继电保护基础知识.doc

第一节 继电保护基础知识 425什么是继电保护装置和安全自动装置？ 答： 当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事件时，能自动向值班员发出警告信号，或向所控制的断路器发跳闸指令，以终止事件的发展。实现这种自动化措施的设备，用于保护电力元件的，称为继电保护装置；用于保护电力系统的，称为电力系统安全自动装置。 426继电保护在电力系统中的任务是什么？ 答： (1) 当被保护的电力元件发生故障时，继电保护装置迅速地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中隔离，最大限度的维护系统稳定，降低元件损坏程度。 (2) 反映电气设备的不正常工作情况，及时发出信号，以便值班人员处理，或由安全自动装置及时调整，恢复系统正常运行。 427电力系统对继电保护的基本要求是什么？ 答： 继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个要求，具体分述如下： (1) 可靠性。保护装置的可靠性是指当被保护设备区内发生故障时，保护装置应可靠动作；被保护设备区外发生故障时，保护装置不发生误动作。 (2) 选择性。保护装置的选择性是指电力系统发生故障时，首先由故障设备的保护切除故障；如故障设备的保护或断路器拒动时，由相邻设备的保护动作，将故障切除。尽量缩小切除故障的停电范围。 (3) 灵敏性。保护装置的灵敏性是指保护装置对其动作区内的故障能可靠反映的能力。一般用灵敏系数来衡量，反映故障时数值参量增加的保护装置的灵敏系数为 Klm=保护区末端金属性短路故障时的最小参量保护的整定动作值反映故障时数值参量减少的保护装置的灵敏系数为 Klm=保护的整定动作值保护区末端金属性短路故障时的最大参量 (4) 速动性。保护装置的速动性是指保护装置应以允许的尽可能快的速度切除故障，减轻故障对设备损坏程度，提高尽快恢复电力系统稳定运行的能力。 428什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护？ 答：主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护线路和设备的保护。后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。可以分为远后备保护和近后备保护两种：远后备保护是在主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现的后备保护。近后备保护是在主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备保护；在断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或在主保护和后备保护退出运行时而设的简单保护。异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。429什么是电气二次设备和二次回路？ 答：二次设备是指对一次设备的工作进行监视、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行状况或生产指挥信号所需的低压电器设备。由二次设备相互连接，构成对一次设备监视、控制、调节和保护的电器回路称为二次回路。 430哪些回路属于连接保护装置的二次回路？ 答： 连接保护装置的二次回路有： (1) 从电流互感器和电压互感器二次端子开始到有关继电保护装置的二次回路；(2) 从继电保护直流熔丝开始到有关保护装置的二次回路；(3) 从继电保护装置到控制屏和中央信号屏的直流回路；(4) 从继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子的跳、合闸回路。431什么叫做电力系统振荡？ 答：电力系统在正常运行时，所有接入系统的发电机都处于同步运行状态。当系统因短路切除太慢或遭受大的冲击时，并列运行的发电机失去同步，系统发生振荡，系统中各发电机电动势间的相角差发生变化，因此可能导致保护误动作。但通常系统振荡若干周期后，可以被拉入同步，恢复正常运行。因此，保护在系统振荡时误动作是不能允许的。 432电力系统振荡时。哪些保护装置受影响？哪些不受影响？ 答：由于系统振荡时，电流随振荡周期成周期性变化，幅值很大，反应电流大小瞬时动作的电流速断保护会误动作；因振荡周期一般较短，带时限的电流保护，当保护的时限大于1.52s时，一般可以躲过振荡。对阻抗保护而言，因振荡时，振荡电流增大伴随电压下降，此时阻抗继电器可能误动；而振荡电流减小时，电压上升，阻抗继电器返回。因此速动的和时限较短的阻抗保护可能误动，而时限较长的阻抗保护一般可躲过振荡。