繼電保護(hù)簡(jiǎn)答題

三、簡(jiǎn)答題（共32分）

1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（8分）

2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為35/300要使簪向阻抗繼

電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不能超過多少？（設(shè)心?！?75。）*分）

3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工

作電流、拐點(diǎn)電流？（8分）

4、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？（8分）

三、簡(jiǎn)答題（共32分）

1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（8分）

答：所謂主保護(hù)是指能以較短時(shí)限切除被保護(hù)線路（或元件）全長(zhǎng)上的故障的保護(hù)裝置。

（2分）

考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動(dòng)而配置的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。（2分）

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。（2

分）

當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動(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。（2分）

2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為35N30°O,要使該方向阻抗繼

電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不能超過

多少？（設(shè)以切=75。）生分）

答：為了使該方向用抗繼電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，

其對(duì)應(yīng)于外=30。時(shí)的動(dòng)作阻抗乙,最大不能超過

3.5C,（3分）

又知其9如=75。，如圖所示，整定阻抗最

大不能超過以I=3.5/CO8（75一陰=4.95。

（5分）

3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工

作電流、拐點(diǎn)電流？（8分）

答：比率制動(dòng)特性是指繼電器的動(dòng)作電流和繼電器的制動(dòng)電流的關(guān)系特性。（2分）

K?

、res.max-,,

如圖，最大制動(dòng)比皿皿（2分）g點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流&稱為最小

動(dòng)作電流；（2分）相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)電流’皿率稱為稱為拐點(diǎn)電流。（2分）

答：不平衡電流產(chǎn)生的原因是：

1、變壓器兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致（2分）；

2、變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭（2分）；

3、電流互感器有傳變誤差（2分）；

4、變壓器的勵(lì)磁電流（2分）。

三、簡(jiǎn)答題（共32分）

1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（8分）

2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為35/30。要使簪向阻抗繼

電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不能超過多少？（設(shè)勿加=75。）豬分）

3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工

作電流、拐點(diǎn)電流？

4、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？（8分）

三、簡(jiǎn)答題（共32分）

1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（8分）

答：所謂主保護(hù)是指能以較短時(shí)限切除被保護(hù)線路（或元件）全長(zhǎng)上的故障的保護(hù)裝置。

（2分）

考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動(dòng)而配置的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。（2分）

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。（2

分）

當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動(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。（2分）

3.5Z30°Q,

2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為要使該方向阻抗繼

電器在正常運(yùn)行時(shí)不對(duì)作，則整定阻抗最大不能超過

多少？（設(shè)=75°）小分）

答：為了使該方向用抗繼電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作,

其對(duì)應(yīng)于處”二30。時(shí)的動(dòng)作阻抗最大不能超過

3.5C,（3分）

又知其8M=75°,如圖所示，整定阻抗最

30°

大不能超過友l=3.5/8S*-3（n=4.95。（5分）

3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工

作電流、拐點(diǎn)電流？（8分）

答：比率制動(dòng)特性是指繼電器的動(dòng)作電流和繼電器的制動(dòng)電流的關(guān)系特性。（2分）

rev.max-f

如圖，最大制動(dòng)比wmax（2分）g點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流人”min稱為最小

動(dòng)作電流；（2分）相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)電流‘小出稱為稱為拐點(diǎn)電流。（2分）

答：不平衡電流產(chǎn)生的原因是：

1、變壓器兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致（2分）;

2、變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭（2分）；

3、電流互感器有傳變誤差（2分）；

4、變壓器的勵(lì)磁電流（2分）。

三、簡(jiǎn)答題（共32分）

1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（16分）

2、零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在

那種情況下起作用？（16分）

1.繼電保護(hù)裝置是什么？其基本任務(wù)是什么？

答：能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或者不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出

信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。

基本任務(wù)是：自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)

遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。

反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。

2.繼電保護(hù)裝置的組成？

答：繼電保護(hù)裝置中的基本組成元件——繼電器（一種當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)

到一定值時(shí)，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件。）

傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的組成

測(cè)量部分：測(cè)量被保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的電氣量，并與整定值比較，從而判斷是否啟動(dòng)保護(hù)。

邏輯部分：根據(jù)各測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)等判斷被保護(hù)設(shè)備的工作狀態(tài)。

執(zhí)行部分：完成保護(hù)所承擔(dān)的任務(wù)，如跳閘、發(fā)告警信號(hào)等。

3.試述對(duì)繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求的內(nèi)容：

答：選擇性：

X保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證

系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。

派主保護(hù)：正常情況下，有選擇性切除故障

?但存在主保護(hù)不能夠隔離故障元件的可能性，如斷路器拒動(dòng)

X后備保護(hù)：主保護(hù)不能切除故障時(shí)起作用

-遠(yuǎn)后備：在遠(yuǎn)處（變電站）實(shí)現(xiàn)，性能比較完善，但其動(dòng)作將擴(kuò)大停電范圍。

?近后備：在主保護(hù)安裝處實(shí)現(xiàn)，要同時(shí)裝設(shè)必要的斷路器失靈保護(hù)。

速動(dòng)性：

X力求保護(hù)裝置能夠迅速動(dòng)作切除故障

?提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性

?暫態(tài)穩(wěn)定等面積定則極限切除時(shí)間

?高壓/超高壓輸電線路保護(hù)

?減輕對(duì)設(shè)備、用戶的損害

X對(duì)繼電保護(hù)的速動(dòng)性，不同情況有不同的要求（工程實(shí)際的考慮）

?切除故障時(shí)間：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間十?dāng)嗦菲鲃?dòng)作時(shí)間。

?快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：0.01-0.04s

?斷路器動(dòng)作時(shí)間：0.02?0.06s

靈敏性：

對(duì)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。用靈敏度系數(shù)Kw衡量，

主要取決于被保護(hù)元件和電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行方式,一般用故障特征計(jì)算值A(chǔ)N

與整定的動(dòng)作值D”的比值表示，Ksen=DgJDzd0保護(hù)裝置在預(yù)期最不利的情

況下，仍能可靠動(dòng)作，就要求有足夠的靈敏度裕度。

可靠性：

※不拒動(dòng)和不誤動(dòng)

?不拒動(dòng)一該動(dòng)時(shí)動(dòng)作

?不誤動(dòng)--不該動(dòng)時(shí)不動(dòng)作

X可靠性主要指保護(hù)裝置本身的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平。

X提高保護(hù)裝置不誤動(dòng)的可靠性和不拒動(dòng)的可靠性的措施常常是相互矛盾的。

?電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負(fù)荷性質(zhì)不同，誤動(dòng)和拒動(dòng)的危害程度也有所不同,應(yīng)分別對(duì)待。

