电力系统继电保护复习大纲及习题精讲

电力系统继电保护原理复习大纲及思考题1.绪论1.继电保护的作用2.保护装置的构成及各部分的作用继电保护的分类3.对电力系统继电保护的基本要求1、继电保护的基本任务是什么？2、电力系统对继电保护的四个基本要求是什么？分别对这四个基本要求进行解释？正确理解”四性”的统一性和矛盾性.3、继电保护装置的组成包括那几个部分？各部分的功能是什么？4、何谓主保护、后备保护和辅助保护？远后备和近后备保护有何区别？各有何优、缺点？思考题：2.继电保护的硬件构成1.电磁型继电器的动作值、返回值和返回系数；2.微机继电保护硬件系统的构成；3.微机保护软件的构成和各种算法；3.电网的电流保护1.继电器的有关概念动作值、返回值、返回系数2.三段式电流保护工作原理和整定计算方法3.相间短路电流保护的基本接线方式及其特点与应用范围4.90º接线功率方向继电器的工作原理、接线方式、动作特性、动作方程及其分析方法；5.方向性电流保护的整定计算特点，以及装设方向元件的条件；思考题：1、电流速断保护的工作原理、整定计算原则和整定计算方法、最小保护范围计算方法和要求；限时电流速断保护和定时限过电流保护的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求。2、三段式电流保护各段保护范围和灵敏性之间的关系如何？3、电流保护的接线方式有几种？对它们在各种故障情况下的性能进行比较。5、如何测量相间短路功率方向继电器的灵敏角。6、何谓相间短路功率方向继电器的90°接线？采用这种接线方式时，三个继电器应分别如何接线？7、采用90°接线的功率方向继电器在相间短路时会不会有死区？为什么？8、在方向过电流保护中为什么要采用按相起动？试举例说明。4、写出相间短路功率方向继电器的动作方程并画出其动作特性。9、在下图所示网络中，已知：(1)线路AB的A侧和BC均装设了三段式定时限电流保护，最大负荷电流分别为120A和100A，负荷自起动系数分别为1.8；(2)线路AB的A侧Ⅱ段保护的延时允许大于1s；(3)试计算：线路AB的A侧各段保护的动作电流并校验它们的灵敏性。21151251.,.,.IIIrelIIrelIrelKKK•10.如图1所示网络中，线路AB装有三段式电流保护，各段保护的接线方式如图2所示。已知AB线路末端三相短路时的最大短路电流为1320A，末端三相短路时的最小短路电流为980A；限时电流速断保护的灵敏度为1.32。•(a)计算保护1电流速断和限时电流速断保护的定值；•当在B母线发生AB两相短路时说明那些继电器会动作，那些可能动作，那些不会动作，最终由哪一段保护出口跳闸。25.1IrelKQF1ABI1I2I3I4I5I6I1、I4为保护1的I段电流继电器I2、I5为保护1的II段电流继电器I3、I6、I7为保护1的III段电流继电器I7ABC11.图示系统，保护1装有接线的功率方向继电器，设系统各元件的阻抗角为65º。121).说明90º接线的功率方向继电器的接线方式；2).应整定功率方向继电器的内角为30º还是45º？3).写出功率方向继电器的动作方程；4).分析保护正方向出口发生AC两相短路时A相功率方向继电器的动作情况。5).设保护1安装在送电侧，负荷功率因数为0.85，分析正常运行时B相功率方向继电器的动作情况。12.LG-11型功率方向继电器的实验中，整定继电器的内角为45º，电流加入5A，电压100V，通过调整移相器调整电压和电流的相位。当相位表处于发感区，表针指示为52º，请问实际相角为多少度，继电器指示灯是否亮？1、中性点直接接地电网，当发生单相接地时，其故障的特点是什么？试说明在不同地点发生接地时，零序电流和零序电压的大小和分布特点。某点的零序电压和零序电流的大小和方向与哪些因素有关？4.电网接地故障的零序电流保护1.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电流、零序电压的分布特点；2.零序电流保护的原理、整定原则；3.零序功率方向继电器的接线方式和特点；思考题：2、分别画出正方向接地和反方向接地时零序电压和零序电流的向量图。分别说明零序功率方向继电器的最大灵敏角为-110°和70°时应如何接线？3、零序功率方向继电器有无死区？为什么？3.如图所示系统，已知变压器、线路的零序阻抗角均为75º。当K点发生单相接地短路时，QF1QF2KT1T2T3T41）画出零序网络；2）分别计算QF1和QF2的零序电压超前零序电流的相角。5.电网距离保护1.距离保护的主要组成元件2.