2013-05继电保护总结.docx

各章复习题第一章知识点：1）继电保护装置及其基本任务（故障、不正常运行状态、动作于断路器跳闸、动作于信号）2）继电保护装置的原理结构（测量、逻辑、执行）3）保护四性的内容，理解何为保护四性继电保护装置的基本任务是什么？1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；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、减负荷或跳闸。试述对继电保护的四个基本要求的内容。1）选择性：是指电力系统中有故障时，应由距离故障点最近的保护装置动作，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行；2）速动性：在发生故障时，保护装置能迅速动作切除故障；3）灵敏性：是指对于其保护范围内发生任何故障或不正常运行状态的反应能力。4）可靠性：是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护装置不应该动作的情况下，则不应该误动作。如下图，线路AB、BC 配置了三段式保护，试说明：（1） 线路AB 的主保护的保护范围，近后备、远后备保护的最小保护范围；AB主保护由I段和II段构成，I段不能保护AB全线，II段保护范围包含AB全线，并通过与相邻线路保护动作时限的配合，保证AB全线保护的选择性；近后备保护线路全长至B点，远后备保护至相邻线路末端C点。（2） 如果母线B 故障（K 点）由线路保护切除，是由哪个保护动作切除的，是瞬时切除还是带时限切除；是由保护2 动作切除的，是带时限切除的。（3）基于上图，设定一个故障点及保护动作案例，说明保护非选择性切除故障的情况。故障点k设在BC线，当k故障，而保护1保护拒动或断路器失灵，则保护2的III段经延时动作与断路器2。继电保护装置的原理结构（测量、逻辑、执行）第二章知识点：1）继电特性和返回系数2）微机保护装置硬件组成3）采样定理、频率混叠、前置低通滤波器4）微机保护软件功能模块的构成什么是继电器的返回系数？返回系数都是小于1 的吗？继电器的返回电流（或电压）与继电器的动作电流（或电压）的比值即继电器的返回系数。不都是小于1；比如过电流继电器是小于1，低电压继电器是大于1举例说明哪些继电器过量动作，哪些继电器欠量动作？过电流继电器是过量动作的；低电压继电器、阻抗继电器是欠量动作的。微机保护装置硬件系统哪五部分组成？分别起什么作用？由数据采集单元、数据处理单元、开关量I/O 接口、通信接口、电源五部分组成；其中数据采集单元完成将模拟输入量尽可能准确地转换为数字量的功能；数据处理单元执行放在存储器中的程序，对由数据采集系统输入至随机存取存储器中的数据进行分析处理，以完成各种继电保护的功能。I/O 接口完成各种保护的出口跳闸、信号警报、外部接点输入及人机对话等功能；通信接口实现多机通信或联网；电源为供给内部电路所需的电源。微机保护的运行软件一般由哪些功能模块构成？一般由两个模块构成即：主程序和中断服务程序。如何选择微机保护的采样率？说明低通滤波器设计与采样率选择之间的关系。如果随时间变化的模拟信号所含的最高频率成分为Fmax， 则采样频率Fs2Fmax。采用低通滤波器可以将高频分量滤掉，这样就可以降低采样率Fs。频率混叠：设采样频率为FS，被采样频率F0；一个高于FS/2的频率成分在采样后将被错误的认为是一个低频信号，只有在FS2F0时才不会出现这种失真现象。第三章知识点：1）三段式相间电流保护的基本原理与构成、整定原则、应用评价及其整定计算，掌握整定计算过程中分支系数的计算与引入2）瞬时电流速断保护的保护范围3）电流保护的接线方式及其应用场合4）低电压保护的优缺点5）功率方向元件，0接线和90接线，电压死区6）半周积分算法和全波傅立叶算法电流三段保护原理、整定计算？瞬时电流速断（I段）、限时电流速断（II段）和过电流保护（III段）都是反应于电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择起动电流，即瞬时速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流而整定。而过电流保护则是按照躲开本线路最大负荷电流来整定。三段式电流保护的优缺点、适用范围使用I段、II段或III段组成的阶段式电流保护，其最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求。保护的缺点是它直接受电网的接线以及电力系统运行方式变化的影响这就使它往往不能满足灵敏系数或保护范围的要求。在电网中特别是在35kV及以下的较低电压的网络中获得了广泛的应用。试对保护1 进行电流、段的整定计算（线路阻抗0.4/KM，电流、段的可靠系数分别是1.3、1.1、1.2，返回系数0.85，自起动系数1。保护1的I段保护1的II段保护1的III段试整定保护1 的电流速断保护，并进行灵敏性校核。