《繼電保護原理》課后答案

1、繼電保護原理課后答案電氣F1201王小輝繼電保護原理復習資料（課后習題選）第一章概述1-1什么是故障、異常運行方式和事故？電力系統(tǒng)運行中，電氣元件發(fā)生短路、短線是的狀態(tài)均視為故障狀態(tài)；電氣元件超 出正常允許工作范圍，但沒有發(fā)生故障運行，屬于異常運行方式，即不正常工作狀態(tài)； 當電力系統(tǒng)發(fā)上故障和不正常運行方式時，假設不及時處理或處理不當，那么將引發(fā)系統(tǒng) 事故，事故是指系統(tǒng)整體或局部的工作遭到破壞，并造成對用戶少供電或電能質量不 符合用電標準，甚至造成人身傷亡和電氣設備損壞等嚴重后果。故障和異常運行方式 不可以防止，而事故那么可以防止發(fā)生。1-2常見故障有哪些類型？故障后果表現(xiàn)在哪些方面？常見鼓掌

2、是各種類型短路，包括相間短路和接地短路。止匕外，還有輸電線路斷線，旋 轉電機、變壓器同一相繞組匝間短路等，以及由以上幾種故障組合成復雜的故 障。q故障后果會是故障設備損壞或燒毀；短路電流通過非故障設備產(chǎn)生熱效應和力效 應，使非故障元件損壞或算短使用壽命;造成系統(tǒng)中局部地區(qū)電壓值大幅度下降，破壞 電能用戶正常工作，影響產(chǎn)品質量，破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠之間并聯(lián)運行穩(wěn)定性, 使系統(tǒng)發(fā)生震蕩，從而使事故擴大，甚至是整個電力系統(tǒng)瓦解。1-3什么是住保護、后備保護和輔助保護？遠后備保護和近后備保護有什么區(qū)另U?一般把反響被保護元件嚴重故障、快速動作于跳閘的保護裝置稱謂主保護0在主保 護系統(tǒng)失效時起備用作用

3、的保護裝置成為后備保護。當本元件主保護拒動，由本元件 另一套保護裝置作為后備保護，這種后備保護是在同一安裝處實現(xiàn)的，稱為近后備保 護。遠后備保護對相鄰元件保護各種原因的拒動均能起到后備保護作用。輔助保護是為 了補充主保護和后備保護的缺乏而增設的簡單保護。1 4繼電保護裝置的人 物及其 基本要求是什么？繼電保護裝置的任務:(1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除；(2)反響電氣元件不正常運行情況,并根據(jù)不正常運行情況的種類和電氣元件維 護條件，發(fā)出信號。(3)繼電保護裝置還可以和電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合?；疽螅核賱?性、選擇性、靈敏性、可靠性。1-5繼電保護基本原理是什么

4、？繼電保護的基 本原理 是根據(jù)電力系統(tǒng)故障時電氣量通常發(fā)生較大變化，偏離正常運行范圍，利用故障電氣 量變化的特征可以構成各種原理的繼電保護。第二章互感器及變換器2-1電流繼電器TA常用的接線方式有哪些？完全星形接線、不完全星形接線、兩相電流差接線、一相式接線。2-3電流互感器 的精準度級有幾級？和二次側負荷有什么關系？電流互感器準確度級有0.2, 1.0,3。10, B級，由于TA誤差與二負荷有關，故同一 臺TA在使用不同準確度級時有不同的額定容量，或者說帶符合越大，其準確度級越 低。一1電氣F1201王小輝2.o 1電流互感器使用考前須知j ocj n com(1)電流互感器在工作時其二次側

5、不允許開路；(2)電流互感器的二次側有一端必須接地;(3)電流互感器在連接時，必須注意端子的極性。2-02電壓互感器使用注意 事項？(1)電壓互感器在工作時其二次側不允許短路；(2)電壓互感器二次側有一端 必須接地；(3)電壓互感器在連接時，也要注意其端子的極性。2.03常用變換器的種類？電 壓變換器(UV)；電流變換器(UA)；電抗變換器(UX)。變換器輸出均為電壓 信號。第三章電網(wǎng)相間短路的電流電壓保護3 .2什么叫做保護的最大和最小運行方式，確定最大和最小運行方式時應該考慮 哪些因素？當電力系統(tǒng)運行方式和故障類型改變時，短路電流Ik將隨之改變。對每一套保 護 裝置來講，通過該保護裝置的短

