横差保护与纵差保护的区别
电力系统继电保护简答题
1、电流保护的整定计算中采用了可靠系数、自起动系数、返回系数和灵敏系数，试说明它们的意义和作用? （8分）(1)可靠系数----保证保护的选择性而引入的一个大于1的系数；（2分）(2)自起动系数---电动机自起动电流与额定电流的比值称为自起动系数，保证故障切除后非故障线路已起动的电流保护不误动；（2分）(3)返回系数----电流继电器返回电流与动作电流之比称为返回系数，保证继电器起动后，当故障切除时继电器可靠返回；（2分）(4)灵敏系数----衡量保护装置灵敏性的一个指标。
（2分）2、变压器差动保护与瓦斯保护各保护何种故障？能否相互代替？（7分）变压器的差动保护是防御变压器绕组和引出线的相间短路（1分），以及变压器的大接地电流系统侧绕组和引出线的接地故障的保护（1分）。
瓦斯保护是防御变压器油箱内部各种故障（1分）和油面降低（1分）的保护，特别是它对于变压器绕组的匝间短路具有显著的优点（1分），但不能反应油箱外部的故障（1分），故两者不能互相代替（1分）3、三段式电流保护的作用分别是什么？它们各自有什么优缺点？（8分）（1）瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。
（1分）它动作迅速、但不能保护线路全长。
（1分）（2）限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备。
（2分）它能保护线路全长、但不能作为相邻下一线路的完全远后备。
（1分）（3）定时限过电流保护作为本线路的近后备、相邻下一线路的远后备。
（2分）它保护范围大、动作灵敏、但切除故障时间长。
（1分）4、如图所示的网络中，线路全部配置闭锁式方向纵联保护。
分析在k点短路时各端保护方向元件的动作情况，各线路保护的工作过程及结果（5分）当短路发生在NP线路的k处时，所有保护可能都会启动（故障在下级线路内），发出闭锁信号（1分）。
保护2测量功率为负，发出闭锁信号，因此MN两侧均不跳闸（2分）；NP 上保护3，4的功率方向为正，均停发闭锁信号（1分），他们判定有正方向故障且没有收到闭锁信号，所以会立即动作跳闸，线路BC被切除（1分）5、影响距离保护正确动作的因素有哪些？（6分）参考答案：（1）短路点的过渡电阻（2）电力系统振荡（3）保护安装处与故障点之间的分支电路（4）TA、TV的误差（5）TV二次回路断线（6）串联补偿电容6、简述发电机纵差保护和横差保护的特点？（5分）参考答案：发电机纵差动保护是反映发电机内部相间短路的主保护（1分），能快速而灵敏地切除保护范围内部相间短路故障，同时又能保证在正常运行及外部故障时动作的选择性和工作的可靠性（1分）。
《继电保护原理》期末试题
《继电保护原理》期末试题一、填空题（12*2分/个=24分）1.电器元件一般有两套保护，若主保护未动作，还有一套是后备保护2.反应电流增大而动作的保护称为过电流保护3.电流继电器的反馈电流和动作电流的比值成为反馈系数4.定时限过电流保护的动作时限按阶梯原则选择。
5.继电保护装置由测量回路、逻辑回路、执行回路三部分组成6.继电保护的可靠性是指应动作的时候动作7.电流速断保护，即第一段保护的动作电流是按躲开本条线路末端的最大短路电流来规定的，其灵敏性是由保护的范围表征的8.按阶梯时限保护的原则，越靠近电源端的短路电流越大，动作时间越长9.距离保护是反映故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
10.全阻抗继电器的缺点是没有方向性11.输电线路纵差保护的范围是线路全长，故障的切除时间为零（瞬时动作）12.比率差动特性的启动电流随电流的增大而增大13.单相自动重合闸选项的作用选出故障相14.相间短路的阻抗继电器，当I O =I B -I A,则A B U U U -=015.线路的纵差保护是反应首端和末端电流的大小和相位的，所以它不反映相外保护16.变压器的励磁涌流中除含有大量的直流分量，还有大量的谐波分量，其中以二次谐波为主17.发电机正常运行，三次谐波电压机端电压大于中性点量。
18.母线保护的首要原则是安全性19.微机保护的基本算法是计算被测电气量的幅值和相位20.微机保护中从某一采集信号内，提出有用信号的过程叫做滤波二、问答题（6*6分/个=36分）1、什么叫继电保护装置，其基本任务是什么？答：继电保护装置是指安装在被保护元件上，反应被保护元件故障或不正常运行状态并作用与断路器跳闸或发出信号的一种自动保护；基本任务：(1) 发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭受破坏，保证其它非故障部分迅速恢复正常运行；(2) 对不正常运行状态，根据运行维护条件（如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
国家电网考试-继电保护-下知识点归纳及复知识点归纳及复习题库67
继电保护下知识点归纳继电保护下复习题库一、选择题1、Y/△-11结线的变压器，是指（C ）。
A、一次侧相电压超前二次侧相电压30°B、一次侧线电压超前二次侧线电压30°C、一次侧线电压滞后二次侧线电压30°2、用纵向零序构成的发电机匝间保护，为了提高其动作的可靠性，则要求在保护的交流输入回路上（ C ）。
