继电保护简答题.docx

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继电保护简答题

继电保护简答题

简答题    

基础知识

1、   “电力系统静态稳定是指电力系统受到大扰动后，能自动地恢复到原来运行状态的能力”，这种叙述是否正确？

为什么？

答：

错。

应该是在受到微小的扰动后。

2、   串联谐振回路和并联谐振回路哪个呈现的阻抗大？

答：

串联谐振回路阻抗最小，并联谐振回路阻抗最大。

3、   现用电压表和电流表分别测量高阻抗和低阻抗，请问为保证精确度，这两块表该如何接线？

答：

对低阻抗的测量接法：

电压表应接在靠负荷侧。

对于高阻抗的测量接法：

电流表应接在靠负荷侧。

4、   发电厂和变电站的主接线方式常见的有哪几种？

答：

发电厂和变电站的主接线方式常见的有六种，即：

①单母线和分段单母线；②双母线；③多角形接线；④断路器接线；⑤多分段母线；⑥内桥、外桥接线。

5、   长距离输电线路的作用是什么？

答：

长距离输电线路的作用是将远离负荷中心的大容量水电站或煤炭产地的坑口火电厂的巨大电功率送到负荷中心，或作为大电力系统间的联络线，担负功率交换的任务。

6、   在一次设备上可采取什么措施来提高系统的稳定性？

答：

①减少线路阻抗；②在线路上装设串联电容；③装设中间补偿设备；④采用直流输电。

7、   什么叫继电保护的选择性？

答：

选择性是指在对系统影响可能最小的处所，实现对断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。

8、   对电力系统继电保护的基本性能有哪些要求？

答：

可靠性、选择性、快速性、灵敏性。

9、   请问如何保证继电保护的可靠性？

答：

继电保护的可靠性应由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。

10、 继电保护可靠性是对电力系统继电保护的最基本性能要求，请问，它可以分为哪两个方面？

答：

可信赖性与安全性。

11、 大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是什么？

答：

大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值。

我国规定：

X0/X1≤4～5的系统属于大接地电流系统，

X0/X1>4～5的系统属于小接地电流系统。

12、 什么叫大接地电流系统？

答：

电力系统中零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1≤4～5的系统属于大接地电流系统。

通常，中性点直接接地的系统均为大接地电流系统。

13、 什么叫小接地电流系统？

答：

电力系统中零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1>4～5的系统属于小接地电流系统。

通常，中性点不接地或经消弧线圈接地的系统均为小接地电流系统。

14、 我国电力系统中性点接地方式有哪几种？

答：

有三种；分别是：

直接接地方式（含经小电阻、小电抗接地）、经消弧线圈接地方式、不接地方式（含经间隙接地）。

15、 什么是消弧线圈的过补偿？

答：

中性点装设消弧线圈后，补偿后的感性电流大于电容电流，或者说补偿的感抗小于线路容抗，电网以过补偿方式运行。

16、 小接地电流系统当发生一相接地时，其它两相的电压数值和相位发生什么变化？

答：

其它两相电压幅值升高倍，超前相电压再向超前相移30°，而落后相电压再向落后相移30°。

17、 小电流接地系统中，中性点装设的消弧线圈以欠补偿方式运行，当系统频率降低时，可能导致什么后果？

答：

当系统频率降低时，可能使消弧线圈的补偿接近于全欠补偿方式运行，造成串联谐振，引起很高的中性点过电压，在补偿电网中会出现很大的中性点位移而危及绝缘。

18、 为什么在小接地电流系统中发生单相接地故障时，系统可以继续运行1～2h？

答：

因为小接地电流系统发生单相接地故障时，接地短路电流很小，并且并不破坏系统线电压的对称性，所以系统还可以继续运行1～2h。

19、 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。

