繼電保護(hù)問答題總結(jié)

1、1 距離保護(hù)是利用正常運(yùn)行與短路狀態(tài)間的哪些電氣量的差異構(gòu)成的？答：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)安裝處的電壓接近額定電壓，電流為正常負(fù)荷電流，電壓與電流的比值為負(fù)荷阻抗，其值較大，阻抗角為功率因數(shù)角，數(shù)值較??；電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)安裝處的電壓變?yōu)槟妇€殘余電壓，電流變?yōu)槎搪冯娏?，電壓與電流的比值變?yōu)楸Ｗo(hù)安裝處與短路點(diǎn)之間一段線路的短路阻抗，其值較小，阻抗角為輸電線路的阻抗角，數(shù)值較大，距離保護(hù)就是利用了正常運(yùn)行與短路時(shí)電壓和電流的比值，即測量阻抗之間的差異構(gòu)成的。2 為了切除線路上各種類型的短路，一般配置哪幾種接線方式的距離保護(hù)協(xié)同工作？答：保護(hù)裝置一般只考慮簡單故障，即單相接地短路、兩相接地短

2、路、兩相不接地故障和三相短路故障四種類型的故障。再 110KV 及以上電壓等級的輸電線路上，一般配置保護(hù)接地短路的距離保護(hù)和保護(hù)相間短路的距離保護(hù)。接地距離保護(hù)的接線方式引入“相地”故障環(huán)上的測量電壓、電流，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)單相接地、兩相接地和三相接地短路；相間距離保護(hù)接線方式映入“相相”故障換上的測量電壓、電流，能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)兩相接地短路、兩相不接地短路和三相短路。即對于單線接地短路，只有接地距離保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)；對于兩相不接地短路，只有相間距離保護(hù)接線方式能夠正確反應(yīng)；而對于兩相接地短路及三相短路，兩種接線方式都能夠正確反應(yīng)。為了切除線路上的各種類型的短路，兩種接線方式都需要配置，兩

3、者協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)。由于相間距離保護(hù)接線方式手過渡電阻的影響較小，因此對于兩相接地短路及三相故障，盡管理論上兩種接線方式都能夠反應(yīng)，但一般多為相間距離保護(hù)首先跳閘。3 距離保護(hù)裝置一般由哪幾部分組成？簡述各部分的作用 。答：距離保護(hù)一般由啟動、測量、振蕩閉鎖、電壓回路斷線閉鎖、配合邏輯和出口等幾部分組成，它們的作用分述如下： (1) 啟動部分：用來判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，該部分不動作；而當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，該部分能夠動作。通常情況下，只有啟動部分動作后，才將后續(xù)的測量、邏輯等部分投入工作。 (2) 測量部分：在系統(tǒng)故障的情況下，快速、準(zhǔn)確地測定出故障方向和距離，并與預(yù)先設(shè)定的

4、保護(hù)范圍相比較，區(qū)內(nèi)故障時(shí)給出動作信號，區(qū)外故障時(shí)不動作。 (3) 振蕩閉鎖部分：在電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，距離保護(hù)的測量元件有可能誤動作，振蕩閉鎖元件的作用就是正確區(qū)分振蕩和故障。在系統(tǒng)振蕩的情況下，將保護(hù)閉鎖，即使測量元件動作，也不會出口跳閘；在系統(tǒng)故障的情況下，開放保護(hù)，如果測量元件動作且滿足其他動作條件，則發(fā)出跳閘命令，將故障設(shè)備切除。 (4) 電壓回路斷線部分：電壓回路斷線時(shí)，將會造成保護(hù)測量電壓的消失，從而可能使距離保護(hù)的測量部分出現(xiàn)誤判斷。這種情況下應(yīng)該將保護(hù)閉鎖，以防止出現(xiàn)不必要的誤動。(5) 配合邏輯部分：用來實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)各個部分之間的邏輯配合以及三段式保護(hù)中各段之間的時(shí)限配合。

5、 (6) 出口部分：包括跳閘出口和信號出口，在保護(hù)動作時(shí)接通跳閘回路并發(fā)出相應(yīng)的信號。4 什么是故障環(huán)路？相間短路與接地短路所構(gòu)成的故障環(huán)路的最明顯差別是什么？答：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流流過的通路稱為故障環(huán)路。相間短路與接地短路所構(gòu)成的故障環(huán)路的最明顯差異是：接地短路的故障環(huán)路為“相 -地”故障環(huán)路，即短路電流在故障相與大地之間流通；對于相間短路，故障環(huán)路為“相 -相”故障環(huán)路，即短路電流僅在故障相之間流通，不流向大地。5 阻抗繼電器的絕對值比較動作方程和相位比較動作方程之間的關(guān)系是什么？答：設(shè)絕對值比較式中“”左側(cè)的阻抗記為 ZB，右側(cè)的阻抗記為 ZA，則絕對值比較動作條件的一般表達(dá)