原理上，电流相差动保护和电流总差保护基本不受振荡的影响。433继电保护快速切除故障对电力系统有哪些好处？ 答： (1)提高电力系统的稳定运行； (2) 快速恢复电压，电动机容易自启动并恢复正常，减少对用户的影响； (3) 减轻电器设备的损坏程度； (4) 提高重合闸的成功率。 434什么叫作对称分量？ 答：在一个多相系统中，如果各相量的绝对值相等，相邻两相的相位差相等，就构成了一组对称的多相量。在三相系统中，任意不对称的三相量只可能分为三组对称分量，分别为： (1) 正序分量。三相大小相等，彼此相位互差120。，相序为顺时针方向。 (2) 负序分量。三相大小相等，彼此相位互差1200，相序为逆时针方向。 (3) 零序分量。三相大小相等，彼此相位相同。 435如何把三相不对称向量分解为正序、负序和零序三组对称分量？ 答：任何三相不对称向量均可以分解为正序、负序和零序三组对称分量和的形式，即Fa=Fa(1)+Fb(2)+Fc(0)Fb=Fb(1)+Fb(2)+Fb(0) (5-1) Fc=Fc(1)+Fc(2)+Fc(0) 式中 Fa(1)=aFb(1)=a2Fc(1)； Fa(2)=a2Fb(2)=aFc(2)； Fa(0)=Fb(O)=Fc(0)； a=ej120 a2=ej240 由式(5-1)，经数学演算可得Fa(1)=13(Fa+aFb+a2Fc)Fa(2)=13(Fa+a2Fb+aFc) (52)Fa(0)=13(Fa+Fb+Fc) 对称分量是电力系统故障分析的基础。436什么叫做电力系统故障的叠加原理？ 答：任何电力系统故障，均可以表示成故障前状态和故障附加状态的和的形式。其中故障前状态可以由系统潮流分析计算出来；故障附加状态又可以分解为正序、负序和零序的和的形式加以分析。故障分析主要研究的是故障附加状态的情况。 437为什么电流互感器和电压互感器要标注极性？答：电流互感器和电压互感器的二次引出端，如果接反，二次电流或电压的相位就会发生180o的变化，继电保护装置特性或测量仪表的显示将会随之改变。为了保证继电保护装置的性能和仪器仪表的准确，电流互感器和电压互感器必须标注明确的极性。通常采用减极性的标注原则：当从一次侧极性端流入电流时，二次侧感应的电流方向是从极性端流出。438电流互感器二次绕组有几种接线方式？ 答：根据继电保护装置的不同运行要求，电流互感器二次绕组通常有以下几种接线方式：(1) 三相完全星形接线方式；(2) 两相不完全星形接线方式；(3) 三角形接线方式；(4) 三相并联输出以获取零序电流的接线方式；(5) 两相差电流的接线方式；(6) 一相用两只电流互感器二次串联，以增大电流互感器容量的接线方式；(7) 一相用两只电流互感器二次并联，以改变电流互感器变比的接线方式。439电流互感器二次额定电流为1A和5A有何区别？答：采用1A的电流互感器比5A的匝数大5倍，二次绕组匝数大5倍，开路电压高，内阻大，励磁电流小。但采用1A的电流互感器可大幅度降低电缆中的有功损耗，在相同条件下，可增加电流回路电缆的长度。在相同的电缆长度和截面时，功耗减小25倍，因此电缆截面可以减小。440为什么电压互感器和电流互感器只能有一点接地？答：一个变电所的接地网并不是一个等电位面，在不同点间会出现电位差。当大的接地电流注入接地网时，各点的电位差增大。如果一个电回路在不同的地点接地，地电位差将不可避免地进入这个电回路，造成测量的不准确，严重时，会导致保护误动。441什么叫做电压互感器的反充电？ 答：通过电压互感器二次侧向不带电的母线充电称为反充电。因电压互感器变比较大，即使互感器一次开路，二次侧反映的阻抗依然很小，这样，反充电的电流很大，会造成运行中的电压互感器二次熔断器熔断，使保护装置失压。因此，一定要防止运行中电压互感器的反充电现象。442小电流接地系统中，电压互感器的二次辅助绕组输出端额定电压为什么是100/3V？ 答：如图51所示，当小电流接地系统，发生单相接地时，接地相故障点的相电压降为0V，非接地故障点的相电压上升为原相电压的 倍，根据零序电压的计算公式，3 应为三相电压的相量和。由图51可见，3 应为原相电压的三倍，如故障点在电压互感器的安装处，电压互感器的二次辅助绕组输出端额定电压采用1003V，此时3 =100V，符合运行习惯。 443电流互感器的二次负载是如何影响它的准确度的？ 答：电流互感器的二次负载如超出容许的二次负载阻抗时，励磁电流的数值会大大增加，使铁芯进入饱和状态，一次电流的很大一部分将用来提供励磁电流，从而使互感器的误差大大增加，准确度下降。 444什么是电抗变压器？ 答：电抗变压器是把输人电流转换为输出电压的中间转换装置，同时起隔离作用。其励磁电流大，二次负载阻抗大，处于开路工作状态，输入量与输出量之间成线性关系。 445继电器一般怎样分类？分为哪几类？ 答：根据继电器在继电保护中的作用，继电器一般分为测量继电器和辅助继电器两类。