继电保护相关简答题

1:继电保护快速切除故障对电力系统有哪些好处？
答：（1）提高电力系统的稳定性；（2）电压恢复快，电动机容易自并迅速恢复正常，从而减少对用户的影响；（3）减轻电气设备的损坏程度，防止故障进一步扩大；（4）断路点易于去游离，提高重合闸的成功率。

21：对继电保护的基本要求，并简要说明各要求的含义。

答：（1）可靠性：不误动，不拒动。

（2）选择性：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：尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的实践，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：在规定的保护范围内部故障时，在系统任意的运行条件下，无论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过度电阻，当发生短路时都能敏锐感觉、正确反应。

96: 继电保护的作用（基本任务）：
（1）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到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电力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，此时一般不要求迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。

67:继电保护的用途有哪些？
答：（1）当电力系统中发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，继电保护使故障设备迅速脱离电网，以恢复电力系统的正常运行；（2）当电力系统出现异常状态时，继电保护能及时发出报警信号，以便运行人员迅速处理，使之恢复正常。

68:什么是继电保护装置？
答：指反应电力系统中各电气设备发生的故障或不正常工作状态，并用于断路器跳闸或发出报警信号的自动装置。

70:什么叫继电保护装置的灵敏度？
答：保护装置的灵敏度，指在其保护范围内发生故障和不正常工作状态时，保护装置的反应能力。

2、远后备保护和近后备保护？
答：远后被保护：下级电力元件的后备保护安装在上级元件的断路器处，它的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任何原因造成的不能切除问题。

近后备保护：它与主保护安装在同一断路器处，当主保护拒动时，由后备保护启动断路器跳闸；当断路器失灵时，由失灵保护启动跳开所有与故障元件相连的电源侧断路器。

52:保护装置中若采用晶体管或集成电路元器件，检验时应注意什么才能防止损坏元器件？
答：（1）保护屏应可靠与变电站的接地网连接；（2）规定有接地端的测试仪表，不允许直接接到元器件回路中；（3）要有防止静电感应电源引入元器件的措施，例如工作人员接触元器件时，人身要带有接地线，测试仪表的连接线不致引入感应电源灯。

72:何谓系统的最大、最小运行方式？
答：在继电保护的整定计算中，最大运行方式是指在被保护对象末端短路时，系统的等值阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大的运行方式，最小的运行方式是指在上述同样短路情况下，系统等值阻抗最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

14：中性点不接地电网中单相接地故障零序分量分布的特点：（1）零序网络由同级电压网络中元件对地的等值电容构成通路，与中性点直接接地系统由接地的中性点构成通路有极大不同，网络的零序阻抗很大；（2）在发生单相接地时，相当于在故障点产生了一个其值与故障相故障前相电压大小相等方向相反的零序电压，从而全系统都将出现零序电压；（3）在非故障元件中流过的零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路；（4）在故障元件中流过的零序电流，其数值为全系统非故障元件对地电容电流之总和，电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线。

构成零序电压继电器、零序功率方向继电保护
1：零序电流II段与I段相配合，灵敏系数不能满足要求，解决办法？
答：(1)保持与I段保护配合，再做一个II段保护与相邻II段保护配合，时间上也配合。

（2）改用接地距离保护。

4、简述多电源网络中电流保护安装原则（电流速断保护可以取消方向元件的情况？）
答：(1)能用电流整定值保证选择性的，尽量不加方向元件。

（2）线路两端的保护，能在一端保护中加方向元件后满足选择性要求的，不在两端保护中加方向元件。

（3）过电流保护中，当一条母线上有多条电源线路时，除动作时限最长的一个过电流保护不需要装方向元件外，其余都要装方向元件。

（4）原则上都要安装方向元件。

5、为什么校验电流灵敏系数大于1？
答：因为考虑了一些不利于保护启动的因素：（1）故障点一般都不是金属性短路，而是存在有过渡电阻，使短路电流减小；（2）实际的短路电流由于计算误差或其他原因小于计算值；（3）保护装置使用的电流互感器，在短路电流通过时，一般具有负误差，使实际流入保护装置电流小于按额定变比折合的数值；（4）保护装置中的继电器，其实际启动数值具有正误差；（5）考虑一定裕度。

2：应根据哪些条件确定线路相间短路电流保护最大短路电流？
答：（1）系统运行方式：保护安装处测量到最大短路电流的运行方式；（2）短路点位置：保护配合点；（3）短路类型:三相短路；（4）短路性质:金属线短路。