?系統(tǒng)容量大，各部分電氣聯(lián)系緊密的

?保護(hù)誤動(dòng)影響較小，而拒動(dòng)影響巨大，要提高不拒動(dòng)可靠性

?各部分聯(lián)系薄弱的，或者負(fù)荷很重要

?保護(hù)誤動(dòng)造成損失巨大，而拒動(dòng)可以通過后備保護(hù)修正，提高不誤動(dòng)的可靠性。

概念；故障切除總時(shí)間；靈敏系數(shù)。

第二章電網(wǎng)的電流、電壓保護(hù)和方向性電流、電壓保護(hù)

第一節(jié)單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流、電壓保護(hù)

1.什么是繼電特性？

答:無論起動(dòng)和返回，繼電器的動(dòng)作都是明確干脆的,它不可能停留在某一個(gè)中間位置，

這種特性我們稱之為“繼電特性”。

2.繼電器的返回系數(shù)定義？

答：返回電流與起動(dòng)電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)，可表示為

鼠=4=0.85?0.9…

"T,恒小丁1。

1kact

3.系統(tǒng)最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式？

7-7

答：最大運(yùn)行方式：短路電沆為最大的方式SS.min

Zr.=Zo

最小運(yùn)行方式：短路電流為最小的方式SSmax

4.電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍？

答：電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，其保護(hù)范圍隨運(yùn)行方式而改變，一般為保護(hù)線路的

85%。（只能保護(hù)線路的一部分）。

5.過流保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)？

答：為了保證保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末

K

端發(fā)生兩相短路時(shí)，具有足夠的反應(yīng)能力。這個(gè)能力用靈敏系數(shù)”〃來衡量。

_保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的計(jì)算值

口保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù)

J^k.B-.minK>13^1.5

act.2Sen

6.什么是階段式電流保護(hù)？

答：通常為三段式保護(hù)：電流速斷；限時(shí)電流速斷；定時(shí)限過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階

段式電流保護(hù)（電流速斷和限時(shí)電流速斷為“主保護(hù)”，定時(shí)限過電流保護(hù)為“后備保護(hù)”。）

7.三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算

第二節(jié)電網(wǎng)相間短路的方向性電流、電壓保護(hù)

1.方向性電流保護(hù)的工作原理？

答：雙側(cè)電源供電情況下，誤動(dòng)作的保護(hù)都是在自己所保護(hù)的線路反方向發(fā)生故障時(shí)，

由對(duì)側(cè)電源供給的短路電流所引起的。對(duì)誤動(dòng)作的保護(hù)而言，實(shí)際短路功率的方向照例

都是由線路流向母線。顯然與其所應(yīng)保護(hù)的線路故障時(shí)的短路功率方向相反。因此，為

了消除這種無選擇的動(dòng)作，就需要在可能誤動(dòng)作的保護(hù)上增設(shè)一個(gè)功率方向閉鎖元件,

該元件只當(dāng)短路功率方向由母線流向線路時(shí)動(dòng)作，而當(dāng)短路功率方向由線路流向母線時(shí)

不動(dòng)作，從而使繼電保護(hù)的動(dòng)作具有一定的方向性。

2.功率方向繼電器的基本要求？

答：①明確方向性：正方向故障可靠動(dòng)作，反方向故障可靠不動(dòng)作：②足夠靈敏性

3.何謂90°接線方式？

答：所謂的90°接線方式是指在三相對(duì)稱情況下，當(dāng)時(shí)，加入繼

電器的電流如/八與電壓Usc的相位差90°。；

儼口

第三節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序電流及方向保護(hù)

1.中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序參數(shù)特點(diǎn)？

答：①故障點(diǎn)零序電壓最高，距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)零序電壓越低；②零序電流超前于零序電壓，

分布取決于線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關(guān);

③故障線路，兩端零序功率的方向與正序功率的相反；④由保護(hù)安裝點(diǎn)到到零序網(wǎng)絡(luò)中性

點(diǎn)之間的零序阻抗決定，與被保護(hù)線路的零序阻抗及故障點(diǎn)的位置無關(guān)；⑤系統(tǒng)運(yùn)行方式

變化時(shí)，只要送電線路和中性點(diǎn)接地變壓器數(shù)目不變，零序阻抗和零序網(wǎng)絡(luò)就不變。

2.零序電壓、電流分量的提??？

答：零序電壓分量的提取：①用三個(gè)單相式電壓互感器；②用三相五柱式電壓互感器（一

次繞組接成星型并將中性點(diǎn)接地，二次繞組接成開口三角形）；③當(dāng)發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)經(jīng)電壓

互感器或消弧線圈接地時(shí),從它的二次繞組中也能夠取得零序電壓;④在集成電路保護(hù)中，

由電壓形成回路取得三個(gè)相電壓相加，也可以從內(nèi)部合成零序電壓。

零序電流分量提?。翰捎萌嚯娏骰ジ衅鳎ㄈ嘈切谓泳€方式中，在口線所流過的電流即為

零序電流）。

第四節(jié)中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的零序電壓、電流及方向保護(hù)

1.中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)中單相接地故障時(shí)的電流電壓有什么特點(diǎn)？

答：①全系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓；②非故障的元件上有零序電流，其值等于本身的對(duì)地電容

電流，電容性無功功率的方向?yàn)槟妇€流向線路；③故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障

元件對(duì)地電容電流之和，數(shù)值一般較大，電容性無功功率為線路流向母線。

2.中性點(diǎn)加裝消弧線圈的作用是什么？采用什么補(bǔ)償方式？為什么？

答：中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈的目的是利用消弧線圈的感性電流補(bǔ)償接地故障時(shí)的容性電流，使

接地故障電流減少。

補(bǔ)償方式：

①完全補(bǔ)償：最有利于消除故障點(diǎn)電弧，但容易引起串聯(lián)諧振過電壓，不宜采用

②欠補(bǔ)償：當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化某個(gè)元件被切除或發(fā)生故障跳閘時(shí)，電容電流

將減少，同樣可能引起諧振過電壓；

③過補(bǔ)償：補(bǔ)償后殘余電流是感性的，采用這種方法不可能發(fā)生串聯(lián)諧振過電

壓，在實(shí)際中應(yīng)用最廣。

第三章電網(wǎng)的距離保護(hù)

