电力标准系统继电保护网上作业题参考完整答案

电力系统继电保护网上作业题参考答案第一章绪论一. 填空题1.速动性选择性灵敏性可靠性2.测量部分、逻辑部分、执行部分3.故障发出信号4.不拒动，不误动5.相间短路，接地短路6.正常状态不正常状态故障状态7.主保护后备保护近后备远后备8.主保护后备保护9.灵敏系数高10.过负荷单相接地故障11.过电流低电压差动12.瓦斯过负荷二.选择题1. B ,2. A三.问答题1.继电保护装置，就是指反应电力系统中电气元件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。

2.电力系统继电保护的基本性能应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性、可靠性。

选择性：是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

速动性：短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减轻短路引起的破坏程度，减小对用户工作的影响，提高电力系统的稳定性。

灵敏性：是指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。

可靠性：是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其他不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。

3.基本任务：（1）发生故障时，自动、迅速、有选择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破坏，保证非故障部分迅速恢复正常运行。

（2）对不正常运行状态，根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸，且能与自动重合闸相配合。

4.所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。

考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护，称为后备保护。

5. 当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备。

当主保护或其断路器拒动时，由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备。

第二章电网的电流保护一. 填空题1.起动2.限时电流速断保护（二段保护）3.阶梯原则4.起动特性返回特性5.完全补偿、欠补偿、过补偿三过补偿6两相星型7.在被保护线路末端发生短路时通过保护装置的短路电流最大，系统的等值阻抗最小。

8.高9.馈线电动机10.人为动作时限管型固有动作时限放电时11.两相星型12.功率方向元件电流13.三相星型两相星型两相电流差接线14.中性线上15.无时限电流速断16.流过保护的电流最小系统阻抗最大17.短路单相接地三相短路18.其他保护保护拒动后备保护19.2/3 两相故障20.使继电器刚好启动的最小电流21.同一条线路不同点不同的时限（选择性）22.电流气隙23.大于全部机械反抗力矩减小24.完全星形不完全星形25.蜗轮蜗杆啮合扇形轮与蜗杆脱开26.感应型整流型半导体型27.励磁电流正比反比28.开路短路接地29.高短30.增大反比31.相位32.单电源环形电网多电源辐射形电网33.功率方向元件34.方向元件电流元件时间元件35.电源侧的起始点重叠保护区的末端36.三相母线二．选择题1.C,2.C,3.B，4.A，5.A,6.C，7.B,8.C,9.C, 10.B, 11.B, 12.C, 13.B, 14.C, 15.A, 16.A,17.B, 18.C, 19.A, 20.C, 21.B, 22.A, 23.A, 24.C, 25.B, 26.B, 27.A, 28.A, 29.B, 30.C.三. 问答题1．（1）零序电流保护比相间短路的电流保护有较高的灵敏度；（2）零序过电流保护的动作时限较相间短路短；（3）零序电流保护不反应系统震荡和过负荷；（4）零序功率方向元件无死区，不会误动作；（5）接线简单可靠。

2.3.4．电流速断保护只保护本条线路的一部分，限时电流速断保护保护本条线路的全长，定时限过电流保护不但保护本条线路的全长，而且保护下一条线路的全长。

三段式电流保护的主要优点是：简单、可靠，并且一般情况下都能较宽切出故障。

一般用于35kv 及以下电压等级的单侧电源电网中。

缺点是它的灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响,它只有在单侧电源的网络中才有选择性。

5．中性点非直接接地系统当发生单相接地故障时，接地点的电容电流很大，那么单相接地短路会过渡到相间短路，因此在中性点假装一个电感线圈。

单相接地时他产生的感性电流，去补偿全部或部分电容电流。

这样就可以减少流经故障点的电流，避免在接地点燃起电弧。

6．7．（1）零序电流保护比相间短路的电流保护有较高的灵敏度；（2）零序过电流保护的动作时限较相间短路短；（3）零序电流保护不反应系统震荡和过负荷；（4）零序功率方向元件无死区，不会误动作；（5）接线简单可靠。

8．答：所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。

考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护，称为后备保护。

当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备。

当主保护或其断路器拒动时，由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备。

9. 差动线圈平衡线圈短路线圈差动线圈：接于变压器差动保护的差回路，当安匝磁势达到一定值时，二次绕组感应的某一电势值使电流继电器起动。

平衡线圈：消除变压器两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致所产生的不平衡安匝磁势。

短路线圈：提高差动继电器躲过励磁涌流的能力。

10.11. 起动电流：使继电器刚好启动的最小电流。

返回电流：使继电器刚好返回的最大电流。

12. 电流保护的接线方式，是指电流互感器和电流测量元件间的连接方式。

电流保护的接线方式分为完全星形接线方式和不完全星形接线方式。

13.电力系统的最大运行方式是指在被保护线路末端发生短路时通过保护装置的短路电流最大，系统的等值阻抗最小。

电力系统的最小运行方式是指在被保护线路末端发生短路时通过保护装置的短路电流最小，系统阻抗最大。

14.一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备，如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他用电设备。

