18-方向元件的动作特性与方向电流保护的接线方式(精)
一、选择题
1、相间短路保护功率方向元件采用90°接线的目的是（ ）
A ：消除三相短路时方向元件的动作死区
B ：消除出口两相短路时方向元件的动作死区
C ：消除反方向短路时保护误动作
D ：消除正向和反向出口三相短路保护拒动或误动
2、功率方向元件的电流和电压为a bc ca ab U ,U ,U b c I I I 、、、时，称为（ ） A ：90°接线 B ：60°接线 C ：30°接线 D ：0°接线
3、按900接线的相间功率方向元件，当线路发生正向故障时，若短路阻抗角φk 为300，为使继电器动作最灵敏，其内角α值应是（）。
A ： 30°
B ：45°
C ：60°
D ：-30°
4、按900接线的相间功率方向元件，内角α值为（）
A ：30°
B ：45°
C ：60°
D ：30°或45°
二、判断题
1、功率方向元件采用900接线方式时，接入电压和电流的组合为相电压和相电流。
（ ）
2、功率方向元件采用90度接线的优点在于三相短路时无死区。
（ ）
3、功率方向元件采用90º接线方式，C 相方向元件电压接AB U ，电流接C I 。
（ ）
4、功率方向元件按90o 接线时，当输入电流B I 时，输入的电压为C A U 。
（ ）
5、90度接线功率方向元件在保护安装处附近发生两相短路时存在“死区”。
（ ）
答案：
一、选择题
1.（B ）
2.（A ）
3.（A ）
4.（A ）
5.（D ）
二、判断题
1.（×）
2.（×）
3.（√）
4.（√）
5.（×）。
(完整版)电力系统继电保护辅导资料二
电力系统继电保护辅导资料二主题：课件第二章电网的电流保护第1-2节——单侧电源网络相间短路的电流保护、电网相间短路的方向性电流保护学习时间：2013年10月7日－10月13日内容：我们这周主要学习第二章的第1-2节，单侧电源网络相间短路的电流保护和电网相间短路的方向性电流保护的相关内容。
希望通过下面的内容能使同学们加深电网电流保护相关知识的理解。
一、学习要求1．掌握三段式电流保护的配合原则、整定计算，会阅读三段式电流保护的原理图；2．理解方向性电流保护中方向元件的作用，能正确按动作方向分组配合、整定计算。
二、主要内容（一）单侧电源网络相间短路的电流保护1．继电器（1）基本原理能自动地使被控制量发生跳跃变化的控制元件称为继电器。
当输入信号达到某一定值或由某一定值突跳到零时，继电器就动作，使被控制电路通断。
它的功能是反应输入信号的变化以实现自动控制和保护。
继电器的继电特性：(也称控制特性)继电器的输入量和输出量在整个变化过程中的相互关系。
图1 继电特性继电器的返回系数r K ：返回值r X 与动作值op X 的比值。
即r r opX K X 过量继电器：反应电气量增加而动作的继电器。
其返回系数小于1，不小于0.85。
欠量继电器：反应电气量降低而动作的继电器。
其返回系数大于1，不大于1.2。
（2）继电保护装置的基本分类● 按动作原理：电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型等继电器。
● 按反应的物理量：电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器和频率继电器等。
● 按作用：起动继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器和出口继电器等。
Y Y min 0（3）过电流继电器动作电流(I op )：使继电器动作的最小电流。
返回电流(I re )：使继电器由动作状态返回到起始位置时的最大电流。
2.单侧电源网络相间短路时电流量值特征正常运行：负荷电流短路：三相短路、两相短路k k s E I K Z Z ϕϕ=+式中，E ϕ——系统等效电源的相电动势；s Z ——保护安装处至系统等效电源之间的阻抗；k Z ——短路点至保护安装处之间的阻抗；K ϕ——短路类型系数（三相短路取１，两相短路取2）。
继电保护书本课后答案(部分)
P123.什么是主保护、后备保护？什么是近后备保护、远后备保护？在什么情况下依靠近后备保护切除故障？在什么情况下依靠远后备保护切除故障？答：主保护是指被保护元件内部发生的各种短路故障时，能满足系统稳定及设备安全要求的、有选择地切除被保护设备或线路故障的保护。
后备保护是指当主保护或断路器拒绝动作时，用以将故障切除的保护。
后备保护可分为远后备和近后备保护。
远后备是指主保护或断路器拒绝时，由相邻元件的保护部分实现的后备；近后备是指当主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护来实现的后备，当断路器拒绝动作时，由断路器失灵保护实现后备。
6.电力系统对继电保护的基本要求是什么?答：1、选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，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。