A、加装2次谐波滤过器，基波对2次谐波的滤过比大于50B、加装5次谐波滤过器，基波对5次谐波的滤过比大于10C、加装3次谐波滤过器，基波对3次谐波的滤过比大于503、变压器励磁涌流与变压器充电合闸初相有关，当初相角为（A ）时励磁涌流最大。
A、0；B、60°；C、90°；120°；主变压器复合电压闭锁过流保护当失去交流电压时（C ）。
A、整套保护就不起作用；B、仅失去低压闭锁功能；C、失去复合电压闭锁功能；保护不受影响。
鉴别波形间断角的差动保护，是根据变压器（ C ）波形特点为原理的保护。
A、外部短路电流；B、负荷电流；C、励磁涌流为防止变压器后备阻抗保护在电压断线时误动作，必须（ C ）。
A、装设电压断线闭锁装置；B、装设电流增量启动元件；C、同时装设电压断线闭锁装置和电流增量启动元件。
变压器差动保护防止穿越性故障情况下误动的主要措施是（ C ）。
A、间断角闭锁B、二次谐波制动C、比率制动为躲过励磁涌流,变压器差动保护采用二次谐波制动，（ B ）。
A、二次谐波制动比越大,躲过励磁涌流的能力越强B、二次谐波制动比越大,躲过励磁涌流的能力越弱C、二次谐波制动比越大，躲空投时不平衡电流的能力越强差动保护的二次不平衡电流与一次三相对称穿越性电流的关系曲线（A ）。
A、呈明显的非线性特性；B、大致是直线；C、不定变压器差动继电器采用比率制动式的意图是（C）A、为了躲励磁涌流B、为了提高保护内部故障的灵敏度C、为了提高保护对于外部故障的安全性变压器励磁涌流中含有大量高次谐波，其中以（A ）A、二次谐波为主B、三次谐波为主C、五次谐波为主发电厂接于220kV双母线上有三台及以上变压器，则不应有（C ）。
发电机保护现象、处理
发电机保护1 对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。
(1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
(2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。
只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。
(3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。
(4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。
(5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
(6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。
中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。
(7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。
(8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。
(9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。
(10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。
(11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。
发电机保护简介1、发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。
由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。
横差保护与纵差保护的区别
以发电机为例：横差保护是反映发电机定子绕组的一相匝间短路和同一相两关联分支间的匝间短路的保护;纵差保护是指反映发电机定子相间及引线的短路的保护;
区别：在定子引出线或中性点附近相间短路时,两中性点连线中的电流较小,横差保护不能动作,出现死区,而纵差保护就能取代;
纵差保护反应的是相间故障;接地或不接地的相间短路,通常称为横向故障,那么纵差保护的纵应该指的是CT电流互感器的串联;
横差保护反应的是匝间故障;定子绕组的匝间短路或分支开焊,称为纵向故障,那么横差保护的横应该指的是CT电流互感器的并联;
WCK-7000J系列微机保护测控一体化装置以下简称WCK-7000J系列是采用高性能的32位单片机结合大容量Flash存储器构成的低压保护测控一体化装置;采用分布式结构设计,模块化、标准化程度高,便于批量生产和现场维护;背插式结构使强弱电完全分开,装置抗干扰能力强,安全、可靠,可安装在环境比较恶劣的开关柜、PT柜等处; WCK-7000J系列开发起点高,借鉴并集中了电力系统中广泛应用的保护装置以及监控系统的优点和成熟技术,使得WCK-7000J系列整体可靠性高、测量准确、通讯快速可靠、保护功能可靠完善;该系列型号分类：WCK-7011J/7012J馈线/线路保护测控装置、WCK－7021J/7022J/7023J电容器保护测控装置、WCK-7031J站用变/接地变保护测控装置、WCK-7041J电动机保护测控装置;
铝母线的电阻率比铜稍大,导电性能次于铜,机械强度比铜小,易腐蚀氧化,但价格便宜,质轻;铜母线导电性能好,电阻率小,机械强度大,防腐性能好,但价格较贵;。
发电机横差保护..
