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电网继电保护复习题

电网继电保护复习题（总18页）

继电保护复习题

第一章绪论

一、基本问答题

1．什么是继电保护装置其基本任务是什么

答：

继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

继电保护装置基本任务是：

（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。

（2）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信号，以便值班员及时处理。

2．继电保护基本原理是什么

答：

继电保护的原理就是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

如根据短路故障时流过电气元件上的电流增大而构成电流保护，根据故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化，可构成差动保护，根据接地故障时出现的电流﹑电压的零序分量，可构成零序电流保护，根据电力变压器内部故障产生的气体数量和速度而构成瓦斯保护。

3．什么是主保护和后备保护

答：

主保护是指被保护元件内部发生的各种故障时，能满足系统稳定及设备安全要求的、有选择的切除被保护设备或线路故障的保护。

后备保护是指当主保护或断路器拒绝动作时，用以将故障切除的保护。

远后备保护是指主保护或断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护部分实现的后备。

近后备保护是指当主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护来实现的后备。

如当断路器拒绝动作时，由断路器失灵保护实现的后备。

4．对继电保护装置的基本要求是什么

答：

（1）选择性：

当电力系统中的设备或线路发生故障时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，尽量减小停电面积，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

（2）速动性：

是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压情况下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。

（3）灵敏性：

是指电气设备或线路在被保护范围内发生故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。

（4）可靠性：

是指对继电保护装置既不误动，也不拒动。

5．继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能各环节的作用是什么

答：

继电保护装置由三个部分组成，即测量部分、逻辑部分、执行部分。

测量部分的作用是测量与被保护电气设备或线路工作状态有关的物理量的变化，以确定电力系统是否发生了短路故障或出现不正常运行情况；逻辑回路的作用是当电力系统发生故障时，根据测量回路的输出信号，进行逻辑判断，以确定保护是否应该动作，并向执行元件发出相应的信号；执行回路的作用是根据逻辑回路的判断，发出切除故障的跳闸脉冲或指示不正常运行情况的信号。

第二章电网的电流保护

一、基本问答题

1．什么是起动电流什么是返回电流返回系数对何而言

答：

使继电器动作的最小电流值

，称为继电器的动作电流（起动电流），记作

。

使继电器返回原位的最大电流值称为继电器的返回电流，记为

。

返回电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数，可表示为

（

）。

返回系数越大，则保护装置的灵敏度越高，但过大的返回系数会使继电器触点闭合不够可靠。

2．电流互感器的误差与哪些因素有关有怎样的关系

答：

电流互感器误差决定于励磁电流的大小，而励磁电流与电流互感器的负载阻抗

成正比，与励磁阻抗成反比。

因此，电流互感器误差与负载阻抗成正比，与励磁阻抗成反比。

一般误差小于1%。

3．为什么过电流保护在整定计算时考虑返回系数和自起动系数，而电流速断不考虑返回系数和自起动系数

答：

过电流保护的动作电流时按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回来进行整定的。

当本条线路的下一条线路发生短路，电流Ⅲ段保护起动。

当故障切除后，电机类负载起动时产生较大的起动电流，而要求继电器在自起动的大电流下也能可靠返回，因此要考虑自起动系数和返回系数。

电流速断保护整定值高，下一条线路故障时本段线路的电流Ⅰ段保护不起动，因此不考虑返回系数和自起动系数。

4．三段式电流保护哪一段最灵敏，哪一段最不灵敏它们是采用什么措施来保证选择性的

答：

电流Ⅲ段保护最灵敏，电流Ⅰ段保护最不灵敏。

电流Ⅰ段保护采用动作电流来保证选择性，而电流Ⅱ段、电流Ⅲ段保护采用动作电流和动作时间的不同来保证选择性。

5．在一条线路上是否一定要用三段式保护两段行吗为什么

答：

实际上，供配电线路不一定都要装设三段式电流保护。

比如，处于电网末端附近的保护装置，当定时限过电流保护不大于～，而且没有防止导线烧损及保护配合上的要求情况下，就可以不装设电流速断保护和限时电流速断保护，而将过电流作为主保护。

