继电保护装置常见问答题解析

问答题

1、继电保护装置的作用是什么？

答:当被保护元件发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障从电力系统切除，以保证其余部分恢复正常运行，并使故障元件免于继续受损害。

当被保护元件发生异常运行状态时，经一定延时动作于信号，以使值班人员采取措施。

2、继电保护按反应故障和按其功用的不同可分为哪些类型？

答:(1)按反应故障可分为：相间短路保护，接地短路保护，匝间短路保护，失磁保护等。

(2)按其功用可分为：主保护、后备保护、辅助保护。

3、何谓主保护、后备保护和辅助保护？

答:(1)能反应整个保护元件上的故障，并能以最短延时有选择地切除故障的保护称为主保护。

(2)主保护或其断路器拒动时，由于切除故障的保护称为后备保护。

(3)为补充主保护和后备保护的不足而增设的比较简单的保护称为辅助保护。

4、继电保护装置由哪些部分组成？

答：继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。

5、何谓电流互感器10％误差特性曲线？

答:10％误差曲线是指电流误差10％，角度误差不超过7°时，电流互感器的一次电流倍数和允许负荷阻抗之间的关系曲线。

6、怎样用10％误差曲线校验电流互感器？

答:(1)根据接线方式，确定负荷阻抗计算；

(2)根据保护装置类型和相应的一次电流最大值，计算电流倍数；

(3)由已知的10％曲线，查出允许负荷阻抗；

(4)按允许负荷阻抗与计算阻抗比较，计算值应小于允许值，否则应采用措施，使之满足要求。

7、保护装置常用的变换器有什么作用？

答:（1）按保护的要求进行电气量的变换与综合；

（2）将保护设备的强电二次回路与保护的弱电回路隔离；

(3)在变换器中设立屏蔽层，提高保护抗干扰能力；

（4）用于定值调整。

8、用哪些方法可以调整电磁型电流继电器定值？

答：调整动作电流可采用：（1）改变线圈连接方式；（2）改变弹簧反作用力；（3）改变舌片起始位置。

9、信号继电器有何作用？

答：装置动作的信号指示并接通声光信号回路。

10、电流变换器和电抗变换器最大的区别是什么?

答:(1)电流变换器二次侧接近短路状态,可看成电流源。电抗器二次侧接近开路状态,将电流源变换为电压源；

(2)电流变换器对不同频率电流的变换几乎相同，而电抗变换器可抑制直流、放大高频分量电流。

11、何谓继电器的起动? 何谓继电器的动作?

答:继电器的起动部分由正常位置向动作开始运动，使正常位置时的功能产生变化，称为起动。继电器完成所规定的任务，称为动作。

12、为什么电磁型过量继电器的返回系数小于1？影响返回系数的因素有哪些? 答:由于摩擦力矩和剩余力矩的存在,使的返回量小于动作量,根据返回系数的定义返回系数必然小于1。影响返回系数的因素有:(1)剩余力矩的大小；(2)衔铁与铁芯之间的气隙大小；(3)可动部分的摩擦力矩。

13、何谓电磁型过电流继电器的动作电流、返回电流及返回系数?

答: 使继电器动作的最小电流称为动作电流;使继电器返回的最大电流称为返回电流;返回电流与动作电流之比称为返回系数。

14、何谓电磁型低电压继电器的动作电压、返回电压及返回系数?

答: 使继电器返回的最小电压称为返回电压；使继电器动作的最大电压称为动作电压;返回电压与动作电压之比称为返回系数。

15、应根据哪些条件确定线路相间短路电流保护最大短路电流？

答:(1)系统运行方式：保护安装处测量到最大短路电流的运行方式；(2)短路点位置：保护配合点；（3）短路类型：三相短路；(4)电网连接方式：保护安装处测量到最大短路电流的一种连接方式。

16、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？

答：瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。它动作迅速、但不能保护线路全长。

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。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。

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。它保护范围大、动作灵敏、但切除故障时间长。

17、为什么在单侧电源环网或者双（多）侧电源电网中必须装设方向元件？答：在上述电网中，如果不装设方向性元件的话，会存在以下问题：1）Ⅰ、Ⅱ段保护既要躲过正方向故障电流，又要躲过反方向故障电流，整定条件增加，可能导致保护动作值增加，促使保护灵敏度下降；

2）Ⅲ段保护根本无法实现。

所以要在单侧电源环网或者双（多）侧电源电网中加装方向元件。

18、对功率方向继电器的基本要求是什么？

答:(1)能正确判断故障方向；(2)动作灵敏；(3)动作迅速。

19、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?

答:(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)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；

(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；

(4)灵敏系数----衡量保护装置灵敏性的一个指标。

20、在过电流保护中，为什么对电流继电器的返回系数有严格要求？

答:电流继电器是过电流保护的起动元件，返回系数过低，为防止保护误动，保护动作值要提高，灵敏度降低，若返回系数过高，继电器接点可能会产生抖动现象，对保护正确动作不利。

21、定时限过电流保护的时限级差及时限阶段是根据什么原则确定的？

答:(1)时限级差应考虑断路器跳闸，相互配合间时间元件的正、负误差及时间裕度；

(2)时限阶段按阶梯原则。

22、定时限过电流保护能否作为主保护?

答: 在一般情况下,由于过电流保护动作时间较长,所以过电流保护只作为后备保护。但是对于电网终端附近的线路,由于其过电流保护动作时限不长,可以用作主保护。

23、电网中的电流保护采用两相接线方式时,为什么要求所有线路保护用的电流互感器都装在相同的相别上?

