繼電保護原理知識
四、是非題
( t )1、電力系統各電氣元件之間通常用斷路器相互連線，每台斷路器都裝有相應的繼電保護裝置。（ ）
( f )2、為保證可靠性，一般說來，宜選用盡可能簡單的保護方式。
( t )3、繼電保護裝置的選擇性和快速性不矛盾。
( t )4、在進行保護裝置靈敏係數計算時，系統執行方式應取最小執行方式。( f )5、反應過量保護和欠量保護的靈敏係數定義相同。
( f )6、距離保護的靈敏度不受系統執行方式的影響。
( t )7、距離保護的第ⅲ段採用方向阻抗繼電器比全阻抗繼電器靈敏度高。
( f )8、高頻訊號和高頻電流含義是相同的。
( t )9、故障起動發信方式的高頻保護，高頻電流就代表高頻訊號。
( t )10、工作在允許訊號方式的高頻保護，高頻訊號是保護跳閘的必要條件。
11、在同一刻度下，對電流繼電器，線圈併聯時的動作電流為串聯時的2倍。（ ╳ ）
12、電抗變換器的作用是將一次側的電壓變換成與之成比例的二次電壓。（ ╳ ）
13、零序i段可以保護本線路的80％左右。（√ ）
14、零序電流的分布，與系統的零序網路無關，而與電源的數目有關。（╳ ）
15、小接地電流系統中，單相接地後，線路可以繼續執行2-3h。(√ )
16、系統振盪的影響與保護的安裝地點有關，當振盪中心在保護範圍外或位於保護的反方向時，距離保護就不會因系統振盪而誤動作。(√ )
17、相差高頻保護的基本工作原理是比較被保護線路兩側電流的相位。(√ )
18、對於分級絕緣的變壓器，中性點不接地或經放電間隙接地時應裝設零序過電壓和零序電流保護，以防止發生接地故障時因過電壓而損壞變壓器。(╳ )
19、變壓器的氣體保護範圍在差動保護範圍內，這兩種保護均為瞬動保護，所以可用差動保護來代替氣體保護。（╳ ）
20、發電機失磁故障可採用機端測量阻抗超越靜穩邊界圓的邊界、機端測量阻抗進入非同步靜穩邊界阻抗圓為主要依據，檢測失磁故障。( √ )
五、作圖題：畫出三段式電流保護展開圖。
交流迴路展開圖
直流迴路展開圖
六、問答題
1、繼電保護裝置的作用是什麼？
（1）自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免於繼續遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復正常執行；
（2）反應電氣元件的不正常執行狀態，並根據執行維護的條件而動作於發出訊號、減負荷或跳閘。
2、怎樣用10％誤差曲線校驗電流互感器？
（1）按照保護裝置型別計算流過電流互感器的一次電流倍數。
（2）根據電流互感器的型號、變比和一次電流倍數，在10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負荷。
（3）按照對電流互感器二次負荷最嚴重的短路型別計算電流互感器的實際二次負荷。
（4）比較實際二次負荷與允許二次負荷。如實際二次負荷小於允許二次負荷，表示電流互感器的誤差不超過10%；如實際二次負荷大於允許二次負荷，則應採取措施，使其滿足10%誤差曲線。
3、電流變換器和電抗變換器最大的區別是什麼?
電流變換器：將電流互感器二次電流變高或變低，即一次輸入電流，二次也是電流，一般用於母差保護。
電抗變換器：電流量變電壓量，一般用於微機保護及自動裝置。
4、限時電流速斷保護動作電流是如何確定的?
保護範圍不超出下一條線路速斷保護範圍，動作時限比下一條高出乙個時間階段。
5、距離保護由哪些元件構成？各元件作用是什麼？
（1）起動元件
起動元件的主要作用是在發生故障的瞬間起動整套保護，並和距離元件動作後組成與門，起動出口迴路動作於跳閘，以提高保護裝置的可靠性。
（2）距離元件
距離元件的主要作用實際上是測量短路點到保護安裝地點之間的阻抗（亦即距離）。
（3）時間元件
時間元件的主要作用是按照故障點到保護距離的遠近，根據預定的時限特性確定動作的時限，以保證保護動作的選擇性。
6、何謂電磁型電流繼電器的動作電流、返回電流及返回係數?
能使繼電器動作的最小電流值，稱為繼電器的動作電流。
能使繼電器返回原位的最大電流值稱為繼電器的返回電流。
返回電流與動作電流的比值稱為繼電器的返回係數。
7、什麼是限時電流速斷保護？其保護範圍是什麼？
用來切除本線路上速斷範圍以外的故障，同時也能作為速斷的後備，這就是限時電流速斷保護。對這個保護的要求，首先是在任何情況下都能保護本線路的全長，並具有足夠的靈敏性，其次是在滿足上述要求的前提下，力求具有最小的動作的時限。正是由於它能以較小的時限快速切除全線路範圍以內的故障，因此，稱之為限時電流速斷保護。
8、發電機可能發生哪些故障?可能出現哪些異常運**況?
