继电保护练习与思考.docx

1、继电保护练习与思考练习与思考1.1继电保护的作用是什么？1.2电力系统发生短路故障时，会产生什么样的严重后果？1.3继电保护的基本要求是什么？各项要求的主要内容是什么？1.4评价继电保护性能的标准是什么？1.5依据短路的特征，已经构成了哪些继电保护的方式？1.6主保护和后备保护的作用分别是什么？1.7继电保护装置的保护范围需要重叠吗？为什么？1.8在图1-5所示的单电源系统示意图中， 当K处发生短路时，应当由哪个保护动作于跳闸?如果该保护拒动，那么，又应当由哪个保护动作于跳闸？为什么？4图1-51.9在图1-5所示的单电源系统示意图中， 当K处发生短路时，保护2是否应当动作于跳闸？为什么？1.

2、10何谓主保护、后备保护？1.11在图1-6中，TA1、TA2为线路保护和母线保护所配置的电流互感器。 如果在图中的K1、K2、K3处分别发生了短路故障，那么，分别应当由何种保护动作于跳闸？为什么？ 线路 母线1.12结合电力系统分析课程的知识，说明加快继电保护的动作时间后，为什么可以提高电力系统的稳定性?2.1电流继电器的作用是什么？时间继电器的作用是什么?2.2何谓继电器的继电特性？为什么继电器的动作过程是干脆而利索的？2.3电流继电器的返回系数大约是多少？返回系数过高或过低时，各有什么利弊？2.4中性点接地方式有哪几种？各有什么主要的特征和优缺点？2.5相间电流保护主要针对何种中性点接地

3、方式？在电流保护的整定计算中，需要考虑什 么故障类型？2.6电流保护I段的整定原则是什么？ I段的可靠系数主要考虑哪些影响因素？2.7电流保护II段的整定原则是什么？依靠什么方法来保证灵敏性和选择性？2.8时间级差主要考虑了什么影响因素？2.9电流保护III段的整定原则是什么？请写出整定计算公式，并说明各系数的含义和大 致的范围。2.10电流保护III段的时间定值应当如何选择？2.11为什么在电流III段保护的整定计算中需要考虑返回系数？而 I、II段保护没有考虑 返回系数？2.12请用继电保护“四性”的要求来评价电流保护 I段、II段、山 段。2.13继电保护的正方向是如何规定的？在短路电流

4、的基础上，通常引入什么电气量才能识别正方向的短路？2.14方向元件与电流元件相比较，要求哪个元件的灵敏度更高？为什么？2.15对于90接线方式的方向元件， 引入的是何种电压与电流？方向元件的最大灵敏角是什么含义？请画出最大灵敏角为 -30 时的动作区！2.16相间方向元件为什么会存在“死区”的问题？为什么需要采用记忆电压？应当注意什么事项？2.17在什么情况下，电流保护 I段、山段可以取消方向元件？2.18试用图例说明：助增电流、外汲电流都是相对于什么电流来说的？在什么情况下助增电流为最大、最小？在什么情况下，外汲电流为最大、最小？2.19如果三相短路电流为Ik，而A B、C三相的相对误差分别

5、为 10% 7% 5%那么，请分析：相对于I k来说，此时的不平衡电流是多少？2.20请用图例说明：何谓电流分配系数？何谓电流分支系数？2.21系统正常运行时，一次的负荷电流为 450A，如果一相TA接反了，那么，零序电流的数值是多少？2.22在大电流接地系统中，零序方向元件存在出口死区吗？为什么？2.23试分析：正方向经过渡电阻接地时，保护安装处的零序电压和零序电流的相量关系?该相量关系与渡电阻接地有关否？为什么？2.24在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，最明显的特征是什么？短路点的零序电压是否为最高？定计算。1 40 km270km IL.max 500A-CB图 2-503种工况

6、对应于最大和最小运行方式，为什么?-G1_K线路1G2线路2G3图 2-5118的第III段动作时间应当如何设计？并说明哪些保护需要配置方向元件？为什么？图 2-522.28某110kV系统示意图如图2-53所示，线路长度已标注于图中。已知：（电源等值电抗分别为： Xis.max X2s.max 20 ，Xis.min Xzs.min 15 ；（2） 线路电抗： Xi 0.4 km，Xo 1.4 km ；（3） 变压器T1的中性点接地，其额定参数为： 60MVA、10.5kVf110kV、Uk% 10.5% ；（4）变压器T2、T3的中性点不接地，其额定参数为:15MVA、110kV/10.5

7、kV、Uk% 10.5% ；（5）在不同运行方式下，按照平均电压 115kV计算，各点K 1和K 1,1时的零序电流计算结果如下表;-一运行方式及故障类型故障点.一最大运行方式下K1最小运行方式下K 1,1母线A的出口处670A745A母线AB的中点402A358A母线B287A236A母线C194A150A母线D208A163.5A（6）在断路器15上流过的最大负荷电流分别为： 1070A、810A、381A、850A、390A。试分析、计算：（1） 保护2和4是否需要装设零序电流 I段保护？为什么？（2） 保护2和4零序电流II段、III段的电流整定值及时间整定值?（3） 保护1各段零序电

