继电保护专业理论课件

1、欢迎大家学习进网继电保护理论！欢迎大家学习进网继电保护理论！祝大家学习愉快！取得好的成绩！祝大家学习愉快！取得好的成绩！第一章第一章 电力系统基础知识学习要点电力系统基础知识学习要点 v1.了解电力系统的构成。了解电力系统的构成。v2.熟悉电力系统中性点接地方式。熟悉电力系统中性点接地方式。v3.掌握电力系统短路概念。掌握电力系统短路概念。v4.了解对称短路和不对称短路了解对称短路和不对称短路。第一章第一章 电力系统基础知识电力系统基础知识v第一节第一节 电力系统基本概念电力系统基本概念v一、电力系统构成一、电力系统构成v 电力系统电力系统由发电厂发电厂、变电站（所）变电站（所）、送电线送电线

2、路路、配电线路配电线路、电力用户电力用户组成的整体。锅炉汽轮机发电机反应堆汽轮机发电机水库水轮机发电机动力部分发电机输电网配电网电力网发电站负荷电力系统电力系统及电网示意图6kV6kV6kV500kV500kV220kV500kV110kV10kV220kV110kV110kV35kV110kV110kV10kV10kV380V/220V1 发电厂：把天然能源（煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等）转换为电能的工厂。2 变电站（所）：联系发电厂和用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能；3 输电网络：又称电力网中的主网架；4 配电网：高压配电网（35KV、66KV、

3、110KV等）；中压配电网（10/20kv）;低压配电网（380/220V）；5 断路器、隔离开关、负荷开关：其中断路器能关合、承载、开断运行回路的负荷电流以及异常电流；而隔离开关，无灭弧装置，只能在断电情况下操作；负荷开关作用与断路器类似，但不能断开短路故障电流；6 电流互感器、电压互感器：电流互感器（TA）二次侧额定电流为5A或者1A；电压互感器二次侧额定相电压为100/ V 3二、电力系统中性点运行二、电力系统中性点运行中性点直接接地方式；中性点非直接接地方式：中性点不解地、中性点经电阻接地、中性点经电抗接地、中性点经消弧线圈接地二、电力系统中性点运行二、电力系统中性点运行v1. 中性点

4、直接接地方式中性点直接接地方式v 中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接接地设施相连接，如图，如图1-2中的中的N点接地，通常应用于点接地，通常应用于500kV、330kV、220kV、110kV电网。电网。发生单相故障时，非故障相发生单相故障时，非故障相对地电压数值变化较小，故障相电流很大。对地电压数值变化较小，故障相电流很大。v . .B BC CN NI IK图图 1 1 - - 2 2 中中 性性 点点 直直 接接 接接 地地 系系 统统 单单 相相 接接 地地 故故 障障2. 中性点不接地方式中性点不接地方式

5、v 中性点不接地方式系统指电力系统中性点不接地。中性点不接地方式系统指电力系统中性点不接地。v 中性点不接地方式具有中性点不接地方式具有跳闸次数少跳闸次数少的优点，因此普遍应用的优点，因此普遍应用于于接地电容电流不大接地电容电流不大的系统，例如的系统，例如66kV、35kV电网。电网。. .C CAC CCC CBA AB BC CN NU U0 0图图 1 1 - - 3 3 中中 性性 点点 不不 接接 地地 系系 统统 单单 相相 接接 地地 故故 障障3. 中性点经消弧线圈接地方式中性点经消弧线圈接地方式v 规程规定：规程规定：35kV电网中接地电流大于电网中接地电流大于10A、610

6、kV电电网中接地电流大于网中接地电流大于30A、发电机直配网络中接地电流大于发电机直配网络中接地电流大于5A时时，中性点经消弧线圈接地。，中性点经消弧线圈接地。A A. .B BC CN NI IL. .I IC. .I IL图图1 1- -4 4 中中性性点点经经消消弧弧线线圈圈接接地地系系统统单单相相接接地地故故障障C CCC CB4. 中性点经电阻接地方式中性点经电阻接地方式v 635kV的配电网中使用，结构复杂，架空线路与电缆线的配电网中使用，结构复杂，架空线路与电缆线路并存，且电缆线路较长，当发生单相接地故障时，系统对路并存，且电缆线路较长，当发生单相接地故障时，系统对地的电容电流较

7、大，可采用中性点经低值电阻（小电阻）接地的电容电流较大，可采用中性点经低值电阻（小电阻）接地方式，如图地方式，如图1-5所示。若主要由架空线路构成，单相接地所示。若主要由架空线路构成，单相接地故障电流较小，采用高阻接地。故障电流较小，采用高阻接地。A A. .B BC CN NI IKR R图图 1 1- -5 5 中中 性性 点点 经经 电电 阻阻 接接 地地 系系 统统 单单 相相 接接 地地 故故 障障5. 低压配电网接地方式低压配电网接地方式v 低压配电网低压配电网指指220/380V网络网络,采用中性点直接接地方式采用中性点直接接地方式,并并且引出中性线且引出中性线(代号代号N)、保

