继电保护问答题

1、继电保护的基本任务是什么？自动迅速有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证故障部分迅速恢复正常运行。

反应电器元件不正常运行状态，并根据运行维护条件而动作于发出信号或跳闸。

2、电力系统对继电保护的四个基本要求是什么？分别对这四个基本要求进行解释？正确理解”四性”的统一性和矛盾性.选择性：电力系统发生故障时，保护装饰仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。

速动性：尽可能快地切除故障灵敏性：在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。

满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏的正确的反映出来。

可靠性：保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时，应可靠动作，即不发生拒动；而在其他不改动作的情况下，应可靠不动作，即不发生误动作。

继电保护的科学研究设计制造和运行的绝大部分工作是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辩证统一关系而进行的。

3、继电保护装置的组成包括那几个部分？各部分的功能是什么？测量部分：测量从被保护对象输入的有关电气量进行计算，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，给出“是”“非”“大于”“不大于”等于“0”或“1”性质的一组逻辑符号，从而判断保护是否该启动。

逻辑部分：根据测量部分各输出量大小，性质，输出的状态，出现的顺序或其组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定时候应该使断路器跳闸货发出信号，并将有关命令传给执行部分。

执行部分：根据逻辑部分输出的信号，完成保护装置所担负的任务，如被保护对象故障时，动作与跳闸，不正常运行时，发出信号，正常运行时，不动作等。

4、何谓主保护、后备保护和辅助保护？远后备和近后备保护有何区别？各有何优、缺点？主保护：反映被保护元件本身的故障，并以尽可能短的时限切除故障的保护。

后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护，又分为近后备保护和远后备保护。

辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行时而增设的简单保护。

近后备保护：在本元件处装设两套保护，当主保护拒动时，由本元件的另一套保护动作。

远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由上一级电力设备或线路的保护来实现的后备保护。

微机继电保护硬件系统的构成及各模块的作用数据采集系统：将模拟信号转换为数字信号微机主系统：对采集到的数据进行分析处理，以完成各种保护功能输入\输出系统：完成各种保护的出口跳闸，信号报警，外部节点输入及人机对话等功能。

微机保护软件的构成和各种算法保护软件：主程序：对硬件初始化，自检（定值自检，程序自检，开出检查，开入量监视等）采样中断系统：采样，气动元件判别等。

故障处理程序：实现保护功能。

全周傅氏算法：计算结果是一个向量的实部和虚部。

滤波作用：直流及各次谐波分量。

需要一个周期的数据窗，时间是20毫秒。

可以提取任何整次谐波分量。

受到衰减直流分量影响会产生计算误差，可采取适当的措施减小其影响。

半波傅氏算法：在故障后10ms即可进行计算，因而保护的动作速度减少了半个周期。

不能滤除恒定直流分量和偶次，因此，误差较大。

三段式电流保护各段保护范围和灵敏性之间的关系如何？一段保护本线80%，二段保护本线路全长以及部分相邻线路，三段保护本段以及相邻线路全长。

灵敏性三段大于二段大于一段电流保护的接线方式有几种？对它们在各种故障情况下的性能进行比较。

三相星形接线方式，两相星形接线方式性能比较看课件：1）各种相间短路 2）中性点非直接接地系统中的不同相两点接地短路 3）在YD11接线的变压器后的两相短路三相星形接线方式广泛应用于发电机，变压器的后备保护中。

两相星形接线被广泛应用在中性点非直接接地系统中，作为相间短路电流保护的接线方式。

何谓相间短路功率方向继电器的90°接线？采用这种接线方式时，三个继电器应分别如何接线？指在三相对称且功率因数cos ϕ=1的情况下，.r I 超前r U .90̊ 的接线方式。

采用90°接线的功率方向继电器在相间短路时会不会有死区？为什么？对各种两相短路没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高； 在其正方向出口附近发生三相短路，AB 或CA 两相接地短路及A 相接地短路时，由于A U ≈0或数值很小，使继电器不能动作，这称为方向继电器的死区。

在方向过电流保护中为什么要采用按相起动？试举例说明。

方向过流保护采取"按相起动"的接线方式，是为了躲开反方向发生两相短路时造成装置误动。

例如当反方向发生BC 相短路时，在线路A 相方向继电器因负荷电流为正方向将动作，此时如果不按相起动，当C 相电流元件动作时，将引起装置误动；采用了按相起动接线，尽管A 相方向继电器动作，但A 相的电流元件不动，而C 相电流元件动作但C 相方向继电器不动作，所以装置不会误动作（百度一下）中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电流、零序电压的分布特点零序电压：故障点零序电压最高；离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处为零。

零序电流：分布于变压器中性点接地的多少和位置有关；大小与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。

零序功率：分布，短路点的零序功率最大；方向，对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路到母线。

零序功率方向继电器的接线方式和特点 .r I =3.0I .0.3U U r -= 图看课件零序功率方向继电器有无死区？为什么？没有死区，因为故障点的零序电压最高。

零序电流保护优缺点优点：1零序过电流保护的灵敏度高2受系统运行方式的影响要小3不受系统振荡和过负荷影响4方向性零序电流保护没有电压死区5简单可靠缺点：1对短线路或运行方式变化很大时，保护往往不能满足要求2单相重合闸的过程中可能误动3当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大地3断保护的动作时间一般电流保护的优缺点优点：简单经济可靠，广泛应用于35KV及以下等级的电网缺点：定值,保护范围以及灵敏度受系统运行方式变化的影响比较大。

