短路和系统振荡对阻抗继电器的影响
振荡与短路的区别
电力系统振荡与短路的区别短路电流、电压是突变的，振荡变化速度较慢，也是周期性的；短路电流、电压之间角度基本不变，而振荡随功角的变化而变化；短路时有负序、零序分量，而振荡没有负序、零序分量。
影响电流、电压和阻抗继电器，会造成误动，也因为振荡不含负序、零序分量，所以采用其来启动振荡闭锁。
（1）系统振荡时，由于两侧电源的夹角在0~360度间变化，线路上的电流、电压作大幅变化；夹角在180度时振荡电流达最大值；振荡过程中电压最低的一点称为振荡中心。
（2）全相振荡时系统保持对称性，系统中不会出现负序和零序分量，只有正序分量；短路时会有负序或零序。
对保护装置来说，要求（1）系统发生振荡时，应可靠闭锁保护，即使是激烈的振荡，闭锁保护也不能开放。
（2）系统发生短路时，应快速开放保护；（3）外部短路故障切除后紧跟发生振荡，保护不应误动作。
（4）振荡过程中发生短路时，保护应能正确动作。
当发生短路或突然有大负荷切除或投入时，发电机与大系统之间的功角会发生变化，发电机的输出功率就会沿着发电机的功角特性曲线来回摆动，这就是电力系统的振荡。
电力系统振荡的结果有两种：一个是发电机的输出功率和负载能重新在一个点上实现平衡，经过一段时间的振荡后达到稳定。
一个是发电机的输出功率和负载能无法再在任何一个点上实现平衡，从而导致发电机失去同步。
发电机的原动机输入力矩突然变化,如汽轮机调速汽门犯卡又回复动作;系统发生突然短路;大机组或大容量线路突然变化等.通常,短路是引起系统振荡,破坏稳定运行的主要原因.至于振荡引起的结果正如三楼电老鼠说的,有两种:其一发电机能稳定在新的工作点保持同步运行,其二造成发电机失步.预防是多方面的,有继电保护上的要求,如快速切断故障线路;也有运行操作上的要求,如避免使发电机的容量大于被投入空载线路的充电功率,避免发电机带空载线路启动和以全电压向空载线路合闸;也有设计上的考虑,如避免发生发电机的次同步共振.系统振荡有多种：异步、同步、低频异步振荡其明显特征是，系统频率不能保持同一个频率，且所有电气量和机械量波动明显偏离额定值。
继电保护问答题
自动迅速有选择性的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，保证故障部分迅速恢复正常运行。
反应电器元件不正常运行状态，并根据运行维护条件而动作于发出信号或跳闸。
2、电力系统对继电保护的四个基本要求是什么分别对这四个基本要求进行解释正确理解”四性”的统一性和矛盾性.选择性：电力系统发生故障时，保护装饰仅将故障元件切除，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：尽可能快地切除故障灵敏性：在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。
满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏的正确的反映出来。
可靠性：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；而在其他不改动作的情况下，应可靠不动作，即不发生误动作。
继电保护的科学研究设计制造和运行的绝大部分工作是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辩证统一关系而进行的。
3、继电保护装置的组成包括那几个部分各部分的功能是什么测量部分：测量从被保护对象输入的有关电气量进行计算，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，给出“是”“非”“大于”“不大于”等于“0”或“1”性质的一组逻辑符号，从而判断保护是否该启动。
逻辑部分：根据测量部分各输出量大小，性质，输出的状态，出现的顺序或其组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定时候应该使断路器跳闸货发出信号，并将有关命令传给执行部分。
执行部分：根据逻辑部分输出的信号，完成保护装置所担负的任务，如被保护对象故障时，动作与跳闸，不正常运行时，发出信号，正常运行时，不动作等。
4、何谓主保护、后备保护和辅助保护远后备和近后备保护有何区别各有何优、缺点主保护：反映被保护元件本身的故障，并以尽可能短的时限切除故障的保护。
后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护，又分为近后备保护和远后备保护。
辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行时而增设的简单保护。
电力系统继电保护——3.6-3.7电网的距离保护-影响阻抗继电器正确动作的因素
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360
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通过延时可以躲开振荡 对距离保护的影响
2.6 避免系统振荡距离保护误动作的措施 采用在OO’方向上面积小的阻抗继电器 保护安装处远离振荡中心
适当延长保护的动作时间，躲开震荡的影响，缺 点会影响保护的动作速度。
2.7 振荡闭锁回路--振荡和短路的主要区别 振荡时，电流和各点电压的幅值周期性变化；而 短路后，在不计衰减时是不变的 振荡时电流和各点电压幅值的变化速度较慢；而 短路时幅值是突然改变的，变化速度很快 振荡时，各点电流和电压之间的相位关系随振荡 角的变化而改变；而短路时是不变的
护不应该动作；
