電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課后習(xí)題及答案完整版馬永祥北京大學(xué)出版社

1、填空題1.故障發(fā)生后對(duì)電力系統(tǒng)造成的后果有燒壞故障設(shè)備、影響用戶正常工作和產(chǎn)品質(zhì)量、破壞電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。2.電氣設(shè)備運(yùn)行超過額定電流時(shí)將引起過熱、加速絕緣老化、降低壽命、引起短路等3.繼電保護(hù)的基本任務(wù)是當(dāng)電力系統(tǒng)故障時(shí)，能自動(dòng)、快速、有選擇的切除故障設(shè)備，是非故障設(shè)備免受損壞，保證系統(tǒng)其余部分繼續(xù)運(yùn)行當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，能夠自動(dòng)、快速、有選擇的發(fā)出信號(hào)，由運(yùn)行人員進(jìn)行處理或切除繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的設(shè)備。4.繼電器是當(dāng)輸入量達(dá)到整定值時(shí)改變輸出狀態(tài)的一種自動(dòng)器件；繼電保護(hù)裝置由一個(gè)或若干個(gè)繼電器連接組成，一般分為測量、邏輯執(zhí)行部分。5縮短故障切除時(shí)間就必須縮短保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、縮小斷路器的跳閘時(shí)間

2、。6.所謂運(yùn)用中的設(shè)備是指全部或部分帶電及一經(jīng)操作帶電的設(shè)備。7.實(shí)際工作中只能用整組試驗(yàn)的方法校驗(yàn)保護(hù)回路和整定值的正確性。8.電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定不能兼顧速動(dòng)性、選擇性或靈敏性時(shí)按下列原則取舍局部電網(wǎng)服從整個(gè)電網(wǎng)，下級(jí)電網(wǎng)服從上級(jí)電網(wǎng)，自行消化局部問題盡量照顧局部電網(wǎng)和下級(jí)電網(wǎng)的需要，保證重要用戶供電。9.在某些情況下，必須加速切除短路時(shí)，可使保護(hù)無選擇性動(dòng)作。但必須采用補(bǔ)救措施。如重合閘和備自投來補(bǔ)救。10.電力設(shè)備由一種運(yùn)行方式轉(zhuǎn)為另一種運(yùn)行的操作過程中，被操作的有關(guān)設(shè)備均應(yīng)在保護(hù)的范圍內(nèi)。部分保護(hù)裝置可短時(shí)失去選擇性。3.1判斷題1.在最大運(yùn)行方式下，電流保護(hù)的保護(hù)區(qū)大于最小運(yùn)行方式下

3、的保護(hù)區(qū)。對(duì)2.繼電保護(hù)裝置是保證電力元件安全運(yùn)行的基本裝備，任何電力元件不得在無保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。對(duì)3.大接地電流系統(tǒng)是指所有變壓器中性點(diǎn)均直接接地的系統(tǒng)。錯(cuò)4在我國系統(tǒng)零序電抗與正序電抗的比值是大接地電流系統(tǒng)與小接地電流系統(tǒng)的劃分標(biāo)。對(duì)5.繼電保護(hù)裝置的電磁兼容性是指它具有定的耐受電磁干擾的能力對(duì)周圍電子設(shè)備產(chǎn)生較小的干擾。對(duì)6系統(tǒng)運(yùn)行方式越大，保護(hù)裝置的動(dòng)作靈敏度越。錯(cuò)7.自耦變壓器中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。對(duì)8快速切除線路和母線的短路故障是提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的重要手段。錯(cuò)9主保護(hù)的雙重化主要是指兩套主保護(hù)的交流電流、電壓和直流電源彼此獨(dú)立有獨(dú)立的選相功能有兩套獨(dú)立的保護(hù)專（復(fù)）用通道；

4、斷路器有兩個(gè)跳閘線圈,每套主保護(hù)分別啟動(dòng)一組。對(duì)10.對(duì)于220kv及以上電網(wǎng)不宜選用全星形自耦變壓器以免惡化接地故障后備保護(hù)的運(yùn)行整定。對(duì)1.4問答題1.什么是系統(tǒng)最大運(yùn)行方式什么是系統(tǒng)最小運(yùn)行方式？對(duì)繼電保護(hù)來說怎樣理解最大、最小運(yùn)行方式？答：系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投人運(yùn)行(或大部分投入運(yùn)行)以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式。系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷投人與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式。對(duì)繼電保護(hù)來說，最大運(yùn)行方式短路時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流大，殘壓最高，但零序、負(fù)序電壓最低。最小運(yùn)行方式短路時(shí)通過保護(hù)裝置

5、，殘壓最低但相對(duì)來說，零序、負(fù)序電壓要高。2.繼電保護(hù)裝置整定試驗(yàn)的原則是什么？答：繼電保護(hù)裝置整定試驗(yàn)一般須遵守如下原則。1.每一套保護(hù)應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行整定試驗(yàn)，試驗(yàn)接線回路中的交、直流電源及時(shí)間測量連線均應(yīng)直接接到被試保護(hù)屏的端子排上。交流電壓、電流試驗(yàn)接線的相對(duì)極性關(guān)系應(yīng)與實(shí)際運(yùn)行接線中電壓、電流互感器接到屏上的相對(duì)相位關(guān)系(折算到一次側(cè)的相關(guān))全位系完全一致。對(duì)于個(gè)別整定動(dòng)作電流值較大的繼電器(如電流速斷保護(hù))為了避免使其他元件長期過載，此時(shí)允許將回路中的個(gè)別元件的電流回路用連線跨接，對(duì)于這些繼電器的整定，應(yīng)安排在其它繼電器整定之前進(jìn)行。在整定試驗(yàn)時(shí)，除所通人的交流電流、電壓為模擬故障值并斷

6、開斷路器的跳、合閘回路外，整套裝置應(yīng)處于與實(shí)際運(yùn)行情況完全一致的條件下而不得在試驗(yàn)過程中人為地予以改變。2.對(duì)新安裝裝置，在開始整定之前，應(yīng)按保護(hù)的動(dòng)作原理，通入相應(yīng)的模擬故障電壓、電流值。以觀察保護(hù)回路中各元件(包括信號(hào))互相動(dòng)作情況是否與設(shè)計(jì)原理相吻合。不宜僅用短路(或斷開)回路某些接點(diǎn)的方法來判斷回路接線的正確性。上述相互動(dòng)作的試驗(yàn)應(yīng)按設(shè)計(jì)圖及其動(dòng)作程序逐個(gè)回路進(jìn)行當(dāng)出現(xiàn)動(dòng)作情況與原設(shè)計(jì)不相符合時(shí)，應(yīng)查出原因加以改正。如原設(shè)計(jì)有問題應(yīng)與有關(guān)部門研究合理的解決措施。3.當(dāng)電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定不能兼顧速動(dòng)性、選擇性或靈敏性要求時(shí),應(yīng)按什么原則合理進(jìn)行取舍？(1)局部電網(wǎng)服從整個(gè)電網(wǎng)(2)下一級(jí)

7、電網(wǎng)服從上一級(jí)電網(wǎng)(3)局部問題自消化行(4)盡量照顧局部電網(wǎng)和下級(jí)電網(wǎng)的需要(5)保證重要用戶供電。4.超高壓線路按什么原則實(shí)現(xiàn)主保護(hù)的雙重化？答：1.設(shè)置兩套完整、獨(dú)立的全線速動(dòng)主保護(hù)2.兩套主保護(hù)的交流電流、電壓回路和直流電源彼此獨(dú)立3.每一套主保護(hù)對(duì)全線路內(nèi)發(fā)生的各種類型的故障(括包單相接地、相間短路、兩相接地、王相接地、非全相運(yùn)行故障及轉(zhuǎn)移故障等)均能實(shí)現(xiàn)無時(shí)限動(dòng)作切除4.每套主保護(hù)應(yīng)有獨(dú)立的選相功能，實(shí)現(xiàn)分相跳閘和三相跳閘5.斷路器有兩組跳閘線圈，每套主保護(hù)分別啟動(dòng)一組跳閘線圈6.兩套主保護(hù)分別使用獨(dú)立的遠(yuǎn)方信號(hào)傳輸設(shè)備7.若保護(hù)采用專用收發(fā)信機(jī)，其中至少有一個(gè)通道完全獨(dú)立，另一個(gè)

