6零序保护习题详解
零序保护
一、选择题
2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C ）倍负荷电流。
A ：3；
B ：2；
C ：1； D
3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C ） A ：两相短路 B ：三相短路 C ：两相接地短路 D ：与故障类型无关
4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C ）
A ：故障点过渡电阻的大小
B ：系统容量的大小
C ：相关元件的零序阻抗
D ：相关元件的各序阻抗
5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ） A ：距故障点越远越高 B ：距故障点越近越高
C ：与距离无关
D ：距故障点越近越低
6、不灵敏零序I 段的主要功能是（C ）
A ：在全相运行情况下作为接地短路保护；
B ：作为相间短路保护；
C ：在非全相运行情况下作为接地短路保护；
D ：作为匝间短路保护。
7、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向过流保护的方向元件将（B ）
A ：因短路相电压为零而拒动；
B ：因感受零序电压最大而灵敏动作；
C ：因短路零序电压为零而拒动；
D ：因感受零序电压最大而拒动。
8．在中性点非直接接地系统中，当发生B 相接地短路时，在电压互感器二次开口三角绕组两端的电压为（C ）。
A.B E
B.B E
C.B E 3
9.在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角形的电压为（C ）。
A.故障点距母线越近，电压越高
B.故障点距母线越近，电压越低
C.不管距离远近，基本上电压一样高 D ：不定。
11.电力系统发生A 相金属性接地短路时，故障点的零序电压(B )。
A ：与A 相电压同相位
B ：与A 相电压相位相差180°
C ：超前于A 相电压90°
D ：滞后于A 相电压90°
12.零序功率方向继电器的最大灵敏角是(A)。
A ：70°
B ：80°
C ：90°
D ：110°
13. 当零序功率方向继电器的最灵敏角为电流越前电压110°时，(B)。 A ：其电流和电压回路应按反极性与相应的电流互感器、电压互感器回路联接
B ：该相位角与线路正向故障时零序电流与零序电压的相位关系一致
C ：该元件适用于中性点不接地系统零序方向保护
14．以下(B)项定义不是零序电流保护的优点。
A ：结构及工作原理简单、中间环节少、尤其是近处故障动作速度快
B ：不受运行方式影响，能够具备稳定的速动段保护范围
C ：保护反应零序电流的绝对值，受过渡电阻影响小，可作为经高阻接地故障的可靠的后备保护
15、llOkV 某一条线路发生两相接地故障，该线路保护所测的正序和零序功率的方向是(C)。
A ：均指向线路
B ：零序指向线路，正序指向母线
C ：正序指向线路，零序指向母线
D ：均指向母线
16． 零序电流保护在常见运行方式下，在220～500kV 的205km 线路末段金属性短路时的灵敏度应大于(C)。
A ：1.5
B ：1.4
C ：1.3
17． 零序方向继电器最大灵敏角为70度，动作方向指向线路。如下图所示，模拟03U 施压，分别对继电器通入a I 、b I 、c I 电流测定其方向正确性，其动作情
况应为(C)。
P=Q
送出
A ：a I 不动、b I 动、c I 不动
B ：a I 不动、b I 不动、c I 动
C ：a I 动、b
I 可能不动、c I 不动
18．在35KV 的小电流接地系统，母线上的电压互感器TV 的变比为0.13
，在距线路首端50%的地方发生A 相单相接地，其母线TV 开口的零序电压为（C ）：
A ：50V
B ：50/3V
C ：100V
13．在小接地电流系统中，某处发生单相接地时，考虑到电容电流的影响，母线电压互感器开口三角形的电压(B)。
A ：故障点距母线越近，电压越高
B ：故障点距母线越近，电压越低
C ：与故障点的距离远近无关
14．如果将电压互感器的03U 回路短接，则在系统发生单相接地故障时，(B)。 A ：会对电压互感器二次的三个相电压都产生影响，其中故障相电压将高于实际的故障相电压
B ：不会对电压互感器二次的相电压产生影响
C ：只会对电压互感器二次的故障相电压都产生影响，使其高于实际的故障相电压
二、判断题
1、输电线路零序电流速断保护范围应不超过路的末端，故其动作电流应小
于保护线路末端故障时的最小零序电流。（×）
2、零序电流的分布，与系统的零序网络无关，与电源的数目有关。（×）
3、系统零序电流的分布与电源点的分布有关，与中性点接地的多少及位置无关。（×）
4、在大接地电流系统中，线路的相间电流速断保护比零序速断保护的范围大得多，这是因为线路的正序阻抗比零序阻抗值小得多。（×）
5、零序电流保护，能反映各种不对称短路，但不反映三相对称短路。（×）
6、零序电流保护不反应电网的正常负荷、全相振荡和相间短路。(√)
7、在大接地电流系统中，发生接地故障的线路，其电源端零序功率的方向与正序功率的方向正好相反。故障线路零序功率的方向是由母线流向线路。（×）
8、保护安装处的零序电压，等于故障点的零序电压减去故障点至保护安装处的零序电压降。因此，保护安装处距故障点越近，零序电压越高。(√)
9、在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，流过故障线路始端的零序电流滞后零序电压90度。(√)
11、在大接地电流系统中，输电线路的断路器，其触头一相或两相先接通的过程中，与组成零序电流滤过器的电流互感器的二次两相或一相断开，流入零序电流继电器的电流相等。(√)
12、如果不考虑电流和线路电阻，在大电流接地系统中发生接地短路时，零序电流超前零序电压90°。(√)
13. 由三个电流互感器构成的零序电流滤过器， 其不平衡电流主要是由于三个电流互感器铁芯磁化特性不完全相同所产生的。为了减小不平衡电流，必须选用具有相同磁化特性，并在磁化曲线未饱和部分工作的电流互感器来组成零序电流滤过器。(√ )
14. 小接地电流系统中，母线电压互感器开口三角形的电压与故障位置有关。（×）
15. 采用零序电流互感器构成零序电流保护，由于没有电流互感器的特性误差，正常时不平衡电流很小，通常可以忽略不计。（√）
16. 如果系统中各元件的阻抗角都是80°，那么正方向短路时03U 超前03I 约80°，反方向短路时，03U 落后03I 约100°。(×)
17. 在中性点直接接地系统中，如果各元件的零序阻抗角都是70°，当正方向发生接地故障时，03U 落后03I 约110°；当反方向发生接地故障时，03U 超前03I 约70°。 (√)
18. 小接地电流系统发生单相接地故障时，非故障线路的零序电流落后零序电压90°；故障线路的零序电流超前零序电压90°。(×)
19. 在小接地电流系统线路发生单相接地时，非故障线路的零序电流超前零序电压90°，故障线路的零序电流滞后零序电压90°。(√)
20. 在中性点不接地系统中，如果忽略电容电流，发生单相接地时，系统一定不会有零序电流。(√)
21.零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。(√)
22. 在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性短路接地时，零序方向电流保护中的方向元件将因零序电压为零而拒动。(×)
23．在大接地电流系统中，线路的零序功率方向继电器接于母线电压互感器的开口三角电压，当线路非全相运行时，该继电器可能会动作。(√)
24．在大接地电流系统中，为了保证各零序电流保护有选择性动作和降低定值，有时要加装方向继电器组成零序电流方向保护。(√)