正常运行时，系统两侧的功角一般小于70度。
2.2 系统振荡研究的假设条件
EM
X M , RM
M N
I
EN
X N , RN
X L , RL
研究电力系统振荡，要做如下的假设：
将所研究的系统，按其电气连接的特点，简化为一个具 有双侧电源的开式网络； 系统振荡时，三相处于对称状态，可只取一相来研究； 振荡时，两侧系统的电势 EM 和EN 幅值相等，相角差用 来表示， 在0~360度之间变化； 系统中各元件的阻抗角相等，用Z k 来表示； Z Z M Z L Z N Zk 震荡过程中，不考虑负荷电流的影响。
故障判断元件和整组复归元件在系统正常运行或 振荡时都不会动作（无负序分量），保护装置的I 段和II段被闭锁，无论阻抗继电器本身是否动作 ，保护都不可能动作跳闸，即不会发生误动。
电力系统发生故障时，故障判断元件立即动作， 动作信号经双稳态触发器SW记忆下来，直至整 组复归。SW输出的信号，又经单稳态触发器DW ，固定输出时间宽度为 的短脉冲，在 时间内若 阻抗判别元件的I段或II段动作，则允许保护无延 时或有延时动作(距离保护III段被自保持)。
电力系统继电保护原理-距离保护的振荡闭锁
M侧：
Zm
U
M
IM
EM IM
IM
ZM
EM
IM
ZM
1
Z e
j
ZM
∵
1- e jδ
= 1-
2 jctgδ
2
∴
Z
=
m
Z∑ (12
jctgδ2
)
-
ZM
=
(
Z∑ 2
- ZM)-
j
Z∑ 2
ctgδ2
7
Z
=
m
Z∑ (12
jctgδ2
)
-ZMΒιβλιοθήκη =(Z∑ 2
- ZM)-
j
Z∑ 2
ctgδ2
jX O’
Zm
N
Z∑ 2
17
3.5.4 振荡过程中再故障的判断
振荡过程中又发生不对称短路，判据：
I2 I0 m I1
振荡过程中又发生三相短路，判据：
U cos：近似为电弧电压，其值一般不会超过6%额
定电压，且与故障距离无关，基本不随时间 变化，振荡时，短时满足；短路时，一直满 足。
0.03p.u. U cos 0.08p.u.
响，但Ⅱ、 Ⅲ段定值较大，振荡时的测量阻抗比较
容易进入其动作区。
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系统振荡时，阻抗继电器是 否误动、误动的时间长短与：
•
保护安装位置
•
保护动作范围
•
动作特性的形状
•
振荡周期长短等有关
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4. 振荡与短路的区别：
①从电流和各点电压的幅值的变化上看：
振荡：作周期性变化 短路： di du 大
dt dt
3.5 距离保护的振荡闭锁
关于系统振荡
问：系统振荡是怎么回事？振荡是由失步引起的吗？对系统来说会有多大的危害？谭程文答：振荡就是发电机与系统电源之间或系统两部分电源之间的功角的摆动现象。
电力系统振荡分同步振荡和异步振荡两种情况：能保持同步而稳定运行的振荡为同步振荡；导致失去同步而不能正常运行的振荡为异步振荡。
当电力系统稳定破坏后，电网内的发电机组将失去同步，转入非同步的运行状态，此时电网将发生异步振荡。
危害：当电网发生振荡时，电网内的发电机不能维持正常运行，电网电流、电压和功率将大幅度波动，严重时使电网解列，造成部分发电厂停电及大量负荷停电。
短路电流、电压是突变的，振荡变化速度较慢，也是周期性的；短路电流、电压之间角度基本不变，而振荡随功角的变化而变化；短路时有负序、零序分量，而振荡没有负序、零序分量。
影响电流、电压和阻抗继电器，会造成误动，也因为振荡不含负序、零序分量，所以采用其来启动振荡闭锁。
（1）系统振荡时，由于两侧电源的夹角在0~360度间变化，线路上的电流、电压作大幅变化；夹角在180度时振荡电流达最大值；振荡过程中电压最低的一点称为振荡中心。
（2）全相振荡时系统保持对称性，系统中不会出现负序和零序分量，只有正序分量；短路时会有负序或零序。
对保护装置来说，要求（1）系统发生振荡时，应可靠闭锁保护，即使是激烈的振荡，闭锁保护也不能开放。
（2）系统发生短路时，应快速开放保护；（3）外部短路故障切除后紧跟发生振荡，保护不应误动作。
（4）振荡过程中发生短路时，保护应能正确动作。
一般指电力系统受到扰动或调节控制的诱发，由本身的电磁特性和机械特性而产生的一种动态过程，表现为电力系统中发电机的转速、并列运行的发电机间的相对角度、系统的频率、母线上的电压、支路中的电流和功率产生波动、偏离正常值，振荡中心的电压有大幅度的跌落。
不衰减和增幅的振荡会破坏电力系统的正常运行，甚至损坏电工设备，导致系统的崩溃。
所以通过分析，掌握电力系统的动态特性，采取措施，预防发生振荡，抑制和消除已发生的振荡，是保证电力系统安全运行的重要内容。
三段式电流保护(通用教材)
模块1 线路相间故障的三段式电流保护 （TYBZ01301001） 模块2 电网相间短路的方向电流保护 （TYBZ01301002） 模块3 电网的接地保护 （TYBZ01301003）
模块1 线路相间故障的三段式电流保护 （TYBZ01301001）
【模块描述】 本模块包含三段式电流保护的 工作原理，保护范围，整定计算，正确接线和 特点分析，通过对上述内容的讲解，分析，掌 握继电保护的概念，三段式电流保护在保护范 围，动作值，动作时间上的配合和正确的接线 方式。达到全面掌握三段式电流保护的目的。
模块2 阻抗继电器的构成原理及应用 （TYBZ01302002）
【模块描述】本模块包括反应相间故障和接地 故障的阻抗继电器的构成原理，正确接线及应 用。通过介绍其测量阻抗，整定阻抗，动作阻 抗等内容，达到深刻理解阻抗继电器的构成的 目的。
阻抗继电器的构成原理
阻抗继电器的工作电压