图示电压为线电压（计算短路电流时取平均额定电压），线路电抗为XL=0.4/KM，可靠系数KREL= 1.3。如线路长度减小到50KM、25KM，重复以上计算，分析计算结果，可以得出什么结论？短线路的电流速断保护可能没有保护范围。三段电流保护的整定计算：（1） AB 和BC 线路最大负荷电流分别为120A、100A（2） 电源 A：XS.MIN=15, XS.MAX=20,电源B：XS.MIN=20, XS.MAX=25（3） KREL=1.25, KREL=1.15, KREL=1.2, KRE=0.85, KMS=1.8结论：短线路时，电流速断保护可能没有保护范围。试整定线路AB（A侧）各端保护的动作电流并校验灵敏度。（1）AB和BC线路最大负荷电流分别为120A、100A（2）电源A：电源B：（3）（1） 求：计算A、B母线短路时流过保护A的最大短路电流A母线短路时：B母线短路时： （2） 求：由于BC线路存在电源B的助增电流，求分支系数： II段定值： 灵敏度不满足要求（3） 求：近后备： 远后备：电流三段保护整定计算与运行方式和故障类型有关吗，为什么？如果有关，整定计算是如何考虑的，如果无关，是如何实现的？I段和II段保护的整定是跟运行方式和故障类型有关的，因为I段整定是按照躲过被保护元件末端的最大短路电流（即在最大运行方式下发生三相短路时的电流）整定；II 段整定一般是按照躲-开相邻线路I段保护最小保护范围末端的最大短路电流整定，动作时限比下一级线路速断的动作时限高一级，灵敏系数要满足要求。III 段整定是按照躲开最大负荷电流来整定，动作时限要比下一级最大动作时限高一级, 故与故障类型和运行方式无关。如下图，保护1、2 都装设了三段电流保护，当K 点发生AB 二相相间短路故障时，分析继电器的起动、动作、返回情况。AB相间短路，只有A相的继电器起动，C相不起动。对于保护1 来说，发生故障时，电流继电器KA1、KA5、KA9、KA11 均动作，KM3不带时间延迟动作，使KS4 发出信号促使跳闸线圈Y 流过电流跳闸，切除故障。KTM7 和KTM12 因带时间延迟还没结束故障已经切除而不动作，故障切除恢复正常运行后，电流继电器KA1、KA5、KA9、KA11 和直流继电器KM3 均返回。对于保护2 来说，发生故障时，电流继电器KA5、KA9、KA11 均动作，保护1 瞬时切除故障，故障切除恢复正常运行后，电流继电器KA5、KA9、KA11 均返回。电流保护的接线方式有哪些？各自适用在哪些场合？电流保护的接线方式有三相星形接线和两相星形接线两种方式。三相星形接线适用于发电机、变压器等大型贵重电力设备的保护中，因为它能提高保护动作的可靠性和灵敏性，此外也用于中性的直接接地系统中，作为相间短路和单相接地短路的保护；两相星形接线较为简单和经济，适用于对中性点直接接地和非直接接地系统中的相间故障。何谓90接线方式？采用90接线的功率方向继电器构成方向性保护时为什么有死区？零序功率方向元件也有类似的死区吗？90接线方式是指三相对称的情况下，当cos=1时，加入继电器的电流如A和相电压BC相位相差90。当线路始端附近三相短路，所有相间电压都等于0具有电压死区。零序功率方向继电器接入的是零序电压和零序电流，由于越靠近故障点的零序电压越高，零序方向元件没有电压死区。和电流保护相比，低电压保护有哪些优缺点？1）电压保护是反应于电压降低而动作，与反应于电流增大而动作的电流保护相反，其返回系数大于1；2）与电流保护相反，低电压保护在最大运行方式下灵敏度低，在最小运行方式下灵敏度高，两种保护性能优缺点互补；3）在多段串联单回线路上短路时，各段线路电流相同，而各点电压不同，电压随短路点距离的变化曲线从零开始增大，因而瞬时电压速断保护总有一定的保护范围。4）在电网任何点短路时，各个母线的电压都会降低，低电压保护都会动作，所以低电压保护没有方向性，必须配以过电流闭锁。三段式保护为何不能瞬时保护线路全长？三段式保护中只有I 段是瞬时保护线路的，但为了避免在相邻线路出口处发生故障时与相邻速断保护引起选择性冲突，故I 段瞬时保护应躲开线路末端发生的最大短路电流，保证选择性，所以三段式保护不能瞬时保护线路全长。什么是电动机自起动？如果在过电流保护中不考虑电动机自起动系数，会出现什么问题？发生短路故障时，各段母线电压降低，导致电动机被制动，在故障切除后电压恢复时，电动机重新恢复正常运行的过程，即电动机的自起动。如果在过电流保护中不考虑电动机自起动系数时，在自起动的过程中的不正常运行电流有可能大于保护装置的起动电流而产生误动作。双侧电源网络电流保护整定计算？当任一侧区外相邻线路出口处短路时，短路电流IK1和IK2要同时流过两侧的保护1和2，此时按照选择性的要求两个保护都不动作，因此两个保护的动作电流都应相同，按照较大的一个短路电流整定。也可以装设方向元件，保护1和2各自整定以获得更大的保护范围，但需注意方向元件的死区。了解半周积分算法、傅氏算法的原理。设微机保护采用半周积分算法计算电压幅值，采样频率为一周期采用12 点，设，写出应用半周积分法计算该电压幅值的详细过程。