8、可與通信復(fù)用，如采用復(fù)用載波機(jī)，兩套主保護(hù)應(yīng)分別采用兩臺(tái)不同的載波機(jī)。5.何為繼電保護(hù)裝置、繼電器、繼電保護(hù)系統(tǒng)、繼電保護(hù)？答：繼電保護(hù)裝置是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，能自動(dòng)、迅速、有選擇性的切除故障設(shè)備或發(fā)出警告信號(hào)的一種專門的反事故自動(dòng)裝置。繼電器為控制裝置與繼電保護(hù)裝置的基本組成元件是一種當(dāng)輸人信號(hào)滿足一定邏輯條件或達(dá)到一定數(shù)值時(shí)即給出輸出的單元器件。繼電保護(hù)系統(tǒng)是多種或多套繼電保護(hù)裝置的集合。繼電保護(hù)用來泛指繼電保護(hù)技術(shù)或繼電保護(hù)系統(tǒng)，習(xí)慣上也可把繼電保護(hù)裝置簡稱繼電保護(hù)，有時(shí)直接稱為保護(hù)。2.1填空題1.階段式電流保護(hù)中，無時(shí)限電流速斷保護(hù)靠選擇動(dòng)作電流來保證選擇性，帶時(shí)限

9、電流速斷保護(hù)靠選擇動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來保證選擇性，定時(shí)限過電流保護(hù)靠選擇動(dòng)作時(shí)限來保證選擇性。2.電流保護(hù)的接線方式可分為三相完全星形接線、兩相不完全星形接線、兩相電流差接線。3過電流保護(hù)是指其作動(dòng)電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定。而時(shí)限按階梯性原則來整定的一種電流保護(hù)。4.在相間故障的方向性電流保護(hù)中,方向元件采用90度接線方式，B相方向元件所接電流電壓分別為Ib、Uca，在正方向故障時(shí)，其短路功率方向?yàn)閺碾娫戳飨蚨搪伏c(diǎn)。5在復(fù)雜電網(wǎng)的后備保護(hù)之間，除要求各后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限相互配合外，還必須進(jìn)行靈敏系數(shù)的配合。6.零序功率的方向是由接地點(diǎn)流向變壓器中性點(diǎn)，而正序功率的方向和它相反。7.階段式零序

10、電流保護(hù)中無時(shí)限零序電流速斷保護(hù)靠選擇整定電流來保證選擇性，帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù)靠選擇時(shí)限和整定電流來保證選擇性，定時(shí)限零序過電流保護(hù)靠選擇時(shí)限來保證選擇性。8.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地、兩相短路接地、非全相運(yùn)行、斷路器非同期合閘時(shí)出現(xiàn)零序電流分量。9.小電流接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，接地相對(duì)地電壓為0，健全相對(duì)地電壓為根號(hào)3倍相電壓10.小電流單電源多線路系統(tǒng)單相接地時(shí)，將出現(xiàn)零序電壓，在數(shù)值上為相電壓，非故障線路上零序電流實(shí)際方向?yàn)槟妇€流向線路；在故障線路上零序電流實(shí)際方向?yàn)榫€路流向母線。2.3判斷題1.零序電流保護(hù)能反應(yīng)各種不對(duì)稱故障但不反應(yīng)三相對(duì)稱故障。2.3次諧波的電氣量一定是零序分量。3.只

11、要出現(xiàn)非金相運(yùn)行狀態(tài)一定會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電流和零序電流。4.過電流保護(hù)在系統(tǒng)運(yùn)行方式變小時(shí)保護(hù)范圍也將變小。5.對(duì)正、負(fù)序電壓而蒔越靠近故障點(diǎn)其數(shù)值越小而零序電壓則是越靠近故數(shù)值越大。6.保護(hù)范圍大的保護(hù)靈敏性好。7.保護(hù)的跳閘回路中應(yīng)串人斷路器的常閉輔助接點(diǎn)。8.0.5s的限時(shí)電流速度保護(hù)比1s的限時(shí)電流速度保護(hù)的靈敏性好。9.架空線路為了獲取零序電容電流,通常采用零序電流互感器。10.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍與故障類型有關(guān)。2.4問答題1.什么是啟動(dòng)電流、返回電流、返回系數(shù)?對(duì)電流繼電器的返回系數(shù)有何要求?答：1.使電流繼電器動(dòng)作的最小電流值稱為繼電器的動(dòng)作電流。使電流繼電器返回原位的最大電流

12、值稱為繼電器的返回電流。返回電流與動(dòng)作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，要求電流繼電器有較高的返回系數(shù)，以提高保護(hù)裝置的靈敏性。返回系數(shù)越大則保護(hù)裝置的靈敏度超高，但過大的返回系數(shù)會(huì)使繼電器觸點(diǎn)閉合不可靠。通常取值范圍為0.850.9。2.什么是電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)?答：僅反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作切除故障的電流保護(hù)稱為無時(shí)限電流速斷保護(hù)。反應(yīng)電流增大在任何情況下都能保護(hù)線路全長并具有足夠的靈敏性和較小的動(dòng)作時(shí)限的電流保護(hù)稱為限時(shí)電流速斷保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)是指其作動(dòng)電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定，而時(shí)限原則按階梯性來整定的一種電流保護(hù)。3.三段式電流保護(hù)的

13、保護(hù)范國是如何確定的,在條線路上是否一定要用三段式保護(hù)？用兩段行嗎？為什么？答：無時(shí)限電流速斷保護(hù)為保證選擇性，其保護(hù)范圍不能為本線路全部。限時(shí)電流速斷保護(hù)為保證選擇性、靈敏性、速動(dòng)性，其保護(hù)范圍不超過相鄰線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)范圍。一定時(shí)限過電流保護(hù)作為相鄰線路遠(yuǎn)后備，其保護(hù)范圍超過相鄰線路全部。在一條線路上，當(dāng)無時(shí)限電流速斷保護(hù)范圍很小，不滿足靈敏性要求時(shí)，可采用兩段式電流保護(hù)。在線路終端也可采用簡單的定時(shí)限過電流保護(hù)。4.什么是階段式電流保護(hù)的時(shí)限特性？定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限在什么情況下可整定為0？此時(shí)過電流保護(hù)是否可以稱為速斷？為什么？答：階段式電流保護(hù)的時(shí)限特性是指各段電流保護(hù)的

14、保護(hù)范圍與動(dòng)作時(shí)限的關(guān)系曲線。在線路終端，定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間可以整定為0s，但仍是按動(dòng)作時(shí)限來保證動(dòng)作的選擇性。5.分析和評(píng)價(jià)階段式電流保護(hù)中各段保護(hù)的異同，試按四性的要求評(píng)價(jià)它們的優(yōu)缺點(diǎn)。答：無時(shí)限電流速斷保護(hù)，通過選擇動(dòng)作電流，來保證選擇性其保護(hù)范圍不能為本線路全部。限時(shí)電流速斷保護(hù)通過同時(shí)選擇動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限來保證選擇性、靈敏性、速動(dòng)性，其保護(hù)范圍不超過相鄰線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)范圍。定時(shí)限過電流保護(hù)通過選擇動(dòng)作時(shí)限來保證選擇性、靈敏性，其保護(hù)范圍超過相鄰線路全部。階段式電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單、可靠，在一般情況下都能較快切除故障。一般用于35kv及以下電壓等級(jí)的單電源輻射網(wǎng)中

15、。主要缺點(diǎn)是靈敏度和保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化和短路類型的影響只在單電源輻射網(wǎng)中才能保醒選擇性。6.定時(shí)限過電流保護(hù)在整定計(jì)算時(shí)為何要考慮自啟動(dòng)系數(shù)和返回系數(shù)？而電流速斷保護(hù)在整定計(jì)算時(shí)為，為何不考慮自啟動(dòng)系數(shù)和返回系數(shù)？答：定時(shí)限過電流保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，考慮返回系數(shù)是為了提高保護(hù)的靈敏性，考慮起動(dòng)系數(shù)是為了保證相鄰線路故障切除后，變電站母線電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)過程中，上一級(jí)過電流保護(hù)流過自起動(dòng)電流時(shí)不誤動(dòng)。而電流速斷保護(hù)在整定計(jì)算時(shí)已從定值上加以考慮。7.已知某一供電線路的最大負(fù)荷電流Imax=100A,相間短路定時(shí)限過電流保護(hù)采用兩相不完全星形接線，電流互感器的變比KTA=300/5,當(dāng)系