1.距離保護(hù)的概念？

答：距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定

動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。

2.阻抗繼電器的概念？其構(gòu)成方式？什么是單相補(bǔ)償式阻抗繼電器？阻抗繼

電器的主要?jiǎng)幼魈匦杂心男?/p>

答：阻抗繼電器是距離保護(hù)裝置的核心元件，其主要作用是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間

的阻抗，并與整定值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。

阻抗繼電器按其構(gòu)成方式可分為單相補(bǔ)償式和多相補(bǔ)償式。

單相補(bǔ)償式阻抗繼電器是指加入繼電器的只有一個(gè)電壓U,（可以是相電壓或線電壓）和一

個(gè)電流〃（可以是相電流或兩相電流之差）的阻抗繼電器，Uj和//的比值稱為繼電器的

測(cè)量阻抗。

ZJjEPZJ.=—

Ij

全阻抗繼電器的特性：以B點(diǎn)（繼電器安裝點(diǎn)）為圓心，以整定阻抗Z/為半徑所作的一個(gè)

圓；方向阻抗繼電器的特性是以整定阻抗為直徑而通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一個(gè)圓，圓內(nèi)為動(dòng)作

區(qū)，圓外為不動(dòng)作區(qū)：偏移特性的阻抗繼電器的特性是當(dāng)正方向的整定阻抗為Z”時(shí)，同時(shí)

向反方向偏移一個(gè)aZ3,式中0<4<1,圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為不動(dòng)作區(qū)。

3.單相補(bǔ)償式阻抗繼電器在距離保護(hù)中廣泛采用的相間短路和接地故障的接

線方式是什么？

答：相間短路：①接線；②+30°接線，一般很少采用；③—30°接線，很少采用。接地

短路：相電壓和具有K3/o補(bǔ)償?shù)南嚯娏鹘泳€。

第四章輸電線縱聯(lián)保護(hù)（縱聯(lián)保護(hù)、高頻保護(hù)、微波保護(hù)）

1.什么是縱聯(lián)保護(hù)？

答：輸電線的縱聯(lián)保護(hù)，就是用某種通信通道將輸電線兩端或各端（對(duì)于多端線路）的

保護(hù)裝置縱向連接起來，將各端的電氣量（電流、功率的方向等）傳送到對(duì)端，將各端

的電氣量進(jìn)行比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷

被保護(hù)線路。

2.高頻通道的組成？

答：高頻保護(hù)是以輸電線載波通道作為通信通道的縱聯(lián)保護(hù)。

組成：①阻波器：阻波器是由一電感線圈與可變電容器并聯(lián)組成的回路。②結(jié)合電容器；

③連接濾波器：由一個(gè)可調(diào)空心變壓器和連接到高頻電纜側(cè)的電容器組成；④高頻收、

發(fā)信機(jī)。

高頻通道的工作方式可分為經(jīng)常無高頻電流（即所謂故障時(shí)發(fā)信）和經(jīng)常有高頻電流（即所

謂長(zhǎng)期發(fā)信）兩種方式。在這兩種工作方式中，以其傳送的信號(hào)性質(zhì)為準(zhǔn)，又可以分為傳送

閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)三種類型。

3、高頻閉鎖方向保護(hù)的基本原理？

答：高頻閉鎖方向保護(hù)，是以高頻通道經(jīng)常無電流而在外部故障時(shí)發(fā)已閉鎖信號(hào)的方式構(gòu)成

的。此閉鎖信號(hào)由短路功率方向?yàn)樨?fù)的一端發(fā)出，這個(gè)信號(hào)被兩端的收信機(jī)所接收，而把保

護(hù)閉鎖，故稱為高頻閉鎖方向保護(hù)。其工作原理：是利用非故障線路的一端發(fā)出閉鎖該線路

兩端保護(hù)的高頻信號(hào)，而對(duì)于故障線路兩端則不需要發(fā)出高頻信號(hào)使保護(hù)動(dòng)作于跳閘，這樣

就可以保證在內(nèi)部故障并伴隨有通道的破壞時(shí)（例如通道所在的一相接地或是斷線），保護(hù)

裝置仍然能夠正確地動(dòng)作。

第五章自動(dòng)重合閘

1.試述自動(dòng)重合閘的優(yōu)缺點(diǎn)？

答：優(yōu)點(diǎn)：①大大提高供電可靠性；②重合閘成功，有利于提高電刀系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定

性；③在規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)中，考慮了重合閘的作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，節(jié)約投資；

④對(duì)斷路器的誤動(dòng)作，可以起到糾正作用。

缺點(diǎn)：①使電力系統(tǒng)又一次受到故障沖擊，并可能降低系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；②惡化了

斷路器的工作條件，因?yàn)閿嗦菲髟诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)連續(xù)切斷兩次短路電流

2.重合閘的啟動(dòng)方式？

答：采用由控制開關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原則來起動(dòng)重合閘。

3.重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則？

答：1、單側(cè)電源線路的三相重合閘：

原則上越短越好，但應(yīng)力爭(zhēng)重合成功，保證：（1）故障點(diǎn)電弧熄滅、絕緣恢復(fù)；（2）

斷路器觸頭周圍絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)及消弧室重新充滿油，準(zhǔn)備好重合于永久性故障時(shí)能再次跳

閘，否則可能發(fā)生DL爆炸，如梟采用保護(hù)裝置起動(dòng)方式，還應(yīng)加上DL跳閘時(shí)間。

2、兩側(cè)電源線路的三相重合閘：

除上述要求外，還須考慮時(shí)間配合，按最不利情況考慮：本側(cè)先跳，對(duì)側(cè)后跳。

第六章電力變壓器的繼電保護(hù)

1.試述變壓器的故障類型、不正常運(yùn)行狀態(tài)及相應(yīng)的保護(hù)方式；

答：派變壓器的內(nèi)部故障可以分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障兩種

?油箱內(nèi)故障：繞組的相間短路、接地短路；匝間短路；鐵心的燒損

?油箱外故障：套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路

X變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)

?變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點(diǎn)過電壓；過負(fù)

荷，漏油等引起的油面降低；變壓器的過勵(lì)磁。

※變壓器的保護(hù)方式

?變壓器的內(nèi)部故障

（1）瓦斯保護(hù)：反應(yīng)于油箱內(nèi)所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。

?輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)