更换初始角度对半周积分法的影响分析。利用全波傅氏算法计算上述习题。第四章知识点：1）中性点接地方式及其应用场合2）中性点有效接地系统（大接地电流系统）的故障特征3）三段式零序电流保护的基本原理、整定原则、应用评价及其整定计算4）零序功率方向元件的最灵敏角，无电压死区5）零序电流速断的三条整定原则之间的矛盾及其处理方法6）中性点不接地系统（小接地电流系统）的故障特征，以及相应保护策略。7）消弧线圈的补偿方式试述我国电网中性点有哪几种接地方式？各有什么优缺点？分别适用于国内哪些电压等级？中性点接地方式有：中性点直接接地、中性点经小电阻接地、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地。中性点直接接地系统，在接地故障发生后，故障相将有大短路电流流过，会使供电可靠性降低；另一方面，接地相电压降低，非接地相电压几乎不变，因此不用考虑过电压问题。中性点经小电阻接地系统，中性点与大地之间的小电阻限制了接地故障电流的大小，也限制了故障后过电压的水平，但接地故障电流依然很大。中性点不接地系统，单相接地故障发生后，没有形成短路电路通路，故障相和非故障相都将流过正常负荷电流，线电压仍然保持对称。接地相电压降低，非接地相电压升高至线电压，对电气绝缘造成威胁，不能长期运行。此外，故障点和导线对地电容还能形成电流通路，使接地故障点产生电弧电流，可能损坏电气设备，影响供电可靠性。中性点经消弧线圈接地系统，故障发生后消弧线圈可以抵消在接地点流过的电容电流，消除或减轻电弧电流的危害。故障后接地相电压降低，但非故障相电压依然很高，不允许长期运行。110kV 及以上电压等级采用中性点直接接地系统。35kV 及以下的系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，对城市电流供电网络可采用经小电阻接地方式。中性点直接接地电网发生接地故障时的零序分量特点？零序分量的获取方法？发生接地短路时，直接接地电网会出现零序电压和零序电流，可用作接地短路的故障特征，构成零序电流、零序电压保护。零序电压过滤器、零序电流过滤器、穿芯式零序电流互感器。电网中性点采用哪种接地方式主要取决于什么因素？主要取决于供电可靠性（是否允许带一相接地时继续运行）和限制过电压两个因素。零序功率方向继电器的最灵敏角与相间方向继电器的最灵敏角是否相同？为什么？不相同。因为当继电器采用0 度接线时，零序功率方向继电器的最灵敏角一般为线路和中性点接地变压器的等值零序阻抗角，而相间方向继电器的最灵敏角一般为线路的阻抗角。采用90 度接线时，最灵敏角值是等值零序阻抗角和阻抗角分别减去90 度而已。接地短路时的零序电流大小与系统运行方式是否有关？零序电流在电网中的分布与什么因素有关？接地短路的零序电流大小与系统运行方式基本无关（或者说影响很小）。零序电流在电网中的分布，主要取决于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗。大接地电流系统、小接地电流系统中单相接地故障时的电流电压有什么特点？相应的保护怎样配置？大接地电流系统单相接地故障时故障电流大，零序电压和电流较大，零序功率方向从故障点流向中性点接地变压器，故障相电压降低，非故障相电压基本不变。小接地电流系统单相接地故障时，不能形成短路电流通路，零序电流较小，故障相电压降低，非故障相电压将升高至线电压。全系统出现零序电压；非故障元件流过零序电流，数值等于本身对地电容电流，容性无功方向由母线流入线路；故障元件流过全系统非故障元件对地电容电流之和，容性无功由线路流回母线。故大接地电流系统可以采用零序三段电流保护，小接地电流系统可以采用绝缘监视装置、零序电流保护、零序功率方向保护。如图所示，已知保护3 的零序I 段动作电流为1.5A，其保护范围末端K 点发生接地短路时，流过保护4 的零序电流为0.9A，K1 点发生接地短路时，流过保护1 的最大零序电流为2.5KA，断路器非同期合闸和非全相振荡时流过保护1 的零序电流分别为2.1KA 和3.3KA，试分别确定变压器TM2 投入和退出运行时保护1 的零序I 段（灵敏I 段、不灵敏I 段）、II 段动作电流一次值。灵敏I 段的可靠系数取1.2，其他均取1.1。TM2变压器投入和退出运行时，零序I 段中灵敏一段动作电流按躲过下一条线路出口处短路时的最大零序电流或断路器非同期合闸的最大零序电流整定为2.51.2=3kA不灵敏I 段动作电流按躲过非全相振荡时流过保护1的最大零序电流整定为3.31.1=3.63kA变压器投入时，零序II 段动作电流按躲过K点短路时流过保护1的电流整定为变压器退出运行时零序II 段动作电流与保护3的I段配合整定为1.11.5=1.65kA零序电流三段保护整定计算：AB线路末端接地故障序网图：正序负序零序（1） B点接地短路C点接地时故障序网图：正序负序零序（2） C点接地短路（3） 分支系数（4） II段定值（5） 灵敏度校核中性点加装消弧线圈的作用是什么？