测量继电器能直接反映电气量的变化，如电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器等；辅助继电器是用来完善保护功能的，如时间继电器、中问继电器和信号继电器。 根据继电器的结构，继电器主要分为电磁型、感应型、整流型和静态继电器。 446什么叫做变压器的Y，d11接线组别？ 答：如图5-2所示，将变压器一次绕组接成Y形，二次绕组按ay、bz、cx连接成形。因此在二次绕组电动势相量图中 ay、b-z、cx分别等相位。将二次绕组电动势相量图叠加到一次绕组电动势相量图上，A与a点重合，比较 的相位，此时 出超前 30o，如将 看作时钟的分针指向12点，此时 的位置为时针11点的位置，这种接线称为Y，d11接线。 447阻容式负序电压滤过器是如何产生负序电压的？ 答：阻容式负序电压滤过器原理接线如图5-3(a)所示，其中参数RA= XA，XC= RC，这样， 超前 的相角为30o， 超前 的相角为60o。 (1) 加入正序三相电压时，如图5-3(b)所示。 为 在RA上的压降， 为 在XA上的电压降，落后电流90。 为 在RC上的电压降， 为 在XC上的电压降，落后电流90。根据参量计算：Am=12AB=12AC，nC=12BC=12AC。 m与n均为AC的中点，故 =O，即加入正序电压时，滤过器输出为零。 (2) 加入负序三相电压时，如图5-3(c)所示。按同样的分析方法，由相量图得 式中 UaA相相电压。 448简述用单相电压整定负序电压继电器的方法。 答：负序电压继电器的动作电压，是指在三相负序电压作用下，继电器动作时的相间负序电压值Uop(2)。对继电器校验整定值，可以用单相电压实现：在负序电压滤过器的任一对输入电压端子间，模拟相间短路，例如BC相短路时，即在A与 BC间施加单相电压，记录继电器的动作电压Uop。则Uop(2)= Uop/ 。 449500kV系统为什么要采用暂态型电流互感器？ 答：500kV系统具有如下特点：系统容量大，短路电流的幅值也大；500kV电力系统的时间常数增大，导致短路电流非周期分量的衰减时间加长，短路电流的暂态持续时间加长；由于系统稳定的要求，500kV系统切除故障的时间要短。因此500kV主保护是在故障的暂态过程中动作的。 电力系统发生短路，暂态短路电流流过电流互感器时，在互感器内产生一个暂态过程。如不采取措施，电流互感器很快趋于饱和，将使电流互感器的传变性能受到破坏，造成继电保护不正确工作。因此要求500kV系统选择具有暂态特性的电流互感器。 450什么是电容式电压互感器的暂态响应？ 答：当电力系统发生短路等故障时，电容式电压互感器的暂态过程要比电磁式电压互感器的长得多。假如在保护安装处发生金屙陡短路，一次电压突降为零，二次电压降落缓慢，就会严重影响保护装置的动作精度。因此规定，在高压端与地短路时，电容式电压互感器的二次电压峰值应在额定频率的一个周波内衰减到低于短路前峰值的10，这一过程称为电容式电压互感器的暂态响应。 451晶体管保护一般由哪几部分组成？ 答：晶体管保护一般由交流测量电路、直流逻辑电路和直流稳压电路构成。 交流测量电路常由电压形成回路和整流、滤波回路构成。被测电量经各种小型辅助互感器输入，在二次侧采用不同的连接组合，反映相应的系统电量，经整流、滤波获得直流动作信号。对于反映电量峰值的信号，不需滤波回路；反映相位的继电器、整流滤波回路由方波形成和比相回路代替。 直流逻辑电路包括触发器、逻辑判别回路、信号回路和出口回路。根据交流测量的结果，按逻辑关系实现跳闸或重合闸，并发出相应信号。 直流稳压电路为直流逻辑电路提供工作电源。 452理想的运算放大器有哪些特征？ 答：理想的运算放大器模型是集成电路保护的分析基础，它具有以下特征： (1) 开环差模电压增益A0=； (2) 差模输入电阻Rid=； (3) 失调电压和失调电流均为零； (4) 频带宽度为； (5) 共模抑制比CMRR=。(放大器对差模信号的放大倍数与共模信号的放大倍数之比，说明放大器抑制共模信号的能力)第二节 线路继电保护 453什么叫电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过流保护？ 答：电力系统的线路或元件发生故障时，故障点越靠近电源，短路电流越大。利用这一特点，可构成电流保护。对于仅反应电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。它的保护范围受系统运行方式的影响较大，不可能保护线路的全长；为了保护线路全长，通常采用略带时限的电流速断与相邻线路的速断保护相配合，其保护范围包扩本线路的全部和相邻线路的一部分，其时限比相邻线路的速断保护大t；电流速断保护和限时电流速断保护可构成线路的主保护。过流保护是按躲开最大负荷电流来整定的一种保护装置，可作为本线路和相邻线路的后备保护，定时限过流保护的动作时限比相邻线路的动作时限均大至少一个t。