继电保护_4 (1).

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1、考前辅导 继电保护装置：反应电力系统中电气元件发生故障或不 正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种 自动装置。 继电保护装置基本任务： (1) 发生故障时，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受破坏，保证 非故障部分迅速恢复正常运行； (2) 对不正常运行状态，根据运行维护条件，而动作于 发出信号、减负荷或跳闸，且能与自动重合闸相配合。 继电保护的基本原理：正确区分正常运行和故障或不正常运 行状态，当确认被保护设备发生内部故障或不正常运行状态 时，发出跳闸命令或告警信号。 继电保护由三个部分组成：测量部分、逻辑部分和执行 部分。 电力系统继电保护的基

2、本性能应满足四个基本要求：选 择性、速动性、灵敏性、可靠性。 选择性 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。 速动性 短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减轻短路引起 的破坏程度，减小对用户工作的影响，提高电力系统的稳定 性。因此，在发生故障时，应使保护装置能迅速动作切除故 障。 灵敏性 指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力 。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范 围内部故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，以 及短路点是否存在过渡电阻，都能敏锐感觉，正确反应。 保护装置的灵敏性，通常用灵

3、敏系数来衡量，灵敏系数越 大，则保护的灵敏度就越高，反之就越低。 可靠性 指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时， 它不应该拒绝动作，而在其他不属于它应该动作的情况下 ，则不应该误动作。 一、电磁型、晶体管型电流继电器 1电磁型过电流继电器 工作特性： （a）动作特性： ， 过电流继电器动作（触点闭合） （b）返回特性： ， 过电流继电器返回（触点打开） 电流互感器： 将一次系统的大电流准确地变换为适合二次系统使用的 小电流（额定值为1A或5A），以便继电保护装置或仪表 用于测量电流。并将一次、二次设备安全隔离，使高、 低压回路不存在电的联系。 电压互感器： 将一次系统的高电压准确地

4、变换为适合二次系统使用的 低电压（额定值为100V或100/V）。并将一次、二次设 备安全隔离，以保障二次设备和工作人员的安全。 根据线路故障对主、后备保护的要求，线路相间短路的 电流保护有三种： 第一，无时限电流速断保护或无时限电流电压联锁速断 保护(电流 段)； 第二，带时限电流速断保护或带时限电流电压联锁速断 保护（电流段） ； 第三，定时限过电流保护或低电压启动过电流保护（电 流段） 。 系统的最大运行方式：流过该保护装置的短路电 流最大.系统阻抗最小。 系统的最小运行方式：流过该保护装置的短路电 流最小. 系统阻抗最大。 可靠系数，取1.21.3 无时限电流速断保护的灵敏度是通过保护

5、范围的大小 来衡量的，即它所保护的线路长度的百分数来表示。 保护在不同运行方式下和不同短路类型时，保护的灵 敏度即保护范围各不相同。应采用最不利情况下保护 的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围 不小于线路全长的15% 。 带时限电流速断保护(电流段) 限时电流速断保护1的保护范围不应超过保护2的段保护范围 （ 电流段可靠系数 1.11.2 ） 动作时限 （ t0.5s ） 灵敏度校验 电流、段联合工作就可以保证全线路的故障在 0.5秒内予以切除，一般情况下能够满足速动性的 要求，可以作为“主保护”。 定时限过电流保护 整定电流 ： 可靠系数，1.15 1.25 返回系数，0.85 自

6、起动系数，与负荷性质与接线有关，大于1 电流保护第段的动作电流通常比电流保护第段和第 段的动作电流小得多，其灵敏度比电流保护第、段更 高。 两相邻线路电流保护第段动作时间之间相差一个时间 阶段的整定方式称为按阶梯原则整定。 三相星形接线： 广泛应用于发电机、变压器等大型贵重设备的保护中， 因为它能提高保护动作的可靠性和灵敏性。 还应用于中性点直接接地电网中，作为相间短路和单相 接地短路的保护。 两相星形接线： 由于两相星形接线较为简单经济，因此在中性点非直接 接地配电网中（辐射线路较普遍）广泛使用。 相间短路方向继电器的90。接线方式 为了减小和消除死区，相间短路的功率方向测量元件广 泛采用非

7、故障的相间电压作参考量去判别电流的相位， 即90。接线方式。所谓90。接线方式是指系统在三相对 称且功率因数为1的情况下，接入功率方向测量元件的 电流超前所加电压90。的接线方式。 消除死区方法： （1）引进记忆电路的目的是消除 正向出口三相短路的死区； （2）采用 接线的目的是 消除两相短路的死区。 对于过电流保护，计算保护灵敏系数时，应用（ ） 。 （A）三相短路； （B）两相短路； （C）三相或两相短路 都可以。 答案：B 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( ) A可靠 B不可靠 C灵敏 D不灵敏 答案：C 在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保

8、护的（ ） A方向性 B可靠性 C灵敏性 D选择性 答案：D 过电流继电器的动作电流（ ）返回电流。 (A)大于； （B)小于； (C)等于。 答案：A 瞬时电流速断保护的动作电流应大于（ ）。 (A)被保护线路末端短路时的最大短路电流； (B)线路的最大负载电流； (C)相邻下一线路末端短路时的最大短路电流。 答案：A 瞬时电流速断保护的保护范围在（ ）运行方式下最小。 (A)最大； (B)正常； (C)最小。 答案：C 三段式电流保护中,（ ）是主保护。 （A)瞬时电流速断保护；(B)限时电流速断保护； (C)定时限过电流保护。 答案：B 双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（ ） 。

