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1、1 论述故障分量的特点。论述故障分量的特点。P5答： 故障分量的基本特征为：1）非故障状态下不存在故障分量的电压、电流，故障分量只有在故障状态下才出现。2）故障分量独立于非故障状态，但是仍然受系统运行方式的影响。3）故障点的电压故障分量最大，但系统中性点的电压为零。4）保护安装处的电压故障分量和电流故障分量间的相量关系有保护安装处到系统中性点 的阻抗决定，而且不受系统电势和短路点过渡电阻的影响。5）线路两端故障分量电流之间的相位关系分别由故障点到两侧系统中性点的阻抗决定， 与两侧电势和故障点过渡电阻无关。6）故障点短路支路中只有故障分量存在。7）故障分量是由故障产生的电气量，包括暂态量和稳态量
2、，它们都包含故障的性质、类 型、位置、时间等所有可以利用的信息。2 正序故障分量方向元件的特点。正序故障分量方向元件的特点。答：1）正序故障分量在任何故障下均存在，利用正序故障分量能反映各种短路。 2）正序故障分量电流的大小与故障类型有关，三相短路时最大，单相短路时最小。 3）正序故障分量电压在故障点处最大，在系统中性点处为零。 4）正序故障分量电压和电流的相位关系完全由保护安装处到系统中性点处的正序阻抗决定。5）利用正序故障分量能够独立地正确判断故障方向，无需考虑选相问题。 6) 不存在死区。3 用用相位和幅值关系的选相原理。相位和幅值关系的选相原理。120,I II答：基于序电流故障分量间
3、相位关系和幅值关系的选相原理。一、首先分析在各种故障是的特征：120,I II1）三相短路三相短路时有 02=0,=0II2）两相相间短路（不接地）幅值： 120,=0III相位关系：和故障类型之间的关系如表一所示12arg()II故障相BCCAAB12arg()II18060603）单相接地短路幅值： 120,0III相位关系：和故障类型之间的关系如表二所示02arg()II12arg()II故障相AGBGCG02arg()II012012012arg()II01201204）两相短路接地幅值： 120,0III相位关系：和故障类型之间的关系如表三所示02arg()II12arg()II故障
4、相BCGCAGABG02arg()II012012012arg()II1806060二、由上面的分析可以得到利用相位和幅值关系的选相原理120,I II1）三相短路根据三相短路的特征式 可以判断出三相短路。02=0,=0II2）两相相间短路 根据两相短路的特征式 可以判断出两相相间短路。02=0,0II 3）单相接地短路和两相短路接地根据分析，单相接地短路和两相短路接地故障共有的特征是。020,0II根据前面分析的结论，在单相接地短路和两相短路接地故障下，与故障相的关02arg()II系如表四所示02arg()II0120120故障相AGBGCG故障相BCGCAGABG根据表四可以按照的相位将
5、进行分区 需要一张分区图02arg()II360区的范围为（，） ，包括和故障A6060AGBCG 区的范围为（，） ，包括和故障B60180BGCAG 区的范围为（，） ，包括和故障C18060CGABG 上述每一个分区均包含了某一相的单相接地和某两相的短路接地，为了进一步区分，需要用到的相位。12arg()II4）故障选相对于接地故障，和故障类型之间的关系如表五所示12arg()II区故障A 12arg()IIAG0BCG180区故障B 12arg()IIBG120CAG60区故障C 12arg()IICG120ABG60综上所述，先判别出序电流之间的大小关系，然后对于接地故障根据判别 故
6、02arg()II障所属区域，再根据来判别具体是哪一种故障。12arg()II4 论述微机保护的特点和继电保护的发展趋势。论述微机保护的特点和继电保护的发展趋势。微机保护的特点: 功能由软件实现，稳定可靠 由系统一次的微分方程决定，保护动作性能提高 集多种保护原理于一体，相互配合 硬件研发与软件原理研发独立 保护多重化 原理和软件的可靠性决定了软件的可靠性。继电保护的发展趋势: 计算机化 网络化 智能化 适合电子式电压电流互感器的保护原理 保护 测量 通讯 控制一体化5 论述选相元件在现代保护中的作用。论述选相元件在现代保护中的作用。6 基于故障类型的故障分量提取算法。基于故障类型的故障分量提
7、取算法。P8答：旨在解决 50ms 工频故障分量的提取： 以 a 相为基准 0 2 1 2 211111abcIIIaaIIaaIpa qb rc接地时，c 相接地时，。,;pb qc ra,pc qa rb2）相间短路故障。以 bc 相为例。设 bc 两相短路，有边界条件，假设，则有，1200FFFIII &12CC1200III &。1200UUU &所以有：2290120120 120222 12023()()3 ()jjj bmambmccbIaIaIIaaIeIIeI eIa Ia IIaa II &同理；可以得到故障电压分量为290120120 1201203()3jjj bmam
