继保习题参考答案(3

第三章1、要构成零序电流过滤器，应将三相电流互感器的二次绕组串联还是并联？答：并联2、中性点直接接地系统中发生单相接地短路时，哪个位置的零序电压最高？哪个位置的零序电压最低？答：接地短路点零序电压最高；变压器接地中性点零序电压最低（为0）。

3、中性点直接接地系统中，为什么受端变压器的中性点一般不接地？答：为了适当减小发生接地短路时短路点流过的短路电流，从而适当减轻设备绝缘受影响的程度。

4、零序电流I段为了提高保护范围，其零序电流整定值在不考虑躲过三相断路器不同期合闸所出现的零序电流情况下，采取什么措施防止三相断路器不同期合闸造成的误动？答：采取在手动合闸时或自动重合闸时，让保护稍带延时（大约100毫秒的延时）。

5、在具有单相重合闸的线路中零序电流I段配有灵敏I段和不灵敏I段，在线路出现正向单相接地故障，保护首次动作跳开故障相的同时应退出灵敏I段还是不灵敏I段？为什么？答：应退出灵敏I段，因为保护跳开单相后线路处于非全相运行状态，有较大零序电流，若灵敏I段不退出，则灵敏I段始终处于动作状态，即始终发跳闸信号，则重合闸无法重合。

6、零序电流I段（灵敏I段）的最小保护范围比相间短路电流I段的最小保护范围更长还是更短？为什么？答：更长。

因为接地故障时零序电流随接地点位置变化的曲线比相间短路时短路电流随短路位置变化的曲线更陡，另外接地故障时零序电流变化曲线的最大曲线与最小曲线差别小。

7、零序III段保护比反映相间短路的电流III段保护的灵敏度高还是低？动作时限长还是短？零序保护是否受系统振荡的影响？为什么？答：相间III段整定值要躲过负荷电流，而零序III段整定值仅仅躲过不平衡电流，其值远小于负荷电流，因此零序III段整定值更小，灵敏度更高。

因为零序III段动作时限的配合仅在零序网中进行，而零序网小于正序网，因此零序III段的动作时限短。

因为系统振荡时是正序对称的，不存在零序分量，因此零序保护不受振荡的影响。

8、用于零序电流保护中的零序功率方向元件有无死区？为什么？答：因为越靠近接地故障点零序电压越高，因此在本保护线路内发生接地故障时，安装在线路首端的零序保护所测零序电压不可能很低，故零序电流保护中的零序功率方向元件无死区。

9、若系统零序阻抗角为75度，规定零序电压正方向为母线高于大地，零序电流正方向为保护安装处母线指向线路，在保护正方向发生接地短路时，则保护所测零序电压超前零序电流的角度为多少度？答：为– (180°–φd0)= – (180°–75°)= – 105°10、中性点不接地电网中某元件发生单相接地时，故障元件上所测量到的零序电流是故障元件本身的对地电容电流还是全系统非故障元件对地电容电流的总和？其方向与非故障元件上所测量到的零序电流方向相同还是相反？答：是全系统非故障元件对地电容电流的总和；其方向与非故障元件上所测量到的零序电流方向相反。

11、反映中性点不接地电网中单相接地故障的绝缘监视装置能否判断故障相别？能否判断故障元件？答：可以判断相别，不能判断故障元件。

12、如图为中性点不接地电网，等效相电势E=10/3kv，系统频率f=50Hz，线路I每相对地电容C I=0.25×10-6F，线路II每相对地电容C II =0.4×10-6F，等效电源每相对地电容C F =0.25×10-6F，若线路II发生A相单相接地，试计算：(1)各相对地电压及零序电压3U0(2)线路I及线路II首端所测零序电流3I0(3)接地点的总接地电流答：(1) 三相对地电压分别为：U AD =0，U BD =||AB E E -=10kV ，U CD =||AC E E -=10kV 零序电压3U 0=|3|AE -=103kV (2)线路I 首端所测零序电流3I 0I = ωC I 3U 0 =100π×0.25×10-6×10×1033=1.36A线路II 首端所测零序电流3I 0II = ω(C F + C I )3U 0 =100π×(0.25+0.25)×10-6×10×1033=2.72A(3)接地点的总接地电流3I 0Σ = ω(C F + C I + C II )3U 0 =100π×(0.25+0.25+0.4)×10-6×10×1033=4.897A13、中性点经消弧线圈接地的电网中，接在变压器中性点的消弧线圈一般采用哪种补偿方式？完全补偿方式有什么问题？答：一般采用过补偿方式。

若采用完全补偿，虽然在发生单相接地故障时的补偿效果最好，但当系统正常运行时，若出现设备的投退操作或线路遭到雷击时，在系统中将出现串行零序电源，它将在消弧线圈和系统的对地等效电容之间造成谐振（完全补偿时针对工频的感抗和容抗相等），形成很高的谐振过电压，从而损坏系统中设备的对地绝缘。

