季学期电力系统继电保护第一次作业

一、判断题（本大题共10分，共 10 小题，每小题 1 分）

1. 继电保护属于二次系统

2. 当系统正常运行时继电保护不工作

3. 为纠正断路器误跳闸，采用检无压、检同期重合闸方式时，线路两侧重合闸同时投检同期，而一侧投检无压。

4. 继电保护装置应首先满足选择性和灵敏性，其次是速动性和可靠性的要求。

5. 考虑简单、可靠的原则，单侧电源输电线路宜采用三相一次自动重合闸。

6. 速动性要求继电保护在任何情况下不带延时地瞬时切除故障。

7. 继电保护的灵敏系数是固定不变的。

8. 继电保护在相邻元件发生短路时动作于跳闸就是非选择性动作。

9. 过渡电阻视条件可能使距离保护失去方向性，也可能使保护范围缩短，还可能使其误动或拒动。

10. 继电保护的基本任务之一是保证系统稳定运行。

二、填空题（本大题共25分，共 25 小题，每小题 1 分）

1. 对于相间短路，中小容量电动机的主保护是 ______ ，后备保护是 ______ ，大容量或重要电动机的主保护是 ______ 。

2. 电流Ⅲ段保护灵敏性校验包括计算 ______ 和 ______ 。

3. 电压、电流互感器的误差包括 ______ 和 ______ 。

4. 距离保护的 ______ 段保护范围不系统运行方式的影响，一般可以保护线路全长的 ______ 。

5. 发电机定子绕组的主要故障是 ______ 、 ______ 和 ______ 。

6. 圆特性阻抗继电器有三种，分别是 ______ 、 ______ ]和 ______ ，动作区位于 ______ 。

7. Y/d-11接线的变压器星形侧线电流比三角形侧线电流相位 ______ 30°。

8. 一般情况下，变压器空载投入电压幅值 ______ 时，励磁涌流最大。

9. 发电机定子绕组匝间短路保护包括 ______ 、 ______ 和 ______ 。

10. 当电流保护在 ______ 和 ______ 上能够躲过 ______ 方向故障时，可以不加装功率方向继电器。

11. 零序电流保护Ⅱ段的分支系数是 ______ 序电流之比。

12. 断路器失灵保护属于 ______ 后备保护。

13. 自动重合闸重合于暂时性故障时，通常能够恢复供电，提高系统的 ______ 和 ______ ，重合于永久性故障时，由 ______ 再次跳闸切除故障。

14. 流入纵联差动保护的电流在区内故障时等于 ______ ，在正常或区外故障时等于 ______ 。

15. 能够正确反应单相接地故障的阻抗继电器接线方式引入了 ______ 序电流做为补偿电流。

16. 三段式电流保护中，Ⅰ段和Ⅱ段是 ______ 保护，Ⅲ段是 ______ 保护。

17. 纵联差动保护反应的是[blank]?

18. 自动重合闸与继电保护的配合有 ______ 和 ______ 两种方式。

19. 零序电流保护的最大、最小运行方式要通过计算两种短路类型，即 ______ 和 ______ ，才能够确定。

20. 三相交流量之和等于 ______ 倍零序分量。

21. 一般情况下对于反应中性点非直接接地系统中相间短路的电流保护， ______ 短路是最大方式， ______ 短路是最小方式。

22. 反应测量点电压与电流矢量比的保护称为 ______ 保护。

23. 在最大运行方式下，相邻下一级线路短路时，电压、电流联锁速断保护的 ______ 继电器可能启动，而 ______ 继电器通常不会启动。

24. 零序功率方向继电器的电压输入量是3U0，则电流输入量为 ______ 。

25. 定时限保护的动作时间是 ______ ，而反时限的动作时间与短路电流大小成 ______ 。

三、计算题（本大题共15分，共 1 小题，每小题 15 分）

如下图所示35kV电网，图中阻抗是按37kV归算的有名值，AB线最大负荷9MW，cosφ=0.9，自启动系数Kss=1.3。各段保护可靠系数均取1.2（与变压器保护配合时取1.3），电流继电器返回系数为0.9，变压器负荷各自保护的动作时间为1s。计算AB线三段电流保护的整定值，并校验灵敏系数。 

四、问答题（本大题共50分，共 10 小题，每小题 5 分）

1. 如何计算限时电流速断保护的灵敏系数？

2. 简述继电保护和继电保护装置的概念。

3. 简述对继电保护的基本要求。

4. 简述综合重合闸的功能。

5. 简述零序电流保护Ⅲ段的整定原则。

6. 简述测量阻抗、启动阻抗和整定阻抗。

7. 简述可靠性的内容。

8. 简述自动重合闸的不对应启动方式。

9. 简述中性点非直接接地电网的接地保护类型及其原理。

10. 简述零序电流保护灵敏Ⅰ段和不灵敏Ⅰ段的构成和工作方式。

答案：

一、判断题（10分，共 10 题，每小题 1 分）

1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. × 8. × 9. √ 10. × 

二、填空题（25分，共 25 题，每小题 1 分）

1. 

参：

电流速断保护；过负荷保护；纵差保护

解题方案：

评分标准：

2. 

参：

近后备灵敏系数；远后备灵敏系数

解题方案：

Ⅲ段保护既做为本线路的近后备，又做为相邻下一级线路的远后备。

评分标准：

3. 

参：

变比误差；相角误差

解题方案：

电压、电流都是矢量。

评分标准：

4. 

参：

Ⅰ；80%～85%

解题方案：

评分标准：

5. 

参：

相间短路；匝间短路；单相接地

解题方案：

评分标准：

6. 

