继电保护第二章
第二章继电保护室
4、通信及远动系统：由远动屏、通信屏、电池屏等组成。
六、二次继电保护设备（中央控制系统）
1、二次设备
电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及 为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、二次回路
由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电 气回路称为二次回路。
3、变电站中央控制系统构成
1、控制与保护系统：由变压器保护屏、计度屏、主变压器及线路测控屏、 消弧线圈控制屏、自投及母差保护屏、公用采集屏等组成。 2、直流系统：由直流屏、电池屏、充电屏等组成。 3、交流系统：由交流屏、电池屏等组成。
电力系统继电保护-(第2版)第二章-电流保护PPT课件全文编辑修改
等值阻抗最大，以致发生故障时，通过保护装置的短路电流为 最小的运行方式。
➢最大短路电流：在最大运行方式下三相短路时通过保护装置
的电流为最大，称为最大短路电流。
Ik.m axZ E Z s.m iE nZ k 1Z s.m in E Z 1 L k 1短路类型系数
流来整定。
动作电流：
I ＝K II
II
set.2 rel
Iset.1
K r I e I l 1 .1 ~ 1 .2 ( 非 周 期 分 量 已 衰 减 ）
为保证选择性，动作时限要高于下一线路电流速断保护的动 作时限一个时限级差△t （Δt一般取0.5s）
动作时间： t2II t1 tt
(1) 前一级保护动作的负偏差(即保护可能提前动作) ； (2) 后一级保护动作的正偏差(即保护可能延后动作) ； (3) 保护装置的惯性误差(即断路器跳闸时间：从接通跳闸回 路到触头间电弧熄灭的时间) ； (4) 再加一个时间裕度。
Lmin
1( Z1
3 E
2
II set
Zs.max)
（保证选择性和可靠性，牺牲一定的灵敏性，获得速动性）
三、保护实现原理图
电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。 缺点是不能保护线路的全长，且保护范围受系统运行方式和 线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保护线路很 短时，甚至没有保护范围。
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流 保护，即第一段为无时限电流速断保护，第二段为限时电 流速断保护，第三段为定时限过电流保护。其中第一段、 第二段共同构成线路的主保护，第三段作为后备保护
电流互感器和电流继电器是实现电流保护的基本元件。
电力系统继电保护第二章课后习题答案
如图所示网络，流过保护1、2、3的最大负荷电流分别为400A 、500A 、550A ，1.3K SS =,0.85K re =， 1.15III K rel =，0.512III III t T s ==， 1.03III T s =。
试计算： （1）保护4的过电流定值；（2）保护4的过电流定值不变，保护1所在元件故障被切除，当返回系数K re 低于何值时会造成保护4误动？（3）0.85K re =时，保护4的灵敏系数 3.2K sen =，当0.7K re =时，保护4的灵敏系数降低到多少？ 解：（1）流过保护4的最大负荷电流为4005005501450().4max I A I =++=保护4的过电流定值为 1.3 1.151450 2.55().4.max .40.85III K K SS III rel I I kA I set K re ⨯==⨯= 时限为max(,,)10.5 1.5()4123III III III III t t t T t s =+=+= （2）保护1切除故障后，流过保护4的最大负荷电流5005501050 1.05.4.max I A kA I '=+== 考虑到电动机的自启动出现的最大自启动电流 1.3 1.05 1.365.max .4.max I K I kA ss ss I '==⨯=,这个电流.max I ss 必须小于保护4的返回电流I re ，否则以后保护4将误切除。
相应的要求 2.55.max .4III I I K I K ss re re re set ≤==，从而有2.55 1.365K re >， 1.3650.5352.55K re >=。
所以当返回系数低于时，会造成保护误动。
