电力系统继电保护(完整版)

电力系统继电保护

考点24：电力系统继电保护的基本构成、作用、原理及基本要求

▲继电保护的基本构成

一般继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件三部分组成。

继电保护装置是由（B）组成的。

（A）二次回路各元件（B）测量元件、逻辑元件、执行元件（C）各种继电器、仪表回路（D）仪表回路

继电保护装置是反应电力系统中电气元件故障和不正常运行状态，并作用于断路器跳闸的一种自动装置。（×）

在运行中，电流互感器二次不允许短路。（×）

电流互感器二次绕组的人为接地是属于保护接地，其目的是防止绝缘击穿时二次侧窜入高电压，威胁人身和设备安全。（√）

电流互感器是供给继电保护、自动装置以及测量仪表电流的电源设备，它的二次侧可以开路运行。（×）

电抗变压器二次输出电压对一次电流中的非周期分量有放大作用；对一次电流中的谐波成分有抑制作用。（×）

▲继电保护的作用（基本任务）

（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到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（即内部故障时跳闸）

（2）反映电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作与发出信号或跳闸。此一般不要求迅速动作，而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，一面暂短运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。（即不正常运行状态时发出警告）

系统发生不正常运行状态时，继电保护装置的基本任务是（D）

（A）切除所有元件（B）切电源（C）切负荷（D）给出信号

继电保护的原理

“区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运行状态，“甄别”除发生故障和出现异常的元件，发现并正确利用能可靠区分三种运行状态的可测参量或参量的差异，就可以形成继电保护原理。例如：

（1）短路电流：过电流保护；

（2）短路时电压幅值降低：低电压保护；

（3）阻抗幅值的降低和阻抗角的变大：距离（低阻抗）保护；

（4）不对称故障时的负序、零序分量：序分量构成的保护；

（5）电力元件内外部短路时两侧电流向量的差别：电流差动保护；

（6）两侧功率方向的差别：方向比较式纵联保护；

（7）非电量特征的保护，如变压器瓦斯保护。

▲继电保护的基本要求

（1）可靠性：包括安全性和信赖性

安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作，如母线保护；

信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒动，如220kV及以上电压的超高压电网。

（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、低电压下运行的时间，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：对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。

电力元件继电保护的选择性，除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足：由电源算起，愈靠近故障点的继电保护的故障起动值（A）

（A）相对愈小，动作时间愈短；（B）相对愈大，动作时间愈短；

（C）相对愈小，动作时间愈长；（D）相对愈大，动作时间愈长。

电力线路发生故障时，本线路继电保护的反应能力。称为继电保护的（B）。

（A）选择性；（B）灵敏性；（C）可靠性；（D）快速性。

当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护的（B）的体现。

（A）快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。

后备保护分为（C）

（A）近后备（B）远后备（C）近后备和远后备（D）都不对

后备保护就是当主保护拒动时用来切除故障的保护。（×）

远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由本线路的保护来实现的后备保护。（×）

考点25：线路三段式电流保护原理、构成及整定计算

继电器

（1）分类

动作原理：电磁型、感应型、整流型、电子型、数字型；

反应物理量：电流、电压、功率方向、阻抗、频率和气体（继电器）；

在保护回路中所起的作用：启动、量度（过量、欠量）、时间、中间、信号和出口（继电器）。（2）继电特性：无论启动和返回，继电器的动作明确干脆，不可能停留在某一个中间位置。继电器按其结构形式分类，目前主要有（C）。

A、测量继电器和辅助继电器

B、电流型和电压型继电器

C、电磁型、感应型、整流型和静态型

D、阻抗型继电器

电力系统在运行中发生短路故障时，通常伴随着电压（B）

A、大幅度上升

B、急剧下降

C、越来越稳定

D、不受影响

能使电磁式电流继电器常开触点闭合的最大电流称为电流继电器的动作电流。（×）

能使电磁式低电压继电器常闭触点闭合的最小电压称为低电压继电器的动作电压。（×）

一般把继电保护动作值、动作时间的计算和灵敏度的校验称为继电保护的整定计算。（√）

▲返回系数：K re=I re

I op

，过量继电器的返回系数小于1（0.85~0.9），欠量继电器的大于1。

短路电流工频周期分量近似值：I k=Eφ

Z =KφEφ

Z S+Z k

Kφ=1（三相短路）、√3

2

（两相短路）；

最大运行方式：相同点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最大，即系统等值阻抗Z smin；最小运行方式：相同点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最小，即系统等值阻抗Z smax；

可能出现的最大短路电流：最大运行方式时的三相短路电流；

可能出现的最小短路电流：最小运行方式时的两相短路电流，对应最小的保护范围。

短路电流与：（1）电力系统运行方式；（2）电力系统正常运行状态；（3）短路类型有关。▲三段式电流保护：适用于35kV及以下较低电压的网络

某线路装有三段式电流保护，其主保护是（D）

A、过流保护

B、速断保护

C、限时速断保护

D、速断和限时速断保护

在三段式电流保护中各段之间的灵敏度大小的关系为（C）

A、无时限电流速断保护最高，过流保护最低

B、限时电流速断保护最高，无时限电流速断保护

C、过流保护最高，无时限电流速断保护最低

D、各段灵敏度相等

电流保护的灵敏度受（C）的影响

A、短路点

B、故障类型

C、系统运行方式变化

D、短路电流

在三段电流保护中，Ⅰ段保护的灵敏度最高，Ⅲ保护的灵敏度最低。（×）

电流速断保护（B）。

A、能保护线路全长

B、不能保护线路全长

C、有时能保护线路全长

D、能保护线路全长并延伸至下一段