电力系统继电保护1
电力系统 继电保护PPT
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.3 功率方向继电器的接线方式—90 º接线方式 A: IA UBC B: IB UCA C: IC UAB 设计: PjA=IAUBCCos(Ф jA+ α ) PjB=IBUCACos(Ф jB+ α ) PjC=ICUABCos(Ф jC+ α )
2 二相式 2/3机会只切除一回线情形； 2/3机会选择性情形
3 问题 有可能会越级切除故障
2.3.7 其他
电力系统大小运行方式和保护的大小运行方式说明
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
2.4.1 问题的提出 三段式电流保护在双电源网络上的问题—无法同时满足灵敏性和选择 性问题
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.7 继电保护分类：
1 按照职能分 线路保护 主设备保护
2．按发展阶段分 电磁型 整流型 晶体管型 （集成电路）微机保护 数字保护
3．其他说法 相间短路保护，接地短路保护、主保护、后备保护、 故障类保护、非故障类保护等
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.8 继电保护的作用和意义 1．作用： （1）避免引起故障设备进一步损坏 （2）防止事故进一步扩大 （3）缩小停电事故范围 （4）提高电力系统稳定性 2．意义： （1）没有继电保护就没有电力系统的今天 （2）是电力系统安全运行的保证 （3）为电力系统发展提供了可能性 （4）改善了电力系统的稳定性
实际一般有二种内角的功率方向继电器30 º 45 º
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.5 评价
1 功率方向继电器的灵敏性 P>Po 启动功率 Po 越小,它的灵敏度越高 有时需要注意和电流III段灵敏度的配合 在同样的故障电流下：不同的故障类型反应能力可能不 同。不同的故障位置可能也不同。
电力系统继电保护1习题参考答案
噢噢第一章1、继电保护在电力系统中的任务是什么答：（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破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
2、什么是故障、异常运行和事故短路故障有那些类型相间故障和接地故障在故障分量上有何区别对称故障与不对称故障在故障分量上有何区别答：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况下属于不正常运行状态。
事故，就是指系统或其中一部分的工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。
相间故障无零序分量。
对称故障只有正序分量。
3、什么是主保护、后备保护什么是近后备保护、远后备保护在什么情况下依靠近后备保护切除故障在什么情况下依靠远后备保护切除故障答：当本元件的主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护作为后备保护，由于这种后备作用是在主保护安装处实现，因此，称之为近后备保护。
在远处实现对相邻元件的后备保护，称为远后备保护。
4、简述继电保护的基本原理和构成方式。
答：基本原理：1、过电流保护2、低电压保护3、距离保护4、方向保护5、差动原理的保护6、瓦斯保护7、过热保护等。
构成方式：1、测量部分2、逻辑部分3、执行部分5、什么是电力系统继电保护装置答：继电保护装置，就是指能反应电力系统中元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。
6、电力系统对继电保护的基本要求是什么答：1、选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。
3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。
电力系统继电保护实验报告一
实验一 输电线路电流常规保护实验 (三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验)一、 实验目的1．了解电磁式电流保护的组成。
2．学习电力系统电流中电流、时间整定值的调整方法。
3．研究电力系统中运行方式变化对保护范围的影响。
4．根据实验数据分析出无时限电流速断保护最大保护范围。
二、 接线方式试验台一次系统原理图如图1所示。
采用完全星形接线的电流保护如图2所示。
电流保护一般采用三段式结构，即电流速断（I 段），限时电流速断（II 段），定时限过电流（III 段）。
但有些情况下，也可以只采用两段式结构，即I 段（或II 段）做主保护，Ⅲ段作后备保护。
PT测量1A2B2C2A电流测量C相电流测量B相KA2KA3KA4KA5KA6KT KMKA1A相负载B相负载C相负载合闸分闸abc1A1B 1C微机PT输入电流测量A相1B1C合闸分闸2A2B2C微机CT1微机CT2+220KS KS-220-220A图1 完全星形两段式接线图KA1,KA2,KA3是I 段，位于保护屏的上排；KA4,KA5,KA6是II 段，位于保护屏的下排。
三、 实验内容与步骤实验内容：三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验实验要求：在不同的系统运行方式下，做两段式常规电流保护实验，找出Ⅰ段电流保1 2,4,5Ω 测量孔1KM 1CT TM 220/127V R S最小 最大 区内 区外PT 测量 2KM 2CT K1 1R 2Ω 3KM R d 10Ω 2R 45ΩDX K3 移相器 图1 电流保护实验一次系统图 电流、电压保护护的最大和最小保护范围。
四、实验过程及步骤（1）按前述完全星形实验接线，将变压器原方CT的二次侧短接，记录I段三个电流继电器的整定值。
（2）系统运行方式选择置于“最大”，将重合闸开关切换至“OFF”位置。
（3）把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，在线路保护中不使用)。
北交《电力系统继电保护》在线作业一【满分答案】
北交《电力系统继电保护》在线作业一-0003---------------------------单选题1.高压输电线路的故障，绝大部分是( )A.单相接地故障B.两相接地短路C.三相短路正确答案:A2.三种圆特性的阻抗继电器中，（）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向A.全阻抗继电器B.方向圆阻抗继电器C.偏移圆阻抗继电器正确答案:B3.考虑助增电流的影响，在整定距离保护II段的动作阻抗时，分支系数应取（）A.大于1，并取可能的最小值B.大于1，并取可能的最大值C.小于1，并取可能的最小值正确答案:A4.当线路中的电流超过最大负荷以后，有一种反应电流升高而动作的保护装置叫做( ? ? )。
A.电压保护B.差动保护C.过电流保护D.过电压保护正确答案:C5.继电保护的灵敏系数Ksen要求( )A.Ksen<1B.Ksen=1C.Ksen>1正确答案:C6.在中性点直接接地电网中发生接地短路时，（）零序电压最高。
A.保护安装处B.接地故障点处C.变压器接地中性点处正确答案:B7.在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向保护中的方向元件将（）A.因短路相电压为零而拒动B.因感受零序电压最大而灵敏动作C.因零序电压为零而拒动正确答案:B8.距离保护是以（）为核心元件构成的保护。
