电力系统继电保护复习题

《电力系统继电保护》复习题1/15考试题型：（1）、填空题20分/1题（2）、简答题25分/5题（3）、画图题25分/2题[画保护电路15分、看图说明10分]（4）、计算题30分/2题[电流保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段）、距离保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段）]考试安排：2017年12月28日15:00教学楼3-504第一章1.继电保护装置的基本任务是什么？P4答：①自动、快速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭受损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常工作；②反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。2.试述对继电保护的四个基本要求的内容。P9-P11答：继电保护的四个基本要求分别为：可靠性、选择性、速动性和灵敏性。其详细介绍如下：①可靠性：包括安全性和信赖性，是对继电保护性能的最基本的要求。所谓安全性，是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。所谓可信赖性，是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠工作，即不发生拒绝动作；②选择性：是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行；③速动性：是指尽可能快的切断故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性；④灵敏性：是指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。3.过电流保护是反应故障时电流增大而动作的保护。4.所谓灵敏性是指对保护范围内发生故障的反应能力。5.远后备保护是对本元件的主保护起后备作用的保护，对下一级元件起后备保护。6.保护一般由测量比较、逻辑判断和执行输出三部分组成《电力系统继电保护》复习题2/157.描述电力系统运行状态的等式约束条件是什么，不等式约束条件是什么P1答：等式约束条件：0sΣΔQ-LjΣΔQ-GiΣQ0sΣΔP-LjΣΔP-GiΣP不等式约束条件：maxminij.maxIijIi.maxUiUi.minUk.maxSkSfff第二章1.什么是继电器的返回系数？返回系数都是小于1的吗？P15答：继电器的返回系数：是指返回电流和动作电流的比值；不是的，只有过电流继电器的返回系数恒小于1，而低电压继电器返回系数恒大于1。2.举例说明哪些继电器是过量动作的，哪些继电器是欠量动作的？答：过量动作：过电流继电器；欠量动作：低电压继电器；阻抗继电器。3.动作电流是指能使继电器动作的最小电流。4.III段式电流保护是指电流速断、限时电流速断和过电流保护。5.电流速断保护的动作时间0s，限时电流速断保护的动作时间0.5s，过电流保护的动作时间按阶梯状配合。6.电流保护按最大运行方式的短路电流整定，按最小运行方式下的短路电流进行校核。7.按阶梯时限原则整定的过电流保护，越靠近电源侧，短路电流越大，动作时限_反而越长。8.电流速断保护不能保护线路全长，限时电流速断保护可以保护线路全长。9.三段式电流保护中，定时限过电流保护范围最大。10.中性点经消弧线圈补偿有过补偿、欠补偿和完全补偿，实际工作中采用过补偿。11.可靠系数K取值比K要小，主要原因是考虑短路电流_非周期分量已经衰减。12.在系统最大运行方式下，电流速断保护范围最大。13.电流保护的接线方式有三相星形接线和两相星形接线。《电力系统继电保护》复习题3/1514.在两相不完全星形接线的中性线上增设一只电流继电器，目的是为了提高保护的_灵敏系数_。15.双向电源网络中，电流保护需要加装方向继电器来保证保护动作的选择性。16.