继电保护复习资料

继电保护复习资料
1. 继电保护装置是当电⼒系统中发⽣故障或出现异常状态时能⾃动、迅速⽽有选择地切除故障设备或发出告警信号的⼀种专门的反事故⽤⾃动装置。

2.继电保护装置⼀般由测量⽐较元件、逻辑判断元件、执⾏输出元件三部分组成。

3.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。

4.所谓灵敏性是指对保护范围内发⽣故障的反应能⼒。

5.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。

6.继电器的返回参数与动作参数之⽐,称为返回系数。

7. 三段式电流保护中，保护范围最⼩的是瞬时电流速断保护。

8. 过电流⽅向保护是在过电流保护的基础上，加装⼀个⽅向元件⽽组成的装置。

9.继电保护的灵敏系数
K要求。

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11.定时限过电流保护的动作时限是按阶梯原则来选择的。

12．电流速断保护定值不能保证选择性时，则电流速断保护要误动作，需要加装⽅向元件。

13.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，动作时限越长。

14. 微机保护装置的功能特性主要是由软件决定的。

15. 对1kV及以上的架空线路和电缆与架空线的混合线路，当其上有断路器时，就应装设⾃动重回闸。

16. 变压器的主保护通常采⽤差动保护和⽡斯保护。

17. 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—种保护。

18.在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以⼀个⼩于1的可靠系数，⽬的是为了保证保护动作的选择性。

19．断路器失灵保护属于近后备保护。

20.数字式保护装置中适合存放保护定值的是存储器芯⽚。

21. 对于发电机定⼦绕组的相间短路，要求容量在1MW以上的发电机，应装
纵差动保护。

22. 电流保护I段的灵敏系数通常⽤保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越灵敏。

23．电⼒系统发⽣短路故障时，通常伴有电流增⼤，电压电压降低，以及电流与电压间相位改变等现象。

24.对继电保护装置的四项基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

25. 微机保护装置的功能特性主要是软件决定的。

26. 反应变压器油箱内部各种故障和油⾯降低的保护称__⽡斯保护 _。

27．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，⽽不反应外部故障，具有绝对选择性。

29.有⼀整定阻抗为660
Z=∠?Ω的⽅向圆阻抗继电器，当测量阻抗
set
Z=∠?Ω时，该继电器处于动作状态。

230
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31.对于过电流保护，计算保护灵敏系数时，应⽤两相短路。

32.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。

34.变压器⽡斯保护反应油箱内部所产⽣的⽓体或油流⽽动作，其中轻⽡斯保护动作于信号，⽡斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。

35. 低电压起动过电流保护和复合电压起动过电流保护中，引⼊低电压起动和复合电压起动元件是为了提⾼过电流保护的灵敏性。

36. 对动作于跳闸的继电保护，在技术上⼀般应满⾜选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个基本要求。

37. 后备保护包括近后备保护和远后备保护。

38. 中性点可接地或不接地运⾏变压器的接地后备保护由零序电流保护和零序电压保护组成。

39. 使电流速断保护有最⼩保护范围的运⾏⽅式为最⼩运⾏⽅式。

46．全阻抗继电器的主要缺点是⽆⽅向性。

47 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。

48. 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。

49. 三段式电流保护中，保护范围最⼩的是瞬时电流速断保护。

50. 三段距离保护的原理框图由测量回路、启动回路、逻辑回路三部分组成。

、微波保护、光纤保护
简答题
1、什么是电⼒系统继电保护装置?
2、继电保护装置在电⼒系统中所起的作⽤是什么?
(1)电⼒系统正常运⾏时不动作
(2)当电⼒系统不正常运⾏时发报警信号，通知值班⼈员处理
(3)电⼒系统故障时，甄别出发⽣故障的电⼒设备，并向故障点与电源点之间,最靠近故障点的断路器发出跳闸指令,将故障部分与电⽹的其他部分隔离
3、继电保护的基本任务是什么?
(1)当电⼒系统出现故障时，继电保护装置应快速、有选择地将故障元件从系统中切除
(2)当系统出现不正常⼯作状态时，继电保护应及时反应发出信号或跳闸。