A.阻抗继电器B.振荡闭锁C.启动元件正确答案:A9.发电机的负序过流保护主要是为了防止（）A.损坏发电机的定子线圈B.损坏发电机的转子C.损坏发电机的励磁系统正确答案:B10.线路末端发生金属性三相短路时，保护安装处母线测量电压（）A.为故障点至保护安装处之间的线路压降B.与短路点相同C.不能判定正确答案:A11.断路器的开断时间是指从接受分闸命令瞬间起到（）A.所有电弧触头均分离的瞬间为止B.各极触头间电弧最终熄灭为止C.首相触头电弧熄灭为止D.主触头分离瞬间为止正确答案:B12.当电力线路上发生故障时，保护正确动作，使离故障点最近的断路器跳闸，称为继电保护的( ? ? )。
电力系统继电保护
3
§1-2 保护装置构成基本原理和组成 一、保护装置的原理
利用发生故障时，电力系统的一些基本参数（电流、 电压、相角）与正常运行时的差别来实现保护。 二、构成 1、测量单元：测量被保护元件运行参数的变化，并 与保护的整定值进行比较 2、逻辑单元：对测量单元送来的信号进行综合判断， 决定保护装置是否需要动作。 3、执行单元：根据逻辑单元的决定，发出信号或跳 闸命令 故障参数量→测量→逻辑→执行→跳闸或信号脉冲
带自保持，手动复归；
带自保持线圈，自动复归。
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⑤信号继电器 用途：用来指示保护装置的动作，同时接通灯光、 音响信号。 结构：吸引衔铁式（DX-11型） 原理：线圈通电动作（触点闭合，掉牌） 自保持（机械自保持）,手动复归 类型：串联信号继电器（电流型） 并联信号继电器（电压型） DXM-2A：磁力自保持灯光显示代替机械掉牌 干簧触点工作线圈、复归线圈（极性不能反接）
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线圈电压消失→弹簧1作用→衔铁、连杆立即返回原 位（摩擦离合器使主传动轮不能带动延时机构，复 归不延时） 动作时间整定：改变静触点位置（9a与9b之间距离） 特点：线圈短时通电（可缩小继电器尺寸），若通 电时间>30s，需在线圈回路串接一个附加电阻 （P121图8-7）
正常起动→Rf被短接 动作后→Rf串接，保证热稳定 ④中间继电器 用途：增加触点数量和容量，动作和返回可带不大 的延时，可以构成自保持回路 结构：吸引衔铁式（DZ-10系列）
第一章电力系统继电保护概述
§1-1 继电保护的作用 一、电力系统的组成及其生产特点
电力系统 继电保护题(1)
考试题库判断题：1、动态稳定是指电力系统受到小的扰动（如负荷和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。
（）答案：×2、暂态稳定是电力系统受到小的扰动后，能自动的恢复到原来运行状态的能力。
（）答案：×3、电力系统正常运行和三相短路时，三相是对称的，即各相电动势是对称的正序系统，发电机、变压器、线路及负载的每相阻抗都是相等的。
（）答案：√4、在我国，110kV及以下电压的等级的电网中，中性点采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式，这种系统称为小接地电流系统（）答案：×5、电力变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地的电力系统，称为大接地系统。
（）答案：×6、我国低压电网中性点经消弧线圈接地系统普遍采用过补偿运行方式。
（）答案：√7、系统振荡时，变电站现场观察到表计每秒摆动两次，系统的振荡周期应该是0.5s。
答案：√8、振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。
答案：√9、震荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而变化：而短路时，电流与电压之间的角度保持为功率因数角是基本不变的。
答案：×10、快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。
答案：×11、发生各种不同类型短路时，电压各序对称分量的变化规律是，三相短路时，母线上正序电压下降的最厉害，单相短路时正序电压下降最少。
答案：√12、大接地电流系统单相接地故障时，故障点零序电流的大小只与系统中零序网络有关，与运行方式大小无关。
答案：×13、大接地电流系统单相接地时，故障点的正、负、零序电流一定相等，各支路中的正、负、零序电流可不相等。
答案：√14、三次谐波的电气量一定是零序分量。
答案：√15、继电器按在继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器两大类，而时间继电器测量继电器中的一种。
答案：×16、在完全相同的运行方式下，线路发生金属性接地故障时，故障点距保护安装处越近，保护感受到的零序电压越高。
四川大学《电力系统继电保护(1)1352》20春在线作业2.doc
1.电流继电器返回系数是指返回电流和动作电流的比值。
为保证电流保护较高的动作( )，要求有较高的返回系数。
A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性【参考答案】: C2.系统发生振荡时，距离III段保护不受振荡影响，其原因是( )。
A.保护动作时限小于系统的振荡周期B.保护动作时限大于系统振荡周期 C.保护动作时限等于系统的振荡周期 D.以上都不对【参考答案】: B3.使电流速断保护有最大保护范围的运行方式为系统( )A.最大运行方式B.最小运行方式C.正常运行方式D.事故运行方式【参考答案】: A4.A.BCB.ABCC.CAD.AB【参考答案】: D5.A. B. C. D.【参考答案】: B6.发电机正常运行时的机端三次谐波电压总是( )中性点侧三次谐波电压A.小于B.大于C.等于D.大于或小于7.电流速断保护的特点是以( )保证选择性的要求。
A.动作定值B.动作定值和时间C.动作时间D.动作方向【参考答案】: A8.差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对( )。
A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性【参考答案】: A9.在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( )的后果。
A.拒动 B.误动 C.正向故障拒动或反向故障误动 D.损坏【参考答案】: C10.A. B.C.D.【参考答案】: B11.在系统发生振荡时，距离III段保护不受振荡影响，其原因是( )。
A.保护动作时限小于系统的振荡周期B.保护动作时限大于系统振荡周期 C.保护动作时限等于系统的振荡周期 D.以上都不对12.A.测量阻抗减小B.测量阻抗不变C.测量阻抗增大D.测量阻抗增大或减小【参考答案】: A13.高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以( )为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较A.微波通道B.光纤通道C.输电线路D.导引线【参考答案】: C14.如果通道遭到破坏，则区内故障时闭锁式方向高频保护的动作行为是( )。
「电力系统继电保护课后第一部分」
第一章概述1/1 电力系统故障？常见的短路故障和断线故障。
指各种类型的短路，有三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路及电机、变压器绕组的匝间短路。
电力系统不正常工作情况？指电力系统的正常工作遭到破坏，但未形成故障，称做不正常工作情况。
常见的有：过负荷、过电压、电力系统震荡等。
电力系统不正常工作时若不及时处理，将发展成故障,引起事故，导致人员伤亡,设备损坏，电能质量下降及停电。