6、路電流為最大的方式稱為系統(tǒng)最大運行方式；而短路 電流為最小的方式那么稱為系統(tǒng)最小運行方式。對于不同安裝地點的保護裝置，應根據(jù) 網(wǎng)絡接線的實際情況選取最大運行方式和最小運行方式。子啊系統(tǒng)最大運行方式下發(fā) 生三相短路故障時，通過保護裝置的短路電流最大；而在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩 相短路故障時，通過保護裝置的短路電流最小。3-3在計算無時限電流速斷保護和帶時限電流速斷保護的動作電流時，為什么不 考 慮負荷的自啟動系數(shù)和繼電器的返回系數(shù)？因為無時限電流速斷保護和帶時限電流速斷保護的整定計算公式中，動作電流 Iop=Krel*13kmax使用最大運行方式下三相短路電流來整定，與負荷的自啟動電流 和返回

7、電流相比擬，后者可以忽略不計，因為可以不考慮自啟動系數(shù)和繼電器返回 系數(shù)。3-4什么叫做線路過電流保護？，線路過電流保護包括定時限過電流保護和反時限過電流保護。反時限過流保護 動 作時間與故障電流大小成反比，其他特點同定時限過流保護相同。3-7采用電流、電壓聯(lián)鎖保護為什么能提高電流保護的靈敏系數(shù)？電流電壓聯(lián)鎖速斷保護按躲過線路末端短路故障來整定，通常保護裝置按某一主要 運行方式下電流元件和電壓元件保護范圍相等的條件整定計算，這樣整定不僅保證保 護的選擇性，在最大、最小運行方式下，其保護范圍比單獨的電流速斷保護或電壓速 斷保護范圍要大，即提高了保護的靈敏系數(shù)。3 8比擬電流、電壓保護第I、II、

8、III段的靈敏系數(shù)，哪一段保護的靈敏系數(shù)最好 和保護范圍最長？為什么？電流電壓保護第I段保護即無時限電流速斷保護,其靈敏度系數(shù)隨運行方式變化 而 變化，靈敏系數(shù)和保護范圍最小。第n段保護即帶時限電流速斷保護，其靈敏系數(shù)有 所提高，保護范圍延伸到下級電路一局部，但當相鄰線路阻抗很小時，其靈敏系數(shù)也 可能達不到要求。第ni段保護即定時限過電流保護，其靈敏系數(shù)一般最高，可以保護 本級線路全長，并作為相鄰線路的遠后背保護。3-9有什么方法提高相間短路電流、電壓保護中第I、II、III段的靈敏系數(shù)?它為什么可以提高靈敏度系數(shù)?相間短路電流保護第I段無時限電流速斷保護的靈敏系數(shù)受系統(tǒng)運行方式影響最 大，運

9、行方式變化大，那么靈敏系數(shù)可能不滿足要求?？刹捎玫贖段帶時限電流速斷 保護提高其靈敏2電氣F1201王小輝系數(shù)，但當相鄰電路阻抗很小時，靈敏系數(shù)也可能不滿足要求。可采用電流電壓聯(lián) 鎖速斷保護提高其靈敏系數(shù)，但是當運行方式改變較大時，靈敏系數(shù)也要減小。第HI 段過電流保護的靈敏系數(shù)一般都能夠滿足要求，但是在長距離、重負荷的輸電線路上 往往不能夠滿足要求。3-01中間繼電器的作用？中間繼電器的作用是在繼電保護裝置和自動裝置中用以增加觸點數(shù)量和容量。所 以該類型繼電器一般有多對觸點，其觸點容量也比擬大。3 02二次接線圖種類？原理接線圖、展開接線圖、安裝接線圖。第四章電網(wǎng)相間短路的方向電流保護4.1

10、過電流保護和電流速斷保護在什么情況下需要裝設方向元件？試舉例說明？在兩側電源輻射形網(wǎng)絡或電源環(huán)形電網(wǎng)的情況下，為實現(xiàn)選擇性，過流保護和電 流速斷保護應加裝方向元件。一般來說,接入同一變電所母線上的雙側電源線路上的過流保護，動作時限長者可 不裝設方向元件，而動作時限短者或相等者那么必須裝設方向元件。4.5在方向過電流 保護中為什么要采用按相啟動？在電網(wǎng)中發(fā)生不對稱短路時，非故障相仍有電流流過,此電流稱為非故障相電流， 非故障相電流可能使非故障相功率元件發(fā)生誤動作。采用直流回路按相啟動接線， 將同名各相電流元件和同名功率方向元件動合觸點串聯(lián)后，分別組成獨立的跳閘回 路，這樣可以消除非故障相電流影響