继电保护中一般定义潮流从母线流向线路为正方向。17.集成电路性的相位比较式功率方向继电器，当两者瞬时值同时为正的时间大于5Ms，就说明为两者相位差小于90度。18.按90°接线的功率方向继电器，A相的功率方向继电器电压_UAB__，B相功率方向继电器电压_UBC__，C相功率方向继电器电压_UCA_。19.越靠近故障点，零序电压越高。20.电流速断和限时电流速断配合时，依靠整定值保证动作的选择性？依靠动作时间保护动作的灵敏性和速动性？答：电流速断和限时电流速断配合时，动作的选择性依靠电流速断；动作的保护动作的灵敏性和速动性依靠限时电流速断。21.为什么定时限过电流保护的动作时间和动作值需要逐级配合？而电流速断保护不需要？答：定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起远后备保护的作用。当远处短路时，应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作，这就要求保护必须在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流也要逐级增加。否则，就有可能出现越级跳闸、非选择性动作现象的发生。由于电流速断只保护本线路的一部分，下一级线路故障时它根本不会动作，因而灵敏度不需要逐级配合。22.为什么需要配置低电压闭锁过电流保护？答：过电流保护的动作电流是按避开最大负荷电流整定的。为了防止误动作，整定值还应大于允许的过负荷电流。但有时按此原则整定，其灵敏度往往难以满足要求。低电压闭锁的过电流保护装置，可以提高该情况下灵敏度，防止误动作。23.三段式保护为何不能瞬时保护线路全长？（必须理解三段式保护的基本原理）★★★答：因为受系统运行方式和故障类型的影响，最大运行方式下发生三相短路时短路电流最大，最小运行方式下发生相间短路时短路电流最小。若要求瞬时动作，如要保证选择性，即保护动作电流要躲开线路末端故障的最大短路电流整定，则其他运行方式下故障时，线路末端附近的故障电流将低于动作电流，故保护不能灵敏地反映线路全长的所有故障；如要保证线路全长的灵敏性，则保护动作电流不能大于线路末端故障的最小短路电流，然而在其它运行方式下故障时，下一级线路始端附近的短路电流将大于动作电流，保护将越限动作。对《电力系统继电保护》复习题4/15于瞬时动作的保护而言越限动作是不允许的，必须保证动作的选择性。另外，由于下一级线路始端故障与本线路末端故障的短路电流几乎一样，则为了满足选择性必须躲开线路末端的最大短路电流，故动作电流必然高于线路末端的短路电流，从而三段式保护不能瞬时保护线路全长。第三章1.构成输电线路距离保护的基本依据是什么？（能反应故障点至保护安装点之间的距离。）2.距离保护Ⅰ段和Ⅱ段共同构成本线路的_主保护。3.常见的阻抗特性圆有全阻抗特性圆、方向特性圆、偏移特性圆。4.画出方向特性圆，写出方向特性圆的幅值比较方程和相位比较方程。5.试画出三段式距离保护的动作圆6.如果方向特性园的整定阻抗是1070，测量阻抗是640，请问方向继电器是否动作？《电力系统继电保护》复习题5/157.距离三段保护整定计算与运行方式和故障类型有关吗，为什么？如果有关，整定计算是如何考虑的，如果无关，是如何实现的。答：I段整定计算不受系统运行方式和故障类型影响影响，一般按躲开下一条线路出口处短路时线路阻抗值的原则来确定；II、III段受运行方式影响，但相对较小，不受故障类型影响。第II段整定是按照躲开相邻线路距离保护第I段的保护范围末端发生短路时的阻抗值，和躲开线路末端变电站变压器低压侧出口处短路时的阻抗值，取两种情况下阻抗值的小值。第III段是按照躲开正常运行时的最小负荷阻抗来整定。由于考虑了分支系数，故受运行方式影响，但影响较小。8.电压回路断线对距离保护有何影响？答：当电压回路断线时，距离保护将失去电压，会在负荷电流的作用下，阻抗继电器的测量阻抗变为零，可能会造成误动作。因此，在距离保护中应采用防止保护误动作的断线闭锁装置。第四章1.纵联差动保护按通信信道分成哪几类？按动作原理分成哪几类？