U I Z U OP m m set
模块5 接地距离保护（TYBZ01302005）
【模块描述】本模块介绍接地故障时的特点和 测量阻抗的大小，影响接地继电器正确动作的 因素和解决方法。通过对上述内容的介绍，达 到深刻理解接地距离保护的目的。
接地距离保护
反应接地故障阻抗继电器的接线方式
1 Z l ( I I I I Z 0 I ) Z l ( I 1 I Z 0 Z1 ) UA 1 1 2 0 0 0 1 A 0 Z1 Z1
模块2 电网相间短路的方向电流保护 （TYBZ01301002）
【模块描述】本模块讨论以电流的方向为判据， 解决两侧电源或单电源环网线路电流保护的选 择性问题。通过问题的提出和解决，达到理解 掌握方向元件的构成，正确动作，正确接线和 整定计算的目的。
电力系统继电保护(电子版)
1、阐述电力系统振荡对距离保护的影响答：(1)阻抗继电器动作特性在复平面上沿OO′方向所占面积越大，则受振荡影响就越大；(2)振荡中心在保护范围内，则保护要受影响即误功，而且越靠近振荡中心受振荡的影响就越大；(3)振荡中心若在保护范围外或保护范围的反方向，则不受影响；(4)若保护动作时限大于系统的振荡周期，则不受振荡的影响。
2、光纤分相差动保护的特点是什么?答：（1）能提高区内短路的灵敏性，同时又能躲过区外短路的不平衡电流；（2）具有更高可靠性；（3）不受电磁干扰。
3、继电保护装置的基本工作原理是什么答：继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。
大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。
①、电力系统运行中的参数（如电流、电压、功率因数角）在正常运行和故障情况时是有明显区别的。
继电保护装置就是利用这些参数的变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理（如发出警告信号或令断路器跳闸等）。
②、继电保护装置的原理框图分析：A、取样单元---它将被保护的电力系统运行中的物理量（参数）经过电气隔离并转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成。
B、比较鉴别单元---包括给定单元，由取样单元来的信号与给定信号比较，以便下一级处理单元发出何种信号。
（正常状态、异常状态或故障状态）比较鉴别单元可由4只电流继电器组成，二只为速断保护，另二只为过电流保护。
电流继电器的整定值即为给定单元，电流继电器的电流线圈则接收取样单元（电流互感器）来的电流信号，当电流信号达到电流整定值时，电流继电器动作，通过其接点向下一级处理单元发出使断路器最终掉闸的信号；若电流信号小于整定值，则电流继电器不动作，传向下级单元的信号也不动作。
继电保护基础知识
第一节继电保护基础知识1．什么是继电保护装置和安全自动装置？答：当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事件时，能自动向值班员发出警告信号，或向所控制的断路器发跳闸指令，以终止事件的发展。
实现这种自动化措施的设备，用于保护电力元件的，称为继电保护装置；用于保护电力系统的，称为电力系统安全自动装置。
2．继电保护在电力系统中的任务是什么？答：(1) 当被保护的电力元件发生故障时，继电保护装置迅速地给距离故障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隔离，最大限度的维护系统稳定，降低元件损坏程度。
(2) 反映电气设备的不正常工作情况，及时发出信号，以便值班人员处理，或由安全自动装置及时调整，恢复系统正常运行。
3．电力系统对继电保护的基本要求是什么？答：继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个要求，具体分述如下：(1) 可靠性。
保护装置的可靠性是指当被保护设备区内发生故障时，保护装置应可靠动作；被保护设备区外发生故障时，保护装置不发生误动作。
(2) 选择性。
保护装置的选择性是指电力系统发生故障时，首先由故障设备的保护切除故障；如故障设备的保护或断路器拒动时，由相邻设备的保护动作，将故障切除。
尽量缩小切除故障的停电范围。
(3) 灵敏性。
保护装置的灵敏性是指保护装置对其动作区内的故障能可靠反映的能力。
一般用灵敏系数来衡量，反映故障时数值参量增加的保护装置的灵敏系数为：Klm=保护区末端金属性短路故障时的最小参量／保护的整定动作值反映故障时数值参量减少的保护装置的灵敏系数为Klm=保护的整定动作值／保护区末端金属性短路故障时的最大参量(4) 速动性。
保护装置的速动性是指保护装置应以允许的尽可能快的速度切除故障，减轻故障对设备损坏程度，提高尽快恢复电力系统稳定运行的能力。
4．什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护？答：主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护线路和设备的保护。
电力系统继电保护原理复习
电力系统继电保护原理1 绪论Δ1、继电保护的作用1）自动、迅速、有选择性的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，而动作于发出信号或跳闸。
Δ2、保护装置的构成的几个环节及其作用答：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。
1）测量比较元件：测量通过被保护的电力元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。