11、，因為反向故障時，故障相方向元件不會動 作，非故障相電流元件不會動作，所以保護不會誤跳閘。4.6為什么方向過電流保護在相鄰保護間要實現(xiàn)靈敏系數(shù)配合？在同方向的保護，它們的靈敏系數(shù)應該相互配合。方向過流保護通常作為下一段線 路的后備保護，為保證裝置動作的選擇性，應使第一段線路保護動作電流大于后一段 線路保護的動作電流，即沿同一保護方向，保護裝置的動作電流，從距離電源最遠處 逐級增大，這稱為與相鄰線路保護靈敏系數(shù)配合。第五章電力系統(tǒng)的接地保護5.1為什么反響接地短路的保護一般要用零序分量而不是其他序分量？因為只有發(fā) 生接地故障時短路電流中才會出現(xiàn)零序分量，利用零序分量構成接地保護有較大的優(yōu) 越性。

12、由于對稱、平衡的三相系統(tǒng)不會出現(xiàn)零序分量，故零序電流保護的整定值不需 要躲過電力系統(tǒng)的振蕩電流、三相短路電流和最大負荷電流，因此零序電流保護的整 定值較小，從而可以提高保護的靈敏性。5-2什么是中性點非直接接地系統(tǒng)？在此網(wǎng)絡中發(fā)生單相接地故障時，出現(xiàn)的零序 電壓和零序電流有什么特點？它與中性點直接接地系統(tǒng)中，接地故障時出現(xiàn)的零序電 壓和零序電流在大小、分布及相位上都有什么不同？中性點非直接接地電網(wǎng)是指中性點不接地電網(wǎng)或中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)。中 性點5-3在中性點直接接地系統(tǒng)中,接地保護有哪些？它們的基本原理是什么？在中性點直接接地電網(wǎng)中，接地保護裝置有三段式零序電流保護和三段式方 向電流保

13、護。5 4為什么零序電流速斷保護的保護范圍比反響相間短路的電流速斷保護的保 護 范圍長而且穩(wěn)定、靈敏系數(shù)高？，3電氣F1201王小輝零序電流速斷保護和相間短路電流速斷保護都是按被保護線路末端最大短路電流 整定，按被保護線路末端最小短路電流校驗靈敏系數(shù)。而發(fā)生單相短路時310比三相 短路I3max要小得多。所以線路末端接地短路的零序電流差異要比相間短路電流差異 大得多，因為零序電流速斷保護的保護范圍比反響相間短路的電流速斷保護的保護范 圍長而且穩(wěn)定、靈敏系數(shù)高。5-6中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，單相故障的特點及保護方式如何確定？中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，一般采用過補償方式，通過故障線路保護安裝

14、處的 電流為補償以后的感性電流。此電流在數(shù)值上很小，在相位上超前UO, 90。，非故障 相線路容性電流與U0的關系相同，因此在過補償情況下，不能采用零序電流保護和 零序方向電流保護?？梢圆捎闷渌順嫵杀Ｗo。5 7什么是欠補償、過補償及完全補償？采用哪種補償方式較好？為什么?（1）欠補償：表示消弧線圈的電感電流缺乏以完全補償電容電流，故障點殘留為 容性電流；（2）（2）全補償：表示消弧線（2）全補償：表示消弧線（2）全補償：表示消弧線（2）全補償：表示消弧線的電感電流恰好完全補償電容電流，故障點殘留為非（3）過補償:表示消弧線圈的電感電流大于電容電流，故障點殘留為感性電流；完 全補償時，正是串