1／２继电保护的基本任务？一种重要的反事故措施，它的基本任务是:当电力系统出现故障时,能自动快速有选择地将故障设备从系统中切除,使故障设备免受损坏,保证系统其他部分继续运行。
当发生不正常工作情况时，能自动及时有选择地发出信号，由值班人员进行处理,或切除继续运行会引起故障的设备。
１/3继电保护如何区分电力系统的不正常运行和故障？故障时的明显特征：电流剧增,继电保护将正常的负荷电流与短路电流对比;电压剧减,距离故障点越近电压越低,相应有低电压保护。
相位变化，电压与电流之间相位角变化可以判断故障点的方向，相应有方向保护测量阻抗降低,相应的有距离保护或者阻抗保护１/4继电保护的组成部分：测量部分，逻辑部分和执行部分。
测量部分从被保护对象与事先给定的整定值进行比较,判断被保护元件有无故障或异常情况,并输出相应信息。
逻辑部分根据测量部分输出的信息,使保护装置按一定的逻辑关系工作,以确定是否需要给出瞬时或延时动作于跳闸或信号的信息。
执行部分根据逻辑部分输出的信息将信号送至断路器的控制回路或报警信号回路。
1/５继电保护的基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
为什么是说他们之间是相互矛盾的又如何统一？四个基本要求既有矛盾又有联系。
选择性提高,速度灵敏性可能降低;速动性提高，可靠性可能降低;灵敏性提高,安全性降低;可靠性提高,速动性降低。
统一性:继电保护装置可靠动作的前提下速动性才有实际的意义；保护对动作的灵敏性是出与保护可靠动作的需要；1/6 K1点短路时保护３动作跳开断路器3不能称为有选择性,应跳开断路器1和2。
电力系统继电保护课后习题解析答案全
电力系统继电保护课后习题解析答案(全)--电力系统继电保护是电力系统中非常重要的一部分，它的主要功能是在发生故障时，及时将故障隔离，保护电力系统的安全运行。
以下是一些电力系统继电保护的课后习题解析答案。
1.什么是电力系统继电保护？答：电力系统继电保护是指利用电力系统中的继电器装置，通过电流、电压等参数的变化来检测电力系统中的故障，并采取相应的措施，保护电力系统的安全运行。
2.继电保护系统的基本组成部分有哪些？答：继电保护系统的基本组成部分包括故障检测装置、信号处理装置、动作执行装置和辅助设备。
故障检测装置用于检测电力系统中的故障，信号处理装置用于对检测到的信号进行处理，动作执行装置用于执行保护动作，辅助设备用于提供必要的辅助功能。
3.请简述继电保护的分类方法。
答：继电保护可以按照保护对象的不同来进行分类，主要可以分为发电机保护、变压器保护、线路保护和母线保护等。
此外，根据保护动作的原理和方式，继电保护还可以分为电流保护、电压保护、功率保护等。
4.什么是差动保护？请简述其原理。
答：差动保护是一种常用的继电保护方式，它的原理是通过比较电流的差值来检测电力系统中的故障。
差动保护的基本原理是，通过在电力系统的两个相邻的位置上放置电流互感器，分别测量两个位置上的电流值，并将其进行比较。
如果两个位置上的电流值差异超过设定的阈值，就说明发生了故障，差动保护系统将会执行相应的保护动作。
5.什么是过电流保护？请简述其原理。
答：过电流保护是一种常用的继电保护方式，它的原理是通过检测电力系统中的电流是否超过设定的阈值来判断是否发生故障。
过电流保护的基本原理是，在电力系统的各个位置上放置电流互感器，测量电流的大小，并与设定值进行比较。
如果电流超过设定值，则说明发生了故障，过电流保护系统将会执行相应的保护动作。
6.什么是电压保护？请简述其原理。
答：电压保护是一种常用的继电保护方式，它的原理是通过检测电力系统中的电压是否超过或低于设定的阈值来判断是否发生故障。
四川大学《电力系统继电保护(1)1352》20春在线作业2附参考答案
四川大学《电力系统继电保护(1)1352》20春
在线作业2附参考答案
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 20 道试题,共 40 分)
1.电流继电器返回系数是指返回电流和动作电流的比值。
为保证电流保护较高的动作( )，要求有较高的返回系数。
A.速动性
B.选择性
C.灵敏性
D.可靠性
答案:C
2.系统发生振荡时，距离III段保护不受振荡影响，其原因是( )。
A.保护动作时限等于系统的振荡周期
B.保护动作时限小于系统的振荡周期
C.保护动作时限大于系统振荡周期
D.以上都不对
答案:C
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3.使电流速断保护有最大保护范围的运行方式为系统( )
A.正常运行方式
B.最小运行方式
C.最大运行方式
D.事故运行方式
答案:C
4.
A.CA
B.BC
C.ABC
D.AB
答案:D
5.
A.
B.
C.
D.
答案:C
6.发电机正常运行时的机端三次谐波电压总是( )中性点侧三次谐波电压
A.等于。
大工14秋《电力系统继电保护》在线作业1答案
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
3. 零序电流保护，能反映各种不对称短路，但不反映三相对称短路。
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
4. 方向阻抗继电器中，电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。
大工14秋《电力系统继电保护》在线作业1
单选题 判断题
一、单选题（共 10 道试题，共 50 分。）
1. 继电保护装置主要由()组成。
A. 二次回路各元件
B. 测量元件、逻辑元件、执行元件
C. 包括各种继电器、仪表回路
D. 仪表回路
正确答案：B
A. 错误
B. 正确
正确答案：B
5. 接地距离保护不仅能反应单相接地故障，而且也能反应两相接地故障。
A. 错误
B. 正确
正确答案：B
6. 继电保护动作速度愈快愈好，灵敏度愈高愈好。
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
7. 高压输电线路的故障，绝大部分是单相接地故障。
D. 使保护范围不定
正确答案：B
6. 加到阻抗继电器的电压电流的比值是该继电器的()。
A. 测量阻抗
B. 整定阻抗 CBiblioteka 动作阻抗 D. 无法确定
正确答案：A
7. 主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是()。
A. 辅助保护
B. 异常运行保护
C. 后备保护
A. 错误
B. 正确
正确答案：B
8. 母线保护在外部故障时，其差动回路电流等于各连接元件的电流之和(不考虑电流互感器的误差)；在内部故障时，其差动回路的电流等于零。
吉大14秋学期《电力系统继电保护》在线作业一答案
吉大14秋学期《电力系统继电保护》在线作业一
一,单选题
1. 保护用电流互感器二次回路接地点的正确设置方式是（）
A. 每只电流互感器二次回路必须有一个单独的接地点
B. 电流互感器的二次侧只允许有一个接地点，对于多组电流互感器相互有联系的二次回路接地点应设在保护屏上
C. 电流互感器二次回路应分别在端子箱和保护屏接地
D. 以上都不对
?
正确答案：B
2. 从保护原理上讲，受系统振荡影响的是（）
A. 暂态方向保护
B. 电流纵差保护
C. 距离保护
D. 高频保护
?
正确答案：C
3. 前加速、后加速保护第一次动作分别是（）
A. 无选择、无选择
B. 无选择、有选择
C. 有选择、无选择
D. 有选择、有选择
?
正确答案：B
4. 110kv系统中，假设整个系统中各元件的零序阻抗角相等，在发生单相接地故障时，下面说法正确的是（）
A. 全线路零序电压相位相同
B. 全线路零序电压幅值相同
C. 全线路零序电压相位幅值都相同
D. 全线路零序电压相位幅值都不同
?
