高压电网继电保护试卷及答案解析
高压电网继电保护试卷(A)
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一、填空题（每空1分，共15分）
1. 距离保护由启动元件、距离元件、时间元件、振荡闭锁部分和电压回路断线闭锁部分组成。
2. 按照保护动作原理和两侧说交换的信息内容的不同，可以将输电线路纵联保护分为两类，即为方向比较式纵联保护和电流差动式纵联保护。
3. 纵联保护通过通道交换的逻辑信号，根据其在纵联保护中所起的作用，可分为闭锁信号、允许信号和跳闸信号。
4. 为了使自动重合闸装置具有多种性能，并且使用灵活方便，系统中通过切换方式能实现四种运行方式，即为：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和停用。
5. 自动重合闸与继电保护的配合方式有两种，简称为“前加速”和“后加速”。
6. 在电流差动式纵联保护中，若均规定流过两端保护的电流由母线流向被保护线路的方向为各自的正方向，则以两端电流的相量和作为继电器的差动电流，以两端电流的相量差作为继电器的制动电流。
7. 目前构成纵联保护通道的类型有电力线载波通道、光纤通道、微波通道、导引线通道四种。
二、判断题（每题1分，共15分）
1.（√）全阻抗继电器动作没有方向性。
2.（×）当测量阻抗Zm落入第Ⅲ象限时，全阻抗继电器不可能动作。
3.（√）偏移特性阻抗继电器的偏移度不宜过大，否则与反方向的保护不好配合。
4.（√）阻抗继电器的动作阻抗与流过继电器的电流的大小无关。
5.（√）BC两相短路时，接U AB和I A-I B以及接U CA和I C-I A的阻抗继电器测量阻抗将偏大。
6.（×）故障点过渡电阻一般使测量阻抗偏小，保护范围缩小。
7.（×）助增电流使距离保护Ⅱ段测量阻抗偏大，保护范围扩大。
8.（√）系统振荡时距离保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段均有可能误动。
9.（√）若CSC-101B/102B装置同时投入两种以上重合闸方式，则报“重合闸压板异常”。
10.（×）自动重合闸本身可以判断故障是瞬时性的，还是永久性的。
11.（√）对于电流互感器，当系统—次电流从极性端子流入时，二次电流从极性端子流出。
12.（√）具有比率制动特性的纵联电流差动保护，能够在内部故障时尽可能提高灵敏度，而在正常运行及外部故障时尽可能提高可靠性。
13.（√）为了克服电容电流的影响，常采用电容电流补偿措施来提高纵联保护的灵敏度。
14.（√）闭锁式方向纵联保护的继电部分主要由启动元件和方向元件组成。
15.（×）电流差动式纵联保护将本侧信号由通道以逻辑量的形式传输到对侧。
三、选择题（每题2分，共20分）
1. 三种圆特性的阻抗继电器中，（方向圆阻抗继电器）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向。
（A）全阻抗继电器（B）方向圆阻抗继电器
（C）偏移圆阻抗继电器（D）所有阻抗继电器
2. 采用0度接线方式的阻抗继电器，当U k为U AB时，I k应为（I A—I B）
（A）I A—I B（B）I B—I C
（C）I C—I A （D）I B—I A
3. 故障点过渡电阻对距离保护正确动作（对短线路的影响大）。
（A）对长线路的影响大（B）对短线路的影响大
（C）对长、短线路的影响一样大（D）对长、短线路均无任何影响
4. 距离保护第Ⅲ段不加振荡闭锁是因为（第Ⅲ段带较长延时，可躲过振荡）
（A）第Ⅲ段的测量元件不受系统振荡的影响（B）第Ⅲ段带较长延时，可躲过振荡（C）允许第Ⅲ段在系统振荡时误动（D）允许第Ⅲ段在系统振荡时拒动
5. 闭锁式方向纵联保护中，收不到闭锁信号的充分条件是（两侧保护均停发闭锁信号）（A）本侧保护停发闭锁信号（B）对侧保护停发闭锁信号
（C）两侧保护均停发闭锁信号（D）两侧保护均不停发闭锁信号
6. 快速切除线路任意故障的主保护是（纵联差动保护）。
（A）距离保护（B）纵联差动保护（C）零序电流保护（D）电流速断保护
7. 允许式方向纵联保护中，跳闸的充分条件是本侧保护动作并且（收到对侧允许信号）（A）收到对侧允许信号（B）收到本侧允许信号
（C）停发对侧允许信号（D）停发本侧允许信号
8. 在高频保护中，要使高频信号电流只限于本线路内，所用的设备是（阻波器）
（A）耦合电容器（B）连接滤波器（C）高频电缆（D）阻波器
9. 为实现单相重合闸，目前微机保护装置中常用（相电流差突变量）选相元件。
（A）相电流（B）相电压
（C）相电流差突变量（D）阻抗
10. 有一方向阻抗继电器，其整定阻抗1060
Z=∠?Ω，若某一种运行情况下的测量阻抗
set
7.530
Z=∠?Ω，则该继电器处于（动作）状态.
