继电保护基本知识

第一章 绪论

1 ： 对电力系统继电保护的基本要求选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。
速动性是指尽可能快地切除故障。
灵敏性是指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。
可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时，应可靠动作，即不发生拒动；而在任何其他不该动作的情况下，应可靠不动作，即不发生误动作。

2 ： 继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么？
答：继电保护装置在电力系统中的作用为：自动、快速、有选择性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损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；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。

3 ： 继电保护装置一般由哪几部分组成及各部分的作用？
答：一般由测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件组成。
作用 测量比较元件：将输入量与给定值进行比较，给出具有0或1性质的逻辑信号，从而判保护装置是否应该启动。逻辑判断元件：根据测量比较元件输出逻辑信号的性质
先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令给执行输出元件。执行输出元件：根据逻辑元件传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。

第三章 电网的电流保护

1 90°接线方式
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的相间电压，其值很高；② 适当选择内角α后，对线路上各种相间故障都能保证动作的方向性。
缺点：三相短路时仍有死区。

第四章 电网接地故障的零序电流保护

1.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电流、零序电压的分布特点；
零序电压：故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处为零。
零序电流：分布：与变压器中性点接地的多少和位置有关；大小：与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。
零序功率：分布：短路点零序功率最大；方向：对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路—母线。

第五章 距离保护

1 ： 方向阻抗继电器产生死区的原因
当在保护安装处正方向出口发生金属性相间短路时，母线电压降到零或很小，加到继电器的电压为零或者小于继电器动作所需的最小电压时，方向继电器会出现死区。

消除：（a）记忆回路（出口两相短路时用）（b）引入第三相电压（出口三相短路时用）

2 ： 系统振荡与短路的区别
振荡：三相对称，无负序分量；电压、电流周期性缓慢变化；测量阻抗随δ角变化。短路：有负序分量出现；电压、电流突变；测量阻抗不变。

3 ： 过渡电阻
单电源：Rg的存在总是使继电器的测量阻抗增大，保护范围缩短；保护装置距短路点越近，受过渡电阻影响越大，有可能导致保护无选择性动作；整定值越小，受过渡电阻的影响越大
双电源：Rg对测量阻抗的影响，取决于两侧电源提供的短路电流的大小以及它们的相位关系双侧电源线路，过渡电阻可能使测量阻抗增大，也可能使测量阻抗减小；送电端感受电阻偏容性，测量阻抗减小，容易发生超范围误动；受电端感受电阻偏感性，测量阻抗增大，容易发生欠范围拒动；
在整定值相同的情况下，动作特性在+R轴方向所占的面积越小，受过渡电阻的影响就越大
措施：在保护范围不变的前提下，采用动作特性在＋R轴方向上有较大面积的阻抗继电器

第六章 输电线纵联保护

1 ： 高频保护的基本概念
高频保护由继电保护、高频收发信机和高频通道组成。
高频通道工作方式 ：(1) 正常无高频电流方式 (短期发信方式)(2)正常有高频电流方式(长期发信方式)(3)移频方式

2 ： 高频信号在继电保护中所起的作用是什么？画出和继电保护配合时的逻辑关系图。
答：在高频保护中，作为跳闸信号（>=1或），允许信号（﹠与）或者闭锁信号（1否）传达信息。

3 ： 闭锁式方向纵连保护
元件：I1低定值起动元件：灵敏度较高，起动发信机发信；
I2高定值起动元件：灵敏度较低，起动保护的跳闸回路；
S+ 功率方向元件：判断短路功率的方向；
t1延时返回元件：外部故障切除后，保证近故障点侧继续发信t1时间，避免高频闭锁信号过早解除而造成远离故障点侧保护误动。
T2延时动作元件：防止外部故障时，远离故障侧的保护在未收到近故障点侧发送的高频闭锁信号而误动，要求延时t2大于高频信号在保护线路上的传输时间。

4 ： 原理：区外故障时，由短路功率为负的一端发闭锁信号，此信号被两端的收信机接收闭锁保护。对于故障线路，两侧保护均为正,不发闭锁信号，故两侧保护都收不到闭锁信号而动作于跳闸。

5 ： 采用两个灵敏度不同的起动元件的原因：
采用两个灵敏度不同的起动元件，灵敏度高的起动发信机发闭锁信号，灵敏度低的起动跳闸回路，以保证在外部故障时，远离故障点侧起动元件开放跳闸时，近故障点侧起动元件肯定能起动发信机发闭锁