距离保护的主要组成元件1、起动元件—判断系统是否发生故障；2、测量元件—阻抗继电器；3、时间元件—时间继电器；4、振荡闭锁回路—故障时短时开放距离保护I、II段，振荡时立即闭锁I、II段；5、断线闭锁元件—电压互感器二次断线时闭锁距离保护；6、出口执行元件；阻抗继电器的测量阻抗——阻抗继电器的接线方式相间距离保护：0°接线方式；可以正确反应三相短路、两相短路、两相接地短路，不能正确反应单相接地短路。

接地距离保护：带零序补偿的接线方式；带零序电流补偿的接线方式，可以正确反应单相接地短路、两相接地短路和三相短路时。

不能正确反应两相短路。

方向阻抗继电器死区产生的原因及消除措施当在保护安装处正方向出口发生金属性相间短路时，母线电压降到零或很小，加到继电器的电压为零或者小于继电器动作所需的最小电压时，方向继电器会出现死区。

消除：获取极化电压（1）利用R、L、C电路构成记忆回路（2）引入非故障相电压影响阻抗继电器正确工作的因素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TA、TV的误差TV二次回路断线串联补偿电容过渡电阻对阻抗继电器的影响单侧电源线路上过渡电阻的影响：两个保护同时以第II段的时限动作，失去选择性Rg的存在总是使继电器的测量阻抗增大，保护范围缩短保护装置距短路点越近，受过渡电阻影响越大，有可能导致保护无选择性动作整定值越小，受过渡电阻的影响越大双侧电源线路上过渡电阻的影响：Rg对测量阻抗的影响，取决于两侧电源提供的短路电流的大小以及它们的相位关系双侧电源线路，过渡电阻可能使测量阻抗增大，也可能使测量阻抗减小；送电端感受电阻偏容性，测量阻抗减小，容易发生超范围误动；受电端感受电阻偏感性，测量阻抗增大，容易发生欠范围拒动；全阻抗继电器受过渡电阻的影响最小；方向阻抗继电器受过渡电阻的影响最大；在整定值相同的情况下，动作特性在+R轴方向所占的面积越小，受过渡电阻的影响就越大克服过渡电阻影响的措施在保护范围不变的前提下，采用动作特性在＋R轴方向上有较大面积的阻抗继电器电力系统振荡的基本概念电力系统振荡：发电机与系统之间或两系统之间功角δ的周期性摆动现象振荡闭锁：防止系统振荡时保护误动的措施电力系统振荡时阻抗继电器的测量阻抗矢量图当δ改变时，测量阻抗的轨迹是总阻抗ZΣ的垂直平分线；（图看课件）系统振荡对阻抗继电器的影响振荡中心在保护范围内时，则距离保护会误动当保护安装点越靠近振荡中心时，受到的影响越大振荡中心在保护范围以外或位于保护的反方向时，则距离保护不会误动继电器的动作特性在阻抗平面上沿OO’方向所占面积越大，受振荡的影响就越大（图看课件）在距离保护整定值相同的情况下，全阻抗继电器所受振荡影响最大，方向阻抗继电器受影响最小；系统振荡对三段式距离保护的影响距离I段：t=0s，受影响可能会误动；距离II段：t=0.5s，受影响可能会误动；距离III段：t≥1.5s，可躲过振荡的影响；振荡与短路的区别振荡：三相对称，无负序分量电压、电流周期性缓慢变化测量阻抗随δ角变化短路：有负序分量出现电压、电流突变测量阻抗不变振荡闭锁措施：①利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量②利用振荡和短路时电气量变化速度不同③利用动作的延时实现振荡闭锁距离保护应用：在35KV-110KV作为相间短路的主保护和后备保护；采用带零序电流补偿的接线方式，在110KV线路中也可作为接地故障的保护。

在220KV及以上电压等级线路中作为后备保护。

电流保护距离保护缺陷：无法区分本线路末端短路与相邻线路出口短路。

无法实现全线速动。

不能用在220KV及以上的线路纵联保护分类按信息通道类型的不同分为：导引线纵联保护；载波保护（高频保护）；微波保护；光纤保护；按照保护动作原理分为：1.纵联电流差动保护；2.电流相位比较式纵联保护；3.方向比较式纵联保护；高频通道的构成高频保护由继电保护、高频收发信机和高频通道组成。

（图看课件）高频通道工作方式(1)正常无高频电流方式 (短期发信方式)(2)正常有高频电流方式(长期发信方式)(3)移频方式高频信号的应用可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号。

闭锁式方向纵联保护（图看课件）I1低定值起动元件：灵敏度较高，起动发信机发信；I2高定值起动元件：灵敏度较低，起动保护的跳闸回路；S+ 功率方向元件：判断短路功率的方向；t1延时返回元件：外部故障切除后，保证近故障点侧继续发信t1时间，避免高频闭锁信号过早解除而造成远离故障点侧保护误动。

t3延时动作元件：防止外部故障时，远离故障侧的保护在未收到近故障点侧发送的高频闭锁信号而误动，要求延时t2大于高频信号在保护线路上的传输时间。