m
（A）动作（B）非动作
（C）临界动作（D）不确定
四、名词解释（每题5分，共10分）
1.距离保护：
答：反应故障点到保护安装处的距离，并根据距离的远近确定动作时间的—种保护。
2.光纤纵联保护：
答：利用光纤通道来传送输线路两端比较信号的继电保护。
五、问答题（每题5分，共20分）
1.影响距离保护正确动作的因素有哪些？
答：影响距离保护正确动作的因素有：短路点的过渡电阻，电力系统振荡，保护安装处与故
障点之间的分支电路，电流互感器、电压互感器的误差，电压互感器二次回路断线和高压输电线路中的串联补偿电容。
2.闭锁式纵联保护跳闸的必要条件是什么？ 答：（1）启动元件高值动作； （2）反向元件不动作；
（3）至少收到过8ms 闭锁信号； （4）正方向元件动作； （5）收不到闭锁信号；
3.高频阻波器的工作原理是什么？
答：高频阻波器是防止高频信号向母线方向分流的设备。它是由电感和电容组成的并联谐振回路，调谐在所选用的载波频率，因而对高频载波电流呈现的阻抗很大，防止了高频信号的外流，对工频电流呈现的阻抗很小，不影响工频电力的传输。
4.自动重合闸是当动作跳闸后，将断路器按需要自动合闸投入，从而恢复线路送电，其作用是什么？
答：（1）对于暂时性故障，可迅速恢复供电，从而提高供电的可靠性；
（2）对于两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量； （3）可以纠正由于断路器或继电保护误动引起的误跳闸。
六、计算题（共20分）
在如图所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护I 、II 、III 段进行整定计算。已知线路AB 的最大负荷电流.max 0.4D I kA =、功率因数角20D ?=?，
各线路每公里阻抗0.3/l z km =Ω，阻抗角80l ?=?，可靠系数0.85I rel K =、0.8II
rel K =、
1.2rel K =，返回系数 1.15re K =，电动机自启动系数
2.0ss K =，正常时母线最低工作电压.min 0.9L N U U =，（取110N U kV =）。（20分）
B
C
答：1）线路1-2的正序阻抗：)(12403.02121Ω=?==--L z Z l 线路3-4、5-6的正序阻抗：5634340.38024()l Z Z z L ---===?=Ω 2）距离I 段的整定：
（1）整定阻抗：.1120.851210.2()I I
set rel Z K Z -==?=Ω （2）动作时间： 10I
t s =
3）距离II 段的整定：
（1）整定阻抗：.3340.852420.4()I I
set rel Z K Z -==?=Ω
10.15
0.5752
I bra K +=
= .112.3()0.8(120.57520.4)18.984()II II I I set rel bra set Z K Z K Z -=+=?+?=Ω
（2）灵敏度校验：
.1.1
1218.984 1.582 1.2512
II II set sen Z K
Z -===> 故满足要求。
（3）动作时间：10.5II
t s =
4）距离III 段的整定 （1
）整定阻抗：.min .min .max 142.894()L L D U Z I =
==Ω .min .1142.894
103.546()cos() 1.2 1.15 2.0cos(8020)
III
L set rel ss re l D Z Z K K K ??=
==Ω-????-?
（2）灵敏度校验：
a)本线路目睹按短路时的灵敏度系数：.1.1(1)
12103.5468.629 1.512
III III
set sen Z K Z -===> 故满足要求。
b)相邻元件末端短路时的灵敏度系数：.1
.1(2)
123456103.546 4.314 1.5//1212
III III set sen Z K
Z Z Z ---===>++
故满足要求。
（3）动作时间：
172120.52()
III III
t t t s =+?=+?=
智能电网继电保护技术探讨 蔡立保
智能电网继电保护技术探讨蔡立保 发表时间：2019-01-16T10:04:45.770Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：蔡立保 [导读] 摘要：继电保护在电力系统中的重要性不言而喻，随着我国智能电网建设的快速发展，给电力系统的继电保护带来越来越多的挑战，因此，对智能电网继电保护的研究具有重要的现实意义。 （国网河北省电力公司沧州供电公司河北沧州 061000） 摘要：继电保护在电力系统中的重要性不言而喻，随着我国智能电网建设的快速发展，给电力系统的继电保护带来越来越多的挑战，因此，对智能电网继电保护的研究具有重要的现实意义。本文从智能电网中继电技术研究现状入手，结合关键技术的应用对智能电网的保护的影响，探讨智能电网对继电保护的作用，为相关电力工作者提供参考。 关键词：智能电网；继电保护；技术分析 引言：根据国家电网有关规划，以及智能变电站技术标准，需要对早期变电站进行改建并对新电站建设进行规划，以加强智能电网的建设脚步。由于常规变电站设备信息共享难、可操作性不强，系统受电磁干扰影响严重，所以难以支持现代化社会生产机社获得需求。智能电网的可靠性、稳定性及安全性能优势明显，能够达到安全经济的运行目标，所以现有变电站需要进行智能电网的改建。基于本地信息和小型化、微网运行、大量分布式电源、节能减排的发展趋势，利用计算机控制技术、时钟同步技术、光纤通信技术、新型传感技术、智能软件分析等，提高当地电网智能化的水平，改建电力发展的方向，优化电网资源配置，给继电保护的研究与应用提供了广阔的发展空间。 1电力系统继电保护的重要作用 随着经济的发展，电力需求的增加，电力供应开始紧张，不少地方出现电力危机现象，只能加大电力保障力度，提高电力供应的安全性和可靠性，使电力供应紧张情况得到缓解。