继电保护简答题

1. 具有制动特性的差动继电器能够提高灵敏度的原因：流入差动继电器的不平衡电流与变压器外部故
障时的穿越电流有尖。

穿越电流越大，不平衡电流也越大，具有制动特性的差动继电器正式利用这个特点,在差动继电器中引入一个能够反应变压器穿越电流大小的制动电流，继电器的动作电
流不再是按躲过最大穿越电流整定，而是根据实际的穿越电流自动调整。

2. 最大制动比：差动继电器动作电流I set.max和制动电流Ires.max之比。

3. 三相重合考虑两侧电源同期问题的原因：三相重合时，无论什么故障均要切除三相故障，当系统网架
结构薄弱时，两侧电源在断路器跳闸以后可能失去同步，故需要考虑两侧电源的同期问题。

4. 单相重合闸不需要考虑同期问题的原因：单相故障只跳单相，使两侧电源之间仍然保持两相运行，一
般是同步的，故不需考虑同期问题。

5. 输电线路纵联电流差动保护在系统振荡、非全相运行期间不会误动的原因：系统振荡时线路两侧通过
同一个电流，与正常运行及外部故障时的情况一样，差动电流为量值较小的不平衡电流，制动电流较大，选取适当的制动特性，就会保证不误动作；非全相运行时，线路两侧电流也为同一个电流，电流纵联差动保护也不会误动作。

6. 负荷阻抗：指电力系统正常运行时，保护安装处的电压（近似为额定电压）与电流（负荷电流）的比
值。

正常运行时电压较高、电流较小、功率因数高，负荷阻抗量值较大。

7. 短路阻抗：指电力系统发生短路时，保护安装处电压变为母线残余电压，电流变为短路电流，此时测
量电压与测量电流的比值。

即保护安装处与短路点之间一段线路的阻抗，其值较小，阻抗角较大。

8. 系统等值阻抗：单个电源供电时为保护安装处与背侧电源点之间电力元件的阻抗和；多个电源供电时
为保护安装处断路器断开的情况下，其所连接母线处的戴维南等值阻抗。

即系统等值电动势与短路电流的比值，一般通过等值、简化的方法求出。

9. 继电保护装置及其作用：指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸
或发出信号的一种自动装置。

其作用：①电力系统正常运行时不动作；②电力系统不正常运行时发出报警信号，通知工作人员处理，使其尽快恢复正常运行；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，将故障部分与电网其他部分隔离。

10•构成距离保护必须用各种环上的电压、电流作为测量电压和电流的原因：在三相电力系统中，任何一相的测量电压与测量电流之比都能算出一个测量阻抗，但是只有故障环上的测量电压、电流之间才满足尖系Um=l mZm=l mZk=l mZlLk，即由它们算出的测量阻抗才等于短路阻抗，才能够正确反应故障点到保护安装处的距离。

用非故障环上的测量电压、电流也可算出一个测量阻抗，但它与故障距离之
间没有直接的矢系，不能正确反应故障距离，故不能构成距离保护。

11•变压器纵联差动保护中，不平衡电流产生的原因：①变压器两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致；②变压器带负荷调节分接头；③电流互感器有传变误差；④变压器的励磁电流。

12•变压器的故障状态及应装设的保护：①油外故障：套管和引出线上发生相间短路及接地短路；
（电流速断保护、纵联差动保护）②油内故障：相间短路，接地短路，匝间短路及铁芯的烧损
等；（瓦斯保护、电流速断保护、纵联差动保护）
13. 励磁涌流产生原因及相矢因素：变压器空载投入或外部故障切除后，电压恢复时，变压器电压从零或
很小的数值上升到运行电压，这个电压上升的暂态过程中，变压器可能会严重饱和，产生很大的暂态励磁电流一一励磁涌流；它与变压器的额定容量、电压幅值、合闸角以及铁芯剩磁有矢。

14. 复合电压启动的过电流保护能提高灵敏度的原因（与低压启动相比）：复合电压启动的
过电流继电器和低压继电器的整定原则与低压过电流保护相同，负序过电压继电器的动作电压按躲过正常运行时的负序滤过器出现的最大不平衡电流来整定，通常取U2set=（0.06-0.12 ）UN ;该值很小，使负序电压继电器动作的灵敏度远大于低压继电器，所以复合电压启动过电流保护在不对称故障时电压继电器灵敏度高。

