護(hù)2的I段整定值保護(hù)1的II段整定值動(dòng)作時(shí)間tiII0.5(s)3)保護(hù)1的II段的靈敏度校驗(yàn)最小短路電流 靈敏度系數(shù)：KSIen 22941.：8c 1.73 1.3,滿足要求5 14.15*60054)保護(hù)1的III段整定III段整定值動(dòng)作時(shí)間例題2、如圖所示網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)各線路均裝有距離保護(hù)，試對點(diǎn) 1處的距離保護(hù)I、II、III 段進(jìn)行整定計(jì)算，并校驗(yàn)II段靈敏度，已知線路AB的最大負(fù)荷電流為350A , cos 4=0.9, 所有的線路阻抗乙0.4 /km,阻抗角4L= 70。其它有關(guān)參數(shù)已注在圖上。Krel 0.85Kre

20、l 0.8 KSS 1.8 、oXXf3 80km5 80km7 80kmt =1.0s答：1)保護(hù)1距離I段的整定整定阻抗：ZSet.1 KJelZA B 0.85*40*0.413.6()動(dòng)作時(shí)間：t10(s)2)保護(hù)1距離II段的整定計(jì)算保護(hù) 2 I 段定化ZSet.2 KJelZB C 0.85 80*0.427.2()Kb.min時(shí)0.1n既。0.433計(jì)算分值系數(shù):（0.5 1.0）Zb c整定阻抗：與保護(hù)2 （或保護(hù)3）的距離I段配合動(dòng)作時(shí)間：t1II0.5（s）（2 分）保護(hù)1距離IIKsen段的靈敏度校驗(yàn)：zsetZa-b40*0.422.222 1.389 1.25滿足要求

21、3）保護(hù)1距離III段的整定o。線路上采用三段式距角 sen65o動(dòng)系數(shù)cos DKss,保護(hù)2的延時(shí)t2 2s ,線路AB BC的最大負(fù)荷電流均為400A,負(fù)荷的自起2,繼電器的返回系數(shù)Kre 12并設(shè)Krel 0.85, Krel 1.15 ,負(fù)荷的功率因數(shù)0.9,變壓器采用了能保護(hù)整個(gè)變壓器的無時(shí)限縱差保護(hù)。試求：距離保護(hù)1第I例題3、如圖已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Zi=0.45 Q/km,阻抗角L 65離保護(hù)，其第I、II、III段阻抗元件均采用0。接線的方向阻抗繼電器，繼電器的最靈敏段的動(dòng)作阻抗，第II段、第III段的靈敏度與動(dòng)作時(shí)間。（24分）圖3解：1、距離保護(hù)1第I段：動(dòng)作阻抗：Zs

22、et1 Krel Zab 0.85 0.45 30 11.16（ 1 分）2、保護(hù)1的第II段（分兩種情況）：（1）與相鄰線路配合：Zset1Kr：l（ZAB KlelKbminZBC）（1分）Kb min（XsA minZABX sB max10 13.51） （- 1） 1.5940（2分）Zset10.8（13.5 0.85 1.59 0.45 38） 29.29（1分）（2）與變壓器支路配合:Zset1Krel（ZAB C Kb minZt（1分）Kb min（XsA minX r八 sB maxZAB 1）（黨1）1.59（2分）Zset10.7（13.5 0.7 1.59847） 42.442（1分）對以上兩種情況，取較小者，所以:Zset129.29（1分）靈敏度:KsenZSItA動(dòng)作時(shí)間:ZAB tII29.29 2.17