3：电力系统在什么情况下将出现零序电流？试举出4种例子。

答：电力系统在三相不对称运行状况下将出现零序电流。

例子：电力变压器三相运行参数不同；电力系统中有接地故障；单相重合闸过程中的两相运行；三相重合闸和手动合闸时断路器三相不同期投入；空载投入变压器时三相的励磁涌流不相等。

7：电流保护的整定计算中采用了可靠系数、自起动系数、返回系数和灵敏系数，试说明它们的含义和作用。

答：（1）可靠系数：保证保护的选择性而引入的一个大于1的系数；作用：保证外部短路时保护的选择性；（2）自起动系数：电动机自起动电流与额定电流的比值称为自起动系数；作用：保证故障切除后非故障线路已起动的电流保护不误动；（3）返回系数：电流继电器返回电流与动作电流之比成为返回系数；作用：保证继电器起动后，当外部故障切除时继电器能可靠返回；（4）灵敏系数：衡量保护装置灵敏性的一个指标；作用：保证内部短路时保护动作的灵敏性。

8：分支系数定义为Kb=(故障线路流过的短路电流)/(前一级保护所在线路上流过的短路电流)。

10：功率方向继电器的死区:采用功率方向元件时，其正方向出口附近短路接地，故障相对地的电压很低，功率方向元件不能动作。

消除死区的办法：(1)引进记忆电路消除正向出口三相短路死区（2）采用90°接线消除两相短路死区。

15：过渡电阻：接地短路或相间短路时，短路点电流流过由相导线流入大地流回中性点或由一相流到另一相的路径中所通过的电阻。

16：电流继电器的动作电流：使电流继电器临界动作的电流值称为动作电流。

19：短路阻抗：短路点至保护安装处之间的阻抗。

20：电流继电器的返回系数：返回电流与启动电流的比值。

Kre=Ire/Iop<1
23﹕试简述中性点不接地系统中单相接地故障的特点以及常用的接地保护。

答：在中性点不接地系统中发生单相接地时，在接地点要流过全系统的对地电容电流，如果此电流比较大，就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压，从而使非故障相的对地电压进一步升高，使绝缘损坏，形成两点或多点接地短路，造成停电事故。

当单相接地时，在接地点就有一个电感分量的电流通过，此电流和原系统中的电容电流相抵消，可以减少流经故障点
的电流，熄灭电弧。

因此，称它为消弧线圈。

42:接地电流系统为什么不利用三相相间电流保护兼做零序电流保护，而要单独采用零序电流保护？
答：三项式星形接线的相间电流保护，虽然也能反映接地短路，但用来保护接地短路时，在定值上要躲过最大负荷电流，在动作时间上要由用户到电源方向按阶梯原则逐级递增一个时间差来配合，而专门反应接地短路的零序电流保护，不需要按此原则来整定，故其灵敏度高，动作时限短，因线路的零序阻抗比正序阻抗大的多，零序电流保护的范围长，上下级保护之间容易配合，故一般不用相间电流保护兼做零序电流保护。

98:返回系数：返回电流与启动电流的比值，Kre=Ire/Iop≈越大越好。

100:对零序过电流保护的评价：（1）优点：零序过电流保护的灵敏度高；零序电流保护受系统运行方式变化的影响小，线路始端与末端短路时，零序电流变化显著，曲线较陡，因此零序I段保护的范围较大，也较稳定，零序II段保护的灵敏系数也易于满足要求；当系统中发生某些不正常运行状态，零序电流保护不受它们的影响；方向性零序保护没有电压死区，时限简单、可靠。

（2）缺点：不能反应相间短路，受重合闸影响。

70:什么叫继电保护装置的灵敏度？
答：保护装置的灵敏度，指在其保护范围内发生故障和不正常工作状态时，保护装置的反应能力。

71:什么叫定时限过电流保护？什么叫反时限过电流保护？
答：为了实现过电流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。

即相邻保护的动作时间，自负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定的，与短路电流的大小无关，具有这种动作时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。

74:相间方向电流保护中，功率方向继电器使用的内角为多少度？采用90°接线方式有什么优点？
答：相间功率方向继电器一般使用的内角围45°，采用90°接线具有以下优点：（1）在被保护线路发生各种相间短路故障时，继电器均能动作；（2）在短路阻抗角φ可能变化的范围内，继电器都能工作在最大灵敏度角附近，灵敏度比较高；在保护处附近发生两相短路时，由于引入了非故障相电压，没有电压死区。