2）逻辑判断元件：根据测量比较元件输出的逻辑信号的性质、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，并将对应的指令传给执行输出部分。
3）执行输出元件：根据逻辑判断部分传来的指令，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。
3、继电保护的分类1）按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、母线保护、电动机保护等。
2）按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等。
3）按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地短路保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。
4）按继电保护装置的实现技术分类：机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护、微机型保护。
5）继电保护测量值与整定值的关系分类：过量保护（测量值﹥整定值）、欠量保护（测量值﹤整定值）6）按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等。
Δ6、对电力系统继电保护的基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性(1)选择性、故障点在区内就动作、在区外不动作。
（2分）(2)速动性、保护的动作速度应尽可能快速。
（2分）(3)灵敏性、在规定的保护范围内，保护装置对故障或不正常运行状态的反应能力。
电力系统的基本知识
电力系统基础知识1、什么是电力系统的稳定性和振荡？答：电力系统正常运行时，原动机向发电机提供的功率始终等于发电机向系统提供的负载消耗功率，当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过度到新的功率平衡状态运行，即谓电力系统稳定。
这是电力系统维持稳定运行的能力，是电力系统同步稳定（简称稳定）研究的课题。
电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定。
静态稳定是指电力系统受到微小的扰动（如负载和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。
暂态稳定性对应于电网受到严重干扰的情况。
系统的各点电压和电流均作往复摆动，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化δ的变化而改变、频率下降等我们通常把这种现象叫电力系统振荡。
2、电力系统振荡和短路之间有什么区别？答：电力系统振荡和短路之间的主要区别是：在振荡期间，系统每个点的电压和电流值来回摆动，而短路时电流、电压值是突变的。
此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时的电流、电压值突变量很大。
振荡期间，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化δ的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的相位是基本不变的。
振荡期间没有零序和负序分量，短路时有零序和负序分量。
3、电力系统振荡时，对继电保护装置有什么影响？那些保护装置不受影响？答：电力系统振荡时，继电保护装置用电流继电器、阻抗继电器有影响。
对电流继电器的影响。
当保护装置的时限大于1.5-2秒时，可以避免振荡而不会误操作。
对阻抗继电器的影响。
I↑U↓保护动作，I↓U↑保护返回。
距离ⅠⅡ该段采用振荡锁定原理，以避免系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。
原则上，不受振荡影响的保护具有相位差保护，和电流差动纵联保护，零序电流保护等。
4、中国电力系统中有几种中性点接地方式？它们对继电保护的要求是什么？答：中国电力系统中性点接地有三种方式：①中性点直接接地方式；②中性点经过消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。
影响阻抗继电器正确动作的因素
式中的 K b 亦称分支系数，其值小于1。 上式表明，由于汲出电流的存在，使变电所A 的距离Ⅱ段的测量阻抗减小，因而其保护 范围扩大，可能导致无选择动作。为此在 整定距离Ⅱ段时引入分支系数来解决这个 问题。同样分支系数应取各种运行方式下 的最小值。
图28 具有分支电流网络
(三)系统振荡的影响 电力系统正常运行时，系统各电源之间 同步运行，各电源电势之间的相角差为常 数。当系统因短路切除太慢或遭受较大冲 击时，并列运行的各电源之间失去同步， 系统发生振荡。系统振荡时，各电源电势 之间的相角差随时间而变化，系统中出现 幅值以一定周期变化的电流，该电流称为 振荡电流。与此同时，系统各点电压的幅 值也随时间变化。 如图29示出了双侧电源辐射形线路振荡 的等效电路及各电流、电压间的相量图。 取电源
E E 取振荡电流的正方向为从电源 流向电源 ，
j E E E ( 1 e ) IOS Z Z
Z Z Z L Z E 是 E 由于 I 产生的，所以它落后 E OS E 的角度即为系统阻抗角 d 。