14、中性点经过补偿方式的消弧线圈接地的电网中，发生单相接地时，故障线路与非故障线路所测到的零序基波电流的方向是相反还是相同？答：相同15、中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地时各有何特点？为什么我国110kv 以下的系统采用中性点非直接接地，而110kv 以上的系统采用中性点直接接地？答：非直接接地系统单相接地时无短路电流，只有较小的对地电容电流，允许继续运行1~2小时，保护不需切除接地点，因此对负荷的供电可靠性相对较高；但系统中非故障相的对地电压将升高为线电压（正常运行时各相对地电压为相电压），因此对设备的绝缘要求高。

直接接地系统单相接地时有很大的短路电流，不允许继续运行，保护必须尽快切除接地点，因此对负荷的供电可靠性相对较低；但系统中各相的对地电压不会升高（不会超过相电压），因此对设备的绝缘要求较低。

110kV 已经是较高电压等级，若采用非直接接地系统，由于对设备绝缘要求进一步抬高，将使绝缘费用过高，不经济，因此我国在110kV 以上的系统采用中性点直接接地，其供电可靠性问题可采用其他方法解决（如负荷采用双回线路供电或采用环网供电等）。

第四章4、在方向阻抗ZKJ 获得相位比较量D C 、的交流回路中，若电压变换器YB 副边电压JJ U U k %50=，要求整定阻抗Z zd 为20Ω，则电抗变DKB 的转移阻抗Z K 应为多少Ω？答：转移阻抗Z K =k·Z zd =50%×20=10Ω8、反映相间短路的阻抗继电器的0︒接线方式中三个ZKJ 加入的电压、电流分别是什么？反映接地短路的阻抗继电器的接线方式中三个ZKJ 加入的电压、电流又分别是什么？能否只采用两个ZKJ ？为什么？ 答：反映相间短路的阻抗继电器的0︒接线方式：ZKJ 1：b a J abJ I I I U U -== ZKJ 2：c b J bcJ I I I U U -== ZKJ 3：ac J ca J I I I U U -== 反映接地短路的阻抗继电器的零序电流补偿接线方式：ZKJ 1：03I k I I U U a J aJ +== ZKJ 2：03I k I I U U b J bJ +== ZKJ 3：03I k I I U U c J c J +== ( k =1103z z z -，z 0, z 1：线路单位零序、正序阻抗) 因为任意一种两相故障（包括两相接地故障）时的0︒接线方式中，或单相接地故障时的零序电流补偿接线方式中，只有故障相阻抗继电器可正确测量故障点到保护安装处的正序阻抗，另外两个非故障相阻抗继电器的测量阻抗都会偏大，因此若去掉一个阻抗继电器，就必然会有一种被保护线路内部两相故障（或单相接地故障）由于缺少故障相阻抗继电器，导致保护所测阻抗偏大而拒动。

故不能只采用两个ZKJ ，而必须用三个。

14、如图所示电网采用三段式距离保护，各段皆采用方向阻抗ZKJ ，已知Zab=30Ω，Zbc=60Ω，Zsa.max=10Ω，Zsa.min=5Ω，Zsb.max=20Ω，Zsb.min=10Ω，保护1所测量到的最小负荷阻抗Zfh.min=1728Ω，负荷功率因数Φfh=30︒，线路短路阻抗角Φd=60︒，Eb 电源长期投入，TA 的变比n TA =550/5，TV 的变比n TV =110/0.1，试求：(1) 保护1的距离II 段二次整定阻抗，并校验其灵敏度（要求Klm>1.25），Kk 取0.8(2) 保护1的距离III 段二次整定阻抗，校验其作为bc 线路备用保护时的灵敏度（要求Klm>1.2），Kk 取1.2，Kzq 取1.2，Kh 取1.2解：(1) Z II dz.1=K k · (Z ab + K fz.min ·Z I dz.3) =K k · (Z ab + K fz.min ·K k · Z bc )而：K fz.min =1+max.min .sb ab sa Z Z Z +=1+(5+30)/20=2.75 则：Z II dz.1=0.8×(30+2.75×0.8×60)=129.6∠60︒Ω二次整定阻抗：Z II zd.1= Z II dz.1· (n TA /n TV )=129.6×1.0/1105/550=12.96∠60︒Ω 校验灵敏度：K lm =306.129)/(1.=ab TA TV II zd Z n n Z = 4.32>1.25 满足要求 (2) Z III dz.1=h zq k K K K 1·Z fh.min =17282.12.12.11⨯⨯⨯=1000∠30︒Ω 二次整定阻抗：Z III zd.1= Z III dz.1· (n TA /n TV )/Cos(60︒–30︒)=1000×1.0/1105/550/0.866=115.47∠60︒Ω 校验灵敏度：K lm =60)1030101(307.1154)1()/()/(min.max .1.max .1.⨯+++=+++=⋅+bc sb ab sa ab TA TV III zd bc fz ab TA TV III zd Z Z Z Z Z n n Z Z K Z n n Z = 3.5>1.2 满足要求 21、距离II 段保护在整定阻抗已定的情况下，存在助增分支时的保护范围比无助增分支时的保护范围是增大还是减小？答：减小。