以上三种保护组合在一起，构成阶段式电流保护。具体应用时，只采用电流速断保护和限时电流速断保护，或限时电流速断保护和定时限过流保护的方式，也可三者同时采用。454小接地电流系统辐射电网中，电流保护为什么常常采用不完全星形的接线方式？答：在小接地电流系统中，不同相的两点接地时，只要求切除一个故障点以提高供电可靠性。如图5-4所示：在2、3两平行线路上发生两点接地时，如两线路保护的动作时间相等，则有三分之二机会仅切除一条线路，从而提高了供电的可靠性。两条平行线路发生两点接地时，线路跳闸情况见表5-1。在整个网络上，应该将不完全星形的接线的两个电流互感器装在相同的两相卜(通常为A、C相)。 线路2接地相线路3接地相 A B C A 单回线跳 双回线跳 B 单回线跳 单回线跳 C 双回线跳 单回线跳 455什么叫做电压闭锁的电流速断保护？答：电流保护受系统运行方式的影响很大，在某些情况下，无时限电流速断保护可能没有保护区，而带时限速断保护存在灵敏度较小的情况。这时，可以引入电压闭锁的电流速断保护，由电流继电器和电压继电器共同组成保护的测量元件，提高保护的灵敏度。 456为什么要引入方向电流保护？ 答：如图5-5所示，对于双端电源线路，当K2点发生短路时，保护的选择性要求3QF的第1段保护瞬时动作，如果2QF的第I段动作值也满足动作要求，2QF也将瞬时跳闸，M变电所将全部失电。因此，当K2点发生短路时，要求3QF跳闸而2QF继续运行，根据K2与Kl短路时，短路电流的不同流向，在2QF处，加装方向继电器，以确保M变电所的供电可靠性。 457什么是功率方向继电器的潜动问题？ 答：功率方向继电器的潜动是指在继电器上仅加电流或电压一个电量时，继电器动作的现象，潜动一般是由于继电器磁路不对称而引起。功率方向继电器的潜动可能导致保护装置误动作，例如，图5-5中，3QF出口短路，2QF感受的电压很小而电流很大，如功率方向继电器潜动，则2QF将跳闸。 458什么叫做功率方向继电器的90接线方式？答：功率方向继电器的接线方式是指它与电流互感器和电压互感器之间的连接方式。通常功率方向继电器采用90接线，即在三相对称且功率因数cos=1时，电流超前电压90的接线方式。对于A相来说，就是在功率方向继电器的电流回路中引入A相电流，电压回路中引入BC相电压。459方向过流保护为什么要采用按相启动接线？ 答：方向过流保护采用按相启动接线是指接入同名相的电流测量元件和功率方向元件的接点直接串联的启动方式，这样，当反方向故障时，故障相的方向元件不动作，非故障相的测量元件不动作，保证了保护装置不误动。 460大接地电流系统中，线路接地保护的方式有几种？答：大接地电流系统中，线路接地保护的方式主要有三种：纵联高频保护、零序电流保护和接地距离保护。461什么是零序保护？大接地电流系统中为什么要装设零序保护？答：在大接地电流系统中，发生单相或两相接地故障，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些零序分量构成的保护称为零序保护。完全星型接线的电流保护和功率方向保护，虽然能反映大接地电流系统的单相接地故障，但由于它们的动作电流大，而单相接地故障电流较小，灵敏度往往达不到要求。为了反映接地故障，需装设专用的接地短路保护。零序保护就是其中较简单的一种。462大接地电流系统中，零序分量的分布有何特点？ 答：(1) 系统任一点接地短路时，网络中任何地点的三倍零序电流都等于该处三相电流的向量和；(2) 零序电流的分布与中性点接地的多少及位置有关；(3) 故障点零序电压最高，变压器中性点接地处的电压为零；(4) 故障点零序功率最大，变压器中性点接地处的零序功率最小。463零序保护有什么特点？答：(1) 系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流和零序电压，因此零序保护的动作电流可以整定的很小，灵敏度相对较高； (2) Y，d接线的降压变压器，三角形侧的故障，不会在星形侧反映出零序电流，因而，在分段整定的保护中，零序保护要求配合的段较少，动作时间较短。464大接地电流系统怎样获取零序电流？ 答：获取零序电流的方法，除单台Y，d变压器单回出线的变电所，可以取变压器中性点电流互感器以外，一般采用并联线路三相电流互感器组成的零序电流滤过器获取零序电流。在微机保护中，广泛采用微机内部自产的三相电流和的方法，取得零序电流。465零序功率方向继电器的最大灵敏角是70，为什么要将零序电压回路极性反接？ 答：取电流自母线流向线路为正方向，电压以母线指向大地为正时，当线路正方向发生故障时，零序分量的极性表现为零序电流超前零序电压180-，为变电所零序电源阻抗角。如果为85，则零序电流超前零序电压95，将零序功率方向继电器的最大灵敏角制造为70，和故障时的实际情况相反，因此接线时，应将零序电流或零序电压回路极性反接，以满足要求。 