25．零序电流保护逐级配合是指零序电流定值的灵敏度和时间都要相互配合。 (√)
26．零序电流保护的逐级配合是指零序电流保护各段的时间要严格配合。(×)
27．零序电流保护虽然作不了所有类型故障的后备保护，却能保证在本线路末端经较大过渡电阻接地时仍有足够灵敏度。(√)
28．零序电流保护可以作为所有类型故障的后备保护。(×)
29．当线路出现非全相运行时，由于没有发生接地故障，所以零序保护不会发生误动。(×)
30．在小接地电流系统中，零序电流保护动作时，除有特殊要求(如单相接地对人身和设备的安全有危险的地方)者外，一般动作于信号。(√)
31．电力系统振荡时，电流速断、零序电流速断保护有可能发生误动作。(×)
32．零序电流保护Ⅳ段定值一般整定较小，线路重合过程非全相运行时，可
能误动，因此在重合闸周期内应闭锁，暂时退出运行。(×)
33.零序电流保护灵敏I段在重合在永久故障时将瞬时跳闸。(×)
34.某35kV线路发生两相接地短路，则其零序电流保护和距离保护都应动作。(×)
35．在中性点不接地系统中在输电线路首端发生单相接地与在线路末端发生单相接地时保护安装处的零序电压几乎相同。（√）
36．在中性点直接接地的系统中在线路首端发生单相接地，由于相电压为零，所以零序方向元件电压要带记忆。（×）
37. 在大电流接地系统中发生接地故障时有零序电流产生，零序电流的大小与系统的零序阻抗和变压器中性点接地的多少有关与发电机的开多开少无关。（×）
38．非直接接地系统在发生单相接地时，在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数值一般较大，电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路。（×）
39．在小电流接地系统中在输电线路首端发生单相接地时有很大的短路电流。（×）
40. 在大电流接地系统中发生接地故障时有零序电流产生，零序电流的分布与系统的零序阻抗及系统的发电机的开多开少有关。（×）
41.在大接地电流系统中，线路发生单相接地短路时，母线上电压互感器开口三角形的电压，就是母线的零序电压3U
。(√)
三、填空题
1．在小电流接地系统中，非故障线路保护安装处的零序电压在相位上（滞后）零序电流90度。
2．大接地电流系统中的线路，在其发生接地故障时，线路电源侧零序功率的方向与负序功率的方向(相同)，零序功率的方向是由(线路)流向(母线)的。
3．大接地电流系统中的线路，当正方向发生接地故障时，零序电压(滞后)零序电流约110度左右；当反方向发生接地故障时，零序电压(超前)零序电流约70度左右。
4．对于零序电流保护后备段，为了防止零序电流保护越级，应取常见运行方式下(最大)的分支系数进行计算。
5．如图2-3所示电力系统，各线路均配置阶段式零序电流保护，当保护I 和保护Ⅱ进行配合时，为求得最大分支系数，应考虑的方式为(线路PN ，即L3)停运。
6．在大接地电流系统中，双侧电源线路发生接地故障，对侧断路器单相先跳闸时，本侧零序电流可能增大或减小，对侧断路器三相跳开后，线路零序电流(有较大增长)。
7．零序电流方向保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量和(零序电压分量)的多段式零序电流方向保护装置。
8．常规零序电流保护主要由零序电流或电压滤过器、电流继电器和(零序方向继电器)三部分组成。
9．3U 0突变量闭锁零序保护的功能是(防止电流互感器二次回路断线)导致零
序保护误动作。
10．零序功率方向继电器靠比较(零序)电流与(零序)电压之间相位关系来判断。
11．直接接入电压互感器第三绕组的电磁型零序功率方向元件，其动作灵敏角为03I (滞后) 03U 约70度；微机保护多采用保护装置自产3U 0接线的零序功
率方向元件，动作灵敏角为03I (超前) 03U 约110度。
12．中性点直接接地系统，当发生单相金属性接地时，故障点故障相电压为（零）、离故障点越远，零序电压（越高），（直接接地的变压器的中性点）处的零序电压为零。
四、简答题
1．大接地电流系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护，而
要单独采用零序电流保护?
答：三相式星形接线的相间电流保护，虽然也能反映接地短路，但用来保护接地短路时，在定值上要躲过最大负荷电流，在动作时间上要由用户到电源方向按阶梯原则逐级递增一个时间级差来配合。而专门反映接地短路的零序电流保护，则不需要按此原则来整定，故其灵敏度高，动作时限短，且因线路的零序阻抗比正序阻抗大得多，零序电流保护的保护范围长，上下级保护之间容易配合。故一般不用相间电流保护兼作零序电流保护。
2．什么是零序保护？大接地电流系统中为什么要单独装设零序保护？
答：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电量构成保护接地短路故障的继电保护装置统称为零序保护。
三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路故障，但其灵敏度较低，保护时限较长。采用零序保护就可克服此不足。这是因为：①系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流和零序电压，因此零序保护的动作电流可以整定得较小，这有利于提高其灵敏度；②Y，d接线的降压变压器，三角形绕组侧以后的故障不会在星形绕组侧反映出零序电流，所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。
3．在中性点不接地系统中，各相对地的电容是沿线路均匀分布的，请问线路上的电容电流沿线路是如何分布的?
答：线路上的电容电流沿线路是不相等的。越靠近线路末端，电容电流越小。
4．小接地电流系统中，故障线路的零序电流，零序电压的相位关系如何?非故障线路呢?
答：故障线路的零序电流滞后零序电压90度，非故障线路的零序电流超前零序电压90度。
5．当中性点不接地电力网中发生单相接地故障时，故障线路与非故障线路零序电流的大小有何特点?
答：非故障线路流过的零序电流为本线路的对地电容电流，故障线路流过的零序电流为所有非故障线路对地电容电流之和。
6．请问零序方向电流保护由哪几部分组成?
答：零序电流保护主要由零序电流(电压)滤过器、电流元件和零序方向元件三部分组成。
7．零序方向电流保护有没有死区?为什么?
答：零序方向电流保护没有死区。因为接地短路故障时，故障点零序电压最高， 因此，故障点距离保护安装处越近，该处的零序电压越大，所以没有死区。
8．为什么说在单相接地短路故障时，零序电流保护比三相星形接线的过电流保护灵敏度高?
答：系统正常运行及发生相问短路时，不会出现零序电流，因此零序电流保护整定时不需考虑负荷电流，可以整定的较低；而过电流保护整定时必须考虑负荷电流。
9．小接地电流系统发生单相接地故障时其电流、电压有何特点?
答：(1)电压：在接地故障点，故障相对地电压为零；非故障相对地电压升高至线电压；三个相间电压的大小与相位不变；零序电压大小等于相电压。
(2)电流：非故障线路03I 值等于本线路电容电流；故障线路03I 等于所有非
故障线路电容电流之和；接地故障点的03I 等于全系统电容电流之总和。
(3)相位：接地故障点的03I 超前于零序电压03U 约90度。
10．根据录波图怎样简单判别系统接地故障?
答：(1)配合观察相电压、相电流量及零序电流、零序电压的波形变化来综合分析；(2)零序电流、零序电压与某相电流骤升，且同名相电压下降，则可能是该相发生单相接地故障；(3)零序电流、零序电压出现时，某两相电流骤增，且同名相电压减小，则可能发生两相接地故障。
11．在线路故障的情况下，正序功率方向是由母线指向线路，为什么零序功率方向是由线路指向母线?
