繼電保護第四章課后習(xí)題參考答案

1、縱聯(lián)保護依據(jù)得最基本原理就是什么？答:縱聯(lián)保護包括縱聯(lián)比較式保護與縱聯(lián)差動保護兩大類，它就是利用線路兩端電氣量在故障 與非故障時、區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障時得特征差異構(gòu)成保護得。 縱聯(lián)保護得基本原理就是通過 通信設(shè)施將兩側(cè)得保護裝置聯(lián)系起來，使每一側(cè)得保護裝置不僅反應(yīng)其安裝點得電氣量，而且 哈反應(yīng)線路對側(cè)另一保護安裝處得電氣量。通過對線路兩側(cè)電氣量得比較與判斷，可以快速、可靠地區(qū)分本線路內(nèi)部任意點得短路與外部短路，達到有選擇、快速切除全線路短路得目得?？v聯(lián)比較式保護通過比較線路兩端故障功率方向或故障距離來區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故 障，當線路兩側(cè)得正方向元件或距離元件都動作時，判斷為區(qū)內(nèi)故障，保護立即動作

2、跳閘；當任 意一側(cè)得正方向元件或距離元件不動作時，就判斷為區(qū)外故障，兩側(cè)得保護都不跳閘?？v聯(lián)差動保護通過直接比較線路兩端得電流或電流相位來判斷就是區(qū)內(nèi)故障還就是區(qū) 外故障，在線路兩側(cè)均選定電流參考方向由母線指向被保護線路得情況下，區(qū)外故障時線路兩側(cè)電流大小相等，相位相反，其相量與或瞬時值之與都等于零；而在區(qū)內(nèi)故障時，兩側(cè)電流相位 基本一致，其相量與或瞬時值之與都等于故障點得故障電流，量值很大。所以通過檢測兩側(cè)得 電流得相量與或瞬時值之與，就可以區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，區(qū)內(nèi)故障時無需任何延時，立即 跳閘;區(qū)外故障,可靠閉鎖兩側(cè)保護，使之均不動作跳閘。4、7圖430所示系統(tǒng)，線路全部配置閉鎖式方向

3、比較縱聯(lián)保護，分析在K點短路時各端保護方向元件得動作情況，各線路保護得工作過程及結(jié)果。答:當短路發(fā)生在BC線路得K處時，保護2、5得功率方向為負，閉鎖信號持續(xù) 存在，線路AB上保護1、2被保護2得閉鎖信號閉鎖，線路AB兩側(cè)均不跳閘;保護5得閉鎖信號將CD線路上保護5、6閉鎖,非故障線路保護不跳閘。故障 線路BC上保護3、4功率方向全為正，均停發(fā)閉鎖信號，它們判定有正方向故障 且沒有收到閉鎖信號 所以會立即動作跳閘，線路BC被切除。答:根據(jù)閉鎖式方向縱聯(lián)保護，功率方向為負得一側(cè)發(fā)閉鎖信號，跳閘條件就是本 端保護元件動作，同時無閉鎖信號。1保護本端元件動作，但有閉鎖信號，故不動 作;2保護本端元件

4、不動作，收到本端閉鎖信號，故不動作；3保護本端元件動作，無閉 鎖信號，故動作；4保護本端元件動作，無閉鎖信號，故動作；5保護本端元件不動作,收到本端閉鎖信號，故不動作；6保護本端元件動作，但有閉鎖信號，故不動作。4、10圖430所示系統(tǒng),線路全部配置閉鎖式方向比較縱聯(lián)保護，在K點短路時,若AB與BC線路通道同時故障 保護將會出現(xiàn)何種情況？靠什么保護動作切 除故障？答:在圖430所示系統(tǒng)中K點短路時，保護2、5得功率方向為負，其余保護得功Ei1234567I”Eie123/456CkE2CkE2率方向全為正。3、4之間停發(fā)閉鎖信號,5處保護向6處發(fā)閉鎖信號,2處保護向1處發(fā)閉鎖信號。由于3、4停

5、發(fā)閉鎖信號且功率方向為正，滿足跳閘條件，因此BC通道得故障將不會阻止保護3、4得跳閘，這正就是采用閉鎖式保護得優(yōu)點。CD通道正常，其線路上保護5發(fā)出得閉鎖信號將保護6閉鎖，非故障線路CD上保 護不跳閘。2處保護判定為反方向不滿足跳閘條件，并且發(fā)閉鎖信號，由于AB通道故障,2處保護發(fā)出得閉鎖信號可能無法傳到1處,而保護1功率方向為正，將 會導(dǎo)致1處得保護誤動作；不過非故障線路得載波通道故障率遠遠低于故障線路，這也就是廣泛采用閉鎖式載波縱聯(lián)保護得原因。4、12輸電線路縱聯(lián)電流差動保護在系統(tǒng)振蕩、非全相運行期間，會否誤動，為什么？答:系統(tǒng)振蕩時，線路兩側(cè)通過同一個電流，與正常運行及外部故障時得情況