（１－α）
有
U N .3 E3 ,U s.3 (1 ) E3
其比值为：
结论
U s.3 1 U N .3
50%,U s.3 U N .3
50%,U s.3 U N .3
零序电压随α变化特性：
（中性点） （机端）
正常情况：机端3次谐波 小于中性点处 次谐波电压； 原理：利用机端 33 次谐波电压作为
于中性点只有3个引出端的发电机匝间短路保护。
3、反应转子回路2次谐波电流的匝间短路保护
原理：匝间短路在转子绕组出现2次谐波电 流 ，利用此特点构成保护。
负序电压 滤过器 负序电流 滤过器 2次谐波 滤过器 2次谐波电 流继电器
负序 功率 方向 继电 器
执 行 元 件
出口
负序电压 滤过器 负序电流 滤过器 2次谐波 滤过器 2次谐波电 流继电器
发电机额定电 压（KV) 6.3 10.5 13.8~15.75
18~20
发电机额定容 量（MW) 小于等于50 50~100 125~200
300
接地电流允许 值（A) 4 3 2
1
对大中型发电机定子绕组单相接地保护 的基本要求：
绕组有100%的 保护范围。
在绕组匝内发生经 过渡电阻接地故障时， 保护应有足够灵敏度。
1、反应基波零序电压的接地保护
每相对地电压为：
αEC Uk0 αEB
U ( 1 ) E AG A
E U E BG B A
αEA α
E U E CG C A
故障点零序电压：
1 U k 0 a (U AG U BG U CG ) E A 3
发电机保护类型及原理介绍
3．保护的整定原则 动作电流
Iop (0.2 ~ 0.3)Ig.n
需增设 0.5～1 秒的延时， 以躲过转子回路的瞬时两点接地故障。
(二) 纵向零序电压原理的匝间短路保护
适用于中性点侧没有6个或4个引出端子的 发电机定子匝间短路。
该保护利用发电机定子绕组发生匝间短路 时，机端三相对发电机中性点出现的零序电压 而构成。
对发电机并未造成直接危害。
1．1正常时 正极对地电压
U
E R2 E R2R2 2
负极对地电压
U
E 2
加在绝缘介质上的电压为励磁电压的一半。
1．2一点接地时
设：正极接地， U ，0 U E
则：另一端对地电压上升为Ｅ，如某点绝缘比较薄弱，则有可 能被击穿，造成两点接地故障。
转子绕阻绝缘破坏的故障形式及其危害
一、发电机相间短路的纵联差动保护
作用: 反映发电机定子绕组及其引出线相间短路 故障的主保护 发电机纵差保护的接线方式 完全纵差动保护 不完全纵差动保护
发电机完全纵差保护和不完全纵差保护均是比较 发电机两侧同相电流的大小和相位而构成
发电机完全纵差动保护
●
G
●
● ●
图9—1 发电机纵差保护原理接线示意图
2．保护的原理分析
1）当定子绕组的同分支匝间短路时：
2）定子绕组不同分支间发生短路时：
3)保护的接线
2
跳闸
t
图9－6 单元件式横联差保护原理接线图 1-三次谐波滤过器；2－横差保护
4)评价：
保护接线较简单，灵敏度较高。
保护存在死区：当 很小时或者不同分 支间的短路匝数相同时, 保护不能动作。
电桥式转子两点接地保护
RL’
保护试题
1、 为什么差动保护不能代替瓦斯保护？答：瓦斯保护能反应变压器邮箱内的任何故障，如铁芯过热烧伤、右面降低等，但差动保护对此无反应。
又如变压器绕组发生少数线匝间的匝间短路，虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上其量值却并不大，因此差动保护没有反应，但瓦斯保护对此却能灵敏地加以反映，这就是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。
2、 为什么变压器纵差保护能反映绕组匝间短路？而发电机纵差保护不能反应匝间短路？答：变压器某侧绕组匝间短路时，该绕组的匝间短路部分可视为出现了一个新的短路绕组，使差流变大，当达到整定值时差动就会动作。