2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。
3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是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：保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应该误动作。
P591.何谓三段式电流保护？其各段是如何保证动作选择性的？试述各段的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求以及原理接线图的特点。
画出三段式电流保护各段的保护范围和时限配合特性图。
答：三段式电流保护有电流速断保护，限时电流速断和定时限过电流保护。
电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。
2.在什么情况下采用三段式电流保护？什么情况下可以采用两段式电流保护？什么情况下可只用一段定时限过电流保护？Ⅰ、Ⅱ段电流保护能否单独使用？为什么？答：越靠近电源端，则过电流保护的动作时限就越长，因此一般都需要装设三段式的保护。
电力系统继电保护试题94205
电力系统继电保护试题课程代码：02302第一部分选择题一、填空题(每小题1分，共20分)1.电气元件配置两套保护,一套保护不动作时另一套保护动作于跳闸，称为_______保护。
2。
电流继电器的_______电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数。
3。
反应电流增大而瞬时动作的保护称为_______。
4。
定时限过电流保护的动作时限是按_______来选择的.5。
电流电压联锁速断保护是按系统经常运行方式下电流和电压元件的保护范围_______这一条件来整定的。
6。
零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度_______。
7.全阻抗继电器的主要缺点是_______。
8.相间短路的阻抗继电器采用0°接线。
例如：时，=_______。
9.精确工作电流Iac是阻抗继电器的一个主要技术指标。
Iac越小，表明U0越小,即_______.10.距离Ⅱ段的整定阻抗应按分支系数Kb为最小的运行方式来确定，目的是为了保证_____。
11。
在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于_______。
12。
故障时发信方式的优点是_______。
13.相差高频保护采用比较线路两端_______相位来反应对称短路.14。
在三侧电源时，三绕组变压器的纵差动保护的制动线圈应接于_______.15。
对于中性点可接地或不接地的变压器需要装设零序电流保护和_______。
16.相对于中、小型机组，大型发电机组参数的变化将对继电保护“四性”中的_______性不利。
17.发电机正常运行时的三次谐波电压，机端量总是_______中性点量。
18。
发电机定子绕组匝间短路时,将出现_______向负序电压，并产生相应的负序电流。
19。
对于单母线或双母线保护，通常把_______放在重要位置.20.微机保护的基本算法是计算被测电气量的大小和_______的方法。
二、单项选择题（每小题1分,共10分.从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内.21.电磁型电流继电器的动作条件是（）①Me≥Mf ②Me≤Mf③Me≥Mf+Ms ④Me≥022。
电力系统继电保护原理-2.2
• 选择继电器的内角 在30°和 60°之间，
缺点
• 在保护安装地点附
近正方向发生三相 短路时，方向保护
各种相间短路都能
保证动作的方向性
存在动作的死区
区分四个角度：
2.2.5方向性电流保护的应用特点
１.电流速断保护可以取消方向元件的情况
在电流速断保护中能用电流整定值保证选择性的，尽量不加方向元件；对于线 路两端的保护，能在一端保护中加方向元件后满足选择性的，不在两端保护中 加方向元件。
设 x=（短路点距保护1安装地点的距离）/线路全长
Kb
IB-C
IA-B
(1 x ) * Z B C Z B C x * Z B C (1 x ) * Z B C Z B C
2x x 1 2 2
助增、外汲电流同时存在的网络
Kb
IBC
为什么设置最大灵敏角？
解释： 假设最常见的短路阻抗的阻抗角为Ψk，则输入 功率方向继电器的电流和电压的相位差Ψr =Ψk ，输出为：P =UrIrcos Ψr =UrIrcos Ψk
此时，功率并不为最大，输出也不是最大，为 了保证输出最大，为使功率方向继电器输出最 大P=UrIr，需要cos里的角度为0，所以功率方 向继电器里设置Ψsen 。以保证在常见短路情况 下cos里的角度为0。
U A U kA E A U B U kB U C U kC
1 EA 2 1 EA 2
A相：IA≈0，且UBC=0，所以不启动；
B相：UCAIBcos（Ψk-90°+α ）>0