答：通信信道：导引线纵联保护、电力线载波纵联保护、微波纵联保护光纤纵联保护四类；动作原理：方向比较式纵联保护，纵联电流差动保护两类2.电力线载波通道由哪几部分组成？各部分什么作用？[重点]答：电力线载波通道主要由：阻波器、耦合电容器、连接滤波器、载波收发信机四部分组成，其中阻波器：限制高频电流；耦合电容器：将载波信号传递到输电线路，同时使高频收发信机与工频高压线路绝缘。；连接滤波器：滤掉多余电流，使所选频带的高频电流可以顺利通过，减少高频能力的附加衰耗；载波收发信机：发送和接受继电保护的高频信号。3.高频闭锁方向保护的动作过程是什么？答：动作过程：在发生区外故障时，会产生高频电流，功率为负的一侧会发出闭锁信号，闭锁信号被两端的收信机同时接受，从而实现对两端闭锁的保护。4.高频闭锁方向保护的两个时间继电器和电流继电器的作用？答：时间继电器①：起为瞬时动作延时返回的作用；时间继电器②：起为延时动作瞬时返回的作用；电流继电器①：起为高定值电流启动停信的作用；电流继电器②：起为低定值电流启动发信的作用。《电力系统继电保护》复习题6/155.按照高频通道传送信号在纵联保护中的作用可将其分为闭锁信号、允许信号和跳闸信号。6.为什么应用载波（高频）通道时最好传递闭锁信号？答：因为载波通道可靠性低，线路故障时可能引起通道失效，传递闭锁信号的保护方式可使保护不拒动，故应用载波（高频）通道时最好传递闭锁信号。7.哪些因素影响输电线路纵联差动保护的正确工作？对线路纵联差动保护所有的电流互感器应提出哪些要求？P146答：①影响输电线路纵联差动保护的正确工作的有：电流互感器的误差和不平衡电流、输电线路的分布电容以及补偿措施、负荷电流；②电流互感器：应选择型号相同、磁化特性一致、铁芯截面较大且高精度的。8.何谓暂态不平衡电流和稳态不平衡电流？试分别说明它们的产生原因、特点和减小的方法。答：稳态不平衡电流和暂态不平衡电流纵差分为：保护产生不平衡电流的原因是纵差保护两端TA磁化特性不一致造成的铁心饱和程度的差异即励磁电流的不同。稳态不平衡电流产生原因：二次侧总阻抗越大，铁心磁通密度越大，铁心越容易保护；一次电流的升高铁心磁通密度增大，励磁电流增大。外部故障时短路电流较大，不平衡电流也随之增大。暂态不平衡电流产生原因：暂态故障电流中的非周期分量。措施：1）TA满足10%误差曲线；2）减小二次回路负载阻抗；3）速饱和中间变流器9.与方向比较式纵联保护相比，距离纵联保护有哪些优缺点？答：距离纵联保护：①优点：可实现多种保护逻辑，可兼作后备；②缺点：不易于维护。10.高频保护的载波通道是怎样构成的？高频方向闭锁保护在通道故障下能否正确动作，为什么？答：高频保护的载波通道是在线路两侧，加装高频收发装置，利用线路载波的方法；高频收发装置由1，2，3，4，5，6部分组成。若通道故障，当外部故障时，高频方向闭锁保护由于收不到闭锁信号，会使远离故障点的一侧保护误动，但外部故障同时通道故障的几率远比内部故障引起通道故障的几率低；当内部故障时，由于收不到闭锁信号，保护会正确动作。《电力系统继电保护》复习题7/1511.高频闭锁方向保护为什么要采用两个灵敏度不同的起动元件?答：采用两个灵敏度不同的电流起动元件原因：是考虑到被保护线路两侧电流互感器的误差不同和两侧电流起动元件动作值的误差。如果只用一个电流起动元件，在被保护线路外部短路而短路电流接近起动元件动作值时，近短路点侧的电流起动元件可能拒动，导致该侧发信机不发信；而远离短路侧的电流起动元件可能动作，导致该侧收信机收不到高频信号，从而引起该侧断路器误跳闸。采用两个动作电流不等的电流起动元件，就可以防止这种无选择性动作。第五章1.什么叫单相重合闸?三相重合闸?综合重合闸?答：单相重合闸是指相间故障跳三相不重合，单相故障跳单相合单相，永久故障跳三相；三相重合闸是指线路故障跳三相重合三相；综合重合闸是指相间故障跳三相重合三相，单相故障跳单相合单相。2.单电源自动重合闸动作时间的整定要考虑哪些因素?答：单电源自动重合闸动作时间的整定要考虑：短路点电弧熄灭、短路点绝缘强度恢复、断路器灭弧介质绝缘强度的恢复。3.双侧电源线路装设自动重合闸时,与单侧电源相比,应考虑哪些特殊问题?主要有哪些重合闸方式？答：与单侧电源相比,应考虑