466为什么大接地电流系统中变压器中性点是否接地影响接地短路时零序电流的分布？答：大接地电流系统中，零序电流是沿线路、变压器中性点、大地和接地点形成通路的，变压器中性点是否接地直接影响零序阻抗的大小和零序通路。因此，零序电流的分布与变压器中性点是否接地有很大关系，而与电源的多少无关。 467零序保护在运行中要注意哪些问题？ 答：(1) 零序回路断线时，可能造成保护误动作； (2) 系统出现不对称运行时，也会出现零序电流； (3) 两条平行线路，其中一条线路故障，可能引起另一条线路出现感应的零序电流； (4) 对于外接零序分量的保护装置，由于正常时无检测手段，容易因回路问题造成保护误动或拒动。468什么叫距离保护？ 答：距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置，该装置的主要元件为阻抗继电器，它根据加于其端子上的电压和电流，测知保护安装处至短路点问的阻抗，称为测量阻抗。当测量阻抗等于或小于继电器的整定阻抗时，继电器动作。 距离保护一般由三段组成，距离段为线路全长的8085，动作时限为继电器固有动作时间；距离段的保护范围包扩本线路全长和相邻线路的1020，动作时限比I段多t；距离段作本线路和相邻线路的后备保护，保护时限根据阶梯原则整定。469距离保护一般由哪几部分构成？ 答：距离保护一般由以下几部分构成： (1) 测量部分。用于测量短路点的距离和判别短路的方向。 (2) 启动部分。用于在故障发生时，使保护装置处于启动状态。 (3) 振荡闭锁部分。防止系统振荡时距离保护误动作。 (4) 二次电压失压闭锁。防止电压互感器二次失压时，保护装置误动作。 (5) 逻辑部分。实现保护功能，建立保护各时限的配合。470为什么距离保护I段保护范围为线路全长的80。85？答：距离保护I段的动作时限为装置本身的动作时间，为了和相邻线路的距离保护I段作选择性配合，避免无选择性动作，本线路距离保护段的动作范围只能限制于本线路范围内。考虑到保护定值的计算误差、电压互感器和电流互感器的传变误差，若距离保护I段保护范围为线路全长，在误差的影响下，将不可避免会出现相邻线路出口故障时，本线路越级跳闸的现象。因此，距离保护I段保护范围取线路全长的8085。 471三段式距离保护是如何整定的？ 答：根据图5-6所示，三段式距离保护是根据以下原则整定的： (1) 距离保护第段的动作阻抗，按躲开下一元件始端短路的条件来选择。Zpu.A=KrelZAB (5-3)式中 K rel可靠系数，取0.80.85； Zpu.A距离保护第段的动作阻抗； ZAB输电线AB的正序阻抗。 (2) 距离保护第段的动作阻抗，根据下列条件来选择。 与下一段路保护的第段保护范围相配合。并用分支系数考虑助增及外汲电流对测量阻抗的影响，即Zpu.A=Krel(ZAB+KbZpu.B) (5-4)式中 Zpu.A距离保护第段的动作阻抗； Kb分支系数； Zpu.B下一线路保护的第1段保护整定阻抗。 躲开线路末端变电所变压器低压母线上的短路，即 Zpu.A=Krel(ZAB+KbZT) (5-5)式中 ZT变压器的阻抗； Zpu.A距离保护第段的动作阻抗； Krel可靠系数，取0.7。 距离保护第段的动作阻抗取以上两个条件中较小的作整定值。 (3) 距离保护第段的动作阻抗，按躲开最小负荷阻抗来整定。Zpu.A =Z.min 1/KrelKreKss (5-6)式中 Zpu.A距离保护的第段的动作阻抗； Krel可靠系数，取1.21.3； Kre返回系数，取1.11.15； Kss考虑电动机自启动时的自启动系数，其值大于1； Z.min最小负荷阻抗。 472什么是距离继电器的极化电压？ 答：距离继电器是通过比较测量电压与参考电压的大小与相位关系，来确定故障点的远近的。这个参考电压称为距离继电器的极化电压，选用极化电压不同，就可以构成不同特性的距离继电器，如全阻抗继电器的动作方程为 , 即为极化电压；方向阻抗继电器的动作方程为 即为极化电压。 473什么叫方向阻抗继电器？ 答：传统的方向阻抗继电器在复平面图上的特性是以整定阻抗为直径，通过坐标原点的圆，圆内为动作区，圆外为非动作区。当正方向发生故障时，测量阻抗位于第一象限，向量位于圆内时，继电器动作。 当反方向发生故障时，测量阻抗位于第三象限，继电器不动作。因此，方向阻抗继电器本身具有明确的方向性。474什么是方向阻抗继电器的最大灵敏角？答：方向阻抗继电器的最大动作阻抗的阻抗角，称为它的最大灵敏角。被保护线路发生短路时，短路电流与继电器安装处电压之间的夹角等于线路的阻抗角，为使继电器工作于最灵敏状态，要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。475简述方向阻抗继电器的保护死区及克服办法。 答：当线路出口故障或母线故障时，极化电压可能降低到很小的值，正方向故障时，继电器可能因极化电压过小而拒动；反向故障，又可能因极化电压中的干扰电压而误动。