参：

全阻抗继电器；方向阻抗继电器；偏移特性阻抗继电器；圆内

解题方案：

评分标准：

7. 

参：

滞后

解题方案：

评分标准：

8. 

参：

最小

解题方案：

强化空载投入电压、磁通和励磁涌流的关系。

评分标准：

9. 

参：

横联差动保护；负序功率方向闭锁的转子回路二次谐波电流保护；负序功率方向闭锁的零序电压保护

解题方案：

强化发电机定子绕组匝间短路保护的识记忆。

评分标准：

10. 

参：

电流整定值；动作时间；反

解题方案：

反方向误动的原因

评分标准：

11. 

参：

零

解题方案：

评分标准：

12. 

参：

近

解题方案：

评分标准：

13. 

参：

可靠性；稳定性；继电保护

解题方案：

评分标准：

14. 

参：

总短路电流；不平衡电流

解题方案：

评分标准：

15. 

参：

零

解题方案：

相电压和带补偿相电流的接线方式。

评分标准：

16. 

参：

主，后备

解题方案：

阶段式电流保护构成

评分标准：

17. 

参：

元件流入和流出电流的关系变化

解题方案：

KCL

评分标准：

18. 

参：

前加速；后加速

解题方案：

评分标准：

19. 

参：

单相接地；两相短路接地

解题方案：

评分标准：

20. 

参：

3

解题方案：

获取零序分量的原理，派克变换。

评分标准：

21. 

参：

三相；两相

解题方案：

中性点非直接接地系统中相间短路只考虑三相和两相短路。

评分标准：

22. 

参：

距离（或者低阻抗）

解题方案：

电压与电流矢量比为测量阻抗，表示测量点与故障处的电气距离。

评分标准：

23. 

参：

电流；电压

解题方案：

电压、电流联锁速断保护原理和整定原则。

评分标准：

24. 

参：

-3I0

解题方案：

零序功率和正序功率的方向始终相反

评分标准：

25. 

参：

不变的；反比

解题方案：

评分标准：

三、计算题（15分，共 1 题，每小题 15 分）

0. 

参：

解题方案：

评分标准：

四、问答题（50分，共 10 题，每小题 5 分）

1. 

参：

在最小方式下计算保护安装处的故障相电流，再除以限时电流速断保护的整定值。 

解题方案：

评分标准：

2. 

参：

继电保护装置是指为被保护元件配置的，反应其故障或不正常运行状态并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。一般地，继电保护泛指继电保护技术或由继电保护装置组成的继电保护系统。

解题方案：

评分标准：

3. 

参：

继电保护装置应满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求。

解题方案：

继电保护四性

评分标准：

4. 

参：

综合重合闸是将三相重合闸和单相重合闸结合，当发生相间故障时，采用三相重合闸方式工作，当发生单相故障时，采用单相重合闸方式工作。

解题方案：

评分标准：

5. 

参：

按躲过相邻线路出口处三相短路时保护安装处的最大不平衡电流整定，并与相邻下一级线路的零序Ⅲ段进行灵敏度配合，动作时间按阶梯特性设置。

解题方案：

评分标准：

6. 

参：

测量阻抗是阻抗继电器输入电压 和输入电流 之比。启动阻抗是刚好使阻抗继电器动作的输入阻抗或测量阻抗。整定阻抗是为阻抗继电器设置的构成其动作特性或动作判据的阻抗值。 

解题方案：

评分标准：

7. 

参：

可靠性是指保护该动作时应动作，即不拒动，不该动作时不动作，即不误动。

解题方案：

不拒动，不误动

评分标准：

8. 

参：

断路器的控制回路中有一个“合后”信号，控制开关置于“合位”时，“合后”信号存在，控制开关置于“分位”时，“合后”信号消失，而继电保护的动作不会影响到“合后”信号的状态。当断路器断开而“合后”信号存在时，自动重合闸就会启动，在设置的动作时间后重新合上断路器。

解题方案：

断路器状态与“合后”信号状态的不一致。

评分标准：

9. 

参：

中性点非直接接地电网的接地保护类型有：无选择性绝缘监测、零序电流保护和零序功率方向保护。其原理为： 1、无选择性绝缘监测母线电压互感器的一次侧接成星形，且中性点接地，二次侧接成开口三角形。正常时，二次侧开口处零序电压很小；当系统中任一处单相接地时，二次侧开口处零序电压升高，发出告警。 2、零序电流保护故障元件零序电流较大，等于所有非故障元件的对地电容电流，非故障元件零序电流较小，等于本元件自身的对地电容电流。按躲开本线路零序电流（电容电流）整定。 3、零序功率方向保护利用故障线路和非故障线路零序功率方向不同的特点来实现有选择性的保护，适用于零序电流保护灵敏度不足或接线复杂的系统。 

解题方案：

系统中因对地电容而产生的零序电压、电流特性。

评分标准：

10. 

参：

采用单相重合闸时，应该设置灵敏Ⅰ段和不灵敏Ⅰ段。灵敏Ⅰ段按开被保护线路末端单相或两相接地短路时保护安装处3倍最大零序电流或躲开被保护线路断路器三相不同时合闸的3倍最大零序电流整定，只在全相运行时工作，当单相重合闸启动时，灵敏Ⅰ段被闭锁而不工作，恢复全相运行后继续工作。不灵敏Ⅰ段按躲开非全相运行时又发生系统振荡出现的3倍零序电流整定，其工作在全相运行和非全相运行时。 

解题方案：

使用单相重合闸对零序电流保护的影响。

评分标准：