在某些情况下，常采用两段组成一套保护，例如，当线路很短时，只装设限时电流速断和定时限过电流保护。

又如线路－变压器组式接线，电流速断保护能保护全线路，因而不需要装设限时速断保护，只装设电流速断保护和定时限过电流保护。

6．电流保护的交流回路有哪几种接线方式其应用范围如何

答：

电流保护的交流回路有三种接线方式：

三相星形接线、两相星形接线、两相电流差接线。

（1）三相星形接线方式能反应各种类型的故障，用在中性点直接接地电网中，作为相间短路的保护，同时也可保护单相接地。

（2）两相星形接线方式较为经济简单，能反应各种类型的相间短路。

在10KV及以上，特别在35KV非直接接地电网中得到广泛应用，也应用于6～10KV中性点不接地系统中的过电流保护装置。

（3）两相电流差接线方式接线简单，投资少，但灵敏性较差，主要用在6～10KV中性点不接地系统中，作为馈电线和较小容量高压电动机的保护。

7．何谓三段式电流保护各段保护是怎样获得动作选择性

答：

由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护，称为三段式电流保护。

电流Ⅰ段保护采用动作电流来保证选择性，而电流Ⅱ段、电流Ⅲ段保护采用动作电流和动作时间的不同来保证选择性。

8．在什么条件下，要求电流保护的动作具有方向性

答：

环网和多侧电源电网相间短路的电流保护要求电流保护动作具有方向性。

9．功率方向继电器能单独用作保护吗为什么

答：

功率方向继电器不能单独用作保护。

因为功率方向继电器只能判断功率的方向，不能判断电流的大小，而保护装置的起动条件是功率方向为规定的正方向，流入继电器的电流大于其动作电流，因此功率方向继电器要配合电流继电器实现方向过电流保护。

10．按

接线的功率方向继电器在三相短路和两相短路时，会不会有死区为什么

答：

接线的功率方向继电器在各种两相短路时都没有死区，因为继电器加入的是非故障相得线电压，其值很高，因此保护能可靠动作。

三相短路时，在保护装置出口处短路保护装置不动作，因为在保护装置出口处发生三相短路时，

，保护装置检测到的电压为0，判断不出功率方向，故保护不动作。

11．电网方向过电流保护动作时限的配合及方向元件的装设应遵守什么原则

答：

方向过电流保护动作时限的整定，是将动作方向一致的保护，按逆序阶梯原则进行整定。

加方向元件的原则是：

对装在变电所同一母线上的各元件保护，其动作时限较长的可以不装设方向元件，而时限较短的必须装设方向元件；如果保护的时间相等，那就都应装设方向元件。

12．中性点非直接接地电网中，接地短路的特点及保护方式是什么

答：

特点：

（1）单相接地时，全系统都将出现零序电压，而短路点的零序电压在数值上为相电压。

（2）在非故障元件上有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路。

（3）在故障元件上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之和，电容性无功功率的实际方向为线路流向母线。

保护方式：

采用绝缘监视装置反应单相接地故障。

13．在大接地电流系统中，发生接地短路时，零序分量与正序分量的主要区别有哪些

答：

（1）故障点的零序电压最高，离故障点越远零序电压越低，而故障点的正序电压为零。

（2）零序电流的方向由线路流向母线，而正序电流方向由母线流向线路。

（3）故障线路零序功率的方向与正序功率的方向相反，是由线路流向母线。

14．零序功率方向元件有没有死区为什么

答：

没有死区，因为保护出口处发生接地故障时短路点零序电压最大，不为零，方向元件可以检测到一个较大的电压，故零序功率方向元件可以可靠动作。

15．中性点经消弧线圈接地电网中，单相接地短路的特点及补偿方式是什么

答：

中性点经消弧线圈接地电网中，单相接地时，用它产生的感性电流去补偿全部或部分电容电流，减少流经故障点的电流，避免在接地点燃起电弧。

补偿方式有完全补偿、欠补偿和过补偿。

16．在小电流接地系统中，如何从绝缘检察装置的仪表指示中判断接地相又用什么办法可以判断接地线路

答：

系统正常运行时，三相电压对称，没有零序电压，所以三只电压表读数相等，过电压继电器KV不动作。

当系统任一出线发生接地故障时，接地相对地电压为零，而其他两相对地电压升高为原来的

倍，所以从三只电压表上指示数可以看出，表示数降低的电压表所对应的相为接地相，另两只电压表示数增大的为非接地相。

同时在开口三角处出现零序电压，过电压继电器KV动作，给出接地信号。

由运行人员顺次短时断开每条线路，当断开某条线路时，若零序电压信号消失，即表明接地故障是在这条线路上。

二、选择

1．增大动作电流的方法有________。

A．减小弹簧的张力B.加大继电器线圈的匝数C.加大初始空气气隙长度

2.减小动作电流的方法有________。

A．增大弹簧的张力B.加大继电器线圈的匝数C.加大初始空气气隙长度

3.电流速断保护装置中的保护出口中间继电器的作用为______。

A.提高可靠性B.扩大接点容量和数量C.满足速动性的要求

4．当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑（    ）

A．采用过电流保护   B． 与下一级电流速断保护相配合  C．与下一级限时电流速断保护相配合

5．在同一小接地电流系统的放射形线路上,所有出线均装设两相不完全星形接线的电流保护,电流互感器都装在同名两相上,这样在发生不同线路两点接地短路时,可保证只切除一条线路的几率为________。

