继电保护复习题纲.docx

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继电保护复习题纲

继电保护复习题纲

1、掌握继电保护的基本概念。

继电保护装置指安装在被保护元件上，反映被保护元件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。

2、熟悉对继电保护的基本要求。

a、可靠性：

保护该动时不拒动，不该动时不误动；

b、选择性：

保护元件对故障元件的判断能力；

c、灵敏性：

继电保护反映故障的能力；

d、速动性：

指保护装置动作切除故障时间尽可能短。

3、熟悉继电保护装置的组成。

测量元件、逻辑判断元件、执行输出。

4、掌握主保护、后被保护（近后被、远后备保护）、辅助保护等概念。

主保护：

能够反映元件的所有故障，并以最短的时限切除故障的保护。

远后备保护：

指本元件的保护或断路器拒动时，由前一级元件的后备来切除故障的保护。

近后备保护：

指本元件的主保护拒动时，由本元件的后备来切除故障的保护。

辅助保护：

是为弥补主保护或后备保护不足而设置的。

5、熟悉继电保护常用符号（设备及继电器的图形符号、文字符号、系数）。

型号：

第一个字母-----继电器的工作原理（D-----电磁型；L-----整流型），第二个字母-----继电器的用途（L-----电流继电器；Y-----电压继电器。