8、bmccbUaUaUUeUUeU eUa UUIUU & &3）相间短路接地故障。以 bc 相短路接地为例。设 bc 相短路接地，有边界条件，所以有，1200FFFIII&0121200III CCC&，与网架结构有关。1 120 0()CIIIC & 10,C C同理，与网架结构有关。0121200UUU CCC& 1 120 0()CUUUC & 10,C C设故障最初 050ms 内，各相电流故障分量为各相电压故障分量为000, abcIII&可以用故障前后相邻周期值之差求得。又因为000, abcUUU&0000 120,aIIII &0000 120,aUUUU &其中，0000 0
9、() 3 abcIIII &0000 0() 3 abcUUUU &所以有：，由于与序网架结构有关，不发生转移，故障时，000010010011aaIC CIUC CU &10,C C是常数。从而有。10,CeCe000012001200(1)(1)aaIIII IUUUU U & & &4）三相短路故障分量的提取只能用差分法，因为无法提取。200,0,II& 1I&1. 两相接地短路转化为同一点三相短路电流的方法。答：1）三相短路时，有，其中，分别(3)(3)(3)(3)(3)(3)aaHabbHbccHcIIIIIIIII &(3)(3) 1 (3)2(3) 1 (3)(3) 1aabac
10、aIIIaIIa I &,aHbHcHIII&为三相短路时的负荷电流。2） 两相接地短路时，设 bc 相接地，有 （1） ，式中，为(1.1)1 1 120/ /aC EIZZZ& 1C分布系数。三相短路时，有 （2）(3)1 1 1aC EIZ&（3）(3) 12001 (1.1) 111100/ /(2)111(1)1aaZZZZI ZIZZZ Z & &有 bc 相接地的复合序网知：给出复合序网图即，1200ffZ IZI&(1.1) 01 (1.1) 02ffIZZI&因为，所以，可以推出，从而 0 0 02 2 2ffIICIIC &(1.1)(1.1) 000(1.1)(1.1)(
11、1.1) 2221 212fffIC IIC IC ICC &(1.1) 101 (1.1) 002ZIC ZC I& &（4）因为 bc 两相接地时有(1.1)(1.1)(1.1) 1200fffIII&也就是，因此 （5）(1.1)(1.1)(1.1) 0121100III CCC&(1.1)(1.1) 112 (1.1) 00CII CI & &将（5）代入（4）中得 （6）(1.1) 11 (1.1) 02(1)ZI ZI & &将（6）代入（3）中得，从而(3)(1.1) 12 (1.1)(1.1)(1.1) 111 (1.1) 2111 1 (1)aaaaII III I & &
12、&（7） 。(3)(1.1)(1.1) 112aaaIII &就是三相短路电流与两相短路接地电流之间的关系。将（7）代入(3)(1.1)(1.1) 112aaaIII &三相短路电流关系式子中，就可以求得同一点三相短路电流。7 不对称短路电流转化为同一点三相短路电流的方法。不对称短路电流转化为同一点三相短路电流的方法。答：1）三相短路时，有，其中，分别(3)(3)(3)(3)(3)(3)aaHabbHbccHcIIIIIIIII &(3)(3) 1 (3)2(3) 1 (3)(3) 1aabacaIIIaIIa I &,aHbHcHIII&为三相短路时的负荷电流。3） 两相接地短路时，设 bc
13、 相接地，有 （1） ，式中，为(1.1)1 1 120/ /aC EIZZZ& 1C分布系数。三相短路时，有 （2）(3)1 1 1aC EIZ&（3）(3) 12001 (1.1) 111100/ /(2)111(1)1aaZZZZI ZIZZZ Z & &有 bc 相接地的复合序网知：给出复合序网图即，1200ffZ IZI&(1.1) 01 (1.1) 02ffIZZI&因为，所以，可以推出，从而 0 0 02 2 2ffIICIIC &(1.1)(1.1) 000(1.1)(1.1)(1.1) 2221 212fffIC IIC IC ICC &(1.1) 101 (1.1) 002ZIC ZC I& &（4）因为 bc 两相接地时有(1.1)(1.1)(1.1) 1200fffIII&也就是，因此 （5）(1.1)(1.1)(1.1) 0121100III CCC&(1.1)(1.1) 112 (1.1) 00CII CI & &将（5）代入（4）中得 （6）(1.1) 11 (1.1) 02(1)ZI ZI & &将（6）代入（3）中得，从而(3)(1.1) 12 (1.1)(1.1)(1.1) 111 (1.1) 2111 1 (1)aaaaII III I & & &（7） 。(3)(1.1)
