继电保护复习题

继电保护作业题概念题：1.对电力系统继电保护的基本要求：＿选择性＿、＿速动性＿、＿灵敏性＿、＿可靠性＿（P4-P8）2.继电保护装置的基本组成：＿测量部分＿、＿逻辑部分＿、＿执行部分＿（P3-P4）、3.继电保护的基本任务是什么？答：（1）发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。（3）继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。4.动作电流、返回电流（P11）答：动作电流：为使继电器起动并闭合其接点就必须增大电流Ik，以增大电磁转矩Me，继电器就能够动作的条件是：Me≥Mth+Mf，满足这个条件并能使继电器动作的最小电流值，称为继电器的动作电流。Ik·act。返回电流：在继电动作之后，为使它重新返回原位，就必须减小电流以减小电磁转矩，然后由弹簧的反作用力把衔铁拉回来。在这个过程中，摩擦力又起着阻碍返回作用。因此继电器能够返回的条件是Me≤Mth-Mf，对应这一电磁转矩、能使继电器返回原来的最大电流值称为继电器的返回电流。Ik·re。5.继电特性（P11）答：无论继电器的起动和返回，继电器的动作都是明确干练的，它不可能停留在某一中间位置，这种特性称之为“继电特性”。6.系统最大运行方式（系统最小运行方式）（见课件）答：系统最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。系统最小运行方式：就是被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。7.近后备保护、远后备保护后备保护的作用（见课件）答：近后备保护：作为本线路主保护的后备保护。远后备保护：作为下一条相邻线路主保护或开关拒跳的后备保护。后备保护：当故障线路的主保护或断路器拒动时用以切除故障的保护。8.电流三段式保护的内容、特点。答：电流速断保护(电流I段)：反应电流增大而瞬时动作的电流保护。特点：优点：简单可靠，动作迅速。缺点：（1）不能保护线路全长；（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。（3）在线路较短时，可能无保护范围。限时电流速断保护(电流II段)：按与相邻线路电流速断保护相配合且以较短时限获得选择性的电流保护。特点：优点：结构简单，动作可靠，能保护本条线路全长。缺点：不能作为相邻元件（下一条线路）的后备保护,受系统运行方式变化较大。定时限过电流保护（电流III段）：其动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流整定，其动作时间一般按阶梯原则进行整定以实现过电流保护的动作选择性，并且其动作时间与短路电流的大小无关。特点：优点：结构简单，工作可靠，不仅能作近后备，而且能作为远后备。在放射型电网中获得广泛应用，一般在35千伏及以下网络中作为主保护。缺点：动作时间长，而且越靠近电源端其动作时限越大，对靠电源端的故障不能快速切除。9.中性点接地方式有：（中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经小电阻接地）。10.电压互感器二次侧为什么不允许短路？（自查资料）答：因为电压互感器二次测线圈匝数比一次测线圈匝数少，但线径较大，根据变压器原理，一旦二次测短路，势必在二次测引起很大的短路电流，会造成互感器烧毁。因此，在电压互感器二次测必须装设保险丝反之其短路。11.电流互感器二次侧为什么不允许开路？（自查资料）答：电流互感器一次电流大小与二次负荷电流大小无关。二次侧开路时，一次电流完全变成了励磁电流，在二次绕组产生很高的电动势，其峰值可达几千伏，威胁人身安全或造成设备损坏。12.零序方向保护是否有死区？为什么？答：零序功率方向元件无死区。副方电压回路断线时，不会误动作。13.距离保护、距离保护的主要组成元件（P98-P99）答：距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。主要组成元件：距离后阻抗继电器。（起动元件、方向元件、距离元件、时间元件）14.全阻抗继电器及动作特性方程、方向阻抗继电器及动作方程、偏移阻抗继电器及动作方程（P105）答：全阻抗继电器的动作特性是以整定阻抗为半径，以坐标远点为圆心的一个圆，动作区在圆内。没有方向性。动作与边界条件为：（1）幅值比较或（2）相位比较方向阻抗继电器的动作特性以整定阻抗为直径而通过坐标原点的一个圆，动作区在圆内。（1）幅值比较或（2）相位比较偏移阻抗继电器是指圆特性与方向阻抗继电器比较向第三象限有所偏移。（1）幅值比较（2）相位比较15.精确工作电流（P119）答：所谓精确工作电流Ipw，就是指当加入继电器的电流Ik=Ipw时的动作阻抗Zk.act=0.9Zset，即比整定阻抗值缩小了10%。因此，当Ik大于Ipw时就可以保证启动阻抗的误差在10%以内，而这个误差在选择可靠系数时已经被考虑进去了。ksetZZkkksetIZIZ270arg90ksetkksetkIZUIZUsetmsetZZZ2121setkksetkZIUZI2121270arg90setkkkZIUU16.在大量采用纵差保护之前，我国的线路纵联保护信号大致有三种：＿闭锁信号＿、＿允许信号＿、＿跳闸信号＿。（P165）17.纵联保护相-地制电力载波通道的组成（P167）答：高频阻波器，结合电容器，连接滤波器，高频收、发信机、高频电缆、保护间隙、接地刀闸。18.什么叫高频闭锁距离保护？（P227）答：所谓高频闭锁距离保护是利用超范围整定的II段判断故障的方向。在正方向短路时动作并停止发出闭锁信号。在反方向短路时不动作，不停止由起动元件控制发出的闭锁信号，将两端保护闭锁。19.相差高频保护是比较线路两端（电流的相位），当满足（电流相位同相）条件时，相差高频保护动作。20.闭锁式方向纵联保护于跳闸的条件是什么？答：高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。当区外故障时，被保护线路近短路点一侧为负短路功率，向输电线路发高频波，两侧收信机收到高频波后将各自保护闭锁。