15、聯(lián)諧振的條件，容易產(chǎn)生過電壓。欠補償在運行時局部線路可能退 出運行，形成全補償，產(chǎn)生較大中性點電壓偏移，引起零序回路中產(chǎn)生嚴重的鐵磁諧 振過電壓。因此在中性點經(jīng)消弧線圈接地時采用過補償。5.8在中性點不接地系統(tǒng)中，采用有選擇性零序電流保護，在接地故障時，它是靠 什么電流動作的？當被保護線路本身無法接地故障時，它應躲過多大電流才能保證不 動作？在中性點不接地系統(tǒng)中采用有選擇零序電流保護，在接地故障時流經(jīng)故障線路保護 的3倍零序電流作為所有其他非故障線路3倍零序電流之和，作為啟動電流。當被保 護線路本身無接地故障時，流經(jīng)它本身的只是自身的3倍零序電流，只要躲 過自身3 倍零序電流即可保證零序電流不

16、動作。5 9什么是絕緣監(jiān)視，作用如何，如何實現(xiàn)？絕緣監(jiān)視裝置是裝設在發(fā)電廠或變電所母線上檢查單相接地的監(jiān)視裝置。它利用中 性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時出現(xiàn)的零序電壓，發(fā)出告警信號。當電網(wǎng)中任一線路 發(fā)生單相接地,全電網(wǎng)都會出現(xiàn)零序電壓，因此它發(fā)出的是無選擇性信號，需要運行 人員依次斷開每條線路，并繼之以自動重合閘，將斷開線路投入。當斷開某條線路零 序電壓信號消失，那么這條線路就是故障線路。5-11零序電流保護由那幾局部組成？零序電流保護有什么優(yōu)點？零序電流保護 主 要由零序電流（電壓）濾過器、電流繼電器和零序方向繼電器三局部組成。采用三段 式零序電流保護。（1）零序電流保護靈敏系數(shù)高，動作時間

17、短；（2）零序電流保護受系統(tǒng)運行方 式變化影響小；（3）零序電流保護不受系統(tǒng)發(fā)生不正常運行狀態(tài)的影響。5-12中性點直接接地系統(tǒng)零序電流保護的時限特性和相間電路電流保護的時限特性有什么不同？為什么？零序電流保護的時限特性與相間電路保護時限性相同，都是按階梯原那么整定的。但 對于Yd接線的變壓器電網(wǎng)，d側無零序電流，所以時限起點從Y側變壓器開始至保 護安裝處，顯然比相間短路時從變壓器d側開始至保護安裝處時間要短多了，因此零 序電流保護動作時限縮短了。14零序電流方向保護與綜合重合閘配合使用時應該注意什么問題？4電氣F1201王小輝在綜合自動重合閘動作過程中將出現(xiàn)非全相運行狀態(tài)，再考慮系統(tǒng)兩側的電

18、機發(fā)生 搖擺，那么可能出現(xiàn)很大的零序電流，因此影響零序電流保護正常工作。這時必須增大 保護動作值或在重合閘過程中使之短時退出運行，待全相運行后再投入運行。5-01零 序分量的特點？(1)故障點處的零序電壓最高，網(wǎng)絡中距離故障點越遠零序電壓越低；(2)零序電流由零序電壓產(chǎn)生，當忽略回路電阻時，零序電流超前零序電壓90o ； (3)從任一保護安裝出零序電壓與零序電流之間關系看，母線A上零序 電流電壓實際上是從該點到零序網(wǎng)絡中性點之間零序阻抗上的電壓降；零序電流的分布和大小，又電網(wǎng)中線路的零序阻抗和中性點接地的變壓器的零序阻抗及中性點接地變壓器的數(shù)目和位置決定；(5)在故障線路上，正序功率方向是從電源指向故障點的，而零序功率的方向那么 與之相反，是由故障點向變壓器中性點傳播的，所以故障點的零序功率 最大。第六章電網(wǎng)的距離保護1什么叫距離保護？它與電流保護的主要區(qū)別是什么？距離保護是指反響保護 安裝處至故障點的距離，并根據(jù)這一距離的遠近而確定保護動作時限的一種保護裝置。它與電流保護相比優(yōu)點是在多電源的復雜電網(wǎng)中可以有選擇性的切除故障，而且有 足夠的快速性和靈敏性；缺點是可靠性不如電流保護，距離保護受各種因素影響，在 保護中要采取各種防止這些影響的措施，因此使整套保護裝置比擬復雜。6-2比擬方向阻抗繼電器、偏移特性阻抗繼電器、全阻抗繼電器在構成原那么上由 什么區(qū)別？三種圓