继电保护知识点

1、一填空题：1 .电力系统继电保护应满足 （选择性）（速动性）（灵敏性）（可靠性）四个基本要求。2 .电力系统发生故障后，总伴随有电流（增大）电压（降低）线路始需测量阻抗的（减小） 电压与电流之间相位角（变力3 .电力系统发生故障时，继电保护装置应（切除故障设备），继电保护装置一般应（发出信号）4 .电力系统切除故障时的时间包括（继电保护动作）时间和（断路器跳闸）的时间5 .继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力6 .继电保护装置一般由测量部分，逻辑环节和执行输出组成。7 .继电保护装置的测量部分是由被保护原件的（某些运行参数）与保护的整定值进行比较。8 .瞬时电流速断

2、保护的保护范围随运行方式和故障类型而变。9 .瞬时电流速断保护的保护范围在被保护线路始端，在最小运行方式下,保护范围最小。10 .本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一条线路的电流速断保护的保护范围，故只需带0.5S延时即保证选择性。11 .线路装设过电流保护一般是为了作本线路的主保护和近后备保护及作相邻下一条线 路的远后备保护 。12 .为使过电流保护在正常运行时不动作，其动作电流应大于最大负荷电流，为使过电流保护在外部故障切除后可靠返回，其返回电流应大于最大负荷电流。13 .电力系统零序电流保护采用三相五柱式电压互感器，其二次绕组接成开口三角形，则开口三角形出口 MN子上电压?

3、mn= 3 ?o ,而零序电流过滤器 ?=&+?）+= 3 ?。14 .中性点直接接地电网发生接地短路时，零序电流的大小和分布主要取决于变压器接地中 性点的零序阻抗和送电线路的零序阻抗。15 .中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值应在故障点 处,最低值在 变压器接地中性点处。16 .三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、限时零序电流速断保护和 零序过电流保护组成。17 .零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较，其保护区 广，而且 没有死以；其灵敏性 高、动作时限短 。18 .中性点经消弧线圈接地根据补偿程度可分为完全补偿、欠补偿和过补偿三种方式，实际应用中

4、都采用 过补偿 方式,其中P=（IL-IC汇）/ IC式称为 过补偿度 ，一 般取 P= 5%10% .19 .未考虑助增电流的影响，在整定距离保护的工 段的动作阻抗时，应引入大于1的分支系数，并取可能的最小运行方式。在校验距离III段作 远后备保护的灵敏系数时，应引入大于1的分支系数，并取可能的最大运行方式20 .故障点的过渡电阻主要对距离保护的1 段有影响，可采取的措施有：采用透镜特性阻抗继电器或采用偏移特性阻抗继电器。21 .线路纵差动保护是通过比较被保护线路首、末端（电流的大小和相位）的原理实现的， 因此它不反应（外部故障）。22 .纵差保护的一次动作电流可按（单元式保护）和（ 非单元

5、式保护）两个条件进行选 择，输电线纵联差动保护常采用（环流法纵联差动保护）和（均压法）两种原理接线23 .相差高频保护是比较被保护线路两端的短路电流的相位。保护范围内部故障时，两端电流相位（相同），由对端发出的（高频脉冲电流信号）不能填满空隙，保证了内部故障时两端跳闸，而当保护范围外部故障时，由于两端电流相位（相反），由对端送来的（高频脉冲电 流信号）正好填满空隙，使本端的保护（闭锁）24 .在单相自动重合闸中，根据网络界限和运行特点，常用的选相元件有电流选相元件，低电压选相元件和阻抗选相元件25 .重合闸与继电保护的配合一般采用自动重合闸前加速保护和 自动重合闸后加速保护两种方式。27 .变