同时，随着智能技术的不断应用，智能电网在政策和社会的需求下双重推动其得到了很大程度的发展，尤其在超特高压电网投运、大规模能源并网以及智能配用电等方面使用较广，因而在运行中也遇到了一些急需解决的问题。鉴于此，提高电力系统维护的安全性尤为重要，而在电力系统安全维护手段中，继电保护是影响电力系统安全和正常运行的主要因素之一，其原因是如果电力系统出现故障，继电保护可以在最短时间和最小范围内，由系统故障设备自动切除，并发出警告信号，由值班人员排除异常情况的根本原因，减少或避免邻近地区设备或电源的损坏。电力系统继电保护可同时运行，实时监测和分析现场电力系统是否存在异常，满足电力系统稳定性要求，提高电力系统安全运行水平。重视继电保护管理，为社会经济，社会稳定和人民生命财产做出了重要贡献。 2智能电网继电保护技术 智能电网的继电保护技术主要是智能感应技术、广域测量技术、大功率电力电子技术、模拟和控制决策技术、信息和通信技术、数字化变电站这六个技术，以支撑智能电网的运行以及继电保护措施的实施。 2.1智能感应技术 这主要为了实现智能电网的有效监控，智能电网系统复杂，为了实现有效控制需要进行全面化监控，一般是采用光纤传感器，无线传感器和智能传感器与网络进行链接，实现电站全面控制。智能变电站以电子变压器替代传统变压器，光纤替代电缆，二次设备代替传统智能设备，合并单元及智能借口增多，所以结构更为紧凑，面积占据两更小，用轻质纤维代替了有色金属，既节省了成本又满足环境保护国策。 2.2广域测量技术 这是利用全球定位系统进行P9高精度脉冲实现同步相量测量，是现在电力系统中较为常用的技术，系统使用时，电压和电流信号会与电力系统是实现精准的同步。 2.3大功率电力电子技术主要是在柔性交流输电，柔性直流输电，高压直流输电和定制供电应用，采用半导体开关进行电力快速、有效、经济、方便的转换，及补偿和控制。 2.4模拟和控制决策技术 这是为了实现电网运行的安全性、可靠性及经济性应用的，以实现智能电网的可视化，数字化和控制目的，掌控智能电网的实施状态，为决策和措施提供信息。 2.5信息和通信技术 按照现代通信技术和信息交互标准——IEC61850标准实现电网的智能化，利用光纤通信技术实现高效数据共享及资源共享，实现智能电网的高速通信管理，接轨数字智能化与现代技术。 2.6数字化变电站 主要是一次设备智能化、二次设备网络化的配置，用二次设备实现功能分散、信息共享以及相互操作，按照IEC61850标准进行变电站的建模和通信。数字化变电站的通信体系主要氛围三层，变电站层、间隔层和过程层，二次设备通过三个层次之间的信息转化及通信等通信操作，满足数字化变电站的建设要求。 3智能电网环境下继电保护的应用措施 3.1广域保护 关于保护是电网在智能运行中，对电网子集以继电保护为分析对象的运行单位，按照子集的运行情况选择适合的数据信息并合理分析，以此来掌握智能电网的整体运行情况。广域保护在具体运行中要把整个电网按照不同的区域进行划分，再按照划分好的区域进行继电保护。广域保护的主要组成部分是控制和保护，控制室在电网运行时相应的自愈方案，可以保证在运行的时候有效的实现自我保护，保护是对整个电网的运行状态，通过对信息进行分析，判断故障的原因并对此原因提出相应的解决措施，保护主要是对运行中出现较为复杂的问题检修保护作用，关于保护在整个继电保护中有着较为重要的作用，广域保护能确保智能电网的相互适应和融合，保障智能电网的稳定运行。 3.2保护重构 继电保护的作用需要和智能电网同步的时候才能发挥出较好的作用和效果，促进电网的运行安全可靠。重构技术在继电保护中的应用
试论影响特高压电网运行的因素及对策
试论影响特高压电网运行的因素及对策 发表时间：2018-12-05T21:48:56.030Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：陈尧冯文凯朱宏伟赵冬冰杜光泽崔小鹏李 [导读] 摘要：自改革开放以来，我国东部沿海地区的经济有了飞跃式的发展，对电能的需求与日俱增。 （国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司辽宁省本溪市 117000） 摘要：自改革开放以来，我国东部沿海地区的经济有了飞跃式的发展，对电能的需求与日俱增。但是由于我国能源分布的不均衡，大容量的电厂往往位于我国的内陆地区，这就造成了经济发达地区处于电能紧缺的态势，而欠发达地区的发电能力饱和，处于“窝电”状态，这对我国经济的发展带来严重的阻碍。为了实现对电能的优化配置，采用特高压电网可以有效地实现电能从内陆煤电基地向主要电力负荷中心进行长距离、大容量输送，这是我国解决能源分布不均现状的有效方法，对于促进全国经济的发展有着重要的意义。 关键词：特高压电网；风险；因素；对策 1特高压电网运行的背景 自从我国全面落实改革开放政策以来，我国的东部沿海以及长江珠三角地区的经济有了质的飞跃，部分地区对于电能的需求与日俱增，与此同时，工业化进程的加快，导致经济以及重工业较为发达的地区出现了电能匮乏的情况，而中部地区出现严重的电能饱和情况，这种资源的浪费无疑成为了我国进一步发展的阻碍，为了全面实现电能的配置优化，全面铺设特高压电网，将中部地区的饱和能源输送到能源匮乏的区域，这种长距离、高容量的铺设够改善目前我国出现电力资源分配不均的情况，通过普及特高压电网的建设，能够有效地促进我国经济的进一步发展。电网的建设一直以来都是改善民生的重要话题，不同电网的建设表现出多样化的形式，国家各个区域之间电力的配送以及共享成为了现实，不同省份之间的电力使用也逐渐表现出相互依赖的关系。因此，为了改善目前我国电力分配不平衡的情况，全面配置特高压电网成为了电网建设的重中之重，但是由于特高压电网带来的风险因素不可忽略，需要采取针对性的措施规避特高压电网带来的风险。 2影响特高压电网运行的风险因素种类及成因分析 2.1电网潮流控制风险因素 采用特高压电网能够实现扩区域、长距离的电能输送，这也是特高压电网具有的独特优势。为了使特高压电网能够实现安全运行，可以对跨区域电网进行联络线的功率控制。