20、 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°，非故障线路的零序电流超前零序电压90°。

21、 电力系统故障如何划分？

故障种类有哪些？

答：

电力系统有一处故障时称为简单故障，有两处以上同时故障时称为复故障。

简单故障有七种，其中短路故障有四种，即单相接地故障、二相短路故障、二相短路接地故障、三相短路故障，均称为横向故障。

断线故障有三种，即断一相、断二相、全相振荡，均称为纵向故障，其中三相短路故障和全相振荡为对称故障，其他是不对称故障。

22、 电力系统发生振荡时，什么情况下电流最大，什么情况下电流最小？

答：

电力系统发生振荡时，当两侧电势的夹角为1800时，电流最大；当两侧电势的夹角为00时，电流最小。

23、 电力系统振荡和短路的区别是什么？

答：

电力系统振荡和短路的主要区别是：

（1）电力系统振荡时系统各点电压和电流均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。

此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时电流、电压值突然变化量很大。

（2）振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而变化；而短路时，电流和电压之间的相位角基本不变。

（3）振荡时三相电流和电压是对称的，没有负序和零序分量出现；而短路时系统的对称性破坏，即使发生三相短路，开始时，也会出现负序分量。

24、 在下列情况下，请分析测量阻抗的变化规律。

1）线路由负荷状态变为短路状态；2）系统发生振荡。

答：

线路由负荷状态变为短路状态时，测量阻抗瞬间减小为短路阻抗；系统发生振荡时，测量阻抗伴随振荡呈周期性而变化。

25、 请简述发生不对称短路故障时，负序电压、零序电压大小与故障点位置的关系。

答：

负序电压和零序电压越靠近故障点数值越大。

26、 大电流接地系统的单端电源供电线路中，在负荷端的变压器中性点接地的，请问线路发生单相接地时，供电端的正、负、零序电流是不是就是短路点的正、负、零序电流？

答：

正序电流就是短路点的正序电流，而负序和零序电流不是短路点的负序、零序电流，因负荷端也有负、零序网络。

27、 大接地电流系统发生接地故障时，三相短路电流是否一定大于单相短路电流？

为什么？

答：

不一定。

当故障点零序综合阻抗小于正序综合阻抗时，单相接地故障电流大于三相

短路电流。

28、 在大接地电流系统中，什么条件下故障点单相接地故障零序电流大于两相接地故障零序电流？

答：

故障点零序综合阻抗大于正序综合阻抗。

29、 什么情况下单相接地故障电流大于三相短路电流？

答：

当故障点零序综合阻抗ZKO小于正序综合阻抗ZK1，即ZKO＜ZK1时，单相接地故障

电流大于三相短路电流。

30、 什么情况下两相接地故障的零序电流大于单相接地故障的零序电流？

答：

当故障点零序综合阻抗ZKO小于正序综合阻抗ZK1，即Zk1＞Zko时，两相接地故障的零序电流大于单相接地故障的零序电流。

31、 大接地电流系统中，在线路任何地方的单相接地故障时，短路点的I1、I2、I0大小相等，相位相同，那么一条线路两端保护安装处的I1、I2、I0是否也一定大小相等，相位相同？

为什么？

答：

不一定。

因为各序电流是按各序网络的分配系数进行分配的，如各序网络的分配系数不同，大小也就不同，如果各序网络的阻抗角不同，其相位也不会相同。

32、 大接地电流系统接地短路时，零序电压的分布有什么特点？

答：

故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处的连续电压为零。

33、 发生接地故障时，电力系统中的零序电压（电流）与相电压（电流）是什么关系？

答：

当电力系统发生单相及两相接地短路时，系统中任一点的三倍零序电压（或电流）都等于该处三相电压（或电流）的相量和，即；。

（电压、电流为相量）

34、 什么叫对称分量法？

答：

由于三相电气量系统是同频率按120度电角布置的对称旋转矢量，当发生不对称时，可以将一组不对称的三相系统分解为三组对称的正序、负序、零序三相系统；反之，将三组对称的正序、负序、零序三相系统也可合成一组不对称三相系统。