6、式為丨 ZB 丨丨 ZA 丨；設(shè)相位比較式中分子、分母的阻抗分別用ZC 和 ZD 表示，則相位比較動作條件的一般表達(dá)式為 90ZC/ZD 270?？梢缘贸鏊膫€量之間關(guān)系為ZC=ZB+ZAZD=ZB-ZAZB=1/2(ZC+ZD)ZA=1/2(ZC-ZD)6 什么是距離繼電器的參考電壓？其工作電壓作用是什么？選擇參考電壓的原則是什么？答：在相位比較的距離繼電器中，用作相位比較的電壓稱為參考電壓，也叫做極化電壓，例如在相位比較式180-?arg(Uop/Um) 180+ 中，用電壓 U m 判斷 U m 相位是否符合方程式，所以 U m 就稱為參考電壓和極化電壓。選擇參考電壓的原則： 相位不隨故障

7、位置變化、 在出口短路時(shí)不為 0 的電壓量作為比相的參考電壓， 如正序電壓、記憶電壓等。7 以記憶電壓為參考電壓的距離繼電器有什么特點(diǎn)？其初態(tài)特征與穩(wěn)態(tài)特征有何差別？答：以記憶電壓為參考電壓的距離繼電器可消除所有故障的死區(qū)， 尤其是克服出口三相對稱短路時(shí)三相電壓都降為零而失去比較依據(jù)的不足；但其動作特性不能長期保持。處態(tài)特性與穩(wěn)態(tài)特性差別：在傳統(tǒng)的模式距離保護(hù)中，記憶電壓是通過 LC 諧振記憶回路獲得的，由于回路電阻的存在，記憶量是逐漸衰減的，故障一定時(shí)間后，記憶電壓將衰減至故障后的測量電壓。所有記憶回路產(chǎn)生的僅在故障剛剛發(fā)生、記憶尚未消失時(shí)是成立的，因此稱之為處態(tài)特性；數(shù)字式保護(hù)中，記憶電壓

8、就是存放在存儲器中的故障前電壓的采樣值，雖然不存在衰減問題，但故障發(fā)生一定時(shí)間后，電源的電動勢發(fā)生變化，將不再等于故障前的記憶電壓，在用故障前的記憶電壓作為參考電壓，特性也將會發(fā)生變化。所以記憶電壓僅能在故障后的一定時(shí)間內(nèi)使用，例如僅在、段中采用。8 什么是最小精確工作電流和最小精確工作電壓？測量電流或電壓小于最小精工電流或電壓時(shí)會出現(xiàn)什么問題？答：通常情況下，在阻抗繼電器的最靈敏角方向上，繼電器的動作阻抗就等于其整定阻抗，即 Zop=Zset 。但是當(dāng)測量電流較小時(shí)，由于測量誤差、計(jì)算誤差、認(rèn)為設(shè)定動作門檻等因素的影響，會使繼電器的動作阻抗變小，使動作阻抗降為 0.9Zset 對應(yīng)的測量電流

9、，稱為最小精確工作電流，用 Iac.min 表示。當(dāng)測量電流很大時(shí)， 由于互感器飽和、 處理電路飽和、 測量誤差加大等因素的影響， 繼電器的動作阻抗也會減小，使動作阻抗降為 0.9Zset 對應(yīng)的測量電流，稱為最大精確工作電流，用Iac.max 表示。最小精工電流與整定阻抗也會減小，使動作阻抗降為0.9Zset 對應(yīng)的測量電流，稱為最大精確工作電流，用Iac.max 表示。Uac.min 表示。最小精工電流與整定阻抗值的乘積，稱為阻抗繼電器的最小精工電壓，常用當(dāng)測量電流或電壓小于最小精工電流電壓時(shí)， 阻抗繼電器的動作阻抗將降低， 使阻抗繼電器的實(shí)際保護(hù)范圍縮短，可能引起與之配合的其他保護(hù)的非選

10、擇性動作9 什么是電力系統(tǒng)的振蕩？振蕩時(shí)電壓電流有什么特點(diǎn)？阻抗繼電器的測量阻抗如何變化？答：電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)失去同步的現(xiàn)象，稱為電力系統(tǒng)的振蕩；電力系統(tǒng)振蕩時(shí)，系統(tǒng)兩側(cè)等效電動勢間的夾角在0°360 °范圍內(nèi)作周期性變化，從而使系統(tǒng)中各點(diǎn)的電壓、線路電流、距離保護(hù)的測量阻抗也都呈現(xiàn)周期性變化。10 采用故障時(shí)短時(shí)開放的方式為什么能夠?qū)崿F(xiàn)振蕩閉鎖？開放時(shí)間選擇的原則是什么？答： 1、利用電流的負(fù)序、零序分量或突變量，實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖。 2、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，短時(shí)開放距離保護(hù)允許保護(hù)出口跳閘稱為短時(shí)開放。若在開放的時(shí)間內(nèi)，阻抗繼電器動作，說明故障點(diǎn)位于阻抗繼電器的動作范圍之內(nèi)，將