为使其最灵敏， Ψk-90°+α =0 α = 90°- Ψk 0< α <90° C相：UABICcos（Ψk-90°+α ）>0 同B相，0< α <90° ∴为了使0<Ψk<90°时继电器均能够动作， 0< α <90°
南昌大学继电保护期末填空_题目
___Ia___, U ____Ubc______ 1.功率方向继电器广泛采用的是 90 0 接线方式,即 I J J
2.当加入相间功率方向继电器的电流和电压一定时，在电压与电流的夹角为φj＝-α(继电器 内角)时，继电器的转矩为_ 做继电器的__ 最大灵敏角 最大 ___，继电器动作最_ _灵敏_，此时的φj 值叫 __。
15.阻抗继电器_____动作区域_____的形状,称为动作特性。动作特性可以用阻抗复平面上的 _____几何图形_____来描述。 16.完全电流差动母线保护在母线上的所有连接元件上装设具有相同__变比___和 ____特性__ 的电流互感器。 第三章 三段式电流保护 1.能使过电流继电器动作的电流，称该继电器的动作电流；能使过电流继电器返回的电流，称 该继电器的返回电流。 ____返回电流____ 与_____动作电流___的比值称为继电器的返回系数。 2.瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 （最大短路电流）整定，其灵敏性通常 用（保护范围大小）来表示。 3.过电流保护的灵敏度，作为本元件的后备保护时，是用（本元件末端）金属性短路时流经继 电器的最小短路电流与继电器动作电流之比来表示。作为相邻元件的后备保护时，是用（相邻 元件末端）金属性短路时流经继电器的最小短路电流与继电器动作电流之比来表示。 4.低电压继电器的启动电压 （小于） 返回电压，返回电压（大于）1。 5.反应故障时电压降低而动作的保护称为_____低电压保护______ 。 6.通过所研究保护装置的短路电流为最大的运行方式称为_____最大运行方式______。 7.无时限电流速断保护和限时电流速断保护共同作用，构成了线路的_____I 段和 II 段电流保 护______。 8.反应整个被保护元件上的故障， 并能以最短的时限有选择地切除故障的保护称为 （带时限电 流速断保护） 。 9.电力系统发生短路故障的最明显特点是（电流增大，电压降低） 。 10.三段式电流保护是指 （无时限电流速断保护） 、 （带时限电流速断保护）和（定时限过电流 保护） 。 第四章 功率方向保护
电力系统继电保护复习题2019新带答案
一、单项选择题（选考15题，共30分）1．反应故障时电流增大而动作的保护为（ B ）A．低电压保护B．过电流保护C．过负荷保护D．过电压保护2．电力系统发生故障时，由故障设备(或线路)的保护首先切除故障，是继电保护（ B ）的要求。
A．速动性B．选择性C．可靠性D．灵敏性3．为防止电压互感器一、二次绕组间绝缘损坏击穿时，高电压窜入二次回路，危及人身安全，应将二次侧（ B ）A．屏蔽B．接地C．设围栏D．加防护罩4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，如果保护的动作时限相等，则两相不完全星形接线电流保护只切除一条线路的机会为（ B ）A．100％B．2／3 C．1／3 D．05．功率方向继电器的潜动是指（ B ）A．只给继电器加入电流或电压时，继电器不动作。
B．只给继电器加入电流或电压时，继电器就动作。
C．加入继电器的电流与电压反相时，继电器动作。
D．与加入继电器的电流电压无关。
6．以下不属于功率方向继电器90°接线方式的是（ C ）A．U AB、I C B．U BC、I AC．U AC、I B D．U CA、I B7．在中性点直接接地电网中发生接地短路时，零序电压最高处为（C ）A．保护安装处B．变压器接地中性点处C．接地故障点处D．发电机接地中性点处8．中性点经消弧线圈接地电网通常采用的补偿方式是（ C ）A．完全补偿B．欠补偿C．过补偿D．不补偿9．反应相间短路的阻抗继电器接线方式是（A ）A．0°接线B．90°接线C．3U o，3I o D．27°接线10．阻抗继电器的精确工作电流是指，当φK=φsen，对应于（ B ）A．Z act=0.8Z set时加入阻抗继电器的电流B．Z act=0.9Z set时加入阻抗继电器的电流C．Z act=Z set时加入阻抗继电器的电流D．Z act=1.1Z set时加入阻抗继电器的电流11．在具有分支电源的电路中，由于助增电流的影响，一般有（B ）A．测量阻抗增大，保护范围也增加。
电力系统继电保护第二节 电网相间短路的方向性电流保护
第二节 双侧电源网络相间短路的 方向性电流保护
都
洪
基
双侧电源网络相间短路时的功率方向
1. 问题的提出
三段式电流保护是以单侧电源网络为基础进 行分析的，各保护都安装在被保护线路靠近 电源的一侧，或者说线路的始端。仅利用相 间短路后电流幅值增大的特征来区分故障与 正常运行状态的，以动作电流的大小和动作 时限的长短配合来保证有选择的切除故障。
k 2
~
Ik 2
180o k 2
故利用判别短路功率方向或电流、电压
之间的相位关系便可判别发生故障的方向.