这种分析计算方法叫对称分量法。

35、 如果全系统对短路点的综合正负零序阻抗分别为，，，则各种短路故障的复合序网图相当在正序序网图的短路点和中性点两点间串入了一个附加阻抗。

试分别写出，，和四种故障类型的的表达式。

答：

：

=0；

：

=；

：

=//（或写成=）；

：

=+。

36、 用对称分量法分析中性点接地系统中某点C相断线故障的边界条件是什么？

答：

。

（电压、电流为相量）

37、 线路M侧电源阻抗为10Ω，线路阻抗为20Ω，线路N侧电源阻抗为20Ω，问该系统振荡中心距M侧的阻抗为多少Ω？

（假设两侧电源阻抗的阻抗角与线路阻抗角相同）

答：

距M侧母线15Ω。

38、 在我国，为什么10kV系统一般不装设动作于跳闸的接地保护？

答：

通常，10kV系统是小接地电流系统，单相接地时短路电流很小，线电压仍然对称，系统还可以运行1～2h，此时小接地电流检测装置发出信号，可由值班人员处理。

39、 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。

40、 什么是计算电力系统故障的叠加原理？

答：

在假定是线性网络的前提下，将电力系统故障状态分为故障前的运行状态和故障引起的附加状态分别求解，然后将这两个状态叠加起来，就得到故障状态。

41、 在突变量保护的分析中，用到的是叠加原理的哪一种状态？

答：

突变量保护的分析中应用的是故障引起的附加状态。

42、 在系统稳定分析和短路电流计算中，通常将某一侧系统的等效母线处看成无穷大系统，那么无穷大系统的含义是什么？

答：

无穷大系统指的是等效母线电压恒定不变，母线背后系统的综合阻抗等于0。

43、 对于短路来说，系统最大运行方式和系统最小运行方式哪种方式的综合阻抗大，哪种方式的综合阻抗小？

答：

系统最大运行方式的综合阻抗小，系统最小运行方式的综合阻抗大。

44、 同步发电机的Xd是什么意思？

答：

Xd表示同步发电机直轴同步电抗，是直轴漏抗和电枢反应电抗之和。

45、 请将发电机的电抗参数Xd、Xd´、Xd"按大小次序排列。

答：

Xd〉Xd´〉Xd"。

46、 线路零序电抗X0由什么参数决定？

答：

线路零序电抗X0是线路一相的自感抗与其它两相的互感抗之和，即 。

47、 变压器的零序阻抗与什么有关？

答：

变压器的零序阻抗与绕组的连接方式、变压器中性点的接地方式及磁路结构等有关。

48、 在大电流接地系统中，为什么要保持变压器中性点接地的稳定性？

答：

接地故障时零序电流的分布取决于零序网络的状况，保持变压器中性点接地的稳定性，也就保证了零序等值网络的稳定，对接地保护的整定非常有利。

49、 当系统中大型发电机组开停机时，零序电流保护的保护范围和灵敏度是否受到影响？

答：

会受到影响，主要是影响到短路点零序电流的大小。

50、 什么是标么值？

答：

标么值无量纲，是以基准值为基数的相对值来表示的量值。

51、 我们在变压器铭牌上经常看到一个参数叫做短路电压百分数UK%，请问UK%的含义是什么？

知道UK%后，我们能否知道短路电抗标么值？

答：

UK%的含义是变压器短路电流等于额定电流时产生的相电压降与额定相电压之比的百分值。

短路电压标么值就等于短路电抗标么值，因此知道了短路电压标么值就知道了短路电抗标么值。

52、 在220kV系统和10kV系统中，有一相等的有名阻抗值，在短路电流计算中，将它们换算成同一基准值的标么阻抗，它们是否仍然相等？

为什么？

答：

不等。

。

因此10kV的标么阻抗要大。