?重瓦斯動(dòng)作于跳開各電源側(cè)斷路器

（2）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)

保護(hù)變壓器內(nèi)部的繞組、套管及引出線上的故障；動(dòng)作后均跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器

X變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)

?外部相間短路引起的過電流

?過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、負(fù)序電流

保護(hù)及單相式低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、阻抗保護(hù)

?外部接地短路引起的過電流

?零序電流保護(hù)

?過負(fù)荷保護(hù)

?作用于信號(hào)，必要時(shí)自動(dòng)減負(fù)荷或跳閘

?過勵(lì)磁保護(hù)

?在允許范圍內(nèi)作用于信號(hào)，否則動(dòng)作于跳閘

?其它保護(hù)——油溫、冷卻系統(tǒng)故障等

2.勵(lì)磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的？有何特點(diǎn)？變壓器差動(dòng)保護(hù)中怎樣克服

勵(lì)磁涌流的影響？

答：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)很大的勵(lì)磁電流（又稱為

勵(lì)磁涌流）。特點(diǎn)：①包含有大量的非周期分量，使涌流偏向時(shí)間軸一側(cè)；②包含有大量

的高次諧波，而且以二次諧波為主；③波形之間出現(xiàn)間斷——有間斷角°.

克服勵(lì)磁涌流的影響：①采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器；②鑒別短路電流和勵(lì)磁

涌流波形的差別；③利用二次諧波制動(dòng)等

3、變壓器差動(dòng)保護(hù)中，產(chǎn)生不平衡電流的原因有哪些？

答：①、由變壓器勵(lì)磁涌流/八所產(chǎn)生的不平衡電流：②由變壓器前側(cè)電流相位不同而產(chǎn)

生的不平衡電流；③由計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流；④由兩側(cè)電流互感

器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流：⑤由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流；

4.低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)中，電壓元件的作用？

答：電壓元件的作用：保證一臺(tái)變壓器突然切除或電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)不動(dòng)作。

5.什么是復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)？

答：復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)是由一個(gè)負(fù)序電壓繼電器和一個(gè)接于線電壓上的低電壓繼電

器組成的電壓復(fù)合元件，兩個(gè)繼電器只要有一個(gè)動(dòng)作，同時(shí)過電流繼電器也動(dòng)作，整套裝置

即能啟動(dòng)。

第八章母線保護(hù)

I.母線差動(dòng)保護(hù)的基本原理？

答：母線差動(dòng)保護(hù)基本原理就是按照收、支平衡的原理進(jìn)行判斷和動(dòng)作的。因?yàn)槟妇€上只有

進(jìn)出線路，正常運(yùn)行情況，進(jìn)出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡

就會(huì)破壞。有的保護(hù)采用比較電流是否平衡，有的保護(hù)采用比較電流相位是否一致，有的二

者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作元件，跳開母線上的所有斷路器。如果是

雙母線并列運(yùn)行，有的保護(hù)會(huì)有選擇地跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母級(jí)的所有進(jìn)出級(jí)路斷路器,

以縮小停電范圍。

2.雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)，對(duì)母線保護(hù)的要求？

答：雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)，對(duì)母線保護(hù)的要求具有選擇故障母線的能力。①雙母線同時(shí)運(yùn)行

時(shí)，元件固定連接的電流差動(dòng)保護(hù)；②雙母線同時(shí)運(yùn)行的母聯(lián)相位差動(dòng)保護(hù)；③電流比相

式母線保護(hù)。

3.什么是斷路器失靈保護(hù)？

答：所謂斷路器失靈保護(hù)，是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障元件的保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖

而斷路器拒絕動(dòng)作，利用故障元件的保護(hù)，用較短的時(shí)限動(dòng)作于連接在同一母線上的其它相

關(guān)的斷路器切除故障，使停電范圍限制在最小。一般作為近后備保護(hù)方式中斷路器拒動(dòng)的后

備保護(hù)。

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10題）

1（Lb3C1048）.負(fù)序反時(shí)限電流保護(hù)按什么原則整定?

答案:反時(shí)限的上限電流，可按躲過變壓器高壓側(cè)兩相短路流過保護(hù)裝置的負(fù)序電流整定。

下限按允許的不平衡電流能可靠返回整定。

2(Lb3c2049).什么叫工作衰耗?它的表達(dá)式是什么？

答案:工作衰耗是當(dāng)負(fù)載阻抗與電源內(nèi)阻相等并且直接相連接時(shí)，負(fù)載所接收的最大功率Po

與該電源經(jīng)過四端網(wǎng)絡(luò)后，供給任一負(fù)載阻抗上所接收的功率P2之比，取其自然對(duì)數(shù)值的一

半。

A

它的表達(dá)式為P?

3(Lb3c3051).什么叫高頻保護(hù)？

答案:高頻保護(hù)就是將線路兩端的電流相位或功率方向轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)，然后利用輸電線路

本身構(gòu)成一高頻電流通道，將此信號(hào)送至對(duì)端，以比較兩端電流相位或功率方向的一種保護(hù)。

4(Lb3c3052).結(jié)合濾波器在高頻保護(hù)中的作用是什么？

答案：(1)它與耦合電容器組成一個(gè)帶通濾過器，當(dāng)傳送高頻信號(hào)時(shí)，處于諧振狀態(tài)，使高頻

信號(hào)暢通無阻，而對(duì)工頻電壓呈現(xiàn)很大的阻抗。

(2)使輸電線路的波阻抗(約4O0Q)與高頻電纜的波阻抗(100。湘匹配。

5(Lb3c5053).提高高頻通道余量的主要措施是什么？

答案:提高高頻通道余量的主要措施有：

(1)適當(dāng)提高發(fā)信機(jī)的發(fā)信功率。

(2)降低工作頻率以減少衰耗，對(duì)于長(zhǎng)線路可考慮采用70kHz以下的頻率。

(3)合理選用收信起動(dòng)電平。

6(Je3c2141).相差高頻保護(hù)中阻抗起動(dòng)元件的整定原則是什么？

答案：(1)在被保護(hù)線路末端發(fā)生三相短路時(shí)應(yīng)有足夠的靈敏度。

(2)能可靠躲過正常運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷阻抗，即外部故障切除后，在最小負(fù)荷阻抗作用

下阻抗元件能可靠返回。

7(Je3c3142).高頻通道整組試驗(yàn)包括哪些項(xiàng)目？各有什么要求？

答案：(1)通道衰耗試驗(yàn)，要求由兩側(cè)所測(cè)的衰耗值之差不大于0.3NP。

(2)通道信號(hào)余量測(cè)量，應(yīng)在1NP以上。

(3)信號(hào)差拍，要求S/5大于2。

(4)衰耗控制器調(diào)整，使收信輸出電流為lmA(JGX?ll型的沒有此項(xiàng)目)。

8(Je3c3143).高頻保護(hù)中采用遠(yuǎn)方起動(dòng)發(fā)信，其作用是什么?

