电力系统继电保护原理复习题定义.pdf

1 电力系统继电保护原理复习题第一章绪论1.在电力系统中继电保护的任务是什么？答：、自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复运行；、反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸2.继电保护的基本原理有那些？答：、在一般情况下，发生短路之后，总是伴随有电流的增大、电压的降低、线路始端测量阻抗的减少，以及电压与电流之间相位角的变化因此，利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便可以构成各种不同原理的继电保护，例如：反应于电流增大而动作的过电流保护；反应于电压降低而动作的低电压保护；反应于短路点到保护安装地点之间的距离（或测量阻抗的减小）而动作的距离保护（或低阻抗保护）等利用每个电气元件在内部故障与外部故障（包括正常运行情况）时，两侧电流相位或功率方向的差别，就可以构成各种差动原理的保护，如：纵联差保护、相差高频保护、方向高频保护等还有根据电气设备的特点实现反应非电量的保护如：瓦斯保护、过负荷或过热保护等4、对称分量是否出现3.电力系统对继电保护的基本要求是什么？都是怎样构成的？答：四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

继电保护动作的选择性 是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，仪保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行继电保护的速动性 是指快速的切除故障以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度继电保护的灵敏性 是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力继电保护的可靠性 是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作4.继电保护装置由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：一般由 测量部分、逻辑部分和执行部分组成测量部分 是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，给出“ 是” 、“ 非” ；“ 大于” 、“ 不大于 ” 等于“ 0” 或“ 1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该起动逻辑部分 是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分执行部分 是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所负担的任务。

2 第二章电网的电流保护2. 在什么条件下，要求电流保护的动作具有方向性？为了消除双侧电源网络中保护无选择性动作，需要在可能误动作地保护上加设一个功率方向闭锁元件 该元件当短路功率由母线流向线路时（即内部故障时）动作；当短路功率由线路流向母线时（即可发生误动时）不动作，从而使继电保护具有一定地方向性例 1、在图中所示网络中 ,试对线路 AB 进行三段电流保护的整定已知线路的最大负荷电流,保护 2 的过电流保护动作时间为2.2s，母线 A、B、C处短路时流经线路AB 的短路电流计算值在最大运行方式分别是5.34kA，1.525kA，0.562kA；在最小运行方式下分别是4.27 kA，1.424 kA，0.548 kA1)电流速断动作电流的整定：灵敏性校验：系统阻抗可以根据A 点的短路电流求出，最大运行方式下最小运行方式下计算后可得在最小运行方式下的保护范围为灵敏度校验动作时间t=0s 3 .1K525kA.1Ikmax.B.d，983kA. 1525. 13.1Idz85.0k2kfhzq，100AIamx.fh)ZIE23(Z1lmax.sdzxbmin434.5337Zmin. s54.27337Zmax.s8m.10)5983.133723(4.01lmin%153%.43%100LL%LABminb3 （2）限时电流速断动作电流的整定：所以灵敏性校验动作时间（3）过电流动作电流整定：灵敏性校验动作时间6、如图示，网络选择定时限过电流保护1 的起动值，并校验其灵敏度和确定动作时限。

单位长度线路阻抗取0.4/km，计算电压 E 取 115kV2.dzk1.dzIKI0.73kA562.03. 1IKImax.c.dk2.dz8kA.073. 01 .1I1 .dz满足要求,5.154.18.0424.123IIKdz.1)B(min.dlm0.5sttt282A10085.022. 1IKKKImax.fhhzqkdz5.137.4282142423IIKdz)2(min.B.d.lm近2.168.128254823IIKdz)2(min.C.d.lm远7s. 25.02 .2ttt211Xxt.min=12 Xxt.max=21.85 P=30MWcos=0.9110kV1P=30MWcos=0.950km30km23t=0.5sAUPIfh35.167.5cos90113103033AIKKKIfhhzqkdz1.46235.16785.0125.1/4 近后备：考虑分支、分流系数：正确：所以近后备最小短路电流取：1042.3A 远后备：考虑分支、分流系数：正确：所以远后备最小短路电流取：757.1A 本线路近后备灵敏度：满足要求；本线路远后备灵敏度：满足要求；动作时限AXXUeIsd310422250408521311522313././max)(minAXXXUeIsd1757230402504085213115223213./././max)(min513231042232.67.1.46./)(mindzdlmIIK21221757232.66.1 .46./)(mindzdlmIIKsttt5150250231. 5 第三章电网的距离保护1. 全阻抗继电器有无电压死区？为什么？答：没有死区，根据全阻抗继电器的动作特性（幅值、相位），可以分析，当电压很小的时候，可以动作。

