电力系统继电保护原理课后习题(重点版)

1.在继电保护中，通常依靠什么方法获取零序电压和零序电流？试说明获取零序电压和零序电流的基本原理和基本组成元件。

依靠零序电压过滤器和零序电流过滤器获取零序电压和零序电流。为获取零序电压，通常采用三个单项式电压互感器，其一次绕组接成星形并将中性点接地，其二次绕组接成开口三角形。二次侧绕组端电压即可测得零序电压。为获取零序电流，可把零序电流过滤器接入相间保护用电流互感器的总线上。

2.什么是全线速动保护，采用全线速动保护对提高电力系统并列运行的动稳定性有何影响？

线路任何一处发生短路，线路两端的保护都能瞬时动作，跳开线路两端的断路器，切除故障。可以提高电力系统的稳定性，提高输电线路的输送负荷能力。

3.纵联线路差动的不平衡电流的形成原因是什么？

不平衡电流是指一次侧差动电流严格为零时，二次侧流入保护的差动电流。由于存在励磁电流，电流互感器有误差，当线路两侧TA励磁特性不完全一致时，两侧TA的误差也就存在差异，二次侧就会有不平衡电流流入保护。

4.简述“相--地”制载波通道的主要组成及各部分功能。

A高频阻波器减小衰耗和防止与相邻线路的纵联保护相互干扰。

B耦合电容器与结合滤波器串联谐振于载波频率，允许高频电流，阻止工频电流。 C结合滤波器电气隔离与阻抗匹配。 D电缆

E保护间隙过电压保护 F接地刀闸保证人身安全

5.纵联方向保护采用两套定值分别启动发信、跳闸，哪个启动元件灵敏度高？

发信回路启动元件灵敏度高。低定值元件启动发信回路，高定值元件开放跳闸回路。

.什么是“远方启动”，远方启动回路有什么作用？

收到对侧信号而本侧启动发信元件未启动时，由收信启动本侧发信回路。作用：A更加可靠地防止纵联保护单侧工作 B方便手动检测通道

8.自动重合闸的基本类型有哪些？它们一般适用于什么网络？

A按其功能可分为：三相、单相、综合自动重合闸装置；B按其运行于不同结构的输电线路来分：单、双电源线路的自动重合闸装置；C按其与继电保护配合的方式来分：前加速、后加速；

9.电力系统对自动重合闸的基本要求是什么？为什么？

A动作应迅速。B手动跳闸时不应重合。C手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合。D宜采用控制开关位置与断路器位置不对应的原理启动。E动作次数应符合规定。F动作后应自动复归，准备好再次动作。G能在重合闸动作后或重合闸动作前，加速继电保护的动作。H可自动闭锁。

10.什么叫重合闸前加速和后加速？为什么高压网络应采用重合闸后加速的工作方式？

前加速保护是当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性瞬时动作于跳闸，而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。后加速保护是当线路上发生故障时，首先按正常的继电保护动作时限有选择性地动作跳闸，切除故障，而后AAR装置动作使断路器重合，同时将被加速的保护的时限解除或缩短。

后加速保护动作有选择性，不会将故障影响扩大，且应用场合不受限制。

11.什么叫自动重合闸的不对应启动原则？

不对应启动方式是利用断路器跳闸位置继电器和合后状态继电器的动合触电同时闭合作为不对应启动重合闸的启动依据。为了保证重合闸动作的正确性，还设置有断路器三跳和单跳位置开入端，这是断路器位置不对应方式启动。

12.快速自动重合闸为什么对电力系统中的动态稳定有利？

快速自动重合闸从短路开始到重新合上断路器的整个时间较短，两侧电源电动势来不及摆开到危及系统稳定的程度，因而能使系统稳定地恢复运行。

13.电力变压器可能出现哪些故障和不正常工作状态？应设哪些保护？

油箱内故障和油箱外的故障。不正常运行状态：系统发生相间短路引起的过电流；中性点直接接地短路引起的过电流，中性点非直接接地系统接地故障引起的中性点过电压；过负荷；过励磁；漏油引起的液面降低。

保护：瓦斯保护，纵差保护或电流速断保护，过电流保护，复合电压启动的过电流保护，负序电流及单相式低电压启动的过电流保护，阻抗保护，零序电流保护，过负荷保护，过励磁保护，其他保护。

14.何为变压器的内部故障和外部故障？变压器差动保护与瓦斯保护的作用有何不同？为什么说二者不可互相取代？

变压器油箱内部故障时，瓦斯保护和差动保护会动作，在油箱外部、套管以内故障时，差动保护会动作。发生外部穿越短路故障时，瓦斯和差动是不动作的，要靠其他保护。

差动保护是变压器二侧电压出电压差的一种瞬间保护，而瓦斯保护则是对变压器温度升高，内部出现问题，负载过大，等使变压器内部产生瓦斯气体时的一种保护。差动保护是已经出现故障的变压器，瓦斯保护是即将出现故障的慢性不明显故障.

15.试比较线路、变压器纵差保护有哪些异同？

原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值大小。

变压器差动保护在正常运行及区外短路时的不平衡电流比线路纵差保护的不平衡电流大，前者还将面临励磁涌流的影响。

16.Y、d11接线变压器纵差保护用的电流互感器应如何连接？试用外部故障来分析这种连接方式的必要性。

将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，将变压器三角形侧的电流互感器接成星形。消除了由于变压器两侧接线方式不同而使电流相位不同所产生的不平衡电流。。

17.对中性点可能接地或不接地的变压器为何要同时采用零序电流和零序电压保护？它们是如何配合工作的？

零序保护作为变压器主保护的后备保护及相邻元件接地故障的后备保护。变压器除装设零序电流保护外，还增设了一套反应间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护，作为变压器中性点不接地运行时的保护。零序电压保护作为间隙放电电流保护的后备。

为什么说复合电压启动的过电流保护具有较高的灵敏度？

采用了复合电压元件。必须当电流元件和复合电压元件都启动时，才能启动时间元件，经延时去跳闸，因此过电流继电器的动作电流只需躲过变压器的额定电路整定，故电流元件的灵敏度高。

19.发电机有哪些故障和不正常工作状态？

A定子绕组相间短路 B定子绕组匝间短路 C定子绕组单相接地D转子绕组一点接地或两点接地 A转子励磁电流的急剧下降或消失B外部短路引起的定子绕组过电流 C负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷D外部不对称短路或不对称负荷E突然甩负荷而引起的定子绕组过电压F励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷G汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率运行

20.发电机需配备哪些类型的保护？简述各种保护的功能。

纵差保护，定子绕组的接地保护，横差保护，发电机外部相间短路保护，定子绕组的过负荷保护，定子绕组的过电压保护，励磁回路一点及两点接地保护，失磁保护，转子过负荷保护，逆功率保护