繼電保護復(fù)習(xí)資料

1、電氣專升本繼電保護知識要點第一章 緒論1. 繼電保護裝置是什么？其基本任務(wù)是什么？答：能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或者不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置?；救蝿?wù)是：自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行。 反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，而動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。2. 繼電保護裝置的組成？答：繼電保護裝置中的基本組成元件繼電器（一種當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。）傳統(tǒng)繼電保護裝置的組成測量部分：測量被保護設(shè)備相應(yīng)的電氣量，并與整定值比較

2、，從而判斷是否啟動保護。邏輯部分：根據(jù)各測量部分輸出量的大小、性質(zhì)等判斷被保護設(shè)備的工作狀態(tài)。執(zhí)行部分：完成保護所承擔(dān)的任務(wù)，如跳閘、發(fā)告警信號等。3. 試述對繼電保護的四個基本要求的內(nèi)容：答：選擇性： 保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。 主保護：正常情況下，有選擇性切除故障· 但存在主保護不能夠隔離故障元件的可能性，如斷路器拒動 后備保護：主保護不能切除故障時起作用· 遠后備：在遠處（變電站）實現(xiàn)，性能比較完善，但其動作將擴大停電范圍。· 近后備：在主保護安裝處實現(xiàn)，要同時裝設(shè)必要的斷路器

3、失靈保護。速動性： 力求保護裝置能夠迅速動作切除故障 提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性· 暫態(tài)穩(wěn)定等面積定則極限切除時間· 高壓/超高壓輸電線路保護 減輕對設(shè)備、用戶的損害 對繼電保護的速動性，不同情況有不同的要求（工程實際的考慮） 切除故障時間：保護裝置動作時間+斷路器動作時間。·快速保護動作時間：0.010.04s· 斷路器動作時間：0.020.06s靈敏性：對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。用靈敏度系數(shù)衡量，主要取決于被保護元件和電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行方式。一般用故障特征計算值與整定的動作值的比值表示，。保護裝置在預(yù)期最不利的情況下，仍

4、能可靠動作，就要求有足夠的靈敏度裕度?？煽啃裕翰痪軇雍筒徽`動·不拒動該動時動作·不誤動不該動時不動作 可靠性主要指保護裝置本身的質(zhì)量和運行維護水平。 提高保護裝置不誤動的可靠性和不拒動的可靠性的措施常常是相互矛盾的。 電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負荷性質(zhì)不同，誤動和拒動的危害程度也有所不同，應(yīng)分別對待。·系統(tǒng)容量大，各部分電氣聯(lián)系緊密的·保護誤動影響較小，而拒動影響巨大，要提高不拒動可靠性·各部分聯(lián)系薄弱的，或者負荷很重要·保護誤動造成損失巨大，而拒動可以通過后備保護修正，提高不誤動的可靠性。概念；故障切除總時間；靈敏系數(shù)。第二章 電網(wǎng)的電流、電

5、壓保護和方向性電流、電壓保護第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流、電壓保護1. 什么是繼電特性？答：無論起動和返回，繼電器的動作都是明確干脆的，它不可能停留在某一個中間位置，這種特性我們稱之為“繼電特性”。2. 繼電器的返回系數(shù)定義？答：返回電流與起動電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)，可表示為，恒小于1。3. 系統(tǒng)最大運行方式和最小運行方式？答：最大運行方式：短路電流為最大的方式最小運行方式：短路電流為最小的方式4. 電流速斷保護的保護范圍？答：電流速斷保護不能保護線路的全長，其保護范圍隨運行方式而改變，一般為保護線路的85%。（只能保護線路的一部分）。5. 過流保護裝置的靈敏系數(shù)？答：為了保證保