6、压器瓦斯保护的作用是反应变压器（油箱底部）的各种短路故障及（油面降低）。28 .变压器的轻瓦斯保护动作于（信号），重瓦斯保护动作于（跳闸）。29 .为了反应变压器绕组、引出线及套管的短路故障，应装设（纵差动）保护或者（电流速断）保护。30 .发电机的纵差动保护，反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路。31 .当发电机电压系统的电容电流大于或等于5A时，发电机定子绕组单相接地保护应动作于跳闸的接地保护，小于 5A时，保护应动作信号的接地保护。32 .母线差动保护的差动继电器动作电流的整定按躲过外部故障时最大不平衡电流和躲过最大负荷电流计算。33 .双母线同时运行时的母线保护，为了选择故障母线，可

7、采用母联回路电流的双母线完全差动保护或差动回路电流比较式母线差动保护34 .母联电流相位比较式母线差动保护，被比较相位的两个电流是母联回路电流和 差动回路电流35.母联电流相位比较式母线差动保护的主要优点是：在元件固定连接方式被破坏后，内部故障时仍能保证选择性按差动原理构成的母线保护，能够使保护动作具有快速性 和选择性36、电力系统发生故障时，继电保护装置应将故障部分切除,电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应发出信号。37、继电保护的可靠性是指保护在应动作时不拒动,不应动作时不误动 。38、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的最大短路电流整定,其灵敏性通常用保护范围的大小来表示

8、。39、距离保护是反应故障点到保护安装处的距离,并根据距离的远近确定动作时间的一种保护。40、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，方向圆阻抗继电器 受过渡电阻的影响最大，全阻抗继电器受过渡电阻的影响最小。41、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的大小 和相位 的原理实现的，因此它不反应外部故障。42、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的高次谐波 分量,其中以 二次谐波为主。43、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动，即 采用速饱和中间变流器，二次谐波制动的方法和间断角鉴别的方法。44、答：（1）按合闸的动作次数，分为一次重合

9、闸和二次（多次）重合闸。（2）按重合闸的应用场合分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。（3）按重合闸作用于断路器的方式，分为三相重合闸、单相重合闸以及综合重合闸。45.变压器励磁涌流的特点？答： （ 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j ， 铁心饱和度越高，涌流越大，间断角越大。46 、 母线故障的保护方法：（ 1 ）利用相邻元件保护装置切除母线故障。（ 2）装设专门的母线保护。47 、 母线完全差动保护要求：母线上电流互感器同名相，同极性；各支路同变比，同特性。48

10、 母线差动保护的分类： （ 1 ）电流差动原理；（ 2）电流相位比较原理；（ 3）母线电流相位比较。49 .输电线路纵联保护分为：（ 1）闭锁式（2）允许式；（ 3）直接跳闸式（4）解除闭锁式。二 问答分析题1】 变压器不平衡电流产生的原因？消除措施？答：原因：（ 1）变压器两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致。消除措施：传统模拟式差动继电器采用平衡线圈的方式来减小不平衡电流，对于变压器微机纵联差动保护，可用软件实现幅值精确的平衡调整。（ 2）由于改变变压器调压分接头而产生。消除措施：在纵联差动保护的整定中调整。（ 3）由于变压器各侧电流互感器的励磁电流和饱和特性不同而产生。消除措施：a.

11、保证电流互感器在外部最大短路电流流过时能满足10%误差曲线的要求。b.减小电流互感器二次回路负载阻抗以降低稳态不平衡电流。c.可在差流回路中接入具有速饱和特性的中间变流器以降低暂态不平衡电流。2】 重合闸与继电保护配合方式？优缺点？答： （ 1 ）重合闸前加速保护；（ 2）重合闸后加速保护。前加速优点：A.能够迅速切除各段路上发生的瞬时性故障。B.提高重合闸的成功率。C.能保证厂用电和重要用户的电能质量。D.使用设备少，简单经济。缺点： A. 重合于永久性故障时，切除时间可能较长。B. 动作次数多，工作条件恶劣。C. 有可能扩大停电范围。后加速优点：A.第一次是具有选择性地切除故障，不会扩大停