由于变压器有磁耦合关系且每项不少于两个绕组，匝间短路时∑I ≠0,而发电机没有磁耦合关系且每项只有一个绕组，绕组匝间短路时∑I =0，没有差流，保护不动作。
3、 电力系统震荡和短路的区别？答：电力系统震荡时，系统各点电压和电流的幅值均做往复性摆动，变化速度慢；而短路时电压、电流幅值是突变的，变化的量很大。
震荡时，系统任何一点电压和电流之间的相位角都随功角的变化而变化；而短路时电压和电流之间的相位角是基本不便的。
4、 试分析发电机纵差保护和横差保护的性能，两者的保护范围如何？能否相互代替？答：发电机纵差保护是相间短路的主保护，它反应发电机中性点至出口同一相的电流差值，保护范围即中性点电流互感器与出口电流互感器部分。
因为反应统一相电流差值，故不能反应同相绕组匝间短路，所以不能替代匝间保护。
发电机横差保护，是定子绕组匝间短路的保护，兼做定子绕组开焊保护。
它反应定子双星形绕组中性点电流的大小。
当某一绕组发生匝间短路时，在同一相并联支路中产生环流是保护动作。
对于相间短路保护，横差保护虽可能动作，但死区可达绕组的15%~20%，且不能切除引出线上的相间短路，所以他不能替代纵差保护。
5、 造成变压器励磁涌流的主要原因是什么？影响励磁涌流大小的是什么？答：造成变压器励磁涌流的主要原因是变压器剩磁的存在；影响励磁涌流大小的是合闸初相角和充电测系统容量。
电力系统继电保护技术大赛试题(笔试部分
时间为：120分钟一. 填空题:(每空0.5分,共20分，供电单位答1—20题，发电单位答6-25题)1. 当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或相邻线路保护实现后备称之为（）；主保护拒动时由本设备另一套保护实现后备、断路器拒动时由断路器失灵保护实现后备称之为（）。
答：远后备，近后备2. 在Y/Δ-11变压器中差动保护电流互感器二次在变压器Y侧应接成（），而在变压器Δ侧应接成（），以达到（）的目的。
答：Δ形，Y形，相位补偿3. 功率方向继电器采用90度接线的优点在于（）。
答：两相短路时无死区。
4. 距离保护的末端最小短路电流应（）其最小精工电流的2倍，否则可造成保护范围（）。
答：大于，缩短5. 电力系统振荡时，随着振荡电流增大，而母线电压（），阻抗元件的测量阻抗（），当测量阻抗落入（）时，距离保护将发生误动作。
答：降低，减小，继电器动作特性以内6. 小接地电流系统单相接地时，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升至（），零序电压大小等于（）。
答：，线电压，相电压7. 闭锁式高频方向保护在故障时起动发信，而（）时停止发信。
其动作掉闸的基本条件是（）。
答：正向元件动作，正向元件动作且收不到闭锁信号。
8. 断路器最低跳闸电压及最低合闸电压，其值不低于（）额定电压，且不大于（）额定电压。
答：30％，65％9. 电平表实际上也是电压表，但它不是以“V”为单位而刻度的，而是以（或）为单位而刻度的。
一般电平表均以（）在600Ω上的电压（）V为标准值而刻度的。
答：NB或dB，1mW，0.775V10. 中性点直接接地电网发生接地故障，故障线路两端零序功率方向与正序功率方向（）。
答：相同11. 中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的（）电流补偿接地故障时的（）电流，使接地故障电流减少。
答：感性，容性12. 220kV电压互感器二次变比是（）,三次变比是（）。
答：2200，13. 当线路发生故障时，11型微机保护能打印出故障前20ms和故障后（）ms的各相电压、各相电流的采样值。
继电保护元件保护