6、護本線路的全長，限時電流速斷保護必須在系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端發(fā)生兩相短路時，具有足夠的反應(yīng)能力。這個能力用靈敏系數(shù)來衡量。6. 什么是階段式電流保護？答：通常為三段式保護：電流速斷；限時電流速斷；定時限過電流保護組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護（電流速斷和限時電流速斷為“主保護”， 定時限過電流保護為“后備保護”。）7. 三段式電流保護的整定計算第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流、電壓保護1. 方向性電流保護的工作原理？答：雙側(cè)電源供電情況下，誤動作的保護都是在自己所保護的線路反方向發(fā)生故障時 , 由對側(cè)電源供給的短路電流所引起的。對誤動作的保護而言，實際短路功率的方向照例都是由線路流向母線

7、。顯然與其所應(yīng)保護的線路故障時的短路功率方向相反。因此，為了消除這種無選擇的動作，就需要在可能誤動作的保護上增設(shè)一個功率方向閉鎖元件，該元件只當(dāng)短路功率方向由母線流向線路時動作，而當(dāng)短路功率方向由線路流向母線時不動作，從而使繼電保護的動作具有一定的方向性。2. 功率方向繼電器的基本要求？答： 明確方向性：正方向故障可靠動作，反方向故障可靠不動作： 足夠靈敏性3. 何謂90°接線方式？答：所謂的90°接線方式是指在三相對稱情況下，當(dāng)時，加入繼電器的電流如與電壓的相位差90°。第三節(jié) 中性點直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序電流及方向保護1. 中性點直接接地電網(wǎng)中接地短路的

8、零序參數(shù)特點？答：故障點零序電壓最高，距離故障點越遠零序電壓越低；零序電流超前于零序電壓，分布取決于線路的零序阻抗和中性點接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關(guān)； 故障線路，兩端零序功率的方向與正序功率的相反； 由保護安裝點到到零序網(wǎng)絡(luò)中性點之間的零序阻抗決定，與被保護線路的零序阻抗及故障點的位置無關(guān)； 系統(tǒng)運行方式變化時，只要送電線路和中性點接地變壓器數(shù)目不變，零序阻抗和零序網(wǎng)絡(luò)就不變。2. 零序電壓、電流分量的提?。看穑毫阈螂妷悍至康奶崛。?用三個單相式電壓互感器； 用三相五柱式電壓互感器（一次繞組接成星型并將中性點接地，二次繞組接成開口三角形）； 當(dāng)發(fā)電機的中性點經(jīng)電壓互感器或消

9、弧線圈接地時，從它的二次繞組中也能夠取得零序電壓； 在集成電路保護中，由電壓形成回路取得三個相電壓相加，也可以從內(nèi)部合成零序電壓。零序電流分量提取：采用三相電流互感器（三相星形接線方式中，在中線所流過的電流即為零序電流）。第四節(jié) 中性點非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的零序電壓、電流及方向保護1. 中性點不直接接地電網(wǎng)中單相接地故障時的電流電壓有什么特點？答： 全系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓； 非故障的元件上有零序電流，其值等于本身的對地電容電流，電容性無功功率的方向為母線流向線路； 故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之和，數(shù)值一般較大，電容性無功功率為線路流向母線。2. 中性點加裝消弧線圈的

10、作用是什么？采用什么補償方式？為什么？答：中性點裝設(shè)消弧線圈的目的是利用消弧線圈的感性電流補償接地故障時的容性電流，使接地故障電流減少。補償方式： 完全補償： 最有利于消除故障點電弧，但容易引起串聯(lián)諧振過電壓，不宜采用 欠補償：，當(dāng)系統(tǒng)運行方式變化某個元件被切除或發(fā)生故障跳閘時，電容電流將減少，同樣可能引起諧振過電壓； 過補償：，補償后殘余電流是感性的，采用這種方法不可能發(fā)生串聯(lián)諧振過電壓，在實際中應(yīng)用最廣。第三章 電網(wǎng)的距離保護1. 距離保護的概念？答：距離保護是反應(yīng)故障點至保護安裝點之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。2. 阻抗繼電器的概念？其構(gòu)成方式？什么

