继电保护原理复习总结

1、继电保护的基本任务是什么?

答：(1)自动、迅速、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损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； ● 对继电保护的基本要求？ 答：（1）选择性：仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，保证系统中非故障部分的正常工作。（2）速动性：保护装置能迅速动作切除故障。（3）灵敏性：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。（4）可靠性：指对于该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时它不拒动，而在任何其它该保护不应动作的情况下，则不应误动。 ● 什么是纵联电流相位保护的闭锁角？那些因素决

定闭锁角的大小？

答：为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动，需要分析区外短路时两侧收到的高频电流之间不连续的最大时间间隔，并加以闭锁。这一时间间隔所对应的工频相角差就为闭锁角。影响因素：电流互感器的角误差、保护装置中滤序器及受发信操作回路的角度误差、高频信号在线路上传输所引起的延迟等。

● 在继电保护中对方向继电器的基本要求是什么，对

于相间短路的功率方向继电器，写出其动作方程，画出其动作特性？ 答：（1）具有明确的方向性；（2）故障时继电器的动作有足够的灵敏度。

︒0接线时动作方程为

90arg 90-≥≥-J

j J I e U

m l ϕ，动

作特性如图（a ）所示；

︒90接线时动作方程为 90arg 90)90(-≥≥-J

j J I e

U d ϕ，

动作特性如图（b ）所示；

●

（a）按（2－34）式构成； （b）按（2－37）式构成

1

+j

+0

1

+j

+0

动

作

区

不

动

作 区

m l ϕm

l ϕ（a）（b）

动

作

区

简述高频闭锁方向保护的工作原理。

答：高频闭锁方向保护是通过高频通道间接比较被保护线路两侧的功率方向，以判别是被保护范围内部故障还是外部故障。

● 相继动作:由于信号的间断，间断角接近180度，

因此，M 端的保护即可立即动作跳闸。保护装置的这种工作情况—————即必须一端的保护先动作跳闸以后，另一端的保护才能动作跳闸，称之为“相继动作”

● 简述相差高频保护的工作原理。 答：相差高频保护的工作原理：比较两端短路电流相位，采用高频通道经常无电流方式构成保护时，规定两端在电流波形正半周或负半周发高频信号。内部故障时，两端电流同相位，收到的高频信号间断，不进行保护闭锁；当外部故障时，两端电流相位相反，收到的高频信号连续，闭锁保护。

● 相差高频保护为什么用负序电流：当内部不对称短

路时，由于利用了负序分量的电流就可以大大改善保护的工作条件，提高保护的灵敏性。

● 11、什么叫重合闸前加速保护和后加速保护？ 答：发生故障时，最靠近电源端的断路器先无选择性地将故障切除，然后利用重合闸重合予以纠正保护无选择性动作的配合方式，即为重合闸前加速。

所谓重合闸后加速保护就是当线路第一次故障时保护有选择性动作，然后进行重合，如果重合于永久性故障，则断路器合闸后再加速保护动作，瞬时切除故障。 ● 12、什么是重合闸后加速保护？主要适用于什么场

合？

答：重合闸后加速保护就是当第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。

重合闸后加速保护应用于35kv 以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。

● 13、重合闸动作顺序？ 先跳故障相 延时重合单

相 后加速跳三相

● 14、在变压器纵差动保护中防止励磁涌流影响的方

法有采用具有速饱和铁心的差动继电器、鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别和利用二次谐波制动三种。

● 15、试述变压器的故障类型、不正常运行状态及相

应的保护方式；

答：故障类型错误！未找到引用源。 不正常运行状态：

外部故障引起的过电流；负荷过时间超过额定容量引起的过负荷；风扇故障或漏油。 保护措施：

反应油箱外部故障：纵联差动保护和电流速断保护 反应油箱内部故障：瓦斯保护

反应外部相间短路故障的后备保护：

过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起的 过电流保护

反应外部接地短路故障的后备保护： 零序电流保护（中性点接地）、零序过电压保护和间隙 零序电流保护（中性点不接地） 此外，还有过负荷保护、过励磁保护、其他非电量保护。 ● 励磁涌流是在什么情况下产生的？有何特点？变