53、 在超高压系统的联络线上，为什么要装设不同原理的全线速动主保护？

答：

1）超高压系统故障时对系统稳定影响大，需要在任何时候任何情况下实现全线速动。

2）保护设备检修或保护因某种原因而停运，总可以保留一套全线速动保护运行。

3）任何原理构成的全线速动保护总有它的不足之处，如相差保护在非全相再故障时有可能拒动，允许式高频保护有可能在三相短路时拒动等，因此需原理互补。

54、 继电器按照在继电保护中的作用，可分为哪两大类？

按照结构型式分类，主要有哪几种？

答：

1）继电器按继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器两大类。

测量继电器能直接反应电气量的变化，按所反应电气量的不同，又可分为电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、频率继电器以及差动继电器等。

辅助继电器可用来改进和完善保护的功能，其作用的不同，可分为中间继电器、时间继电器以及信号继电器等。

2）继电器按结构型式分类，目前主要有电磁型、感应型、整流型以及静态型。

55、 两个电气交流量之间的关系包括大小关系和相位关系，请问，比较两个电气量关系构成的继电器，可归纳为哪两类？

答：

绝对值比较和相位比较继电器两类。

56、 为什么线路的正序阻抗和负序阻抗是近于相等的？

答：

因正序和负序系统是对称的，电流在线路上流动时所遇到的电阻分量相同，所遇到的线路自感和其它两相对本相的互感也相同，因此相等。

或答：

在线路上施加负序电压产生的负序电流与施加正序电压产生的正序电流是相同的（相序是不同的），因此相等。

57、 根据录波图怎能样判别系统接地故障？

答：

①配合观察相电压、相电流量及另序电流、另序电压的波形变化来综合分析；

②另序电流、另序电压与某相电流聚升，且同名相电压下降，则可能是该相发生单相接地故障；

③另序电流、另序电压出现时，某两相电流聚增，同时相电压减小，则可能发生两相接地故障。

58、 在大电流接地系统中发生单相接地故障，从录波图看，该故障相电流有畸变，请问是否可以直接利用对称分量法进行故障分析，为什么？

答：

不行。

因为对称分量法仅适用于同频率的矢量。

（因故障相电流有畸变，说明电流含高次谐波分量，不同频率的合成波是不能分解的，只有将畸变电流用付氏级数分解后，将各次谐波分别分解成正、负、零序分量，然后将各次谐波叠加。

）

59、 电力系统振荡为什么会使距离保护误动作？

答：

电力系统振荡时，电网中任一点的电压和流经线路的电流将随两侧电源电动势间相位角的变化而变化，因而距离保护的测量阻抗也在摆动。

振荡电流增大，电压下降，测量阻抗减小；振荡电流减小，电压升高，测量阻抗增大。

当测量阻抗减小到落入继电器动作特性以内时，如果阻抗继电器触点闭合的持续时间长，距离保护将发生误动作。

60、 何谓最大运行方式、最小运行方式和事故运行方式？

对继电保护来说，最大运行方式和最小运行方式有什么意义？

答：

最大运行方式是指系统中投入运行的机组最多、容量最大时，通过继电保护装置

的短路电流为最大数值的那种方式。

最小运行方式是指系统中投入运行的机组最少、容量最小时，通过继电保护装置的短路电流为最小数值的那种方式。

事故运行方式是指在事故情况下可能出现的少有的运行方式。

对继电保护来说，通常是在最大运行方式下校核保护装置的选择性和可靠性，并选定是在最小运行方式下校核保护装置的灵敏度。

61、 什么叫负荷调节效应?

如果没有负荷调节效应，当出现有功功率缺额时系统会出现什么现象?