答案:利用遠(yuǎn)方起動(dòng)發(fā)信的作用是：

(1)可以保證兩側(cè)起動(dòng)發(fā)信與開放比相回路間的配合。

(2)可以進(jìn)一步防止保護(hù)裝置在區(qū)外故障時(shí)的誤動(dòng)作。

(3)便于通道檢查。

9(Je3c3144).高頻保護(hù)收信靈敏度，整定太高或太低，對(duì)保護(hù)裝置各有何影響？

答案:收信靈敏度整定太高，會(huì)造成通道余量減少；收信靈敏度整定太低，將影響裝置的抗

干擾能力，降低裝置的可靠性。

10(Je3c4145).高頻保護(hù)通道的總衰耗包括哪些?哪項(xiàng)衰耗最大？

答案:包括輸電線路衰耗、阻波器分流衰耗、結(jié)合濾波器衰耗、耦合電容器衰耗以及高頻電

纜衰耗等。一般輸電線路衰耗所占比例最大。

五、簡(jiǎn)答題(共15分,每小題5分)

1.變壓器保護(hù)中產(chǎn)生不立衡電流的原因有哪些？

2.什么是自動(dòng)重合閘后加速？

3.小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障有何特征，應(yīng)裝設(shè)何種保護(hù)？

二、問答題(6*6分/個(gè)二36分)

1s什么叫繼電保護(hù)裝置，其基本任務(wù)是什么？

答：繼電保護(hù)裝置是指安裝在被保護(hù)元件上，反應(yīng)被保護(hù)元件故障或不正常運(yùn)行

狀態(tài)并作用與斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)保護(hù)；

基本任務(wù)：(1)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切

除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，保證其它非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；

(2)對(duì)不正常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件(如有無經(jīng)常值班人員)，而動(dòng)作于

發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作。

2、動(dòng)作電流、返回電流、返回系數(shù)的定義

答：繼電器動(dòng)作的最小電流值，稱為動(dòng)作電流或起動(dòng)電流；使繼電器返回的最大

電流值，稱為返回電流；返回電流與動(dòng)作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)

3、阻抗繼電器的最大靈敏角的定義？為什么要采用最大靈敏角？

答：起動(dòng)阻抗隨著測(cè)量阻抗相角的變化而改變，當(dāng)測(cè)量阻抗相角等于整定阻抗的

相角時(shí)，起動(dòng)阻抗最大，保護(hù)范圍最大，繼電器最靈敏，稱為繼電器的最大靈敏

角；當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，采用最大靈敏角以便繼電器工作在最靈敏的條件下

4、高頻閉鎖方向保護(hù)動(dòng)作跳閘的條件是什么？如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障

和外部故障時(shí)，保護(hù)的工作會(huì)受到何影響？

答：高頻閉鎖方向保護(hù)動(dòng)作跳閘的條件是：故障時(shí)，高頻閉鎖方向保護(hù)的方向元

件判別為正向故障、且在通道配和延時(shí)時(shí)間到后未收到線路對(duì)側(cè)保護(hù)發(fā)出的高頻

閉鎖信號(hào)時(shí)跳閘和果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，保護(hù)的工作不會(huì)受到影響，

可以跳閘；外部故障時(shí)，保護(hù)的工作會(huì)受到影響，遠(yuǎn)故障端的保護(hù)不能收到高頻

閉鎖信號(hào)而誤跳閘。

5、變壓器縱差保護(hù)中的不平衡電流包括哪些？

答：（1）變壓器勵(lì)磁涌流（當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，變

壓器勵(lì)磁回路可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，該電流稱為勵(lì)誠(chéng)涌流）

⑵變壓器兩側(cè)電流相位不同；⑶計(jì)算變比與實(shí)際變比不同

(4)兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同；(5)變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭

6、發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限電流保護(hù)的含義，為什么采用這種保護(hù)？

答：發(fā)電機(jī)允許負(fù)序過電流的時(shí)間t是隨著負(fù)序電流I的大小變化而變化的。b

大時(shí)，允許發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間段，b小時(shí)，允許發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)，這種變化

特性稱為反時(shí)限特性。因?yàn)檫@樣的配合可以保證在發(fā)電機(jī)還沒有達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)

就把發(fā)電機(jī)切除。

7、繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求

答：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性

8、電流速斷保護(hù)為什么不能保護(hù)線路全長(zhǎng)？(因?yàn)橐Ｗo(hù)選擇性)

答：因?yàn)殡娏魉贁啾Ｗo(hù)是按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定的，同時(shí)為

了保證其選擇性，啟動(dòng)電流還引入了一個(gè)可靠系數(shù)，所以不能保證線路全長(zhǎng)

9、為什么要采用重合閘？經(jīng)濟(jì)效果有哪些？

答：當(dāng)線路被繼電保護(hù)迅速斷開后，電弧即可熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，

這時(shí)如果把斷開的線路斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電，需要設(shè)置自動(dòng)重

合閘，當(dāng)斷路器跳閘后，能夠自動(dòng)地將斷路器合閘；

經(jīng)濟(jì)效果有：大大提高供電的可靠性；提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；糾正斷路器

的誤跳閘

10、重合閘的前加速和后加速的定義

答：前加速：當(dāng)線路第一次故障時(shí)，靠近電源端的保護(hù)無選擇性瞬間動(dòng)作，然后

進(jìn)行重合；后加速：當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。

11、大型變壓器的主要故障有哪些？通常裝設(shè)的保護(hù)有哪些

答：油箱內(nèi)故障：各繞組之間的相間短路；各繞組通過外殼發(fā)生的接地故障；單相

繞組部分線匝之間的匝間短路

油箱外故障：套管或引出線之間的相間短路；絕緣套管閃絡(luò)或破壞，引出線通過

外殼，而發(fā)生的接地故障

通常裝設(shè)的保護(hù)：主保護(hù)(包括瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù))，后備

保護(hù)，其他保護(hù)