阻抗继电器的动作特性、幅值比较式和相位比较式动作方程全阻抗继电器、方向阻抗继电器偏移特性的阻抗继电器TVTAmmmnnZIUZ1setZ4.方向阻抗继电器对方向阻抗继电器的要求方向阻抗继电器死区产生的原因及消除措施：（a）记忆回路（b）引入第三相电压3.阻抗继电器的测量阻抗——阻抗继电器的接线方式相间距离保护：0°接线方式；接地距离保护：带零序补偿的接线方式；5.距离保护的整定计算距离保护I段整定距离保护II段整定和相邻线路的距离I段配合与相邻变压器快速保护配合注意：灵敏系数校验、分支系数、时间距离保护III段整定和相邻线路II段配合躲过最小负荷阻抗：全阻抗继电器、方向阻抗继电器注意：灵敏系数校验、分支系数、时间6.系统振荡对阻抗继电器的影响电力系统振荡的基本概念电压、电流振荡过程中的变化振荡中心、振荡周期振荡过程中的电压、电流向量图；阻抗矢量图电力系统振荡时阻抗继电器的测量阻抗系统振荡对阻抗继电器的影响对不同地点的阻抗继电器的影响对不同特性的阻抗继电器的影响系统振荡与短路的区别振荡闭锁的措施8.过渡电阻对阻抗继电器的影响单电源线路经过渡电阻短路对阻抗继电器影响的定性分析双电源线路经过渡电阻短路对阻抗继电器影响的定性分析过渡电阻对阻抗继电器的影响对不同地点的阻抗继电器的影响对不同特性的阻抗继电器的影响减小过渡电阻影响的措施思考题1、教材3.1、3.2、3.5、3.9、3.12、3.17、3.19、3.202、3、教材103页例题4、5、6、7.如图所示，试证明当线路上k点发生AB两相短路时，QF1ABZ1lkkkBAABlZIIUZ1m1.高频保护的基本概念高频通道的构成及各部分的作用高频通道的工作方式高频信号的分类及作用2.纵联保护的特点3.闭锁式方向纵联保护的工作原理构成的各个元件及其作用区内外发生故障动作行为分析通道破坏、收发信机故障对保护的影响6.输电线纵联保护1、纵联保护与阶段式保护有什么异同？2、高频通道传输的信号种类有哪些？3、图示系统，线路全部配置闭锁式方向纵联保护,分析K点短路时AB、BC线路保护的动作行为。思考题：4、闭锁式纵联保护为什么需要高低定值的两个启动元件？7.自动重合闸1.自动重合闸的作用及对其基本要求2.自动重合闸的分类及其各自和保护配合的动作过程3.双侧电源送电线路上自动重合闸的特点及主要重合方式检无压检同期方式4.重合闸时限的整定原则5.自动重合闸与继电保护的配合方式及特点1、说明双侧电源系统中，具有同步和无压检测的重合闸工作过程。2、什么是重合闸前加速和后加速？有何优缺点？3、双侧电源线路重合闸动作时限需要考虑哪些因素？4、举例说明采用三相一次重合闸、单相重合闸、综合重合闸时，线路发生永久性故障、瞬时性故障时，保护和重合闸的动作过程。思考题8.变压器保护1.变压器常见故障及保护配置2.变压器差动保护构成的基本原理原理接线两侧TA变比的选择3.变压器差动保护产生不平衡电流的因素及其计算4.比例制动特性的变压器差动保护的动作特性及其整定计算5.励磁涌流产生的原因及其特点思考题：1、变压器保护的主保护有哪些？可以反应哪些故障类型？2、励磁涌流是怎么产生的？与哪些因素有关？具有什么特点？3、变压器差动保护的不平衡电流因素有那些？减小不平衡电流的措施有哪些？4、为什么具有制动特性的差动继电器可以提高灵敏度？什么是最小动作电流、拐点电流、最大不平衡电流？5、画出Yd-11接线的变压器差动保护的原理接线图，并确定两侧电流互感器的理论变比。9.发电机保护1.发电机常见故障及其保护配置2.纵差动保护的基本原理原理接线不平衡电流、动作特性3.发电机定子接地保护发电机定子接地时零序分量的特点发电机定子接地保护的构成原理4.匝间短路保护的构成原理5.失磁保护发电机失磁的危害发电机失磁后各电气量的变化过程发电机失磁后机端测量阻抗及其变化轨迹思考题：1、发电机完全差动保护能否反应匝间短路？变压器差动保护能否反应匝间短路？为什么？2、发电机完全差动保护和变压器差动保护有什么异同？3、发电机纵差动保护能否反应单相接地故障？为什么?4、发电机单元件横差动保护能否反应相间短路？为什么？5、分析发电机完全差动保护、横差保护、定子接地保护能够反应那些故障类型？它们是否存在保护“死区”？6、分析发电机失磁之后机端测量阻抗的变化轨迹？10.母线保护1、专用母线保护的装设原则及其构成的基本原理2、单母线差动保护的基本原理2、元件固定连接的双母线差动保护的工作原理3、母联电流比相式母线差动保护的工作原理思考题：1、完全电流差动母线保护的适用范围是什么？2、分析双母线按照固定连接方式运行以及连接方式破坏的情况下，元件固定连接的双母线电流差动保护的动作行为？