75:零序电流保护的整定值为什么不需要避开负荷电流？
答：零序电流保护反应的是零序电流，而在负荷电流不包含（或很少包含）零序分量，故不必考虑避开负荷电流。

76:过电流保护的整定值为什么要考虑继电器的返回系数？而电流速断保护则不需要考虑？
答：过电流保护的动作电流是按避开最大负荷电流整定的，一般能保护相邻设备。

在外部短路时，电流继电器可能起动，但在外部故障切除后（此时电流降到最大负荷电流），必须可靠返回，否则会出现误跳闸。

考虑返回系数的目的，就是保证在上述情况下，保护能可靠返回。

电流速断保护的动作值，是按避开预定点的最大短路电流整定的，其整定值远大于最大负荷电流，故不存在最大负荷电流下不返回的问题。

再者，瞬时电流断保护一旦起动立即跳闸，根本不存在中途返回问题，故电流速断保护不考虑返回系。

36:负序反时限电流保护按什么原则整定？
答：反时限特性的上限电流，可按躲过变压器高压侧两相短路流过保护装置的负序电流整定。

下限按允许的不平衡电流能可靠返回整定。

73:什么是感应型功率方向继电器的潜动？为什么会出现潜动？
答：当感应型功率方向继电器仅在电流圈或电压线圈通电而产生转矩引起可动系统的转动的现象称为潜动，潜动主要是由于继电器的磁系统不对称而引起的。

比较方向圆、橄榄形、全阻抗躲振荡能力强弱？
答：橄榄强于方向圆强于全阻抗。

比较全阻抗、方向阻抗、偏移阻抗耐受过渡电阻能力？
答：全阻抗强于偏移阻抗强于方向阻抗。

22：振荡和短路的区别：（1）振荡时，没有负序分量和零序分量；短路时，长时或瞬时出现负序分量或零序分量。

（2）振荡时，电气量呈周期性的变化，其变化速度与系统功角的变化速度一致，比较慢，当两侧功角摆开至180°时相当于在振荡中心发生三相短路；从短路前到短路后，其值突然速度快，短路后短路电流、各点的残余电压和测量阻抗不变。

（3）振荡时，电气量呈现周期性变化，若阻抗测量元件误动作，则在一个振荡周期内动作和返回各一次，而短路时阻抗测量原件可能动作，可能不动作。

8：分支系数Kb=(故障线路流过的短路电流)/(前一级保护所在线路上流过的短路电流)。

7：偏移方向阻抗继电器动作特性已知，推导比相式，动作方程？
﹣90°≤arg[(Zset-Zm)/Zm]≤90°
9：振荡中心是电力系统振荡时，电压最低的这一点。

10：相间短路阻抗继电器0°接线，UmAB=UAB，ImAB=IAB
接地阻抗继电器接线，UmA=UA，ImA=IA+K*3I0
15：三段式距离保护评价：（1）保护区稳定，灵敏度高，动作情况受电网运行方式变化的影
响小，能够在多侧电源的高压及超高压复杂电力系统中应用；（2）在220KV及以上电压等级的网络中，有时候不能满足电力系统稳定性对短路切除快速性的要求，所以还应配备能够全线快速切除故障的纵联保护。

（3）距离保护的阻抗测量原理，除可以应用于输电线路的保护外，还可以应用于发电机、变压器保护中，作为后备保护；（4）接线和算法都比较复杂，装置自身的可靠性稍差。

15：过渡电阻：接地短路或相间短路时，短路点电流流过由相导线流入大地流回中性点或由一相流到另一相的路径中所通过的电阻。

16：最灵敏角：当测量阻抗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，等于Zset1，此时继电器最灵敏，Zset1的阻抗角称为最灵敏角。

24：什么是电力系统的振荡？引起振荡的原因一般有哪些？
答：并列运行的两个系统或发电厂失去同步的现象称为振荡。

引起振荡的原因较多，多是由于切除故障时间过长而引起系统稳定的破坏，在联系薄弱的系统中也可能由于操作、发电机失磁或故障跳闸、断开某一线路或设备而造成振荡。

25：对带重负荷的输电线路，当距离保护的第III段采用方向阻抗继电器时，为什么在送电端采用-30°的接线方式？
答：方向阻抗继电器的最大灵敏度为60°-70°，当其测量阻抗向第四象限偏移时，动作阻抗值减小，而输电线送电端，其负荷功率因素角一般在第一象限内，当方向阻抗继电器采用-30°接线方式，即将其负荷阻抗往第四象限方向移30°，故其动作阻抗值减小，允许负荷电流增加，而在相间短路时，又不缩短保护范围，所以对重负荷的输电线常采用-30°的接线方式。