答：在故障线路上，正序电流的流向是由母线流向故障点，而零序电压在故障点最高，零序电流是由故障点流向母线，所以零序功率的方向与正序功率相反，是由线路指向母线。
12．最大灵敏角为-110度的零序功率方向继电器，其零序电压和零序电流的极性端应如何与电压互感器和电流互感器的极性端连接?
答：按同极性连接。
13．大接地电流系统发生接地故障时，哪一点的零序功率最大，零序功率分布有什么特点?
答：故障点的零序功率最大。在故障线路上，零序功率由线路流向母线，愈靠近变压器中性点接地处，零序功率愈小。
14．下面的叙述是否正确：零序功率方向继电器在线路正方向出口发生单相接地故障时的灵敏度低于在线路中间发生单相接地故障时的灵敏度。为什么?
答：错误。因为零序功率在故障点最高，所以保护继电器安装处距故障点越近，动作越灵敏。
15．在零序电流保护的整定中，对故障类型和故障方式的选择有什么考虑?
答：零序电流保护的整定，应以常见的故障类型和故障方式为依据。
只考虑单一设备的故障。对两个及以上设备的重叠故障，可视为稀有故障，不作为整定保护的依据。
只考虑常见的、在同一地点发生单相接地或两相短路接地的简单故障，不考虑多点同时短路的复杂故障。
要考虑相邻线路故障对侧断路器先跳闸或单侧重合于故障线路的情况，但不考虑相邻母线故障中性点接地变压器先跳闸的情况(母线故障时，应按规定，保证母联断路器或分段断路器先跳闸)。因为中性点接地变压器先断开，会引起相邻线路的零序故障电流突然增大，如果靠大幅度提高线路零序电流保护瞬时段定值来防止其越级跳闸，显然会严重损害整个电网保护的工作性能，所以必须靠母线保护本身来防止接地变压器先跳闸。
对单相重合闸线路，应考虑两相运行情况(分相操作断路器的三相重合闸线路,原则上靠断路器非全相保护防止出现两相运行情况)。
对三相重合闸线路，应考虑断路器合闸三相不同期的情况。
6．零序电流分支系数的选择要考虑哪些情况?
答：零序电流分支系数的选择，要通过各种运行方式和线路对侧断路器跳闸前或跳闸后等各种情况进行比较，选取其最大值。在复杂的环网中，分支系数的大小与故障点的位置有关，在考虑与相邻线路零序电流保护配合时，按理应利用图解法，选用故障点在被配合段保护范围末端时的分支系数。但为了简化计算，
可选用故障点在相邻线路末端时的可能偏高的分支系数，也可选用与故障点位置有关的最大分支系数。
如被配合的相邻线路是与本线路有较大零序互感的平行线路，应考虑相邻线路故障在一侧断路器先断开时的保护配合关系。
16.大接地电流系统中，为什么有时要加装零序功率方向继电器组成零序电流方向保护?
答：大接地电流系统中，如线路两端的变压器中性点都接地，当线路上发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电系统中的相间故障电流保护一样。为了保证各零序电流保护有选择性动作和降低定值，就必须加装方向继电器，使其动作带有方向性。
1．简述零序方向电流保护的工作原理。
答：零序方向电流保护是在零序电流保护的基础上加上方向元件后所得到的保护。原理是为了提高电流保护的灵敏度，在中性点直接接地的系统中发生接地短路时，必然会出现零序电流，但在线路两端的变压器的中性点都接了地的情况下，当线路上发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电系统中的相间故障电流保护一样，同一母线两端的保护为了满足选择性，在配合上必然会导致矛盾的结果。为了保证各零序电流保护有选择性动作和降低定值，就必须加装方向继电器，使其动作带有方向性。这就是零序方向电流保护的原理。
计算题
1、如下图所示，知K1点的最大接地短路电流为2600A，最小接地短路电流为2000A，1QF处的零序电流保护的一次整定值为I段1200A，0s；II段330A，0.5s。计算2QF处的零序电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的一次动作电流值及动作时间（可靠系数取1.3，配合系数取1.1）。（提示：Ⅰ段应躲过K1点的最大接地短路电流；Ⅱ段应与1QF处的零序Ⅰ段相配合；Ⅲ段应与1QF处的零序Ⅱ段相配合）
出线
2、在大电流接地系统中由三只电流互感器和电流继电器组成零序电流保护，
已知零序电流继电器的整定值I4
act A
；正常运行时，线路上流过的一次电流为
360A，TA的变比为400/5；零序电流滤过器的A相极性接反或C相断线时，在正常负荷下，保护会不会误动。
继电保护计算题
1、图示kV 35单电源线路,已知线路AB 的最大传输功率为9MW,9.0cos =?,电流互感器变阻抗Ω4.0,变压器额定容量kVA 7500,k ,变比kV 6.6/35，系统最大短路容量
答:限时电流速段保护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s ；过电流保护：动作电流406Ａ，近后备灵敏度3.37，远后备灵敏度2.28，动作时间3.5s 。 4、图示网络，已知A 电源Ω=15min A X ，Ω=20max .A X ，B 电源Ω=20min B X ，Ω=25max .B X ，
选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。
答:动作电流614Ａ；灵敏系数2.22。 (2)零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里? 答: (1)误动； (2)km 8.228。 18、某kV 110变电站装设了零序功率方向继电器。已知系统的等值电抗21X X =，在变电站kV 110母线上三相短路的短路电流为kA 8.5，单相接地短路时零序电流kA I k 5.2)1(0=，零序功率方向继电器的最小动作功率VA 5.1，输电线路的电抗km X /4.01Ω=，km X /4.10Ω=，装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5，问： (1) 在输电线路距保护安装处km 120的地方发生单相接地短路时，零序功率方向继电器的灵敏度为多少?
