继电保护及课程设计_第二次作业

继电保护及课程设计_第二次作业36.电力系统发生故障时,继电保护装置应将故障部分切除 ,电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应发出信号。

37.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。

38.本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超出相邻下一线路电流速断保护的保护范围，故只需带0.5s 延时即可保证选择性。

39.检验电流保护灵敏系数时，最小短路电流I d.min是指在被保护范围末端，在最小运行方式下的两相短路电流。

40.为保证选择性，过电流保护的动作时限应按阶梯原则整定，越靠近电源处的保护，时限越长。

41.电流继电器的返回系数过低，将使过电流保护的动作电流增大，保护的灵敏系数降低。

42.电流保护的接线系数定义为流过继电器的电流与电流互感器二次电流之比，故两相不完全星形接线的接线系数为 1 。

43.中性点不接地电网发生单相接地后，将出现零序电压U0，其值为故障前相电压值，且电网各处零序电压相等。

44.绝缘监视装置给出信号后，用依次断开线路方法查找故障线路，因此该装置适用于出线较少的情况。

45.阻抗继电器根据比较原理的不同分为幅值比较式和相位比较式两类。

46.当保护范围不变时，分支系数越大（小），使保护范围越小（大），导致灵敏性越低（高）。

47.阻抗继电器的执行元件越灵敏，其精确工作电流越小。

48.三种圆特性的阻抗继电器中，方向阻抗继电器受过渡电阻的影响最大，全阻抗继电器受过渡电阻的影响最小。

49.阻抗继电器受系统振荡影响的程度取决于两个因素，即保护的安装地点和阻抗继电器的特性。

50.闭锁式高频方向保护在故障时启动发信，而正向元件动作时停止发信，其动作跳闸的基本条件是正向元件动作且收不到闭锁信号。

51.方向高频保护是比较线路两侧端功率方向，当满足功率方向同时指向线路条件时，方向高频保护动作。

52.线路纵联保护载波通道的构成部件包括输电线路、高频阻波器、耦合电容器、结合滤波器、高频电缆、保护间隙、接地刀闸和收发信机。

53.相差高频保护是比较线路两端电流的相位，当满足电流相位同相条件时，相差高频保护动作。

54.高频保护启动发信方式有保护启动、远方启动和手动启动。

55.具有同步检定和无电压检定的重合闸，在线路一侧，当线路无电压时，允许该端线路的重合闸重合；而在另一侧，需检测母线电压和线路电压满足同期条件时允许重合闸重合。

56.在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的高次谐波分量，其中以二次谐波为主。

57.对于变压器纵差动保护，在正常运行和外部故障时，流入差动继电器的电流为零（理论值）。

58.名词解释：选择性答：选择性——是指首先由故障设备的保护切除故障，系统中非故障部分仍继续运行，以尽量缩小停电范围。

当保护或断路器拒动时，才由相邻设备的保护或断路器失灵保护切除故障。

59.名词解释：速动性答：速动性——是指保护装置应尽可能快的切除短路故障。

60.名词解释：灵敏性答：灵敏性——是指在设备的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有的反应能力。

61.名词解释：系统最大（小）运行方式答：系统最大（小）运行方式——在同一地点发生相同类型短路时，流过保护装置的短路电流最大（小），对保护装置而言称为系统最大（小）运行方式。

62.名词解释：相继动作答：相继动作——是指只有在另一端保护动作的前提下，本端保护才能动作的现象。

63.名词解释：励磁涌流答：励磁涌流——是指当变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时，相应侧可能出现的很大的励磁电流。

64.继电保护的基本原理有哪几种？答：基本原理有利用故障前、后电气量的显著变化如I、U；同时反应电压与电流之间的数值变化如Z = U/I或相位变化φ= arg Ù/Ì；被保护设备两边电流相位（或功率方向）或大小的变化；故障时才出现的某些对称分量电流、电压或功率；非电气量变化如温度、气体等以及电气量波形和时域、频域分析上的特点等。

65.何谓主保护和后备保护？什么叫近后备和远后备，有何区别？什么情况下采用断路器失灵保护？答：主保护是指在设备的被保护范围内任何地点发生故障时，都能以最短时限动作于跳闸的保护。

后备保护是指由于某种原因使故障设备保护装置或断路器拒动时由故障设备的另一套保护或相邻设备的保护动作。

近后备是指某一设备同时装设两套保护，当该设备故障时，一套保护万一不工作，由另一套保护动作于跳闸。

远后备是指故障设备保护或断路器拒动时，由相邻的上一级保护动作于跳闸来实现后备作用。

相比较之下，近后备是同属一地故障设备的另一套设备来动作，此时要求断路器不能拒动。

当采用近后备时，若断路器拒动，则必须通过装在断路器上的失灵保护，切除该线路连接母线上的所有电源线路。

66.为什么说“四性”有时它们是互相矛盾的？又如何求得统一？答：对继电保护的基本要求是具有“四性”，即选择性、可靠性、灵敏性、速动性。

它们之间相互紧密联系，但有时又互相矛盾，如为保证选择性，有时本线路保护要和相邻线路保护在时间上配合，即不能采用同一时限，这样保护动作会带延时，不能满足速动性的要求。