正确答案：A
5. 电力系统最危险的故障是（）
A. 单相接地
B. 两相短路
C. 三相短路
D. 两相接地短路
?。
《电力系统继电保护》
《电力系统继电保护》《电力系统继电保护》第一章绪论一,电力系统的正常工作状态,不正常工作状态和故障状态电力系统在运行中可能发生各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路.发生短路时可能产生以下后果:1)通过故障点的短路电流和所燃起的电弧使故障设备或线路损坏.2)短路电流通过非故障设备时,由于发热和电动力的作用,引起电气设备损伤或损坏,导致使用寿命大大缩减.3)电力系统中部分地区的电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响产品的质量.4)破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至导致整个系统瓦解.继电保护装置的基本任务是:1)自动地,迅速地和有选择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破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行.2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号的装置. 二, 继电保护的基本原理及其组成1,继电保护的基本原理电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:1)电流增大. 短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流.2)电压降低. 当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低.3)电流与电压之间的相位角改变. 正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°;三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定,一般为60°～85°;而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的限额将则是180°+(60°～85°).4)不对称短路时,出现相序分量, 如单相接地短路及两相接地短路时,出现负序和零序电流和电压分量.这些分量在正常运行时是不出现的.利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护.例如,据短路故障时电流的增大,可构成过电流保护;据短路故障时电压的降低,可构成电压保护;据短路故障时电流与电压之间相角的变化,可构成功率方向保护;据电压与电流比值的变化,可构成距离保护;据故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化,可构成差动保护; 据不对称短路故障时出现的电流,电压相序分量,可构成零序电流保护,负序电流保护和负序功率方向保护等.2, 继电保护的组成及分类模拟型继电保护装置的种类很多,它们都由测量回路,逻辑回路和执行回路三个主要部分组成.3,对继电保护装置的基本要求(l) , 选择性选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒绝动作时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除.(2),速动性速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障.对于反应短路故障的继电保护,要求快速动作的主要理由和必要性在于1 )快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性.2 )快速切除故障可以减少发电厂厂用电及用户电压降低的时间,加速恢复正常运行的过程.保证厂用电及用户工作的稳定性.3 )快速切除故障可以减轻电气设备和线路的损坏程度.4 )快速切除故障可以防止故障的扩大,提高自动重合问和备用电源或设备自动投人的成功率.对于反应不正常运行情况的继电保护装置,一般不要求快速动作,而应按照选择性的条件,带延时地发出信号.3 , 灵敏性灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力.所谓系统最大运行方式,就是在被保护线路末端短路时,系统等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大的运行方式;系统最小运行方式,就是在同样的短路故障情况下,系统等效阻抗为最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式.保护装置的灵敏性用灵敏系数来衡量.灵敏系数表示式为:l )对于反应故障参数量增加(如过电流)的保护装置:保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值2 )对于反应故障参数量降低(如低电压)的保护装置:保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值4,可靠性可靠性是指在保护范围内发生了故障该保护应动作时,不应由于它本身的缺陷而拒动作;而在不属于它动作的任何情况下,则应可靠地不动作.以上四个基本要求是设计,配置和维护继电器保护的依据,又是分析评价继电保护的基础.这四个基本要求之间,是相互联系的,但往往又存在着矛盾.因此,在实际工作中,要根据电网的结构和用户的性质,辩证地进行统一.第二章,电网的电流保护一, 单侧电源网络相间短路的电流保护输电线路发生相间短路时,电流会突然增大,故障相间的电压会降低.利用电流会这一特征,就可以构成电流保护.电流保护装置的中心环节是反应于电流增大而动作的电流继电器.电流继电器是反应于一个电器量而电阻的简单继电器的典型.1,继电器(1)电磁型继电器电磁继电器的基本结构形式有螺管线圈式, 吸引衔铁式和转动舌片式三种,如图2.1 所示. 电流继电器在电流保护中用作测量和起动元件, 它是反应电流超过一整定值而动作的继电器. 电磁继电器是利用电磁原理工作的,以吸引衔铁式继电器例进行分析,在线圈1 中通以电流,则产生与其成正比的磁通,通过由铁心,空气隙和可动舌片而成的磁路,使舌片磁化于铁心的磁极产生电磁吸力,其大小于成正比,这样由电磁吸引力作用到舌片上的电磁转距可表示为( 2.1 )式中比例常数;电磁铁与可动铁心之间的气隙.( a )螺管线圈式; (b) 吸引衔铁式; (c) 转动舌片式图2.1 电磁型继电器的结构原理1 —线圈;2 —可动衔铁;3 —电磁铁;4 —止挡;5 —接点;6 —反作用弹簧正常工作情况下,线圈中流入负荷电流,继电器不工作,这是由于弹簧对应于空气隙产生一个初始力矩 .由于弹簧的张力与伸长量成正比,因此,当空气长度由减小到时,弹簧产生的反作用力矩为式中比例常数.另外,在可动舌片转动的过程中,还必须克服摩擦力力矩 .因此1 )继电器动作的条件.为使继电器动作,必须增大电流,通过增大电流来增大电磁电磁转矩,使其满足关系式:2 ) 动作电流 .能够满足上述条件,使继电器动作的最小电流值称为继电器的动作电流(起动电流),记作 .3 )继电器的返回条件.继电器动作后,当减小时,继电器在弹簧的作用下将返回.为使继电器返回,弹簧的作用力矩必须大于电磁力矩及摩擦力矩之和,即或4 ) 返回电流. 满足上述条件,使继电器返回原位的最大值电流称为继电器的返回电流,记为,5 )返回系数. 