五、影响阻抗继电器正确动作的因素 如前所述，阻抗测量元件应能正确测量故障 点至保护安装处的阻抗。当故障发生在保 护范围内时，阻抗测量元件的测量阻抗小 于其动作阻抗，即 Z m Z PUj ，继电器动 作； 当故障发生在保护范围外时， Z m Z PUj ， 继电器不动作，从而保证了其动作的选择性。 但实际上，有许多因素影响着阻抗测量元 件的测量阻抗 Z m ，使它增大或减小，从而 使其保护范围缩小或扩大，导致保护的灵 敏性降低甚至失去选择性。
的影响最严重。另外阻抗继电器的整定阻抗 Z S 越小，即保护范围越小，受系统振荡影响 的范围就越小。
第04部分--电力系统振荡对阻抗继电器的影响
二、电力系统振荡对距离保护的影响
2．电力系统振荡时测量阻抗的变化规律 ： 当系统振荡时，可根据振荡电流和母线电压求得阻抗继电器的 测量阻抗为:
ZM U M EM I M Z M EM EM ZM Z ZM IM IM IM EM E N 1 Z ZM 1 e j
O' N
Zm
Z Sm Z
M
Z∑/2-Z m
Zm O
1 Z jZ ctg 2 2
R
当η=1/2，振荡轨迹过原点，即保护安装处就是振荡中心。
当η<1/2 ，振荡轨迹过+jX轴，振荡中心在保护正方向； 当η>1/2 ，振荡轨迹过-jX轴，振荡中心在保护反方向。
圆1在复数平面的反演为圆2，由
于矢量OS2=1/OS1=-5、 OP2=1/OP1=0.46，因此圆 2通过S2和P2两点，也包括原 点在内，直径为S2P2的长度，
约等于5.46。
16
一、复数平面上圆和直线的反演
4．复数分式F的轨迹： F=1/(1-ρe-jδ)
（3）总结以上结果，当ρ取为不同数值时，F端点随δ变化的轨迹
δ变化的轨迹。
14
一、复数平面上圆和直线的反演
4．复数分式F的轨迹：
F=1/(1-ρe-jδ)
（2）当ρ<1时：取ρ=0.8，则F=1/(1-0.8e-jδ) ，(1-0.8e-jδ)的轨迹 是一个原点在圆周以外的圆，其圆心的座标为（ 1,0），圆的半径 为0.8，如图中的圆1所示。 圆1在复数平面的反演为圆2， 由于矢量OS2=1/OS1=5、 OP2=1/OP1=0.56，因此 圆2通过S2和P2两点，直径为
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7距离保护习题
距离保护一、选择题1.距离保护是以距离(A)元件作为基础构成的保护装置。
A ：测量 B)启动 X ：振荡闭锁 ∆：逻辑1、距离保护装置一般由（∆）组成A ：测量部分、启动部分；B ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分； X ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线失压闭锁部分；∆：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线失压闭锁部分、逻辑部分；2、距离保护的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的（B ）A ：大于最大测量阻抗的一个定值B ：最大测量阻抗X ：介于最小测量阻抗与最大测量阻抗之间的一个值 ∆：最小测量阻抗 3．以电压Y 和(Y-IZ)比较相位，可构成(B)。
A ：全阻抗特性的阻抗继电器B ：方向阻抗特性的阻抗继电器X ：电抗特性的阻抗继电器 ∆：带偏移特性的阻抗继电器4．加到阻抗继电器的电压电流的比值是该继电器的(A)。
A ：测量阻抗B ：整定阻抗 X ：动作阻抗5．如果用Z μ表示测量阻抗，Z σετ表示整定阻抗，Z αχτ表示动作阻抗。
线路发生短路，不带偏移的圆特性距离保护动作，则说明(B)。
A ；act set set ,m Z Z Z Z <<B ：act set set ,m Z Z Z Z ≤≤X: act set set ,m Z Z Z Z <≤ ∆: act set set ,m Z Z Z Z ≤≤6．某距离保护的动作方程为90<270J DZ J Z Z Arg Z -<︒，它在阻抗复数平面上的动作特性是以+DZ Z 与坐标原点两点的连线为直径的圆。
特性为以+DZ Z 与坐标原点连线为长轴的透镜的动作方程(δ>0°)是(B)。
．A ：90+<270+J DZ J Z Z Arg Z δδ-<︒ B ：90+<270J DZ J Z Z Arg Z δδ-<︒-X ：90-<270+J DZ J Z Z ArgZ δδ-<︒ ∆：90-<270J DZ J Z Z Arg Z δδ-<︒- 7．模拟型方向阻抗继电器受电网频率变化影响较大的回路是(X)。
总复习大纲
9.发电机保护
1.发电机常见故障及其保护配置 2.纵差动保护的基本原理 原理接线 不平衡电流、动作特性
3.发电机定子接地保护
发电机定子接地时零序分量的特点
发电机定子接地保护的构成原理
4.匝间短路保护的构成原理 5.失磁保护 发电机失磁的危害 发电机失磁后各电气量的变化过程 发电机失磁后机端测量阻抗及其变化轨迹
Z set
全阻抗继电器、方向阻抗继电器 偏移特性的阻抗继电器
3.阻抗继电器的测量阻抗——阻抗继电器的 接线方式 相间距离保护：0°接线方式； 接地距离保护：带零序补偿的接线方式； 4. 方向阻抗继电器
对方向阻抗继电器的要求 方向阻抗继电器死区产生的原因及消除措施： （a）记忆回路（b）引入第三相电压
2. 继电保护的硬件构成
1. 电磁型继电器的动作值、返回值和返回系 数； 2. 微机继电保护硬件系统的构成及各模块的 作用； 3. 微机保护软件的构成和各种算法；
4. 采样定理；
思考题：
• 设采样频率为1000HZ，则采样间隔为 ? 工频每周波采样点数? 前置模拟低通滤波器的最高截止频率?