特高压电网的潮流控制在理论上可以通过各区域的调峰调频以及功率控制来实现，但是实际上由于各区域电网发电机结构各有不同，对于发电机组的调节能力各异，极易出现各区域电网之间对潮流的协调控制出现一定的困难。除此之外，风电、光伏等间歇性电源大规模接入电网也会对各区域电网负荷带来波动，而联络线的功率控制无法在短时间内做出有效反应，进而造成整个电网系统暂态或稳态平衡被打破。 2.2线路及设备故障引发的特高压电网失稳风险 特高压输电线路故障会造成线路出现过负荷以及功率失衡的后果，对电网的稳定性会造成非常大的影响。特高压电网故障主由内部和外部故障组成，造成外部故障的主要因素是极端自然天气、电气误操作等，内部故障主要是因为电气设备以及线路的绝缘老化造成。特高压电网具有电压等级高、输送电能容量大的特点，因此一旦发生故障往往会造成严重的后果。首先，特高电网因故障出现波动会造成发电机功角摆动幅度增大，引起电网系统电压的突变或者功角的震荡；其次，因继电保护装置将故障通道从电网中切除后会造成其他非故障通道潮流的突变，造成电网系统电压出现超限现象，影响电网的静态稳定。最后，在电网潮流向非故障通道转移过程中有可能造成线路的过负荷跳闸，进而引起其他连锁故障的发生。同时特高压电网的次级线路之间容易形成电磁环网，一旦特高压电网因故障造成潮流升高，往往会引起次级线路的过负荷运行，进而造成特高压电网失稳风险的升高。 2.3继电保护以及安稳装置稳定性风险 由于特高压电网系统结构复杂、电压等级高，因此继电保护以及安稳装置的配置较为复杂且数量较多，一旦这些二次设备发生故障，导致稳定性的降低，势必会对特高压电网的稳定、安全运行带来风险。对于继电保护装置来说，其稳定性的风险主要来自于保护误动或拒动，如果在特高压电网中配置的保护过于简单，一旦仅有的一套继保装置失灵，会造成事故范围的扩大化。而安稳设备主要包括震荡解列、切负荷、低频减负载装置等电力系统自动装置，如果安稳装置出现误动或者失灵时，例如切负荷失灵或者容量不够时，会造成电网线路出现严重的过载，进而引发电网大面积跳闸停电等连锁故障。 3控制特高压电网运行风险的解决策略 特高压电网面临的风险类型复杂且无预知性，因此采取一定措施来加强对风险的可控性、降低损失，进而实现提高特高压电网运行的可靠性以及稳定性的目的，从以下几个方面来提高特高压电网的抗风险能力。 3.1加强安全稳定措施 特高压输电线路的安全隐患较多，容易影响整个通道线路的正常运转，因此，电网建设公司需要加强对特高压通道的稳定维持工作，并且根据实际情况考虑到机组负荷在不同时段的影响，从而对整个高压电网进行规划，通过定向的措施全面改善不同线路之间输电的契合作用，达成整个输电网络的协调运转，全面避免出现系统性障碍的情况。此外，由于安全稳定保护装置需要与继电保护装置结合使用，对于继电保护装置的选择需要更加严苛，避免出现较大的电网崩溃事故。 3.2加强网架结构和运行方式的优化 电网的架构是特高压电路运转的基础，由于特高压电网的特殊性，电力维稳部门需要考虑到铺设架构对于整个输电网络的影响。特高压电网的建设必须考虑到其运转方式的稳定性，全面降低出现大规模电网潮流转移的情况，架构的优化能够让整个系统之间的协调更加协调，从而在特高压直流以及交流电流之间起到调控作用。此外，特高压电网的运行方式也应该具有一定规避风险的作用，通过对架构以及运行模式之间相互协调。特高压电网最有可能出现的潮流转移一般是在N-1故障情况下出现的，电力部门应该研究特高压系统下故障检修模式，全面提升整个检修工作的高效性，避免由于局部故障导致的整个系统网络故障。 3.3加强风险管理工作 规避风险的根本方式就是提升对故障维修管理的工作，通过全面加强电网部门的风险意识，并且要从实际工作中吸取经验，明确特高压输电线路工作的具体情况，建立健全风险预警机制，对于特定的故障能够运用针对性的手段进行解决，并在此基础上将不同的故障进行分类，把固有的应对方式灵活运用，从而在此基础上提升健全风险管理模式，从而根据维修管理制度与风险管理模式相互结合，将风险排
220KV电网线路继电保护设计及整定计算
1.1 220KV 系统介绍 KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条 KV 220线路构成一个整体。整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停 MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。 KV 220系统示意图如图1.1所示。 1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示： 表1.1 发电机参数 电源 总容量（MVA ） 每台机额定功率 额定电压 额定功率 正序 图1.1 220kV 系统示意图
最大 最小 （MVA ） （kV ） 因数cos φ 电抗 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统 428 240 115 0.5 对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X = (2) 变压器参数如表1.2所示： 表1.2 变压器参数 变电站 变压器容量（MVA ） 变比 短路电压（%） Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－Ⅲ A 变 20 220/35 10.5 B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12 C 变 3*120 220/115/35 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/35 17 10.5 6 (3) 输电线路参数 KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=， KM CE 30=，KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。 (4) 互感器参数 所有电流互感器的变比为5/600，电压互感器的变比为100/220000。由动稳定计算结果，最大允许切除故障时间为S 2.0。 2 整定计算 2.1 发电机保护整定计算 2.1.1 纵联差动保护整定计算 （1）发电机一次额定电流的计算 式中 n P ——发电机额定容量； θ c o s ——发电机功率因数； n f U 1——发电机机端额定电压； （2）发电机二次额定电流的计算 式中 f L H n ——发电机机电流互感器变比； （3）差动电流启动定值cdqd I 的整定：