6、一樣,差動電流為量值較小得不平衡電流，制動電流較大，選取適當?shù)弥苿犹匦裕?會保證不誤動作。非全相運行時，線路兩側(cè)得電流也為同一個電流，電流縱聯(lián)差動 保護也不誤動作。4、16根據(jù)圖1說明為什么要采用帶有制動作用得差動特性而不選擇不帶制動 線圈得電流差動繼電器特性，它根據(jù)什么條件選定？采用制動特性后,可使繼電器得動作電流隨著實際不平衡電流（如圖1中得曲 線）得增大而自動增大,當不平衡電流達到其最大值時,使繼電器得動作電流與 沒有制動得情況下一致,從而可以保證這時繼電器不會誤動。不平衡電流減小時,動作值也降低,但始終大1res圖1答:不帶制動線圈得電流差動繼電器，其動作電流必須躲過外部短路時最大不

7、平衡 電流進行整定，這相當于按照最極端、最嚴重得情況來整定繼電器。如圖1中直線所示得，該數(shù)值很大，所以繼電器得動作值也很大，這樣雖然能夠保證區(qū)外故 障時不誤動作（安全性）,但同時大大犧牲了內(nèi)部故障時得靈敏度。于不平衡電流,如圖1中得折線。 可見,無論不平衡電流 大還就是小,差動保護都不會誤動。由于動作電流不再始終為最大值,在內(nèi)部短路特性不變得情況下（如圖1中得直線）,可使靈敏度大為提高。如圖1所示,無制 動特性時短路電流必須超過a點時才能制動，而有制動后，在不降低外部短路安全 性得前提下，只要內(nèi)部短路得電流跨越b點,就能夠可靠動作。設(shè)置制動特性后,電流差動繼電器得動作表達式為,動作電流不就是恒

8、定值,而就是隨制動電流得變化而變化得。4、18試述電流相位縱聯(lián)差動保護原理比縱聯(lián)電流差動保護原理得優(yōu)缺點 技術(shù)要求方面得優(yōu)缺點。答:電流相位縱聯(lián)差動保護就是依據(jù)兩端電流相位得差異來甄別區(qū)內(nèi)、障得。在輸電線路正常運行及外部故障時,流過線路兩端得電流為同一個電流,在 電流參考方向均由母線指向被保護線路得情況下,兩側(cè)電流得相位相反,即相位差 為180;而在線路內(nèi)部故障時,兩側(cè)電源均向故障點提供短路電流,所以兩端電流 得相位差取決于兩端電動勢得相位差,一般不超過100。電流相位縱聯(lián)差動保護 由于僅需要比較兩端電流得相位信息,動作情況與電流得大小無關(guān),在模擬式保護 中實現(xiàn)較為方便,并且受TA飽與得影響稍

9、小;其缺點就是兩端電流得相位受分布 電容得影響較大,閉鎖角整定比較困難,閉鎖角過大可能導(dǎo)致內(nèi)部三相短路時拒動 作,而過小時又有可能導(dǎo)致正?；蛲獠抗收锨闆r下誤動作?？v聯(lián)電流差動保護既比較線路兩側(cè)電流得大小,又比較電流得相位,即進行相量比較或瞬時值比較。由于利用了電流得全部信息,并可以采取比率制動等措施,它在可靠性與靈敏性等方面均優(yōu)于電流相位縱聯(lián)差動保護。 此外由于縱聯(lián)電流差 動保護可以分相構(gòu)成,具有天然得選相能力,因此不必與選相元件配合,簡化了邏 輯,提高了可靠性。但與電流相位縱聯(lián)差動保護相比,縱聯(lián)電流差動保護實現(xiàn)較為 復(fù)雜,受TA飽與、斷線得影響也比較大?？v聯(lián)電流差動保護動作性能同樣會受到 輸

10、電線路分布電容得影響,必須采取補償措施來消除其影響。在實現(xiàn)技術(shù)方面,電流相位縱聯(lián)差動保護僅比較線路兩側(cè)電流得相位,可以采 用高頻載波通道中高頻信號得 “有”與“無”來分別代表電流相位得 “正”與“負”,實 現(xiàn)比較簡單,可以用模擬得方法,用操作電流對高頻信號進行調(diào)制?？v聯(lián)電流差動保護既比較大小,又比較電流相位,信息交互量較大,載波通道難 以滿足要求,對電流瞬時值或相量得采集與計算必須借用數(shù)字得方法,并且要求兩 端采樣必須同步,所以實現(xiàn)起來比較困難。4、20什么就是閉鎖角,由什么決定其大小,為什么必須考慮閉鎖角,閉鎖角得大小 對保護有何影響？答:在理想情況下,外部短路時,線路兩側(cè)電流得相位相反（兩