8、护线、保护线(代号代号PE)或保护中性线或保护中性线(代号代号PEN)。v 其中保护线是保障人身安全，防止发生触电事故用的中性其中保护线是保障人身安全，防止发生触电事故用的中性线；保护中性线则兼有中性线和保护线的功能，通常称为线；保护中性线则兼有中性线和保护线的功能，通常称为“零线零线”或或“地线地线”。v 按照保护接地形式，按照保护接地形式，低压配电网低压配电网分为分为TN系统系统、TT系统系统和和IT系统系统。 A AB BC CN NP P E E电电 源源用 电设 备用 电设 备A AB BC CP P E E N N电电 源源用 电设 备用 电设 备( (a a) )( (b b )

9、 )B BC CP PE EN N用电设备用电设备用电设备P PE EN N( (c c) )图图1 1- -6 6 T TN N系系统统A Av TN系统如图系统如图1-6所示，所示，所有的外露可导部分均接公共保护所有的外露可导部分均接公共保护线，或接公共保护中性线线，或接公共保护中性线PEN。v 其中，（）其中，（）整个系统整个系统的的中性线中性线N与保护线与保护线PE全部分开全部分开，称为称为TN-S系统系统；v （）（）整个整个系统的系统的中性线中性线N与保护线与保护线PE合一合一为保护中性为保护中性线线PEN，称为，称为TN-C系统系统；v （）系统的（）系统的部分中性线部分中性线N

10、与保护线与保护线PE合一合一，称为，称为TN-C-S系统系统。v TT系统系统如图如图1-7所示，所有设备外露可导电部分均各自经所示，所有设备外露可导电部分均各自经保护线保护线PE单独接地。单独接地。A AB BC CN N电电源源用电设备用电设备图图1 1- -7 7 T TT T系系统统v IT系统如图系统如图1-8所示，所示，所有设备的外露可导部分也各自经保护所有设备的外露可导部分也各自经保护线线PE单独接地单独接地，与，与TT系统不同的是电源中性点不接地或经电系统不同的是电源中性点不接地或经电抗接地，且通常不引出中性线。抗接地，且通常不引出中性线。 A AB BC C电电 源源用 电设

11、 备用 电设 备图图 1 1- -8 8 I IT T系系 统统第二节第二节 电力系统短路故障电力系统短路故障v一、短路的一般概念一、短路的一般概念v “短路短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间，通指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。v 电力系统短路的基本类型有：电力系统短路的基本类型有：三相短路三相短路、两相短路两相短路、单单相接地短路相接地短路、两相接地短路两相接地短路等。各种故障示意图和代表符号等。各种故障示意图和代表符号如表如表1-1所示。其中三相短路为对称短路，其余为不对称短所示。其中三相短路为对称短

12、路，其余为不对称短路。路。v 表表1-1 各种短路故障示意图和代表符号各种短路故障示意图和代表符号 短短路路类类型型示示意意图图代代表表符符号号三三相相短短路路两两相相短短路路单单相相短短路路两两相相接接地地短短路路k kk kk kk k(3)(2)(1)(1,1)v 运行经验和统计数据表明。电力系统中各种短路故障发运行经验和统计数据表明。电力系统中各种短路故障发生的几率是不同的，其中生的几率是不同的，其中发生三相短路发生三相短路的几率最少，发生的几率最少，发生单相接地短路单相接地短路的几率最大的几率最大。v二、三相对称短路二、三相对称短路v 在电力系统的各种短路故障中，虽然在电力系统的各种

13、短路故障中，虽然三相短路发生的三相短路发生的几率最小几率最小，但其对电力系统的影响和危害最大但其对电力系统的影响和危害最大。无穷大系统。无穷大系统发生三相短路示意图如图发生三相短路示意图如图1-9所示。所示。A AB BC CN NB BB BC CC CA AA A. .I IkA. .I IkB. .I IKCk k(3). .E ESX XS,I Ik=IkA. . .(3)I Ik=IkB. . .(3)I Ik=IkC. . .(3)(3)( (a a) )( (b b) )R R,X X图图1 1- -9 9 无无穷穷大大供供电电发发生生三三相相短短路路示示意意图图( (a a)

14、)一一次次系系统统；（b b) )短短路路电电流流路路径径v 三相短路时，三相仍然对称，三相的短路回路完全相同，短路电流三相短路时，三相仍然对称，三相的短路回路完全相同，短路电流相等，相位互差相等，相位互差1200，因此只计算一相即可。，因此只计算一相即可。根据电路计算原理，采用根据电路计算原理，采用有名值计算三相短路电流周期分量如下：有名值计算三相短路电流周期分量如下：v v式中式中 - 三相短路电流周期分量有效值；三相短路电流周期分量有效值；v - 等值电源线线电动势，实际计算时可以采用平均额定电压；等值电源线线电动势，实际计算时可以采用平均额定电压；v - 短路回路总电抗，通常计算时不考

15、虑回路的电阻。短路回路总电抗，通常计算时不考虑回路的电阻。 (1-1)(3)kIsEX(3)3SkEIXXs例1-1 某电力系统如图某电力系统如图1-10所示，在母线所示，在母线B和母线和母线C分别发生分别发生三相短路，试求断路点的短路电流周期分量。（等值电源三相短路，试求断路点的短路电流周期分量。（等值电源电抗为电抗为 = 0.22，线路单位电抗为，线路单位电抗为 =0.38/km,变压变压器器T1，T2的额定容量为的额定容量为1000kVA,短路电压为短路电压为Uk%=4.5）v A AB BC CT T1 1T T2 2k k1 1k k2 21 10 0. .5 5k kV V0 0.