）（如DL-----电磁型电流继电器，LCD-----整流型的差动继电器。

）

6、熟悉常用电磁式继电器型号（型号所代表的含义）DL-----3（设计序号）1（对常开接点）/20（最大整定值）

7、了解电流互感器、电压互感器、变换器、对称分量滤过器的作用。

TA作用①将系统的一次大电流按比例变换成二次小电流

②用来将二次电流回路和一次电流的高压系统隔离

TV作用①将一次高压系统与二次设备的低压系统隔离。

②将系统的一次电压按电压互感器的变比变换为数值较小的二次电压。

（二次侧负载不允许短路）

变换器作用①抑制谐波分量

②定值调整

③电气量的变换

④电路隔离

⑤比较电压的综合

对称分量滤过器作用：

从系统电流和电压中滤出所需的对称分量。

8、掌握电流互感器一、二次电流参考方向的规定，熟悉哪些保护的动作与电流的方向有关，理解电流互感器误差（10％误差曲线7°）的概念。

①减极性原则-----点进点出（同极性端）即在系统一次电流从同极性端子L1流入时，在二次绕组中感应出的电流应从同极性端子K1流出。

②a、三段式保护与动作电流的方向无关

b、方向继电器、零序电流互感器、差动保护、距离保护、电

流保护的动作电流与电流的方向有关。

③电流互感器误差（10％误差曲线7°）：

指电流互感器的电流数值上不超过10％，相位差不超过7°时，允许的一次电流倍数和相应的允许二次负载绘成德一条曲线。

9、在本课程中使用过哪些对称分量滤过器？

①零序分量滤过器和负序滤过器

10熟悉电磁式继电器的工作原理。

掌握电磁式电流、电压继电器内部接线及动作参数的调整方法。

电磁式继电器的工作原理：

电磁式继电器是否动作与输入的电流的平方成正比，与它的方向无关。

动作电流的调整：

①调整把手的位置

②改变两个线圈的接线方式（串*1并*2）

（电压是串*2并*1）

DL-31/20串*1，并*2串联5-10A并10-20A如：

（Iop.r=8A时，线圈串联，把手放在8A位置；Iop.r=12A时，线圈并联，把手放在6A位置）DY-36/160串*2，并*1

11、系统总结输电线路保护的构成原理（大接地系统、小接地系统、相间故障、接地故障、单电源、双电源线路等）。

①大接地系统、相间故障、单电源的线路-----距离保护、光纤差动、高频保护（阻波器、耦合电容、结合滤波器）、微波保护

②小接地系统、相间故障、单电源-----三段式电流保护或阶段式电流电压保护

③小接地系统、相间故障、双电源-----带方向三段式电流保护或阶段式电流电压保护

④小接地系统、单相接地故障-----零序电压保护

⑤大接地系统的单相接地故障-----带方向或不带方向的三段式零序电流保护

12、熟悉小接地系统反映相间故障保护的构成原理

电流保护-----根据故障时短路回路的电流增大

电压保护-----根据故障时母线电压（残压）降低

13、熟悉反映相间故障的电流保护的接线方式种类和使用情况。

①三相完全星型-----发电机、变压器、大接地系统的线路保护

②两相不完全星型-----适合于小接地系统保护

③两相三继电器-----适合于保护范围内有变压器或Y,D11接线的线路中

14、掌握三段式电流保护的整定计算方法（重点第Ⅲ段）。

（继电器的动作电流、动作时间、灵敏度的效验、电流继电器的选择）3-5例题：

已知110KV系统。

已知数据如图，试对线路AB的第Ⅲ段电流保护进行整定。

解：

1）保护的动作电流：

2）灵敏度：

近后备：

（符合要求）

远后备：

因为线路BC的电抗比线路BD的电抗大，故以C点为灵敏度效验点：

（符合要求）

3）保护的接线方式：

三相完全星型接线Kcon=1，电流互感器的变比为250/5A

继电保护的动作电流：

选：

DL-31/10，线圈并联

或DL-31/20，线圈串联

4）动作时间：

按阶梯型时限原则整定

tⅢAB=tⅢBC+t=3.0+0.5=3.5s

15、掌握绘制保护展开图的程序和方法（练习：

线路三段式电流保护、发电机或者变压器的复合电压（低电压）启动的过电流保护展开图）。

三段式电流保护原理接线图：

16、熟悉双电源线路相间故障的保护是否考虑方向元件的原则（重点：

过流保护）。

接入同一变电所母线上的双侧电源线路的过电流保护，动作时限长的可不装设方向元件，反之动作时限短者和相等者则必须装设方向元件。

17、掌握功率方向继电器90°接线方式。

熟悉采用“按相启动”的原因。

①指在三相对称且功率因数cos=1的情况下，加入继电器的电流

超前电压

90°的接线方式。

②形成独立的跳闸回路，保护就不会误动，即将同名相电流元件和同名相功率方向元件的常开触点串联。

18、掌握在小接地电流电网中发生单相接地故障时故障参数的特征（重点：

电压），熟悉接地保护的构成形式和使用情况（零序电压保护）

接地相电压为零，非接地相电压升高为线电压，出现零序电压，零序电压为故障前的相电压，并且全网零序电压相等）。

19、熟悉电力变压器故障和不正常运行状态的形式，熟悉中、小容量双绕组油浸式电力变压器保护的配置方案（重点：

主保护、后备保护方案）。

①a、邮箱内故障（绕组间相间短路，匝间短路，接地短路及铁心烧毁等。

b、邮箱外故障（套管和引出线上的相间短路，接地短路）

②主保护：

瓦斯保护和纵差保护或电流速断保护

远后备保护：

过电流保护

近后备保护：

变压器内部相间短路的保护

20、熟悉水轮发电机的故障和不正常运行状态的形式，熟悉中、小容量水轮发电机保护的配置方案（差动保护）。

①故障-----发动机定子绕组相间短路，发动机定子绕组匝间短路，发动机定子绕组单相接地，发动机转子绕组一点接地和两点接地，发电机失磁。

②不正常运行状态：

过电流，对称或不对称负荷，突然甩负荷，过热损坏。

21、熟悉瓦斯保护的工作原理，理解瓦斯保护接线中几个特殊问题（KCO-----自保持）。

①轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳开变压器各侧的断路器。

②KCO为什么需要自保持功能？

为了防止变压器油箱内严重故障时油流不稳定，使重瓦斯接点时通时断，不断抖动造成断路器不能可靠跳闸。

22、掌握纵差保护的构成原理，掌握纵差保护中不平衡电流的概念。

①是按比较被保护的变压器两侧电流的大小和相位的原理构成。

②不平衡电流-----在正常运行时，外部故障时流入到差动回路的电流。

23、牢固掌握变压器纵差保护中产生不平衡电流的原因及克服办法。

①两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流。

A应按10％的要求选择两侧的电流互感器来保证二次电流的误差不超过10％，B在确定动作电流时，引入一个同型系数来消除互感器不同型的影响（两侧电流互感器型号相同，同型系数取0.5，不同时取1）