16、統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，線路末端的三相短路電流IKMIN=550A，該線路定時(shí)限過電流保護(hù)作為近后備時(shí),能否滿足靈敏度的要求？答：無8.分析Y-11變壓器側(cè)發(fā)生AB兩相短路時(shí)兩側(cè)電流分布，說明其對(duì)Y側(cè)兩相不完全星形接線方式過電流保護(hù)的影響和解決措施。答：采用兩相不完全星形接線時(shí)，由于B相上沒有裝設(shè)電流互感器和電流繼電器使B相中比A相、C相大一倍的電流遺失,不能使保護(hù)的靈敏度得到充分提高。為克服這個(gè)缺點(diǎn)在兩相星形接線的中線上再接入一個(gè)繼電器(兩相三繼電器方式)，以提高保護(hù)的靈敏度。9.在什么條件下，要求電流保護(hù)的動(dòng)作具有方向性？答：雙側(cè)電源輻射網(wǎng)中，某一保護(hù)在其保護(hù)的線路發(fā)生反向故障時(shí)，由另一個(gè)電源

17、供給的短路，電流可能使其非選擇性動(dòng)作時(shí)，要求電流保護(hù)的動(dòng)作具有方向性。即在可能誤動(dòng)作的保護(hù)上加設(shè)一個(gè)功率方向閉鎖元件，正向故障時(shí)動(dòng)作反向故障時(shí)將保護(hù)閉鎖。10分析相間電流保護(hù)中正、反向故障時(shí)電壓、電流的相位關(guān)系有何不同。答：相間電流保護(hù)中正向故障時(shí)同相電壓、電流的相位差角為090，反向故障時(shí)同相電壓、電流的相位差角為180270。11.分析相間電流保護(hù)中正、反向故障時(shí)短路功率的方向。答：當(dāng)系統(tǒng)短路時(shí)，正序短路功率都是從電源流向短路點(diǎn)。對(duì)某一具體保護(hù)而言，正向故障時(shí)，短路功率方向?yàn)閺哪妇€流向線路，反向故障時(shí)短路功率方向?yàn)閺木€路流向母線。12.說明功率方向元件的作用及其所反應(yīng)的量的實(shí)質(zhì)是什么。答：

18、功率方向繼電器的作用是用于判別短路功率方向或測定電壓電流間的夾角。由于正、反向故障時(shí)短路功率方向(電壓電流間的夾角)不同，它將使保護(hù)的動(dòng)作具有一定的方向性。13.何為90度接線？保證采用90度接線的功率方向元件再正方向三相和兩相短路時(shí)正確動(dòng)作的條件是什么？為什么？采用90度接線的功率方向元件在相間短路時(shí)會(huì)不會(huì)有死區(qū)？為什么？答：90度接線方式是指在三相對(duì)稱的情況下，當(dāng)COS=1時(shí)，加人方向元件的電流Ij和電壓Uj相位相差90度。采用90度接線的功率方向繼電器在正方向三相和兩相短路時(shí)正確動(dòng)作的條件是，,故障以后加入繼電器的電流和電壓較大可消除和減小方向繼電器的死區(qū)。采用90度接線的功率方向繼電器

19、在正向出口及反向出口三相短路時(shí)仍可能有死區(qū)因?yàn)槠漭^小接近于零。14.什么是按相啟動(dòng)原則？為什么要采用按相啟動(dòng)？答：按相起動(dòng)原則是指接人同名相電流的電流繼電器和方向元件的觸點(diǎn)直接串聯(lián)而后再接入時(shí)間繼電器線圈的接線。如果各相電流繼電器的觸點(diǎn)和方向元件的觸點(diǎn)先相“或”再相“與”，就為非按相起動(dòng)接線。采用非按相起動(dòng)接線。由于反向故障時(shí)，非故障方向元件測量電壓不為零，測量電流為負(fù)荷電流，而負(fù)荷電流的相位是任意的。如果負(fù)荷電流的相量落入動(dòng)作區(qū)。非故障相方向元件就會(huì)誤動(dòng)。保護(hù)動(dòng)作失去方向性。采用按相起動(dòng)接線則不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。15.零序網(wǎng)絡(luò)有什么特點(diǎn)？答：零序網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)(1)接地故障點(diǎn)的零序電壓最高離故障點(diǎn)

20、越遠(yuǎn)零序電壓越低。(2)零序電流的分布決定于線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗及變壓器接地中性點(diǎn)的數(shù)目和位置，而與電源的數(shù)量和位置無關(guān)。(3)接地故障線路零序功率的方向與正序功率的方向相反。(4)某一保護(hù)安裝地點(diǎn)處的零序電壓與零序電流之間的相位差取決于，背后元件(如變壓器)的阻抗角，而與被保護(hù)線路的零序阻抗及故障點(diǎn)的位置無關(guān)。(5)在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，正、負(fù)序阻抗的變化，引起Uk1、Uk2、UK0之間電壓分配的改變，因而間接地影響零序分量的大小。16.在零序電流保護(hù)中，什么情況下必須考慮保護(hù)的方向性？答：在零序電流保護(hù)中，零序電流保護(hù)安裝處正方向有中性點(diǎn)接地的變壓器的情況下，不管被保

21、護(hù)線路的對(duì)側(cè)有無電源，為了防止保護(hù)的靈敏度過低和動(dòng)作時(shí)間過長，必須考慮保護(hù)的方向性。17在大電流接地系統(tǒng)中，采用完全星形接線方式的相間電流保護(hù)也能反應(yīng)所有接地故障，為何還要采用專用的零序電流保護(hù)？答：在大電流接地系統(tǒng)中，相間短路電流保護(hù)采用三相完全星形接線方式后，也可反應(yīng)單相接地短路，但仍廣泛采用零序電流保護(hù)。這是因?yàn)榱阈螂娏鞅Ｗo(hù)有下述優(yōu)點(diǎn)（1)零序電流保護(hù)比相間短路的電流保護(hù)有較高的靈敏度。對(duì)零序I段、由于線路的零序阻抗大于正序阻抗。使線路始末兩端電流變化較大，因此，使零序I段的保護(hù)范國增大，即提高了靈敏度，對(duì)零序三段，由于起動(dòng)值是按不平衡電流來整定的，所以比相間短路的電流保護(hù)的起動(dòng)值小，靈

22、敏度高。(2)零序過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限較相間過電流保護(hù)短，不需和變壓器后的保護(hù)配合。(3)零序電流保護(hù)不受系統(tǒng)振蕩和過負(fù)荷等不正常運(yùn)行狀態(tài)的影響。相間短路電流保護(hù)均將受它們的影響而可能誤動(dòng)作，因而需要采取必要的措施予以防止。(4)零序功率方向元件無死區(qū)。(5)結(jié)構(gòu)與工作原理簡單。零序電流保護(hù)以單一，的電流量作為動(dòng)作量，而且每段只用一個(gè)繼電器就可對(duì)三相中任一相接地故障作出反應(yīng)，使用繼電器數(shù)量少，接線簡單，試驗(yàn)維護(hù)方便，所以其正確動(dòng)作率高于其他復(fù)雜保護(hù)。18.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地時(shí)有何特點(diǎn)？答：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地時(shí)的特點(diǎn)：(1)單相接地時(shí)全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓Uo，Uo與接地相

23、電勢大小相等方向相反。(2)接地相對(duì)地電壓為零，健全相對(duì)地電壓升高而倍。(3)在非接地線路上有零序電流其數(shù)值等于本線路對(duì)地電容電流的相量和電容性，無功功率的實(shí)際方向?yàn)橛赡妇€流向線路。(4)在接地線路上零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對(duì)地電容電流之相量和電性無功功率的實(shí)際方向?yàn)橛删€路流向母線。19.在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中，單相接地時(shí)有何特點(diǎn)，如何補(bǔ)償？答：中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中，單相接地時(shí)的特點(diǎn)：(1)單相接地時(shí)全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓紅紅與接地相電勢大小相等方向相反。(2)接地相對(duì)地電壓為零，健全相對(duì)地電壓升高了根號(hào)3倍。(3)采用過補(bǔ)償方式時(shí)流經(jīng)接地線路和非接地線路的零序電流方向一樣，都為

