南理工紫金电力系统继电保护复习题

1. 电力系统继电保护一般应满足速动性、 灵敏性、选择性、可靠性四个基本要求。

2. 继电保护的灵敏性是指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能 力。

3. 继电保护的选择性是指继电保护动作时，只能把故障元件从系统中切除,使系统非故障部分继续运行。

4. 继电保护的可靠性是指保护在应动作时不拒动,不应动作时不误动。

5. 电力系统相间短路的形式有 三相短路和两相短路。

6. 电力系统发生短路故障后，总伴随有电流的增大、电压的降低、线路始端测量 阻抗的减小和电压与电流之间相位角的变化。

7. 电力系统发生故障时,继电保护装置应动作于断路器跳闸，电力系统出现不正 常工作时，继电保护装置一般应根据运行条件，发出告警信号，减负荷或跳闸。

8. 电力系统最危险的故障是单相接地； 两相短路；三相短路。

9. 继电保护的基本任务？答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免 于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常；（2）反应电力设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。

10. 对继电保护的基本要求？答：（1）选择性：仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，保证 系统中非故障部分的正常工作。

（2） 速动性：保护装置能迅速动作切除故障。

（3） 灵敏性：指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。

（4） 可靠性：指对于该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时 它不拒动，而在任何其它该保护不应动作的情况下，则不应误动。

第二章电流保护1. 在三段式电流保护中，电流I 段又称为电流速断保护，电流II 段又称为限时 电流速断保护，电流III 段又称为定时限过电流保护。

2. 中性点经消弧线圈接地根据补偿程度可分为完全补偿、欠补偿和过补偿三种方I LI C-——称为过补偿度，一般取ICP=5%~10%(A ) (B ) (C ) 式，实际应用中都采用过补偿方式，其中P3. 线路装设过电流保护一般是为了作本线路的近后备保护及作相邻下一线路的 远后备保护。

4. 中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值应在接地故障点 处，最低值在变压器接地中性点处。

5. 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电流速断^_ 护的保护范围，故只需带延时即保证选择性。

6. 为使过电流保护在正常运行时不动作， 其动作电流应大于最大负荷电流， 为使 过电流保护在外部故障切除后能可靠返回，其返回电流应大于最大自起动电流。

7. 瞬时电流速断的保护范围随运行方式和故障类型而变。

8. 装有三段式电流保护的线路，其首端故障时，一般瞬时电流速断保护动作,末端故障时一般限时电流速断保护动作。

9.采用90°接线方式的LG 一 11型功率方向继电器，当I J =I A 时，U 应为U BC 当 I j =Ic, U J 应为 U AB。

10. 线路保护一般装设两套，两套保护的作用是 ____________（A ） 主保护；（B ） —套为主保护，另一套为后备保护； （C ） 后备保护。

11. 电流速断保护的动作电流应大于 __________ 。

A（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。

12. 电流速断保护的保护范围在 _________ 行方式下最小。

C最大； 正常； 最小。

13. 按90°接线的功率方向继电器，当线路正方向发生相间短路时，若d =60°，为使继电器动作最灵敏，其内角（A ） -30 ° （B ） 30 ° （C ） 60 °14. 装有三段式电流保护的线路，当线路末端短路时，一般由—动作切除故障。

B（A ） 瞬时电流速断保护； （B ） 限时电流速断保护；(A ) (B ) (C ) 应选取 。

B(C) 定时限过电流保护。

15. 定时限过电流保护的动作电流需要考虑返回系数，是为了(A) 提高保护的灵敏性；(B) 外部故障切除后保护可靠返回； (C) 解决选择性。

16. 在中性点直接接地电网中， 压的相位关系是 _______ 。

A(A) 电流超前电压约 (B) 电压超前电流约 (C) 电压电流同相位。

17. 在中性点直接接地电网中发生接地短路时，(A) 保护安装处； (B) 接地故障点处； (C) 变压器接地中性点处。

18. 若装有定时限过电流保护的线路，其末端变电所母线上有三条出线，各自的 过电流保护动作时限分别为、、1s ，则该线路过电流保护的时限应整定为 _ B(A) ； (B) 2s ； (C) 。

19. 功率方向判别元件实质上是在判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候 要求它动作最灵敏？答：功率方向判别元件实质是判别加入继电器的电压和电流之间的相位为了进行相位比较， 最小的电压和电流要求。

电压时，就出现了电压死区。

在保护正方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应该动作最灵敏。

20. 什么是系统的最大运行方式和最小运行方式？ 答：系统的最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流 为最大的方式。