3. 电网的电流保护
思考题：
1、发电机完全差动保护能否反应匝间短路？变压器 差动保护能否反应匝间短路？为什么？ 2、发电机完全差动保护和变压器差动保护有何异同？ 3、发电机完全差动保护和不完全差动保护有何差别？ 4、发电机纵差动保护能否反应单相接地故障？为什 么 ? 5、发电机单元件横差动保护能否反应相间短路？为什 么？ 6、分析发电机完全差动保护、横差保护、定子接地保 护能够反应那些故障类型？它们是否存在保护“死 区”？ 7、分析发电机失磁之后机端测量阻抗的变化轨迹？
A
QF1
B
《电力系统继电保护》复习资料
（3）解决方法
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2、功率方向继电器
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（1）基本原理
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（2）功率方向继电器的动作方程
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（2）功率方向继电器的动作方程
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(二)功率方向继电器的动作区
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LG-11整流型功率方向继电器
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2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保护。 要求： 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性； 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，但力求动作时限最小； 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择性要求。
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两相三继电器接线方式
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5 两种接线方式的应用
（1）三相星形接线：主要用于发电机、变压器的后备保护，采用电流保护作为大电流接地系统的保护（要求较高的可靠性和灵敏性）；也用于中性点直接接地系统中，作为相间短路和单相接地短路的保护（但不常见）。 （2）两相星形接线：中性点不接地电网或经高阻接地电网中，用于相间短路保护；（注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上：A、C相）。
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构成
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结论
仅靠动作电流值来保证其选择性，保护范围直接受到运行方式变化的影响，一般不能保护线路全长（当线路末端为线路-变压器单元时可以保护全长）；需要根据具体场合选择，一般适用于长线路。 能无延时地（相对而言）保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
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三段式电流保护的接线图举例
系统振荡对距离保护的影响及对策研究
系统振荡对距离保护的影响及对策研究
系统振荡对距离保护的影响及对策研究
汪华
【期刊名称】《电源技术应⽤》
【年(卷),期】2013(000)012
【摘要】本⽂介绍了距离保护的原理以及低频振荡对距离保护的影响，对消除这种影响的⾃适应振荡闭锁原理、常见的误动和拒动问题做了详细说明。
在基于双机系统的模型中，对低频振荡时的阻抗变化范围和阻抗继电器的特性图分析了阻抗继电器的误动范围。
并针对低频振荡和短路故障的区别，给出了⼏种区分算法，并对其中⼀种算法进⾏仿真分析，最后对该⽅法进⾏总结和建议。
【总页数】2页(395-395,407)
【关键词】低频振荡;距离保护;阻抗继电器;偏移⾓;多相补偿
【作者】汪华
【作者单位】⼴州供电局有限公司 510620
【正⽂语种】中⽂
【中图分类】
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电力系统继电保护复习题-新
1绪论1.1填空题1.电力系统继电保护应满足(选择性）（速动性) (灵敏性) （可靠性)四个基本要求.2.电力系统发生故障后，总伴随有电流（增大)电压（减小）线路始端测量阻抗的( 减小）电压与电流之间相位角(变化）。
3.电力系统发生故障时，继电保护装置应（切除故障）,电力系统不正常运行时,继电保护装置一般应（跳闸）。
4.电力系统切除故障时的时间包括（继电保护的动作时间）时间和（断路器跳闸）的时间.5.继电保护灵敏性指其对（其保护范围内）发生故障或不正常工作状态的反应能力。
6.继电保护装置一般由( 测量部分）、（逻辑部分）和( 执行部分）组成.7.继电保护装置的测量部分是由被保护元件的（被保护对象输入有关的电气量）与保护的（已给的整定值）进行比较.1.2选择题1.我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是（ C ）A机电型晶体管型整流型集成电路型微机型B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型2.电力系统最危险的故障（三相短路）3.电力系统短路时最严重的后果是（C ）A电弧使故障设备损坏B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性4.继电保护的灵敏度系数K1m要求（ C ）A K1m〈1B K1m=1C K1m〉1线路保护一般装设两套,它们是(一套为主保护,另一套为后备保护）1.3问答题1.继电保护装置在电力系统中的所起的作用是什么？a.自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,恢复无故障部分正常工作。