（3）保护4 的灵敏系数..min ..min ..min3.20.85.4.4.max .4.max.4II K I K B K B re K B K sen III III III I K K I K K I SS L SS L set rel rel ====⨯，从而有..min3.20.85.4.maxI K B III K K I SS L rel =÷则当K re =时，..min0.7 3.2/0.850.7 2.635.4.4.maxI K B K sen III K K I SS L rel =⨯=⨯=即灵敏度下降到2.635。
电力系统继电保护原理(第四版)
电力系统继电保护原理(第四版)第二章继电保护的硬件构成第一节继电器的类别和发展历程继电器能反应一个弱信号(电、磁、声、光、热)的变化而突然动作，闭合或断开其接点以控制一个较大功率的电路或设备的器件。
继电器的分类按输入信号性质分：非电量继电器和电量继电器按功能分量度继电器在继电保护和自动装置中作为主要元件，与辅助元件有或无继电器配套电流、电压、频率、功率继电器等有或无继电器在保护装置中作为辅助元件中间、时间、信号继电器等电磁式继电器衔铁弹簧电磁铁工作回路电磁继电器触点信号电源一、电磁型继电器(Relay)继电特性：无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置动作电流：使继电器动作的最小电流值最小短路电流返回电流：使继电器返回原位的最大电流值最大负荷电流返回系数(恒小于1) I K re= K re= 0.85~ 0.9 I K act 触发特性曲线返回动作旋转衔铁式电流继电器结构6二、感应型继电器用电磁铁在一铝制圆盘中或圆筒中感应产生电流，电流产生转矩使圆盘或圆筒转动，使接点闭合的继电器。
四极感应圆筒式感应继电器工作原理与鼠笼式感应电机相似相当于两相式的电动机，垂直方向两磁极的线圈和水平两级的绕组磁通在空间上相差900,如果两磁通在时间上也相差900则可产生最大的旋转磁场圆筒上的转矩：M= KΦ1Φ 2 sinθ动作条件：电流大于定值(转矩大于弹簧反作用转矩),且θ为正(900时转矩最大)可反应两个电气量，如电压、电流，可实现方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等电磁式电流继电器侧面正面电磁式中间继电器正面侧面五、微机保护将反应故障量变化的数字式元件和保护中需要的逻辑元件、时间元件、执行元件等和在一起用一个微机实现，成为微机保护，是继电器发展的最高形式。
20世纪70年代初、中期开始了微机保护研究的热潮源于计算机技术重大突破：价格大幅度下降、可靠性提高70年代中后期，国外已有少量样机试运行。
电力系统继电保护第二章习题和答案
2电流的电网保护2.1在过量（欠量）继电器中，为什么要求其动作特性满足“继电特性”？若不满足，当加入继电器的电量在动作值附近时将可能出现什么情况？答：过量继电器的继电特性类似于电子电路中的“施密特特性“，如图2-1所示。
当加入继电器的动作电量（图中的IQ大于其设定的动作值（图中的I OP）时，继电器能够突然动作；继电器一旦动作以后，即是输入的电气量减小至稍小于其动作值，继电器也不会返回，只有当加入继电器的电气量小于其设定的返回值（图中的 J ）以后它才突然返回。
无论启动还是返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置，这种特性称为“继电特性”。
为了保证继电器可靠工作，其动作特性必须满足继电特性，否则当加入继电器的电气量在动作值附近波动时，继电器将不停地在动作和返回两个状态之间切换，出现“抖动“现象，后续的电路将无法正常工作。
625342.2请列举说明为实现“继电特性”，电磁型、集成电路性、数字型继电器常分别采用那些技术？答：在过量动作的电磁型继电器中，继电器的动作条件是电磁力矩大于弹簧的反拉力矩与摩擦力矩之和，当电磁力矩刚刚达到动作条件时，继电器的可动衔铁开始转动，磁路气隙减小, 在外加电流（或电压）不变的情况下，电磁力矩随气隙的减小而按平方关系增加，弹簧的反拉力矩随气隙的减小而线性增加，在整个动作过程中总的剩余力矩为正值，衔铁加速转动，直至衔铁完全吸合，所以动作过程干脆利落。
继电器的返回过程与之相反，返回的条件变为在闭合位置时弹簧的反拉力矩大于电磁力矩与摩擦力矩之和。
当电磁力矩减小到启动返回时，由于这时摩擦力矩反向，返回的过程中，电磁力矩按平方关系减小，弹簧力矩按线性关系减小，产生一个返回方向的剩余力矩，因此能够加速返回，即返回的过程也是干脆利落的。
所以返回值一定小于动作值，继电器有一个小于1的返回系数。
这样就获得了“继电特性” 在集成电路型继电器中，“继电特性”的获得是靠施密特触发器实现的，施密特触发器的特性，就是继电特性。
继电保护原理2—操作箱.