对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，称为电力系统的二次设备。

15.完全补偿:全系统中各线路非故障相的对地电容电流之和与感性电流相等，使接地电流等于零，在实际上不能采用完全补偿的方式。

欠补偿：全系统中各线路非故障相的对地电容电流之和大于感性电流，补偿后的接地电流仍然是电容性的，欠补偿的方式一般也是不采用的。

过补偿：全系统中各线路非故障相的对地电容电流之和小于感性电流，补偿后的接地电流是电感性的，在实际中应用广泛。

16.（1）改善继电器线圈的匝数；（2）改变弹簧的张力；（3）改变初始空气隙长度。

17.（1）零序电流保护比相间短路的电流保护有叫高的灵敏度（2）零序过电流保护的动作时限较相间保护短（3）零序电流保护不反应系统振荡和过负荷（4）零序功率方向元件无死区（5）接线简单可靠。

18.在满足可靠性和保证选择性的前提下，当所在线路保护范围内发生短路故障时，反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护，称为电流速断保护。

优点：简单可靠，动作迅速；缺点：（1）不能保护线路全长（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围（3）在线路较短时，可能无保护范围19.用来切除本线路上电流速断保护范围以外的故障，作为无限时电流速断保护的后备保护，这就是限时电流速断保护。

限时电流速断保护结构简单，动作可靠，能保护本条线路全长，但不能作为相邻元件的后备保护。

20.由电流速断保护、限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护，叫做三段式电流保护。

三段式电流保护的主要优点是简单、可靠，并且一般情况下都能较快切除故障，一般用于60kv 及以下电压等级的单侧电源电网中。

缺点是它的灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。

21.单相接地时，用电感线圈产生的感性电流去补偿全部或部分电容电流。

这样就可以减少 流经故障点的电流，避免在接地点燃起电弧，把这个电感线圈称为消弧线圈。

22. 不是所有的线路都需要装设三段式电流保护。

当线路很短时，只装设限时电流速断和定时限过电流保护；线路-变压器组式接线，电流速断保护可保护全长，因而不需要装设限时速断保护，只装设电流速断保护和定时限过电流保护。

23.一般使用的内角大于30度，小于60度。

采用90°接线方式主要有两个优点：（1）对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障相的线电压，其值很高；（2）适当的选择继电器的内角后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性，且有较高的灵敏性。

24.电流互感器的作用是将高压设备中的额定大电流变换成5A 或1A 的小电流，以便继电保护装置或仪表用于测量电流；电压互感器的任务是将高电压或超高电压准确的变换至二次保护及二次仪表的允许电压，是继电器和仪表既能在低电压情况下工作，又能准确的反应电力系统中高压设备的运行情况。

四．计算题1. 1）、起动电流：A I K K K I f h zqK dz 2.1101600*85.03.1*2.1''''''=== 2）灵敏度校验近后备保护：5.11.32.11013950*23''')2(min>===dz dB lm I I K 保护合格 远后备保护 ：2.101.12.11011280*23''')2(min <===dz dC lm I IK 保护不合格 不能作为远后备保护2.解： 1、保护1电流I 段整定计算（1）求动作电流（2分）（2）灵敏度校验，即求最小保护范围。

满足要求。

（2分）（3） 动作时间：10t s I = （1分）2、保护1电流II 段整定计算（1）求动作电（2分）（2）灵敏度校验满足要求。

（2分） （3）动作时间：120.50.5t t s I I =+=（1分） 3、保护1电流III 段整定计算（1）求动作电流（1分） （2）灵敏度校验近后备： 满足要求。

（1分）远后备： 满足要求。

（2分）（3）动作时间： （1分） 3.解：1）.短路电流计算3.1..max 1.251804.27A set rel k B I K I I I ===3min .max 1.111()(0.3) 6.52km 20.42s set E l X z I ϕI =-=-=min6.5265.2%15%,10AB l l ==>3.1.2..max () 1.1 1.25817.23Aset rel set rel rel k C I K I K K I II II I II I ===⨯=..min .1 1.49 1.3k B sen set I K I II ===>.1.max 1.2 1.5150317.650.85A rel ss set A B L re K K I I K III III -⨯==⨯=..min .1 3.84 1.3k B sen set I K I III ===>..min .1 1.6 1.2k C sen set I K I III ===>130.50.5 1.5t t s III III =++=(1) 求系统阻抗最大运行方式：min .s x =)3(max ..A d I E ϕ=123115Ω=5.53Ω最小运行方式max .s x =)3(min ..A d I E ϕ=103115Ω=6.64Ω式中 115kv 为110kv 电网的平均额定线电压。