4、依据电⼒元件正常⼯作、不正常⼯作和短路状态下的电⽓量幅值差异，已经构成哪些原理的保护？
答：根据短路时电流的增⼤，可构成过电流保护；根据短路时电压的降低，可构成低电压保护；根据短路时电流与电压之间相⾓的变化，可构成功率⽅向保护；根据电压与电流⽐值的变化，可构成距离保护；根据不对称短路时出现的电流、电压的相序分量，可构成零序电流保护、负序电流保护和负序功率⽅向保护。

5、依据电⼒元件两端电⽓量在正常⼯作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的
保护？
答：利⽤电⼒元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利⽤电⼒元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率⽅向的差别，可以构成纵联⽅向⽐较式保护；利⽤两侧测量阻抗的⼤⼩和⽅向的差别，可以构成纵联距离保护。

6、什么是纵联保护？
答：在线路两侧之间发⽣纵向联系，以这种⽅式构成的保护称之为输电线路的纵联保护。

7、什么是⽡斯保护？⽡斯保护有哪些优缺点？
答：⽡斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油⾯下降等故障均能灵敏动作
缺点：
①它不能反映变压器外部故障(套管和引出线)，因此⽡斯保护不能作为变压器各种故障的唯⼀保护；②⽡斯保护抵抗外界⼲扰的性能较差，⽐如：地震时就容易造成误动
作；③如果装置⽡斯电缆时，不能很好处理防油或⽡斯继电器不能很好处理防⽔的问题，有可能因漏油腐蚀电缆绝缘或漏⽔造成误动作。

9、距离保护装置⼀般由哪⼏部分组成？
答：(1)测量部分。

⽤于测量短路点的距离和判别短路的⽅向。

(2)启动部分。

⽤于在故障发⽣时，使保护装置处于启动状态。

(3)振荡闭锁部分。

防⽌系统振荡时距离保护误动作。

(4)⼆次电压失压闭锁。

防⽌电压互感器⼆次失压时，保护装置误动作。

(5)逻辑部分。

实现保护功能，建⽴保护各时限的配合。

10、何为瞬时性故障、何为永久性故障？
答：当故障发⽣并切除故障后，经过⼀定延时故障点绝缘强度恢复、故障点消
失，若把断开的线路断路器再合上就能够恢复正常的供电，则称这类故障是瞬
时性故障。

如果故障不能⾃动消失，延时后故障点依然存在，则称这类故障是
永久性故障。

11、什么是距离保护？什么是阻抗继电器？
答：是利⽤短路发⽣时电压，电流同时变化的特征，测量电压与电流的⽐值，
该⽐值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离⼩于整定值则动作的
保护。

阻抗继电器：
12、何谓主保护、后备保护？
答：主保护是指发⽣短路故障时，能满⾜系统稳定及设备安全的基本要求，有
选择地切除被保护设备和全线路故障的保护。

后备保护是指主保护或断路器拒
动时，⽤以切除故障的保护。

13、何谓近后备保护、远后备保护？
答：所谓近后备保护，是指主保护拒动时，由本设备的另⼀套保护实现后备保
护。

所谓远后备保护是指主保护或断路器拒绝动作时，由相邻设备或线路的保
护实现后备保护。

14、远后备保护和近后备保护各有什么优点？
答：远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电⼒元件的主保护范围，它
能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。

近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同⼀断路器处，在主保护拒动时近
后备保护动作；（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩
⼤；（3）在⾼压电⽹中能满⾜灵敏度的要求。

15、什么是⾃动重合闸?
答：当断路器跳闸以后能够⾃动地将断路器重新合闸的装置。

16、电⼒系统中采⽤⾃动重合闸有何技术经济效果?
答：⼤⼤提⾼了供电的可靠性，减⼩了线路的停电次数；提⾼了电⼒系统并列
运⾏的稳定性；对断路器继电保护误动作⽽引起的误跳闸起纠正的作⽤。

17、什么是阻抗继电器的最⼤灵敏⾓？
答：当测量阻抗Z m的阻抗⾓与正向整定阻抗Zset1的阻抗⾓相等时，阻抗继电器的动作阻抗最⼤，正好等于Z set1,即Z op=Z set1,此时继电器最为灵敏，所以Z set1的阻抗⾓⼜称为最⼤灵敏⾓。

