第2章 电网的电流保护复习思考题

第2章电网的电流保护
1.什么是保护整定的最大系统运方？
短路电流最大的运行方式，为保护整定的最大系统运方，即电源（发电机）投入数量最多、系统阻抗最小的情况。

2.三段式电流整定计算中如何选择系统运方及短路类型？
对于Ⅰ段来说，考虑短路电流最大的情况，即最大系统运方、三相短路。

对于Ⅱ段，整定时与下线Ⅰ段保护配合；校验灵敏度时考虑短路电流最小的情况，即最小系统运方、两相短路。

对于Ⅲ段，整定时考虑负荷电流最大的情况；校验灵敏度时考虑短路电流最小的情况，即最小系统运方、两相短路。

3.什么是继电保护的保护区？
在保护区内发生故障时，短路电流大于动作电流，保护能够动作。

发生故障时，继电保护能够动作的区域称为继电保护的保护区或保护范围。

4.整定电流不变的情况下，短路电流增大，电流保护的保护区如何变化？
短路电流水平提高，电流保护的保护区将增大。

5.说明灵敏度校验的意义。

灵敏度校验的意义是检验继电保护在考虑TA、保护装置合理误差情况下，对指定区域故障的反应能力。

6.说明可靠系数、自起动系数、灵敏度系数的含义。

可靠系数，整定时考虑TA、保护装置合理误差，对于电流保护来说，大于1。

自起动系数，考虑外部故障切除情况下、电动机负荷的自起动电流比正常负荷电流大的问题。

灵敏度系数，可以理解为继电保护在指定故障点对故障的反应能力，灵敏度系数大于规定值，表明在这一点故障，继电保护可以动作；同一个故障点，继电保护灵敏度系数越高，表明保护的灵敏性好。

7.单侧电源线路继电保护是否需要具有方向性？
不需要，双电源线路才考虑采用方向元件将保护分为2组单电源保护。

8.LG-11型功率方向继电器，内角α＝300，以电流为参考方向画出继电器的动作特性，
标明动作区、最灵敏线、灵敏角。

9.系统正常运行时功率方向继电器动作是否属于误动？
不属于。

系统正常运行时，位于送电侧的功率方向元件是可以动作的；但此时电流为正常负荷电流，电流元件并不会动作，电流方向保护不会动作。

10.功率方向继电器的死区在线路的首端还是末端？功率方向继电器记忆时间是否需要长
于0.5秒以保证Ⅱ段可靠动作？
电压死区在线路的首端（保护出口），这段属于Ⅰ段保护的保护区，“记忆”只需要满足Ⅰ段保护能够动作即可，一般为70ms，不需要保证Ⅱ段保护动作。

11.下图所示方向电流保护接线是否满足按相起动原则？分析此接线保护能否正确动作。

习题11图
不满足。

例如，当发生反向BC相短路时，如果保护位于送电测，A相方向元件会动作；
A相方向元件KW A、B相电流元件KA B或C相电流元件KA C可以沟通回路跳闸。

12.电网中变压器中性点接地原则是什么？
变压器中性点接地方式的选择原则如下：
（1）中间变电所母线有穿越电流或变压器低压侧有电源，因此至少要有一台变压器中性点接地，以防止由于接地短路引起的过电压。

（2）电厂并列运行的变压器，应将部分变压器的中性点接地。

这样，当一台中性点接地的变压器由于检修或其它原因切除时，将另一台变压器中性点接地，以保持系统零序电流的大小和分布不变。

（3）终端变电所变压器低压侧无电源，为提高零序保护的灵敏性，变压器应不接地运行。

（4）对于双母线按固定连接方式运行的变电所，每组母线上至少应有一台变压器中性点直接接地。

这样，当母联开关断开后，每组母线上仍然保留一台中性点直接接地的变压器。

（5）变压器中性点绝缘水平较低时，中性点必须接地。

13.在中性点直接接地电网中发生接地短路时，零序电压和零序电流有何特点？
a.故障点处的零序电压最高，离故障点越远, 零序电压越低，变压器中点处的零序电
压降为零。

零序电压由故障点到接地中性点，按线性分布。

b.零序电流的大小和分布，主要取决于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零
序阻抗及其所处位置，亦即决定于中性点接地变压器的数目和分布。

c.零序电流仅在中性点接地的电网中流通。

d.正方向故障时，保护安装处母线零序电压与零序电流的相位关系，取决于母线背后
元件的零序阻抗（一般为），而与被保护线路的零序阻抗和故障点的位置无关。

f.在线路正方向故障时，零序功率由故障线路流向母线（通常以母线流向线路的功率
为正。

14.通过哪些方法可以获取零序电流和零序电压？为何会产生不平衡电流？
零序电流：
可以在三相完全星形接线的N 线上装设零序电流测量元件；也可以在微机保护内部，通过对三相电流求和获得；非自耦变的变压器的中性点接地线上装设TA ，亦能得到零序电流；三相电缆也可以使用专用的零序电流互感器获得零序电流。

零序电流由三相电流合成时，3相电流互感器之间的误差差异（励磁特性不一致）会产生不平衡电流；零序电流互感器中三相导线几何位置不对称，亦会产生不平衡电流。

零序电压：
可以采用电压互感器的“开口三角形“绕组获得；也可以在微机保护内部，通过对三相对地电压求和获得。

15. 零序电流保护不反应电网的正常负荷、全相振荡和相间短路，对吗？
是的，正常负荷电流三相对称，无零序分量；全相振荡（第3章距离保护中有详细介绍），振荡电流的幅值周期性变化，但三相对称，无零序分量；相间短路时电流为故障电流，但没有零序分量。

16. 零序电流保护I 段为何分为灵敏I 段与不灵敏I 段，非全相运行时哪种零序I 段保护
需要闭锁？
显然灵敏I 段当线路非全相运行时，可能误动，非全相运行时应当闭锁；此时由不灵敏I 段保护应付等待重合期间健全相又发生转换性故障。

17. 引入零序方向电流保护的TV 单相断线时，保护的动作行为如何？
二次电压不正确，将导致零序方向元件误动，此时应闭锁继电保护。

18. 在中性点直接接地电网中为什么不用三相相间电流保护兼作接地保护，而要单独采用
零序电流保护？
在中性点直接接地电网中，发生单相接地故障时，有故障电流；但目前我国电力系统
100/k ∑∑=x x 一般为3，(3)k (1)
k I I <，发生单相接地故障时保护区较短；对于架空
线路，单相接地故障占故障90%以上，有必要针对接地故障特点设置专门的接地故障保护。

19.在中性点非直接接地电网中发生接地短路时，零序电压和零序电流有何特点？
在中性点非直接接地电网中发生接地短路时，健全相对地电压升高，零序电压为额定相电压的3倍，且整个电压系统内各处的零序电压几乎相等。

在中性点非直接接地电网中发生接地短路时，没有短路电流回路，并没有短路电流，此时线路及接地点会有零序性质的电容电流。

20.在中性点非直接接地电网中，为什么单相接地短路时多数情况下保护装置只是发告警
信号，而不动作于跳闸？
在中性点非直接接地电网中发生接地短路时，没有短路电流回路，并没有短路电流，电力系统处于异常运行方式，不需要保护跳闸、切除线路。

所以保护可以发出信号，由运行人员进行人工处理，1-2小时后线路停电检修。