16、 .4 4k kV V图图1 1- -1 10 0 电电力力系系统统接接线线示示意意图图lx (2) 母线C三相短路。计算时需要将等值电 源电抗和线路电抗折算到折算到0.4kV侧侧，并计算变压器电抗（详细论述请参考电力系统有关书籍）。 v解解:(1)母线母线B三相短路。三相短路。v 0.38 51.9ABABlxXL ( 1)0.22 1.92.12kSABXXX(3)1( 1)10.52.86332.12AkkKVKAUIX2240.223.2 100.410.5SSCAUXXU( 2)124333(3)23( 2)/ /3.2 102.76 107.2 10/ 26.68 100.434.

17、3733 6.68 10kSABTTCkkKVKAXXXXXUIX2240.192.76 100.410.5ABABCAUXXUv三、不对称短路三、不对称短路v 电力系统电力系统不对称短路不对称短路包括包括两相短路两相短路、两相接地短路两相接地短路和和单相单相接地短路接地短路。v 如果我们将此不对称的电流或电压进行分解，可分解出如果我们将此不对称的电流或电压进行分解，可分解出正正序分量序分量、负序分量负序分量，对于接地短路还有，对于接地短路还有零序分量零序分量，分别，分别用下用下标标1、2、0表示。表示。v 以电流为例，各序分量电流相量图如图以电流为例，各序分量电流相量图如图1-11所示。所示

18、。. .I IA1. .I IA2. .I IB1. .I IC1. .I IA0. .I IB0. .I IC0. .I IB2. .I IC2( (a a) )( (b b) )( (c c) )图图1 1- -1 11 1电电流流序序分分量量相相量量图图( (a a) )正正序序分分量量；（b b) )负负序序分分量量；（c c) )零零序序分分量量 对于工频对于工频50HZ，正序电流，正序电流三相对称，即大小相，正序电流，正序电流三相对称，即大小相等，相位互差等，相位互差120；负序电流三相相等，即大小相等，相位；负序电流三相相等，即大小相等，相位互差互差120，当相序与正序电流相反；

19、零序电流三相大小相等，当相序与正序电流相反；零序电流三相大小相等，相位相同。三相短路电流为相位相同。三相短路电流为v v (1-2)(1-2)v可得零序电流为可得零序电流为120120120kAAAkBBBC ACCIIIIIIIIIIII013kAkBkCIIII (1-3)(1-3) 用瞬时值表示为用瞬时值表示为 v （1-4）01( )( )( )( )3kAkBkCttttiiii 显然，电力系统正常运行时仅有正序分量。显然，电力系统正常运行时仅有正序分量。 v（二）短路电流（二）短路电流v 1. 两相短路两相短路v 无穷大系统供电发生无穷大系统供电发生BC两相短路示意图如图两相短路示

20、意图如图1-12所示。所示。A AB BC CI IkA. .I IkB. .I IKCk k(2). .E ESX XS,I Ik=-IkC. . .(2)( (a a) )( (b b) )X X图图1 1- -1 12 2 无无穷穷大大供供电电发发生生B BC C两两相相短短路路示示意意图图( (a a) )一一次次系系统统；（b b) )短短路路电电流流路路径径I Ik=IkB. . .(2) 电力系统发生两相短路，经故障相和短路点构成短路回路，由故障相电源的线电动势产生短路电流，流过故障线路，非故障线路没有短路电流，因此出现三相不对称。在不计负荷电流的情况下，三相的短路电流分别为v

21、v v 可见可见两相短路的特点两相短路的特点是是，三相不对称，出现三相不对称，出现负序负序电流电流；只只有故障相存在短路电流，且两相的短路电流数值相等，相位有故障相存在短路电流，且两相的短路电流数值相等，相位相反相反。v v 根据图根据图1-12 ，短路电路数值可计算如下：，短路电路数值可计算如下：1212120kAAAkBBBkCCCkBIIIIIIIIII （1-4） （1-5）v 式中： - 两相短路电流周期分量有效值；v -等值电源线线电动势，实际计算时可以采用平均额定电压；v - 短路回路总电抗。(2)2SkEIX(2)kIsEX将式（将式（1-5）与式（）与式（1-1）比较可得）比

22、较可得(2)(3)(3)30.8662kkkIII （1-6） 式（式（1-6）式说明，）式说明，两相短路电流数值为同一地点三相短路两相短路电流数值为同一地点三相短路电流的电流的0.866倍，在实际计算中，常常求出三相短路电流后，倍，在实际计算中，常常求出三相短路电流后，直接用以上关系得到两相短路电流。直接用以上关系得到两相短路电流。v2. 单相接地短路单相接地短路v（1）中性点直接接地系统）中性点直接接地系统v 中性点直接接地的无穷大系统供电，发生A相单相接地短路示意图如图1-13所示。B BB BC CC CA AA AI IkA. .I IkB. .I IKCk k(1). .E ESX

23、 XS,( (a a) )X XA AB BC CI Ik=IkB. . .(2)( (b b) )图图1 1- -1 13 3 中中性性点点直直接接接接地地的的无无穷穷大大系系统统 供供电电发发生生A A相相短短路路示示意意图图( (a a) )一一次次系系统统；（b b) )短短路路电电流流路路径径v 中性点直接接地电力系统发生单相接地时，中性点直接接地电力系统发生单相接地时，经直接接地的经直接接地的中性点、故障相和短路点构成短路回路，由中性点、故障相和短路点构成短路回路，由故障相电源电动故障相电源电动势产生短路电流，流过故障线路，非故障线路没有短路电流，势产生短路电流，流过故障线路，非故