(2) 为保证灵敏系数等于1.5，此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里? 答:(1)2.97； (2)km 175。 19、网络参数如图，已知： （1）网络的正序阻抗km Z/ 45 .0 1 Ω =，阻抗角 65； （2）线路上采用三段式距离保护，阻抗元件采用方向阻抗继电器，阻抗继电器最灵敏角 65，阻抗继电器采用0°接线； （3）线路AB、BC的最大负荷电流400Ａ，第Ⅲ段可靠系数为7.0，9.0 cos= ?； （4）变压器采用差动保护，电源相间电势为kV 115； （5）A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为Ω =10 A X；B电源归算至被保护
华北电力大学继电保护课件9继保-纵联(4)
第四章 输电线路纵联保护
4.1.1 输电线纵联保护概述 仅利用线路一侧的电气量所构成的继电保护（单端电气量），无法区分本线路末端与相邻线路（或元件）的出口故障，如：电流保护、阻抗保护。 为此，设法将被保护元件两端(或多端)的电气量进行同时比较,以便判断故障在区内？还是区外？ 将两端保护装置的信号纵向联结起来，构成纵联保护。——与横向故障的称谓进行对应比较（后面再用图例说明“纵、横”的区别）。
单端电气量保护： 仅利用被保护元件的一侧电气量，无法区分线路末端和相邻线路的出口短路，可以作为后备保护或出口故障的第二种保护。 （通常设计为：三段式）。 纵联保护： 利用被保护元件的各侧电气量，可以识别：内部和外部的故障，但是，不能作为后备保护。
输电线路纵联保护结构框图 在设备的“纵向”之间，进行信号交换 横向关系通信设备通信设备 通信通道 继电保护装置 继电保护装置 TA TA TV TV (如：横向故障)
纵联保护有多种分类方法，可以按照通道类型或动作原理进行分类。1）通道类型： 导引线电力线载波微波光纤 ? ???? 2）动作原理： 比较方向比较相位基尔霍夫电流定律（差电流） ?? ?? ?还可以将通道类型与动作原理结合起来进行称呼。如：光纤电流差动（简称：光差），高频距离。 通道(信号交换手段)
4.1.2 两侧电气量的特征 分析、讨论特征的目的： 寻找内部故障与其他工况（正常运行、外部故障）的特征区别和差异——>提取判据，构成继电保护原理。 当然，构成原理后，再分析影响因素；并研究消除影响因素的对策、措施（需要权衡利弊后，再确定是否采用）。
继电保护习题
继 电 保 护 习 题 第一章 绪 论 思 考 题 1.何为主保护？何为后备保护？ 2.何为近后备保护？何为远后备保护？ 3.电流互感器和电压互感器在作用原理上有什么主要差别？ 4.简述电流互感器、电压互感器的使用注意事项。 5.负序电压、负序电流是如何取得的？在继电保护中为什么要采用这些电气量？ 作 业 题 1.在电力系统中继电保护的作用是什么？（1） 2.电力系统对继电保护的基本要求是什么？如何处理这些要求之间的关系?（1） 3.电压变换器、电流变换器和电抗变换器的作用是什么？在使用上有什么差别？（2） 4.如图所示，已知系统电抗Ω=∑=∑1121X X ，Ω=∑220X ，电压互感器的变比1100=ΓT n 。试求：在变电所出线端K 点发生单相接地短路时，变电所测到的零序电压mnO U 是多少？（3） 5.某技术工作者在实现零序电压零序器接线时，将电压互感器付方开口三角形侧B 相绕组的极性接反了，若已知电压互感器的原方相间电压为110kV ，原方绕组与开口三角形绕组之间的变比为kV n pTO 1.0/)3/110(=，求正常情况下m 、n 两端的输出电压？（3） 110kV 0mn U K （1） 4题图
第二章 相间短路的电流保护和方向性电流保护 思 考 题 1.电磁型过电流继电器的动作电流与哪些因素有关？ 2.无时限电流速断保护为什么比带时限电流速断保护的灵敏度差？ 3.低电压继电器与过电压继电器有什么不同之处？这两种电压继电器能否互相代替？ 4.在电力系统中，能采用纯电压元件作为输电线路的保护吗？为什么？ 5.三段式电流保护中，那一段最灵敏？那一段最不灵敏？他们是采用什么措施来保证选择性的？ 6.过电流保护的时限是根据什么原则确定的？ 7.三段式电流保护的保护范围如何确定？在一条输电线路上是否一定要采用三段式电流保护？用两段行吗？为什么？ 8.在电流保护的整定计算中，采用了各种系数，如可靠系数k K ，灵敏系数m K 1，返回系数h K ，分支系数fz K ，自启动系数zq K ，接线系数jx K 等等，试说明它们的意义和作用。 9.在?/Y 接线的变压器后发生两相短路时，采用完全星型接线方式和不完全星型两继电器接线方式的电流保护，其灵敏度有什么不同？为什么采用不完全星型三继电器接线方式就能使它的灵敏度与完全星型接线相同？ 10.在什么情况下采用电流保护时必须要装设方向元件才能保证选择性？ 11.在输电线路上采用方向电流保护时，什么情况下会出现死区？ 12.不同的输电线路阻抗角是不同的，为什么功率方向继电器的内角α采用?30或?45，就能保证在不同线路阻抗角下使功率方向继电器工作在较灵敏状态？ 13.按?90接线的功率方向继电器在三相短路和两相短路时，会不会出现死区？为 mn U 5 题图
变压器零序方向过流保护
零序方向过流保护小结 变压器高压侧（110kV及以上）及中压侧一般为中性点直接接地系统(又称大接地电流系统),当发生接地短路时,将出现很大的零序电流,对变压器的电气性能产生极大的危害,因此必须配备接地短路保护。变压器单相接地短路的主保护为比率制动式差动或零序差动，同时应装设后备保护，作为变压器高压绕组和相邻元件接地故障的后备。 一、变压器接地后备保护概述 变压器因其绝缘水平和接地方式的不同，所配置的接地短路后备保护也不同。 对于全绝缘变压器，中性点装设接地隔离刀闸和避雷器，隔离刀闸闭合为中性点直接接地方式，隔离刀闸断开为中性点不接地运行方式。中性点直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地运行时用零序过压保护。 对于分级绝缘变压器，若其中性点绝缘水平低，中性点必须直接接地，若其中性点绝缘水平较高，则中性点可以直接接地，也可在系统不失去接地点的情况下不接地运行，其大多装设放电间隙。在220kV 系统中的变压器，他们的中性点仅部分接地，另一部分不接地。当发生接地故障时应先跳开不接地变压器，然后跳开接地变压器。因此，这类变压器接地后备保护的配置需要考虑该变压器中性点在系统中的接地情况。对于中性点未装设放电间隙的分级绝缘变压器，若其中性点直接接地，则用零序过流保护，若其中性点不接地，则用零序联跳保护。对于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器，中性点直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地时用间隙零序保护。 综上所述，中性点直接接地变压器的接地故障后备保护无一例外地采用零序过流保护，对高中压侧中性点均直接接地的自耦变和三绕组变压器，当有选择性要求时，应增设零序方向元件。 二、零序方向过流保护逻辑 零序方向过流保护一般由“零序过流元件”和“零序方向元件”相与构成，如果带零序电压闭锁， 所示。 图1 零序方向过流保护逻辑框图 零序电压闭锁元件的零序电压取自TV开口三角。 零序过流元件的零序电流可以自产，也可取自中性点零序TA。 零序方向元件的方向电压，可以取开口三角电压，也可以取自产，但方向电流必须取自产，而不能取中性点专用零序TA的电流。其原因在于，中性点零序电流对方向没有选择性。
段式电流保护的整定及计算
2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取～。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验： 式中： X1——线路的单位阻抗，一般Ω/KM； Xsmax——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护
整定 计算 原则： 不超 出相 邻下 一元 件的 瞬时 速断 保护 范围。 所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取～； △t——时限级差，一般取； 灵敏度校验： 规程要求： 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷电流整定。
式中： KⅢrel——可靠系数，一般 取～； Krel——电流继电器返回 系数，一般取～； Kss——电动机自起动系 数，一般取～； 动作时间按阶梯原则递推。灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥～ 作远后备使用时，Ksen≥ 注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端； 4、三段式电流保护整定计算实例 如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。 解： （1）短路电流计算
零序电流及方向