(完整版)110kV变电站输电线路的继电保护设计毕业设计
毕业设计（论文） 题目：平湖六店110kV变电站输电线路的继电保护设计 系（部）：电气工程系 专业班级：电力10-2 姓名：黄婷 指导教师：张国琴
2013年5 月19 日
摘要 继电保护可以保证电力系统正常运行，当系统中的电气设备发生短路故障时，能自动，迅速，有选择的将故障元件从系统中切除，以免故障元件继续遭到破坏，保证其他无故障部分正常运行；有能在排除故障的同时，也保证了人们生命财产安全。本次毕业设计以平湖六店110KV变电站的输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电站的输电线路进行的继电保护设计，根据平湖六店原始资料所提供的变电站一次系统图，重点介绍线路的无时限电流速断保护和定时限过流保护保护的作用原理，保护的范围，动作时限的特性，整定原则等，又相对平湖六店的输电线路进行了短路计算及其速断保护和定时限过电流保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。相辅也介绍了输电线路的其他几种保护，如接地保护，距离保护，纵差保护和高频保护，简单介绍了这几种保护的工作原理组成部件，整定计算，影响因素等方面。通过对输电线路继电保护的设计使得输电线路在电网中能更加安全的运行。 关键词：继电保护；短路计算；整定计算
Abstract Can ensure the normal operation of power system relay protection, short circuit fault occurs when the electrical equipment in the system, can automatically, rapidly and selectively to fault components removed from the system, so as to avoid fault components continue to damage, ensure the normal operation of other trouble-free part; Can design in pinghu six stores 110 kv substation of power lines and electrical connection mode as the main raw data, the design around the transmission lines of 110 kv substation relay protection design, according to pinghu six stores the original data provided by the substation system diagram at a time, focus on line without time limit current instantaneous fault protection and protection principle of fixed time limit over current protection, the scope of the protection action time limit characteristics, principle, etc., and relative pinghu six shop transmission lines for the calculation of short circuit and quick break protection and fixed time limit over current
智能电网环境下的继电保护 祝正双
智能电网环境下的继电保护祝正双 发表时间：2019-06-26T11:02:26.427Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：祝正双 [导读] 摘要：继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障，相比于传统电网，智能电网在发展的过程中要想拥有更高的发展质量，进行继电保护方面的工作，对于继电保护灵活性、可靠性水平的提升将会拥有着极大的促进作用，因此探究智能电网环境下的继电保护，对于电力系统安全稳定的运行拥有着十分必要的保障。 （江苏金智科技股份有限公司江苏省南京市 211100） 摘要：继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障，相比于传统电网，智能电网在发展的过程中要想拥有更高的发展质量，进行继电保护方面的工作，对于继电保护灵活性、可靠性水平的提升将会拥有着极大的促进作用，因此探究智能电网环境下的继电保护，对于电力系统安全稳定的运行拥有着十分必要的保障。本文主要对智能电网环境在建设过程中存在的问题，以及智能电网环境下继电保护技术的使用进行了深入的分析，从而通过这种方式，促使我国智能电网环境问题的改善。 关键词：智能电网；继电器保护；可靠性 引言 随着社会经济的发展与科学技术的发展，作为支撑经济发展的电力系统随着智能技术的发展而实现了智能化操作管理。