24、障线路没有短路电流，因此出现三相不对称。因此出现三相不对称。在不计负荷电流的情况下，三相的短在不计负荷电流的情况下，三相的短路电流分别为路电流分别为1200120120300kAAAAkBBBBkCCCCIIIIIIIIIIIII （1-7） 单相接地短路的特点是单相接地短路的特点是,三相不对称三相不对称,出现负序电流和零序出现负序电流和零序电流电流;故障相存在短路电流故障相存在短路电流,在图在图1-13(b)1-13(b)中的数值为中的数值为3 。 v（2）中性点不接地系统）中性点不接地系统v 中性点不接地的无穷大供电，发生单相接地短路时的特点和短路电流分布见第三章的第三节。v（三）、短路特

25、征v 根据以上分析，归纳不对称短路的部分特征如表1-2。 0Iv表表1-2 不对称短路部分特征不对称短路部分特征短路类型短路类型 两相短路两相短路 单相接地短路（中性点直接单相接地短路（中性点直接接地系统）接地系统） 两相接地短路两相接地短路 对称性对称性 三相不对称三相不对称 三相不对称三相不对称 三相不对称三相不对称 负序电流负序电流 有负序电流有负序电流 有负序电流有负序电流 有负序电流有负序电流 零序电流零序电流 无负序电流无负序电流 有零序电流有零序电流 有零序电流有零序电流 第一章第一章 电力系统基础知识复习题电力系统基础知识复习题v一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题

26、意，一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题每题1分，错选或不选为分，错选或不选为0分。）分。） 1 1、无限大容量系统的特征为（、无限大容量系统的特征为（ C C ）。）。v A A当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压应维当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压应维持不变，频率不作要求持不变，频率不作要求v B B当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线频率应维当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线频率应维持不变，电压不作要求持不变，电压不作要求v C C当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压及频当被供电系统中负荷变

27、动甚至发生故障，电力系统母线电压及频率基本维持不变率基本维持不变v D D当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压及频当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压及频率不作要求率不作要求v2 2、电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接的接地方式称为、电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接的接地方式称为（ A A）。）。v A A中性点直接接地中性点直接接地 v B B中性点经电阻接地中性点经电阻接地v C C中性点经电抗接地中性点经电抗接地 v D D中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地v3 3、发电厂、变电站的电气系统，按其作用分为一次系统和（、发电厂

28、、变电站的电气系统，按其作用分为一次系统和（ C C ）。）。v A A模拟系统模拟系统 v B B数字系统数字系统v C C二次系统二次系统 v D D变换系统变换系统v4 4、电力系统发生相间短路时的主要特征是（、电力系统发生相间短路时的主要特征是（ A A ）。）。v A A电流增大电流增大 v B B电流减小电流减小v C C电压升高电压升高 v D D功率因数增大功率因数增大v6 6、电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗形、电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗形成的一种非正常连接称为（成的一种非正常连接称为（ B B ）。）。v A A开路开路

29、 v B B短路短路v C C断路断路 v D D虚接虚接v7 7、电力系统正常运行时仅有（、电力系统正常运行时仅有（ A A ）。）。v A A正序分量正序分量 v B B负序分量负序分量v C C零序分量零序分量 v8 8、规程规定：、规程规定：6-10kV6-10kV电网中接地电容电流大于电网中接地电容电流大于30A30A时，中性点接地方式时，中性点接地方式采用（采用（B B ）。）。v A A直接接地直接接地 v B B经消弧线圈接地经消弧线圈接地v C C经电阻接地经电阻接地 v9 9、低压配电网中保护中性线代号为（、低压配电网中保护中性线代号为（ C C ）。）。v A AN N

30、v B BPE PE v C CPEN PEN v D DABCABCv1010、电力网根据在电力系统中的作用，又分为输电网和（、电力网根据在电力系统中的作用，又分为输电网和（ C C ）v A A高压网高压网 v B. B.低压网低压网 v C. C.配电网配电网v1111、高压配电网是指电压在（、高压配电网是指电压在（ B B ）及以上的配电网。）及以上的配电网。v A A1kV B1kV B35kV C35kV C110kV 110kV v1212、以下设备中，属于一次设备的是（、以下设备中，属于一次设备的是（ A A）。）。v A A隔离开关隔离开关 B B继电器继电器 C C操作电源

31、操作电源v1313、低压配电网是指（、低压配电网是指（ C C ）网络）网络v A.10 kV B.35 kV C.220/380V A.10 kV B.35 kV C.220/380Vv1414、当发生不对称短路时，对于接地短路除了有正序分量、负序分量外，、当发生不对称短路时，对于接地短路除了有正序分量、负序分量外，还有（还有（ B B ）分量。）分量。v A. A.接地接地 B. B.零序零序 C. C.短路接地短路接地v1515、电力系统等值电源阻抗不超过短路电路阻抗的（、电力系统等值电源阻抗不超过短路电路阻抗的（ D D ），或电力），或电力系统等值容量不超过被供电系统容量的（系统等值