零序电流及方向保护 一、零序电流方向保护的基本原理； 1、基本原理； 零序电流保护： 在正常运行时没有零序电流，只有在接地短路时才有零序电流。 并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近； 当短路点越近时，保护动作越快，短路点越远保护动作得越慢。 输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路，为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。 所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务： 保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端（实质是躲过相邻线路始端）接地短路时流过保护的最大零序电流整定（其他整定条件姑且不论）。 零序电流二段的任务： 能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。 零序电流三段的任务： 应可靠保护本线路的全长，在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。 零序电流四段的任务：
起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A，用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上，零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。 零序电流保护只能用来保护接地故障，所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大，有时可能保护范围缩得很小，这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护，由于很灵敏，保护过渡电阻的能力很强，这一点又比接地距离第三段强； 所以，现在有一些高压电网中有线路纵联保护，又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护，并有双重化的保护配置，所以，生产一种保护装置的型号，把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段； 零序电流保护中： 零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。 零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述： 零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。 零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。 如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°，正方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为：-100°，反方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为80°；ARG表示的幅角，是分子相量超前分母相量
继电保护汇总习题解答
共586道 单选题: 电力系统中性点运行方式是指电力系统中发电机或（）的中性点的接地方式。 A．变压器 B．电压互感器 C．电流互感器 D．母线 正确答案:A 电力系统是由发电厂、变电所、送电线路、配电线路、（）组成的整体。【★★★☆☆】 A．变压器 B．断路器 C．继电保护 D．电力用户 正确答案:D 继电保护在需要动作时不拒动，不需要动作时不误动是指保护具有较好的（）。 A. 选择性 B. 快速性 C. 灵敏性 D. 可靠性 正确答案:D 继电保护中根据测量部分的输出，按照继电保护预先设置的逻辑关系进行判断，确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将判断结果输出给执行部分的是（）的作用。【★★☆☆☆】 A. 显示部分 B. 逻辑部分 C. 跳闸部分 D. 测量部分 正确答案:B 三段式电流保护中（）构成线路的后备保护。 A．瞬时电流速断保护 B．限时电流速断保护 C．定时限过电流保护
正确答案:C 零序电流II段保护与（）构成线路接地短路的主保护。【★★☆☆☆】A．零序电流I段保护 B．零序电流III段保护 C．瞬时电流速段保护 D．限时电流速段保护 正确答案:A 限时电流速断保护灵敏度校验条件为以本线路两相短路时，流过保护的（）进行校验。 A．最小短路电流 B．最大短路电流 C．任意电流 正确答案:A 上下级定时限过电流保护按照选择性要求，其动作时间应为（）。A．本线路定时限过电流保护整定值大 B．下条线路定时限过电流保护整定值大 C．上下级整定值相等 正确答案:B 中性点不接地系统通常采用接地选线和（）的方式实现单相接地保护。【★★☆☆☆】 A．零序电流I段保护 B．零序电流II段保护 C．零序电流III段保护 D．绝缘监视 正确答案:D 零序电流通过变压器的（）和接地故障点形成短路回路。 A．A相 B．B相 C．C相 D．接地中性点 正确答案:D 零序电流III段保护动作时限与反应相间故障过电流保护动作时限比较（）。 A．零序电流III段保护动作时限大于过电流保护动作时限 B．零序电流III段保护动作时限小于过电流保护动作时限
纵联零序保护
纵联零序保护是在阶段式零序保护的基础上增加通信接口和必要的动作逻辑实现；当通道退出或运行中通道发生故障时纵联零序就是完整的阶段式零序保护。纵联零序保护利用的远方信号可以是闭锁式也可以是允许式。闭锁式：由判断为反向故障的一侧负责发信，闭锁两端保护；允许式：由判断为正向故障的一侧负责发信，允许两端保护跳闸；以RCS系列保护为例， 正方向元件：零序方向过流元件和F0+元件相“与”输出； 反方向元件：零序启动过流元件和F0? 元件相“与”输出； 若零序阻抗角为?0 ，则 正方向接地故障：3U0超前3I0为180°+?0 ，零序功率为负，F0+元件动作。 反方向接地故障：3U0超前3I0为?0，零序功率为正，F0? 元件动作。 因此， 下面以RCS-901B线路保护装置为例，介绍纵联零序保护的测试方法。其他具有相同保护原理的保护测试可参考此测试方法。 1、保护相关设置： 保护定值设置：
保护压板设置： 在“整定定值”里，把运行方式控制字“投纵联零序方向”置“1”、“允许式通道”置“0”、“投重合闸”、“投重合闸不检”均置“1”，其他的均置“0”（‘1’表示投入，‘0’表示退出）。 在“压板定值”里，“投主保护压板”和“投零序保护压板”均置“1”。在保护屏上，投“主保护”和“投零序保护”硬压板，并把重合把手切在“综重方式”。将收发讯机整定在“负载”位置，或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收。 2、试验接线： 本次试验的接线图同图5-1所示。 3、纵联零序保护校验： 在“整组试验”菜单里，试验过程由保护的接点动作情况控制，此次试验包括以下几个过程“故障前——故障（跳闸）——重合闸” （1）“整组试验”页面设置：
第六节 变压器的零序电流保护
二、变电所多台变压器的零序电流保护
每台变压器都装有同样的零序电流保护，它是由电流元件和电压元件两部分组成。正常时零序电流及零序电压很小，零序电流继电器及零序电压继电器皆不动作，不会发出跳闸脉冲。发生接地故障时，出现零序电流及零序电压，当它们大于起动值后，零序电流继电器及零序电压继电器皆动作。电流继电器起动后，常开触点闭合，起动时间继电器KT1。时间继电器的瞬动触点闭合，给小母线A接通正电源，将正电源送至中性点不接地变压器的零序电流保护。不接地的变压器零序电流保护的零序电流继电器不会动作，常闭触点闭合。小母线A的正电源经零序电压继电器的常开触点、零序电流继电器的常闭触点起动有较短延时的时间继电器KT2经较短时限首先切除中性点不接地的变压器。若接地故障消失，零序电流消失，则接地变压器的零序电流保护的零序电流继电器返回，保护复归。。若接地故障没有消失，接地点在接地变压器处，零序电流继电器不返回，时间继电器KT1一直在起动状态，经过较长的延时KT1跳开中性点接地的变压器。 零序电流保护的整定计算： 动作电流： (1)与被保护侧母线引出线零序电流第三段保护在灵敏度上相配合，所以 (2)与中性点不接地变压器零序电压元件在灵敏度上相配合，以保证零序电压元件的灵敏度高于零序电流元件的灵敏度。 设零序电压元件的动作电压为U dz.0，则 U dz.0=3I0X0.T 零序电流元件的动作电流为 动作电压整定：按躲开正常运行时的最大不平衡零序电压进行整定。根据经验，零序电压继电器的动作电压一般为5V。当电压互感器的变比为nTV时，电压继电器的一次动作电压为 U dz.0=5n TV 变压器零序电流保护作为后备保护，其动作时限应比线路零序电流保护第三段动作时限长一个时限阶段。即 灵敏度校验：按保证远后备灵敏度满足要求进行校验 返回 第二节微机保护的硬件框图简介 微机保护硬件示意框图如下图所示。
6零序保护习题