8、流保护的电流整定值、时间整定值及灵敏度？图 2-532.29某110kV单电源系统如图2-54所示，其中，Zs.min 10 、Zs.max 13.5 ，线路的单位阻抗为0.4 。在可靠系数K；ei 1.3的情况下，试求：1） 保护1的电流I段整定值，并进行灵敏度验证；2） 当线路AB的长度减小到25km时，重复上述的计算，并分析计算结果。3.1为什么距离保护的动作区域通常为一个“面”或“圆”的形式?3.2请说明测量阻抗、整定阻抗、临界动作阻抗的含义，并说明保护安装处的负荷阻抗、 短路阻抗、系统等值阻抗的含义。3.3对于方向阻抗圆的特性，其最大灵敏角是如何定义的？对于具体的输电线路，通常将 最

9、大灵敏角整定为何参数？3.4阻抗元件的方向圆特性、偏移圆特性是否存在出口死区？若存在出口死区，那么，通常采取何种措施?3.6请写出常用的相间 0接线方式、接地0。接线方式引入的电压与电流， 并说明二者分别能够应用于哪些故障类型？3.7图3-54所示特性经常应用于构成躲负荷阻抗的影 响。试用测量阻抗为变量， 列写出图示特性的幅值比较动作方程。3.8距离保护I、II、山 段的整定原则是什么？ I段的可靠系数主要考虑哪些影响因素？3.9仅从TA传变特性的角度，试分析该特性对距离 I段可靠系数的影响。3.103.113.123.133.143.153.163.173.183.193.203.21金属性

10、短路时，在故障相与非故障相的测量阻抗中， 哪种阻抗元件受振荡的影响最小？为什么？在距离保护的整定计算中，为什么要取分支系数 Kb I k ： I m为最小？在验证灵敏度时，为什么要取分支系数 Kb I k：lm为最大？其中，Ik为下一级线路的测量电流,为保护安装处的测量电流。请分析最大、最小的负荷阻抗角与功角 的近似关系。与相间电流保护相比较，试归纳出距离保护的主要特点。电力系统振荡时，电流、电压、测量阻抗是如何变化的。通常可以将多电源系统等效为双电源系统，请分析：等效双电源系统的功角 是否会发生突变？如图3-55所示的系统，在 S W/电源之间发生振荡的情况下，试分析： 1)K处没有短路时，

11、距离保护1是否受振荡影响？ 2 )K处发生短路时，距离保护1是否受振荡影响？ 为什么？其中，P站可能为振荡中心、也可能不是振荡中心。图 3-55对于Z不发生变化的双电源系统，当发生振荡时，在同一个保护的 I、II、III段阻抗元件中，哪个阻抗元件最容易误动？哪个阻抗元件次之？通常采取何种方式防止误动？在采取短时开放的措施之后， 如果本线路末端发生短路， 那么，距离保护II段是如何实现切除故障的？仅从阻抗特性的角度来说，在振荡时，希望 R轴方向的范围小一些，但是，从提高耐受过渡电阻的能力来说， 又希望R轴方向的范围大一些， 因此，二者的要求是相反的。在微机保护中，通常采取何种方案兼顾二者的要求？

12、 请你对多边形特性与方向圆特性的性能进行比较。请问：选相元件的主要作用是什么？3.22三段式距离保护的整定原则与三段式电流保护的整定原则有何异同？3.23在单电源线路上，过渡电阻对距离保护会产生什么影响？3.24在双电源线路上，距离保护测量到的过渡电阻为什么会呈现容性或感性？3.25如何获得故障分量？所述方法的故障分量存在多长时间？3.26何谓距离保护的暂态超越？克服暂态超越的主要措施是什么？3.27影响距离保护正确工作的因素有哪些？主要采取何种措施克服不利因素的影响？试说明：这些措施的目的是什么？3.28在图3-56所示的网络中，线路 AB BC CD的首端均配置了三段式距离保护。网络参 数

13、如图所示，并已知：1）线路的正序阻抗为 z1 0.45 km，阻抗角 65 ；2）线路AB BC的最大负荷电流lL.max 600A，功率因数cos 0.9 ；3）测量元件均采用方向阻抗特性；4）线路 CD的 tj 1.5s。试求：（1）保护1、2的相间距离I、II、III段一次动作阻抗及整定时限，并绘制出时间配 合图；（2）校验II、山段的灵敏度。“ Uk% 10.5%X B .max110kV/6.6kV图 3-563.29在图3-57所示的双电源系统中，在保护 1处装设了 0接线的方向阻抗元件，设 I段阻抗的整定值为Zset 6 ，且Em En。其余参数如图示，各元件阻抗角均为 70 。试求：（1） 振荡中心的位置，并在阻抗复平面上画出测量阻抗的振荡轨迹；（2） 求出I段阻抗元件误动的角度范围；(3)当系统的振荡周期近似取 1.5s时，求出阻抗元件的误动时间。图 3-573.30电力系统非失稳运行时，试推导最小负荷阻抗角的表达式。3.31试用相位比较的方法，写出图 3-58所示阻抗特性的动作方程。(a)(b)图 3-58