32、容量不超过被供电系统容量的（ ）倍时，可视为无限大容）倍时，可视为无限大容量电力系统。量电力系统。v A.5% A.5%20%20%，50 B.10%50 B.10%20% 20% ，100 C.5%100 C.5%10%10%，100 100 D.5%D.5%10%10%，5050v1616、短路全电流中的最大瞬时值称为短路冲击电流，其值约为短路电流、短路全电流中的最大瞬时值称为短路冲击电流，其值约为短路电流周期分量的（周期分量的（D D）倍。）倍。v A.2 B. C. 1 D. 1.82 A.2 B. C. 1 D. 1.82v二、判断题（正确的选是，错误的选否，每题二、判断题（正确的选

33、是，错误的选否，每题1分，分，错判或不判为错判或不判为0分。）分。）v1 1、电力系统短路中单相短路、两相短路为不对称短路。（、电力系统短路中单相短路、两相短路为不对称短路。（ ）v2 2、变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和、变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能。（分配电能、变换电压和交换功率等功能。（ ）v3 3、中性点采用电阻接地时可以避免中性点接消弧线圈带来的谐振过电压。、中性点采用电阻接地时可以避免中性点接消弧线圈带来的谐振过电压。（ ）v4 4、变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电

34、能和、变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能。（分配电能、变换电压和交换功率等功能。（ ）v5 5、中性点不接地系统通常采用零序电流保护实现单相接地保护。（、中性点不接地系统通常采用零序电流保护实现单相接地保护。（ ）v6 6、零序电流的大小不仅与中性点接地的变压器的种类有关，而且与系统、零序电流的大小不仅与中性点接地的变压器的种类有关，而且与系统运行方式有关。（运行方式有关。（ ）v7 7、电力系统发生不对称接地短路，三相电压电流可分解出正序分量、负、电力系统发生不对称接地短路，三相电压电流可分解出正序分量、负序分量、及零序分量。（序分

35、量、及零序分量。（ ）v8 8、无限大容量系统，可视为当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电、无限大容量系统，可视为当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压及频率基本维持不变。（力系统母线电压及频率基本维持不变。（ ）v9 9、中性点不接地系统发生单相接地故障，不必立即跳闸，可以连续运、中性点不接地系统发生单相接地故障，不必立即跳闸，可以连续运行行1 12 2小时。（小时。（ ）v1010、 电力系统发生的接地故障，包括单相接地故障和两相接地故障。电力系统发生的接地故障，包括单相接地故障和两相接地故障。（ ）v1111、由发电、由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。

36、输电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。（ ）v1212、直接将电能送到用户的网络称为输电网。（、直接将电能送到用户的网络称为输电网。（ ）v1313、中性点不接地系统中，为了安全起见，规定不允许引出中性线供单、中性点不接地系统中，为了安全起见，规定不允许引出中性线供单相用电。（相用电。（ ）v1414、电力系统中性点运行方式即中性点接地方式，是指电力系统中发电、电力系统中性点运行方式即中性点接地方式，是指电力系统中发电机或变压器的中性点接地方式，是一种保护接地。（机或变压器的中性点接地方式，是一种保护接地。（ ）v1515、中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施、中

37、性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施连接，通常用于连接，通常用于500kV500kV、330kV330kV、110kV110kV。（。（ ）v1616、中性点不接地方式具有跳闸次数少的优点，因此普遍应用于接地电、中性点不接地方式具有跳闸次数少的优点，因此普遍应用于接地电容电流不大的系统，例如容电流不大的系统，例如66 kV66 kV、5 kV5 kV。（。（ ）（35kv35kv）v1717、 在中性点不接地方式中，当发生单相接地时，可带故障运行一段在中性点不接地方式中，当发生单相接地时，可带故障运行一段时间（一般为不超过时间（一般为不超过2h2h）；但非故障相对地电压升高

38、，数值最大为额定）；但非故障相对地电压升高，数值最大为额定相的倍，因此用电设备的绝缘水平需要按线电压考虑。（相的倍，因此用电设备的绝缘水平需要按线电压考虑。（ ）v三、多项选择题（每题的备选项中，有两项或两项以上符合三、多项选择题（每题的备选项中，有两项或两项以上符合题意，每题题意，每题2 2分，不选或有错选为分，不选或有错选为0 0分，选择不完整为分，选择不完整为0.50.5分。）分。）v1 1、电力网主要由（、电力网主要由（ ABCD ABCD ）组成。）组成。v A A输电线路输电线路 v B B变电所变电所v C C配电所配电所 v D D配电线路配电线路v2 2、中性点直接接地系统发

39、生接地故障，在三相中将产生大小相等、相、中性点直接接地系统发生接地故障，在三相中将产生大小相等、相位相同的（位相同的（ AB AB ）。）。v A A零序电压零序电压 v B B零序电流零序电流 v C C正序电压正序电压 v D D正序电流正序电流v E E负序电流负序电流 v F. F. 负序电压负序电压110kv500kv架空送电线路设计技术规程是电力行业标准，110kv750kv架空输电线路设计规范是2008年南方遭冰灾以后修改的规范，是国家标准，2010年7月1日实施，新规范实施以后，原规范相应作废。v3 3、中性点非直接接地包括电力系统中性点经（、中性点非直接接地包括电力系统中性点