18、三段式零序电流保护由哪些保护组成?
答：包括零序电流速断保护、限时零序电流速断保护、定时限零序过电流保
护。

19、变压器纵差动保护中，不平衡电流产⽣的原因是什么？
答：计算变⽐与实际变⽐不⼀致产⽣的不平衡电流；由变压器带负荷调节分接
头产⽣的不平衡电流；电流互感器传变误差产⽣的不平衡电流；变压器励磁电
流产⽣的不平衡电流。

20、变压器可能发⽣哪些故障？
答：变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。

油箱内部故障包括相间
短路、绕组的匝间短路和单相接地短路。

油箱外部故障包括引线及套管处会产
⽣各种相间短路和接地故障。

计算题
1. 如图1所⽰，计算当AB 长度分别为90km 和20km 时保护1电流速断保护
的定值，并校验灵敏度。

已知：E φ=，.max 18S Z =Ω,.min 12S Z =Ω,
1.25I rel K =,10.4/Z km =Ω。

2. 如图2所⽰，试计算断路器1电流速断保护的动作电流，动作时限及电流速断保护的范围，并说明当线路长度减到30km 时情况如何？已知：
.max 20S Z =Ω,.min 14S Z =Ω, 1.3I rel K =,10.4/Z km =Ω，
3. 如图3所⽰，试计算保护1的电流速断保护的动作电流，动作时限及电流速
断保护的范围，已知：.max 6.7S Z =Ω,.min 5.5S Z =Ω, 1.3I rel K =,10.4/Z km =Ω，
图3 系统⽹络图
4. 如图4所⽰⽹络，已知正序阻抗10.4/Z km =Ω，线路阻抗⾓70?=?，A 、B 变电所装有反应相间短路的两段式距离保护，它的I 、II 段测量元件均采⽤⽅向阻抗继电器。

试求：
（1）A 变电所距离保护I 、II 段的动作值（I 、II 段可靠系数取0.8）。

（2）当线路AB 距A 侧52km 、70km 处发⽣相间⾦属性短路，分析A 变电所各段保护的动作情况。

解：1．计算线路阻抗
Ω=?=32804.0AB Z Ω=?=22554.0BC Z
（1）距离保护Ⅰ段的动作阻抗
Ω=??='='6.52804.08.01.AB k dz
Z K Z 距离保护Ⅱ段的动作阻抗
Ω=??='='6.17554.08.02.BC k dz
Z K Z Ω=??+='+''=''86.93)554.08.023(80.0)(.BC k AB k A dz
Z K Z K Z （2）若在距A 侧52km 处发⽣⾦属性相间短路，测量阻抗
A dz
A J Z Z ..0.82524.0'<Ω=?=，距离Ⅰ段瞬时动作，切除故障。

若在距A 侧70km 处发⽣⾦属性相间短路，测量阻抗
A dz
A J Z Z ..28704.0'>Ω=?=，距离Ⅰ段不动作，由于A dz A J Z Z ..''<，故距离Ⅱ动作，以0.5s 延时切除故障。

5. 如图5所⽰⽹络，已知正序阻抗10.4/Z km =Ω，线路阻抗⾓70?=?，A 、B 变电所装有反应相间短路的两段式距离保护，试计算保护1的距离I 、II 段的动作阻抗，距离II 段的动作时限（I 、II 段可靠系数取0.8）。

解：1．计算线路阻抗
Ω=?=36904.0AB Z Ω=?=62654.0BC Z
2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗
Ω=?='='28.80.4*908.01AB k dz Z K Z
3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗
Ω=?='='20.80.4*658.02BC k dz Z K Z
Ω=+='+''=''45.48)20.836(8.0)(21dz AB k dz Z Z K Z
距离II 段的动作时限;
6. 如图6所⽰⽹络，已知各线路⾸端均装有距离保护，正序阻抗10.4/Z km =Ω，线路阻抗⾓70?=?，试计算保护1的距离I 、II 段的动作阻抗。

图6 ⽹络图
解：1．计算线路阻抗
Ω=?=12304.0AB Z ，Ω=?=32804.0BC Z
2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗
Ω=?='='2.101285.01AB k dz
Z K Z s 01
='t 3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗
求外汲分⽀的分⽀系数：575.02
85.0121=-=-=α
fz K Ω=?='='2.273285.02BC k dz
Z K Z Ω=?+='+''=''1.22)2.27575.012(80.0)(21dz fz AB k dz Z K Z K Z。