24、由母線流向線路。補(bǔ)償方式采用過補(bǔ)償方式。20在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中，為什么不能采用完全補(bǔ)償方式？答：中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中，完全補(bǔ)償方式就是使IL=Ic，接地點(diǎn)的電流ID近似為零，從消除故障點(diǎn)電弧，避免出現(xiàn)弧光過電壓的角度來看，這種補(bǔ)償方式是最好的，但此時(shí)，50Hz交流電感L和三相對(duì)地電容，產(chǎn)生串聯(lián)諧振。從而使電源中性點(diǎn)對(duì)地電壓嚴(yán)重升高，這是不允許的，因此，實(shí)際上不能采用這種方式。3.1填空題1.測量保護(hù)安裝處，故障點(diǎn)的距離，實(shí)際上是測量保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)之間的阻抗大小，故又稱阻抗保護(hù)。2.當(dāng)測量阻抗ZCL小于整定阻抗ZZD時(shí),短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以內(nèi)，動(dòng)作保護(hù)。3.距離保護(hù)裝置一般由啟

25、動(dòng)部分、測量部分、延遲部分、震蕩閉鎖部分、電壓回路斷線失壓閉鎖部分5部分組成。4.當(dāng)保護(hù)定值不變時(shí)，分支系數(shù)愈大，保護(hù)范圍愈小，靈敏性愈低。5.正常運(yùn)行時(shí)，阻抗繼電器測量的阻抗為負(fù)荷阻抗，短路故障時(shí)測量的阻抗為短路阻抗。6.對(duì)阻抗繼電器的接線方式的基本要求有測量阻抗必須正比于保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離測量阻抗與短路類型無關(guān)。7.使測量阻抗的分支電流成為助増電流，使測量阻抗減小的分支電流成為溢出電流。8.對(duì)于距離保護(hù)后備段為了防止距離保護(hù)超越，應(yīng)取常見運(yùn)行方式下最小的助增系數(shù)進(jìn)行整定。9在圖所示電力系統(tǒng)中，已知線路MN的阻抗為10歐，線路NP的阻抗為2o歐，當(dāng)P點(diǎn)三相短路時(shí)，電源A提供的短路電流為

26、100A，電源B提供的短路電流為150A，此時(shí)M點(diǎn)保護(hù)安裝處的測量阻抗為60歐。10對(duì)于全阻抗繼電器和橢圓特性阻抗繼電器，全阻抗繼電器受過度電阻影響較小，橢圓特性阻抗繼電器受系統(tǒng)震蕩影響較小。3、3判斷題1.與電流電壓保護(hù)相比，距離保護(hù)主要優(yōu)點(diǎn)在于，完全不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。錯(cuò)2.接地距離保護(hù)不僅能反應(yīng)單相接地故障，而且能反應(yīng)兩相接地故障。對(duì)3.接地距離保護(hù)的測量元件接線采用60度接線。錯(cuò)4.距離保護(hù)是保護(hù)本線路及相鄰線路正方向故障的保護(hù)，它具有明顯的方向性，因此，距離保護(hù)第三段的測量元件也不能用具有偏移特性的阻抗繼電器。錯(cuò)5.方向阻抗繼電器中，電抗變壓器的轉(zhuǎn)移阻抗角決定著繼電器的最大靈敏角

27、。對(duì)6.分支電流對(duì)距離保護(hù)1、2段均有影響。錯(cuò)7.發(fā)生短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的過渡電阻總是使距離保護(hù)的測量阻抗增大。錯(cuò)8.長線路的測量阻抗受故障點(diǎn)過渡電阻的影響比短線路大。錯(cuò)9.當(dāng)振蕩變化周期大于該點(diǎn)距離保護(hù)某段的整定時(shí)間時(shí)，則該段距離保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。錯(cuò)10.距離保護(hù)中的振蕩閉鎖裝置，是在系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，才啟動(dòng)去閉鎖保護(hù)。錯(cuò)3.4問答題1、何為距離保護(hù)，它有什么優(yōu)缺？答：能反應(yīng)保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的電氣距離(阻抗),并根據(jù)該距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的保護(hù)裝置稱距離保護(hù)。距保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是1.由于距離保護(hù)是反應(yīng)電壓/電流的比值,因而其靈敏度般較電流/電壓保護(hù)高,而且穩(wěn)定2.其第一段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)行方

28、式的影響,其它各段受運(yùn)行方式的影響也較小,因此,保護(hù)范圍較穩(wěn)定固它可以在任何形狀的多電源電網(wǎng)中比較容易獲得動(dòng)作的選擇性的保證。距離保護(hù)的缺點(diǎn)1.只能在被保護(hù)線路全長的80%85%范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)(第工段)切除故障。2.在兩端都有電源的線路上,每端都有在15%20%保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障,要用對(duì)端的第2段來切除3.結(jié)構(gòu)復(fù)雜4.受故障點(diǎn)過渡阻抗影響大。2、距離保護(hù)裝置由哪些主要部分織成？各起什么作用？答：距離保護(hù)一般由啟動(dòng)、測量、振蕩閉鎖、電壓回路斷線閉鎖、配合邏輯和出口等幾部分組成，它們的作用分述如下(1)啟動(dòng)部分用來判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，該部分不動(dòng)作，而當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，該部分能夠動(dòng)作

29、。通常情況下，只有啟動(dòng)部分動(dòng)作后，才將后續(xù)的測量、邏輯等部分投人工作。(2)測量部分在系統(tǒng)故障的況情下，快速、準(zhǔn)確地測定出故障方向和距離，并與預(yù)先設(shè)定的保護(hù)范圍相比較，區(qū)內(nèi)故障時(shí)給出動(dòng)作信號(hào)，區(qū)外故障時(shí)不動(dòng)作。(3)振蕩閉鎖部分在電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)距離保護(hù)的測量元件有可能誤動(dòng)作，振蕩閉鎖元件的作用就是正確區(qū)分振蕩和故障。在系統(tǒng)振蕩的情況下，將保護(hù)閉鎖，即使測量元件動(dòng)作，也不會(huì)出口跳閘，在系統(tǒng)故障的情況下，開放保護(hù)。如果測量元件動(dòng)作且滿足其他動(dòng)作條件，則發(fā)出跳閘命令，將故障設(shè)備切除。(4)電壓回路斷線部分電壓回路斷線時(shí)將會(huì)造成保護(hù)測量電壓的消失，從而可能使距離保護(hù)的測量部分出現(xiàn)誤判斷。這種情況下

30、應(yīng)該將保護(hù)閉鎖，以防止出現(xiàn)不必要的誤動(dòng)。(5)配合邏輯部分用來實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)各個(gè)部分之間的邏輯配合以及三段式保護(hù)中各段之間的時(shí)限配合。(6)出口部分包括跳閘出口和信號(hào)出口在保護(hù)動(dòng)作時(shí)接通跳閘回路并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。3、阻抗繼電器都有哪些種類？答：(1)按阻抗繼電器動(dòng)作特性分類。能在阻抗復(fù)平面上表示其動(dòng)作特性的常用阻抗繼有1.全阻抗圓特性2.方向阻抗圓特性3.偏移阻抗特性4.直線特性5.四邊形阻抗特性6.蘋果形阻抗特性7.其它阻抗特性（如圓形、橄欖形等）。(2)按保護(hù)的型式可分類有1.機(jī)電型距離保護(hù)2.電子型距離保護(hù)3。數(shù)字計(jì)算機(jī)4.什么是保護(hù)安裝處的負(fù)荷阻抗、短路阻抗、系統(tǒng)等值阻抗答：負(fù)荷阻抗是指

31、在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)安裝處的電壓(近似為額定電壓)與電流(負(fù)荷電流)的比值。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)電壓較高、電流較小、功率因數(shù)較高(即電壓與電流之間的相位差較小)，負(fù)荷阻抗的特點(diǎn)是量值較大，在阻抗復(fù)平面上與尺軸之間的夾角較小。短路阻抗是指在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)安裝處的電壓變?yōu)槟妇€殘余電壓，電流變?yōu)槎搪冯娏鳎藭r(shí)測量電壓與測量電流的比值即為短路阻抗。短路阻抗即保護(hù)安裝處與短路點(diǎn)之間一段線路的阻抗，其值較小阻抗角較大。系統(tǒng)等值阻抗，在單個(gè)電源供電的情況下，系統(tǒng)等值阻抗即為保護(hù)安裝處與背側(cè)電源點(diǎn)之間電力元件的阻抗和在由多個(gè)電源點(diǎn)供電的情況下，系統(tǒng)等值阻抗即為保護(hù)安裝處斷路器斷開的情況下，其