41:系统振荡与短路故障两种情况，电气量的变化有哪些主要差别？
答：（1）振荡过程中，由并列运行发电机电势间相角差所决定的电气量是平滑变化的，而短路时的电气量是突变的；（2）振荡过程中，电网上任一点的电压之间的角度，随系统电势间相角差的不同而改变，而短路时电流和电压之间的角度基本上是不变的；（3）振荡过程中，系统是对称的，故电气量中只有正序分量，而短路时各电气量中不可避免地将出现负序或零序分量。

43:目前距离保护装置中广泛采用的振荡闭锁装置时按什么原理构成的，有哪几种？
答：目前距离保护装置中广泛采用的振荡闭锁装置是按系统振荡和故障时电流变化的速度及各序分量的区别而构成的，常用的有利用负序分量或负序增量构成的振荡闭锁装置。

51:为什么有些距离保护的I、II段需经振荡闭锁装置，而第III段不经振荡闭锁装置？
答：系统振荡周期一般为,受系统振荡影响的某段阻抗继电器的接点在一个周期内将闭合一次又返回一次，如果闭合的时间大于该段距离保护装置的动作时间，则该段将因系统振荡而
误动，而距离保护第I段的动作时间一般为左右，第II段的动作时间也比较短，躲不过振荡周期，故需经振荡闭锁装置，而第III段的动作时间一般都大于振荡周期，故可不经振荡闭锁装置。

53:距离保护装置所设的总闭锁回路起什么作用？
答：是当距离保护装置失压或装置内阻抗元件失压及因过电荷使阻抗元件误动作时，由电压断相闭锁装置或阻抗元件经过一段延时后去起动总闭锁回路，使整套距离保护装置退出工作，同时发出信号，只有当工作人员处理完毕后，才能复归保护，接触总闭锁。

55:对振荡闭锁装置的基本要求是什么？
答：（1）当系统发生振荡而没有故障时，应可靠地将保护闭锁；（2）在保护范围内发生短路故障的同时，系统发生振荡，闭锁装置不能将保护闭锁，应允许保护动作；（3）继电保护在动作过程中系统出现振荡，闭锁装置不应干预保护的工作。

56:方向阻抗继电器为什么要接入第三相电压？
答：在保护安装处发生反方向两相金属性短路时，电压互感器二次侧的故障相与非故障相间的负载中仍有电流流过，由于三相负载不对称等原因，可能导致阻抗继电器端子上的两故障相电位不相等而形成电位差，使电压回路流过“干扰电流”当继电器记忆作用后，在“干扰电流”作用下，有可能失去方向性而误动作，引入第三相电压就可避免阻抗继电器的误动作。

57:利用负序电流增量比利用负序电流稳态值构成的振荡闭锁装置有哪些优点？
答：利用负序电流增量构成的振荡闭锁装置，反应负序电流的变化量，能更可靠的躲过非全相运行时出现的稳态负序电流和负序电流滤过器的不平衡电流，使振荡闭锁装置具有更高的灵敏度和可靠性。

87:有一方向阻抗继电器的整定值Zset=4Ω/相，最大灵敏度角为75°，当继电器的测量阻抗为3∠15°Ω/相时，继电器是否动作？
答：设整定阻抗在最大灵敏角度，Zset测量Zj相差60°，当整定阻抗落在圆周15°处时，其动作阻抗为Zset=4COS
(75°-15°）=2（Ω/相），而继电器的测量阻抗为315°/相，大于2Ω/相，故继电器不动作。

90:目前采用什么方法区分振荡和短路故障？
答：（1）采用电流突变量区分短路故障和振荡；（2）利用电气量变化速度不同区分短路故障和振荡；（3）判别测量阻抗变化率检测系统振荡。

91:三种常用的具有圆特性的阻抗继电器，比较它们受过渡电阻影响程度？
答：方向阻抗继电器受过渡电阻影响最大，偏移特性阻抗继电器受过渡电阻影响次之，全阻抗继电器受过渡电阻影响最小。

11：动作阻抗是使阻抗继电器动作的最大测量阻抗。

电力线载波信号分类、作用？
闭锁信号：阻止保护动作于跳闸；（2）允许信号：允许保护动作于跳闸（3）跳闸信号：直接引起跳闸。

93:高频保护发讯方式有哪些？高频信号有几种？
答：故障起动发信方式、长期发信方式和移频发信方式三种，跳闸信号，允许信号，闭锁信号。

输电纵联保护，电力线载波通道的工作方式？
答：正常无高频电流方式，正常有高频电流方式，移频方式。

4：高频通道经常有电流和无电流各有何优缺点？
答：长期工作在发信方式，收发信机经常处在工作状态，可省去起动元件，从而使保护装置简化并有利于提高灵敏度和动作速度，发信机和高频通道可连续得到监视，但是连续发信对相邻通道的干扰问题严重。