压器差动保护中怎样克服励磁涌流的影响？

答：当变压器空载投入或外部故障切除后恢复电压时，即可能出现数值很大的励磁电流，即励磁涌流。

励磁涌流的特点：

1、含有大量非周期分量，使涌流波形偏于时间轴的一侧；

2、包含大量高次谐波，其中以二次谐波为主；

3、波形出现间断，铁心饱和度越高，涌流越大，间断角越大。产生的原因是:变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。

克服措施：

1）在差流回路中接入具有速饱和特性的中间变流器2）二次谐波判别方法

3）间断角原理识别励磁涌流

4）利用波形对称原理

●变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有

哪些？它们分别利用了励磁涌流的那些特点？

答：①采用速饱和中间变流器；利用励磁涌流中含有大量的非周期分量的特点；②二次谐波制动的方法；利用励磁涌流中含有大量二次谐波分量的特点；③鉴别波形间断角的方法；利用励磁涌流的波形会出现间断角的特点。

2、变压器差动保护产生不平衡电流的原因有哪些?与哪些因素有关？

答：1、由变压器两侧电流相位不同而产生；2、由两侧电流互感器的误差引起；3．由计算边比与实际变比不同而产生；4．带负荷调变压器的分接头产生

●8.分析发电机纵差动保护和横差动保护的作用，两

者保护的范围？

答：发电机纵差动保护是反应发电机内部相间短路的主保护，能快速而灵敏地切除保护范围内部相间短路故障，同时又保证在正常运行及外部故障时动作的选择性和工作的可靠性。

横差动保护适用与具有多分支的定子绕组且由两个中性点引出端子的发电机，能反应定子绕组匝间短路、分支线棒开焊及机内绕组相间短路。

●说明发电机单继电器式横差保护的基本原理？

答：只用一个电流互感器装于发电机两组星形中性点的联线上，把一半绕组的三相电流之和与另一半绕

组中的三相电流之和进行比较。当发生各种匝间

短路时，在中性点的联线上就会有环流流过，这

时电流继电器动作，由于只用一个电流互感器，

没有互感器误差所产生的不平衡电流，因而其启

动电流较小，灵敏度较高。

●发电机的故障类型、不正常运行状态及相应的保护

方式有哪些？

答：发电机的故障类型：

1）定子绕组相间短路（保护：完全纵联差动和不完全纵联差动保护）2）定子绕组一相的匝间短路（保护：完全横差动和不完全横差动保护）

3）定子绕组单相接地（保护：单相接地保护）

4）转子绕组一点接地或两点接地（励磁回路接地保护）5）转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消失（低励磁和失磁保护）

不正常运行状态：

1）外部短路引起的定子绕组过电流（定子绕组过电流保护）

2）负荷超过额定而引起的三相对称过负荷（过负荷保护）

3）外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过负荷（负序电流保护）

4）突然甩负荷而引起的定子绕组过电压（定子绕组过电压保护）

5）励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷（过负荷保护）

6）汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率（逆功率保护）

●检无压，检同期合闸方式

（1）检无压侧，同时投入同步检定继电器，检同期侧，无电压检定绝对不允许同时投入，两侧的投入方式可以利用连结片定期轮换，先重合检无压侧，再重合检同期侧

（2）对于瞬时性故障，两侧保护动作、断路器断开，线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合，重合成功另一侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件在进行重合，恢复正常供电。

（3）对于永久性故障，两侧保护动作，断路器断开，线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合，重合不成功，保护再次动作，跳开断路器不在重合，另一侧检同期重合闸不起动。

●结合下图说明，为什么要在一侧同时投入检查同步

和检查无电压的重合闸，而另一侧只投入检查同步

重合闸？两侧重合闸的方式要定期交换，为什么？

答：在正常工作情况下，M侧可能由于某原因误跳闸，由于N侧并未动作，线路上仍有电压，无法进行重合。为此，在检无压侧M也同时投入同期检定继电器KY，如遇到上述情况，则同期检定继电器KY就能够起作用，当符合同期条件时，即可将误跳闸的断路器重新投入；在检定同期N侧，绝对不允许同时投入无压检定继电器，以防止非同期重合闸。

3、功率方向判别元件实质上是在判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候要求它动作最灵敏？