②电流互感器的实际变比与计算变比不同时的影响引起的不平衡电流。

A在一个差动臂上串联一个自耦变流器，B在两个差动臂上串联差动变压器平衡绕组，适当选择其匝数，使不平衡电流在差动继电器内部的总磁势为0。

③变压器带负荷调整分接头产生的不平衡电流，在整定计算中引入调压系数0.1秒。

④变压器接线组别的影响。

A常规保护的相位补偿法B微机保护相位补偿法C提高变压器高压侧单相接地短路差动保护灵敏度的方法。

⑤变压器励磁涌流的影响。

A接入速饱和变流器B要用差动电流速断保护保护C采用以二次谐波制动原理构成的纵差保护装置D采用鉴别波形间断角原理构成的差动保护。

24、熟悉用DCD-2差动继电器的结构，了解其能够很好克服励磁涌流的原因。

DCD-2差动继电器是由加强型速饱和变流器和电流继电器KA构成。

原因：

因为励磁涌流含有大量的非周期分量，而非周期分量不但不能传送到二次侧反而使铁芯迅速饱和，影响周期分量的传送到二次侧，故其流入继电器的电流很小，所以KD不动作。

25、熟悉变压器、发电机相间故障后备保护的形式、接线、整定计算、安装位置。

①变压器的后备保护：

过流保护，复合电压启动的过电流保护，负序电流和单项式低压过电流保护三绕组变压器后备保护，变压器的过负荷保护。

②发电机的后备保护：

横联差动保护，零序电压的匝间短路保护，转子回路的2次谐波电流的匝间短路保护。

26、总结变压器接地保护的形式、使用。

中性点直接接地变压器的零序电流保护；中性点可能接地或不接地变压器的接地保护。

27、了解发电机匝间短路保护的形式。

横联差动保护，零序电压的匝间短路保护，转子回路的2次谐波电流的匝间短路保护。

28、熟悉发电机失磁保护的构成原理。

①根据发电机失磁后参数的变化构成

a、根据无功功率的反向，用功率方向继电器构成。

b、根据机端的测量阻抗的变化，用阻抗继电器构成。

c、根据励磁系统的电流、电压的降低构成。

②根据失磁可能是由灭磁开关误跳闸而引起

用灭磁开关的常闭辅助接点联动跳开断路器。

29、熟悉输电线路距离保护的构成原理。

构成原理：

反映故障点到保护安装处之间的距离，并根据该距离得大小确定动作时限的一种继电保护装置。

由启动元件、方向元件、测量元件、时间元件组成。

继电保护复习题

一，填空：

1、继电保护时用来反映电气设备的（故障）和（异常运行状态）的安全自动装置，对它的四个基本要求是（可靠性）（选择性）（灵敏性）（速动性），它常由（测量比较元件）（逻辑判断元件）（执行输出元件）组成。

2、输电线路相间故障的保护主要是根据在故障时（电流）增加和（电压）降低的原理而构成。

反映相间故障的电流保护的接线方式有（三相三继电器完全星形接线）（两相两继电器不完全星形接线）（两相三继电器不完全星形接线），在小接地电网中常采用（两相两继电器不完全星形接线）。

3、现有DL-31/10的电流继电器，其中D代表（电磁型），调整把手放在4.5A位置，且线圈为并联，则该继电器的动作电流为（9A），当线圈串联式，则（4.5A）。