有几种补偿方式？试解释为什么常采用过补偿方式？中性点加装消弧线圈，是为了减小在发生单相接地故障发生后的接地电容电流，是的电弧不得重燃。有三种补偿方式：完全补偿、欠补偿、过补偿。过补偿使补偿后的残余电流是电感性的。采用这种方法不可能发生串联谐振的过电压问题，因此在实际中获得了广泛的应用。第五章知识点：1）距离继电器的0接线和带零序电流补偿的接线方式，及其应用场合；相间距离保护和接地距离保护的实现2）阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗和起动阻抗的概念，全阻抗继电器、方向阻抗继电器和带偏移特性的阻抗继电器的特性3）影响距离保护的因素4）短路点过渡电阻对距离保护的影响5）系统振荡对距离保护的影响，系统振荡时测量阻抗的变化轨迹，系统振荡区别于三相短路的特点，实现振荡闭锁的方法6）电压回路断线的影响7）故障选相元件的概念，相电流差突变量选相元件的特点8）三段式距离保护的原理、整定原则、评价及其整定计算构成输电线路距离保护的基本依据是什么？距离保护是反应故障点至保护装置之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。试述三段式距离保护的整定、优缺点评价：第I 段整定一般按躲开下一条线路出口处短路的原则来确定：第II 段整定是按照躲开相邻线路距离保护第I 段的保护范围末端发生短路时的阻抗值，和躲开线路末端变电站变压器低压侧出口处短路时的阻抗值，取两种情况下阻抗值的小值。II段的动作时限与I段相配合，一般取为0.350.5s。校验距离II段在本线路末端短路时的灵敏系数。一般要求Ksen1.25。第III 段是按照躲开正常运行时的最小负荷阻抗来整定。参照过电流保护的整定原则，考虑到外部故障切除后，在电动机自起动的条件下，保护III段必须立即返回的要求，应配合相关系数（可靠系数、自起动系数和返回系数）整定起动阻抗。距离III段作为远后备保护时，其灵敏系数应按相邻元件末端短路的条件来校验，并考虑分支系数为最大的运行方式；当作为近后备保护时，则按本线路末端短路的条件来校验。评价：1） 在多电源的复杂网络中可以保证动作的选择性2） I 段不受系统运行方式影响，瞬时保护线路全长80%3） II、III 段由于有分支，受运行方式影响，但相对较小，保护范围稳定4） 可以有方向，如方向阻抗继电器，5） 仍未摆脱三段式的束缚，不能瞬时保护线路全长。在220kV 及以上电网有时不能满足电网稳定要求，因此不能作为主保护。6） 受振荡、TV 断线影响，装置相对复杂。阻抗继电器的构成方式有哪两种？单相补偿式阻抗继电器在距离保护中广泛采用的相间短路和接地故障的接线方式是什么？构成方式可分为单相补偿式和多相补偿式两种。相间短路广泛采用0 度接线方式，接地故障广泛采用带零序补偿的接线方式。距离三段保护整定计算与运行方式和故障类型有关吗，为什么？如果有关，整定计算是如何考虑的，如果无关，是如何实现的。I 段整定计算不受系统运行方式和故障类型影响影响，一般按躲开下一条线路出口处短路时线路阻抗值的原则来确定；II、III 段受运行方式影响，但相对较小，不受故障类型影响。第II 段整定是按照躲开相邻线路距离保护第I 段的保护范围末端发生短路时的阻抗值，和躲开线路末端变电站变压器低压侧出口处短路时的阻抗值，取两种情况下阻抗值的小值。第III 段是按照躲开正常运行时的最小负荷阻抗来整定。由于考虑了分支系数，故受运行方式影响，但影响较小。三段式距离保护整定计算（1）A、B距离I段（2）A距离II段与线路BC的I段配合当C短路时，电源B是助增电流，因此BC线路和AB线路的最小分支系数应出现在电源B，即电源B断开，这时（当C短路时，变压器支路对短路电流没有影响）与变低差动保护配合取以上较小者作为II段定值II段灵敏度距离III段灵敏度校验近后备：远后备：分支系数：什么是阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗、起动阻抗？以方向阻抗继电器为例来说明三者的区别。继电器的测量阻抗ZK，是由加入继电器的电压和电流比值和相位差确定的；Zset是继电器的整定阻抗，一般取继电器安装点到预定的保护范围末端的线路阻抗为整定阻抗，对方向阻抗继电器而言就是在最大灵敏 角方向上圆的直径。ZK.act是继电器实际的动作阻抗或起动阻抗，表示当继电器刚好能起动时的测量阻抗，对于方向阻抗继电器，特性圆周上的任一点都代表一个起动阻抗。短路点过渡电阻对距离保护的影响及减小其影响的方法。短路点过渡电阻可以使单侧电源线路的测量阻抗增大，保护范围缩短，可能引起拒动或越限动作引起双侧电源线路上的测量阻抗减小，可能引起某些保护的无选择性动作。减小其影响方法：1）采用较好抗过渡电阻而不致拒动的阻抗继电器（扩大在+R 方向的面积）2）利用瞬时测量回路来固定阻抗继电器的动作，即将短路瞬间的测量阻抗值固定下来，使过渡电阻的影响减至最小。什么是电力系统振荡，电力系统发生振荡与短路时电气特征有何区别？