第二章操作箱第一节概述1.断路器操作机构1.1断路器操作机构及控制回路操作机构是断路器本身附带的跳合闸传动装置，目前常用的机构有电磁操作机构、液压操作机构、弹簧操作机构、电动操作机构、气压操作机构等。
其中应用最为广泛的是电磁操作机构和液压操作机构。
断路器操作机构箱内电气控制回路包括：合闸和分闸操作回路，电气防跳回路，操作机构压力低闭锁回路，灭弧介质压力低闭锁回路，电机控制回路，加热回路，重合闸闭锁回路。
1.2断路器操作机构压力低的闭锁方式液压操作机构以高压油推动活塞实现合闸与分闸，其压力闭锁由高到低一般设有“重合闸闭锁”、“合闸闭锁”、“分闸闭锁”3级。
气动操作机构的分闸操作靠压缩空气来完成，而合闸操作则靠在分闸操作时储能的合闸弹簧来完成，其压力闭锁一般设有“重合闸闭锁”和“操作闭锁”2级。
弹簧操作机构设有“弹簧未储能”1级闭锁。
2.操作箱的组成2.1 操作箱内继电器组成2.1.1 监视断路器合闸回路的合闸位置继电器及监视断路器跳闸位置继电器。
2.1.2 防止断路器跳跃继电器。
2.1.3 手动合闸继电器。
2.1.4 压力监察或闭锁继电器。
2.1.5 手动跳闸继电器及保护相跳闸继电器。
2.1.6 一次重合闸脉冲回路。
2.1.7 辅助中间继电器。
2.1.8 跳闸信号继电器及备用信号继电器。
2.2 操作箱除了完成跳、合闸操作功能外，其输出触点还应完成的功能2.2.1 用于发出断路器位置不一致或非全相运行状态信号2.2.2 用于发出控制回路断线信号。
2.2.3 用于发出气(液)压力降低不允许跳闸信号。
2.2.4 用于发出气(液)压力降低到不允许重合闸信号。
2.2.5 用于发出断路器位置的远动信号。
2.2.6 由断路器位置继电器控制高频闭锁停信。
2.2.7 由断路器位置继电器控制高频相差三跳停信。
2.2.8 用于发出事故音响信号。
2.2.9 手动合闸时加速相间距离保护。
2.2.10 手动合闸时加速零序电流方向保护。
2011继电保护 第2章 电网的电流保护双侧电源
（２）外汲电流的影响 限时电流速断保护整定时 分支电路的影响 考虑分支系数
I
set
K rel I set .下一级 K b
３.过电流保护装设方向元件的一般方法 反方向保护的延时小于本线路保护的动作延时，本保护可不用方向元件
0 60 Ｃ相继电器能够动作的条件 分析结论:三相短路和任意两相短路，当 0 90 K 使故障相方向继电器动作的条件为 30 60 ９０°接线方式的优点 缺点 （１）两相短路没有死区
（２）选择继电器的内角在30°和 60° 之间，各种相间短路都能保证动作的方向性 在保护安装地点附近正方向发生三相短路时，方 向保护存在动作的死区
0 90 K
的情况下均能动作，应选择
0 90
在三相对称的情况下，当功率因数为１时，加入继电 器的电流和电压相位相差90°（这只是加入继电器的 电压和电流的一种组合，并无实际意义）
之间才能满足要求
同一相的电流元件与功率元件必须串联，然后再 与其它相并联，一起起动其它元件
2.正方向发生两相短路 （１）短路点位于保护安装地点附近 为使故障相方向继电器在任何 0 90 K 的情况下均能动作，应选择 之间才能满足要求 0 90 （２）短路点远离保护安装地点 120 Ｂ相继电器能够动作的条件 30 Ｃ相继电器能够动作的条件 30 60 正方向发生两相短路 Ｂ相继电器能够动作的条件 30 90
五、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 速断保护的整定值躲过反方向短路时流过保护的最大短路电流， 保护可以不用方向元件
２.限时电流速断保护整定时分支电路的影响 （１）助增电流的影响 分支系数 故障线路流过的短路电 流 K b 前一级保护所在线路上 流过的短路电流
继电保护讲解第二章-电流保护[1]