發電機的故障型別主要有：定子繞組相間短路；定子繞組一相的匝間短路；定子繞組單相接地；轉子繞組一點接地或兩點接地；轉子勵磁迴路勵磁電流消失。
發電機的不正常執行狀態主要有：由於外部短路引起的定子繞組過電流；由於負荷超過發電機額定容量而引起的三相對稱過負荷；由外部不對稱短路或不對稱負荷而引起的發電機負序過電流和過負荷；由於突然甩負荷而引起的定子繞組過電壓；由於勵磁迴路故障或強勵時間過長而引起的轉子繞組過負荷；由於汽輪機主汽輪突然關閉而引起的發電機逆功率等。
9、反應縱向零序電壓的發電機匝間保護能否反映定子繞組單相接地短路？為什麼？
不能。發電機匝間故障產生的縱向零序電壓由專用電壓互感器的開口三角繞組兩端取得，該互感器一次中性點與發電機中性點通過高壓電纜連線起來，而不允許接地，所以不能反映繞組單相接地短路。
10、簡述完全電流差動保護的基本原理。
完全電流差動保護，按差動保護原理工作。在母線連線的所有元件上，都裝設變化和特性均相同的電流互感器。電流互感器的二次繞組在母線側的端子互相連線。
差動繼電器繞組與電流互感器二次繞組併聯。各電流互感器之間的一次電氣裝置，就是母線差動保護的保護區。
七、計算題
1、圖示35kv單電源線路,已知線路ab的最大傳輸功率為9mw,,電流互感器變比300/5,,,求ab線路階段式電流保護動作值及靈敏度。圖中阻抗均歸算至有名值。
解：步驟對即可。
1） 電流i段保護
2） 電流ii段保護
3） 電流iii段保護
計算出保護的一次動作電流後，按下式求出繼電器的二次動作電流即可。
2、單電源環形網路, 在各斷路器上裝有過電流保護,已知時限級差為0.5s。為保證動作的選擇性, 確定各過電流保護的動作時間及哪些保護要裝設方向元件。(8分)
解：2、3、4、5、6、7、8、9需裝設方向元件。
3、如下圖網路，1、2處均裝設三段式相間距離保護，各段測量元件均採用圓特性方向阻抗繼電器，且均採用接線。已知：線路的阻抗角為；線路mn的阻抗為；保護1各段的動作阻抗和動作時限分別為，，，，，；mn線路輸送的最大負荷電流，負荷功率因數角；，，。
試整定保護2的距離i、ii、iii段的動作阻抗、動作時限和最大靈敏角。（14分）
解：1)距離保護第i段的整定
2)距離保護第ii段的整定
不滿足要求,則距離保護2的ii段應改為與相鄰元件的保護ii段相配合。
滿足要求，故
3)距離保護第iii段的整定
若按與相鄰下級線路距離保護ii段配合時,iii段的整定阻抗為
若按躲過正常執行時的最小負荷阻抗整定時,iii段的整定阻抗為
取上述兩種結果的較小者，故
本線路末端短路校驗時的靈敏度係數為
，滿足要求。
相鄰元件末端短路校驗時的靈敏度係數為
，滿足要求。
八、綜合題
畫圖說明變壓器縱差動保護的工作原理，並畫出
一、二次側電流的分布情況。
二、填空題
1、在繼電保護整定計算中，通常要考慮系統的最大 、 最小兩種極端執行方式。
2、繼電器具有特定延時動作的稱為延時動作，沒有特定延時動作的稱為瞬時動作。
3、dl代表電流繼電器。
4、限時電流速斷保護的保護範圍要求達到被保護線路的全長和下一回路的15% 。
5、阻抗繼電器的0°接線是指加入繼電器的當阻抗繼電器加入的電壓和電流為和 。
6、繼電保護裝置一般是由測量 、 邏輯和執行組成的。
7、三段式電流保護中，主保護由段構成，其中靈敏性最高的是段。
8、感應式功率方向繼電器的最大靈敏角φsen=-α，α為繼電器的內角 。
9、中性點直接接地系統，當發生單相金屬性接地時，故障點的零序電壓最高 ，
距離故障點最遠處的零序電壓為零。
10、助增電流的存在，使距離保護的測量阻抗增大 ，保護範圍縮小 ，可能造成保護的拒動 。
11、高頻通道的構成包括： 阻波器 、 耦合電容器 、 濾波器 、高頻收發信機、高頻電纜、輸電線路。
12、平行線路的橫聯差動保護起動元件的作用是躲過外部相間故障的最大不平衡電流 。
13、變壓器復合電壓起動的過電流保護，負序電壓主要反應不對稱短路故障，低電壓反應對稱短路故障。
14、發電機低電壓啟動的過電流保護，電流元件應採用星型接線，電壓元件採用三角型接線。
15、元件固定連線的雙母線電流保護主要的缺點是： 限制了電力系統排程執行的靈活性
三、選擇題
1、當系統發生故障時，正確地切斷離故障點最近的斷路器，是繼電保護裝置的 b 的體現。
(a)快速性； （b）選擇性； （c）可靠性； （d）靈敏性。
2、低電壓繼電器是反映電壓__ b ____。
（a）上公升而動作b）低於整定值而動作；
（c）為額定值而動作d）視情況而異的上公升或降低而動作。
3、過電流方向保護是在過電流保護的基礎上，加裝乙個 c 而組成的裝置。
(a)負荷電壓元件b）復合電流繼電器；
（c）方向元件d）復合電壓元件。
4、相間短路保護功率方向繼電器採用90°接線的目的是 d 。
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