工作在故障发信方式，收发信机经常处在不工作状态，对相邻通道的干扰比较小，可延长收发信机的寿命，但是继电部分必须设置能满足一定要求的起动元件，而且需要定期起动收发信机以检查收发信机和通道的完好性。

13：不对称短路时，相差动高频保护中产生相位误差的因素有：电流互感器的误差和不平衡电流；输电线路的分布电容；负荷电流。

17：纵差保护的不平衡电流：在外部短路情况下，输电线两侧一次电流虽然大小相等方向相反，其和为零，但由于电流互感器传变的幅值误差和相位误差，使其二次电流之和不再等于零，此电流就是不平衡电流，保护可能进入动作区，误将线路断开。

不平衡电流是由于两侧电流互感器的磁化性质不一致，励磁电流不等造成的。

18：相差高频保护的闭锁角：为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动，需要分析区外短路时两侧受到的高频电流之间不连续的最大时间间隔，即对应工频的相角差。

27：影响相差高频保护两侧相位特性的主要因素有哪些？
答：系统两侧等值电源电动势的相角差，系统运行方式和系统阻抗角的不同，电流互感器和保护装置的误差，高频信号从一端送到对端的时间延迟等。

28:相差高频保护三跳停信回路断线或接触不良，将会引起什么结果？
答：会引起结果：（1）空投故障线路，若对侧装置停信回路断线，本侧高频保护将拒动；（2）运行线路发生故障，若先跳闸侧装置停信回路断线，则后跳闸高频保护可能拒动。

29:相差高频保护中，起动元件的作用是什么？
答：起动元件分灵敏和不灵敏的两种，灵敏的起动元件用来起动发信，并兼作整个装置的出口闭锁元件，不灵敏的起动比相元件，用以判别区内或区外故障。

30:整定相差高频闭锁角，应考虑哪些因素？
答：（1）高频信号有一侧传送到另一侧需要传播时间，在这个时间内将产生一个延时角，一般每100KM有6°；（2）由于电流互感器有角误差，造成线路两侧电流之间有相位差，大约7°；（3）由于装置中操作滤过器有误差角，实测大约为15°；（4）为了保证装置在穿越性故障时不动作，而增加一个余量，一般取15°。

31:相差高频保护中阻抗起动元件的整定原则是什么？
答：（1）在被保护线路末端发生三相短路时应有足够的灵敏度；（2）能可靠躲过正常运行时的最小负荷阻抗，即外部故障切除后，在最小负荷阻抗作用下阻抗元件能可靠返回。

32:相差高频保护高定值负序电流起动元件整定原则是什么？
答：（1）躲过最大负荷电流下的不平衡电流；（2）躲过被保护线路一侧合闸带电时，由于断路器三相触头闭合不同时而出现的负序电容电流。

33：什么叫高频闭锁距离保护？简述它的动作情况。

答：有本线路的距离保护装置和一套收发信机、高频通道相配合，实现快速切除全线范围内故障的保护，称为高频闭锁距离保护。

本线路区内故障，本侧负序元件和距离停信动作，对侧也同样动作，否1有否信号输入，两侧都不都不发信号，否2无否信号输入，两侧都以停信段到与1到否2到瞬间跳闸。

本线路外部故障时，本侧负序起动元件和距离停信段动作，但对侧仅负序元件动作，距离停信段不动作，对侧发信号，使本侧否2有信号输入，两侧都不能跳闸。

34：相差高频保护中采用I1+KI2操作滤过器的特点是什么？
答：（1）在对称短路时比较正序电流的相位，在不对称短路时，主要比较负序电流的相位，充分发挥了负序电流相位不受负荷电流影响的优点；（2）I1+KI2能和负序电流起动元件实现灵敏度配合，即只要负序电流元件起动，必定有足够的操作电流，保证正半周发信，负半周停信。

除了系统发生断线加接地的复杂故障外，I1+KI2都能正确判断区内、区外故障。

35:在相差高频保护中，装置本身积分闭锁角和装置接入通道实测闭锁角为什么不一样？
答：装置本身的闭锁角是指比相积分时间，而装置接入通道实测闭锁角，是装置收信输出回路中两侧高频实际的空挡，由于收信滤波回路影响高频信号的方波，使波形产生畸变，出现。