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线路限时速断保护配合。
Id"z
KK"
I '' dz.next
,
t本''
t '' next
0.5
❖ 限时电流速断保护的单相原理接线图
TQ
信
+
号
_
+
+
I
t
LH
_
❖ 对限时电流速断保护的评价
➢优点
✓结构简单，动作可靠 ✓能保护本条线路全长
➢缺点 ✓不能作为相邻元件（下一条线路）的后备 保护，只能对相邻元件的一部分起后备保 护作用。
（3）灵敏度校验
(2)
I ''
d.B.min
K lm
''
I dz.1
3 2
I (3) d.B.min
I '' dz.1
=
3 3550
2
1.58 f 1.5
1950
3、对保护1进行定时限过电流保护的整定计算
（1）起动电流 （2）灵敏度校验
I "' dz.1
K
"' K
I (3) d.C.max
1250A
I (3) d.C.min
1150A
（1）起动电流
I '' dz.1
K I'' ' K dz.next
K I'' ' K dz.2
K K I '' ' (3) K K d.C.max
=1.21.31250 1950(A)
（2）动作时限 t1'' t2' t 0 0.5 0.5(s)
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单选题1•保护用的电流互感器二次所接的负荷阻抗越大，为满足误差的要求，则允许的（）。
A. 一次电流倍数越大B. 一次电流倍数越小C. 一次电流倍数不变D. 一次电流倍数等于12. 两个单相式电压互感器构成的V-V接线可以在二次侧获得的电压量为（）。
A. 零序电压B. 负序电压C. 线电压D. 相电压3. 对电流互感器进行10%误差校验的目的是满足（）时，互感器具有规定的精确性。
A. 系统发生短路故障B. 系统正常运行C. 系统发生短路或正常运行D. 系统发生接地短路故障4. 测量电流互感器极性的目的是为了（）。
A. 满足负载的要求B. 保证外部接线正确C. 提高保护装置动作的灵敏度D. 保证内部接线正确5. 下图为取得零序电压的电压互感器接线图，试回答下图采用的是（）电压互感器。
A. 两相三柱电压互感器构成零序电压过滤器;B. 三相三柱电压互感器构成零序电压过滤器;C. 三相两柱电压互感器构成零序电压过滤器;D. 三相五柱电压互感器构成零序电压过滤器6. 电流互感器极性对（）没有影响。
A、差动保护B方向保护C电流速断保护D距离保护7. 电流互感器最大允许角误差（）。
B. 7C. 10°D. 12°8. 电抗变压器用于将一次电流变换成装置所需要的二次（）。
A. 电流B. 电压C. 阻抗D. 功率9. 当通过电流继电器的电流大于动作电流时，继电器动作，其动合触点（）A打开B. 闭合C. 任意位置D. 不动10. 继电器按其结构形式分类，目前主要有（）。
A测量继电器和辅助继电器B. 电流型和电压型继电器C. 电磁型、感应型、整流型和静态型D. 阻抗型继电器11. 低电压继电器与过电压继电器的返回系数相比，（）。
A. 两者相同B. 过电压继电器返回系数小于低电压继电器C. 大小相等D. 低电压继电器返回系数小于过电压继电器12. 时间继电器在继电保护装置中的作用是（）。
A. 计算动作时间B. 建立动作延时C. 计算保护停电时间D. 计算断路器停电时间13. 微机保护数据采集系统包括电压形成、模拟滤波器、采样保持、多路转换、模块。
A. 人机接口B. 软件算法C. 逻辑判断D. 模数转换14. 输入到微机保护装置中的电压互感器二次电压信号，可通过（换器输入范围要求的电压信号。
A. 电抗变换器B. 电流变换器C. 电压变换器D. 电压互感器15. 微机保护装置的功能特性主要是由（）决定的。