为了解决这一问题，方向阻抗继电器引入了记忆回路，将极化回路制作成工频谐振回路，故障发生后，依靠谐振回路供给极化电压，使继电器短期内可靠工作，以消除方向阻抗继电器的动作死区。 476方向阻抗继电器引入第三相电压的作用是什么？ 答：第三相电压指非故障相电压。例如，对直接引入疗加的阻抗继电器而言，D。就是第三相电压，第三相电压经高电阻接入继电器的记忆回路，其作用是： (1) 防止线路正方向相问出口短路时继电器的动作死区； (2) 防止线路反方向相问出口短路时继电器的误动作； (3) 改善继电器的动作特性。 477什么是阻抗继电器的最小精确工作电流？ 答：短路点到故障安装处的距离小于其整定距离时，阻抗继电器应动作。这一距离是通过测量阻抗和整定阻抗来反映的。理论上，整定阻抗于通入继电器的电流无关，但实际上，只有电流达到一定值时，阻抗继电器才能动作，因此规定保证整定阻抗在10误差范围内的最小电流值称为最小精确工作电流。 478影响阻抗继电器正确测量的因素有哪些？ 答：(1) 故障点的过渡电阻； (2) 保护安装处与故障点之间的助增电流和汲出电流； (3) 测量互感器的误差； (4) 电力系统的振荡； (5) 电压二次回路断线； (6) 线路的串补电容。 479什么叫做助增电流和汲出电流？ 答：如图5-7(a)所示，L2上发生短路故障，L2的故障电流为I2+I1，在L1的故障电流为I1，在L1的保护安装处测的故障阻抗Z，因有I2的作用，将比实际阻抗大，I2称为助增电流； 如图5-7(b)所示，L2上发生短路故障，L2的故障电流为I2，L1的故障电流为I2+I1，在L1的保护安装处测的故障阻抗 Z，因有I1的作用，将比实际阻抗小，I2称为汲出电流。480电力系统振荡对阻抗继电器的影响？距离保护是如何躲避振荡的？答：当电力系统中发生振荡时，各点的电压、电流和功率的幅值和相位均发生周期性的变化，阻抗继电器的测量阻抗也随之发生周期性的变化，周期性的进人动作区，使继电器动作。为防止保护装置误动，须加装振荡闭锁装置，一般来说，距离保护的 I段、段动作时间短，躲避系统振荡的能力差，须经振荡闭锁控制。而距离段动作时问长，躲避系统振荡的能力强，可不经振荡闭锁控制。481简述利用同心圆特性阻抗继电器实现的振荡闭锁装置的原理。 答：系统短路和振荡时，电气量的变化速度是不同的。振荡时电气量是逐渐变化的，而短路时，电气量是突变的，图3.35(a)为采用不同灵敏度的阻抗继电器KZl、KZ2实现的振荡闭锁装置的原理图。振荡时KZl先受振荡影响而先动作，KZ2后动作。导致图3.35(b)逻辑中，KZl动作经否门1，延时t闭锁跳闸出口。故障时，KZl与KZ2同时动作，因KZl的闭锁要经t的延时，此时，KZ2经否门2直接出口跳闸，而跳闸信号又反馈回否门1，解除了KZl的闭锁作用。482简述利用负序分量实现的振荡闭锁装置的原理。答：系统发生不对称故障时，会出现负序分量。即使三相对称短路，也往往因各种不对称原因，短时出现负序分量。但系统振荡时因三相完全对称而没有负序分量。如图5-9所示，KA(KV)为负序电流(电压)继电器，系统振荡时，无负序电流，保护不开放。内部短路时，有负序分量，动作信号经双稳记忆，一方面启动复归回路，另一方面将保护开放一段时间，在此期间允许保护动作跳闸。外部短路引起振荡时，在短路初出现负序分量后，装置立即启动，将保护短时开放；但由于振荡造成阻抗继电器误动前，短时开放回路已复归，将保护跳闸回路闭锁，保证了此时保护不会误动作。483距离保护装置失压后有何后果？答：距离保护是通过测量故障电压和电流，根据计算来反映故障点的距离的，当距离保护装置失压时，反映出的测量阻抗在保护安装处附近，对于全阻抗继电器，失压必然造成误动；对方向阻抗继电器，也会因二次回路的不平衡，造成装置误动。因此必须采取措施，在距离保护装置失压时，闭锁保护装置。484磁平衡原理的断线闭锁装置如何实现电压断线闭锁？ 答：如图5-10所示，磁平衡原理的断线闭锁装置有两个线圈W1和W2，W1经电容分别连接在TV二次侧UA、UB和UC三相电压上，W2接在TV的开口三角型绕组上，两个线圈的匝数、极性及电容、电阻的参数应使得：电力系统出现零序电压时，W1和W2产生的零序磁势的安匝数大小相等，磁势的方向相反，合成磁通为零，断线闭锁装置不动作。当TV二次回路断线失压时，因3U0无电压，W2不产生磁通，Wl产生的磁通将使装置动作闭锁保护。485距离保护装置为什么要采用电流启动方式？答：距离保护装置采用电流启动方式(负序加零序电流或相电流突变量)，是防止距离保护失压误动的有效措施。正常运行时，如发生TV二次失压，因电流启动元件不动作，整套距离保护装置不会误动。而发生故障时，电流启动元件可靠开放保护；尽管如此，为防止TV二次失压与区外故障同时发生时，距离保护装置误动作，仍然需要距离保护装置有可靠的TV断线闭锁。486运行中，距离保护失压应怎样处理？ 