11、故障線路跳開；若在開放的時(shí)間內(nèi)阻抗繼電器未動作，則說明故障不在保護(hù)區(qū)內(nèi)，重新將保護(hù)閉鎖。開放時(shí)間選擇的原則： Tdw 稱為振蕩閉鎖的開放時(shí)間，或稱允許動作時(shí)間，它的選擇要兼顧兩個方面：一是要保證在正向區(qū)內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)I 段有足夠的時(shí)間可靠跳閘，保護(hù)段的測量元件能夠可靠啟動并實(shí)現(xiàn)自保持，因而時(shí)間不能太短，一般不應(yīng)小于0.1s；二是要保證在區(qū)外故障引起振蕩時(shí)，測量阻抗不會在故障后的Tdw 時(shí)間內(nèi)進(jìn)入動作區(qū)，因而時(shí)間又不能太長，一般不應(yīng)大于0.3s。11 什么是距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越？克服穩(wěn)態(tài)超越影響的措施有哪些？答：穩(wěn)態(tài)超越是指在區(qū)外故障期間測量阻抗穩(wěn)定地落入動作區(qū)的動作現(xiàn)象。見圖 3-16（ a ）

12、，A 處的總測量阻抗可能會因下級線路出口處過渡電阻的影響而減小，嚴(yán)重情況下，可能會使測量阻抗落入其段范圍內(nèi)，造成其段誤動作。這種因過渡電阻的存在而導(dǎo)致保護(hù)測量阻抗變小，進(jìn)一步引起保護(hù)誤動作的現(xiàn)象，稱為距離保護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越?？朔€(wěn)態(tài)超越影響的措施是:采用能容許較大的過渡電阻而不至于拒動的測量元件.12 用故障分量構(gòu)成繼電保護(hù)有什么有點(diǎn)？答：工頻故障分量的距離保護(hù)具有如下幾個特點(diǎn)。（ 1）繼電器以電力系統(tǒng)故障引起的故障分量電壓電流為測量信號，不反應(yīng)故障前的負(fù)荷量和系統(tǒng)振蕩，動作性能不受非故障狀態(tài)的影響，無需加振蕩閉鎖。（ 2） 繼電器僅反應(yīng)故障分量的工頻穩(wěn)態(tài)量，不反應(yīng)其暫態(tài)的分量，動作性能較為穩(wěn)定；

13、（ 3）繼電器的動作判據(jù)簡單，因而實(shí)現(xiàn)方便，動作速度較快；（ 4）具有明確的方向性，因而既可以作為距離元件，又可作為方向元件使用；（ 5）繼電器本身具有較好的選相能力。13 縱聯(lián)保護(hù)依據(jù)的最基本原理是什么 ？答：縱聯(lián)保護(hù)包括縱聯(lián)比較式保護(hù)和縱聯(lián)差動保護(hù)兩大類，它是利用線路兩端電氣量在故障與非故障時(shí)、區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障時(shí)的特征差異構(gòu)成保護(hù)的。 縱聯(lián)保護(hù)的基本原理是通過通信設(shè)施將兩側(cè)的保護(hù)裝置聯(lián)系起來， 使每一側(cè)的保護(hù)裝置不僅反應(yīng)其安裝點(diǎn)的電氣量， 而且哈反應(yīng)線路對側(cè)另一保護(hù)安裝處的電氣量。 通過對線路兩側(cè)電氣量的比較和判斷，可以快速、可靠地區(qū)分本線路內(nèi)部任意點(diǎn)的短路與外部短路，達(dá)到有選擇、快速切

14、除全線路短路的目的?？v聯(lián)比較式保護(hù)通過比較線路兩端故障功率方向或故障距離來區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障， 當(dāng)線路兩側(cè)的正方向元件或距離元件都動作時(shí)，判斷為區(qū)內(nèi)故障，保護(hù)立即動作跳閘；當(dāng)任意一側(cè)的正方向元件或距離元件不動作時(shí)，就判斷為區(qū)外故障，兩側(cè)的保護(hù)都不跳閘?？v聯(lián)差動保護(hù)通過直接比較線路兩端的電流或電流相位來判斷是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障， 在線路兩側(cè)均選定電流參考方向由母線指向被保護(hù)線路的情況下，區(qū)外故障時(shí)線路兩側(cè)電流大小相等，相位相反，其相量和或瞬時(shí)值之和都等于零；而在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)電流相位基本一致，其相量和或瞬時(shí)值之和都等于故障點(diǎn)的故障電流，量值很大。所以通過檢測兩側(cè)的電流的相量和或瞬時(shí)值之和