12、微機(jī)保護(hù)的硬件有哪幾部分組成及各自作用。

答：(1)數(shù)據(jù)采集單元：將模擬輸入量準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)化為微機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量

(2)數(shù)據(jù)處理單元：將數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，完成各種繼電

保護(hù)的測(cè)量、邏輯和控制功能。

(3)開入/開出系統(tǒng)：完成各種外部開關(guān)量輸入以及人機(jī)對(duì)話功能"呆護(hù)的出口

跳閘、信號(hào)顯示、打印、報(bào)警等功能。

(4)通信接口：與外部設(shè)備的通信聯(lián)系

(5)電源模塊：將直流逆變?yōu)榻涣?，再把交流整流為微機(jī)系統(tǒng)所需要的直流電

壓，增加直流電源的抗干擾能力。

13、發(fā)電機(jī)的縱差保護(hù)與橫差保護(hù)的適用范圍以及各自特點(diǎn)？

答：縱差保護(hù)：（1）反應(yīng)定子內(nèi)部相間短路：動(dòng)作于跳閘

（2）反應(yīng)電流互感器二次回路斷線：動(dòng)作于信號(hào)

橫差保護(hù)：利用反應(yīng)兩個(gè)支路電流之差的原理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組匝

間短路的保護(hù)；特點(diǎn)：只裝設(shè)一個(gè)電流互感器和一個(gè)繼電器

五、（本題每小題5分，滿分15分）

高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動(dòng)作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)

的保護(hù)的動(dòng)

作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)

部故障和外部故

障時(shí)，保護(hù)的工作會(huì)受到何影響？

六、（本題每小題5分，滿分15分）

1.零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？

2.說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最??？那一種受系統(tǒng)振蕩影響

最小？那一種躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？

3.閉鎖式方向高頻保護(hù)中采用負(fù)序功率方向繼電器有何優(yōu)點(diǎn)？

二、簡(jiǎn)答題

1我們學(xué)習(xí)的輸電線路保護(hù)原理中那些原理是反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護(hù)？

那些是反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)？二者在保護(hù)范圍上有何區(qū)別？

2距離保護(hù)中選相元件的作比有哪些？

3閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作于跳閘的條件是什么？若通道破壞，內(nèi)、外部故障時(shí)保護(hù)能

否正確動(dòng)作？

4重合閘前加速保護(hù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？

5對(duì)于縱差動(dòng)保護(hù)，產(chǎn)生不平衡電流的最本質(zhì)原因是什么？

6變壓器一般應(yīng)裝設(shè)那些保護(hù)？其中那些是主保護(hù)？

7評(píng)價(jià)微機(jī)保護(hù)算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有哪兩個(gè)？

二、簡(jiǎn)答題

1繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么？

2當(dāng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用于線路、變壓器、母線時(shí)各有什么特殊問題？這些問題可用什么

方法加以解決？

3什么是縱聯(lián)電流相位保護(hù)的閉鎖角？那些因素決定閉鎖角的大??？

4什么是重合閘后加速保護(hù)？主要適用于什么場(chǎng)合？

5變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中消除勵(lì)磁涌流影響的措施有哪些？它們分別利用了勵(lì)磁涌流的

那些特點(diǎn)？

6發(fā)電機(jī)從失磁開始到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行，一般可分為那三個(gè)階段？各個(gè)階段都有那些

特征？

7微機(jī)保護(hù)中啟動(dòng)元件的作注有哪些？

三、簡(jiǎn)答題（共32分）

1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（8分）

2.有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為35N30。。,要使該方向阻抗繼電

器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不能超過多少？（設(shè)已，”=75。）6分）

3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工

作電流、拐點(diǎn)電流？（8分）

4、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？（8分）

1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（8分）

答：所謂主保護(hù)是指能以較短時(shí)限切除被保護(hù)線路（或元件）全長(zhǎng)上的故障的保護(hù)裝置。

（2分）

考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動(dòng)而配置的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。（2分）

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。（2

分）

當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動(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。（2分）

3.5/30°Q,要使該方向阻抗繼

2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為

電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不能超過

多少？（設(shè)夕必=75°）（8分）

答：為了使該方向阻抗繼電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作,

其對(duì)應(yīng)于*m=30。時(shí)的動(dòng)作阻抗4”最大不能超過

3.5C,（3分）

又知其例，”=75°,如圖所示，整定阻抗最

30°

大不能超過友l=3.5/8S*-3（n=4.95。（5分）

3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工

作電流、拐點(diǎn)電流？（8分）

答：比率制動(dòng)特性是指繼電器的動(dòng)作電流和繼電器的制動(dòng)電流的關(guān)系特性。（2分）

K

Yrev.max

如圖，最大制動(dòng)比res.max（2分）g點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流mmin稱為最小

動(dòng)作電流；（2分）相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)電流稱為稱為拐點(diǎn)電流。（2分）

4、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？（8分）

答：不平衡電流產(chǎn)生的原因是：

1、變壓器兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致（2分）;

2、變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭（2分）；

3、電流互感器有傳變誤差（2分）；

4、變壓器的勵(lì)磁電流（2分）。

1.簡(jiǎn)述微機(jī)保護(hù)的現(xiàn)狀和發(fā)展的趨勢(shì)。

解答：微機(jī)保護(hù)就進(jìn)入了推廣和應(yīng)用階段,翻開了國(guó)內(nèi)微機(jī)保護(hù)應(yīng)用的新篇章C經(jīng)

過十幾年的研究、應(yīng)用、推廣與實(shí)踐，現(xiàn)在，新投入使用的高中壓等級(jí)繼電保護(hù)設(shè)備幾

乎均為微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品，繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究部門和制造廠家已經(jīng)完全轉(zhuǎn)向進(jìn)行微機(jī)保護(hù)

的研究與制造，出現(xiàn)了百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展共存的良好局面。與此同時(shí)，

在微機(jī)保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)結(jié)合后，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)也已經(jīng)

在全國(guó)電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，將保護(hù)、測(cè)量、控制、錄波、監(jiān)視、通訊、調(diào)節(jié)、

報(bào)表和防誤操作等多種功能融為一體，為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行奠定

了基礎(chǔ)，為電網(wǎng)高質(zhì)量的電能傳輸和供電提供了良好的技術(shù)保障，也為變電站實(shí)現(xiàn)無人

或少人值班創(chuàng)造了必要的條件。

預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)，微機(jī)保護(hù)將朝著高可靠性、簡(jiǎn)便性、開放性、通用性、靈活性和網(wǎng)