当区内故障时，线路两端的短路功率方向为正，发信机不向线路发送高频波，保护的起动元件不被闭锁，瞬时跳开两侧断路器。21.对自动重合闸的基本要求（P239）答：(1)正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作。(2)由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应起动。(3)继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。(4)自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。(5)自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便加速故障的切除。(6)在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸条件。（7）当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。22.通常三相一次自动重合闸装置由哪些元件组成？（P240）答：起动元件、延时元件、一次合闸出口和放电元件、执行元件。23.单相自动重合闸的故障选相元件（P249）答：为实现单相重合闸，首先就必须有故障相的识别元件（简称选相元件）。对选相元件的基本要求如下。（1）被保护线路范围内发生各种故障时，选相元件必须可靠选出故障相，且具有足够的灵敏度。（2）被保护范围内发生单相接地故障以及在切除故障后的非全相运行状态中，非故障相选相元件不应误动作，或在非全相状态下将其退出。（3）选相元件的灵敏度及动作时间都不应影响线路主保护的动作性能。（4）选相元件的拒动决不能造成保护的拒动。24.综合重合闸的几种工作方式。（P255）答:综合重合闸方式、三相重合闸方式、单相重合闸方式、停用重合闸方式。25.变压器的不正常运行状态有哪些？（P257）答：变压器外部短路故障引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。26.变压器油箱内部故障有哪些？（257）答：相绕组之间发生的相间短路、单相绕组通过外壳发生的单相接地短路、单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路以及铁心烧损等故障。27.变压器纵差动保护动作电流的整定原则是什么？（P270）答：（1）在正常运行情况下，为防止电流互感器二次回路断线时引起差动保护误动作，保护装置的动作电流Iact应大于等于变压器的最大负荷电流IL。max，有Iact≥KrelIL。max。（2）躲开保护范围外部短路时的最大不平衡电流，动作电流整定为Iact=KrelIunb。max。（3）无论上述哪一原则整定变压器纵联差动保护的动作电流，都还必须能够不受变压器励磁涌流的影响。28.励磁涌流及特点（P267）答：当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流(又称为励磁涌流)。特点：(1)励磁涌流往往含有大量非周期分量，使涌流波形偏于时间轴的一侧。(2)涌流中包含大量的高次谐波，并且以二次谐波为主；(3)波形出现间断，在一个周期中间断角为0j。29.瓦斯保护（P286）答：瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体和油流数量及流动速度而动作的保护。计算题：电流三段式保护（课堂例题）如下图所示网络，试对保护1进行电流速断，限时电流速断和定时限过电流保护整定计算（起动电流，动作时限和灵敏系数），并画出时限特性曲线。（计算电压取115KV）。解：1、对保护1进行电流速断保护的整定计算（1）起动电流=1.33780=4914(A)取1.3（2）灵敏度校验：)(max.'sdzeXIUX2110ABdBesXIUX)(minmax.33)3(max'rel'1opBdIKIABsedBXXUImax.)3(min37.6430.035503101153minL=12.5(km)%100%minABblll=41.67%15%符合要求（3）动作时限：t=0s2.限时电流速断保护的整定计算（1）起动电流：（2）灵敏度校验：（3）动作时限3.定时限电流保护整定计算（1）起动电流：(2)灵敏度校验近后备保护：远后备保护：(3)动作时限：距离保护三段式保护（课堂例题）3.18在下图所示的网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护I、II、III段进行整定计算。已知线路AB的最大负荷电流ILmax=300A，功率因数cos=0.9，各线路每公里阻抗Z1=0.4，阻抗角d=70，Kss=1.5，Kre=1.2，并设Krel=0.85，Krel=0.8，Krel=1.2，变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。3.19在下图所示的网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路的距离保护I、II、III段进行整定计算。已知线路AB的最大负荷电流ILmax=280A，cos=0.9，各线路每公里阻抗Z1=0.4，阻抗角d=70，Kss=1.5，Kre=1.2，tB=1s,t12=1s,并设Krel=0.85，Krel=1.2，变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。1950355023'2op''rel''1opIKI)3(max'rel'2opCdIKI)3(max'rel''rel''1opCdIKKI=1.21.31250=1950(A)''op)2(minsenIIKBd=1.581.5符合要求sttt5021.'''max.Lress'''rel'''opIKKKI=794.12(A)''op)2(minsenIIKBd=1.261.2符合要求'''op)2(minsenIIKCd=3.871.5符合要求stttt241'''过电流保护动作时限的确定及方