40、经（ ACD ACD ）与接地装置）与接地装置相连接等。相连接等。v A. A.消弧线圈消弧线圈 v B. B.小阻抗小阻抗 v C. C.高电阻高电阻 v D. D.电压互感器电压互感器v4 4、不对称短路中，有零序电流的是（、不对称短路中，有零序电流的是（ BC BC ）v A. A.两相短路两相短路 v B. B.两相接地短路两相接地短路 v C. C.单相接地短路单相接地短路 v5 5、电力系统不对称短路，包括（、电力系统不对称短路，包括（ ACD ACD ）。）。v A. A.两相短路两相短路 v B. B.三相短路三相短路 v C. C.单相接地短路单相接地短路 v D. D.两相

41、接地短路两相接地短路（1）指电力系统中指电力系统中至少有一个中至少有一个中性点性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。直接或经小阻抗与接地装置相连接。 这种接地方式是通过系统中全部或部分变这种接地方式是通过系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现的。压器中性点直接接地来实现的。 （2）（不直接接地或经消弧线（不直接接地或经消弧线圈接地）指电力系统中性点圈接地）指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、不接地或经消弧线圈、电压互感器、高压互感器、高电阻与接地装置相接。电压互感器、高压互感器、高电阻与接地装置相接。v四、案例分析题（案例分析及计算题每题的备选项中，有一四、案例分析题（案例分析及计算题每题的

42、备选项中，有一项或一项以上符合题意，每题项或一项以上符合题意，每题4 4分，不选或有错选为分，不选或有错选为0 0分，选分，选择不完整为择不完整为1 1分。）分。）v1 1、某、某35 kV35 kV系统通过输电线路向负荷供电，当线路末端发生三相短路时，系统通过输电线路向负荷供电，当线路末端发生三相短路时，短路电流为短路电流为3.5 kA3.5 kA，当同一地点发生两相短路时，其短路电流为，当同一地点发生两相短路时，其短路电流为（ C C ）。）。v A A6.06 kA 6.06 kA v B B4.95 kA4.95 kAv C C3.03 kA 3.03 kA 0.8660.866v D

43、 D1.77 kA1.77 kAv2 2 、某、某110KV110KV中性点直接接地系统中发生单相接地时，应采取的措施是中性点直接接地系统中发生单相接地时，应采取的措施是（ A A ）。）。v A. A. 若保护装置不动作，立即切断电源停电若保护装置不动作，立即切断电源停电 v B. B. 不需要停电，观察不需要停电，观察2h2h再决策再决策 v C. C. 不需要停电，允许长时间继续用电不需要停电，允许长时间继续用电第二章第二章 电气二次系统概念学习要点电气二次系统概念学习要点 v1. 熟悉继电保护的作用。熟悉继电保护的作用。v2. 熟悉自动装置的作用。熟悉自动装置的作用。v3. 熟悉二次回

44、路的作用。熟悉二次回路的作用。v4. 掌握对继电保护、自动装置的基本要求。掌握对继电保护、自动装置的基本要求。v5. 掌握继电保护和自动装置的基本构成。掌握继电保护和自动装置的基本构成。v6. 了解继电保护、自动装置的发展。了解继电保护、自动装置的发展。第二章第二章 电力系统概述电力系统概述v第一节第一节 继电保护、自动装置、二次回路继电保护、自动装置、二次回路v一、继电保护一、继电保护v 1.电力系统在运行中会发生故障故障，最常见的故障是各种类型的短路短路。最常见的异常状态是过负荷。当短路故障发生时，将伴随出现很大的短路电流和部分地区电压下降，对对电力系统可能产生以下后果电力系统可能产生以下

45、后果：v（1）破坏电力系统并联运行的稳定性，引发电力系统振荡，破坏电力系统并联运行的稳定性，引发电力系统振荡，甚至造成系统瓦解、崩溃甚至造成系统瓦解、崩溃；v （2）故障点通过很大的短路电流和燃烧电弧，损坏或烧故障点通过很大的短路电流和燃烧电弧，损坏或烧毁故障设备；毁故障设备；v（3）在电源到断路点之间，短路电流流过非故障设备，产）在电源到断路点之间，短路电流流过非故障设备，产生发热和电动力，造成非故障设备损坏或缩短使用寿命；生发热和电动力，造成非故障设备损坏或缩短使用寿命；v（4）故障点附近部分区域电压大幅下降，用户的正常工作）故障点附近部分区域电压大幅下降，用户的正常工作遭到破坏或影响产品

46、质量。遭到破坏或影响产品质量。v2.继电保护的任务继电保护的任务是是：v （1）反映电力系统元件和电气设备反映电力系统元件和电气设备故障故障，自动、有选择性、，自动、有选择性、迅速地将故障元件或设备切除，保证非故障部分继续运行，迅速地将故障元件或设备切除，保证非故障部分继续运行，将故障影响限制在最小范围；将故障影响限制在最小范围；v （2）反映电力系统的反映电力系统的异常运行状态异常运行状态，根据运行维护条件和，根据运行维护条件和设备的承受能力，自动发出信号，减负荷或延时跳闸。设备的承受能力，自动发出信号，减负荷或延时跳闸。v二、自动装置二、自动装置v 电力系统自动装置可分为自动调节装置自动调