又如为保证速动性，保护有时不能保护线路全长，即不能满足灵敏性的要求，为此需要采用较复杂的保护测量，则又降低了可靠性。

再如为保证灵敏性，有时允许保护非选择性动作，再由自动重合闸装置来纠正，显然降低了选择性要求。

因此，须从电力系统实际情况出发，分清主次，参照部颁《继电保护和安全自动装置技术规程》要求，进行优化，求得统一。

67.在整定电流保护第III段时，为什么必须考虑返回系数？在整定第I、II段时是否需要考虑？为什么？答：过电流保护（III段）在整定动作电流时，不仅应大于该线路可能出现的最大负荷电流，同时还应考虑在外部短路切除后，保护装置应能可靠返回，即外部故障时，该保护在短路电流下起动，但在延时未到时，故障已被故障线路保护切除，此时，即使在电动机自起动电流下（大于负荷电流），也应可靠返回（不会动作跳闸），因此，III段过电流保护要考虑返回系数。

返回电流I h=k k*I dz值越高，越能够可靠返回。

根据I、II段的整定原则可知，它们的定植较高。

在外部故障时，I段根本就不起动，II段即使起动，在外部故障切除后，电动机自起动电流下，也会因其较高的定值而可靠返回，所以I、II段的整定不需要考虑返回系数。

68.试确定下图所示的网络中电流保护7的最大、最小运行方式。

答：电流保护7的最大运行方式：电源处于最大运行方式（即系统阻抗为Zs.min），且线路L3停运，其它线路全部运行；电流保护7的最小运行方式：电源处于最小运行方式（即系统阻抗为Zs.max），且线路L1或L2停运，其它线路全部运行。

69.何谓大接地电流电网？何谓小接地电流电网？答：变压器中性点直接接地的电网称为大接地电流电网；中性点非直接接地的电网称为小接地电流电网。

70.中性点非直接接地系统绝缘监视装置的作用是什么？是如何实现的？答：绝缘监视装置的作用是监视该装置所在电网是否发生了接地故障。

通过发电厂或变电所母线上的三相五柱式电压互感器二次开口三角形侧所接的过电压继电器，来反应接地故障时出现的零序电压，并动作于信号。

71.什么是阻抗继电器？答：阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定值进行比较，以确定保护是否应该动作。

72.阻抗继电器接线方式应满足的基本要求？答：（1）继电器的测量阻抗正比于短路点到保护安装地点之间的距离；（2）继电器的测量阻抗应与故障类型无关，也就是保护范围不随故障类型而变化。

73.为什么偏移特性阻抗继电器不能作为距离保护I段的测量元件？答：偏移特性阻抗继电器为消除死区，通常取偏移度а=10%～20%，若а选择过大，就会造成反相保护区太长，使保护之间不易配合。

保护范围一般不超过反方向距离I段的保护范围，且动作时间必须大于反相距离I段的动作时间。

因此，不能作为距离I段的测量元件。

74.试说出下图所示的具有方向特性的四边形阻抗继电器动作特性图中四条边AB、BC、CD、DA及倾斜角а所代表的含义和作用。

试分析四边形阻抗动作判据各块区的作用。

答：线段AB是电抗线，决定了阻抗继电器正方向的电抗（X）值；线段AD是电阻线，Rs的定值决定了反应阻抗继电器克服过渡电阻的能力和躲负荷的能力；线段BC和线段CD共同决定了阻抗继电器的方向区；X定值随过渡电阻增大加而降低的下斜线（倾斜角а）是为了克服由过渡电阻的影响造成保护的超越。

第I象限区：正方向动作区，X、R均为正，电抗线和电阻线共同确定了阻抗继电器是在该区域内的动作范围。

第II象限区：是为了克服正方向发生金属性故障，由于电流、电压互感器误差使阻抗计算的电阻不为零而为负值造成保护拒动。

第IV象限区：X为负，R为正，是为了克服出口经过渡电阻短路，由于电流、电压互感器误差使阻抗计算的电抗不为零而为负值造成保护拒动。

75.有一方向阻抗继电器，其整定阻抗为ZZD=7.5∠60°Ω，若测量阻抗为ZJ=7.2∠30°Ω，试问该继电器能否动作？为什么？解：76.何谓高频保护?在我国广泛应用的高频保护有哪几种?答：采用高频(一般为50～300kHz)电流信号，以输电线路本身为通道构成的保护，称为高频保护。

广泛采用的有高频闭锁方向保护、高频闭锁距离保护、高频闭锁零序电流保护和电流相位差动高频保护。

77.输电线路及牵引网为什么要装设自动重合闸装置？答：运行经验表明，在电力系统中发生的故障很多都属于暂时性的，如雷击过电压引起的绝缘子表面闪烁、大风时的短时碰线、通过鸟类身体的放电、风筝绳索或树枝落在导线上引起的短路等。

对于这些故障，当被继电保护迅速断开电源后，电弧即可熄灭，故障点的绝缘可恢复，故障随即自行消除。

这时，若重新合上短路器，往往能恢复供电，因而减小停电时间，提高供电的可靠性。

当然，重新合上断路器的工作可由运行人员手动操作进行，但手动操作时，停电时间太长，用户电动机多数可能停转，重新合闸取得的效果并不显著。

为此，在电力系统中，通常用自动重合闸装置代替运行人员的手动合闸。

78.对自动重合闸有哪些基本要求？答：对自动重合闸基本要求：（1）动作迅速（2）不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定，如一次或两次。

（3）动作后应能自动复归，准备好再次动作。

（4）手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作）。

（5）手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）。

79.单相自动重合闸有什么特点？答：（1）需要装设故障判别元件和故障选相元件。

（2）应考虑潜供电流的影响。

（3）应考虑非全相运行状态的各种影响。

80.什么是瓦斯保护？有何作用？答：利用变压器油箱内部故障时产生气体来实现的保护，称为瓦斯保护。