《电力系统继电保护》课程复习重点

总复习指导

一、掌握以下概念：

1、一次设备

2、功率方向元件

3、接地距离保护接线方式

4、制动电流

5、电力系统运行状态

6、不平衡电压

7、闭锁式方向纵联保护

8、重合闸时间

二、掌握以下知识点：

1、电力系统是指电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电气设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统。

2、19世纪初，继电器广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。

3、当双侧电源网络上的电流保护装设方向元件以后，就可以把它们拆开看成是两个单侧电源网络的保护。

4、电流、电压保护的保护范围与灵敏度受系统运行方式变化的影响较大，故只适用于35kV及以下电压等级的电网保护，而难以满足更高电压等级复杂网络的要求。

5、在距离保护中，为了能使测量元件准确地反应故障的距离，必须找出故障环，即需要根据故障特征，判别出故障的类型和相别。

6、一般继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件三部分组成。

7、10世纪90年代后半期，在数字式继电保护技术和调度自动化技术的支撑下，变电所自动化技术和无人值守运行模式得到迅速发展。

8、在中性点直接接地的高压电网中，零序电流保护广泛用于辅助保护和后备保护。

9、绝对值比较式的阻抗元件，既可以用阻抗比较的方式实现，也可以用电压比较的方式实现。

10、过渡电阻的存在，将使距离保护的测量阻抗、测量电压等发生变化，有可能造成距离保护的不正确工作

11、非故障相故障点处的电压与故障相电压不等，作相减运算时不能被消掉，不能用来进行故障距离的判断。

12、数字式保护的基本特征是由软件对数字信号进行计算和逻辑处理来实现继电保护的原理。

13、反映工频故障分量的方向元件不受负荷状态的影响。

14、铁芯越饱和则励磁电流也越大，并且随着一次电流的增加呈非线性的增加。

三、掌握以下问题：

1、简述电力系统继电保护的基本任务。

答：电力系统继电保护的基本任务是：

1）自动、迅速、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到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

2）反应电气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，以免暂短的运行波动造成不必要的动作和干扰的误动。

2、简述距离保护启动部分的作用。

答：启动部分用来判别电力系统是否发生故障。电力系统正常运行时，启动部

分不动作，距离保护装置的测量、逻辑等部分不投入工作；对它的要求是当作为远后备保护范围末端发生故障时，应灵敏、快速动作，使整套保护迅速投入工作。在模拟式距离保护中，启动部分是由硬件电路元件实现的，大多反应负序电流、零序电流或负序与零序复合电流的判断原理。在数字保护中，启动部分由实时逐点检测电流突变量或零序电流的变化的软件来实现。

3、简述在电力系统中采用重合闸的技术经济效果。

答：主要可归纳如下：

1）大大提高供电的可靠性，减小线路停电的次数，特别是对单侧电源的单回线路尤为显著。

2）在高压输电线路上采用重合闸，还可以提高电力系统并列运行的稳定性，从而提高传输容量。

3）对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸，也能起纠正的作用。

4、简述数字式母线差动保护抗TA饱和的措施的原理。

答：主要基于以下几种原理：

1）具有制动特性的母线差动保护。

2）TA线性区母线差动保护。

3）TA饱和的同步识别性。

4）通过比较差动电流变化率鉴别TA饱和。

5）波形对称原理。

6）谐波制动原理。

5、简述解决选择性和速动性矛盾的办法。

答：有两种办法：

1）通常都是优先保证动作的选择性，即从保护装置启动参数的速定上保

证下一条线路出口处短路时不启动，在继电保护技术中，这又称为按躲开下一条线路出口处短路的条件整定。

2）在个别情况下，当快速切除故障是首要条件时，就采用无选择性的速断保护，而以自动重合闸来纠正这种无选择性动作。

6、简述采用振荡闭锁的情况。

答：因电流保护、电压保护和功率方向保护等一般都只应用在电压等级较低的中低压配电系统，而这些系统出现振荡的可能性很小，振荡时保护误动作的后果也不会太严重，所以一般不需要采取振荡闭锁措施。距离保护一般用在较高等级的电力系统，系统出现振荡的可能性大，保护误动造成的损失严重，所以必须考虑振荡闭锁问题。

7、简述发电机励磁回路发生两点接地故障的危害。

答：当发电机励磁回路发生两点接地故障时，由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体；由于部分绕组被短接，励磁电流增加，可能因过热而烧伤励磁绕组；同时，部分绕组被短接后，使得气隙磁通失去平衡，从而引起振动，特别是多极发电机会引起严重的振动，甚至会造成灾难性的后果。此外，汽轮发电机励磁回路两点接地，还可能使轴系和汽轮机磁化。因此，应该避免励磁回路的两点接地故障。

8、简述数字式保护装置中数字核心部件的构成。

答：数字式保护装置的数字核心部件实质上是一台特别设计的专用微型计算机。一般由中央处理器、存储器、定时器/计数器及控制电路等部分组成，并通过数据总线、地址总线、控制总线连成一个系统，实现数据交换和操作控制。继电保护程序在数字核心部件内运行，完成数字信号处理任务，指挥各种外围接口部件运转，从而实现继电保护的原理和各项功能。

四、掌握以下计算：

1、有一台Y,d11接线，容量为31.5MVA ，电压为110/35kV 的变压器，高压侧TA 变比为300/5，接线系数3，低压侧TA 变比为600/5，接线系数1，计算变压器差动保护回路中不平衡电流。

解：

（1）计算各侧额定电流

e I =

1165(A)e I ==

2519(A)e I =

= （2）计算差动继电器侧二次电流

1 4.76(A)I ==

2519*1 4.33(A)600/5I ==

（3）计算不平衡电流

12 4.76 4.330.43(A)bp I I I =-=-=

答：不平衡电流为0.43A 。

2、如图所示，已知k1点最大三相短路电流为1300A(折合到110kV 侧)，k2点的最大接地短路电流为2600A ，最小接地短路电流为2000A ，1号断路器零序保护的一次整定值为Ⅰ段1200A,0s ；Ⅱ段330A ，0.5s 。计算3号断路器零序电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的一次动作电流值级动作时间（取可靠系数Krel=1.3，