电力系统振荡：当电力系统由于某种原因受到干扰时，并列运行的各同步发电机间电势差相角差将随时间变化， 系统中各点电压和各回路电流也随时间变化。振荡和短路主要区别如下：1） 振荡时，电流电压的幅值周期性变化；变化速度较慢。任一点电流与电压的相位关系随系统震荡角而变， 三相完全对称， 无负序分量。2） 三相短路时， 短路电流电压不计衰减时不变，电流突然增大，电压突然降低，变化速度很快。电流电压相位关系不变。不对称短路出现长期负序分量；三相短路瞬间出现负序分量；根据哪些原理可实现对保护的振荡闭锁？1）基于负序（和零序）分量的突变量起动震荡闭锁回路；2）利用电流、电压和测量阻抗变化速度不同。什么是选相元件，相电流差突变量选相元件的特点？能在发生故障时选出故障相的元件，即选相元件。特点：1） 可用整定值保证，在单相接地时，反应两非故障相电流差的突变量选相元件不动作，而对于多相短路的情况，三个选相元件都动作。因而在单相接地时可以准确选出故障相，而在多相故障时又能可靠给出允许跳开三相的信号2） 该选相方法只反映故障电流量，不需要躲开负荷电流，因此动作灵敏，并且具有较大的承受故障点经过渡电阻接地的能力3） 该选相方法仅在故障刚发生时可靠识别故障类型，因此还必须配以其他稳态量选相原理。为什么要单独配置接地距离元件和相间距离元件？因为相间距离元件不能反映接地故障，采用一种距离元件时不能满足四种短路的要求，所以要单独配置接地距离元件和相间距离元件。相位比较法和幅值比较法在什么条件下具有互换性？1）各比较相量必须是同一频率的正弦交流量2）只适用于相位比较方式动作范围为，和幅值比较式动作条件为的情况3）忽略短路暂态过程中出现的非周期分量和谐波分量的影响。电压回路断线对距离保护有何影响？对断线闭锁应提出哪些要求？当电压互感器二侧次回路断线时，距离保护将失去电压，在符合电流的作用下，阻抗继电器的测量阻抗为0，因此可能发生误动作。要求：当电压回路发生各种可能使保护误动作的故障情况时应可靠地将保护闭锁，而线路故障时，断线闭锁元件可靠不误动，（闭锁思路：利用负序和零序故障分量闭锁，可以和振荡闭锁回路共用。）如图所示，保护1 出口处发生单相接地故障，过渡电阻为 RT ，各保护测量阻抗如图，试分析距离保护动作情况。（考察Rt由小到大的过程，对于距离保护，在+R轴方向面积越大，受过渡电阻影响越小。）当Rt比较小的时候， ZK.1不超出保护1第I段整定的特性圆范围，保护1第I段距离保护瞬时切除故障。当Rt增大到使ZK.1超出保护1第I段整定的特性圆范围，而ZK.2仍位于保护2 第II 段整定的特性圆范围以内时，两个保护将同时以第II段时限动作，失去了选择性。因此可以扩大阻抗继电器的动作特性在在+R 轴方向的面积，使受过渡电阻的影响尽量减小。如图所示，M、N 侧系统电势幅值相等，假设全系统的阻抗角相等，若振荡中心在B 母线处，试作图分析线路L1 的A 侧距离保护第I、II 段方向阻抗继电器受系统振荡影响的情况。（根据P145图5-57来分析）当=180，振荡中心B 处的电压降至为零。从电压、电流的数值看，这和在B 点发生三相短路无异。由于B 点在A 侧距离保护第I 段的保护范围外，因此不会受系统振荡影响。而B 点落在A 侧距离保护第II 段的保护范围内，可能使保护误动作。第六章知识点：1）纵联保护的通信通道、特点、应用场合2）载波通道的构成3）影响线路纵差保护正确动作的因素，纵差保护的暂态不平衡电流、稳态不平衡电流产生的原因、特点，措施4）分相电流差动保护优点，常用的制动量5）方向纵联保护的原理，接线原理和逻辑框图6）距离纵联保护相比方向纵联保护的优点，基本原理，接线原理和逻辑款图7）纵联保护传送的信号及其特点纵联保护的定义、优缺点和适用范围？分类？输电线路的纵联保护，就是用某种通信通道，将输电线路的两端或各端的保护装置纵向连接起来，将各端电气量传送到对端并加以比较，以判断故障在本线路范围之内或之外，从而决定是否切断被保护线路。优点有内部短路伴随通道破坏时不影响保护动作。缺点有距离元件和方向元件会出现电压死区而保护拒动，受通信通道可靠性的影响，正确动作率低于其他保护。需要配合相间电流速断和零序电流速断。纵联保护是高压输电线路的主要保护方式。分类：按构成原理分：单元式传递各端测量值，直接比较；相位差动保护、电流差动保护非单元式传递故障性质的判别结果。方向比较式纵联、距离纵联按所利用信号的性质：闭锁式、允许式、直接跳闸式（导引线不能）、解除闭锁式按通信通道分：导引线、微波通道、高频载波通道、光纤等。按保护原理分：纵联差动保护、方向比较式纵联保护、距离纵联保护等。按保护对象：线路、变压器、发电机、电动机等。纵联保护传送的信号分为哪几种？分为三种，有闭锁信号、允许信号、跳闸信号。闭锁信号：收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件允许信号：收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件跳闸信号：收到这种信号是保护动作跳闸的充要条件为什么应用载波（高频）通道时最好传递闭锁信号？