返回电流和起动电流的比值成为继电器的返回系数,可表示为6 ) 动作电流的调整方法:①改善继电器线圈的匝数;②改变弹簧的张力;③改变初始空气隙的长度.7 ) 剩余力矩 .在继电器的动作过程和返回过程中,随着气隙的变化,都将出现一个剩余力矩,从而使继电器的动作过程和返回过程都雪崩式的进行,继电器要么动作,要么返回,它不可能停留在某一个中间状态,具有明显的"继电特性".同时,该力矩还有利于继电器的触点可靠的接触与断开.2,几个基本概念1 )系统最大运行方式在被保护线末端发生短路时,系统等值阻抗最小,而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式.2 )最小运行方式在同样短路条件下,系统等值阻抗最大,而通过保护装置的电流为最小的运行方式.系统等值阻抗的大小与投入运行的电气设备及线路的多少等有关.3 )最小短路电流与最大短路电流在最大运行方式下三相短路时通过保护装置的电流为最大,称之为最大短路电流.而在最小运行方式下两相短路时,通过保护装置的短路电流为最小,称之为最小短路电流.4 )保护装置的起动值对因电流升高而动作的电流保护来讲,使起动保护装置的最小电流值称为保护装置的起动电流,记作 .保护装置的起动值是用电力系统的一次侧参数表示的,当一次侧的短路电流达到这个数值时,安装在该处的这套保护装置就能够起动.5 )保护装置的整定所谓整定就是根据对继电保护的基本要求,确定保护装置的起动值(一般情况下是指电力系统一次侧的参数),灵敏性,动作时限等过程.3,无时限电流速断保护根据对保护速动性的要求,在满足可靠性和保护选择性的前提下,保护装置的动作时间,原则上总是越快越好.因此,各种电气元件应力求装设快速动作的继电保护.仅反应电流增大而能瞬时动作切除故障的保护,称为电流速断保护,也称为无时限流速断保护.(1),工作原理无时限速断保护是为了保证其动作的选择性,一般情况下速断保护只保护被保护线路的一部分,具体工作原来如图2.6 所示.对于单侧电源供电线路,在每回电源侧均装有电流速断保护.在输电线上发生短路时,流过保护安装地点的短路电流可用下式计算( 2.4 )图2.06 电流速断保护的动作特性分析Ⅰ—最大运行方式下三相短路电流;Ⅱ—最小运行方式下两相短路电流由式( 2.4 )和( 2.5 )可看出,流过保护安装地点的短路电流值随短路点的位置而变化,且与系统的运行方式和短路类型有关. 和与的关系如图2.6 中的曲线Ⅰ和Ⅱ所示.从图可看出,短路点距保护安装点愈远,流过保护安装地点的短路电流愈小.(2),整定计算1 )动作电流为了保证选择性,保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处(如点即B 变电所短路时,通过保护的最大保护电流(最大运行下的三相短路电流)来整定.即可靠系数对保护1 ( 2.6 )把起动电流标于图2.6 中,可见在交点M 与保护 2 安装处的一段线路上短路对2 能够动作.在交点M 以后的线路上的短路时,保护2 不动作.因此,一般情况下,电流速断保护只能保护本条线路的一部分,而不能保护全线路.2 )保护范围(灵敏度)计算(校验)规程规定,在最小运行方式下,速断保护范围的相对值为15%~20% ,即式中——最小保护范围;当系统为最大运行方式时,三相短路时保护范围最大;当系统为最小运行方式时,两相短路时保护范围最小.求保护范围时考虑后者.由图2.6 可知( 2.7 )其中, 代入式( 2.7 )整理得( 2.8 )(3)动作时限无时限电流速断保护没有人为延时,只考虑继电保护固有动作时间.考虑到线路中管型避雷器放电时间为0. 04~0.06s ,在避雷器放电时速断保护不应该动作,为此在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器,一方面扩大接点的容量和数量,另一方面躲过管型避雷器的放电时间,防止误动作.由于动作时间较小,可认为t=0 .( 4 )电流速断保护的接线图1 )单相原理接线图电流继电器接于电流互感器TA 的二次侧,它动作后起动中间继电器,其触点闭合后,经信号继电器发出信号和接通断路器跳闸线圈.(5),对电流速断保护的评价优点:简单可靠,动作迅速.缺点:①不能保护线路全长.②运行方式变化较大时,可能无保护范围.如图2.9 所示,在最大运行方式整定后,在最小运行方式下无保护范围.③在线路较短时,可能无保护范围.4, 限时电流速断保护由于电流速断保护不能保护本线路的全长,因此必须增设一套新的保护,用来切除本线路电流速断保护范围以外的故障,作为无时限速断保护的后备保护,这就是限时电流速断保护.( 1 )对限时电流速断保护的要求增设限时电流速断保护的主要目的是为了保护线路全长,,对它的要求是在任何情况下都能保护线路全长并具有足够的灵敏性,在满足这个全体下具有较小的动作时限.( 2 )工作原理1 ) 为了保护本线路全长,限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线线路去,这样当下一条线路出口短路时,它就能切除故障.2 ) 为了保证选择性,必须使限时电流速断保护的动作带有一定的时限.3 ) 为了保证速动性,时限尽量缩短.时限的大小与延伸的范围有关,为使时限较小,使限时电流速断的保护范围不超出下一条线路无时限电流速断保护的范围.因而动作时限比下一条线路的速断保护时限高出一个时间阶段 .( 3 )整定计算1 )动作电流动作电流按躲开下一条线路无时限电流速断保护的电流进行整定( 2.9 )2 )动作时限 .为了保证选择性,时限速断电流保护比下一条线路无时限电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段,即( 2.10 )当线路上装设了电流速断和限时电流速断保护以后,它们联合工作就可以0.5s 内切除全线路范围的故障,且能满足速动性的要求,无时限电流速断和限时速断构成线路的"主保护".3 )灵敏度校验. 保护装置的灵敏度(灵敏性),是只在它的保护范围内发生故障和不正常运行状态时,保护装置的反应能力.灵敏度的高低用灵敏系数来衡量, 限时电流速断保护灵敏度为( 2.11 )式中——被保护线路末端两相短路时流过限时电流速断保护的最小短路电流;当时,保护在故障时可能不动,就不能保护线路全长,故应采取以下措施:①为了满足灵敏性,就要降低该保护的起动电流,进一步延伸限时电流一条线路限时电流速断保护的保护范围).②为了满足保护选择性,动作限时应比下一条线路的限时电流速断的时限高一个,即速断保护的保护范围,使之与下一条线路的限时电流速断相配合(但不超过下( 4 )限时电流速断保护的接线图1 )单相原理接线如图2.11 所示,( 5 )对限时电流速断保护的评价限时电流速断保护结构简单,动作可靠,能保护本条线路全长,但不能作为相邻元件(下一条线路)的后备保护(有时只能对相邻元件的一部分起后备保护作用).因此,必须寻求新的保护形式.5,定时限过电流保护( 1 )工作原理过电流保护通常是指其动作电流按躲过最大负荷电流来整定,而时限按阶梯性原则来整定的一种电流保护.在系统正常运行时它不起动,而在电网发生故障时,则能反应电流的增大而动作,它不仅能保护本线路的全长,而且也能保护下一条线路的全长.作为本线路主保护拒动的近后备保护,也作为下一条线路保护和断路器拒动的远后备保护.如图2.13 所示,( 2 )整定计算1 )动作电流.按躲过被保护线路的最大负荷电流,且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定( 2.12 )2 )灵敏系数校验.要求对本线路及下一条线路或设备相间故障都有反应能力,反应能力用灵敏系数衡量.本线路后备保护(近后备)的灵敏系数有关规程中规定为( 2.13 )作为下一条线路后备保护的灵敏系数(远后备),〈〈规程〉〉中规定( 2.14 )当灵敏度不满足要求时,可以采用电压闭锁的过流保护,这时过流保护自起动系数可以取13 )时间整定.