32、所連接母線處的戴維南等值阻抗，即系統(tǒng)等值電動(dòng)勢與母線處短路電流的比值一般通過等值、簡化的方法求出。5.什么是故障環(huán)路？相間短路與接地短路所構(gòu)成的故障環(huán)路的最明顯差別是什么？答：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流流通的通路稱為故障環(huán)路。相間短路與接地短路所構(gòu)成的故障環(huán)路的最明顯差別是，接地短路的故障環(huán)路為相地故障環(huán)路，即短路電流在故障相與大地之間流通，對(duì)于相間短路，故障環(huán)路為“相-地”故障環(huán)路，即短路電流僅在故障相之間流通不流向大地。6、構(gòu)成距離保護(hù)為什么必須用故障環(huán)上的電壓、電流作為測量電壓和電流？答：在相電力系統(tǒng)中，任何一相的測量電壓與測量電流之比都能算出個(gè)測量阻抗，但只有故障環(huán)上的測量電壓、電

33、流之間才滿足關(guān)系Um=ImZk=ImZm=ImZlLk，即由它們算出的測量阻抗，才能夠正確反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的距離。用非故障環(huán)上的測量電壓、電流雖然也能算出一個(gè)測量阻抗但它與故障鶿離之聞沒有直接的關(guān)系，不能夠正確地反應(yīng)故障距離，所以小能構(gòu)成距離保護(hù)。7.距離保護(hù)的第一段保護(hù)范圍為什么選擇為被保護(hù)線路全長的85%以內(nèi)？答：距離保護(hù)第工段的動(dòng)作時(shí)限為保護(hù)裝置本身的固有動(dòng)作時(shí)間為了和相鄰的下線路的距離保護(hù)第工段有選擇性的配合，兩者的保護(hù)范圍不能有重疊部分。否則，本線路第工段的保護(hù)范圍會(huì)延伸到下一線路，造成無選擇性動(dòng)作。再者，保護(hù)定值的計(jì)算有誤差電壓互感器、電流互感器的變比誤差和距離元件的測量

34、也有誤差，考慮最不利的情況，這些誤差為正值相加，如果第工段的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路的全長，就不可避免的要延伸到下一線路。此時(shí)，若下一線路出口故障，則相鄰的兩條線路的第工段會(huì)同時(shí)動(dòng)作造成無選擇性切除故障。為除上弊端，第工段保護(hù)范圍通常取被保護(hù)線路全長的85%以內(nèi)。8.為了切除線路上各種類型的短路，一般配置哪幾種接線方式的距離保護(hù)協(xié)同工作？答：保護(hù)配置一般只考慮簡單故障，即單相接地短路、兩相接地短路、兩相不接地故障和一相短路故障四種類型的故障。在110kv及以上電壓等級(jí)的輸電線路上，一般配置保護(hù)接地短路的距離保護(hù)和保護(hù)相間短路的距離保護(hù)。接地距離保護(hù)接線方式引入“相-地”故障環(huán)上的測最電壓、電流，能

35、夠準(zhǔn)確地反應(yīng)單相接地，兩相接地和三相接地短路相間距離保護(hù)接線方式引人“相-相”故障環(huán)上的測量電壓、電流，能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)兩相接地短路、兩相不接地短路和三相短路。即對(duì)于單相接地短路。只有接地距離保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)，對(duì)于兩相不接地短路，只有相間距離保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)，而對(duì)于兩相接地短路及王相短路，兩種接線方式都能夠正確反應(yīng)。為了切除線路上各種類型的短路，兩種接線方式都需要配合兩者協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)。由于相間距線方式受過渡電阻的影響較小。因此，對(duì)于兩相接地短路及三和故障，盡管理論上兩種接線方式都能夠反應(yīng)，但一般多為相問距離保護(hù)首先跳閘。9.在本線路上發(fā)生金屬性短路，測量阻抗為什么能

36、夠正確反映故障的距離？答：電力系統(tǒng)發(fā)生金屬性短路時(shí)、在保護(hù)安裝處所測IUm降低Im增大他們的比Zm變?yōu)槎搪伏c(diǎn)與保護(hù)安裝處之間短路阻抗Zk；對(duì)于具有均勻參數(shù)的輸電線路來說，Zk與短路距離Lk成正比關(guān)系，所以能夠正確反映故障距離。10、何謂方向阻抗繼電器的最大靈敏角？為什么要調(diào)整其最大靈敏角等于被保護(hù)線路的阻抗角？答：方向阻抗繼電器的最大動(dòng)作阻抗，稱為它的最大靈敏角。被保護(hù)線路發(fā)生相間短路時(shí)，方向阻抗繼電器測量阻抗的阻抗角等于線路的阻抗角，為使繼電器工作在最靈敏狀態(tài)下，故要求繼電器的最大靈敏角等于被保護(hù)線路的阻抗角11.影響阻抗繼電器正確測量的因素有哪些？答：1.過渡電阻2.分立電流3.系統(tǒng)振蕩4

37、.tv斷線5.TA/TV誤差6.電網(wǎng)頻率的變化7.串補(bǔ)電容。12.振蕩時(shí)對(duì)距離保護(hù)有何影響？答：電力系統(tǒng)振蕩時(shí)，系統(tǒng)中的電壓和電流在振蕩過程中做周期性變化因此，阻抗繼電器的測量阻抗也做周期性變化，可能引起阻抗繼電器的誤動(dòng)，一次對(duì)于振蕩中心可能落在的線路，距離保護(hù)裝置設(shè)閉鎖回路，來防比振蕩時(shí)保護(hù)誤動(dòng)。13為什么阻抗繼電器的動(dòng)作特性必須是一個(gè)區(qū)域，畫出常用動(dòng)作區(qū)域的形狀并陳述其優(yōu)缺點(diǎn)。答：阻抗繼電在實(shí)際情況下，由于互感器誤差、故障點(diǎn)過度電阻等因素影響，繼電器測得的Zm一般不能嚴(yán)格的落在Zset同向的直線上，而是落在該直線附近的一個(gè)區(qū)域中，為了保證區(qū)域內(nèi)故障情況下，阻抗繼電器都能可靠動(dòng)作，在阻抗復(fù)平

38、平面，其動(dòng)作的范圍應(yīng)該包括Zset對(duì)應(yīng)線段在內(nèi)，但在Zset的方向上不超過Zset的區(qū)域，如圓形區(qū)域、邊形區(qū)域、蘋果行區(qū)域、橄欖形區(qū)域等。(1)偏移圓抗特性繼電器，可以消除方向圓阻抗特性繼電器的動(dòng)死區(qū)。但是它不具有完全的方向性，在反方向出口附近短路時(shí)保護(hù)動(dòng)作只能作為距離保護(hù)的后備段。(2)方向圓阻抗特性繼電器，阻抗元件本身具有方向性，只在正向區(qū)內(nèi)故障時(shí)動(dòng)作反方向短路時(shí)不會(huì)動(dòng)作。其主要缺點(diǎn)是動(dòng)作特性經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，在正向出口或反向出口短路時(shí)，測量阻抗Zm的阻抗值都很小，都會(huì)落在坐標(biāo)原點(diǎn)附近，正好處于阻抗元件臨界動(dòng)作的邊沿上，有可能出現(xiàn)正向出口短路時(shí)拒動(dòng)或反向出口短路時(shí)誤動(dòng)的情況。必須采取專門的措施

39、，防止出口故障時(shí)拒動(dòng)或誤動(dòng)情況的發(fā)生。(3)全阻抗圓特性繼電器，沒有電壓死區(qū)，不具有方向性。14.畫圖并解釋偏移特性阻抗繼電器的測量阻抗、整定阻抗和動(dòng)作阻抗的含義。答：偏移特性阻抗繼電器的動(dòng)作特性如圖所示，各電氣量標(biāo)于圖中測量阻抗Zm就是保護(hù)安裝處測量Um與測量電流Im之間的比值,系統(tǒng)不同的運(yùn)行狀態(tài)(下正常、振蕩、不同位置故障等),測量阻抗是不同的,可能落在阻抗平面的任意位置。在短路故障情況下,由故障環(huán)上的測量電壓/電流算出的測量阻抗能夠正確地反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。對(duì)于偏移特性的阻抗繼電器而言,整定阻抗有兩個(gè),即正方向整定阻抗Zset1和反方向整定阻抗Zset2,它們均是根據(jù)被保護(hù)電力