11、側(cè)電流得參考方 向均由母線指向被保護線路）,在采用操作電流正半波發(fā)信得調(diào)制方式下,線路兩 端得發(fā)信機交替發(fā)信,高頻通道中持續(xù)有高頻信號;內(nèi)部短路時兩側(cè)電流得相位基 本相同,兩側(cè)幾乎就是同時在正半波發(fā)信,負半波停止發(fā)信,所以高頻通道中僅有 持續(xù)得高頻信號,相差高頻保護就就是通過判斷高頻通道中高頻信號就是否間斷 來區(qū)分內(nèi)、外部故障得。高頻信號連續(xù),判斷為外部故障,將線路兩端得保護閉鎖,均不跳閘;高頻信號間斷,判斷為內(nèi)部故障,兩側(cè)保護快速跳閘。在實際情況下,由于互感器誤差、線路分布電容、高頻信號傳遞時間等原因,區(qū)外故障時兩側(cè)得收信機收到得高頻信號不連續(xù),會出現(xiàn)一定得間斷,有可能造成 保護得誤動,因此

12、應(yīng)找出外部故障時出現(xiàn)得最大間斷角,并進行閉鎖,這個角就叫 做閉鎖角,表示為。當高頻信號得間斷時間對應(yīng)得電氣角度小于閉鎖角時,就判斷 為區(qū)外故障,可靠將兩側(cè)保護閉鎖,而當高頻信號間斷得角度大于閉鎖角時,才認 為就是內(nèi)部故障,保護才動作,實現(xiàn)外故跳閘。閉鎖角應(yīng)按照躲過區(qū)外故障時可能出現(xiàn)得最大間斷角來整定,最大間斷角主 要由互感器得角度誤差、 序電流濾序器產(chǎn)生得角度誤差、 線路電容電流引起得角 度誤差、高頻信號沿線傳輸需要得延時等因素決定。 電流互感器兩側(cè)二次電流得 最大誤差不超過7；經(jīng)保護裝置中得濾序器及發(fā)信操作回路得角度誤差兩側(cè)不超 過15；高頻信號在輸電線路上傳播,其速度近似為,傳輸?shù)镁€路長度

13、與等值得工頻 角延遲為。因而外部短路時兩側(cè)收到得高頻電流之間得間隔角最小為時,保護不應(yīng)動作,所以要選擇保護得閉鎖角,即一般裕度角取15,可見線路越長閉鎖角越大。閉鎖角越大,外部短路時得安全性越高,越不容易產(chǎn)生誤動,對提高保護得可靠 性有利,但內(nèi)部短路時有可能產(chǎn)生拒動。4、21什么就是相繼動作？為什么會出現(xiàn)相繼動作,出現(xiàn)相繼動作對電力系統(tǒng)有 何影響？答:在輸電線路保護中,一側(cè)保護先動作后跳閘,另一側(cè)保護才能動作得現(xiàn)象,稱為相繼動作。隨著被保護線路得增長,為了保證區(qū)外故障時不誤動作,要求保護得閉鎖角增 大,從而使動作區(qū)域變小,內(nèi)部故障時有可能進入保護得不動作區(qū)。由于在內(nèi)部故 障時高頻信號得傳輸延時

14、對于電流相位超前側(cè)與滯后側(cè)影響就是不同得,對于滯后得N側(cè)來說,超前側(cè)M發(fā)出得高頻信號經(jīng)傳輸延遲后,相當于使兩者之間得相 位差縮小,高頻信號得間斷角增大,有利于其動作,所以N側(cè)就是可以動作得;但對 于超前得M側(cè)來說,N側(cè)發(fā)來得信號經(jīng)延時后相對于加大了兩側(cè)電流得相位差,使M側(cè)感受到得高頻信號得間斷角變得更小,有可能小于整定得閉鎖角,從而導(dǎo) 致不動作。為解決M端不能跳閘問題，當N側(cè)跳閘后，停止發(fā)高頻信號,M側(cè)只能 收到自己發(fā)出得高頻信號,間隔180,滿足跳閘條件隨之也跳閘。 出現(xiàn)相繼動作后,保護相繼動作得一端故障切除得時間變慢。4、2縱聯(lián)保護與階段式保護得根本差別就是什么？ 答:縱聯(lián)保護與階段式保護

15、得根本差別在于,階段式保護僅檢測、反應(yīng)保護安裝處一端得電氣 量，其無延時得速動段（即第I段）不能保護全長,只能保護線路得一部分，另一部分則需要依靠 帶有一定延時得第n段來保護；而縱聯(lián)保護通過通信聯(lián)系，同時反應(yīng)被保護線路兩端得電氣量，無需延時配合就能夠區(qū)分出區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障,因而可以實現(xiàn)線路全長范圍內(nèi)故障得無時 限切除。4、5通道傳輸?shù)眯盘柗N類、通道得工作方式有哪些？答:在縱聯(lián)比較式保護中,通道中傳送得信號有三類,即閉鎖信號、允許信號與跳閘信號。在縱 聯(lián)電流差動保護中,通道中傳送得就是線路兩端電流得信息,可以就是用幅值、相角或?qū)嵅俊?虛部表示得相量值,也可以就是采樣得到得離散值。在縱聯(lián)電流相位差動保護中,通道中傳送得就是表示兩端電流瞬時值為正（或負）得相位信息,例如,瞬時值為正半周時有高頻信息,瞬時 值為負半周時無高頻信息,檢測線路上有高頻信息得時間,可以比較線路兩端電流得相