由于电流Ⅲ段的动作保护的范围很大,为保证保护动作的选择性,其保护延时应比下一条线路的电流Ⅲ段的电阻时间长一个时限阶段为( 2.15 )( 3 )灵敏系数和动作时限的配合过电流保护是一种常用的后备保护,实际中使用非常广泛.但是,由于过电流保护仅是依靠选择动作时限来保证选择性的,因此在负责电网的后备保护之间,除要求各后备保护动作时限相互配合外,还必须进行灵敏系数的配合(即对同一故障点而言越靠近故障点的保护应具有越高的灵敏系数).( 4 )对定时限过电流的评价定时限过电流结构简单,工作可靠,对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作.不仅能作本线路的近后备(有时作主保护),而且能作为下一条线路的远后备.在放射型电网中获得广泛的应用,一般在35kv 及以下网络中作为主保护.定时限过电流保护的主要缺点是越靠近电源端其动作时限越大,对靠近电源端的故障不能快速切除.6, 阶段式电流保护的应用及评价电流速断保护只能保护线路的一部分,限时电流速断保护能保护线路全长,但却不能作为下一相相邻的后备保护,因此必须采用定时限过电流保护作为本条线路和下一段相邻线路的后备保护.由电流速断保护,限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成一整套保护,叫做三段电流保护.实际上,供配电线路并不一定都要装设三段式电流保护.比如,处于电网末端附近的保护装置,,当定时限过电流保护的时限不大于0.5~0.7s 时,而且没有防止导线烧损及保护配合上的要求的情况下,就可以不装设电流速断保护和限时电流速断保护,而将过电流保护为主要保护.在某些情况下,常采用两段组成一套保护, ( 2 )阶段式电流保护的时限阶段式电流保护的时限特性是指各段电流保护的保护范围与动作时限的关系曲线.电流三段式保护的保护特性及时限特性如图2.14 所示.图2.14 电流三段式保护特性及时限特性分析图继电保护的接线图一般可以用原理图和展开图形式来表示.电流三段式保护单相原理接线图如图2.15 所示,( 3 )阶段式保护的选择性电流速断保护是通过选择动作电流保证选择性的,定时限过电流保护通过选择动作时限来保证选择性的,而限时电流速断保护则是通过同时选择动作电流和动作时限来保证选择性的.这是应当重点理解的环节. ( 4 )对阶段式电流保护的评价三段式电流保护的优点是简单,可靠,并且一般情况下都能较快切除故障,一般用于35kv 及以下电压等级的单侧电源电网中.缺点是它的灵敏度和保护范围受系统运行方式和短路类型的影响,此外,它只在单侧电源的网络中才有选择性.7,电流保护接线方式电流保护的接线方式就是指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式.( 1 )三相完全星型接线主要接线方式1 )三相完全星型接线方式如图2.17 所示,三个电流互感器与三个电流继电器分别按相连接在一起,形成星型.三个继电器触点并联连接,相当于"或"回路.三相星型接线方式的保护对各种故障,如三相,两相短路,单相接地短路都能动作.图2.17 完全星型接线图图 2.18 不完全星形接线图2 )相不完全星型接线方式两相不完全星型接线方式如图 2.18 所示.它与三相星形的保护的区别是能反应各种相间短路,但B 相发生单相短路时,保护装置不会动作.( 2 )各种接线方式在不同故障时的性能分析1 )中性点直接接地或非直接接地电网中的各种相间短路.前述三种接线方式均能反应这些故障(除两相电流接线不能保护变压器外),不同之处在于动作的继电器数目不同,对不同类型和相别的相间短路,各种接线的保护装置灵敏度有所不同.2 )中性点非直接接地电网中的两点接地短路图2.20 串联内线路上两点接地的示意图在中性点非直接接地电网(小接地电流)中,某点发生单相接地时,只有不大的对地电容电流流经故障点,一般不需要跳闸,而只要给出信号,由值班人员在不停电的情况下找出接地点并消除之,这样就能提高供电的可靠性.因此,对于这种系统中的两点接地故障,希望只切除一个故障.①串联线路上两点接地情况,如图2.20 所示,在和点发生接地短路,希望切除距电源远的线路.若保护1 和保护2 均采用三相星形接线时,如果它们的整定值和时限满足选择性,那么,就能保证100%地只切除BC 段线路故障.如采用两相星形接线,则保护就不能切除B 相接地故障,只能由保护2 切除BC 线路,使停电范围扩大.这种接线方式在不同相别的两点接地组合中,只能有2/3 的机会有选择地后面的一个线路.②放射性线路上两点接地情况如图2.21 所示,图2.21 放射性线路上两点接地的示意图在点发生接地短路时,希望任意切除一条线路即可.当采用三相星型接线时,两套保护(若时限整定相同)均将起动.如采用两相星型接线,则保护有2/3 的机会只切除任一线路.因此,在放射性的线路中,两相星型比三相星型应用更广泛.( 3 )各种接线方式的应用三相星形接线方式能反应各种类型的故障,保护装置的灵敏度不因故障相别的不同而变化.主要应用如下方面:1 )广泛用于发电机,变压器,大型贵重电气设备的保护中.2 )用在中性点直接接地电网中(大接地电流系统中),作为相同短路的保护,同时也可保护单相接地(对此一般都采用专门的零序电流保护).3) 在采用其它更简单和经济的接线方式不能满足灵敏度的要求时,可采用这种接线方式.两相星形接线方式较为经济简单,能反应各种类型的相同短路.主要应用于如下方面:1 )在中性点直接接地电网和非直接接地电网中,广泛地采用它作为相间短路保护在10kv 以上,特别在3 5kv非直接接地电网中得到广泛应用.2 )在分布很广的中性点非直接接地电网中,两点接地短路常发生在放射型线路上.在这种情况下,采用两相星形接线以保证有2/3 的机会只切除一条线路(要使保护装置均安装在相同的两相上,一般为AC 相).如在6 ~ 10kv 中性点不接地系统中对单相接地可不立即跳闸,允许运行2 小时,因此在6~10kv 中性点不接地系统中的过流保护装置广泛应用两相星形接线方式.两相电流差接线方式具有接线简单,投资较少等优点,但是灵敏性较差,又不能保护Y/ -11 接线变压器后面的短路,故在实际应用中很少作为配电线路的保护.这种接线主要用在6 ~ 10kv 中性点不接地系统中,作为馈电线和较小容量高压电动机的保护.二,双侧电源网络相间短路的方向性电流保护1,方向性电流保护的工作原理在单侧电源网络中,各个电流保护线路靠近电源的一侧,在发生故障时,它们都是在短路功率的方向从母线流向线路的情况下,有选择性地动作,但在双侧电源网络中,如只装过电流保护是不能满足选择性要求.( 2 )几个概念1 ) 短路功率:指系统短路时某点电压与电流相乘所得到的感性功率.。
电力系统继电保护1_3章习题解答
第1章绪论思考题与习题的解答1-1 什么是故障、异常运行方式和事故？它们之间有何不同？又有何联系？答：电力系统运行中，电气元件发生短路、断线时的状态均视为故障状态，电气元件超出正常允许工作范围；但没有发生故障运行，属于异常运行方式既不正常工作状态；当电力系统发生故障和不正常运行方式时，若不及时处理或处理不当，则将引发系统事故，事故是指系统整体或部分的工作遭到破坏，并造成对用户少供电或电能质量不符合用电标准，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏等严重后果。
故障和异常运行方式不可以避免，而事故是可以避免发生。
1-2常见故障有哪些类型？故障后果表现在哪些方面？答：常见故障是各种类型短路，包括相间短路和接地短路。
此外，输电线路断线，旋转电机、变压器同一相绕组匝间短路等，以及由上述几种故障组合成复杂的故障。