47、节装置和和自动操作装置。自动操作装置。v 自动调节装置自动调节装置一般是为了保证电能质量、消除系统异常一般是为了保证电能质量、消除系统异常运行状态等对某些电量实施自动地调节运行状态等对某些电量实施自动地调节，例如，例如同步发电机励同步发电机励磁自动调节磁自动调节、电力系统频率自动调节电力系统频率自动调节等。等。v 自动操作装置自动操作装置的作用对象往往是某些断路器，自动操作的目的是提高电力系统的供电可靠性供电可靠性和和保证安全运行保证安全运行，例如，例如备备用电源自动投入装置用电源自动投入装置、线路自动重合闸装置线路自动重合闸装置、低频减载装置低频减载装置等；等；还有某些自动操作装置用来提高电

48、力系统的自动化程度，例如发电机自动并列装置。发电机自动并列装置。v三、二次回路三、二次回路v 发电厂、变电站的电气系统，按作用分为一次系统和二次发电厂、变电站的电气系统，按作用分为一次系统和二次系统。系统。v 一次系统是指直接生产、传输和分配电能的设备及相互连一次系统是指直接生产、传输和分配电能的设备及相互连接的电路。接的电路。v 在电能生产和使用的过程中，对一次系统的发电、输配电在电能生产和使用的过程中，对一次系统的发电、输配电以及用电的全过程进行以及用电的全过程进行监视监视、控制控制、调节调节、调度调度，以及必要，以及必要时的时的保护保护等作用的设备称为二次设备。等作用的设备称为二次设备。

49、v 二次设备及其相互间的连接电路称为二次系统或二次回路。二次设备及其相互间的连接电路称为二次系统或二次回路。v 二次系统或二次回路主要包括二次系统或二次回路主要包括继电保护、继电保护、自动装置自动装置、测量测量仪表仪表、信号和操作电源信号和操作电源等子系统。等子系统。第二节第二节 对继电保护自动装置的基本要求对继电保护自动装置的基本要求v 电力系统对反映故障、动作于跳闸的继电保护有电力系统对反映故障、动作于跳闸的继电保护有选择性、快速性、灵敏性、可靠性选择性、快速性、灵敏性、可靠性四个基本要求。四个基本要求。v一、选择性一、选择性v 选择性选择性是是指继电保护装置动作时，仅将故障元件或设备指继

50、电保护装置动作时，仅将故障元件或设备故障切除，使非故障部分继续运行，停电范围尽可能小。故障切除，使非故障部分继续运行，停电范围尽可能小。v 选择性有两个含义：第一，选择性有两个含义：第一，应由装设在故障元件或设备上应由装设在故障元件或设备上的继电保护动作切除故障的继电保护动作切除故障；第二，；第二，考虑继电保护或断路器存考虑继电保护或断路器存在拒动的可能，由后备保护切除故障时，也应保证停电范围在拒动的可能，由后备保护切除故障时，也应保证停电范围尽可能小。尽可能小。v 按照电力系统安全性要求，故障发生后首先动作的继电保按照电力系统安全性要求，故障发生后首先动作的继电保护是护是主保护主保护。故障元

51、件的主保护正确动作的结果，将故障范围限制在最小，甚至可以保证所有母线都不停电，这是选择性的第一个含义。v 当故障时主保护拒动或断路器拒动，由当故障时主保护拒动或断路器拒动，由后备保护后备保护动作切除动作切除故障，也是具有选择性的，即选择性的第二含义。故障，也是具有选择性的，即选择性的第二含义。v以图2-1为例，说明继电保护的选择性。A AB BC C1 15 52 26 63 34 41 1Q QF F5 5Q QF F6 6Q QF F3 3Q QF F4 4Q QF F2 2Q QF FL L1 1L L2 2L L3 3L L4 4k k1 1k k2 2图图2 2- -1 1 电电力力

52、系系统统示示意意图图v二、快速性二、快速性v 快速性快速性是指是指继电保护装置应以尽可能快的速度动作切除继电保护装置应以尽可能快的速度动作切除故障元件或设备。故障元件或设备。v 故障切除时间故障切除时间等于等于保护装置动作时间保护装置动作时间和和断路器动作时间断路器动作时间之之和和。v三、三、灵敏性灵敏性v 灵敏性灵敏性是是指继电保护装置对保护范围内的故障的反应能指继电保护装置对保护范围内的故障的反应能力，通常用灵敏系数力，通常用灵敏系数ksen来衡量，也称为灵敏度。来衡量，也称为灵敏度。v 对于反应故障参数上升而动作的过量保护装置，灵敏系数计算对于反应故障参数上升而动作的过量保护装置，灵敏系

53、数计算式为式为:v （2-1）v v例如反应故障时电流增大动作的过电流保护，要使保护动作，流例如反应故障时电流增大动作的过电流保护，要使保护动作，流过保护的短路电流必须大于保护的动作电流，即灵敏系数必须大过保护的短路电流必须大于保护的动作电流，即灵敏系数必须大于于1。v 对于反应故障参数降低而动作的欠量保护装置，灵敏系数计算对于反应故障参数降低而动作的欠量保护装置，灵敏系数计算式为式为senk保护范围未发生金属性短路时故障参数的最小计算值保护装置的动作参数senk保护装置的动作参数保护范围未发生金属性短路时故障参数的最大计算值 （2-2）v 例如反应故障时电压降低的低电压保护，要使保护动作，例