4. 要求
继电保护中对方向元件（继电器）的基本要求: 1) 应具有明确的方向性 即正前方发生各种故障时，能可靠动作, 而在反方向故障时，可靠不动作。 2) 故障时继电器的动作有足够的灵敏度。
UA
60o
电流超前电压 I k1A
在这种情况下继电器 的最大灵敏角设计为：
sen k 90 30
0
0
30o
UBC
UC 正方向短路时，能灵敏动作。
I k 2 A 150o
电流滞后电压
UB
习惯上采用 90o k 方向继电器的内角。
， 称为功率
e j 动作方程为: arg U J 90o IJ
8
~
当k1点短路时,按照选择性的要求,应由保护2和保护 EⅡ 供给的短路电流 I k1 也将通 6动作切除故障.但由于 I k1 大于保护装置1 过保护1.若保护1采用电流速断且 的起动电流 I set 1 ,则保护1的电流速断就要误动(母线 上可能挂有其它分支线路)。造成C变电所全部停电。
同样的分析其它短路点时，对有关的保护装置也能 得出相应的结论。
电力系统继电保护 中国电力出版社方向保护(2-2)
为此，如果我们设计一个方法能够区分“正方向”
和“反方向”(差异)，那么，问题就迎刃而解了。
4/48
M 1
N
2
3
P 4
IK
K1
区分方向的问题，必须采用至少 2 个电气量的相
量比较。
经过研究、分析，采用：以保护安装处的电压作
算出口短路？何处算正方向短路？何处算反方向
（或区外）短路？
44/48
图2.29供了解，那是晶体管、集成电路的实现 框图。
提前说明：在后续介绍的距离保护（阻抗保护） 中，既可以实现短路范围的判别（现在已学习的 是：电流判别），还可以识别短路的方向（现在 已学习的是：方向元件），另外，距离保护受系 统运行方式的影响要小很多。
9、2段、3段的整定原则？灵敏度校验的公式 10、延时的选择 11、近后备？远后备？ 12、TA接线方式 13、方向元件为什么能够判别短路方向？ 14、方向元件的接线方式 15、最大灵敏角 16、方向元件的动作特性（动作区域） 17、配置方向元件的原则 18、何谓方向元件的死区？
29/48
为此，方向元件的配置应该按照 “少而精” 的原则。 1）电流整定值能保证选择性时，不加方向元
件； 2）在线路一端加方向元件后满足选择性要求
时，不必在线路两端都加方向元件。
30/48
具体选择的方法： （1）对于电流速断（1段、2段）
如果反方向的最大短路电流小于本保护的定值， 可以不加方向元件(不会误动)。 （2）对于过电流保护（3段）
取何
m
值
，
后面再说明
。
U'm Im.3 U'm－Im.3 类似于判别：
功率方向继电器的接线方式及分析ppt(与“继电器”有关文档共9张)
功率方向继电器
（接线方式与分析）
第9页，共9页。
两相短路且当故障点到保护安装处的远近不同时，接入继电器的电流和电 压间的夹角也会变化，要方向元件在各种情况下都工作在最灵敏线上，则要求
教学难 TX可自动调节，即α可自动调节，这在运行中是不可能的。因此，综合各种故障情况，
实际应用中宜选定α=30°或45°，即 TX=60°或45°为最佳。
第8页，共9页。
子任务功1率：无方时向限继电电流器速的断接保线护方（式电及流分I段析）
第1页，共9页。
教学重点
功率方向继电器的接线方式与分析
教学难点
正确识图从而理解接线方式
第2页，共9页。
1、功率方向继电器的接线方式与要求
接线方式：功率方向继电器的接线方式是指它与电流互感器和电压互感器之间的连
接方式教。学反应重相点间短路的功率方向继电器的接线方式。