故障后果使故障设备损坏或烧毁；短路电流通过非故障设备产生热效应和力效应，使非故障元件损坏或缩短使用寿命；造成系统中部分地区电压值大幅度下降，破坏电能用户正常工作影响产品质量；破坏电力系统中各发电厂之间并联运行稳定性，使系统发生振荡，从而使事故扩大，甚至是整个电力系统瓦解。
1-3什么是主保护、后备保护和辅助保护？远后备保护和近后备保护有什么区别？答：一般把反映被保护元件严重故障，快速动作与跳闸的保护装置称为主保护，而把在主保护系统失效时备用的保护称为后备保护。
例如：线路的高频保护，变压器的差动保护等。
当本元件主保护拒动，由本元件另一套保护装置作为后备保护，这种后备保护是在同一安装处实现的故称为近后备保护。
远后备保护对相邻元件保护各种原因的拒动均能起到后备保护作用，同时它实现简单、经济，因此要优先采用，只有在远后备保护不能满足要求时才考虑采用近后备保护。
辅助保护是为了补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护，如用电流速断保护来加速切除故障或消除方向元件的死区。
1-4 继电保护装置的任务及其基本要求是什么？答：继电保护装置的任务是自动、迅速、有选择性的切除故障元件使其免受破坏保证其它无故障元件恢复正常运行；监视电力系统各元件，反映其不正常工作状态，并根据运行维护条件规范设备承受能力而动作，发出告警信号，或减负荷、或延时跳闸；继电保护装置与其它自动装置配合，缩短停电时间，尽快恢复供电，提高电力系统运行的可靠性。
四川大学网络教育学院 电力系统继电保护(1) 模拟试题3
《电力系统继电保护》模拟试题三一、(本题每小题2分，满分20分)1．是当电力系统中发生故障或出现异常状态时能自动、迅速而有选择地切除故障设备或发出告警信号的一种专门的反事故用自动装置。
2．无论继电器的动作或返回，继电器都动作明确干脆，不可能停留在某一个中间位置，以保证其动作确切可靠，此特性称为。
3．零序功率方向元件无电压死区，因为故障点零序电压最高，短路点越靠近保护安装处，保护感受到的零序电压。
4．按90o接线的功率方向继电器，若IJ =-Ic，则UJ应为。
5．如果方向阻抗继电器的最大灵敏角是jlm，负荷阻抗角是jf，则采用方向阻抗继电器的灵敏系数比采用全阻抗继电器的灵敏系数可提高倍。
6．长距离输电线路上故障，当相差高频保护一端高频信号相位差大于动作角时，该侧保护将拒动，此时可使先动作侧发信机停信，则拒动侧保护随后动作跳闸，称之为。
7．速饱和变流器不能减小不平衡电流，只能减小对变压器差动保护的影响。
8．在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于。
9．相差高频保护采用比较线路两端相位来反应不对称短路。
10.发电机失磁后机端测量阻抗的变化规律是：失磁后、失步前，机端测量阻抗随Q的减少，由I象限进入IV象限；在j= 900的临界失步点，等有功圆与相交；越过临界失步点后，机端测量阻抗进入失步运行区并最终稳定于– jXd 与–jXd’之间。
二、(本题满分15分)如图所示，在110KV 输电线路中，单位线路长度的阻抗为:X1=0.4(W/km), 可靠系数Kk’=1.25；系统阻抗为:Zs.max=6W, Zs.min=4W。
1. 计算：线路AB 的电流速断保护一次动作值与电流速断保护最小保护范围。
2．比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。
1.5s 110kV 35km 50km解：1.I段：Idz’ = 4.61 (kA) Lmin =16.18(km) Lmin% ＝ 46.2%（合格）tA’=0s2. 并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时两继电器方式切除一条线路的机率:2/3,可提高供电可靠性;Y/D-11变压器后AB故障时, 三继电器方式动作灵敏度提高一倍。
电力系统继电保护的基本概念和要求
电力系统继电保护的基本概念和要求电力系统继电保护的基本概念和要求一、电力系统继电保护的概念电力系统继电保护是指在电力系统中，通过对各种故障信号进行检测、判断和处理，及时地切除故障部分，保证电网的安全稳定运行的技术手段。
其作用是在发生故障时，尽可能地减小故障范围，避免事故扩大，并使系统尽快恢复正常运行。
二、电力系统继电保护的要求1.可靠性要求：继电保护必须具有高可靠性，能够对各种类型的故障可靠地进行检测和判断，并及时地发出动作信号。
2.灵敏度要求：继电保护必须具有高灵敏度，在最短时间内检测到并切除出现在系统中的各种类型的短路和接地故障。
3.速度要求：继电保护必须具有快速动作特性，在最短时间内完成对故障信号的处理，并发出动作信号。
4.选择性要求：继电保护必须具有良好的选择性，能够区分不同类型的故障信号，并对不同类型的故障进行不同的处理。
5.稳定性要求：继电保护必须具有良好的稳定性，能够在系统负荷变化和干扰情况下，保证其正常工作。
6.灵活性要求：继电保护必须具有良好的灵活性，能够根据系统运行情况和故障类型进行调整和改进。
7.可维护性要求：继电保护必须具有良好的可维护性，能够便于对其进行检修、维修和更换。
三、电力系统继电保护的分类1.按照应用范围分类：分为发电厂、变电站和配电网等各级别设备和系统保护。
2.按照工作原理分类：（1）基于比较法的保护：通过比较被保护元件与相邻元件之间的差异来判断是否存在故障。
（2）基于阈值法的保护：通过设置一定阈值来判断是否存在故障。
如过流保护、欠压保护等。
（3）基于时序法的保护：通过时间关系来判断是否存在故障。
如距离保护、差动保护等。
（4）基于频率法的保护：通过检测电网频率的变化来判断是否存在故障。
如频率保护、电压倒闸保护等。
四、电力系统继电保护的主要装置1.继电器：继电器是一种能够实现信号放大、逻辑判断和输出控制的装置，是继电保护中最基本和最重要的组成部分。
2.CT（互感器）：CT是一种用于将高压线路电流转换为低压信号的装置，其输出信号可以被继电器进行检测和判断。
11KV电力系统继电保护设计1
2.2.1 主变台数和容量计算根据“35～110KV 变电所设计规范”主要变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
在有一、二级负荷变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。
装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60％的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。
具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器的15％以上，主要变压器宜采用三线圈变压器。
由于我国电力不足、缺电严重、电网电压波动较大。
变压器的有载调压是改善电压质量、减少电压波动的有效手段。
对电力系统，一般要求110KV 及以下变电所至少采用一级有载调压变压器，因此城网变电所采用有载调压变压器的较多。
<1）35KV 中压侧： 其出线回路数为4回，,结合“2.1变电站的负荷分析”35kv 负荷情况分析表1－1知：＝＝27.048MV A<2）10KV 低压侧：由于其出线回路数共11回，故可取Kt=0.85,结合10kv负荷情况分析可知：＝0.85 1.05<＝0.85 1.05<8＋8＋6.15＋6.15＋6.4＋4.8+5+6+6+4.615+4.615）＝58.664MV A则三绕组变压器的计算容量：因此，选择两台50MV A的变压器。
校验：<1）>满足一台停运时另一台不小于全部容量的60％。
＝31.8MV A<2）>也满足一台停运时另一台满足全部一、二类负荷。