零序保护 一、选择题 1、某变电站电压互感器的开口三角形侧B 相接反，则正常运行时，如一次侧运行电压为110KV ，开口三角形的输出为（C ） A ：0V ； B ：100V ； C ：200V ； D ：220V 2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C ）倍负荷电流。 A ：3； B ：2； C ：1； D 。 3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C ） A ：两相短路 B ：三相短路 C ：两相接地短路 D ：与故障类型无关 4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C ） A ：故障点过渡电阻的大小 B ：系统容量的大小 C ：相关元件的零序阻抗 D ：相关元件的各序阻抗 5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ） A ：距故障点越远越高 B ：距故障点越近越高 C ：与距离无关 D ：距故障点越近越低 6、不灵敏零序I 段的主要功能是（C ） A ：在全相运行情况下作为接地短路保护； B ：作为相间短路保护； C ：在非全相运行情况下作为接地短路保护； D ：作为匝间短路保护。 7、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向过流保护的方向元件将（B ） A ：因短路相电压为零而拒动； B ：因感受零序电压最大而灵敏动作； C ：因短路零序电压为零而拒动； D ：因感受零序电压最大而拒动。 8．在中性点非直接接地系统中，当发生B 相接地短路时，在电压互感器二次开口三角绕组两端的电压为（C ）。 A.B E B.B E C.B E 3 9.在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角形的电压为（C ）。 A.故障点距母线越近，电压越高 B.故障点距母线越近，电压越低
三段式零序电流保护(精)
实习(实训报告 实习(实训名称:电力系统继电保护课程设计学院: 专业、班级: 指导教师: 报告人: 学号: 时间: 2017年 1月 5日 目录 1设计题 目 ...............................................................................................................................3 2分
析设计要求 (4) 2.1设计规定 (5) 2.2本线路保护 计 .......................................................................................................................6 2.3 系统等效电路图.............................................................................. . (7) 3三段式零序电流保护整定计 算 ............................................................................................8 3.1 三段式零序电流保护中的原则 ...........................................................................................9 3.2 M侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定 (10) 3.3 N侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整 定 (11) 4 零序电流保护评 价 ..............................................................................................................12 4.1原理与内容………………………………………………… . …………………………… .13 4.2零序电流保护的优缺点………………………………………………………………… ..13 5 总 结 (1) 4 参考文 献 .......................................................................................................................................... 15 1设计题目 如图 1所示为双电源网络中,已知线路的阻抗km X /4. 01Ω=, km X /4. 10Ω=,两侧系统等值电源的参数:
纵联保护分类
1 纵联保护分类 仅反应线路一侧的电气量不可能区分本线末端和对侧母线（或相邻线始端）故障，只有反应线路两侧的电气量才可能区分上述2点故障，为了达到有选择性地快速切除全线故障的目的。需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去，也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系。这种保护称为输电线的纵联保护。 1．1 按使用通道分类 为了交换信息，需要利用通道。纵联保护按照所利用通道的不同类型可以分为4种（通常纵联保护也按此命名）：导引线纵联保护（简称导引线保护）、电力线载波纵联保护（简称载波保护）、微波纵联保护（简称微波保护）、光纤纵联保护（简称光纤保护）。 1．2 各种传送信息通道的特点 1．2．1 导引线通道。这种通道需要铺设电缆，其投资随线路长度而增加。当线路较长（超过10 km以上）时就不经济了。导引线越长，安全性越低。导引线中传输的是电信号。在中性点接地系统中，除了雷击外，在接地故障时地中电流会引起地电位升高，也会产生感应电压，对保护装置和人身安全构成威胁，也会造成保护不正确动作。所以导引线的电缆必须有足够的绝缘水平（例如15 kV的绝缘水平），从而使投资增大。导引线直接传输交流电量，故导引线保护广泛采用差动保护原理，但导引线的参数（电阻和分布电容）直接影响保护性能，从而在技术上也限制了导线保护用于较长的线路。 1．2．2 电力线载波通道。这种通道在保护中应用最广。载波通道由高压输电线及其加工和连接设备（阻波器、结合电容器及高频收发信机）等组成。高压输电线机械强度大，十分安全可靠。但正是在线路发生故障时通道可能遭到破坏（高频信号衰减增大），为此需考虑在此情况下高频信号是否能有效传输的问题。当载波通道采用“相－地”制，在线路中点发生单相短路接地故障时衰减与正常时基本相同，但在线路两端故障时衰减显著增大。当载波通道采用“相－相”制，在单相短路接地故障时高频信号能够传输，但在三相短路时仍然不能。为此载波保护在利用高频信号时应使保护在本线路故障信号中断的情况下仍 能正确动作。 1．2．3 微波通道。微波通道与输电线没有直接的联系，输电线发生故障时不会对微波通信系统产生任何影响，因而利用微波保护的方式不受限制。微波通信是一种多路通信系统，可以提供足够的通道，彻底解决了通道拥挤的问题。微波通信具有很宽的频带，线路故障时信号不会中断，可以传送交流电的波形。采用脉冲编码调制（PCM）方式可以进一步扩大信息传输量，提高抗干扰能力，也更适合于数字保护。微波通信是理想的通信系统，但是保护专用微波通信设备是不经济的，应当与远动等在设计时兼顾起来。同时还要考虑信号 衰耗的问题。 1．2．4 光纤通道。光纤通道与微波通道有相同的优点。光纤通信也广泛采用（PCM）调制方式。当被保护线路很短时，通过光缆直接将光信号送到对侧，在每半套保护装置中都
静态方向比较式纵联保护装置技术条件
中华人民共和国电力行业标准 静态方向比较式纵联保护装置技术条件 DL 481-92 1 主题内容与适用范围 本标准规定了静态方向比较式纵联保护装置的技术要求和试验方法。 本标准适用于 l10kV 及以上中性点直接接地系统的输电线路的静态方向比较式纵联保护装置(以下简称装置)。 2 引用标准 GB 7261 继电器及继电保护装置基本试验方法 GB 6l62 静态继电器及保护装置的电气干扰试验 SD l89 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 本标准未提及的均应符合国家标准 DL 478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》和其他有关的国家标准的规定。 3 产品分类及标准规定 3.1产品分类 按产品构成型式可分为分立元件式和集成电路式两种。 3.2产品标准规定 产品标准规定出以下内容： 3.2.1产品型号、规格。 3.2.2产品型号的表示方法及含义。 4 技术要求 4.1额定数据 4.1.1输入激励量额定值。 4.1.1.1 交流电压额定值：l00V。 4.1.1.2交流电流额定值：1A、5A。 4.1.1.3频率额定值：50Hz。 4.1.2辅助激励量额定值。 4.1.2.1直流电压额定值：l10V、220V。 4.1.2.2逆变电源输出额定值：由企业产品标准规定。 4.1.2.3 直流电压的允许波动范围,额定电压的 80%～ll0%(l15%)。