15•消除励磁涌流影响的措施、利用的特征及各自特点：
①采用速饱和中间变流器；励磁涌流中含有大量的非周期分量可采用速饱和中间变流器来防止差动
保护的误动。

②二次谐波制动；此方法是根据励磁涌流中含有大量的二次谐波分量的特点，当检测到差电流中二
次谐波含量大于整定值时就闭锁差动继电器；此方法保护原理简单、调试方便、灵敏度高、应用广泛。

③间断角鉴别的方法；励磁涌流的波形中会岀现间断角，通过检测差点流波形是否存在间断角，当
间断角大于整定值时将差动保护闭锁；间断角原理由于采用按相闭锁方法，在变压器合闸于内部故障时能够快速动作。

16. 功率方向判别元件的实质、死区存在原因，什么时候要求它动作最灵敏？：①实质是加入继电器
的电压和电流之间的相位…并由公式u丄co （s r ）>0判明功率方向是
否为正；②为了进行相位比较，需要加入继电器的电压、电流信号有一定的幅值（在数字式保护中进行相量计算、在模拟式保护中形成方波），且有最小的动作电压和电流要求。

当短路点越靠近母线时电压越小，在电压小于最小动作电压时，就出现了电压
死区。

③在保护正方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应该动作最灵敏。

17. 距离保护：利用正常运行与短路时电压和电流的比值，即测量阻抗之间的差异构成。

18. 矢于继电特性：为了保证继电器可靠工作，过量（欠量）继电器必须满足继电特性，否则当加入继电
器的电气量在动作值附近波动时，继电器将不停地在动作和返回两个状态之间切换，出现
“抖动“现象'后续的电路将无法工作。

19. 返回系数：返回电流与动作电流之比。

（其过小时，在相同的动作电流下返回值较小，一旦动作以后
要使继电器返回，过电流继电器的电流就必须小于返回电流，否则在外部故障切除后由于负荷电流的作用继电器可能不返回最终导致误动跳闸。

其值过大时，动作电流和返回电流很接近，不能保证可靠动作，输入电流正好在动作值附近时可能出现抖动现象，使后续电路无法正常工
作。

20. 高频通道工作方式：①正常无高频电流方式：电力系统正常运行下发信机不发信，发生故障期间由保
护的启动元件启动发信。

②正常有高频电流方式：在电力系统正常工作条件下发信机处于发信状态，沿高频通道传输高频电流。

③移频方式：在电力系统正常运行情况下，发信机向对端送出频率为f1的高频电流作为通道的连续检查或闭锁之用，线路故障时保护装置控制发信机改发频率为f2的高频电流，此方式可监视通道工作情况。

21 •高频通道的组成及其作用：①输电线路（传递高频信号）：②阻波器（通工频，阻高频）；③耦合
电容器（通高频，阻工频）；④连接滤波器（与耦合电容器共同组成一个网络带通滤波器，使所选频带的高频电流能够顺利通过）：⑤高频收发信机（收、发高频信号）；⑥接地开矢（检修连接滤波器时，接通接地开尖使耦合电容下端可靠接地）
22. 纵联保护原理：通过通信设施联系线路两侧的保护装置，使每一侧的保护装置反应此侧与对侧安装处
的电气量，再比较、判断两侧的电气量可快速可靠地区分本线路内部任意点的短路与外部短路，从而达到有选择、快速切除全线路短路的目的。

23. 纵联保护与阶段式保护的根本差别：阶段式保护仅检测反应保护安装处一端的电气量，无延时的
I段保护只能保护部分线路，另一部分需要有一定延时的II段保护，纵联保护可同时反应被保护线路两端的电气量，区分内、外故障无需延时配合，可实现线路全长范围内故障的无时限切除。

24. 纵联保护优点：可以可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择性快速地切除全线路
任意点短路的目的。

缺点：电气量传送需传送通道，通信设备特殊、构成复杂、投资较
大，通信故障时有可能出现误动或拒动。

25. 闭锁式纵联保护需要高、低定值两个启动元件的原因：低定值元件灵敏度较高用于启动发信机发信，
高定值元件灵敏度稍低，用于与方向原件相配合，启动听信及开放跳闸回路，设置两个启动元件便于两端保护的配合，确保外部短路时可靠闭锁。

32.尖于接地系统：
26. 在双侧电源供电的网络中，方向性电流保护利用了短路时电气量什么特征解决了仅利用电流幅值
特征不能解决的什么问题？
在双侧电源供电的网络中，利用电流幅值特征不能保证保护动作的选择性。