11、是單相補償式阻抗繼電器？阻抗繼電器的主要動作特性有哪些？答：阻抗繼電器是距離保護裝置的核心元件，其主要作用是測量短路點到保護安裝地點之間的阻抗，并與整定值進行比較，以確定保護是否應(yīng)該動作。阻抗繼電器按其構(gòu)成方式可分為單相補償式和多相補償式。單相補償式阻抗繼電器是指加入繼電器的只有一個電壓（可以是相電壓或線電壓）和一個電流（可以是相電流或兩相電流之差）的阻抗繼電器，和的比值稱為繼電器的測量阻抗。即全阻抗繼電器的特性：以B點（繼電器安裝點）為圓心，以整定阻抗為半徑所作的一個圓；方向阻抗繼電器的特性是以整定阻抗為直徑而通過坐標(biāo)原點的一個圓，圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)；偏移特性的阻抗繼電器的特性是當(dāng)

12、正方向的整定阻抗為時，同時向反方向偏移一個，式中，圓內(nèi)為動作區(qū)，圓外為不動作區(qū)。3. 單相補償式阻抗繼電器在距離保護中廣泛采用的相間短路和接地故障的接線方式是什么？答：相間短路：接線；接線，一般很少采用；接線，很少采用。接地短路：相電壓和具有補償?shù)南嚯娏鹘泳€。第四章 輸電線縱聯(lián)保護（縱聯(lián)保護、高頻保護、微波保護）1. 什么是縱聯(lián)保護？答：輸電線的縱聯(lián)保護，就是用某種 通信通道 將輸電線兩端或各端（對于多 端線路）的保護裝置縱向連接起來，將各端的 電氣量（電流、功率的方向等） 傳送到對端， 將各端的電氣量進行比較，以判斷故障在本線 路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否 切斷被保護線路。2.

13、高頻通道的組成？答：高頻保護是以輸電線載波通道作為通信通道的縱聯(lián)保護。組成： 阻波器：阻波器是由一電感線圈與可變電容器并聯(lián) 組成的回路。 結(jié)合電容器； 連接濾波器: 由一個可調(diào)空心變壓器和連接到高頻電纜側(cè)的電容器組成； 高頻收、發(fā)信機。高頻通道的工作方式可分為經(jīng)常無高頻電流（即所謂故障時發(fā)信）和經(jīng)常有高頻電流（即所謂長期發(fā)信）兩種方式。在這兩種工作方式中，以其傳送的信號性質(zhì)為準(zhǔn)，又可以分為傳送閉鎖信號、允許信號和跳閘信號三種類型。3、高頻閉鎖方向保護的基本原理？ 答：高頻閉鎖方向保護，是以高頻通道經(jīng)常無電流而在外部故障時發(fā)出閉鎖信號的方式構(gòu)成的。此閉鎖信號由短路功率方向為負的一端發(fā)出，這個信號

14、被兩端的收信機所接收，而把保護閉鎖，故稱為高頻閉鎖方向保護。其工作原理：是利用非故障線路的一端發(fā)出閉鎖該線路兩端保護的高頻信號，而對于故障線路兩端則不需要發(fā)出高頻信號使保護動作于跳閘，這樣就可以保證在內(nèi)部故障并伴隨有通道的破壞時（例如通道所在的一相接地或是斷線），保護裝置仍然能夠正確地動作。第五章 自動重合閘1. 試述自動重合閘的優(yōu)缺點？ 答：優(yōu)點： 大大提高供電可靠性； 重合閘成功，有利于提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性； 在規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)中，考慮了重合閘的作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，節(jié)約投資； 對斷路器的誤動作，可以起到糾正作用。缺點： 使電力系統(tǒng)又一次受到故障沖擊，并可能降低系統(tǒng)并列運行的