功率方向继电器的接线方式与分析 1、功率方向继电器的接线方式与要求 m尽量地接近最大灵敏角，以提高继电器的灵敏度。
接线方式的要求： 通正向电流，方向继电器能正确工作；
两相短路且当故障点到保护安装处的远近不同时，接入继电器的电流和电压间的夹角也会变化，要方向元件在各种情况下都工作在最灵敏线上，则要求 TX可自动调节，即α可自动调 节，这在运行中是不可能的。
LG-11型方①向.继应电器能的内正角分确别为反30映°和故45°障。 的方向。正方向任何形式短路时，继电器应动作，反方向短路
下图为90°接线方式继电器接入的电流及电压。 反应相间短路的功率方向继电器的接线方式。
时，继电器不动作。 两相短路且当故障点到保护安装处的远近不同时，接入继电器的电流和电压间的夹角也会变化，要方向元件在各种情况下都工作在最灵敏线上，则要求 TX可自动调节，即α可自动调
成都理工大学电力系统继电保护试卷
成都理工大学2011—2012学年 第二学期《电力系统继电保护》考试试卷 考试时间：120分钟一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题分，共10分) 1．能反应变压器油箱内油面降低的保护是（ C ）。
A ．纵差保护 B ．过励磁保护 C ．瓦斯保护 D ．电流速断保护2．相间短路电流速断保护的保护范围，在（ C ）情况下最大。
A ．最小运行方式下三相短路B ．最小运行方式下两相短路 得 分C．最大运行方式下三相短路D．最大运行方式下两相短路3．下图为MN双侧电源线路，1QF、2QF处均装有方向过电流保护，且接线正确无误。
正常运行时，功率P、Q从M侧送至N侧1）1QF处的方向过电流保护（ A ）A．不会动作 B．要动作4．相间短路保护瞬时电流速断保护不能保护本线路全长，这是因为（ A ）。
A．为了区别本线路末端或相邻元件出口处短路，只好缩小保护范围B．为了保证I段有足够的灵敏度C．保护装置的固有缺陷，无法将定值调整到线路全长的整定值5．在相间电流保护的整定计算公式中考虑继电器返回系数的保护是（ B ）A．电流电压联锁速断保护B．定时限过电流保护C．限时电流速断保护D．电流速断保护6．发电机及变压器采用“复合电压起动的过电流保护”作为后备保护是为了（ A ）。
A．提高电流电压元件的灵敏度B．防止电流或电压互感器二次回路断C．防止系统振荡时保护误动7．不同动作特性阻抗继电器受过渡电阻的影响是不同的，一般来说，阻抗继电器的动作特性在+R轴方向所占面积愈大，则受过渡电阻的影响（ C ）。
A．不受影响B．一样C．愈小D．愈大8．高频方向保护是利用高频信号比较被保护线路两端的（ D ）。
A．功率大小B．电压大小C．电流方向D．功率方向9．当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑( A )。
A．与下一级限时电流速断保护相配合B．与下一级电流速断保护相配合C．与下一级过电流保护相配合D．采用过电流保护10．在中性点非直接接地电网中的串联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，三相完全星接线电流保护只切除远离电源故障点的几率为( a )A．100% B．2/3C．1/3 D．011．系统振荡与短路同时发生，高频保护装置会( D )A．误动 B．不定C．拒动 D．正确动作12．欠电压继电器是反映电压( C )A．误动 B．不定C．为额定值而动作 D．视情况而异的上升或降低而动作13．高频阻波器所起的作用是( C )。