A.1／3B.1／2C.2／3

6.在同一小接地电流系统的串联性线路中,所有出线均装设两相不完全星形接线的电流保护,电流互感器都装在同名两相上,这样在发生不同相别两点接地短路时,可保证只切除一条线路的几率为（）。

A.1／3B.1／2C.2／3

7.过电流方向保护是在过电流保护的基础上，加装一个________而组成的装置。

A.负荷电压元件B.复合电流继电器C.方向元件D.复合电压元件

8.方向性电流保护用在______。

A.环网B.辐射网C.双电源网

9．功率方向继电器在________情况下会出现死区。

A.保护出口处三相短路B.保护出口处两相短路C.远离保护安装处三相短路

10．对于变电所同一母线上各元件的过电流方向保护，其动作时限________可以不装设方向元件。

A．较短的B.较长的C.相等的

11.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________。

A.两相短路B.三相短路C.两相接地短路

12．________能反应各相电流和各类型的短路故障电流。

A.两相星形接线B.三相星形接线C.两相电流差接线

13．8．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，零序方向过电流保护中的方式元件将（）。

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

14．在Y／Δ－11接线的变压器低压侧发生两相短路时，星形侧某一相的电流等于其它两相短路电流的两倍，如果低压侧AB两相短路，则高压侧的电流值（）。

A．IA为

IDB．IB为

IDC．Ic为

ID

15．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（）。

A．距故障点越远就越高B．距故障点越近就越高C．与距离无关

16．过电流继电器的返回系数（）。

A．大于1B．小于1C．等于1

答：

1．C2．B3．B4．C5．C6．C7．C8．A、C9．A

10．B11．C12．B13．B14．B15．C16．B

三、判断题

1．使电流继电器动作的最大电流，称为动作电流。

（）

2．使电流继电器返回的最小电流，称为返回电流。

（）

3.动作电流越大，保护范围也就越大。

（）

4．电流速断保护的整定需考虑电流继电器的返回系数。

（）

5.接地故障时，故障点的零序电压最低，离故障点越远，零序电压越高。

（）

6．变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地的系统，称为小接地电流系统。

（）

7.过电流保护在系统运行方式变小时，保护范围也将缩短。

（）

8.接地故障时，零序电流的方向与正序方向一致。

（）

9.上下级保护间只要动作时间配合好，就可以保证选择性。

（）

10．反时限过电流保护的动作时间与短路电流无关。

（）

11．线路变压器组接线可只装电流速断和过流保护。

（）

12.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。

（）

13.零序电流的分布，与系统的零序网络无关，而与电源的数目有关。

（）

14.过电流保护在系统运行方式变小时，保护范围也将缩短。

（）

15.一般电流保护比零序电流保护灵敏度高，保护范围稳定。

（）

16.零序电流保护不反应电网的正常负荷、振荡和相间短路。

（）

17．变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地的系统，称为大接地电流系统。

（）

18.在变压器中性点直接接地系统中，当系统发生单相接地故障时，将在变压器中性点产生很大零序电压。

（）

19.在小接地电流系统中，所有出线保护均采用三相三继电器式完全星形接线，这样在不同线路的不同相发生两点接地故障时，两回线有可能同时被切除的机会为2/3。

（）

20.在大接地电流系统中，线路出口发生单相接地短路时，母线上电压互感器开口三角时电压，就是零序电压Uo（）

21.小接地电流系统线路的后备保护，一般采用两相三继电器式的接线方式，这是为了提高对Y／Δ接线变压器侧两相短路的灵敏度。

（）

22．功率方向继电器能单独用作方向电流保护的起动元件。

（）

答：

1．×2．×3．×4．×5．×6．×7．√8．×9．×

10．×11．√12．√13．×14．√15．×16．√17．×

18．×19．×20．×21．√22．×

第三章电网的距离保护

一、基本问答题

1．距离保护的工作原理是什么

答：

距离保护是测量保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。

测量保护安装处至故障点的距离，实际上是测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小，故有时又称之为阻抗保护。