答：首先应停用距离保护装置，在此期间，如发生直流接地，不允许用拉、合直流电源的方法查接地点。立即查明失压的原因，尽可能快的恢复电压，在电压正常后，投入保护装置。487接地距离保护有什么优点？答：接地距离保护可以获得保护范围固定的瞬时段接地保护，还可以获得有较短延时和足够灵敏度的第段接地保护；在双电源线路中，保护范围受接地阻抗的影响较大。因此对线路而言，用接地距离保护I、段加上完整的零序电流保护是较有效的接地故障保护方式。 由于线路故障时，线路零序阻抗上存在压降，接地距离保护在计算故障阻抗时，不能直接采用相电压或相电流进行计算，而要引入零序补偿。 488纵联保护的信号有哪几种？答：按作用来分，纵联保护的信号有以下三种： (1) 闭锁信号。用于阻止保护动作于跳闸的信号，无闭锁信号是保护作用 于跳闸的必要条件。(2) 允许信号。允许保护动作于跳闸的信号，有允许信号是保护作用于跳闸的必要条件。(3) 跳闸信号。直接引起跳闸的信号。按比较方法，纵联保护的信号可分为直接比较和间接比较两种：直接比较是将两侧交流电气量经过转换，直接送到对侧进行比较的方法；间接比较是通过高频信号，将两侧保护对故障的判别结果传送到对侧，线路两侧各自根据本侧和对侧的判别结果，决定是否跳闸。489简述电平的概念。 答：高频电路中，任一点的功率与另一点的功率之比的对数，称为相对电平值。 高频电路中，任一点的功率与标准功率lmW之比取常用对数的lO倍值，称为功率绝对电平值。 任一点的电压与标准电压0775V之比取常用对数的20倍值，称为电压绝对电平值。 490什么叫做调制和解调？ 答：在高频保护中，用来运送保护信号的高频信号称为载波。 把需要传送的信号加到高频载波上的过程称为调制。调制分为调幅和调频两种，调幅是使载波的信号幅值随传送的信号而成比例变化；调频是使载波的信号频率随传送的信号而变化。 从携带信号的高频载波中取出所传送的信号的过程称为解调。 491常用的高频保护有哪几种？ 答：(1) 高频闭锁方向保护。利用间接比较的闭锁信号。 (2) 高频闭锁距离保护。利用问接比较的闭锁信号。 (3) 相差高频保护。利用直接比较的闭锁信号和允许信号。 (4) 高频远方跳闸保护。利用间接比较的跳闸信号。 492什么叫高频闭锁方向保护？ 答：当被保护线路内部短路时，两侧保护的启动元件均启动发信，闭锁两侧保护；两侧的故障判别元件判为正方向，使收发信机停信，两侧收不到闭锁信号而动作跳闸。当被保护线路外部短路时，两侧保护的启动元件均启动发信，闭锁两侧保护；一侧的故障判别元件判为反方向，使收发信机不停信，两侧保护因收到闭锁信号而不动作。 这种保护在故障线路上不传送高频信号，故障线路高频通道破坏时，不会影响保护的正常工作。 493什么是超范围纵联保护？ 答：超范围纵联保护是：当本线路内部故障时，线路两端保护的超范围方向元件均判定为正方向故障，各端保护同时动作；外部故障时，靠近故障点一端的超范围元件判断为反方向，两端保护均不动作。超范围纵联保护仅在线路两端超范围方向元件同时动作时。才发出跳闸指令。其逻辑图如图5-11所示。 494什么是欠范围纵联保护？ 答：欠范围纵联保护的各侧方向判别元件的动作区均不及对端母线，故本侧线路外部故障时，两侧欠范围方向判别元件均不动作；当线路内部故障，任一端方向判别元件动作，两端保护同时发跳闸令。在欠范围纵联保护中，增设了故障判别元件以提高保护的安全性。其逻辑图如图5-12所示。 495高频通道由哪几部分构成？ 答：按目前普遍采用的“相一地”制高频通道(主要以大地和某相高压输电线构成高频回路)为例，高频通道主要由以下几部分构成： (1) 输电线路。三相线路都用，以传输高频信号。 (2) 高频阻波器。限制高频电流在输电线路之内。 (3) 耦合电容器。阻止工频高压进入高频收发信机，同时与结合滤波器一起组成带通滤波器。 (4) 结合滤波器。与耦合电容器组成带通滤波器，以达到高频电缆阻抗与输电线路阻抗的匹配；同时进一步隔离高压信号。 (5) 高频电缆。将室内外的设备连接起来。 (6) 保护间隙。保护高频加工设备免受过电压袭击。 (7) 接地开关。检修高频收发信机和结合滤波器时用的接地保护设备。 (8) 高频收发信机。接收和产生高频信号。 496高频保护运行时，为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道？ 答：由于高频通道受自然环境和运行条件的影响很大，所以发生故障的几率较高。而高频通道发生任何故障都会影响高频保护的运行。闭锁式高频保护常采用正常时无监频信号的工作方式，高频通道设备问题不易发现，因此，运行人员每天交换信号检查高频通道的相应指标和指示灯，以确保高频通道的完好和通道故障的及时发现。 497什么叫做频拍现象？ 答：高频保护收发信机是以单频制工作的，线路两侧收发信机的工作频率相同，任一侧收发信机不仅接受对侧送来的高频信号，同时也接受本侧发信机发送的高频信号。