答:

当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。

这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。

由于负荷调节效应的存在，当电力系统中因功率平衡破坏而引起频率变化时，负荷功率随之的变化起着补偿作用。

如系统中因有功功率缺额而引起频率下降时，相应的负荷功率也随之减小，能补偿一些有功功率缺额，有可能使系统稳定在一个较低的频率上运行。

如果没有负荷调节效应，当出现有功功率缺额系统频率下降时，功率缺额无法得到补偿，就不会达到新的有功功率平衡，所以频率会一直下降，直到系统瓦解为止。

62、 为什么说负荷调节效应对系统运行有积极作用？

答：

系统中发生有功功率缺额而引起频率下降时，负荷调节效应的存在会使相应的负荷功率也跟着减小，从而对功率缺额起着自动补偿作用，系统才得以稳定在一个较低的频率上继续运行。

否则，缺额得不到补偿，变成不再有新的有功功率平衡点，频率势必一直下降，系统必然瓦解。

63、 什么叫按频率自动减负荷AFL装置？

其作用是什么？

答：

为了提高电能质量，保证重要用户供电的可靠性，当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时，根据频率下降的程度，自动断开一部分不重要的用户，阻止频率下降，以便使频率迅速恢复到正常值，这种装置叫按频率自动减负荷装置，简称AFL装置。

它不仅可以保证重要用户的供电，而且可以避免频率下降引起的系统瓦解事故。

64、 当大电流接地系统的线路发生非对称接地短路时，我们可以把短路点的电压和电流分解为正、负、零序分量，请问在保护安装处的正序电压、负序电压和零序电压各是多高？

答：

正序电压为保护安装处到短路点的阻抗压降，即正序电流乘以从保护安装处到短路点的正序阻抗。

负序电压为负序电流乘以保护安装处母线背后的综合负序阻抗。

零序电压为零序电流乘以保护安装处母线背后的综合零序阻抗。

65、 小接地电流系统中，为什么单相接地保护在多数情况下只是用来发信号，而不动作于跳闸？

答：

小接地电流系统中，一相接地时并不破坏系统电压的对称性，通过故障点的电流仅为系统的电容电流，或是经过消弧线圈补偿后的残流，其数值很小，对电网运行及用户的工作影响较小。

为了防止再发生一点接地时形成短路故障，一般要求保护装置及时发出预告信号，以便值班人员酌情处理。

66、 在负序滤过器的输出中为什么常装设5次谐波滤过器，而不装设3次谐波滤过器?

答：

因系统中存在5次谐波分量，且5次谐波分量相当于负序分量，所以在负序滤过器中必须将5次谐波滤掉。

系统中同样存在3次谐波分量，且3次谐波分量相当于零序分量，它已在滤过器的输入端将其滤掉，不可能有输出，因此在输出中不必装设3次谐波滤过器。

67、 接地阻抗继电器的零序补偿系数K应如何选取？

请以A相故障为例，写出推导过程。

答：

（1）保护装置应承受工频试验电压2000V的回路有：

68、 请表述阻抗继电器的测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗的含义。

答：

（1）测量阻抗是指其测量（感受）到的阻抗，即为通过对加入到阻抗继电器的电压、电流进行运算后所得到的阻抗值；

（2）动作阻抗是指能使阻抗继电器临界动作的测量阻抗；

（3）整定阻抗是指编制整定方案时根据保护范围给出的阻抗，阻抗继电器根据该值对应

一个动作区域，当测量阻抗进入整定阻抗所对应的动作区域时，阻抗继电器动作。

69、 电力系统在什么情况下运行将出现零序电流?

试举出五种例子。

答:

