继电保护问答题、计算、分析题答案

三、问答题

1、一线路带电防盗，一侧运行，另一侧备用，备用侧保护装置及收发信机

带电，操作保险未投，线路两侧配置两套高频闭锁式保护，当本线路发

生单相接地故障时，运行侧高频保护如何动作，为什么？（5分）

答：运行侧高频保护拒动。（2分）

线路故障，运行侧高频保护启动元件动作先起信，后正方向元件动作停信，备用侧操作箱不带电，跳位TWJ开入量未进入保护装置，没有把远方起信往后推迟100ms，就立即远方起信发信10s，闭锁了运行侧高频闭锁保护。（3分）

2、说出至少五种需要闭锁重合闸的情况。

答：（1）停用重合闸时，直接闭锁重合闸。

（2）手动跳闸时，直接闭锁重合闸。

（3）母差失灵保护动作闭锁重合闸。

（4）在使用单相重合闸方式时，保护三跳闭锁重合闸。

（5）断路器气压或液压降低到不允许重合闸时，闭锁重合闸。

（6）重合于永久性故障时闭锁重合闸。

（7）远跳动作闭锁重合闸。

3、零序方向继电器、负序方向继电器、工频变化量方向继电器哪一种能适应两

相运行？

答：工频变化量方向继电器。

两相运行在负荷状态下就有负序和零序电流出现，计算负序和零序电

压都需要三相电压，在两相运行时，一相已断开，电压互感器接在母

线上还是线路上断开相电压差别很大，所以不能采用零序方向继电

器、负序方向继电器。工频变化量方向继电器在两相运行的负荷状态

下电流和电压变化量为零，不会误动作，且能正确反映运行中两相的

各种故障。

4、双母线接线的微机母差保护具有大差和小差，小差能区分故障母

线，为什么还要设大差？

答：双母线进行倒闸操作时，两段母线被隔离开关短接，此时如发生

区外故障，小差会出现较大的差流，而大差没有，有大差闭锁就不会

误动。微机母差保护利用隔离开关辅助接点的位置识别母线的连接状

态，若辅助接点接触不良，小差会出现较大的差流，有大差闭锁就不

会误动。

四、计算题：

1、某220kV线路电流互感器变比为1600/1A，线路零序电流保护各段的定值（二

次值）分别为：Ⅰ段：1.5A，0秒，方向指向线路；Ⅱ段：1.0A，1.0秒，方向指向线路；Ⅲ段：0.4A，2.0秒，无方向；Ⅳ段：0.2A，4.0秒，无方向。纵联零序（闭锁式）保护停信定值为0.4A（二次值），零序加速保护定值为0.4A（二次值）。假设该线路投运后负荷电流将达到1000A，如果电流互感器B相极性接反，试画出向量图并分析该线路投入运行后上述各段保护的动作行为。假定线路保护起动元件定值较动作定值灵敏，线路保护装置其它回路、逻辑等正常。

答：当负荷电流为1000A时，二次值为1000/1600=0.625A，由于电流互感器B 相极性接反，使得零序电流为2倍负荷电流，即零序电流保护感受到的电流为1.25A（含向量图1分）。

零序Ⅰ段保护达不到定值，不动作。（1分）

零序Ⅱ段保护则需视方向元件是否开放而定，如果线路保护经零序电压突变量闭锁，则一般不会误动；若不经突变量闭锁，且零序不平衡电压超过方向元件门槛，方向元件可能开放，保护将误动（2分）。

零序Ⅲ段保护将动作，Ⅳ段因时间长不会再动作（2分）。

纵联零序，本侧可能停信（视方向元件是否开放而定），但因对侧正常发闭锁信号（远方起信逻辑或手合发信逻辑）而不动作。（2分）

2、如某220kV线路保护用P类CT参数为：低漏磁特性，1250/1A，20V A，5P30，CT内阻Rct=6欧。实测二次负荷Rb=10欧，最大短路电流按35KA计算，按规程规定，暂态系数Ks取2，请用二次极限电动势法验算该CT是否满足保护要求？如不满足要求该如何解决（至少2种不同类的方法）？如满足要求，二次负荷最大为多少？(提示:CT拐点电压要大于保护需要的电动势)

答：因CT为低漏磁，可直接用极限电动势法验算。

保护感受的电流倍数Kpcf：35/1.25=28 （2分）

CT额定极限电动势：Esl=Kalf（Rct＋Rbn/ In2）×In＝30（6+20/12）*1=780V （2分）

保护要求的二次电动势：Es=Ks*Kpcf（Rct＋Rb）×In=2*28（6+10）*1=896V （2分）

因Esl< Es，所用CT不满足保护误差要求。（1分）

解决：（3分）

降低CT二次负担；如降为8欧以下

更换CT,增大准确限值系数Kalf，如提高为5P40

更换CT,增大额定二次负荷，如改为30 V A

3、

下图为一个单侧电源系统。其中，变压器T1为Y0/△-11接线，中性点接地。降压变压器T2为Y0/Y0/△-1接线，额定容量200MV A，额定电压为230/115/37kV（P为中压侧、Q为低压侧），高压侧中性点不接地，中压侧中性点接地，T2变压器空载运行。

k2k1

N

M

G

T1

T2

Q

P

系统中各元件标幺参数如下：基准电压为230kV ，基准容量为1000MV A 。

设备 正序参数（负序参数） 零序参数 发电机G XG1=0.4 XG0=0.5 T1变压器 XT1=0.6 XT0=0.6 线路MN

XL1=0.1

XL0=0.3

T2主变实测参数：

阻抗电压

高-中

18% 零序

实测参数

70Ω

Z 高+Z 励

高-低 28% 6Ω

Z 中+Z 励 (中压值) 中-低

10%

46Ω

Z 高+Z 中//Z 励

问题：

请根据T2主变实测参数，求出T2变压器的正序和零序标幺参数。 画出k1点发生两相接地短路时的复合序网图，并标注序网参数。（要求复合序网图中必须包含各元件的等值）

线路MN 配置有复用光纤通道纵联电流差动保护，保护同步方法为“采样时刻调整法”。线路分相纵联差动保护动作方程为：

C B A I I I K I Q

D CD R CD ,,=Φ⎩⎨

⎧>⨯>ΦΦΦ

差动电流ΦΦΦ+=N M CD I I I 即为两侧电流矢量和

制动电流Φ

ΦΦ-=N M R I I I 即为两侧电流矢量差

动作门槛

QD

I ＝600A （一次值），制动系数K ＝0.5

由于某种原因保护通道出现收发路由不一致，收发通道延时分别为0.4ms 和6.6ms ，当系统k2点发生BC 两相短路时，请计算线路MN 上的故障电流大小，并结合动作方程分析纵差保护的动作行为。（忽略负荷电流和电容电流，系统频率始终为50Hz ）

答：