54、如反应故障时电压降低的低电压保护，要使保护动作，保护安装处的母线残压必须小于保护的动作电压，同样灵敏保护安装处的母线残压必须小于保护的动作电压，同样灵敏系数必须大于系数必须大于1。v 式（式（2-1）用故障参数的最小计算值，式（）用故障参数的最小计算值，式（2-2）用故障参）用故障参数的最大计算值。数的最大计算值。v 另外，对上、下级保护之间的另外，对上、下级保护之间的灵敏性灵敏性和和动作时限动作时限还有配合还有配合的要求，一般用在后备保护的要求，一般用在后备保护(例如过电流保护例如过电流保护)。指下一级保。指下一级保护的灵敏度应高于上一级的动作延时，如图护的灵敏度应高于上一级的动作延时，如图

55、2-2所示，各保所示，各保护的灵敏度之间应满足关系；动作时限之间应满足关系。护的灵敏度之间应满足关系；动作时限之间应满足关系。A AB BC C1 12 23 33QF3QF2QF2QF1QF1QFk2k2图2-2 电力系统示意图图2-2 电力系统示意图v四、可靠性四、可靠性v 可靠性可靠性是指是指继电保护装置在需要它动作时可靠动作（不拒继电保护装置在需要它动作时可靠动作（不拒动），不需要它动作时可靠不动作（不误动）。动），不需要它动作时可靠不动作（不误动）。将继电保护将继电保护装置应该动作时装置应该动作时不拒动称为继电保护的可依赖性不拒动称为继电保护的可依赖性，不应该动，不应该动作时作时不误

56、动也称为继电保护的安全性不误动也称为继电保护的安全性。v 电力系统常用继电保护的正确率衡量其可靠性，表示如下电力系统常用继电保护的正确率衡量其可靠性，表示如下 v 式中，保护实际动作次数包括保护式中，保护实际动作次数包括保护正确动作次数正确动作次数和和误动作误动作次数次数。=100%+保护正确动作次数保护正确动作率保护实际动作次数 保护拒动次数第三节第三节 继电保护和自动装置的基本构成及发展继电保护和自动装置的基本构成及发展v一、继电保护和自动装置的基本构成一、继电保护和自动装置的基本构成v 整套装置总是由整套装置总是由测量部分测量部分、逻辑部分逻辑部分和和执行执行部分构成。部分构成。继电保护

57、原理结构图如图继电保护原理结构图如图2-3所示。所示。v 输输入入输输入入测测量量部部分分逻逻辑辑部部分分执执行行部部分分整整定定值值图图2 2- -3 3 继继电电保保护护原原理理结结构构图图v （1）测量部分测量部分；（；（2）逻辑部分逻辑部分；（；（3）执行部分。执行部分。v二、继电保护和自动装置的发展二、继电保护和自动装置的发展v 经历了经历了机电型机电型、整流型整流型、晶体管型晶体管型、集成电路型集成电路型和和微机保护型微机保护型等阶等阶段，目前在电力系统中运行着大量的微机继电保护。段，目前在电力系统中运行着大量的微机继电保护。第二章第二章 电力系统概述复习题电力系统概述复习题v一、

58、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题每题1分，错选或不选为分，错选或不选为0分。）分。）v1 1、对于反应故障参数降低而动作的欠量继电保护装置，灵敏度计算为、对于反应故障参数降低而动作的欠量继电保护装置，灵敏度计算为（ D D ）。）。v A. A. 保护范围末发生金属性短路时故障参数最小计算值除以保护装置保护范围末发生金属性短路时故障参数最小计算值除以保护装置的动作参数的动作参数v B. B. 保护范围末发生金属性短路时故障参数最大计算值除以保护装置保护范围末发生金属性短路时故障参数最大计算值除以保护装置的动作参数的动作参数

59、v C. C. 保护装置的动作参数除以保护范围末发生金属性短路时故障参数保护装置的动作参数除以保护范围末发生金属性短路时故障参数最小计算值最小计算值v D. D. 保护装置的动作参数除以保护范围末发生金属性短路时故障参数保护装置的动作参数除以保护范围末发生金属性短路时故障参数最大计算值最大计算值v2、继电保护反映电力系统元件和电气设备的（、继电保护反映电力系统元件和电气设备的（ D ），根据运行维护条），根据运行维护条件和设备的承受能力，自动发出信号、减负荷或延时跳闸。件和设备的承受能力，自动发出信号、减负荷或延时跳闸。v A故障故障 v B完好状态完好状态v C正常运行状态正常运行状态 v

60、D异常运行状态异常运行状态v3、二次系统中，由信号发送机构、接收显示元件及其回路接线构成，、二次系统中，由信号发送机构、接收显示元件及其回路接线构成，实现准确、及时显示一次系统和设备的工作状态的系统称为（实现准确、及时显示一次系统和设备的工作状态的系统称为（ A ）。）。v A信号系统信号系统 v B操作电源系统操作电源系统v C测量及监测系统测量及监测系统 v D控制系统控制系统v4、对继电保护的基本要求是：、对继电保护的基本要求是：( C )四性。四性。v A. 快速性、选择性、灵敏性、预防性快速性、选择性、灵敏性、预防性 v B安全性、选择性、灵敏性、可靠性安全性、选择性、灵敏性、可靠性