信号。

第七章 自动重合闸

1 ： 自动重合闸基本要求
动作迅速，不允许任意多次重合，动作后应能自动复归，手动跳闸时不应重合，手动合闸于故障线路不重合

单相重合闸、三相重合闸、和综合重合闸。

2 ： 自动重合闸与继电保护的配合方式及特点
自动重合闸与保护的配合关系为前加速方式和后加速方式。
采用前加速方式时：各线路都装设保护装置，只在最靠近电源的线路上装设重合闸装置，当任何一条线路发生故障的时候，首先由最靠近电源的线路上保护动作瞬时无选择性的切除故障，然后由其重合闸装置重合，如果是瞬时性故障则系统恢复供电，如果是永久性故障，此时各线路的保护应按照配合关系有选择性的切除故障。
采用后加速方式时：各线路都装设保护及自动重合闸装置，当线路上发生故障时，首先保护按照配合关系，有选择性的由某个保护动作切除故障，然后再由其自动重合闸装置重合，如果是瞬时性故障则恢复供电，如果是永久性故障则由本线路的加速保护动作瞬时切除故障，与第一次动作是否有延时无关。
前加速：优点：能够快速切除各条线路上的瞬时性故障；所用设备少，简单经济。
缺点：重合于永久性故障时，故障切除的时间可能较长；装ARD的断路器动作次数很多； 若断路器或ARD拒动，将扩大停电范围。主要用于35KV以下的系统网络。
后加速：优点：第一次跳闸是有选择性的，不会扩大停电范围；再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。缺点：第一次动作可能带有时限；每个断路器上都装设一套重合闸，较复杂。

3 : 线路发生故障保护和重合闸的动作情况
对于瞬时性故障，两侧保护动作，断路器断开，线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重合成功，另一侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件后再进行重合，恢复正常供电；
对于永久性故障，两侧保护动作，断路器断开，线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重合不成功，保护再次动作，跳开断路器不再重合，另一侧的检同期重合闸不起动。

第八章 变压器保护

1 ： 变压器常见故障及保护配置
油箱内部故障：1）各相绕组之间的相间短路 ;（2）单相绕组的匝间短路 ;（3）单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障
油箱外部故障：（1）引出线的相间短路；2）绝缘套管闪络或破坏、引出线通过外壳发生的单相接地短路。
--主保护
瓦斯保护：防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低 。
纵差动保护和电流速断保护：防御变压器绕组、套管及引出线上的故障 。

2 ： 励磁涌流特点

特点：有很大成分的非周期分量；有大量的高次谐波，尤以二次谐波为主；波形经削去负波后出现间断。
防止励磁涌流造成差动保护误动的措施主要有：采用具有速饱和铁芯的差动继电器，采用二次谐波制动，采用间断角原理的差动保护，采用波形对称原理的差动保护。

3 ： 变压器差动保护中产生不平衡电流的因素有哪些？
因素：变压器励磁涌流；三相变压器接线方式；计算变比与实际变比不同；电流互感器变换误差；变压器带负荷调整分接头。

第九章 发电机保护

1 ： 发电机完全纵差动保护能否反应匝间短路？为什么？
答：不能，因为Ir=/IˊT（相量）+IˊN(相量)/=0（Iunb）。发生匝间短路时，流过差动保护两侧的电流相同，流经差动继电器的电流为不平衡电流，不能反映匝间短路电流。

2 ： 发电机定子绕组单相接地特点
（1）有零序电压出现，其大小与α成正比；（2）接地点通过容性零序电流，大小与α及C0G、C0l有关； （3）当发电机定子绕组内部发生单相接地时，机端零序电流互感器中流过的电流为外接元件电容电流，方向由发电机流向母线；（4）当发生外部单相接地时，机端零序电流互感器中流过的电流为发电机本身的电容电流，方向由外部流向发电机。

3 ： 发电机100%定子接地保护装置的构成
第一部分：零序电压保护 ：保护定子绕组机端侧的85%以上，当故障点越靠近机端侧时灵敏度越高；
第二部分：利用三次谐波电压比值构成定子绕组接地保护 ：保护发电机定子绕组中性点侧15%以上范围内的接地故障，且当故障点越靠近中性点时灵敏度越高；
两部分的保护区应有一部分相互重叠

第十章 母线保护

1 ： 断路器失灵保护的条件
（1）相邻元件保护的远后备保护灵敏度不够时应装设断路器失灵保护；
（2）根据变电所的重要性和装设失灵保护作用的大小来决定装设断路器失灵保护；

第十一章 硬件

数据采集单元，数据处理单元，开关量输入/输出接口，通信接口，电源。