载波通道可靠性低，线路故障时可能引起通道失效，传递闭锁信号的保护方式可使保护在通道失效的时候不拒动。哪些因素影响输电线路纵联差动保护的正确工作？对线路纵联差动保护所有的电流互感器应提出哪些要求？影响输电线路纵联差动保护的主要因素有：1） 电流互感器的误差和不平衡电流（稳态：TA的磁化特性不一致，励磁电流不相等导致；暂态：互感器暂态特性不一致）2） 输电线路的分布电容电流3） 通道传输电流数据的误差4） 通道的工作方式和可靠性5） 导引线阻抗和分布电容6） 导引线故障和感应过电压为减小不平衡电流，对于输电线路纵联差动保护应采用型号相同、磁化特性一致、铁心截面较大、饱和磁通对工作磁通的倍数大、剩磁小的高精度的电流互感器。还应配置适当的二次侧负载电阻使二次电流的误差不大于10%何谓暂态不平衡电流和稳态不平衡电流？试分别说明它们的产生原因、特点和减小的方法。纵差保护产生不平衡电流的原因是纵差保护两端电流互感器磁化特性不一致造成的铁心饱和程度的差异即励磁电流的不同；分为稳态不平衡电流和暂态不平衡电流。稳态不平衡电流产生原因：二次侧总阻抗越大，铁心磁通密度越大，铁心越容易饱和；一次电流的升高铁心磁通密度增大，励磁电流增大。外部故障时短路电流较大，不平衡电流也随之增大。暂态不平衡电流产生原因：暂态故障电流中的非周期分量。为了减少不平衡电流，应：1）电流互感器在外部最大短路电流时满足10%误差曲线要求；2）减小二次回路负载阻抗；3）接入速饱和中间变流器分相电流差动保护有什么优点?分相电流差动保护为有制动的差动保护，可以躲开外部短路可能引起的最大不平衡电流，保证保护不误动，更加适用于长距离高压输电线路。此外，它还具有自然选相优势。线路纵联差动保护中常用的制动量有哪几种？制动量有两种：1）以两侧电流矢量差为制动量；2）以两侧电流幅值之和为制动量简述方向比较式纵联保护的基本原理。保护不通过传递电气量测量值进行直接比较，而是传送各端对故障位置的判别结果或有关信息，每端综合信息这些判断结果和信息决定保护是否该动作。方向比较式纵联保护不论采用何种通信通道，都是基于被保护线路各端根据对故障方向的判断结果向其他各端发出相应信息。各端根据本端和其他各端对故障方向判断的结果综合判断出故障的位置，然后独立做出跳闸或不跳闸的决定。与方向比较式纵联保护相比，距离纵联保护有哪些优缺点？优点：距离纵联保护不仅可带有方向性，动作范围也基本上是固定的，很少受系统运行方式、网络结构和负荷变化的影响。可以实现多种不同的保护逻辑，用户根据通道情况进行选择。它的另一优点是可以兼作本线路和相邻线路的后备保护，方向比较式纵联保护则不能。缺点：距离纵联保护的缺点主要是受系统振荡、电压回路故障的影响，故保护接线复杂，维护、检修、调试等方面较困难，而方向比较式纵联保护相对而言所受影响很小。纵联保护的通信通道有哪些？导引线通道，输电线路载波（高频）通道、微波通道、光纤通道等高频保护的载波通道是怎样构成的？高频方向闭锁保护在通道故障下能否正确动作，为什么？在线路两侧，加装高频收发装置，利用线路载波的方法；可由一相导线和大地构成或两相导线构成，构成通道的主要设备有：阻波器、结合电容器、连接滤波器、电缆、高频收发信机、接地开关。若通道故障，当外部故障时，高频方向闭锁保护由于收不到闭锁信号，会使远离故障点的一侧保护误动，但外部故障同时通道故障的几率远比内部故障引起通道故障的几率低；当内部故障时，由于收不到闭锁信号，保护会正确动作。高频闭锁方向保护的原理怎样?试举出几种方向元件的构成原理：原理是利用短路功率为负的一端发出闭锁该线路两端保护的高频信号，对于故障线路，两端不需要发出高频闭锁信号，这样就可以保证在内部故障并伴随高频通道破坏时正好保护应当切除故障线路。1）高频闭锁负序方向保护：利用负序功率方向元件构成的高频闭锁方向保护，可以反应各种不对称故障。三相对称短路最开始瞬间总有一个不对称过程，也可以反应。反应与零序方向继电器类似，负序功率的实际正方向应由线路指向母线。2）长期发信的闭锁式（方向比较式纵联）：正常时，线路两端保护均往对方发闭锁信号；外部故障时，正方向一侧停发闭锁信号但反方向一侧不停，保护不动作；内部故障时，两端均为正方向都停发闭锁信号，保护动作。3）高频发信机远方起动（方向比较式纵联）：在外部故障时只要有一端发信机起动，发出很短时间的高频信号便可以通过通道去启动对端的发信机并保持以固定的时间。4）移频解除闭锁式（方向比较式纵联）：只有当出现接触闭锁信号、本端的正方向元件或其他判断正方向有故障的元件有动作时才能跳闸。方向高频保护为什么要采用两个灵敏度不同的起动元件?高频方向保护由线路两端的功率方向元件构成，若起动电流太低，则保护可能误动。关键在于靠近故障一端的保护能否灵敏的发出闭锁，为此采用两个灵敏度不同的起动元件。灵敏度高的起动元件用于起动高频发信机，首先发出闭锁信号；灵敏度低的起动元件用于起动方向判别，即使该起动元件未起动，也不影响闭锁信号的发出。灵敏度高的起动元件确保了靠近故障一端的保护能够灵敏的发出闭锁，灵敏度较低的起动元件提高了保护的抗干扰能力。