b.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.继电保护装置通过那些环节完成预定的保护功能，各环节的作用是什么？(1)测量部分:从被保护对象输入有关的电气量作为保护动作的判据，并与已给的整定值进行比较,判断保护是否动作。
(2)逻辑部分：使保护装置按一定的逻辑关系工作，确定是否应该使断路器跳闸或发出信号,是否延时等.(3)执行部分:完成保护装置所担负的任务。
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第一章绪论1.1引言随着我国的国民经济高速发展，用电负荷的要求越来越高，用户对于电能的质量要求越来越高，对于电能的可靠性提出了更高的要求，所以要求继电保护装置的可靠性，选择性，速动性和灵敏性都有着很高的要求。
在110kv及以上的输电线路中，距离保护占了大多数。
距离保护在保护110kV 输电线路可靠输送电起到重要的作用。
距离保护的核心元件就是阻抗继电器，它的作用是测量保护安装处到输电线路故障点之间的阻抗，这个阻抗也就反映了故障点离保护安装处的距离。
因为输电线路的阻抗不会随着电网运行方式的变化而变化．同时也与短路故障的类型没有关系，所以距离保护相比于电流保护而言更加稳定可靠；距离保护也不会因为重负荷情况下短路时造成灵敏度不足的情况；同时距离保护对于各种复杂的电网结构更好的适应性。
总之，距离保护的性能更为完善。
距离保护中的阻抗继电器是反映距离保护性能的一个硬指标，阻抗继电器测量距离越准确，距离保护装露的性能越好。
本文主要研究输电线路短路与振荡时对阻抗继电器的影响。
1.2 我国阻抗继电器研究现状1.2.1 传统距离保护原理1.2.1.1 直线特性阻抗继电器直线特性阻抗继电器主要有电阻型继电器，电抗型继电器，眼相继电器。
其阻抗特性在阻抗复平面中分别为一直线。
电阻继电器动作与否，只取决于测量阻抗的电阻值，电抗继电器动作与否，只取决于测量阻抗的电抗分量。
直线特性虽然判句简单，但无方向性．而且不能准确反映实际测量的阻抗变化情况，因此单纯利用电阻、电抗值作判别误差很大，在实际应用中效果并不理想。
1.2.1.2 圆特性阻抗继电器圆特性阻抗继电器，有全阻抗圆，方向阻抗圆，偏移阻抗圆是传统继电保护中，应用最为广泛的阻抗继电器。
它实际是把阻抗继电器的动作特性扩大为一个圆，以便继电器的制造和调试，简化继电器的接线。
其中全阻抗圆特性无方向性，方向阻抗圆存在电压死区，偏移阻抗圆特性事前两者的综合。
特性较好，应用较多。
1.2.1.3 四边形特性阻抗继电器四边形特性阻抗继电器是综合了电阻电抗型直线特性，并考虑了阻抗的方向性，是一种较为精确反映故障测量阻抗边界的阻抗继电器，并且具有良好的抗过渡电阻的能力。
在传统继电保护中，因实现因难而很少使用，但随着微机保护的出现。
四边形阻抗特性继电器得到了广泛的应用。
1.2.2 现有阻抗继电器新原理简介现有一些较新的距离保护原理主要是同时利用电流电压量的变化情况，来鉴别故障，进行线路保护，主要有电流自适应保护，工频变化量距离保护。
以及利用行波来鉴别故障的距离保护原理等。
1.2.2.1 电流自适应保护原理自适应电流速断保护是利用在线浏得到的电流电压值，由微机保护装置在线实时计算电流定值，可以免去麻烦的人工整定工作．且能使保护范围显著扩大。
因此在理论上．其速断定值不是常数，是由当前的系统运行方式和故障状态决定．即根据电力系统当前实际运行方式和故障状态实时、自动整定计算，无需人工参与，能使速断定值和保护范围能保持最佳状态。
但实际上，计算电流整定值的过程，引入了电压量，并要求输入被保护线路的阻抗值，即利用在线电压，实时算得的系统综合阻抗值，得到实时电流整定值，而后与在线电流相比较，以判别故障情况。
可以看出其本质上还是距离保护，它同样受到PT断线，过度电阻等因素的影响，而且对系统阻抗的计算算法也较复杂。
1.2.2.2 工频变化量距离保护原理工频变化量距离保护原理，是由我国继电保护专家在80年代率先提出的，主要是利用故障前后电流电压的工频分量的变化量和线路阻抗值的信息来求得补偿电压，并与故障前的电压记忆量进行比较，来实现对故障的判别，对线路进行保护。
从其动作判据上讲，它可以看作是一种本质为距离保护的电压自适应保护，其在双侧电源系统中能严格区分区内外故障，且不受系统振荡的影响，具有自适应能力强，判据简单便于微机实现等优良特性，并且此保护原理在220kV以上高压，超高压电网微机线路保护中已成功运用1.2.2.3 行波距离保护原理行波距离保护原理在20世纪50年代就己被提出，最初主要是利用行波进行故障测距，1983年，P．A．Crossly等人提出了利用相关算法计算行波传播时间进而求得故障距离，通过对故障距离和被保护线路长度的比较决定保护是否动作的行波距离保护方案．即所谓行波测距式距离保护；1989年，我国学者根据输电线路故障行波的特征，提出了行波特征鉴别式距离保护[8]，该保护首先利用行波的特征，判断出故障发生的区间．若判断为正方向区内故障，再进一步计算出故障距离。
早期行波测距式距离保护的主要不足之处在于：1)没有考虑正方向区外故障时保护误动的问题；2)采用相关算法提取与初始正向行波对应的反向行波误差较大，距离计算精度不高；3)由于相关算法的实质是比较两波形的相似性，因而受线路参数的影响较大，当线路为有损或接地电阻较大时，v-、v+波形的相关性降低；4)灵敏度不高，要求v-和v+的信号有足够的能量，以保证能被正确检测。