方向性电流保护利用短路时功率方向的特征，当短路功率由母线流向线路时表明故障点在线路方向上，是保护应该动作的方向，允许保护动作。

反之，不允许保护动作。

用短路时功率方向的特征解决了仅用电流幅值特征不能区分故障位置的问题，并且线路两侧的保护只需按照单电源的配合方式整定配合即可满足选择性。

27. 为了保证在正方向发生各种短路时功率判别元件都动作，需要确定接线方式及内角，请给出90°接线
方式正方向短路时内角的范围。

①正方向发生短路时，有0Ovav90。

②正方向发生两相短路，当短路点位于保护安装
处附近，短路阻抗Zd«Zs时，0°<a<90°；当短路点远离保护安装处，且系统容量很
大Zd»Zs时,・・30 °<a<60°。

综合三相和各种两相短路的分析得出，当0。

< ° <90。

时，使方向继电器在一切故障情况下都能动作的条件应为30°<a<60°
28. 故障环路：在电力系统发生故障时，故障电流流通的通路称为故障环路。

29. 相间短路与接地短路构成故障环路的最明显差别：接地短路点故障环路为“相一地”故障环路，即短
路电流在故障相与大地之间流通；对于相间短路，故障环路为“相一相”故障环路，即短路电流仅在故障相之间流通，不流向大地。

30. 阻抗继电器的最灵敏：当测量阻抗角z m的阻抗角与正向整定阻抗Zsetl的阻抗角相等时，阻抗
继电器的动作阻抗最大，正好等于Zsetl，即Zop Zsetl ，此时继电器最为灵敏，所
以Zsetl的阻抗角又称为最灵敏角。

31 •通常选定线路阻抗角为最灵敏角的原因：为了保证在线路发生金属性短路点情况下，阻抗继电器动
作最灵敏。

32. 如果必须考虑同期合闸，重合闸是否必须装检同期元件？：不一定必须装检同期元件。

当电力系统之
间联系紧密（具有三个及以上的回路），系统的结构保证线路两侧不会失步，或当两侧电源有双回路联系时，可以采用检查另一线路是否有电流来判断两侧电源是否失去同步。

33. 无压检定侧还要增设并联的同步检定继电器的原因：①无压检定侧断路器工作条件比同步检定侧恶
劣，需定期轮换。

②无压检定侧断路器误跳（非故障）后，由于对侧断路器在合闸位置，无压检定侧继电器（因有电压）不能动作，若无压检定侧有并联的同步检定继电器，则并联的同步检定继电器动作使误跳的断路器重新合闸。

34. 三绕组变压器相间后备保护的配置原则：三绕组变压器的相间短路的后备保护在作为相邻元件的后备
时，应该选择性地只跳开近故障点一侧的断路器，保证另外两侧继续运行，尽可能地缩小影响范围；
而作为变压器内部故障点后备时，应该都跳开三册断路器，使变压器退出运行。

35. 电流相位纵联差动保护：依据两端电流相位的差异来甄别区内、外故障的。

在输电线路正常运行
及外部故障时，流过线路两端的电流为同一个电流，在电流参考方向均由母线指向被保护线路的情况下，两侧电流的相位相反，即相位差为180’ ；而在线路内部故
障时，两侧电源均向故障点提供短路电流，所以两端电流的相位差取决于两端电动势的相位差，一般不超过100° o电流相位纵联差动保护由于仅需要比较两端电流的相位信息，动作情况与电流的大小无矢，在模拟式保护中实现较为方便，并且受TA饱和的影响稍小；其缺点是两端电流的相位受分布电容的影响较大，闭锁角整定比较困难，闭锁角过大可能导致内部三相短路时拒动作，而过小时又有
可能导致正常或外部故障情况下误动作。

（实现较为简单）
36. 纵联电流差动保护：比较线路两侧电流的大小，又比较电流的相位，即进行相量比较或瞬时值比较。

由于利用了电流的全部信息，并可以采取比率制动等措施，它在可靠，性和灵敏性等方面均优于电流相位纵联差动保护。

此外由于纵联电流差动保护可以分相构成，具有天然的选相能力，因此不必与选相元件配合，简化了逻辑，提高了可靠。

但与电流相位纵联差动保护相比，纵联电流差动保护实现较为复杂，受TA饱和、断线的影响也比较大。

纵联电流差动保护动作性能同样会受到输电线路分布电容的影响，必须采取补偿措施来消除其影响。

（实现较为困难）。