下图为高频闭锁方向保护原理图（一侧），试分析在内部故障和外部故障时，各个继电器和收发信机的起动、返回、动作情况。外部故障时，I1先起动，通过KM4常闭触点起动发信机发出高频闭锁信号，一方面为自己的收信机接收，一方面经高频通道，被对端的收信机接收，闭锁双端保护，防止误动。I2和方向元件S 同时起动，使中间继电器KM4 断开常闭触点，停止了发信机的工作，同时给KM5 的工作线圈加入电流。同时对端方向元件不动作，对端发信机继续向本端发送闭锁信号，使本端收信机继续收到高频信号，给KM5 的制动线圈加入电流。对端的KM5 只有制动线圈有电流。所以保护一直被闭锁。待外部故障切除，起动元件均返回。内部故障时，起动元件I1和I2都动作，起作用同上。之后，两端的方向元件S 和中间继电器KM4 也动作，停止发信机的工作，这样KM5 中就只有工作线圈有电流，立刻动作于跳闸。试结合下图说明超范围闭锁式距离纵联保护在内外部故障时各元件的动作情况。内部故障时，反向ZbM和ZbN不起动，不发闭锁信号，正向ZTN和ZTM动作起动经时间T延时跳闸；外部故障K2时，反方向闭锁发信元件ZbN动作，发出闭锁信号，通过对端收信机将对端比较元件“与”闭锁，使对端不能跳闸。此时N端因跳闸元件ZTN不动作又收到本端的闭锁信号，因此本端跳闸元件也不动作，不能跳闸。下图为高频闭锁距离保护原理图（一侧），（1） 试分析在内部故障和外部故障时，各个继电器和收发信机的起动、返回、动作情况。（2） 如果线路故障由ZI 瞬时动作切除，试说明故障点位置。（1） 故障时，KS 起动发信机，发出闭锁信号，KM2收到闭锁信号动作，断开瞬时跳闸回路。内部故障时， ZII起动KM1，停止高频发信机，KM2返回，接通瞬时跳闸回路，距离II段可以瞬时动作跳闸，可以瞬时保护线路全长。故障点在I段保护范围内， ZIII也起动。外部故障时，距离故障点较近ZII不起动，不停发高频闭锁信号，KM2 闭锁瞬时跳闸回路，距离II段只能通过II段延时动作，保证了选择性。（2） 故障点位置在离保护安装处线路全长的80%90% 范围内。图（A）所示电力系统中，线路全部配置高频闭锁式距离纵联保护（原理接线图如图（B）所示），分析下面两种情况下，在K1 点（线路BC 出口处）短路时，线路AB 和BC 上的保护动作过程：1） 线路AB 和BC 通信通道正常时；2） 线路AB 和BC 通信通道同时故障时（即不能收到对方的闭锁信号）。1）线路AB上保护不动作；线路BC上保护2M距离I段瞬时动作跳闸，保护2N距离II段瞬时动作跳闸。2）线路AB上保护1M距离II段瞬时动作跳闸，保护1N不动作；线路BC上保护2M距离I 段瞬时动作跳闸，与保护1M失去了选择性。保护2N距离II段瞬时动作跳闸。第七章知识点：1）自动重合闸的起动原则2）单相/三相/综合重合闸的定义3）单侧电源网自动重合闸动作时间的整定需要考虑的因素；双侧电源网自动重合闸还需考虑的因素。4）检无压与检同期自动重合闸的原理5）重合闸前加速保护和重合闸后加速保护的定义、原理、优缺点、适用范围6）潜供电流的定义，对重合闸的影响什么叫自动重合闸? 试述重合闸的装设范围和起动原则：自动重合闸装置：当断路器跳闸之后，能够自动地将断路器重新合闸的装置。重合闸的装设范围：1kV及以上的架空线路和电缆与架空混合线路，当其上有断路器时就应装设自动重合闸装置；在高压熔断器保护的线路上，一般采用自动重合器；此外，在供电给地区负荷的电力变压器上以及发电厂和变电站的母线上，必要时也可装设自动重合闸装置。重合闸不应动作的情况：（1）由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时。（2）手动投入断路器，由于线路有故障，而随即被继电保护将其断开时。除上述条件外，当断路器由继电保护动作或其他原因跳闸后，重合闸均应动作，使断路器重新合闸。什么叫单相重合闸?三相重合闸? 综合重合闸?单相重合闸：单相故障，跳单相，重合单相，重合于永久性故障时再跳三相；相间故障跳三相后不重合。三相重合闸：任何故障都跳三相，重合三相，重合于永久性故障时再跳三相。综合重合闸：单相故障，跳单相，重合单相，重合于永久性故障时再跳三相；相间故障跳三相，重合三相，重合与永久性故障时再跳三相。单电源自动重合闸动作时间的整定要考虑哪些因素?1）断路器跳闸后，故障点的电弧熄灭和弧道介质绝缘强度的恢复需要一定的时间2）断路器的恢复开断能力也需要一定的时间3）如果重合闸是利用继电保护起动时，则其动作时限还应该加上断路器的跳闸时间。双侧电源线路装设自动重合闸时, 与单侧电源相比, 应考虑哪些特殊问题? 主要有哪些重合闸方式？1） 时间的配合。为了保证故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复，线路两侧的重合闸必须保证在两侧断路器均跳闸后，经一定延时再进行重合。2） 同期问题。当线路发生故障跳闸后，常常存在着重合闸时两侧系统是否同期，以及是否允许非同期合闸的问题。