其后的研究者对行波测距式距离保护方案存在的问题提出了解决的方法，并对这一原理的实现做了进一步的补充，但因其结果不能满足实际要求，最终没有在实际系统中得到应用。
近年来，国内学者将现代电子技术和新兴数学工具用于行波测距，使得测距精度大大提高。
行波测距装置的成功应用无疑为进一步研制行波测距式距离保护打下了良好的基础，为保护的计算精度提供了保证。
目前，已有学者提出了方向行波测践式距离保护，但是依然存在无法区分正方向区内区外故障的问题。
1.3 距离保护构成[1]1.启动元件启动元件的作用是反应系统故障参数或故障分量，判别系统是否已经发生故障。
被保护线路正常运行时，该元件不启动，因此整套保护不投入工作。
当系统发生故障时，它立即启动，使整套保护投入工作。
早期的距离保护，启动元件采用电流继电器或者阻抗继电器，后来采用了灵敏度更高的负序电流元件、负序电流与零序电流复合元件、增量元件等。
2．测量元件测量元件的作用是反应故障点到保护安装处的阻抗(或者距离)，它是距离保护中的核心元件。
测量元件一般是有方向性的。
早期的距离保护装置中的测量元件一般由阻抗继电器来担任，例如，有整流型阻抗继电器、晶体管型阻抗继电器、集成电路型阻抗继电器等。
在微机型距离保护装置中，阻抗测量元件是由软件实现的。
不管是早期的距离保护装置，还是现代的微机距离保护装置，其测量元件测量的都是阻抗，所以它会受系统振荡的影响。
所以，在距离保护中还必须设置振荡闭锁装置，以防止距离保护中的测量元件在系统振荡时动作致使保护误动。
3．振荡闭锁部分在系统发生振荡时，因为不是短路，距离保护部应该动作。
但是振荡时的电压、电流幅值周期性变化，有可能导致距离保护误动。
为了防止距离保护误动，要求该元件精确判断系统振荡，并将保护闭锁。
4．电压回路断线部分电压回路断线时，将会造成保护测量电压的消失，从而可能使距离保护的测量部分出现误判断，这种情况下要求该部分应该将保护闭锁，以防止出现不必要的误动。
5. 配合逻辑部分该部分用来实现距离保护各个部分之间的逻辑配合以及三段式距离保护中各段之间的时限配合。
6. 出口部分出口部分包括跳闸出口和信号出口，在保护动作时接通跳闸回路并发出相应的信号。
第二章几种常见的阻抗继电器动作特性和动作方程阻抗继电器动作区域的形状称为动作特性。
例如动作区域为圆形时，称为圆特性；动作区域为四边形时，称为四边形特性。
动作特性既可以用阻抗复平面上的集合图形来描述，也可以用复数的数学方程来描述，这种方程称为动作特性的方程。
下面是几种常见的阻抗继电器的动作特性和动作方程。
2.1 圆特性阻抗继电器2.1.1 偏移圆特性偏移圆特性的动作区域如图2.1所示，它有两个整定阻抗，即正方向整定阻抗set1Z 和反方向阻抗set2Z ，两整定阻抗对应矢量末端的连线就是特性圆的直径。
特性圆包含坐标原点，圆心位于set1set21+2Z Z （）处，半径为set1set21|+|2Z Z （）。
圆内为动作区，圆外为非动作区。
当测量阻抗正好在圆周上时，阻抗继电器临界动作。
图2.1 偏移圆特性对应该特性的动作方程，可以有两种不同的表达方式：一种是比较两个大小绝对值比较原理表达式；另一种是比较两个量相位的相位比较原理表达式。
分别称它们为绝对值比较动作方程和相位比较方程。
绝对值比较原理：当测量阻抗m Z 落在圆内或者圆周上时，m Z 末端到圆心的距离一定小于或等于半径；而当测量阻抗m Z 落在圆外时，m Z 末端到圆心的距离一定大于圆的半径。
所以动作方程表示为m set1set2set1set211|-+|||22Z Z Z Z Z ≤-（）（） （2.1）相位比较方程：set1Z ，set2Z 是矢量末端的连线，就是特性圆的直径，它将特性圆分成两部分，如图2.2所示。
图2.2 用相位比较法实现的偏移圆特性由图可见，当测量阻抗落在右下部分圆周上任一点时，有set1m m set2arg 90Z Z Z Z ︒-=- （2.2） 当阻抗落在左上部分圆周的圆内任一点时，有set1m m set2arg90Z Z Z Z ︒-=-- （2.3） 当测量阻抗落在圆内任一点时，有set1m m set2-90<arg90Z Z Z Z ︒︒-<- （2.4） 当测量阻抗落在圆外时，有set1m set1m m set2m set2arg 90arg 90Z Z Z Z Z Z Z Z ︒︒--><--或 （2.5） 因此测量元件的动作条件可以表示为set1m m set2-90arg 90Z Z Z Z ︒︒-≤≤- （2.6）式（3.18）就是偏移圆特性阻抗继电器的行为比较动作方程。
使阻抗元件处于临界动作状态对应的阻抗，成为动作阻抗。
用op Z 来表示。
对于具有偏移圆特性的阻抗继电器来说，当测量阻抗m Z 的阻抗角不同时，对应的动作阻抗是不同的。
当测量阻抗m Z 的阻抗角与正向整定阻抗set1Z 的阻抗角相等时，阻抗继电器的动作阻抗最大，正好等于set1Z ，即set1Z =op Z ，此时继电器最为灵敏，所以set1Z 的阻抗角又称为最灵敏角。
最灵敏角是阻抗继电器的一个重要参数，一般取为被保护线路的阻抗角。
当测量阻抗m Z 的阻抗角与反向整定阻抗set2Z 的阻抗角相等时，动作阻抗最为小，正好等于set2Z ，即set2Z =op Z 。
2.1.2 方向圆特性如果令set2Z =0，set1Z =set Z ，则动作特性变化为方向圆特性，动作区域如图2.3所示。
图2.3 方向圆特性 特性圆经过坐标原点处，圆心位于12set Z 处，半径为1||2set Z 。
将set2Z =0，set1Z =set Z 代入式（2.1），可以得到方向圆特性的绝对值比较方程为m 11||||22set set Z Z Z -≤ （2.7）将set2Z =0，set1Z =set Z 代入式（2.6），可以得到方向圆特性的相位比较动作方程为set m m-90arg 90Z Z Z ︒︒-≤≤ （2.8） 与偏移圆特性类似，方向圆特性对于不同的m Z 阻抗角，动作阻抗也是不尽相同的。