4.2过载能力 4.2.1交流电压回路。见 DL 478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》的规定。4.2.2交流电流回路。见 DL 478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》的规定。4.3功率消耗 4.3.1 交流电压回路。额定电压下每相功率消耗： I 类产品应不大于 4VA； Ⅱ类产品应不大于 1VA。 4.3.2 交流电流回路。额定电流下每相和零序回路总的功率消耗： I 类产品应不大于 8VA； Ⅱ类产品应不大于 2VA。 4.3.3直流回路。在额定电压下不大于 60W。 4.4环境条件 4.4.1 基准环境条件。作为确定装置基本性能及准确度的基准条件及仲裁条件。 a.环境温度为 20±2℃。 b.相对湿度为 45%～75%。 c.大气压力为 86～106kPa。 4.4.2装置适用的正常工作条件。 a.额定环境温度范围为 -5～40℃、-10～55℃(50℃)。 b.相对湿度为 45%～90%。 c.大气压力为 80～106kPa。 4.5 整套装置的主要技术要求 4.5.1能反应各种短路故障。其中包括同时性三相对称短路故障,而且在切除区外故障以及空载合闸时都不应误动作。 4.5.2 具有抗系统振荡能力。 4.5.2.1系统发生全相或非全相振荡时振荡周期大于 0.1s 应可靠不动作。 4.5.2.2系统振荡过程中发生区外故障时应不误动。 4.5.3具有方向元件。 4.5.3.1相电压补偿式方向元件。 4.5.3.2反应工频变化量方向元件。 4.5.3.3负序功率方向元件。 4.5.3.4零序功率方向元件。 4.5.3.5 方向阻抗元件。 4.5.3.6其他方向元件。 4.5.4保护装置可与专用或复用通信设备配合工作,并可选择下列方式构成： a.允许式。 b.闭锁式。
零序电流保护课程设计
零序电流保护课程设计文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
电力系统继电保护课程设计 指导教师： XXXX 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年7 月 7日
1 设计原始资料 具体题目 系统接线图如下图，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T6 1台运行。参数为： φ115/E = 1.G3 2.G35,X X ==Ω 1.G1 2.G15,X X ==Ω 1.T1 1.T45,X X ==Ω 0.T10.T415,X X ==Ω 1.T615,X =Ω 0.T620,X =Ω A-B 50(138%)km L =?+B-C 40km,L =线路阻 抗120.4/km,Z Z ==Ω 0 1.2/km,Z =Ω I rel 1.2,K =II rel 1.15K =。 系统接线图 试对1、2进行零序保护的设计。 要完成的内容 ⑴ 请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数； ⑵ 分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值，并校验灵敏度； ⑶ 保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件。 2 分析要设计的课题内容（保护方式的确定） 设计规程 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV 有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。 ⑴ 对于接地短路： ① 装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护； ② 零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。 ⑵ 对于相间短路：
①单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应装设距离保护； ②双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。 本设计的保护配置 主保护配置 电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。所以零序电流保护被广泛的应用在110kV及以上电压等级的电网中。 后备保护配置 距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护装置动作。 在保护1、2、3和4处配备三段式距离保护，选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式。 3 短路电流及残压计算 等效电路的建立 将本题中的系统简化成三序电压等值网络，即正序网络如图1所示；负序网络如图2所示；零序网络，图3所示。
继电保护第四章课后习题参考答案
纵联保护依据的最基本原理是什么？ 答：纵联保护包括纵联比较式保护和纵联差动保护两大类，它是利用线路两端电气量在故障与非故障时、区内故障与区外故障时的特征差异构成保护的。纵联保护的基本原理是通过通信设施将两侧的保护装置联系起来，使每一侧的保护装置不仅反应其安装点的电气量，而且哈反应线路对侧另一保护安装处的电气量。通过对线路两侧电气量的比较和判断，可以快速、可靠地区分本线路内部任意点的短路与外部短路，达到有选择、快速切除全线路短路的目的。 纵联比较式保护通过比较线路两端故障功率方向或故障距离来区分区内故障与区外故障，当线路两侧的正方向元件或距离元件都动作时，判断为区内故障，保护立即动作跳闸；当任意一侧的正方向元件或距离元件不动作时，就判断为区外故障，两侧的保护都不跳闸。 纵联差动保护通过直接比较线路两端的电流或电流相位来判断是区内故障还是区外故障，在线路两侧均选定电流参考方向由母线指向被保护线路的情况下，区外故障时线路两侧电流大小相等，相位相反，其相量和或瞬时值之和都等于零；而在区内故障时，两侧电流相位基本一致，其相量和或瞬时值之和都等于故障点的故障电流，量值很大。所以通过检测两侧的电流的相量和或瞬时值之和，就可以区分区内故障与区外故障，区内故障时无需任何延时，立即跳闸；区外故障，可靠闭锁两侧保护，使之均不动作跳闸。 4.7 图4—30所示系统，线路全部配置闭锁式方向比较纵联保护，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。 A B C D 1E ?2E ? 123456k 答：当短路发生在B —C 线路的K 处时，保护2、5的功率方向为负，闭锁信号 持续存在，线路A —B 上保护1、2被保护2的闭锁信号闭锁，线路A —B 两侧 均不跳闸；保护5的闭锁信号将C —D 线路上保护5、6闭锁，非故障线路保护 不跳闸。故障线路B —C 上保护3、4功率方向全为正，均停发闭锁信号，它们 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B —C 被切 除。 答：根据闭锁式方向纵联保护，功率方向为负的一侧发闭锁信号，跳闸条件是本 端保护元件动作，同时无闭锁信号。1保护本端元件动作，但有闭锁信号，故不 动作；2保护本端元件不动作，收到本端闭锁信号，故不动作；3保护本端元件 动作，无闭锁信号，故动作；4保护本端元件动作，无闭锁信号，故动作；5保 护本端元件不动作，收到本端闭锁信号，故不动作；6保护本端元件动作，但有 闭锁信号，故不动作。 4.10 图4—30所示系统，线路全部配置闭锁式方向比较纵联保护，在K 点短路 时，若A —B 和B —C 线路通道同时故障，保护将会出现何种情况？靠什么保护 动作切除故障？
继电保护练习题
继电保护练习题(1) 一．填空题： 1．继电保护装置一般由_测量比较元件_,_逻辑判断元件_,_执行输出元件__三部分组成。 2．继电保护的可靠性包括__安全性_和_信赖性__，是对继电保护性能的最根本要求。 3．低压继电器的启动电压___小于__ 返回电压，返回系数_大于_____ 1。 4．在中性点非直接接地电网中，发生单相接地短路时,故障点处零序电压最高；接地中性点处零序电压为0；零序电流的分布主要取决于变压器中性点是否接地。 5．功率方向继电器的内角α=30°，其动作范围_-120°≦arg （Uj/Ij）≦ 60°。 6．单侧电源线路上发生短路时，过度电阻的存在使方向阻抗继电器的测量阻抗 __增大_，保护范围_缩小_ 。 ７．.检查平行双回线路有电流的自动重合闸，当另一回线有电流时，表示_两侧电源仍保持联系，一般是同步的_，可以进行重合闸。８．变压器瓦斯保护反应油箱内部所产生的气体或油流而动作，其中_轻瓦斯保护_动作于信号，_重瓦斯保护_动作于跳开变压器各电源侧的断路器。 ９．低电压启动过电流保护和复合电压启动过电流保护中，引入低电压启动和复合电压启动是为了提高过电流保护的_灵敏度__，此时过电流保护的定值不需要考虑_变压器切除或电动机自启动时可能出现的最大负荷_。 10.后备保护包括__近后备保护__和_远后备保护__。 11.三段式电流保护中，__Ⅲ_段灵敏度最高，___Ⅰ_灵敏度最低。 12.阻抗继电器的精确动作电流是指动作阻抗降为__0.9Zset__时对应得测量电流。 13.变压器纵联差动保护需要进行__相位校正_和_电流平衡调整_，以使正常运行时流入到差动回路中的电流为０。
零序电流保护课程设计
电力系统继电保护课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 XXX 姓名： XXXX 学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXX 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年7 月 7日