40、系統(tǒng)的具體情況而設(shè)定的常數(shù),不隨故障情況的變化而變化。一般取繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線路阻抗作為整定阻抗。動(dòng)作阻抗使阻抗元件處于臨界動(dòng)作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的測量阻抗從原點(diǎn)到邊界圓上的矢量連線稱為動(dòng)作阻抗,通常用乙來表示。對(duì)于具有偏移特性的阻抗繼電器來說,動(dòng)作阻抗并不是一個(gè)常數(shù),而是隨著測量阻抗的阻抗角不同而不同。15.電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別是什么。答：電力系統(tǒng)短路和振蕩的主要區(qū)別是(1)振蕩時(shí)系統(tǒng)各點(diǎn)電壓和電流值均作往復(fù)性擺動(dòng)，而短路時(shí)電流、電壓值是突變的。此外，振蕩時(shí)電流、電壓值的變化速度較慢，而路時(shí)電流、電壓值突然變化量很大。（2）振蕩時(shí)系統(tǒng)任一點(diǎn)電流與電壓侄之間的相位角都隨功角的變化而改變，

41、而短路時(shí)，電流與電壓之間的相位角是基變的。16振蕩閉鎖裝置必須滿足哪些要求？答：應(yīng)滿足以下基本要求1.系統(tǒng)發(fā)生振蕩而沒有故障時(shí)，應(yīng)可靠地將保護(hù)閉鎖且振蕩不停息，閉鎖不應(yīng)解除。2.系統(tǒng)發(fā)生各種類型的故故障時(shí)(包括轉(zhuǎn)換性)不論系統(tǒng)有無振蕩，保護(hù)都不應(yīng)閉鎖而可靠動(dòng)作。3.在振蕩的過程中發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，保護(hù)應(yīng)能快速的正確動(dòng)作，對(duì)于對(duì)稱故障，則允許保護(hù)延時(shí)動(dòng)作4.當(dāng)保護(hù)范以外發(fā)生故障引起系統(tǒng)振蕩時(shí)，應(yīng)可靠閉鎖5.先故障而后又發(fā)生振蕩時(shí)保護(hù)不致無選擇性的動(dòng)作。6.振蕩平息后，振蕩閉鎖裝代應(yīng)能自動(dòng)返回，準(zhǔn)備好下一次的動(dòng)作。17.用相位比較法實(shí)現(xiàn)距離繼電器有何優(yōu)點(diǎn)？以余弦比相公式為例說明之。答：對(duì)于兩電氣比

42、較的距離繼電器而言，絕對(duì)值比較與相位比較是可以互相轉(zhuǎn)換的，所以兩種比較方式都能夠?qū)崿F(xiàn)距離繼電器。在數(shù)字式保護(hù)中，一般都用相位比較方式實(shí)現(xiàn)，主要原因是相位比較方式實(shí)現(xiàn)較為簡單。相位比較的動(dòng)作條件為-90度=argUc/Ud=90度，只要判斷其正負(fù)，就可以判斷出繼電器是滿足動(dòng)作條件，實(shí)現(xiàn)十分方便。18.什么是最小精確工作電流和最小精確工作電壓？測量電流或電壓小于最小精確電流或電壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么問題。答：通常情況下，在阻抗繼電器的最靈敏角方向上，繼電器的動(dòng)作阻抗就等于其整定阻抗，即Zop=Zset。但是當(dāng)測量電流較小時(shí)，由于測量誤差、計(jì)算誤差、人為設(shè)定動(dòng)作門檻，等因素的影響，會(huì)使繼電器的動(dòng)作阻抗變小

43、，使動(dòng)作阻抗為0.9Zset，對(duì)應(yīng)的測量電流稱為最小精確工作電流，用Iac.min表示。當(dāng)測量電流很大時(shí)，由于互感器飽和、處理電路飽和、測量誤差加大等因素的影響繼電器的動(dòng)作阻抗也會(huì)減小，使動(dòng)作阻抗降為0.9Zset。對(duì)應(yīng)的測量電流，稱為最大精確工作電流，用Iac.max表示。最小精工電流與整定阻抗值的乘積稱為阻抗繼電器的最小精工電壓，常用Uac.max表示。當(dāng)測量電流或電壓小于最小精工電流或電壓時(shí)，阻抗繼電器的動(dòng)作阻抗將降低使阻抗繼電器的實(shí)際保護(hù)范圍縮短，可能引起與之配合的其他保護(hù)的非選擇性動(dòng)作。19.為什么要規(guī)定阻抗繼電器的精確電流這一指標(biāo)，它有什么意義？答：由于阻抗繼電器的比較回路和執(zhí)行元

44、件.工作或動(dòng)作都需要消耗功率或克服管壓降所以它的動(dòng)作阻抗并不總是等于整定阻?？梢钥闯霎?dāng)當(dāng)通人繼電器的電流足夠大時(shí)，Zact才等于Zset。為了把動(dòng)作阻抗的誤差限制在一定范圍內(nèi)規(guī)定了精確工作電流這一指標(biāo)。它的實(shí)際意義在于阻抗繼電器Zset因Im的變化而變化，將直接影響距離保護(hù)間的配合，甚至造成非選擇性動(dòng)作。20.在整定值相同的情況下，比較方向圓特性、全阻抗特性、蘋果特性、橄欖特性的多負(fù)荷能力。答：整定值相同的情況下，橄欖特性、方向圓特性、蘋果特性、全阻抗圓特性分別如答案圖中的1、2、3、4所示。由該圖可以清楚地看出，在整定值相同的情況下橄欖特性的躲負(fù)荷阻抗能力最好，方向圓阻抗特性次之，蘋果形與全

45、阻抗的躲負(fù)荷能力需要具體分析，取決于負(fù)荷的阻抗角以及蘋果形狀的胖瘦。21.距離保護(hù)2段整定已考慮助增電流的影響，若運(yùn)行中助增電流消失，保護(hù)區(qū)如何變化？為什么？答：保護(hù)區(qū)將加大。因?yàn)橹鲭娏鞯挠绊?，使保護(hù)打段測量阻抗增大，保護(hù)范圍減小。22.在正定距離保護(hù)2段時(shí)，為什么采用最小分支系數(shù)？在檢驗(yàn)距離保護(hù)3段時(shí)，為什么采用最大分支系數(shù)？答：為了保證距離段保護(hù)的選擇性。在最小分支系數(shù)情況下能保證保護(hù)問的配合那在其他運(yùn)行情況下，使保護(hù)的測量阻抗變大，保護(hù)范圍外減小不會(huì)影響配合關(guān)系，更能保證選擇性。為了保證距離保護(hù)班段動(dòng)作的靈敏性。采用最大分支系數(shù)檢驗(yàn)保護(hù)作為遠(yuǎn)后備的靈敏性，若能滿足要求時(shí)在其他運(yùn)行方式下

46、，使保護(hù)的測量阻抗變小，不會(huì)影響配合關(guān)系，更能保證選擇性。23.過度電阻對(duì)距離1段的影響大，還是對(duì)距離2段的影響大？為什么？答：過渡電阻對(duì)距離保護(hù)3段的影響比段大。因?yàn)?1)距短路點(diǎn)越近的保護(hù)受過渡電阻影響越大(2)距離1段保護(hù)定值小于2段保護(hù)定值受過渡電阻的影響要大。24.距離保護(hù)裝置應(yīng)該采用哪些反事故技術(shù)情施？答：對(duì)距離保護(hù)裝置采用的反事故技術(shù)措施有以下幾種(1)為防止失壓、過負(fù)荷或系統(tǒng)振蕩等原因造成距離保護(hù)裝置誤動(dòng)作，它必須由負(fù)序電流增量元件起動(dòng)(2)在距離保護(hù)失去電壓或總閉鎖繼電器動(dòng)作的情況下，不允許切合距離保護(hù)的直流電源，而應(yīng)先將其停用后再進(jìn)行處理，只有在恢復(fù)電壓無誤后才允許將其重新