12、电范围。B.保证永久性故障能瞬时切除，不会扩大停电范围。C.不受网络结构和负荷条件的限制。有利无害。缺点：A.每个断路器上都要装设一套重合闸，较为复杂。B.第一次切除故障可能带有延时。3】 高频保护为什么采用闭锁保护？答： 目前广泛应用的高频闭锁方向保护，是以高频通道经常无电流而在外部故障时发出闭锁信号的方式构成的。此闭锁信号由短路功率方向为负的一端发出，这个信号被两端的受信机所接受，而把保护闭锁，故称为高频方向闭锁。这种保护的工作原理是利用非故障线路的一端发出闭锁该线路两端保护的高频信号，而对于故障线路的两端则不需要发出高频信号使保护动作于跳闸，这样就可以保证在内部故障并伴随有通道的破坏时，

13、保护装置仍能够正确动作，这是它的主要优点，也是这种高频信号工作方式得到广泛应用的原因。4】距离保护n段整定原则？答：（1） 单侧电源网络中，保护 n 段动作阻抗为 '''Z set.2 Krel （ZAB Zset.1）0.8Zab （0.8 0.9）Zbc。 一 . 、 一 一 一 " _ _ _ . _ _ ' -（2）双侧 电源网 络中：乘分 支系数Z set K同？（Zab Kbr ?Z set旧c）Z.-i!2<Ksen 仝（距离保护）1.5； Ksen “胆（电流保护）Z.LIact若Ksen不满足1.5,则与相邻的H段配合，满足时t

14、act+2 t ,无法配合时则按满足 Ksen整定:令 巨2= 1.5Zact = 1.5ZL。.aciZl，r、II .、小、.一 IL ，I"线路末端变压器组：Ksen=0.7, Zact.2=Krel（ZAB+KbrZr）。5】三段式电流整定原则的区别是什么？答：瞬时速断是按照躲过被保护元件末端的最大短路电流整定。限时速断是按照躲过被下级各相邻元件瞬时电流速断最小保护范围末端的最大短路电流 整定。过电流保护则是按照躲过最大负荷电流整定。6】1、何谓主保护、后备保护？何谓近后备保护、远后备保护？答：所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。考虑到主

15、保护或断路器可能拒动而配置的保护，称为后备保护。当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备。当主保护或其断路器拒动时，由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备。7】零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的区别是什么？分别在那种情况下起作用?答：区别：零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的定值整定原则不同，动作灵敏度不同零序电流灵敏I段动作灵敏度高，作为全相运行、发生接地故障时的接地保护，非全相运行时需退出运行；零序电流不灵敏 I段的动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护9】有一方向阻抗继电器，若正常运行时的测量阻抗为3.5 30 ,要使该方向阻抗继电器在

16、正常运行时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少？（设 sen 75 ）答：为了使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作，其对应于m 30时的动作阻抗 Zm最大不能超过3.5又知其sen 75; 如图所示，整定阻抗最大不能超过乙et 3.5/ cos（75 30）4.95Q10】 三段式零序保护的整定原则及其优缺点？（ 12 分）答案： 整定原则：相邻保护逐级配合的原则是要求相邻保护在灵敏度和动作时间上均能相互配合，在上、下两级保护的动作特性之间，不允许出现任何交错点，并应留有一定裕度。优点： 带方向性和不带方向性的零序电流保护是简单而有效的接地保护方式，其优点是：（ 1 ） 结构与工作原理简单，正确

17、动作率高于其他复杂保护。（ 2） 整套保护中间环节少，特别是对于近处故障，可以实现快速动作，有利于减少发展性故障。（ 3） 在电网零序网络基本保持稳定的条件下，保护范围比较稳定。（ 4） 保护反应于零序电流的绝对值，受故障过渡电阻的影响较小。（ 5） 保护定值不受负荷电流的影响，也基本不受其他中性点不接地电网短路故障的影响，所以保护延时段灵敏度允许整定较高。11】 电力系统发生振荡和短路时的主要区别，如何实现振荡闭锁？答案： 电力系统振荡和短路的主要区别是：（ 1 ）振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时电流、电