电力系统在三相不对称运行状况下将出现零序电流，例如：

（1）电力变压器三相运行参数不同。

（2）电力系统中有接地故障。

   （3）单相重合闸过程中的两相运行。

   （4）三相重合闸和手动合闸时断路器三相不同期投入。

（5）空载投入变压器时三相的励磁涌流不相等。

70、 过电流保护的整定值为什么要考虑继电器的返回系数？

而电流速断保护则不需要考虑？

答：

过电流保护的动作电流是按躲过最大负荷电流整定的，一般能保护相邻设备。

在外部短路时，电流继电器可能起动，但在外部故障切除后（此时电流降到最大负荷电流），必须可靠返回，否则会出现误跳闸。

考虑返回系数的目的，就是保证在上述情况下，保护能可靠返回。

电流速断保护的动作值，是按避开预定点的最大短路电流整定的，其整定值远大于最大负荷电流，故不存在最大负荷电流下不返回的问题。

再者，瞬时电流速断保护一旦起动立即跳闸，根本不存在中途返回问题，故电流速断保护不考虑返回系数。

71、 请画出单输入激励量的电流型和电压型继电器正常时功率消耗的测试接线图，并列出计算公式。

答：

电流型继电器功率消耗的测试接线图

　　电压型继电器功率消耗的测试接线图

       I—电流表，低内阻电流表

       V—电压表，高内阻电压表

    功率消耗计算公式：

                S=VI

                S—被试继电器功率消耗，伏安

                V—线圈两端的电压，   伏特

                I—通过线圈的电流，   安培

72、 大短路接地系统的零序电流保护的时限特性和相间短路电流保护的时限特性有何异同？

。

答：

接地故障和相间故障电流保护的时限特性都按阶梯原则整定。

不同之处在于接地故障零序电流保护的动作时限不需要从离电源最远处的保护逐级增大，而相间故障的电流保护的动作时限必须从离电源最远处的保护开始逐级增大。

73、 请问零序方向电流保护由哪几部分组成？

答：

零序方向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。

74、 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。

75、 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间短路时，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。

76、 某静态型保护装置内的电流辅助变换器二次侧接了电阻R，保护装置允许的电流输入范围为0～20A，现将电阻R改为4R，请问此时电流允许输入范围为多少？

答：

0～5A。

77、 确定继电保护和安全自动装置的配置和构成方案时，应综合考虑哪几个方面因素？

答：

1）电力设备和电力网的结构特点和运行特点；2）故障出现的频率和可能造成的后果；3）电力系统的近期发展情况；4）经济上的合理性；5）国内和国外的经验。

78、 由A、C相电流互感器差接线构成的保护，当被保护线路发生各种相间短路故障时，以三相短路为基准，其相对灵敏度各如何？

答：

因为三相短路时流经继电器的电流IK＝√3I（3），AC两相短路时流经继电器的电流为IK＝2I

（2）＝2×√3/2I（3）。

BC两相短路时流经继电器的电流为IK＝I

（2）＝√3/2I（3）。

AB两相短路时流经继电器的电流为IK＝I

（2）＝√3/2I（3）。

所以，以三相短路时的灵敏度Ks＝1为基准，则AC相短路时Ks＝1，AB、BC相短路时Ks＝1/2。

79、 微机保护硬件系统通常包括哪几个部分？

答：

微机保护硬件系统包含以下四个部分：

1）数据处理单元，即微机主系统；

2）数据采集单元，即模拟量输入系统；

3）数字量输入/输出接口，即开关量输入输出系统；

4）通信接口；

5）电源。

80、 微机型保护的数据采集系统的作用是什么？

答：

将模拟量转换为微机保护可使用的数字量。

81、 微机保护数据采集系统中共用A/D转换器条件下采样/保持器的作用是什么？

答：

1）保证在A/D变换过程中输入模拟量保持不变。

2）保证各通道同步采样，使各模拟量的相位关系经过采样后保持不变。

82、 逐次逼近型A/D变换器的两个重要指标是什么？

答：

逐次逼近型A/D变换器的两个重要指标是：

1）A/D转换的分辨率（或称位数），A/D转换输出的数字量位数越多，分辨率越高，转换出的数字量的舍入误差越小。

2）A/D转换的转换速度，微机保护对A/D转换的转换速度有一定要求，一般应小于25us。

83、 10位的A/D交换器转换直流0～+10.24V电压，问分辨率为多少？

答：

10.24/1024=0.01V。

84、 A/D转换电路