A. 软件B. 硬件C. CPUD. DSP）等功能变换为满足模数转A. 三个单相式电流互感器B. —个单相式电流互感器C. 三相三柱式电压互感器D. 三个单相式电压互感器18. 电流互感器二次应该装有一个（），以防止互感器一、二次绕组绝缘击穿时危及设备和人身安全。
A. 保安接地点B. 熔断器C. 安全防护罩D. 继电保护19. 考虑上下级定时限过电流保护灵敏度配合时，动作电流应为（）。
A. 本线路定时限过电流保护整定值较大B. 下条线路定时限过电流保护整定值较大C. 上下级整定值相等D. 最大负荷电流20. 电流互感器同极性端采用L1、L2、K1、K2标识时，以下表述正确的是（）。
A ．L1、L2为同极性端B ．K1、K2为同极性端C ．L1、K2为同极性端D ．L1、K1为同极性端21. 电流互感器一次侧接（），二次侧接负载。
A. 电压互感器二次侧B. 继电器线圈C. 系统一次电流D. 表计22. 电流互感器二次回路不能装设（），不设置切换回路，防止电流互感器二次回路开路。
A. 接地点B. 消弧线圈C. 熔断器D. 监察装置23. 零序电流通常采用（）取得。
A. 零序电流滤过器B. —个单相式电流互感器C. 三相五柱式电压互感器D. 三相三柱式电压互感器24. 在系统正常运行时，三相对称，各分量中（）。
A. I A= 0B. I B= 0C．I C= 0D. 3 I 0= 025. 继电保护装置中过电压继电器反应（）而动作。
16. 零序电压通常采用三相五柱式电压互感器或（）取得。
A. 电压增大B. 电流减小C. 电流增大D. 电压降低26. 当低电压继电器返回时，动断触点（）。
A. 闭合B. 断开C. 任意位置D. 延时断开27. 时间继电器的文字符号表示为（）。
A. KVB. KTC. KMD. KS28. 电流继电器的（）之比称为电流继电器的返回系数。
A. 返回电流与动作电流B. 动作电流与返回电流C. 返回电压与动作电压D. 动作电压与返回电压29. 继电保护装置中电压继电器接在（）的二次测。
A. 电流互感器B. 电压互感器C. 断路器D. 输电线路30. 由低电压继电器的动作原理可知，低电压继电器的返回系数（）。
A. 大于1B. 小于1C. 等于1D. 等于031. 微机保护对模数变换系统采样数据进行分析、计算和判断，实现各种继电保护功能的方法称为（）。
A. 动作特性B. 算法C. 数据中断D. 数据采集32. 微机保护采样时，采样频率f s与采样信号中所含最高频率成分f ma的频率的关系为（）。
A．f s>f maxB．f s>2f maxC．f s<f maxD．f s<2f max33. 某变电站采用微机保护，现在需将某重合闸保护信号接入，应接入（）。
A. 开关量输入输出系统B. 模拟量输入系统C. 人机对话系统D. 通讯系统34. 微机保护中将模拟量转换为数字量称为（）。
A. 模拟滤波器B. 多路转换C. 模数转换D. 逻辑判断35. 微机保护中整定值的输入和修改、对微机主系统的检查等工作通过（A. 跳闸插件B. 交流变换插件C. 逻辑插件D. 人机接口36. 微机保护每间隔一个采样间隔会产生一个采样脉冲，微型机将转入执行一次A. 中断服务程序B. 主循环程序C. 跳闸程序D. 逻辑闭锁程序）实现。
）。
）组成。
1．微机保护硬件结构由（A. 数据采集系统B. 软件算法C. 微机主系统D. 开关量输入/输出系统E. 人机对话插件1. 电流互感器二次回路不能装设熔断器，不设置切换回路，防止电流互感器二次回路开路。
（）2. 变电站中将交流一次侧高电压转换成二次电压，供给控制、测量、保护等二次设备使用的电气设备是电流互感器。
（）3. 在运行中，电流互感器二次不允许短路。
（）4. 电流互感器是供给继电保护、自动装置以及测量仪表电流的电源设备，它的二次侧可以开路运行。