絡(luò)化、智能化、模塊化、動(dòng)作過程透明化方向發(fā)展，并可以方便地與電子式互感器、光

學(xué)互感器實(shí)現(xiàn)連接，同時(shí)，要跳出傳統(tǒng)的“繼電器”概念，充分利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算速

度、數(shù)據(jù)處理能力、通信能力和硬件集成度不斷提高等各方面的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合模糊理論、

自適應(yīng)原理、行波原理、小波技術(shù)和波形特征等，設(shè)計(jì)出性能更為優(yōu)良和維護(hù)工作量更

少的微機(jī)保護(hù)設(shè)備。

2.微機(jī)保護(hù)中A/D的模擬量輸入系統(tǒng)通常由哪兒部分組成？各

部分的作用是什么？

解答：（一）電壓形成回路

微機(jī)繼電保護(hù)要從被保護(hù)的電力線路或設(shè)備的電流互感器、電壓互感器或其他變換器

上獲取信息。但這些信息的二次數(shù)值、輸入范圍為典型的微機(jī)繼電保護(hù)電路卻不適用，

一般用中間變換器實(shí)現(xiàn)。

（二）采樣保持電路

采樣過程是將模擬信號(hào)通過采樣保持器每隔T采樣一次輸入信號(hào)的瞬時(shí)幅值，并把它

存在保持電路中，共AD轉(zhuǎn)換器使用。

（三）模擬量多路轉(zhuǎn)換器

可以對(duì)各個(gè)模擬量同時(shí)采樣

（四）A/D轉(zhuǎn)換器

把采集的電力系統(tǒng)中的模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，送給微機(jī)計(jì)算。

3.微機(jī)保護(hù)模擬量輸入系統(tǒng)為什么要加模擬低通濾波器？其截

止頻率應(yīng)該如何選取？

解答：濾波器是一種能使有用頻率信號(hào)通過，同時(shí)擬制無用頻率信號(hào)的電路。低通濾

波器是只讓低于截至頻率通過的濾波器。

前置低通濾波器又稱為抗混疊濾波器，廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)、控制電路中的采樣

電路前，濾除高于2倍采樣頻率的信號(hào)，因此截至頻率被設(shè)置為l/2fs

4.簡(jiǎn)述VFC型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。

頻率轉(zhuǎn)換（VFC）：經(jīng)電壓形成回路后，經(jīng)過VFC,將模擬電壓變換為脈沖信號(hào)，由計(jì)數(shù)器進(jìn)

行計(jì)數(shù)。這樣在采樣間隔內(nèi)的計(jì)數(shù)值就與采樣對(duì)象的積分值成比例。實(shí)現(xiàn)了模數(shù)轉(zhuǎn)換

5.繪出微機(jī)保護(hù)的開關(guān)量輸入回路和輸出回路的典型電路圖，簡(jiǎn)

述電路的工作原理。

解答：開關(guān)量輸入回路

?bV

寺行曜n

原理：上第一個(gè)圖，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)輸入為低電平0;開關(guān)斷開時(shí)輸入為高電平1。

第二個(gè)圖，利用光電元件，當(dāng)K2斷開時(shí)，光電元件截止，輸入為高電平1,K2閉合,

光電元件導(dǎo)通，輸入為低電平0。

開關(guān)量輸出回路

6.數(shù)字濾波器有什么特點(diǎn)？

與模擬漉波器比較，數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)：

(1)靈活性好。只要改變數(shù)字濾波器的計(jì)算公式或改變某些系數(shù)，即可改變?yōu)V波器的特性。

(2)不存在由于溫度變化、元件老化等因素對(duì)濾波器特性影響的問題。

(3)精度高。通過增長(zhǎng)計(jì)算字長(zhǎng)位數(shù)，就可提高計(jì)算精度。

7.簡(jiǎn)述半波積分算法的基本原理，寫出計(jì)算公式。

解答：半波積分算法依據(jù)一個(gè)正弦量在任意半個(gè)周期內(nèi)絕對(duì)值的積分為一個(gè)常數(shù)。

/r7TDT

2

S=[Umsincotdt=-coscot\^=—Un.=—Um

J。310刃乃川

一、相減(差分)濾波單元的差分方程為：

y(n)=x(n)-x(n-k)

畫出其頻率響應(yīng)曲線，導(dǎo)出可濾除的諧波次數(shù)m與步長(zhǎng)K之

間的關(guān)系。

oo

基分濾波器的頻率特性

(a)幅頻特性；(b)相頻特性

O

二御卷，_

k二年

吐啖.

P

三.假設(shè)某連續(xù)時(shí)間函數(shù)x(t)的頻譜函數(shù)X(f)如下圖所示：

現(xiàn)利用采樣頻率fs對(duì)x(t)采樣，分別|X

按fs>2fc、fs=2fc和fs<2fc三種情況，繪嫁需的離散

-fc-~"

信號(hào)x(nTs)的頻譜X*(f)。

四、說明用程序查詢方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與CPU接口的原理。

解答：微機(jī)通過程序查詢前向通道中AD轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，當(dāng)

查詢到AD轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)為就緒時(shí)，說明AD轉(zhuǎn)換器已

經(jīng)完成了數(shù)據(jù)的采集，此時(shí)微機(jī)通過程序可以把轉(zhuǎn)換好的數(shù)

據(jù)輸入。若查詢到AD轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)沒有準(zhǔn)備好，則繼續(xù)等

待，直到AD轉(zhuǎn)化器的狀態(tài)就緒為止。

1」問答題

1.繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的所起的作用是什么？

a.自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破

壞，恢復(fù)無故障部分正常工作。

b.反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減

負(fù)荷或跳閘。

2.繼電保護(hù)裝置通過那些環(huán)節(jié)完成預(yù)定的保護(hù)功能，各環(huán)節(jié)的作用是什么？

(1)測(cè)量部分:從被保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)的電氣量作為保護(hù)動(dòng)作的判據(jù)，并與己給的整

定值進(jìn)行比較，判斷保護(hù)是否動(dòng)作。

(2)邏輯部分:使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)