2．什么叫测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗、返回阻抗、短路阻抗、负荷阻抗

答：

测量阻抗：

指加入继电器的电压和电流的比值；

动作阻抗：

使继电器动作的最大阻抗值称为继电器的动作阻抗，也称为整定阻抗；

返回阻抗：

使继电器返回原来位置的最小阻抗值称为继电器的返回阻抗；

短路阻抗：

被保护线路发生故障时，保护安装处的测量电压为母线残压，测量电流为短路电流，此时的测量阻抗为短路阻抗。

负荷阻抗：

正常运行时保护安装处测量到的线路阻抗为负荷阻抗。

3．具有圆特性的全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性的阻抗继电器各有什么特性

答：

（1）全阻抗继电器：

它是以整定阻抗

为半径，以坐标原点为圆心的一个圆，动作区在圆内。

测量阻抗在圆内任何象限时，阻抗继电器都能动作，即它没有方向性。

动作与边界条件为：

幅值比较：

，

相位比较：

。

（2）方向阻抗继电器：

方向阻抗继电器的动作特性为一个圆，圆的直径为整定阻抗

，圆周通过坐标原点，动作区在圆内。

当正方向短路时，若故障在保护范围内部，继电器动作。

当反方向短路时，测量阻抗在第Ⅲ象限，继电器不动作，即继电器动作具有方向性。

动作与边界条件为：

幅值比较：

，

相位比较：

。

（3）偏移特性阻抗继电器：

它有两个整定阻抗

，即正方向整定阻抗

和反向整定阻抗

。

为圆的直径，坐标原点在圆内，特性圆半径为

，圆心坐标为

。

圆内为动作区，圆外为不动作区。

动作与边界条件为：

幅值比较：

，

相位比较：

。

4．方向阻抗继电器为什么会有死区如何消除全阻抗继电器有无死区为什么

答：

当在保护安装地点正方向出口处发生相间短路时，故障线路母线上的残余电压将降低到零。

此时，方向阻抗继电器将因加入的电压为零而不能动作，从而出现保护装置的死区。

消除方法采用记忆回路或引入第三相电压。

全阻抗继电器无电压死区，因为阻抗坐标原点包含在动作阻抗圆内，即使保护安装处附近发生三相短路残压为零，则测量阻抗为零落在坐标原点，也属于动作区，保护正确动作。

5．有一方向阻抗继电器，其整定阻抗为

，若测量阻抗为

，问该继电器能否动作，为什么

答：

不能动作。

因为

，不满足继电器动作条件，故继电器不动作。

6．消除方向阻抗继电器的死区方法

答：

附加“记忆回路”和引入第三相电压。

7．

、

、

接线的阻抗继电器应接什么电流、电压

接线方式

继电器

KR1

-

KR2

-

KR3

-

8．精工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

答：

阻抗继电器中,当继电器的动作阻抗等于 倍整定阻抗时,流入继电器的工作电流值称为精确工作电流，简称精工电流。

为了把动作阻抗的误差限制在一定的范围内，就要考虑精确工作电流，它是阻抗继电器的最重要指标之一。

9．过渡电阻对保护的影响在长线上大，还是在短线上大为什么

答：

在短线上大。

保护装置离短路点越近时测量阻抗受过渡电阻的影响越大，保护范围缩小。

10．过渡电阻对距离Ⅰ段的影响大，还是对其Ⅱ段的影响大为什么

答：

对Ⅰ段的影响大。

保护装置的整定值越小，受过渡电阻的影响越大。

11．电力系统振荡的特点是什么对距离保护有什么影响振荡闭锁装置可以采用哪些原理来实现

答：

特点：

（1）振荡时电流和各电压幅值的变化速度较慢。

（2）振荡时电流和各点电压幅值均作周期变化，各点电压与电流之间的相位角也作周期变化。

（3）振荡时三相完全对称，电力系统中不会出现负序分量。

影响：

（1）继电器动作特性在阻抗平面沿直线

方向所占的面积越大，保护安装地点越靠近振荡中心，受振荡影响就越大。

（2）振荡中心在保护范围以外时，距离保护不受振荡影响。

（3）保护动作延时较大时，可以利用延时躲开振荡的影响。

振荡闭锁装置实现原理：

（1）利用负序（和零序）分量或其增量起动振荡闭锁回路。

（2）利用电气量变化速度的不同来构成振荡闭锁回路。

12．分支电流对距离保护有何影响

答：

助增电流的影响：

助增电流使测量阻抗增大，保护范围缩短。

外汲电流的影响：

外汲电流使测量阻抗减小，保护范围增大，可能引起无选择性动作。

13．不同特性的阻抗继电器（如全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性阻抗继电器）在承受过渡电阻的能力上哪一种最强在哪一种最严重