2.2.2 绕组连接方式的选择参考《电力工程电气设计手册》和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。
电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和△型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是△型的，我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择的连接方式。
电力系统继电保护1
《电力系统继电保护》课程练习基础部分一、判断题1. <br>继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得在无保护的状态下运行。
（）答案√2. <br>能满足系统稳定及设备安全要求，能以最快速度有选择性切除被保护设备和线路故障的保护称为主保护。
（）答案√3. <br>为保证可靠性，一般说来，宜选用尽可能简单的保护方式。
（）答案√4. <br>电力系统各电气元件之间通常用断路器相互连接，每台断路器都装有相应的继电保护装置。
（）答案√5. <br>电力系统继电保护要求在任何情况下都要采用快速保护。
（）答案×6. <br>高压输电线路的故障，绝大部分是单相接地故障。
( )答案√7. <br>电力系统对继电保护最基本的要求是它的可靠性、选择性、快速性和灵敏性。
( )答案√8. <br>快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。
( )答案×9. <br>电力系统继电保护的基本任务是当被保护元件发生故障时，能迅速准确地给距离该元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开。
( ) 答案×10. <br>继电保护动作速度愈快愈好，灵敏度愈高愈好。
( )答案×11. <br>为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两个元件，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。
( )答案√12. <br>近后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
( )答案×13. <br>继电器线圈带上足够大电时，触点断开的称为常开接点。
（）答案×14. <br>所用电流互感器与电压互感器的二次绕组应有永久性的、可靠的保护接地。
中国电网考试电力系统继电保护试题1
电力系统继电保护试题1一、单项选择题(每小题2分，共30分。
从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。
)1．电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越()①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若()不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。
①选择性②速动性③灵敏性④可靠性3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( )①最大运行方式②最小运行方式③正常运行方式④事故运行方式4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( )。
①100％②2／3 ③1／3 ④ 05．按900接线的功率方向继电器，若IJ =-Ic，则UJ应为( )①UAB ②-UAB③UB④-UC6．电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。
①速动性②选择性③灵敏性④可靠性7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需()。
①投入运行②有选择性的投入运行③有选择性的退出运行④退出运行8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( )的后果。
①拒动②误动③正向故障拒动或反向故障误动④损坏9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。
调节方法是改变电抗变换器DKB ( )①原边匝数②副边匝数③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的( )。
①速动性②选择性③灵敏性④可靠性11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。
例如IJ =IB-IA时，UJ=( )。
①UB ②UB-UA③UA-UB④UA12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对( )。
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一、简答题
1.微机保护中A/D的模拟量输入系统通常由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
解答：（一）电压形成回路
微机继电保护要从被保护的电力线路或设备的电流互感器、电压互感器或其他变换器
上获取信息。
但这些信息的二次数值、输入范围为典型的微机继电保护电路却不适用，
一般用中间变换器实现。
（二）采样保持电路
采样过程是将模拟信号通过采样保持器每隔T采样一次输入信号的瞬时幅值，并把它
存在保持电路中，共AD转换器使用。
（三）模拟量多路转换器
可以对各个模拟量同时采样
（四）A/D转换器
把采集的电力系统中的模拟量转变成数字量，送给微机计算。
2.微机保护模拟量输入系统为什么要加模拟低通滤波器？其截止频率应该如何选
取？
解答：滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时拟制无用频率信号的电路。
低通滤波器是只让低于截至频率通过的滤波器。
前置低通滤波器又称为抗混叠滤波器，广泛应用于各种消费、控制电路中的采样
电路前，滤除高于2倍采样频率的信号，因此截至频率被设置为1/2fs
3.简述VFC型模数转换器的基本工作原理。
频率转换（VFC）：经电压形成回路后，经过VFC，将模拟电压变换为脉冲信号，由计数器进行计数。
这样在采样间隔内的计数值就与采样对象的积分值成比例。
实现了模数转换
4.绘出微机保护的开关量输入回路和输出回路的典型电路图，简述电路的工作原理。
解答：开关量输入回路
原理：上第一个图，当开关闭合时输入为低电平0；开关断开时输入为高电平1。
第二个图，利用光电元件，当K2断开时，光电元件截止，输入为高电平1，K2闭合，
光电元件导通，输入为低电平0。
开关量输出回路
二、相减（差分）滤波单元的差分方程为:
y(n)=x(n)-x(n-k)
画出其频率响应曲线，导出可滤除的谐波次数m与步长K之间的关系。
三．某数字滤波器的滤波方程为：
y(n)=x(n)+x(n-1)
采样周期T=5/3（ms），试分析它能否滤除输入信号x（t）中，频率为300Hz的信号分量和直流信号。
四．图说明时间函数的周期性、离散性与其频谱的周期性和离散性之间的关系。
解答：1、时间函数的周期性对应频谱的离散化如图
2、时间函数的离散化对应频谱的周期性如图
五、离散控制系统的差分方程为
y(n-2)+0.5y(n-1)+0.1y(n)=0
其中y(0)=0,y(1)=1,试求：y(2),y(3),y(4).。