出信號(hào)，是否延時(shí)等。

(3)執(zhí)行部分:完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。

3.后備保護(hù)的作用是什么？闡述遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

(1)對(duì)被保護(hù)范圍內(nèi)的故障，能迅速的有選擇性加以切除，以保證系統(tǒng)中其

它非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。

(2)遠(yuǎn)：斷路器拒動(dòng)時(shí)，仍然能切除故障。動(dòng)作失去選擇性，切除故障時(shí)間

長(zhǎng)。

(3)近：動(dòng)作仍具選擇性，切除故障時(shí)間短。斷路器拒動(dòng)時(shí)，無法切除故障。電

網(wǎng)的電流保護(hù)

1.2問答題

1.什么是系統(tǒng)最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式？

對(duì)每一套保護(hù)裝置來講.通過該保護(hù)裝置的短路電流為最大(保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電

源之間的系統(tǒng)等效阻抗最小，即Zs=Zs.min)的方式，稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式。

短路電流為最小(系統(tǒng)等值阻抗Zs最大，即Zs二Zs.max)的方式，則稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方

式。

在最大運(yùn)行方式下，三相短路時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大。

而在最小運(yùn)行方式下，兩相短路時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小。

2.什么是“動(dòng)作電流”、“返回電流”和“返回系數(shù)”，過電流繼電器的返回系數(shù)過高

和過低各有何缺點(diǎn)？

返回電流與起動(dòng)電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)

答：在過電流繼電器中，為使繼電器啟動(dòng)并閉合其觸點(diǎn)，就必須增大通過繼電器線圈的電流

以增大電磁轉(zhuǎn)矩，能使繼電器動(dòng)作的最小電流稱之為動(dòng)作電流（。

在繼電器動(dòng)作之后,為使它重新返回原位，就必須減小電流以減小電磁力矩，能使繼電

器返回原位的最大電流稱之為繼電器的返回電流乙.

過電流繼電器返回系數(shù)過小時(shí),在相同的動(dòng)作電流下起返回值較小。一旦動(dòng)作以后要使

繼電器返回,過電流繼電器的電流就必須小于返回電流，真陽(yáng)在外故障切除后負(fù)荷電流的作

用下繼電器可能不會(huì)返回,最終導(dǎo)致誤動(dòng)跳閘；而返回系數(shù)過高時(shí),動(dòng)作電流惡和返回電流

很接近，不能保證可靠動(dòng)作，輸入電流正好在動(dòng)作值附近時(shí)，可能回出現(xiàn)"抖動(dòng)"現(xiàn)象，使

后續(xù)電路無法正常工作。

繼電器的動(dòng)作電流、返回電流和返回系數(shù)都可能根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)定。

3.電流I段和II段聯(lián)合工昨時(shí)，依靠什么環(huán)節(jié)保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性？依靠什么環(huán)

節(jié)保證動(dòng)作的靈敏性？

階段式電流保護(hù)：電流速斷保護(hù)限時(shí)電流速斷保護(hù)定時(shí)限過電流保護(hù)

答：電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流必須按照躲開本線路末端的最大短路電流來整

定，即考電流整定值保證選擇性。這樣，它將不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，而只能

保護(hù)線路全長(zhǎng)的一部分，靈敏度不夠。限時(shí)電流速斷的整定值低于電流速

斷保護(hù)的動(dòng)作短路，按躲開下級(jí)線路電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍來整定，

提高了保護(hù)動(dòng)作的靈敏性，但是為了保證下級(jí)線路短路時(shí)不誤動(dòng)，增加一

個(gè)時(shí)限階段的延時(shí)，在下級(jí)線路故障時(shí)由下級(jí)的電流速斷保護(hù)切除故障，保

證它的選擇性。

電流速斷和限時(shí)電流速斷相配合保護(hù)線路全長(zhǎng)，速斷范圍內(nèi)的故障由速

斷保護(hù)快速切除，速斷范圍外的故障則必須由限時(shí)電流速斷保護(hù)切除。速

斷保護(hù)的速動(dòng)性好，但動(dòng)作值高、靈敏性差；限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作值

低、靈敏度高但需要06s的延時(shí)才能動(dòng)作。速斷和限時(shí)速斷保護(hù)

的配合，既保證了動(dòng)作的靈敏性，也能夠滿足速動(dòng)性的要求。

4.限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則是什么？在其靈敏性不滿足要求的時(shí)候該如何處

理？

若不滿足Ksen21.3~1.5

則：匕2="/山

本線路的限時(shí)速斷保護(hù)與相鄰線路的限時(shí)速斷保護(hù)配合

5.零序電流I段保護(hù)的整定原則是什么？

I段為速斷保護(hù)

（I）躲開下級(jí)線路出口處單相或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流

3J，引入可靠系數(shù)C（1.2-13）即4=KLk

（2）躲開斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流”。曲/引入可靠

系數(shù)K"即%=K：/x3%nb

6.輸電線路發(fā)生短路故障時(shí)，零序電壓和零序電流的分布各有什么特點(diǎn)？

零序電源在故障點(diǎn)，故障點(diǎn)的零序電壓最高，系統(tǒng)中距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零

序電壓越低，取決于測(cè)量點(diǎn)到大地間阻抗的大小。

零序電流由零序電壓產(chǎn)生，由故障點(diǎn)經(jīng)由線路流向大地。零序電流的分布主要決定于

輸電線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關(guān)。

1.3問答題

1.為了切除線路上各種類型的短路，一般配置哪幾種界限方式的距離保護(hù)協(xié)同工

作？

答：保護(hù)裝置一般只考慮簡(jiǎn)單故障，即單相接地短路、兩相接地短路、兩相

不接地故障和三相短路故障四種類型的故障。再22OKM及以上電壓等級(jí)

的輸電線路上，一般配置保護(hù)接地短路的距離保護(hù)和保護(hù)相間短路的距離

保護(hù)。接地距離保護(hù)的接線方式引入“相一一地”故障環(huán)上的測(cè)量電壓、電

流，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)單相接地、兩相接地和三相接地短路；相間距離保護(hù)

接線方式映入“相一一相”故障換上的測(cè)量電壓、電流，能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)兩

相接地短路、兩相不接地短路和三相短路。即對(duì)于單線接地短路，只有接

地距離保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)；對(duì)于兩相不接地短路，只有相間距離

保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)；而對(duì)于兩相接地短路及三相短路，兩種接線

方式都能夠正確反應(yīng)。為了切除線路上的各種類型的短路，兩種接線方式

都需要配置，兩者協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)。由于相間距離保護(hù)接線

方式手過渡電阻的影響較小，因此對(duì)于兩相接地短路及三相故障，盡管理

論上兩種接線方式都能夠反