答: 若不接在相同的相别上时, 当发生不同位置两点接地短路有的保护会出现误动, 有的情况下保护会出现拒动,为了防止出现这种现象,要求所有保护用的电流互感器都装在相同的相别上。

24、为什么输电线路要装设专门的反应零序量的接地保护?

答: 因为灵序保护具有接线简单、灵敏度高、动作迅速和保护区稳定等一系列优点, 且据统计,在中性点直接接地电网中, 接地故障占故障次数的99％以上,因此反应接地故障的保护是高压电网中重要的保护,所以应装设专门的接地保护。

25、零序功率方向继电器是否要引入记忆回路?为什么?

答:不必引入记忆回路,因为在保护安装处发生接地短路,保护安装处的零序电压最大,不存在电压死区,故不需要记忆回路。

26、距离保护由哪些元件构成？各元件作用是什么？

答：起动元件、方向元件、测量元件和时间元件组成。起动元件在发生故障时瞬间起动保护；方向元件保证保护动作的正确性；测量元件是测量保护安装处到短路点距离；时间元件是根据预定的时限特性动作，保证动作的选择性。

27、影响距离保护正确动作的因素有哪些？

答:(1)短路点的过渡电阻；

(2)保护安装处与短路点间的分支线；

(3)线路串补电容；

(4)保护装置电压回路断线；

(5)电力系统振荡。

28、对阻抗继电器接线方式有什么基本要求？目前常用的阻抗继电器的接线方式如何?

答:(1)测量阻抗正比于短路点到保护安装处距离，测量阻抗与短路类型无关，测量阻抗与故障前系统运行方式无关；

(2)反应相间短路和接地短路两种接线方式。

29、距离保护振荡闭锁装置应满足什么条件？

答：（1）电力系统发生短路故障时，应快速开放保护；

（2）电力系统发生振荡时，应可靠闭锁保护；

（3）外部短路故障切除后发生振荡，保护不应误动作，即振荡闭锁不应开放；

（4）振荡过程中发生短路故障，保护应能正确动作，即振荡闭锁装置仍要快速开放；

（5）振荡闭锁起动后，应在振荡平息后自动复归。

30、目前采用什么方法区分振荡和短路故障？

答：（1）采用电流突变量区分短路故障和振荡；（2）利用电气量变化速度不同区分短路故障和振荡；（3）判别测量阻抗变化率检测系统振荡。

31、产生变压器纵差保护不平衡电流的因素有哪些？

答:(1)变压器各侧电流互感器型号不同；

(2)变压器两侧的电流相位不同；

(3)电流互感器标准变比与计算变比不同；

(4)变压器调压分接头改变；

(5)变压器励磁涌流。

32、变压器空载合闸时励磁涌流的产生与哪些因素有关？

答:(1)铁芯中的剩余磁通；(2)铁芯磁通不能突变；

(3)合闸时电压初相角；(4)铁芯极度饱和。

33、三相变压器励磁涌流有什么特性？

答:(1)具有很大峰值；(2)富含二次谐波；

(3)波形有间断角；(4)含有很大非周期分量。

34、对Ｙ0、d11接线的变压器，可否将变压器的Ｙ侧和d侧的电流互感器二次线圈分别接成Ｙ形和d形接线以实现相位补偿，为什么？

答:不能实现相位补偿。因为从相位补偿角度来看可以实现对正、负序量的相位

为什么？

答:发电机差动保护比变压器差动保护的不平衡电流小。因为发电机差动处在同一电压等级，可选用同型号同变比的电流互感器，发电机调压，不会引起差动两侧电流误差增大，不存在相位及励磁涌流的问题。

38、造成发电机失磁的主要原因有哪些？

答:(1)励磁供电电源故障；(2)励磁回路开路；(3)发电机励磁绕组短路；

(4)自动调节励磁装置故障；(5)运行人员误操作。

39、发电机可能发生哪些故障?

答: (1)定子绕组相间短路；(2)定子绕组单相匝间短路；

(3)定子绕组单相接地；(4)转子回路一点或两点接地；（5）发电机失磁。

40、发电机可能出现哪些异常运行情况?

答:(1)外部短路引起的定子绕组过电流:(2)过负荷引起的过电流；

(3)定子绕组电流不对称；(4)励磁电流急剧下降或消失；

(5)定子绕组过电压；(6)发电机逆功率运行。

41、微机保护硬件由哪些部分组成？

答：一般由：模拟量输入系统；微机系统；开关量输入/输出系统；人机对话接口回路和电源五部分组成。

42、数据采集系统由哪几部分组成？

答：数据采集系统由：电压形成；模拟滤波器；采样保持；多路转换开关和模数转换器组成。

43、何谓采样定理？

答：为了防止高频信号“混叠”到了低频段，产生混叠误差，要求采样频率必须2f，这就是采样定理。

大于max

44、接口软件程序可分为哪些程序？不同运行方式下各执行什么程序？各程序的实质是什么？

答：接口程序可分为监控程序和程序。调试方式下执行监控程序，运行方式下执行运行程序。

监控程序主要是键盘命令处理程序；运行程序由主程序和定时中断服务程序组成。

45、中段服务程序有何作用？

答：中断是指CPU暂时停止原程序执行转为外部设备服务，并在服务完成后自动返回原程序的执行过程。采用中断可提高CPU效率，提高实时数据处理时效。

46、按算法的目标可分几类？是如何实现的？

答：可分为两类。一类是根据输入电气量的若干点采样值通过数学式或方程式计算出保护所反应的量值，然后与给定值进行比较；另一类是直接模仿模拟型保护的实现方法，根据动作方程来判断是否在保护区内，而不计算出具体的数值。