15、，就可以區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，區(qū)內(nèi)故障時(shí)無需任何延時(shí)，立即跳閘；區(qū)外故障，可靠閉鎖兩側(cè)保護(hù)，使之均不動作跳閘。14 縱聯(lián)保護(hù)與階段式保護(hù)的根本差別是什么？答：縱聯(lián)保護(hù)與階段式保護(hù)的根本差別在于，階段式保護(hù)僅檢測、反應(yīng)保護(hù)安裝處一端的電氣量，其無延時(shí)的速動段（即第段）不能保護(hù)全長，只能保護(hù)線路的一部分，另一部分則需要依靠帶有一定延時(shí)的第段來保護(hù)；而縱聯(lián)保護(hù)通過通信聯(lián)系， 同時(shí)反應(yīng)被保護(hù)線路兩端的電氣量， 無需延時(shí)配合就能夠區(qū)分出區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，因而可以實(shí)現(xiàn)線路全長范圍內(nèi)故障的無時(shí)限切除。15 什么是重合閘前加速保護(hù)？答：所謂前加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，靠近電源端保護(hù)無選擇性動作，然后進(jìn)行

16、重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再有選擇性的切除故障。16 什么是重合閘后加速保護(hù)？答：所謂后加速就是當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性的動作，然后進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動作瞬時(shí)切除故障，而與第一次動作是否帶有時(shí)限無關(guān)。17 變壓器可能發(fā)生哪些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)？它們與線路相比有何異同？答：變壓器故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障， 油箱外得故障主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有變壓器外部短路引起的過電流、 負(fù)荷長時(shí)間超過額定容量引起

17、的過負(fù)荷、 風(fēng)扇故障或漏油等原因引起的冷卻能力下降等。此外，對于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過電壓， 威脅變壓的絕緣；大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常工況下會使變壓器過勵磁，引起鐵芯和其他金屬構(gòu)件的過熱。油箱外故障與線路的故障基本相同， 都包括單相接地故障、 兩相接地故障、 兩相不接地故障和三相故障幾種形式，故障時(shí)也都會出現(xiàn)電壓降低、 電流增大等現(xiàn)象。 油箱內(nèi)故障要比線路故障復(fù)雜， 除了包括相間故障和接地故障外，還包括匝間故障、鐵芯故障等，電氣量變化的特點(diǎn)也較為復(fù)雜。18 關(guān)于變壓器縱差保護(hù)中的不平衡電流與差動電流在概念上有何區(qū)別與聯(lián)系？引起差動電流

18、的原因 。答：差動電流指被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)，構(gòu)成差動保護(hù)的各電流互感器的二次電流之和（各電流互感器的參考方向均指向被保護(hù)設(shè)備時(shí)） 。不平衡電流指在正常及外部故障情況下，由于測量誤差或者變壓器結(jié)構(gòu)、參數(shù)引起的流過差動回路電流。19 對比變壓器過電流保護(hù)和線路過電流保護(hù)的整定原則的區(qū)別在哪里？答：線路的過電流保護(hù)為保證在正常情況下各條線路上的過電流保護(hù)絕對不動作， 顯然保護(hù)裝置的啟動電流必須大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流 I L.max ；同時(shí)還必須考慮到外部故障切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷自啟動電流作用下保護(hù)裝置必須能夠返回，其返回電流應(yīng)大于負(fù)荷自啟動電流，一般考慮后一種情況整定。變壓器過電流保護(hù)： (1) 對并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺最大容量變壓器時(shí)，在其他變壓器中出現(xiàn)的過負(fù)荷。當(dāng)各臺變壓器容量相同時(shí)，按負(fù)荷在剩余的變壓器中平均分配計(jì)算，有 I L.max=(n/n-1)I N 式中， n 為并列運(yùn)行變壓器的可能最少臺數(shù)； I N 為每臺變壓器的額定電流。 (2) 對降壓變壓器，應(yīng)考慮電動機(jī)自啟動時(shí)的最大電流，即 IL.max=KssIL.max 式中， IL.max 為正常時(shí)的最大負(fù)荷電流（一般為變壓器的額定電流） ； Kss為綜合負(fù)荷的自啟動系數(shù)。 對于 110KV 的降壓變電所， 低壓 610KV 側(cè)取 Kss=1.52.5 ；中壓 35KV 側(cè)取 Kss=1.52 。按上