47、投入運(yùn)行。(3)距離保護(hù)不宜停用瞬時(shí)段如特殊情況下需要停用時(shí)，一定要對(duì)其作模擬出口三相短路試驗(yàn)(如在回路上采用電流或電壓自保持)并保證可靠動(dòng)作。否則，應(yīng)采取其他補(bǔ)救措施，如加裝相電流速斷保護(hù)等措施。(4)對(duì)于方向阻抗繼電器、應(yīng)保證其在出口三相短路試驗(yàn)時(shí)能可靠動(dòng)作，反方向母線短路時(shí)不誤動(dòng)作。在進(jìn)行方向阻抗繼電器反方向母線短路的特性試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意電壓回路的模擬阻抗與實(shí)際相符。（5）作方向阻抗繼電器的特性試驗(yàn)時(shí)必須保證在通人的電流為5A及最大三相短路電流的二次值時(shí)，阻抗繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)的閉合時(shí)間應(yīng)能使在80%額定直流電壓下出口繼電器可靠動(dòng)作。(6)陽.抗繼電器的重動(dòng)中問繼電器不允許出現(xiàn)延時(shí)返回現(xiàn)象。(

48、7)檢查并保證阻抗繼電器的猿定變壓器和電抗變壓器的整定旋鈕與整定板接觸良。(8)為防止儀表電壓回路短路或接地引起距離保護(hù)失壓而誤動(dòng)作接至儀表的電壓分支回路應(yīng)裝設(shè)較小容量的熔斷器。最好是將儀表與保護(hù)的電壓回路自電壓互感器二次電壓引出端子處即分成各自立獨(dú)主的回路，且儀表電壓回路也應(yīng)裝設(shè)較小容量的熔斷器。(9)認(rèn)真執(zhí)行衰二次電壓回路運(yùn)行維護(hù)規(guī)程分確保電壓互感器二次回路的正確運(yùn)行以保證距離保護(hù)的正確動(dòng)作。(10)在距離保護(hù)投人運(yùn)行前必須認(rèn)真檢查接線并用負(fù)荷電流對(duì)保護(hù)的方向性進(jìn)行判別，在確認(rèn)無誤后才允許投人運(yùn)行。25.采用故障時(shí)短時(shí)開放的方式，為什么能夠?qū)崿F(xiàn)震蕩閉鎖？開放時(shí)間選擇的原則是什么？答：電力系

49、統(tǒng)振蕩有靜穩(wěn)定破壞引起的振蕩和暫態(tài)穩(wěn)定破壞弓互起的振蕩兩大類。靜穩(wěn)定破壞引發(fā)振蕩時(shí)電氣量的變化有如下幾個(gè)特征(1)電壓、電流等電氣量周期性變化，但三相完全對(duì)稱沒有負(fù)序和零序分量出現(xiàn)(2)不會(huì)出現(xiàn)電氣量的突變(3)若振蕩中心在阻抗繼電器的動(dòng)作區(qū)內(nèi)則阻抗繼電器會(huì)周期性動(dòng)作。暫態(tài)穩(wěn)定破壞引發(fā)振蕩時(shí)，電氣量的變化有如下幾個(gè)特征(1)暫態(tài)穩(wěn)定破壞是由外部故障或重要設(shè)備投退引起的在出現(xiàn)故障或重大操作的瞬間電壓、電流中會(huì)出現(xiàn)負(fù)序和零序分量。(2)故障或重大操作的瞬間，電氣量會(huì)發(fā)生突變(3)暫態(tài)穩(wěn)定破壞后，若振蕩中心在阻抗繼電器的動(dòng)作區(qū)內(nèi)，則阻抗繼電器會(huì)周期性動(dòng)作，但是由于振蕩時(shí)電氣量變化，緩慢所以從發(fā)生外部

50、故障到阻抗繼電器因振蕩而誤動(dòng)作會(huì)有一定的時(shí)間，即從負(fù)序、零序或電氣量突變出現(xiàn)，到阻抗繼電器誤動(dòng)作有一段時(shí)間，該時(shí)間一般不小于0.3s。區(qū)內(nèi)故障時(shí)，電氣量的變化有如下特征(1)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，總要長期(不對(duì)稱短路過程中)或瞬間（在三相短路開始時(shí))出現(xiàn)負(fù)序或零序。(2)短路發(fā)生時(shí)電氣量發(fā)生突變(3)故障點(diǎn)落在阻抗繼電器的動(dòng)作區(qū)域之內(nèi)時(shí)阻抗繼電器立即動(dòng)作，故障切除之前阻抗繼電器不會(huì)返網(wǎng)(4)阻抗繼電器的動(dòng)作與系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)序、零序、突變之間幾乎沒有時(shí)問差。根據(jù)上述三種情況下電氣量變化的不同特征，可以采用短時(shí)開放保護(hù)的方式實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖。選取一個(gè)能夠反應(yīng)系統(tǒng)中的負(fù)序、零序或突變的元件作為啟動(dòng)元件，啟動(dòng)元件不動(dòng)作

51、時(shí)，閉鎖阻抗繼電器。啟動(dòng)元件動(dòng)作后，短時(shí)地開放阻抗繼電器，若在開放的時(shí)間內(nèi)阻抗繼電器動(dòng)作，則維持開放，直到故障切除，若在開放的時(shí)間內(nèi)阻抗繼電器不動(dòng)作，則進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，即使阻抗繼電器后來再動(dòng)作，也不會(huì)開放。這樣，在系統(tǒng)正常運(yùn)行及因靜穩(wěn)定破壞而發(fā)生振蕩時(shí)，由于系統(tǒng)中沒有負(fù)序、零序及突變。因此，啟動(dòng)元件不會(huì)動(dòng)作，阻抗繼電器將被閉鎖，不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，啟動(dòng)元件動(dòng)作，將阻抗繼電器開放，但由于是區(qū)外故障，在引起系統(tǒng)振蕩之前及振蕩擺開的角度較小時(shí)阻抗繼電器不會(huì)動(dòng)作，經(jīng)一定時(shí)間后，再次轉(zhuǎn)人閉鎖狀態(tài)，此后即使阻抗繼電器因振蕩發(fā)生了誤動(dòng)，也不會(huì)造成保護(hù)裝代的誤動(dòng)作。區(qū)內(nèi)故障時(shí)，啟動(dòng)元件與阻抗繼電器同時(shí)

52、動(dòng)作，啟動(dòng)元件動(dòng)作后識(shí)即開放阻抗繼電器，因在開放的時(shí)間內(nèi)阻抗繼電器動(dòng)作，就維持開放，真到故障被切除。可見，短時(shí)開放能夠有效地防止系統(tǒng)振蕩時(shí)保護(hù)裝置誤動(dòng)作，同時(shí)又能夠保證區(qū)內(nèi)故障時(shí)可靠切除故障。開放時(shí)間選擇要兼顧兩個(gè)原則，一、是要保證在正向區(qū)內(nèi)故障時(shí)1段保護(hù)有足夠的時(shí)間可靠跳閘2段保護(hù)的測量元件能夠可靠啟動(dòng)并實(shí)現(xiàn)白保持因而時(shí)間不能太短，一般不應(yīng)小于0.1s.二、是要保證在區(qū)外故障引起振蕩時(shí)，測量阻抗不會(huì)在故障后的開放時(shí)間內(nèi)，進(jìn)人動(dòng)作區(qū)。因而時(shí)間又不能太長一般不應(yīng)大于0.3s。所以，通常情況下取0.1s0.3s。現(xiàn)代數(shù)字保護(hù)中開放時(shí)間，一般取0.15s左右。26.單相負(fù)載（如電氣化鐵路)對(duì)常規(guī)距離

53、保護(hù)有何影響？答：電氣化鐵路是單相不對(duì)稱負(fù)荷，使系統(tǒng)中的基波負(fù)序分量及電流突變量大大增加；電鐵換流的影響，使系統(tǒng)中各次諧波分量驟增。電流的基波負(fù)序分量、突變量以及高次諧波均導(dǎo)致距離保護(hù)振蕩閉鎖頻繁開放。對(duì)距離保護(hù)的影響是，頻繁開放增加了誤動(dòng)作機(jī)率，電源開放繼電器頻繁動(dòng)作可使觸點(diǎn)燒壞。27.什么是距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越，克服穩(wěn)態(tài)超越影響的措施有哪些？答：穩(wěn)態(tài)超越是指在區(qū)外故障期間測量阻抗穩(wěn)定地落人動(dòng)作區(qū)的動(dòng)作現(xiàn)象。保護(hù)安裝處的總測量阻抗可能會(huì)因下級(jí)線路出口處過渡電阻的影響而減小。嚴(yán)重情況下，可能使測量阻抗落人其1段范圍內(nèi)，造成其1段誤動(dòng)作。這種因過渡電阻的存在而導(dǎo)致保護(hù)測量阻抗變小，進(jìn)一步引起保護(hù)誤

