083-电力系统继电保护13-14(2)课程作业主观题

主观题1: 1.

什么是电力系统继电保护装置？

答：继电保护装置就是指能反应电力系统中设备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。 2.

后备保护的作用是什么?何谓近后备保护和远后备保护?

答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等 原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。

远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围，它能解决远后备保 护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。

远后备保护的缺点是：（1）当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有的电源侧的上 级元件处配置远后备保护；（2）动作将切除所有上级电源测的断路器，造成事故扩大； （3）在高压电网中难以满足灵敏度的要求。

近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护 动作；（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；（3）在高压 电网中能满足灵敏度的要求。

近后备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到 “后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。 3.

线路纵差动保护中不平衡电流产生的原因是什么?为什么纵差动保护需考虑暂态过程中的不平衡电流?

答：线路纵差动保护不平衡电流产生的原因是由于电流互感器存在励磁电流，且两组电流互感器的特性不会完全一致。因为纵差动保护是瞬时动作的，为使差动保护在外部故障时不动作，保护的动作电流应大于外部故障时流经保护的暂态不平衡电流。 4.

距离保护与电流保护相比，有哪些优点?

答：电流保护，原理比较简单，就是电流值达到一定的程度，保护装置就动作了，经过一定时限或者零时限，跳开断路器，切开故障点。一般用在10KV以下的线路保护或一些用户变压器上。主要有速断保护和过流保护两种，有的配了有零序CT的，也配零序电流保护。 优点：原理简单、接线简单，成本低。缺点：太简单，无闭锁量，只能用在10KV以下场合。 距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置。原理比较复制，一般用在110KV以上的线路保护上。

5、 什么是自动重合闸?电力系统中为什么要采用自动重合闸?

答：自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。 电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障—般不到10％。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量，也可纠正由于断路器或继电保护装置造成的误跳闸。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。 主观题2: 1.

简述继电保护的基本原理和构成方式。

答：基本原理：1、过电流保护2、低电压保护3、距离保护4、方向保护

5、差动原理的保护6、瓦斯保护7、过热保护等。 构成方式：1、测量部分2、逻辑部分3、执行部分 2.

何谓0°接线？相间短路用方向阻抗元件为什么常常采用0°接线？为什么不用相电压和本相电流的接线方式?

答：当阻抗继电器加入的电压和电流为UAB和IA-IB时，我们称这为0°接线。因为加入继电器的电压和电流应满足： a、继电器的测量阻抗正比于短路点到保护安装地点之间的距离；

b、继电器的测量阻抗应与故障类型无关，也就是保护范围不随故障类型而变化。 3.

在什么情况下采用三段式电流保护？什么情况下可以采用两段式电流保护？什么情况下可只用一段定时限过电流保护？

Ⅰ、Ⅱ段电流保护能否单独使用？为什么？

答：越靠近电源端，则过电流保护的动作时限就越长，因此一般都需要装设三段式的保护。线路倒数第二级上，当线路上故障

要求瞬时切除时，可采用一个速断加过电流的两段式保护。保护最末端一般可只采用一段定时限过电流保护。I、II段电流保护不能单独使用，I段不能保护线路的全长，II段不能作为相邻元件的后备保护。 4、 发电机一般应装设哪些继电保护装置？各自的作用是什么？

答：根据发电机可能出现的故障和不正常工作状态，应装设相应的继电保护装置： (1)纵差动保护：反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路； (2)零序保护：反应发电机定子绕组单相接地故障； (3)匝间短路保护：反应发电机定子绕组匝间短路；

(4)后备保护：反应发电机外部短路引起的过电流并作为内部短路的后备保护； (5)过负荷保护：反应发电机的对称过负荷或负序过负荷；

(6)反应水轮发电机突然甩负荷引起的定子绕组过电压或大容量汽轮发电机定子绕组的过电压； (7)转子回路一点接地或两点接地保护：反应发电机转子回路一点或两点接地故障； (8)失磁保护：反应发电机励磁电流部分或全部消失；

(9)转子回路过负荷保护：反应容量为IOOMW及以上并采用半导体励磁的发电机转子回路过负荷； (10)逆功率保护：反应大容量汽轮发电机的逆功率运行。 5.

何为潜供电流？它对于单相重合闸动作时间有何影响？说明同期合闸条件?

答：潜供电流是指单跳后健全相电势经相间藕合电容向故障点提供的短路电流及健全相 负荷电流经相间互感在故障相产生的感应电势通过对地电容向故障点提供的短路电流。 由于存在潜供电流，使短路点电弧熄灭时间、介质绝缘恢复时间增大，相应单相重合闸 延时较三相重合闸延时增大。

同期合闸条件:(1)Um≈Ux；(2)fm≈fx；(3)arg(Um/Ux)≈0 6.

高频保护运行时，为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道?

答：我国常采用电力系统正常时高频通道无高频电流的工作方式。由于高频通道涉及两个 厂站的设备，其中输电线路跨越几千米至几百千米的地区，经受着自然界气候的变化和风、 霜、雨、雪、雷电的考验。高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起 衰耗；高频通道上任何一个环节出问题，都会影响高额保护的正常运行。系统正常运行时， 高频通道无高频电流，高频通道上的设备有问题也不易发现，因此每日由运行人员用启动 按钮启动高频发信机向对侧发送高频信号，通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应 的指示灯来检查高频通道，以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作。

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