（）5. 电流互感器二次绕组的人为接地是属于保护接地，其目的是防止绝缘击穿时二次侧窜入高电压，威胁人身和设备安全。
（）6. 负序电压滤过器指输出的三相或单相电压只与输入的三相电压中的负序分量成正比的一种装置。
（）7. 能使电磁式低电压继电器动断触点闭合的最小电压称为低电压继电器的动作电压。
（）8. 中间继电器在继电保护中主要实现动作信号。
（）9. 电流继电器动作后，使继电器返回到原始状态的最大电流称为电流继电器的返回电流。
（）10. 电流继电器的返回电流与动作电流之比称为电流继电器的返回系数。
（）11. 当通过电流继电器的电流大于动作电流时，继电器动作，动合触点断开。
（）12. 时间继电器起动后，经整定的时间延时后动合触点断开。
（）13. 电流继电器在继电保护装置中作为测量和起动元件，反应电压增大超过定值而动作。
（）14. 当通过电流继电器的电流小于返回电流时，继电器返回，动合触点闭合。
（）15. 能使电磁式电流继电器动合触点闭合的最大电流称为电流继电器的动作电流。
（）16. 一个有限频带时间信号f（t），其最高频率为fmax，若以fmax > 2fs的频率进行采样，所得到的采样信号fs（t）将含有原信号f（t）的全部信息。
（）17. 一个有限频带时间信号f（t），其最高频率为fmax，若以fs>2 fmax的频率进行采样，所得到的采样信号fs（t）将含有原信号f（t）的全部信息。
（）18. 采样周期Ts 与采样频率fs 的关系是fs=1/Ts 。
（）19. 数字滤波器输入的是数字信号，输出的也是数字信号。
（）20. 数字滤波器输入的是模拟信号，输出的是数字信号。
（）21 分析和评价微机保护各种不同的算法优劣的标准是精度和速度。
（）22. 分析和评价微机保护各种不同的算法优劣的标准仅是速度快。
（）23. 半周积分算法的依据是一个正弦信号在任意半个周期内绝对值的积分正比于其幅值。
（）24. 半周积分算法的依据是一个周期信号在任意半个周期内绝对值的积分正比于其幅值。
（）25. 半周积分算法的依据是一个正弦信号在任意一个周期内绝对值的积分正比于其幅值。
（）26. 微机保护中时间继电器由计数器实现，通过对计数脉冲进行计数获得需要延时。
（）27. 微机保护中电流、电压继电器由微型电流、电压继电器实现。
（）28. 微机保护的各种不同功能、不同原理，主要区别体现在软件上。
（）29. 在微机保护中，采样保持电路的作用是，在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在A/D转换期间内，保持其输出不变。
（）30. 微机保护装置的开关量输入，是指开关触点接通状态向微机保护的输入。
（）31. 微机型继电保护装置的硬件系统，一般由数据采集系统和CPI主系统组成。
（）32. 微机保护装置外部引入的触点，为了避免引入干扰，应经光电隔离电路后再引至微机并行接口。
（）33. 常规继电保护和微机保护输入环节和执行环节相同，逻辑部分不同。
（）34•常规继电保护和微机保护只有在输入环节相同，逻辑部分和执行部分完全不同。
（）35.电压变换器和电流变换器的输出要与A/D芯片所需电压值相适应。
（）36逐次逼近式数据采集系统是将输入的模拟量直接转换成数字量，属于直接型A/D转换。
（）37. VFC原理的数据采集系统中计数器的计数值可以直接应用于微机保护算法。
（）38•运行中需要切换的压板、保护的接点、电压的采样值等都属于开关输入量。
（）39•运行中需要切换的压板、保护的接点等都属于开关输入量。
（）40•数据采集系统的作用是完成模数转换的前期准备，转换模拟量为数字量。
（）41.微机保护主要由两部分构成包括硬件系统和软件算法及原理。
（）42•微机保护主要由两部分构成包括硬件系统和开关量输入系统。
（）第二章。