重合闸主要方式有：快速自动重合闸、非同期重合闸、自动解列重合闸、自同期重合闸、线路两侧电源联系紧密时的自动重合闸、检查双回线另一回线电流的重合闸、具有同期检定和无电压检定的重合闸。结合下图说明，为什么要在一侧同时投入检查同步和检查无电压的重合闸，而另一侧只投入检查同步重合闸？两侧重合闸的方式要定期交换，为什么？接线图逻辑图在正常工作情况下，M 侧可能由于某原因误跳闸，由于N 侧并未动作，线路上仍有电压，无法进行重合。为此，在检无压侧M 也同时投入同期检定继电器KY，如遇到上述情况，则同期检定继电器KY 就能够起作用，当符合同期条件时，即可将误跳闸的断路器重新投入；在检定同期N 侧，绝对不允许同时投入无压检定继电器，以防止非同重合闸。若检定线路无压M 侧短路器重合于永久性故障时，M 侧断路器就连续两次切断短路电流，因此M 侧断路器的工作条件比同期检定的N 侧断路器的工作条件恶劣，所以应定期切换两种检定方式，以使两侧断路器工作的条件接近相同。什么叫重合闸前加速保护和后加速保护？发生故障时，最靠近电源端的断路器先无选择性地将故障切除，然后利用重合闸重合予以纠正保护无选择性动作的配合方式，即为重合闸前加速。所谓重合闸后加速保护就是当线路第一次故障时保护有选择性动作，然后进行重合，如果重合于永久性故障，则断路器合闸后再加速保护动作，瞬时切除故障。如图重合闸加装了前加速保护，试说明当K 点故障分别为瞬时性故障或永久性故障时，相应保护和重合闸动作情况。当k点发生故障，保护3 瞬时动作将QF3 断开，并继之重合。若重合于瞬时性故障，则重合成功，系统恢复正常供电。若重合于永久性故障，则（过电流）保护13 按照时限配合关系，逐级有选择性地将故障切除。潜供电流的产生原因及其影响因素有哪些？潜供电流产生原因：1）电容耦合分量：健全相的电压分别通过相间电容给故障相供给电流2）电磁感应分量：健全相的负荷电流通过相间互感在故障相产生电动势，此电动势通过故障点及故障相对地电容产生电流。影响因素：线路的电压等级，线路的长度，负荷电流的大小，相间电容和相间电感的大小。第八章知识点：1）变压器的故障类型、不正常运行状态及其主保护、后备保护的配置2）瓦斯保护与差动保护的特点，保护范围，能反应的故障类型3）变压器差动保护产生不平衡电流的因素，减少不平衡电流的措施4）励磁涌流的定义、特点，对变压器差动保护的影响以及解决措施5）带制动特性的差动保护的原理，区外、区内故障时的动作特性6）低电压起动、复合电压起动的过电流保护的原理、动作逻辑试述变压器的故障类型、不正常运行状态及相应的保护方式：故障类型分为油箱内部故障（瓦斯保护）和油箱外部故障（纵联差动保护）两类。不正常运行状态有：变压器外部故障引起的过电流；负荷长时间超过额定容量引起的过负荷；风扇故障或漏油引起的冷却能力下降等相应的保护有：瓦斯保护、纵联差动保护和电流保护（主保护）、反应外部相间短路故障的后备保护、反应外部接地短路故障的后备保护、过负荷保护、过励磁保护、其他非电量保护。励磁涌流是在什么情况下产生的？有何特点？变压器差动保护中怎样克服励磁涌流的影响？当变压器空载投入或外部故障切除后恢复电压时，即可能出现数值很大的励磁电流，即励磁涌流。励磁涌流的特点：1） 含有大量非周期分量，使涌流波形偏于时间轴的一侧2） 包含大量高次谐波，其中以二次谐波为主3） 波形出现间断，铁心饱和度越高，涌流越大，间断角越大克服措施：1） 在差流回路中接入具有速饱和特性的中间变流器2） 二次谐波判别方法3） 间断角原理识别励磁涌流4） 利用波形对称原理变压器差动保护中，产生不平衡电流的原因有哪些？试列举减小这些不平衡电流的措施。产生原因：1） 实际电流互感器的变比和计算变比不同2） 改变变压器调压分接头3） 变压器各侧的电流互感器型号不同，即励磁电流和饱和特性不同4） 变压器接线方式引起的幅值与相角差5） 励磁涌流减小措施：1） 保证电流互感器二次侧满足10%误差曲线要求2） 减小电流互感器二次回路负载阻抗3） 在差流回路中接入具有速饱和特性的中间变流器4） 采用平衡线圈结合下图说明为什么带制动特性的差动继电器能可靠躲开外部故障时的不平衡电流，内部故障时提高保护灵敏度？当制动线圈Wres中有电流以后，它将在铁心的两个边柱上产生磁通res，使铁心饱和，致使导磁率下降。此时必须增大工作线圈WW中的电流才能在二次线圈W2中产生电动势，使执行元件动作，因此，继电器的动作电流随着制动电流的增大而增大（如曲线1）。曲线1 始终位于曲线2 上面，即在任何大小的外部短路电流作用下继电器的实际动作定值均大于相应的不平衡电流，继电器不会误动作。同时，曲线1 的动作电流定值Iact.min比无制动的曲线3 的动作电流定值小得多，因此内部故障时能提高灵敏度。如图为变压器复合电压起动的过电流保护，分析下列故障情况下各继电器的起动、返回和动作情况：（1） 当发生AB 相间短路时；发生AB 相间短路时， U2动作， Uab也动作，如果电流继电器也动作，则起动时间继电器，然后准备动作跳闸，故障切除恢复正常运行后，各继电器均返回；（2） 当发生三相短路时。发