电力传感测量技术、IEC61850标准的实施等都为智能化电网建设提供了基础。当前我国正处于智能电网建设的关键时期，提高智能化操作对于提高用户满意度具有积极意义。继电保护是电力系统的第一道防护，能够及时有效地对电力系统进行监测与保护，因此,基于智能电网建设步伐的加快，推动继电保护技术的创新与发展是当前电力改革建设的重要内容。 1 在智能电网环境下继电保护功能的实现 智能电网利用传感器可以完成发电、输电等设备监控，在此基础上利用网络系统收集监控信息，并将这些信息传递和存储，整合分析，以实现远程动态监测和校正。因此，智能电网对分布式发电、交互式供电、继电保护提出了更高的要求。继电保护技术应用于智能电网，可以安全地保护对象。这个保护装置能够准确地找到故障点，没有人工干预实现故障的自我修复能力，确保连续和完整的电力系统的电力供应。 2 我国智能电网建设中面临的问题分析 2.1难以对智能电网的超特高压环境进行适应 在智能电网环境中，最突出的一点特征就是在智能电网中存在着超/特高压，相比于一般的电压，超/特高压在运行的过程中只有在高质量的继电保护中才能有效运行，如果继电保护在使用的过程中存在着难以适应超/特高压环境方面的问题，就会导致智能电网在运行的过程中出现严重的故障，进而产生分量比较大的谐波，而且非周期分量也会随之受到削弱，继电保护工作的可靠性会逐渐地下降，不利于继电保护工作的持续开展。同时，在超/特高压环境下，继电保护在进行工作的过程中只有具有超高的可靠性以及安全性，才能保证智能电网的正常运行。 2.2配电网的实际发展滞后 配电网面向用户，需保证供电的质量水平，提升运行效率。我国所运用的电力供应消费模式是单向，用户以及电网间严重缺乏互动，造成负荷的峰谷有着非常大的差额，存在非常低的用电实际负荷率。建设智能配用电系统，增强电网和用户之间的双向互动，能有效调动用户的积极性，提升输电的实际效率，降低相关的投资，有效节约社会资源。很多分布式电源接入，相关配电网需要满足用户的送电能力，单电源模式向着多电源模式转变要适当调整配电保护和控制技术。 2.3新能源电力缺少就地平衡的互补电源 我国总体上缺少与新能源电力互补的可快速调节的电源，如水电站和燃气电站。新能源电力波动性大、难以稳定输出，如果缺少足够的就地互补电源，则会出现以下问题：已建成的新能源装机无法充分并网，风电弃风现象严重；新能源接入后为了达到电力供需平衡，燃煤机组需要频繁调整出力，运行工况变化大，造成设备老化加快和发电煤耗增加；此外新能源电力并网造成的系统调峰容量下降还会降低电网安全裕度。因此要尽量实现新能源电力的就地平衡，根据实际条件，应积极探索风、光、水、气、火、储组合的优化互补方案，以减少波动性输出对整个系统的影响。 3智能电网环境下继电保护的主要内容 3.1元件保护 单元件保护的对象包括发电机、变压器以及交直流线路等，主要是对传统元件保护的改良和新原理算法的研究。在发电机组的保护中要做好内部短路保护工作，尤其是在匝间短路保护工作上要给予足够的重视，并且还要对发电机组的保护设计、灵敏度检测、整定计算等方案进行精确地设计，进而满足匹配发电机组承压力、反时限过流、过激磁等后期保护判断上的需求，保证定转子一点接地保护的可靠度。在变压器保护方面，励磁涌流识别仍然是关注的焦点，因励磁涌流所存在的非线性、随机性、混淆性以及多样性特征，使得目前解决方案并非完美无缺，变压器内部故障分析计算和保护新原理仍是研究的重点。在交流线路的保护上，要做好保护原理、保护方法的进一步改进。这是因为在智能电网的实际运行过程中，高阻接地会受到距离保护功能的影响，当电网系统因振荡而发生短路问题时，不仅无法发挥保护职能，进而造成较大的故障测距误差。在直流线路保护方面，作为主保护的行波保护应用时仍然存在着受故障产生行波信号的不确定性、采样率限制以及过渡电阻影响等问题的制约。 3.2广域保护 目前，在实际广域保护中，我们可将其后备系统分为：广域集中式、IED分布式、站域集中与区域分布相配合，3种模式。其中，广域集中式其基本单元是被保护的电气设备，采用直接方法对电网内的全部信息进行整合，判断电网所发生的故障；IED分布式则是通过IED元件，将其分布在被保护设备之内后进行相关信息数据的采集，最终实现继电保护功能。 4继电保护面临的挑战和机遇 在智能电网快速发展的新形势下，继电保护作为保障电网安全运行的第一道防线，也同时面临着挑战和机遇。 4.1继电器保护面临的挑战 大电网对继电保护提出了高要求。在智能电网中，大电网的超/特高压互联非常重要，严重影响继电保护。特高压电网故障时谐波分量
国网考试电力系统继电保护 习题库
欢迎阅读 第一章绪论 习题 1-1在图1-1所示的网络中，设在d点发生短路，试就以下几种情况评述保护1和保护2对四项基本要求的满足情况： （1）保护1按整定时间先动作跳开1DL,保护2起动并在故障切除后返回； （2）保护1和保护2同时按保护1整定时间动作并跳开1DL和2DL； （3）保护1和保护2同时按保护2整定时间动作并跳开1DL和2DL； （4）保护1起动但未跳闸，保护2动作跳开2DL； ）、 dz·J K lm(1)、 被 =1.5， zq 3种 t10＝2.5s。 1 求电流I段定值 （1）动作电流I’dz I’dz＝K’k×Ｉd·B·max＝1.3×4.97＝6.46（kA） 其中Ｉd ＝E S/（X s＋X AB）＝（37/3）/（0.3＋10×0.4）＝4.97（kA） ·B·max (2) 灵敏性校验，即求l min l min = 1/Z b×(（3/2)·E x/ I’dz－X s,max) = 1/0.4×( (37/2) / 6.46 －0.3)=6.4 (km)