继电保护元件保护2.1判断题1）对于超高压系统，当变电站母线发生故障，在母差保护动作切除故障的同时变电站出线对端的线路保护亦应可靠的跳开三相断路器。
（×）2）单元件低压启动过流保护，用作变压器外部三相短路的后备保护。
（√）3）为了使用户停电时间尽可能短，备用电源自动投入装置可以不带时限。
（×）4）母差保护与失灵保护共用出口回路时，闭锁元件的灵敏系数应按失灵保护要求整定。
（√）5）断路器失灵保护是一种近后备保护，当元件断路器拒动时，该保护动作隔离故障点。
（√）6）一次接线为断路器接线时，母线保护应装设电压闭锁元件。
（×）7）失灵保护是一种近后备保护。
（√）8）发电机准同期并列条件是指待并发电机和系统的电压、频率、相位接近相等，其偏差控制在一定的范围内。
（√）9）失灵保护是一种后备保护，当设备发生故障时，如保护拒动时可依靠失灵保护切除故障。
（×）10）断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，为了满足线路末端单相接地故障时有足够灵敏度，可以不躲过正常运行负荷电流。
（√）11）断路器非全相保护不启动断路器失灵保护。
（×）12）正常运行时，不得投入母线充电保护的连接片。
（√）13）母线差动保护按要求在每一单元出口回路加装低电压闭锁（×）14）发电机正常运行时，其机端3次谐波电压大于中性点的3次谐波电压。
（×）15）母线差动保护为防止误动作而采用的电压闭锁元件，正确的做法是闭锁总启动回路。
（×）16）断路器失灵保护的线路及母联断路器出口动作时间应为同一时间。
（×）17）母线电流差动保护（不包括接线的母差保护）采用电压闭锁元件可防止由于误碰出口中间继电器或电流互感器二次开路而造成母差保护误动（√）18）利用系统侧的电压和发电机组侧的电压进行假同期试验，可检查同期回路交流电压接线的正确性。
（×）19）基波零序电压定子单相接地保护的动作值整定为5V（二次值）时，经过渡电阻发生单相接地，将有5%的保护死区。
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以发电机为例：横差保护是反映发电机定子绕组的一相匝间短路和同一相两关联分支间的匝间短路的保护。
纵差保护是指反映发电机定子相间及引线的短路的保护。
区别：在定子引出线或中性点附近相间短路时，两中性点连线中的电流较小，横差保护不能动作，出现死区，而纵差保护就能取代。
纵差保护反应的是相间故障。
（接地或不接地的相间短路，通常称为横向故障？），那么纵差保护的纵应该指的是CT（电流互感器）的串联。
横差保护反应的是匝间故障。
（定子绕组的匝间短路或分支开焊，称为纵向故障？），那么横差保护的横应该指的是CT（电流互感器）的并联。
WCK-7000J系列微机保护测控一体化装置（以下简称WCK-7000J系列）是采用高性能的32位单片机结合大容量Flash存储器构成的低压保护测控一体化装置。
采用分布式结构设计，模块化、标准化程度高，便于批量生产和现场维护。
背插式结构使强弱电完全分开，装置抗干扰能力强，安全、可靠，可安装在环境比较恶劣的开关柜、PT柜等处。
WCK-7000J系列开发起点高，借鉴并集中了电力系统中广泛应用的保护装置以及监控系统的优点和成熟技术，使得WCK-7000J系列整体可靠性高、测量准确、通讯快速可靠、保护功能可靠完善。
该系列型号分类：WCK-7011J/7012J馈线/线路保护测控装置、WCK－7021J/7022J/7023J电容器保护测控装置、WCK-7031J站用变/接地变保护测控装置、WCK-7041J电动机保护测控装置。
铝母线的电阻率比铜稍大，导电性能次于铜，机械强度比铜小，易腐蚀氧化，但价格便宜，质轻。
铜母线导电性能好，电阻率小，机械强度大，防腐性能好，但价格较贵。