54、動(dòng)作的現(xiàn)象，稱為距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越?？朔€(wěn)態(tài)超越影響的措施是采用能容許較大的過渡電阻而不至于拒動(dòng)的測量元件。28.什么是距離保護(hù)的暫態(tài)超越，克服暫態(tài)超越影響的措施有哪些？答：在線路發(fā)生短路故障時(shí)，由于各種原因，會(huì)使得保護(hù)感受到的阻抗值比實(shí)際線路的短路阻抗值小，使得下一條線路出口短路(即區(qū)外故障)時(shí)，保護(hù)出現(xiàn)非選擇性動(dòng)作即所謂超越。暫態(tài)超越則是指在線路故障時(shí)，由于暫態(tài)分量的存在而造成的保護(hù)超越現(xiàn)象?？朔簯B(tài)超越影響的措施如下(1)消除衰減直流分量影響的措施，主要有兩種方法。第一、種方法就是采用不受其影響的算法，如解微分方程算法等基于瞬時(shí)值模型的算法；第二種方法是采用各種濾除衰減直流分量的算法，但

55、到目前為止，數(shù)據(jù)窗短、運(yùn)算量小的算法尚在研究中。(2)消除諧波及高頻分量對(duì)距離保護(hù)影響的措施包括采用傅氏算法能夠?yàn)V除各種整數(shù)次諧波，使其基本不受整數(shù)次諧波分量的影響，采用半波積分算法對(duì)諧波也有一定的濾波作用，數(shù)字濾波可以方便地濾除整數(shù)次諧波，對(duì)非整數(shù)次諧波也有一定的衰減作用是消除諧波影響的主要措施。29.串聯(lián)補(bǔ)償電容器對(duì)距離保護(hù)的正確工作有什么影響，如何克服這些影響？答：在串補(bǔ)電容前和串補(bǔ)電容后發(fā)生短路時(shí)，短路阻抗將會(huì)發(fā)生突變，短路阻抗與短路距離的線性關(guān)系被破壞，將使距離保護(hù)無法正確測量故障距離。減少串補(bǔ)電容影響的措施通常有以下幾種(1)用直線型動(dòng)作特性克服反方向誤動(dòng)(2)用負(fù)序功率方向元件閉

56、鎖誤動(dòng)的距離保護(hù)(3)選取故障前的記憶電壓為參考電壓來克服串補(bǔ)電容的影響(4)通過整定計(jì)算來減小串補(bǔ)電容的影響。30.用故障分量構(gòu)成繼電保護(hù)有什么優(yōu)點(diǎn)？、答：工頻故障分量的距離保具有如下幾個(gè)特點(diǎn)(1)繼電器電力系統(tǒng)故障引起的故障分量電壓電流為測量信號(hào)不反應(yīng)故障前的負(fù)荷量和系統(tǒng)振蕩，動(dòng)作性能不受非故障狀態(tài)的影響，無需加振蕩閉鎖；(2)繼電器不應(yīng)反應(yīng)故障分量中的工頻穩(wěn)態(tài)量，不反應(yīng)其中暫態(tài)分量，動(dòng)作性能較為穩(wěn)定。(3)繼電器的動(dòng)作判據(jù)簡單，因而實(shí)現(xiàn)方便，動(dòng)作速度較快(4)具有明確的方向性，因而既可以作為距離元件，又可以作為方向元件使用（5）繼電器本身具有較好的選相能力。4.1填空題1.縱聯(lián)保護(hù)的通道

57、主要有以下幾種類型：電力載波、微波、光纖、引導(dǎo)線。2.線路縱聯(lián)保護(hù)載波通道的構(gòu)成部件包括輸電線路、高頻載波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜、保護(hù)間隙、接地刀和收發(fā)信機(jī)。3.電力載波通道有相-相制通道和相-地制通道兩種構(gòu)成方式。4.電流啟動(dòng)式閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)跳閘的必要條件是高定值啟動(dòng)元件動(dòng)作且正方向元件動(dòng)作，反方向元件不動(dòng)作，收到過閉鎖信號(hào)而后信號(hào)又消失。5.閉鎖式高頻方向保護(hù)在故障時(shí)啟動(dòng)發(fā)信，而正方向元件動(dòng)作時(shí)停止發(fā)信。其動(dòng)作跳閘的基本條件是正方向元件動(dòng)作且收不到閉鎖信號(hào)。6.方高頻保護(hù)是比較線路兩端功率方向當(dāng)滿足功率方向同時(shí)指向線路條件時(shí)，方向高頻保護(hù)動(dòng)作。7故障時(shí)發(fā)信的閉鎖式方向高頻保護(hù)

58、不受振蕩影響區(qū)內(nèi)故障伴隨高頻通道破壞，保護(hù)可以動(dòng)作。8.線路閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)啟動(dòng)發(fā)信方式有保護(hù)啟動(dòng)、遠(yuǎn)方啟動(dòng)和遠(yuǎn)方啟動(dòng)。9.現(xiàn)代微機(jī)式高頻方向保護(hù)中普遍采用正、反兩個(gè)方向元件，其中反方向元件動(dòng)作要比正方向元件靈敏。10.縱差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流實(shí)質(zhì)上是兩端電流互感器兩端電流之差，出現(xiàn)不平衡電流的主要原因是兩個(gè)電流互感器鐵芯飽和程度不同。4.3判斷題1.所謂相地制通道就是利用輸電線的某一相作為高頻通道加工相。對(duì)2.高頻保護(hù)采用相地制高頻通道是利用因?yàn)橄?地制通道衰耗小。錯(cuò)3.耦合電容器對(duì)工頻電流具有很大的阻抗可防止工頻高壓侵入高頻收發(fā)信機(jī)。對(duì)4.在高頻通道中連接濾波器與耦合電容器共同組成帶通濾波器其

59、在通道中的作用是使輸電線路和高頻電纜的連接成為匹配連接同時(shí)使高頻收發(fā)信機(jī)和高壓線路隔離。對(duì)5.高頻保護(hù)不反應(yīng)被保護(hù)線路以外的故障所以不能作為下一段線路的后備保護(hù)。對(duì)6.對(duì)于閉鎖式高頻保護(hù)，判斷故障為區(qū)內(nèi)故障發(fā)跳閘信號(hào)的條件為本側(cè)停信元件在動(dòng)作狀態(tài)及此時(shí)通道無高頻信號(hào)(即收信元件在不動(dòng)作狀)。錯(cuò)7.對(duì)于縱聯(lián)保護(hù)，在被保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性故障時(shí)應(yīng)有足夠的靈敏度。對(duì)8.閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)跳閘的必要條件是高值啟動(dòng)元件動(dòng)作正方向元件動(dòng)作反方向元件不動(dòng)作，收到過閉鎖信號(hào)而后信號(hào)又消失。對(duì)9.閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)在系統(tǒng)區(qū)外故障時(shí)靠近故障點(diǎn)一側(cè)的保護(hù)將作用收發(fā)信機(jī)停信。錯(cuò)10.高頻距離保護(hù)不受線路分布電容的影響。對(duì)4

60、.4問答題1.縱聯(lián)保護(hù)按通道類型可分為幾種？答：可以分為以下4種類型。1.電力線載波縱聯(lián)保護(hù)2.微波縱聯(lián)保護(hù)3.光纖縱聯(lián)保護(hù)4.導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)。2.電力載波高頻通道有哪幾種構(gòu)成方式，各有什么特點(diǎn)？答：相-相制通道：利用輸電線的兩相導(dǎo)線作為高頻通道。雖然采用這種接線方式高頻電流衰耗較小，但由于需要兩套構(gòu)成高頻通道的設(shè)備，因而投資大，不經(jīng)濟(jì)所以很小采用。2.相-地高頻通道，即在輸電線的同一相兩端裝設(shè)高頻耦合和分離設(shè)備將高頻收發(fā)訊機(jī)接在該相導(dǎo)線和大地之間，利用輸電線的一相(該相稱加工相)和大地作為高頻通道，這種接線方式的缺點(diǎn)是高頻電流的衰減和受到的干抗都比較大但由于只需裝設(shè)一套構(gòu)成高頻通道的設(shè)備，比