l min % = 6.4/10 ×100% = 64% > 15% 2 求电流II段定值 (1) 求动作电流I’’dz 为与相邻变压器的瞬动保护相配合，按躲过母线C最大运行方式时流过被整定保护的最大短路电流来整定（取变压器为并列运行）于是 ＝E S/（X s＋X AB＋X B／2）＝（37/3）/（0.3＋4＋9.2/2）＝2.4（kA）Ｉd ·C·max I’’dz＝K’’k·Ｉd·C·max＝1.1×2.4＝2.64（kA） 式中X B＝U %×（U2B / S B）＝0.075×（352／10）＝9.2（Ω） d （2）灵敏性校验 K’’lm=Ｉd·B·min / I’’dz＝3/ 2×4.97／2.64＝1.63 > 1.5满足要求（3 t’’ 3 （1） I 式中 （2） K lm (1) 考虑C 4. (1) Ｉg 取n1=400/5 （2）继电器动作电流 I段I’dz·J＝K jx×I’dz/ n1=6.46×103/80 = 80.75（Ａ） II段I’’dz·J =2.64×103/80 = 33（Ａ） III段I dz·J = 523 / 80 = 6.54（Ａ） 5 求当非快速切除故障时母线A的最小残压 非快速保护的动作区最靠近母线A的一点为电流I段最小保护范围的末端，该点短路时母线A的残余电压为
110KV电网继电保护毕业设计
引言 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。它可以按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。 由于最初的继电保护装置是又机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用次名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继电保护提出了更高的要求。 继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辨证统一关系而进行的。 关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定，一般要考虑的主要规则为： （1）电力设备和线路必须有主保护和后备保护，必要时增加辅助保护，其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全；后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用于故障切除；辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用； （2）线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合，以保证系统安全运行；
110KV变电站继电保护整定与配置设计
110kV环形网络继电保护配置与整定（二） 摘要：继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，而整定值是保证保护装置正确动作的关键。本文结合给定110kV电网的接线及参数，对网络进行继电保护设计，首先选择电流保护，对电网进行短路电流计算，确定电网的最大、最小运行方式，整定电流保护的整定值。在电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。本设计最终配置的保护有：电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。关键词：继电保护，短路电流，整定计算 Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on. Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation
智能电网环境下的继电保护 郝苗苗
智能电网环境下的继电保护郝苗苗 发表时间：2018-06-19T15:43:42.400Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：郝苗苗 [导读] 摘要：随着智能电网建设规模的日益扩大，智能电网已经成为我国电力技术发展的主要趋势。 （国网太原供电公司山西太原 030009） 摘要：随着智能电网建设规模的日益扩大，智能电网已经成为我国电力技术发展的主要趋势。继电保护作为电力系统的第一道防线，在智能电网发展趋势影响下继电保护技术也在不断地发展与创新。本文基于智能电网视角分析继电保护技术，以期为构建安全可靠的继电保护体系提供建议对策。 关键词：智能电网；继电保护；可靠性 随着社会经济的发展与科技技术的发展，作为支撑经济发展的电力系统随着智能技术的发展而实现了智能化操作管理。例如：电力传感测量技术、IEC61850标准的实施等都为智能化电网建设提供了基础。当前我国正处于智能电网建设的关键时期，提高智能化操作对于提高用户满意度具有积极意义。继电保护是电力系统的第一道防护，能够及时有效地对电力系统进行监测与保护，因此，基于智能电网建设步伐的加快，推动继电保护技术的创新与发展是当前电力改革建设的重要内容。 1智能电网环境下继电保护的意义 随着城市建设步伐的加快以及电力行业供给侧结构性改革的实施，电力企业面临的用电压力越来越大，因此，如何构建安全高效的电力网络体系是当前电力企业深化改革的重要内容。随着互联网技术、大数据技术以及计算机技术在电力系统的应用，我国电力智能化水平越来越高，实践证明智能电网的建设无论对于电力系统的安全运行还是优化配置电力资源配置都具有重要的意义。继电保护作为电力系统安全的第一道防线，强化继电保护具有重要的意义是，首先，继电保护可以有效保证电力系统的安全与稳定。虽然智能电网发生故障的几率越来越小，但是其仍然存在故障，而且随着电网规模的不断扩大，电网故障的隐蔽性也越来越突出，而继电保护则是及时发现故障与解决故障的重要技术手段；其次，继电保护有助于降低电网损失。在电力系统出现故障之后如果没有及时做出相应的判断就会造成巨大的经济损失，而继电保护的功能就是第一时间根据故障做出准确的动作，以此降低损失。总之，继电保护的最大作用就是保证电力网络安全运行。 