18、压值突然变化量很大。振荡闭锁的实现。（ 2）振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的角度是基本不变的。（ 3）振荡时系统三相是对称的；而短路时系统可能三相不对称。实现振荡闭锁的实现：由于要正确判断是故障还是系统振荡，振荡闭锁回路一般都设有启动元件，根据系统振荡时三相对称的特点，检测负序分量的出现或零序分量的出现来判断。12】 纵联差动保护的基本原理是什么？答案： 差动保护是比较被保护线路电流的大小和（或）相位的继电保护。当被保护线路在正常运行或外部短路以及系统振荡时，由于被保护线路端口电流之和等于零，所以差动保护不会误动作；而在被保护设备本身发生

19、内部短路时，各端口电流之和将等于总短路电流，差动保护将灵敏动作。为实现差动保护，就必须在被保护线路各端口装设电流互感器，并敷设长度与被保护设备相应的二次电缆，为了导引线本身的安全和导引线保护装置的可靠，还应装设导引线的过 电压保护和断线监视装置。13】变压器励磁涌流的特点和防止方法？(8分)答案：在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定68倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。变压器励磁涌流的特点：(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。(2)包含有大量的高次谐波，并以二次谐波成分最大

20、。(3)涌流波形之间存在间断角。(4)涌流在初始阶段数值很大，以后逐渐衰减。防止方法：(1)有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护；利用二次谐波制动原理构成的差动保护；利用间断角原理构成的变压器差动保护；采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。14】总结有哪些保护能用于中性点直接接地系统的线路保护，如何配置？答案：能够用于中性点直接接地系统的线路保护有：(1)阶段式电流保护(2)距离保护(3)纵联差动保护(4)高频保护(5)零序电流保护四计算题1、如图2所示的网络中，已知，线路每公里的正序阻抗Z10.4 /km ：E 10.5/ 3kV,Xs.max 0.3 ,Xs.min 0.3 , Ia

21、 B.Lmax 150A。Krel1.25,Krei1.1,Krei1.2,K$s= 1.8,Kre0.85,t30.5s。试对彳护1进行三段式电流保护的整定计算。(14分)AI 1 I 10kmBI 2 15kmC3 |t3IH =0.5s解：1、保护1电流I段整定计算(1)求动作电流3I set.1 Krel Ik.B.max 1.25y1。5101804.27A3(0.2 0.4 10)(2)灵敏度校验，即求最小保护范围。lmin1 .3 EZ12 I set.11.3Xs.max)04(-2-10,5 1030.3) 6.52km、3 1804.27l minlAB6.521065.2

22、% 15%,满足要求。(3)动作时间：t10s2、保护1电流II段整定计算(1)求动作电流I set.1 Krel I set.2 Krel (Krel I k.C.max )1.11.2510,5 103.3(0.2817.23A(2)灵敏度校验310.5 100.4 25)KsenI k.B.minI set.12、. 3(0.3 0.4 10)1.49817.231.3满足要求。(3)动作时间:t10.50.5s2、保护1电流III段整定计算(1)求动作电流I set.1K Krel ssKreI A B.L max1.2 1.50.85150 317.65A足要求。足要求。(2)灵敏度

23、校验近后备:远后备:KsenKsen,31k.B.minI set.1I k.C.minset.110,5 103、3(0.3 0.4 10)317.6510,5 103、3(0.3 0.4 25)317.653.84 1.3 满1.6 1.2(3)动作时间:t1t30.50.5 1.5s2、如图3,已知：网络的正序阻抗Zi=0.45Q/km,阻抗角 L 65 。线路上采用三段式距离保护，其第I、II、III段阻抗元件均采用0。接线的方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角sen 65，保护2的延时t22s，线路AB、BC的最大负荷电流均为 400A ,负荷的自起动系数Kss 2,继电器的返回系数Kre 12并设Krel0.85,Krel 1.15负荷的功率因数cos D 0.9 ,变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。试求：距离保护1第I段的动作阻抗，第II段、第III段的灵敏度与动作时间。（24分）解：1、距离保护1第I段：动作阻抗：Zset1 Krel ZAB2、保护1的第II段（分两种情况）（1）与相邻线路配合：0.85 0.45 30 11.16Zset1Krel (Zab KIelKbminZBC)XsAmin