答：

承受过渡电阻的能力上全阻抗继电器最强，遭受振荡影响的程度上对全阻抗继电器影响最大。

14．阻抗继电器为什么怕电压互感器回路断线断线时会发生什么后果

答：

当电压互感器二次回路断线时，距离保护将失去电压，这时阻抗元件失去电压而电流回路仍有负荷电流通过，从而使测量阻抗小于整定阻抗，可能造成误动作。

对此，在距离保护中应装设断线闭锁装置。

二、选择题

1．当距离保护的测量阻抗________整定阻抗时，保护能正确动作。

A.大于B.小于C.等于

2．全阻抗继电器的动作特性是以________为半径。

A.整定阻抗B.测量阻抗C.负荷阻抗

3．方向阻抗继电器的动作特性是以________为直径。

A.负荷阻抗B.测量阻抗C.整定阻抗

4．对于方向阻抗继电器，采用记忆回路消除死区，通常用在________。

A.距离I段B.距离

段C.距离

段

5．对于方向阻抗继电器，引入第三相电压消除死区，不能消除＿______故障产生的死区。

A.三相短路B.两相短路C.三相短路和两相短路

6．反应相间短路阻抗继电器的0°接线，在三相短路时，继电器的测量阻抗均等于短路点到保护安装地点之间的________。

A.正序阻抗B.负序阻抗C.零序阻抗

7.在同样整定条件下，受系统振荡影响最大的阻抗继电器是________。

A.全阻抗继电器B.方向阻抗继电器C.偏移特性阻抗继电器

8．短路点过渡电阻的存在，对距离保护的影响最大的是_____。

A．距离保护

段B.距离保护

段C.距离保护

段

9.在同样整定条件下，受系统振荡影响最小的阻抗继电器是______。

A.全阻抗继电器B.方向阻抗继电器C.偏移特性阻抗继电器

10．断线信号装置大都是反应于断线后所出现的________来构成的。

A.零序电流B.零序电压C.正序电压

11．外汲电流时使测量阻抗________，保护范围________，可能引起无选择性动作。

A.减小，减小B.增大，减小C.减小，增大

12．电力系统振荡对距离保护的影响最小的是_____。

A．距离保护

段B.距离保护

段C.距离保护

段

答：

1．B2．A3．C4．A5．A6．A7．A8．B

9．B10．B11．C12．C

三、判断题

1．三段式距离保护的动作时限与短路点至保护安装处的距离无关。

（）

2．距离保护是反映阻抗增大而动作的保护。

（）

3．全阻抗继电器的动作特性没有方向性。

（）

4．方向阻抗继电器不存在死区。

（）

5.全阻抗继电器不存在死区。

（）

6．方向阻抗继电器采用“记忆回路”可以消除暂态时的死区。

（）

7．反应相间短路的阻抗继电器30接线比0接线的灵敏度高。

（）

8．过渡电阻对保护的影响在长线上大，在短线上小。

（）

9．全阻抗继电器在电压互感器二次回路断线时不会误动作。

（）

10．距离保护的段，采用方向阻抗继电器的保护灵敏度比全阻抗继电器时高。

（）

11．距离保护整定动作阻抗时，分支系数取最小值。

（）

12．距离保护检验保护灵敏度时，分支系数取最小值。

（）

13．距离保护第

段，如灵敏度不能满足要求，可与下一线路保护第

段相配合。

（）

14．距离保护的段按躲开最大负荷阻抗来整定。

（）

答：

1．×2．×3．√4．×5．√6．√7．√8．×9．×

10．√11．√12．×13．×14．×

第四章电网的差动保护

一、基本问答题

1．纵联差动保护的原理及优缺点是什么

答：

原理：

电网的纵联差动保护反应被保护线路首末两端电流的大小和相位，保护整条线路，全线速动。

优缺点：

保护灵敏度很高，保护范围稳定，可以实现全线速动，但不能作相邻元件的后备保护。

2．横联差动方向保护的原理及优缺点是什么

答：

原