2智能电网环境下继电保护的构建体系 随着智能电网模式的发展，继电保护也随着智能电网技术的发展而不断进步，例如：传统的集成电路型继电保护模式已经被淘汰，取而代之的是微机型继电保护，而且此种模式在大数据技术下也在不断创新与发展，由于智能电网的发展，传统的继电保护模式已经难以满足实际工作需要，因此，构建继电保护体系是强化对继电保护的可靠性的评估。基于实践经验，继电保护在不同的电网环境下所测得到的数据具有高度的离散性，如果采取平均值计算则会削弱继电保护的可靠性，因此，需要基于大数据技术而构建具有实时监测的继电保护体系。在智能电网环境下，智能变电站的结构发生了变化，实现了“三层两网”，过程层、间隔层和站控层，通过利用互联网平台实现对各个层面的实时控制，通过对智能变电站结构的变化可以看出传统继电保护与智能化继电保护的差别，传统的继电保护采样值主要是由传感器直接传递到保护装置上，而智能继电保护则是将采集的信息通过合并单元汇集后交由交换机传递给保护装置，这样消除了二次电缆的故障因素，提高了信息传递的效率。综合考虑智能电网的发展对于继电保护会产生以下影响：①智能电网系统中的元件增多，尤其是元件的精密度、科技含量越来越高，这样对于继电保护系统而言带来了优势，与此同时也增加了继电保护的难度，尤其是提高了继电保护的可靠性。 ②继电保护的结构将更加复杂。传统的继电保护是以点对点的连接方式，而智能电网的普及则实现了以太网连接，这样一来拓扑结构存在较大的可塑性，因此，要求继电保护结构要更加灵活。③自动装置功能要求提高。例如：在智能电网中的PMU和WAMS网络可以为电力系统提供防御和紧急控制，从而实现智能电网的控制目的。但是由于智能电网建设的过程中还必须要考虑与传统电网模式的衔接问题，同样继电保护也要考虑与传统继电保护的配合问题，因此，具体可以采取以下方式，例如：在线路采取差动保护时，线路一侧使用电磁式电流互感器，而另一侧线路则要采取电子互感器，这样可以避免出现保护误动。 3智能电网环境下继电保护技术的发展策略 智能电网建设是我国电力发展的主要趋势，根据实践调查我国智能电网建设还存在以下问题：用电负荷不集中，远距离、交直流混合输电模式容易发生电力安全事故，尤其是远距离的输电体系为重大停电事故埋下隐患；电网接纳能力不足影响电力系统的稳定运行。例如：新能源电力的应用虽然有助于实现供给侧结构，但是新能源电力具有间歇性、随机性的特点，此种特点会给当前电力系统的运行造成冲击；配电网发展滞后等。正是基于我国智能电网建设中所存在的诸多问题，加强继电保护建设就显得格外重要。综合考虑继电保护需要重点做好以下工作：①发电机保护。发电机是继电保护装置的重要保护内容，需要关注内部短路。②变压器保护。③直流线路保护以及交流线路保护。距离保护易受高阻接地影响，一旦在系统振荡中发生短路的情况，以我国相关工作人员的技术水平，很难进行应对，因此相关人员就必须注意到其应用于同杆并架双回线时，受所利用电气量范围的限制的问题，同时也要注意交流电路的跨线故障和零序互感等因素的相关影响，对于问题必须要保持高度的警惕。 3.1广域保护技术 所谓广域继电保护技术，指的是以子域作为分析单位，对子域内继电保护信息进行有效采集，并对其进行域内和域外的综合判定。广域保护技术的主要优势在于其能实现自动化控制，在确保智能电网运行安全性上有着巨大的优势。同时，广域继电保护技术极大加快了保护动作实施时间，且显著提升了其与电网的保护配合，使得继电保护效率大大提升。该技术较强的自适应判断能力和保护能力，使得其在电网诊断和恢复上更加智能和高效。 3.2保护重构技术 保护重构技术的主要作用是对继电保护系统进行在线配置和重组，确保其与电网结构相符合，大大优化了继电保护效果。同时，保护重构技术能够对继电保护系统元件进行实时监测和诊断，及时发现存在的隐性问题和故障，并在发现失灵故障后自动进行替代，以恢复继电保护系统的运行，达到自我发现和自愈功能。这样一来，有效避免了继电保护故障问题导致智能电网故障，大大提高智能电网运行的稳定性。 3.3集中式后备保护 对于集中后备保护而言，其决策主机主要位于系统某中心站，而覆盖范围则包括了整个区域电网，其所包含的厂站甚至能够达到数十
220kv电网继电保护设计
220kv电网继电保护设计
目录 一、题目 (1) 二、系统中各元件的主要参数 (2) 三、正序、负序、零序等值阻抗图 (4) 四、继电保护方式的选择与整定计算 (6) （A）单电源辐射线路（AB）的整定计算 (6) （B）双回线路BC和环网线路主保护的整定计算 11 （C）双回线路CE、ED、CD主保护的整定计算（选做）12 （D）双回线路和环网线路后备保护的整定计算（选做） 14 五、220kV电网中输电线路继电保护配置图 (22)
一、题目 选择图1所示电力系统220kV线路的继电保护方式并进行整定计算。图1所示系统由水电站W、R和两个等值的110kV系统S、N，通过六条220kV线路构成一个整体。整个系统的最大开机总容量为1509.29MVA，最小开机总容量为1007.79 MVA，两种情况下各电源的开机容量如表1所示。各发电机、变压器容量和连接方式已在图1中示出。 表1 系统各电源的开机情况
图1 220kV系统接线图 二、系统中各元件的主要参数 计算系统各元件的参数标么值时，取基准功率S b=60MVA，基准电压U b＝220kV，基准电流I b=3 b b S U=0.157kA，基准电抗x b = 806.67。 (一)发电机及等值系统的参数 用基准值计算所得的发电机及等值系统元件的标么值参数见表2所列。 表2 发电机及等值系统的参数 发电机或系统发电机及系统的总 容量MVA 每台机额定 功率MVA 每台机额 定电压 额定功 率因数 正序电抗负序电抗
cos 注：系统需要计算最大、最小方式下的电抗值；水电厂发电机2 1.45d x x '=，系统2 1.22d x x '=。 (二) 变压器的参数 变压器的参数如表3所列。 表3 变压器参数
110kv变电站继电保护课程设计
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。