15、穩(wěn)定性； 惡化了斷路器的工作條件，因為斷路器在很短的時間內(nèi)連續(xù)切斷兩次短路電流2. 重合閘的啟動方式？ 答：采用由控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)的原則來起動重合閘。3. 重合閘動作時限的選擇原則？答：1、單側(cè)電源線路的三相重合閘：    原則上越短越好，但應(yīng)力爭重合成功，保證：  （1）故障點電弧熄滅、絕緣恢復(fù)；  （2）斷路器觸頭周圍絕緣強度的恢復(fù)及消弧室重新充滿油，準(zhǔn)備好重合于永久性故障時能再次跳閘，否則可能發(fā)生DL爆炸，如果采用保護裝置起動方式，還應(yīng)加上DL跳閘時間。 2、兩側(cè)電源線路的三相重合閘：  

16、60;  除上述要求外，還須考慮時 間配合，按最不利情況考慮：本側(cè)先跳，對側(cè)后跳。第六章 電力變壓器的繼電保護1. 試述變壓器的故障類型、不正常運行狀態(tài)及相應(yīng)的保護方式；答： 變壓器的內(nèi)部故障可以分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障兩種 油箱內(nèi)故障：繞組的相間短路、接地短路；匝間短路；鐵心的燒損 油箱外故障：套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路 變壓器的不正常運行狀態(tài) 變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點過電壓；過負荷，漏油等引起的油面降低；變壓器的過勵磁。變壓器的保護方式 變壓器的內(nèi)部故障（1） 瓦斯保護： 反應(yīng)于油箱內(nèi)所產(chǎn)生的氣體或油流而動

17、作。· 輕瓦斯動作于信號· 重瓦斯動作于跳開各電源側(cè)斷路器（2）縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護保護變壓器內(nèi)部的繞組、套管及引出線上的故障；動作后均跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器 變壓器的不正常運行狀態(tài) 外部相間短路引起的過電流· 過電流保護、復(fù)合電壓起動的過電流保護、負序電流保護及單相式低電壓起動的過電流保護、阻抗保護 外部接地短路引起的過電流· 零序電流保護 過負荷保護· 作用于信號，必要時自動減負荷或跳閘 過勵磁保護· 在允許范圍內(nèi)作用于信號，否則動作于跳閘 其它保護油溫、冷卻系統(tǒng)故障等2. 勵磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的？有何特點？變壓器

18、差動保護中怎樣克服勵磁涌流的影響？答：當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時，可能出現(xiàn)很大的勵磁電流（又稱為勵磁涌流）。 特點： 包含有大量的非周期分量，使涌流偏向時間軸一側(cè)； 包含有大量的高次諧波，而且以二次諧波為主； 波形之間出現(xiàn)間斷有間斷角?？朔畲庞苛鞯挠绊懀?采用具有速飽和鐵心的差動繼電器； 鑒別短路電流和勵磁涌流波形的差別； 利用二次諧波制動等3、變壓器差動保護中，產(chǎn)生不平衡電流的原因有哪些？答：、由變壓器勵磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流； 由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流； 由計算變比與實際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流； 由兩側(cè)電流互感器型號不同而產(chǎn)生的不平衡電流； 由變壓

19、器帶負荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流；4. 低電壓起動的過電流保護中，電壓元件的作用？答：電壓元件的作用：保證一臺變壓器突然切除或電動機自起動時不動作。5. 什么是復(fù)合電壓起動的過電流保護？ 答：復(fù)合電壓起動的過電流保護是由一個負序電壓繼電器和一個接于線電壓上的低電壓繼電器組成的電壓復(fù)合元件，兩個繼電器只要有一個動作，同時過電流繼電器也動作，整套裝置即能啟動。第八章 母線保護1. 母線差動保護的基本原理？答：母線差動保護基本原理就是按照收、支平衡的原理進行判斷和動作的。因為母線上只有進出線路，正常運行情況，進出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會破壞。有的保護采用比較電流是否平衡，有的保護采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動保護動作元件，跳開母線上的所有斷路器。如果是雙母線并列運行，有的保護會有選擇地跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母線的所有進出線路斷路器，以縮小停電范圍。2. 雙母線同時運行時，對母線保護的要求？ 答：雙母線同時運行時，對母線保護的要求具有選擇故障母線的能力。 雙母線