4、在小接地电流电网中，当发生单相接地时，接地相电压（变为0）非接地相电压（升高倍变为线电压），常利用接地时才出现的（零序电压）构成（零序电压保护）。

5、油浸式电力变压器的主保护是（瓦斯保护）和（纵差保护），其中（瓦斯保护）只能反映油箱内的故障。

二、判断题：

1、发电机转子一点接地保护动作于信号，即不必马上停机。

（正确）

2、输电线路、同步发电机、电力变压器的纵差保护中都存在不平衡电流。

（错误）

3、功率方向继电器只有在线路上发生正方向短路时才动作。

（错误）

4、反映相间故障的方向继电器采用90°接线方式，当

时，

（错误）

5、变压器过流保护和复合电压启动的过电流保护的低电压元件动作电压都按相同的原则整定。

（错误）

三、简答题：

1、什么事输电线路的三段式电流保护？

谈谈它们的灵敏度效验。

①瞬时电流速断保护。

灵敏性效验：

最大运行方式下，保护范围最大，Lmax50％L

最小运行方式下，保护范围最小，Lmin=15％—20％L

②限时流速断保护。

灵敏度效验：

③定时限过电流保护

灵敏度效验：

近后备：

远后备：

2、谈谈方向过电流保护如何消除非故障相电流对保护动作的

影响的？

按相启动可消除故障相电流对保护动作的影响。

按相启动是指：

将同各相电流元件和同各相功率方向元件的常开触点串联后分别组成独立的跳闸回路。

3、变压器保护的出口中间继电器有什么特点？

为什么？

有自保持功能，因为为防止变压器油箱内严重故障时油速不稳定，造成重瓦斯触点时通时断而不能可靠跳闸。

四、名词解释：

主保护：

反映整个保护元件上的故障，并以最短的时间有选择的切除故障的保护。

接线系数：

流入电流继电器的电流与电流互感器二次绕组电流的比值称为接线系数。

远后备保护：

本元件的保护（主、近）或者是断路器拒动时，由前（上）一级元件的保护切除故障。

近后备保护：

主保护（或其断路器）拒动时，由本元件的另一套保护实现后备。

辅助保护：

为补充主保护或后备保护不足而增设的比较简单的保护。

五、下图为一双电源辐射形网络，拟在各断路器上装设定时限过流保护，t9~t14如图已知，试问：

1、过电流保护1~8的时限分别为多少？

哪些保护需装设方向元件？

六、下图为线路Ⅰ、Ⅲ段保护的归总式原理图：

1、作出它的展开式原理图：

2、当图示

短路时，分析保护的动作过程。

交流回路：

直流回路：

信号回路：

保护动作过程：

由于本线路末端发生故障，在故障保护第Ⅲ段保护启动，当KAB发生短路时，KA3启动，其动合触点KA3、KA4闭合。

启动时间继电器，KT经整定延时闭合其动合触点，并启动信号继电器KS发生信号接触QF的跳闸线圈YT使QF跳闸后将故障切除。

（KA3、KA4—KT—KS—YT—QF—切除故障）

七、在电力变压器的纵差保护中，引起不平衡电流的原因有哪些？

分别用什么办法减小和客服？

①两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流。

A应按10％的要求选择两侧的电流互感器来保证二次电流的误差不超过10％，B在确定动作电流时，引入一个同型系数来消除互感器不同型的影响（两侧电流互感器型号相同，同型系数取0.5，不同时取1）

②电流互感器的实际变比与计算变比不同时的影响引起的不平衡电流。

A在一个差动臂上串联一个自耦变流器，B在两个差动臂上串联差动变压器平衡绕组，适当选择其匝数，使不平衡电流在差动继电器内部的总磁势为0。

③变压器带负荷调整分接头产生的不平衡电流，在整定计算中引入调压系数0.1秒。

④变压器接线组别的影响。

A常规保护的相位补偿法B微机保护相位补偿法C提高变压器高压侧单相接地短路差动保护灵敏度的方法。

⑤变压器励磁涌流的影响。

A接入速饱和变流器B要用差动电流速断保护保护C采用以二次谐波制动原理构成的纵差保护装置D采用鉴别波形间断角原理构成的差动保护。

八、如下图所示，试对35KV线路L1的定时限过流保护进行整定计算。

（动作电流、动作时限、灵敏度效验、选择电流继电器）。

已知：

考虑了自起动系数的最大负荷电流

，可靠系数

，可供选择的继电器DL-31/6,10,20。

九，电气主接线图。

试对图中主要电气设备配置保护（只需列出保护配置清单）

①变压器：

1T/2T/3T

1、瓦斯保护：

反映变压器、油箱内的所有故障，轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。

2、纵差保护或电流速断保护:

瞬时跳闸

3、过流保护：

反映变压器外部短路而引起的过电流

4、接地故障保护：

反映变压器绕组套管引出线的单相接地保护

5、过负荷保护：

反映变压器对称过负荷延时发信号

6、温度保护：

反映变压器油温升高

②发电机：

1G/2G/3G

1、纵差保护

2、过电流保护

3、过电压保护

4、过负荷保护

5、失磁保护

6、定子单相接地保护

7、转子一点接地保护

③线路：

1、瞬时电流速断保护

2、限时电流速断保护

3、定时限过流保护