幅值特性相位特性：2. 有一方向阻抗继电器， 其整定阻抗 Zzd=1060，若某一种运行情况下的测量阻抗 Zcl=8.530，此时该继电器是否动作？为什么？解：根据方向继电器的幅值比较方程：将 Zzd=1060和 Zcl=8.5300代入方程，得结果：动作8.精确工作电流的含义是什么？阻抗继电器为什么要考虑精确工作电流？解：所谓 精确工作电流 就是指当 IJ=IJG 时，继电器的起动阻抗Zdz.j=0.9Zzd，即比整定阻抗值缩小了10加入继电器的电流较小时，继电器的起动阻抗将下降，使阻抗继电器的实际保护范围缩短这将影响到与相邻线路阻抗元件的配合，甚至引起非选择性动作所以必须考虑精确工作电流9.已知线路的阻抗角 L=65，通过线路的负荷功率因数为0.9，在此线路上装设有按 0接线的相间距离保护当线路发生金属性短路时，距离保护起动元件的灵敏系数是采用，还是采用全阻抗继电器大？为什么？解：方向阻抗继电器动作阻抗为：全阻抗继电器动作阻抗为：下图中我们可以比较0.9 功率因数的负载线与特性园的交点，易知距离保护起动元件方向阻抗继电器的灵敏系数大，提高了1/cos(d-fh)zdJJzdJZIUZZ2709027090zdJJzdJJzdJzdJZIUZIUZZZZargarg86426030585260.|10.|10|)cos( min. fhdzqhkfhdzKKKZZzqhkfhdzKKKZZ min. jXRBC01230.85ZBC6 例 3：如下图所示网络中，设各线路均装有距离保护，试对点1 处的距离保护、段进行整定，即求各段动作阻抗Zact 、Zact” 、Zact”，动 作 时 间 t 、 t” 、 t”和校 验 其 灵 敏 度 。

已 知 线 路 AB 的 最 大负 荷 电 流Ifh.max=350A,cos=0.9,所有线路阻抗 Zb=0.4/km,阻抗角 f = 70， 自起动系数 KZq=1,正常时母线最低电压Ufh.min=0.9Ve,其它参数已标注在图上1、有关元件阻抗的计算AB 线路的正序阻抗ZAB=ZblAB=0.430=12BC 线路的正序阻抗ZBC=ZblBC=0.460=2412变压器的阻抗2、距离段的整定(1) 动作阻抗Zact.1=0.85ZAB=0.85 12=10.2(2) 动作时间t =0s3、距离段的整定(1) 动作阻抗a 与相邻线路保护3（或保护 5）的段配合Zact.1 ”=0.8(ZAB+Kbra.minZact.3)式中： Zact.3 =0.85ZBC=0.8524=20.4计算段定值时求 Kfz.min的等值电路30k60k60k80kA B C D E 1 2 3 4 5 6 8 7 9 10 31.5MVA 10.6% t10” =1.5t8” =0.5ES=115/ kV 3 Xs1.max = 25Xs1.min = 20 ES=115/ kV 3 Xs1.max = 30Xs1.min = 25 221150.105%44.131.5eBdBUZUSSESE1I2IZAB 0.85ZBC 0.15ZBC ZBC ZB X”s1.minX ”s1.max d1 7 Zact.1” = 0.8(ZAB+Kbra.minZact.3)= 0.8(12+1.1920.4)=29B 按躲开相邻变压器低压侧出口d2 点短路整定Zact.1 ” = 0.7(ZAB+Kbra.minZB ) SESE1I2IZAB 0.85ZBC 0.15ZBC ZBC ZB Xs1.min”Xs1.max”d1 d2 SESE1I2IZAB 0.85ZBC 0.15ZBC ZBC ZB X”s1.minX”s1.maxd2 1221212(1 0.15)21.15(1)2sABsBCbrasBCsABsXZXZIKIXZXZX1.minmin2.max1.15(1)220 121.15(1)3021.19sABfzsXZKX1.minmin2.max20 12(1)(1)302.07sABfzsXZKX8 Zact.1 ” = 0.7(ZAB+Kbra.minZB )= 0.7(12+2.0744.1) = 72.2取 Zact.1 ”=29 (2) 灵敏度校验满足要求。

3) 求动作时间t1 ”=t3+t= t5 +t=tB + t=0.5s4、距离段的整定(1) 动作阻抗全阻抗继电器方向阻抗继电器取方向阻抗继电器的最大灵敏度角=线路短路阻抗角，即：则：取 KK=1.2，Kh=1.15，KZq=1 (2) 灵敏度校验当本线路末端短路时满足要求.1291.512actlmABZKZ.1.min1actfhKZqhZZKKKlml.1.min1cos()actfhKZqhlmfhZZKKK.min.min.max0.9 110/3163.50.35fhfhfhUZI70arccos0.925.8lmlfh，.1.min165.31cos()actfhKZqhlmfhZZKKK.1(1)1.5165.313.712actlmABZKZ9 相邻线路末端短路时BC 段末端短路时下面我们来分析一下求Kbra.max 的等值电路相邻变压器低压出口d2 点短路SESE1I2I3IA B C E 1.maxsX2.minsXZAB ZBC ZB SESE1I2I3IA B C E 1.maxsX2.minsXd2 ZAB ZBC ZB .1(2).maxactlmABbraBCZKZKZ1.max2.min2.max112.48bsrAsaBXZKXII.1(2).max1.2165.32.31122.4284actlmABbraBCZKZKZ1.max2.min3.max112.48bsrAsaBXZKXII10 (3) 动作时间t1=t8+3t 或t1=t10+2t 取其中时间较长者t1=1.5+2.05=2.5s 例 4、如下图，已知：网络的正序阻抗Z1=0.45/km，阻抗角L=65。

线路上采用三段式距离保护，。