9、 （A）解决选择性； (B)提高灵敏性； (C)提高可靠性 。 答案：A 限时电流速断保护的灵敏系数要求（ ） A大于2 B大于1.31.5 C大于1.2 D大于0.85 答案：B 过电流保护的主要缺点是（ ） A动作时间长 B.可靠性差 C.灵敏性差 D.不 能保护本线路的全长 答案：A 当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑( ) A采用过电流保护 B与下一级过电流保护相配合 C与下一级电流速断保护相配合 D与下一级限时电流 速断保护相配合 答案：D 电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷设备切除。 答案： ( ) 电力系统继电保护装置通常应在保证选择性的前提下,使 其快速动作。

10、答案：( ) 限时电流速断保护必须带时限,才能获得选择性。 答案：（ ) 三段式电流保护中,定时限过电流保护的保护范围最大。 答案： （ ） 越靠近电源处的过电流保护,时限越长。 答案：（ ） 限时电流速断保护可以作线路的主保护 答案： ( ) 限时电流速断保护仅靠动作时限的整定即可保证选择性 答案： （ ） 三段式电流保护中,定时限过电流保护的保护范围最大。 答案： （ ） 越靠近电源处的过电流保护,时限越长。 答案：（ ） 电力系统切除故障的时间包括（）时间和（）的时间。 答案：继电保护动作 断路器跳闸 本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻 下一线路的（）保护的保护范围,故只需带

11、（）延时即 可保证选择性。 答案：瞬时电流速断 05s 为使过电流保护在正常运行时不误动作,其动作电流 应大于（）；为使过电流保护在外部故障切除后能 可靠地返回,其返回电流应大于（）。 答案：最大负荷电流 最大负荷电流 方向过电流保护主要由以下三个元件组成：（）、（）、（）。 答案：电流测量元件 功率方向元件 时间元件 继电保护装置一般是由测量部分、（）和（）组成。 答案：逻辑部分 执行部分 为保证选择性,过电流保护的动作时限应按（）原则整定,越靠 近电源处的保护,时限越（）。 答案：阶梯 长 继电保护的基本任务是什么? 答：(1)当电力系统出现故障时，继电保护装置应快速、有 选择地将故障元件

12、从系统中切除，使故障元件免受损坏， 保证系统其他部分继续运行； (2)当系统出现不正常工作状态时，继电保护应及时反 应，一般发出信号，通知值班人员处理。在无值班人员情 况下，保护装置可作用于减负荷或跳闸。 后备保护的作用是什么?何谓近后备保护和远后备保护? 答：后备保护的作用是电力系统发生故障时，当主保护或断路器拒 动，由后备保护以较长的时间切除故障，从而保证非故障部分继续 运行。 近后备保护是在保护范围内故障主保护拒动时，首先动作的后备保 护。 远后备保护是保护或断路器拒动时，靠近电源侧的相邻线路保护实 现后备作用的保护。 简述瞬时电流速断保护的优缺点。 答：优点：简单可靠、动作迅速。 缺点

13、：不能保护本线路全长，故不能单独使用，另外，保护范 围随运行方式和故障类型而变化。 利用电力系统正常运行和故障时参数的差别,可以构成哪些 不同原理的继电保护? 答：可以构成的继电保护有： (1)反应电流增大而动作的过电流保护； (2)反应电压降低而动作的低电压保护； (3)反应故障点到保护安装处距离的距离保护； (4)线路内部故障时，线路两端电流相位发生变化的差动保 护。 已知：线线路AB(A侧侧)和BC均装有三段式电电流保护护, AB线线路的最大 负负荷电电流分别为别为 120A, 负负荷的自起动动系数均为为1.3；可靠系数 ， ，返回系数 A电电源的系统统阻抗最大，最小分别为别为 20欧，

14、15欧，B 电电源的系统统阻抗最大，最小分别为别为 20欧，15欧，C处处其它参 数如图图。试试决定：线线路AB(A侧侧)各段保护动护动 作电电流及灵敏度 。其中I段电电流保护护只要求校验验最小保护护范围围。 解：1、求瞬时电 流速断保护动 作电流及灵敏度 1.A电源在最大运行方式下, B母线最大三相短路电流 灵敏度校验：lmin%= =45%15 （2）求限时电 流速断保护动 作值和灵敏系数 首先求相邻BC线路B处的I段电流定值 最小分支系数 =1.35 (3)求定时限过电 流保护动 作电流及灵敏度 动作电流为： 近后备灵敏度为： 4.361.5满足要求。 当作为远 后备保护时 ，应采用C变

15、电 站母线两相短路时 流经保护安装处的最小短路电流 分别表示A侧和B侧的系统阻抗，分析知道当 取最大20， 取最小15时，保护安装处的电流最小， 远后备灵敏度为： 1.2满足要求。 距离保护：反应保护安装地点至故障点之间的距离，并根据 距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。 主要元件为距离继电器，可根据其端子上所加的电压和电流 测知保护安装处至故障点间的阻抗值。距离保护保护范围通 常用整定阻抗 的大小来实现。 阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量 短路点到保护安装处之间的距离，并与整定阻抗值进行比较 ，以确定保护是否应该动作。阻抗继电器按其构成方式可分 为单相式和多相补偿式。 单相式圆特性和直线特性阻抗继电器的构成方法有两种：比 幅式阻抗继电器，比相式阻抗继电器。 1全阻抗继电器 2. 方向阻抗继电器 3偏移特性阻抗继电器 4直线特性阻抗继电器 方向阻抗继电器的死区及死区的消除方法 对于方向阻抗继电器，当保护出口短路时，故障线路母线上 的残余电压将降低到零，即