1 设计原始资料 1.1 具体题目 系统接线图如下图，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T6 1台运行。参数为： φ115/E = 1.G3 2.G35,X X ==Ω 1.G1 2.G15,X X ==Ω 1.T1 1.T45, X X ==Ω 0.T10.T415,X X ==Ω 1.T615,X =Ω 0.T620,X =Ω A-B 50(138%)km L =?+B-C 40km,L =线路 阻抗120.4/km,Z Z ==Ω 0 1.2/km,Z =Ω I rel 1.2,K =II rel 1.15K =。 系统接线图 试对1、2进行零序保护的设计。 1.2 要完成的内容 ⑴ 请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数； ⑵ 分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值，并校验灵敏度； ⑶ 保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件。 2 分析要设计的课题内容（保护方式的确定） 2.1 设计规程 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV 有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。 ⑴ 对于接地短路： ① 装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护； ② 零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。 ⑵ 对于相间短路：
2017继电保护复习题
一、是非判断题 1、励磁流涌可达变压器额定电流的6-8倍。(√) 2、继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得在无保护 的状态下运行。(√) 3、线路变压器组接线可只装电流速断和过流保护。(√) 4、在最大运行方式下，电流保护的保护区大于最小运行方式下的保护区。(√) 5、功率方向继电器的最大灵敏角。φs=－α，α为继电器的内角。(√) 6、当选择不同的电位参考点时，各点的电位值是不同的值，两点间的电位差是不变 的。(√) 7、电力系统继电保护的基本任务是当被保护元件发生故障时，能迅速准确地给距离 该元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开。（×） 8、输电线路UC两相金属性短路时，短路电流Ibc滞后于BC相间电压一线路阻抗角。(√) 9、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗减小，保护范围增大。(x) 10、汲出电流的存在，使距离保护的测量阻抗增大，保护范围缩短。(x) 11、当Y，d接线的变压器三角形侧发生两相短路时，变压器另一侧三相电流是不相 等的，其中两相的只为第三相的一半。(√) 12、如果不考虑电流和线路电阻，在大电流接地系统中发生接地短路时，零序电流 超前零序电压90°。(√) 13、零序电流保护，能反映各种不对称短路，但不反映三相对称短路。(x) 14、相间0'接线的阻抗继电器，在线路同一地点发生各种相间短路及两相接地短路 时，继电器所测得的阻抗相同。(√) 15、在系统振荡过程中，系统电压最高点叫振荡中心，它位于系统综合阻抗的1／2 处。(x) 16、电力系统频率变化对阻抗元件动作行为的影响，主要是因为阻抗元件采用电感、 电容元件作记忆回路。(√) 17、输电线路的阻抗角与导线的材料有关，同型号的导线，截面越大，阻抗越大， 阻抗角越大。(x) 18、全阻抗继电器的动作特性反映在阻抗平面上的阻抗圆的半径，它代表的全阻抗 继电器的整定阻抗。(√) 19、方向阻抗继电器切换成方向继电器后，其最大灵敏角不变。(√) 20、小接地系统发生单相接地时，故障相电压为0，非故障相电压上升为线电压。(√) 21、对电流互感器的一、二次侧引出端一般采用减极性标注。(√) 22、三相五柱式电压互感器有两个二次绕组，一个接成星形，一个接成开口三角形。 (√)
【双回线】平行双回线路纵联零序方向误动原因分析及负序功率方向研究[1]
第37卷第24期电力系统保护与控制Vol.37 No.24 2009年12月16日Power System Protection and Control Dec. 16, 2009 平行双回线路纵联零序方向误动原因分析 及负序功率方向研究 蒋苏静1，毕天姝1, 徐振宇2，房金彦1 (1.华北电力大学，北京 102206；2.北京四方继保自动化股份有限公司，北京 100085) 摘要：平行线路若在强磁弱电联系方式下运行，一回线路的接地故障可能会引起另一回线路零序功率方向保护误动。分析了强磁弱电情况下零序功率方向保护误动的原因以及双回线路各种连接方式对方向元件产生的影响。针对零序方向保护容易误动的情况，提出使用负序功率方向元件作为纵联方向保护的方向元件并对采用负序补偿电压代替负序电压做了分析。PSCAD 的大量仿真表明，负序功率方向元件可以正确反应正常运行、故障线路的区内、区外故障，同时在非故障线路中不会误动。关键词: 平行双回线路；零序功率方向元件；负序功率方向元件；纵联方向保护；强磁弱电 Analysis of the reason of pilot zero sequence directional protection mal-function and study of negative sequence directional element on parallel double-circuit lines JINAG Su-jing1, BI Tian-shu1, XU Zhen-yu2, FANG Jin-yan1 (1.North China Electric Power University, Beijing 102206, China; 2. Beijing Sifang Automation Co. Ltd, Beijing 10026, China) Abstract: Earthed fault which occurs on one of two parallel double-circuit lines under the strong-magnetic and weak-current operation condition may result in mal-function of the pilot zero sequence directional protection of the non-fault line. Both the reason of mal-function and the types of connection which is easy to lead to mal-function are analyzed in the paper. Using the negative sequence directional element as directional element of the pilot protection can avoid the problem of easy mal-function of the zero sequence one. Compensatory negative sequence voltage which replaces the negative sequence voltage is also analyzed in the paper. PSCAD software simulations show that the negative sequence directional element can indicate the normal operation, in-zone fault and out-zone fault of fault line, in the meanwhile the one of non-fault line will not mal-operate. Key words: parallel double-circuit lines; zero sequence directional element; negative sequence directional element; directional pilot protection; strong-magnetic and weak-current 中图分类号： TM77 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2009)24-0021-06 0 引言 随着电网建设的快速发展，输电线路走廊日益紧张，出现了大量同杆并架和其他具有零序耦合的平行线路。在某条平行线路发生故障时，会在邻线上出现感应零序电势，并产生零序电流[1,2]，若出现在强磁弱电的回路中，将会造成纵联零序保护的误动。迄今已经发生了许多误动的事例[3~7,9,10]。纵联零序方向保护容易发生误动的电网结构中，负序功率方向却不受影响，使用负序功率方向作为纵联方向保护的方向元件不会发生误动。本文研究了采用负序补偿电压的负序功率方向元件，并用EMTDC/PSCAD做了大量的仿真，仿真结果表明强磁弱电的线路中负序功率方向都不会误动。1 双回线路零序方向误动原因分析 对于装有通信通道的功率方向保护，按照规定的电压电流正方向，在保护正方向短路时，保护处零（负）序功率方向为正，而保护反方向短路时，保护处零（负）序功率方向为负，将向对侧发闭锁信号，闭锁对侧的方向保护，整套保护不会动作。 文献[8]针对不同接线方式和运行方式的平行线路故障，系统地分析了无电气连接平行线、一端有电气连接平行线、双端均有电气连接平行线以及部分平行线路之非故障线路的纵联零序功率方向的动作行为。为简单起见，图1中 am Z、 bn Z为线路两端的等值互阻抗，可在0到∞之间变化，等值互阻抗与线路连接处电压和电流反应两平行线路的