最小运行方式： 对每一套保护装置来讲， 通过该保护装置的短路 电流为最小的方式。

21. 后备保护的作用是什么？简述远后备保护和近后备保护的优缺点？答：后备保护作用：当主保护或断路器拒动时，由后备保护动作切除故障。

远后备优点：当断路器拒动时仍可由相邻前一级保护动作切除故障。

缺点：①扩大了停电范围②动作时限较长 近后备优点：当主保护拒动时由后备保护动作切除故90°； 90°；发生单相接地短路时，故障点零序电流和零序电零序电压最高。

Br，并且根据一定关系 [ cos( r)是否大于 0] 判别出短路功率的方向。

需要加入继电器的电压、电流信号有一定的幅值，且有 当短路点越靠近母线时电压越小， 在电压小于最小动作障，不会扩大停电范围，动作时间也较短。

缺点：当断路器拒动时，无法动作切除故障。

22.方向性电流保护动作的条件是什么？利用什么元件来判断短路电流功率方向。

答：当方向元件和电流元件同时动作时，保护才能动作。

可利用功率方向继电器来判断短路电流功率方向。

23.线路电流保护的保护范围为什么会受到运行方式、短路类型的影响？答：因为对于不同的运行方式和短路类型，短路电流值不同。

24.说明过电流继电器的动作电流、返回电流、返回系数的概念及关系？返回系数大于1 吗？答：动作电流：能使继电器动作的最小电流。

返回电流：能使继电器返回的最大电流。

返回系数：返回电流与动作电流的比值。

返回系数恒小于1。

25.何为功率方向继电器的90°接线，举例说明该接线方式；最大灵敏角与内角有何关系？答：功率方向继电器的90°接线方式是指加入继电器的电压和电流的相位差为90°。

例如加入继电器的电流&A和电压U BC相位差为90°。

最大灵敏角与内角的和为0。

26.瞬时电流速断与限时电流速断相比较，哪个灵敏度高？为什么？哪个动作时间长？答：限时电流速断保护比瞬时速度保护的灵敏度高。

因为限时速断的动作电流整定值比瞬时速断的小，其保护范围延伸到相邻的下一条线路。

限时电流速段要与相邻线路的瞬时速断配合，为保证选择性，其动作时限比瞬时速断延长一个时限阶段t ，故限时速断动作时间长。

27.电流保护第m段的整定原则是什么？写出其动作电流的整定计算公式，分析为什么电流保护中的i、n段不考虑K zq和K h，而m段却要考虑？I、 TIId zK1（2）动作电流的整定计算公式为 Kh（3） 因为I 段保护范围不可能超过线路全长，在其保护范围内一旦发生故障立 即切除，不存在返回，因此无须考虑K zq 和K h 。

n 段的动作电流是按照下一条线路I 段动作电流值来整定的，其动作电流值远大于流过本线路的最大负荷电流击 最大自启动电流，虽然其返回电流比动作电流小，但仍比最大自启动电流大很多， 因此如果是下一条线路发生故障，当故障被切除后，n 段电流保护一定能够返回。

对m 段而言，如果仅让其动作电流为流过本线路的最大负荷电流，那么其返回电流值一定小于流过本线路的最大负荷电流，当故障发生于其他线路上并且故障切 除后，流过本线路的电流值如果是最大自启动电流，其值一定大于最大负荷电流从而大于m 段返回电流，那么继电器无法返回就会误动。

因此必须从返回时流过 保护的电流去考虑，返回时流过保护的最大自启动电流为K zq I fmax ，留有一定K K I裕度，并求起动电流得——zqf max，这样便能保证m 段返回。

虽然这是起动Kh电流比最大负荷电流要大一些，但相对短路电流而言还是很小的， 当系统发生故 障时，仍能保证m 段的起动，能够保证它的灵敏性。

28. 三段式电流保护各段的灵敏性是如何校验的？答：电流I 段保护的灵敏性是通过保护范围的大小来衡量的， 要求其最小保护范围不得小于15%勺本线路全长；电流n 段的灵敏性是用灵敏系数（即在系统最小运行方式下本线路末端发生两相 金属性短路时流过保护的短路电流与动作电流之比）来校验的，要求灵敏系数大 于~; 电流m 段的灵敏性校验包括作近后备时和远后备时两种情况：作近后备时，校验 方法同n 段保护；作远后备时，应取最小运行方式下相邻线路末端两相金属性短 路电流来计算灵敏系数，要求大于。

29. 在继电保护中对方向继电器的基本要求是什么，对于相间短路的功率方向继 电器，写出其动作方程，画出其动作特性？答：（1具有明确的方向性；（2）故障时继电器的动作有足够的灵敏度。

U ej lm0接线时动作方程为90 arg —答：（1电流保护第m 段的整定原则：起动电流按照躲开最大负荷电流来整定。

K k K zq Idz ~If gmax。

90，动作特性如图（a ）所示;I j—-、"30. 中性点直接接地系统发生单相接地故障构时，零序分量的参数具有哪些特点？答：零序电压：故障点的零序电压最高；变压器中性点接地处的零序电压为 零序电流只在故障点与中性点接地的变压器之间流动，并由大地构成回路。

零序电流比正序、负序电流流动范围少。

零序功率：对于发生故障的线路，两端零序 功率的方向与正序功率的方向相反，零序功率的方向实际上是由线路流向母线。

31. 中性点不直接接地系统为什么可以采用零序电压保护反应单相接地短路，具 体如何实现选择故障线路呢？答：在中性点不直接接地系统中，只要本级电压网络中发生单相接地故障，则在 同一电压等级的所有发电厂和母线上，都将出现数值较高的零序电压。

判断故障线路需要由运行人员依次短时断开每条线路， 并继之将断开线路投 入，当断开某条线路时，零序电压的信号消失，即表明故障是在该线路上。