当收信回路输入端同时存在两侧高频信号时，若两侧高频信号幅值相近，相位相反，接受到的信号会很弱，甚至间断，收信输出会出现缺口，这一现象叫做频拍现象。 频拍现象会造成保护装置的误动。目前，多数收发信采用分时接收信号的方法消除频拍现象。 498什么叫做分时接收法？ 答：分时接收法是一种使本侧发送的高频信号和对侧发送的高频信号，由分时开关轮流送入收信回路的方法。使本侧收发信机在发信时，仅接受本侧信号，不接受对侧发送的高频信号；本侧停信时，收信回路接受对侧发送的高频信号。这样避免了两侧信号的频拍现象。 499什么叫超外差接收方式？ 答：高频收发信机的超外差接收方式是将不同工作频率的高频信号经过频率变换变成固定频率的中频信号再进行放大。其优点是：容易获得稳定的高增益；电平整定方便；有利于提高收信回路的阻带防卫度，减小滤波器产生的相位传输失真。500高频保护中母差跳闸的作用是什么？答：当母线故障发生在电流互感器与断路器之间时，母线保护虽然正确动作，但故障点依然存在，依靠母线保护出口继电器动作停止该线路高频保护发信，让对侧断路器跳闸切除故障。501高频保护中跳闸位置继电器停信的作用是什么？ 答：断路器跳闸位置继电器停信，是考虑当故障发生在本侧出口时，由接地或距离保护快速动作跳闸，而高频保护未来得及动作，故障已切除，并发出连续高频信号，闭锁了对侧高频保护，此时故障只能通过段带延时跳闸。为了克服这一缺陷，采用由跳闸位置继电器停信，使对侧自发自收，实现无延时跳闸。 502纵联闭锁式保护在进行旁代操作时应注意什么？ 答：对于切换收发信机的纵联保护，在旁代操作时，纵联功能可不退出运行。但应在旁代和恢复本断路器的操作中，首先检查后合断路器是否有电流；有电流流过时，方可切换收发信机，此时后合断路器的纵联功能在投入位置。切换后，应立即进行高频信道实验，信道正常时，再进行后面的操作；信道不正常时，应退出两侧有问题的纵联保护，及时查明原因，消除故障后再进行操作。 对于切换高频电缆的闭锁式纵联保护，在旁代和恢复本断路器的操作中，应在合旁路断路器前，退出线路两侧纵联功能；断开被代断路器后，进行纵联功能切换，信道测试正常后，方可投入两侧纵联保护。 503什么叫电流相差高频保护？ 答：电流相差高频保护是根据比较被保护线路两侧电流相位的原理构成，如图5-13所示。 图5-13(a)为线路内部故障的情况。规定电流由母线流向线路方向为正，此时，M、N端的电流方向都是正方向， 和 同相，保护应动作； 图5-13(b)为线路外部故障的情况。此时，M端的电流方向是正方向，N端的电流方向是反方向， 和 反相180，保护不应动作。 504什么是相差高频保护的闭锁角？ 答：相差高频保护是靠判断线路两侧电流的相位来判断区内外故障的，由于系统两侧电动势的相位不同、系统阻抗角不同，以及信号的传输延时、互感器的转换误差等原因，使得用于相位比较的两侧电流在区内故障时，相差并非0，而是有一定角度。因此在相差高频保护中，规定一闭锁角，当两侧电流相角差小于180-时，相差高频保护动作。505双端电源线路的三相一次重合闸是如何配置的？答：双端电源的线路，除在线路两侧均装设重合闸装置外，在线路一侧还装设检定线路无电压的继电器，另一侧装设检定电压同步的继电器。当线路故障，两侧断路器跳闸后，检定线路无电压的一侧的重合闸首先动作合闸：如重合不成功，断路器再次跳闸，此时，线路另一侧无压，检定电压同步的继电器不动作，该侧重合闸也不启动；如重合成功，线路检定电压同步的继电器动作后，该侧重合闸启动，断路器重合，线路恢复运行。这样，检定线路无压的一侧断路器如重合不成功，就要两次切断短路电流，工作条件较恶劣，为了解决这个问题，通常在线路每侧都装设检定线路无电压的继电器和检定电压同步的继电器，定期切换，使两侧断路器轮流使用这两种检定方式，使两侧断路器工作的条件接近相同。检定线路无压的重合闸一侧，当其断路器在正常运行情况下由于某种原因而跳闸时，由于对侧未跳闸，线路上有压，不能实现重合。为了解决这个问题，通常都是在检定无电压的一侧同时投入同步检定继电器。506什么是重合闸后加速保护？什么是重合闸前加速保护？答：重合闸后加速保护是当线路发生故障时，首先按保护的动作时限，有选择的动作跳闸，而后重合闸动作使断路器合闸，同时启动后加速继电器，当重合于永久性故障时，使保护经加速回路迅速跳闸。重合闸后加速保护切除故障时间没有重合闸前加速快，重合成功率低，但保护有选择性，不会扩大停电范围。重合闸前加速保护仅在靠近电源的线路上装设一套重合闸装置，当线路任一段发生故障时，由靠近电源的线路保护迅速跳闸，而后重合闸装置动作于合闸，如重合于永久故障，再由各线路保护逐段配合跳开故障线路。重合闸前加速保护切除故障速度快，但如重合闸拒动时，会扩大停电范围。507电容器放电原理构成的重合闸装置为什么只重合一次？ 答：这种重合闸装置是利用电容器的短时放电和长时充电来保证一次重合的，即放一次电后，需1525