继电保护复习资料

1、 继电保护的基本任务是什么？————书P2

答：①自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于被破坏，保证其它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，而动作于发出信号，减负荷或跳闸。

2、 后备保护的作用是什么？何谓近后备保护和远后备保护？————笔记P2 答：作用：主保护拒动时后备动作切除故障

近后备：当本元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护作为后备。与主保安装在同一地点，只能对主保拒动作后备，断路器拒动不行。 远后备：安装在被保护的上一级，拒动都能做后备。 3、 继电保护装置用互感器的二次侧为什么要可靠接地？

答： 防止一次绝缘不好而使其击穿，高电压会直接加到二次设备上而烧毁设备或伤及人员，而电压互感器是测量对地电压，必须接地才能准确测量。 4、 电流互感器在运行中产生误差的因素有哪些？ 答：受二次电流（或一次电流）、二次负载、功率因数以及频率的影响 5、 电力系统短路可能产生什么后果？————书P1

答：①通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏

②短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力出现，引起其损坏或缩短寿命 ③电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量

④破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。 6、 对电力系统继电保护的基本要求是什么？————书P4 答：1.选择性 2.速动性 3.灵敏性 4.可靠性 7、 简述电流速断保护的优缺点。————笔记P7

答： 优点：简单可靠，动作迅速； 缺点：不能保护本线路全长，保护范围直接受系统运行方式和线路长度的影响

8、 为什么过电流保护的动作电流要考虑返回系数，而瞬时电流速断保护及限时电流速断保护则不考虑？

答：过电流保护的动作电流考虑返回系数，是为了使保护在外部故障切除后能可靠地返回，由于过流保护的动作电流较小，其返回电流也较小，在外部故障切除后电流恢复到最大负荷电流时可能大于返回电流而不能返回。而瞬时电流速断保护在外部故障时根本不会动作，当然就不存在返回问题。限时电流速断保护在外部故障时有可能起动，但它的动作电流较大，其返回电流也较大，因此，外部故障切除恢复到最大负荷电流时一定能自行返回。

9、 在何谓方向过电流保护的“按相起动”接线？为什么要采用“按相起动”接线？

答：所谓方向过电流保护的“按相起动”接线，就是先把同名相的电流元件和方向元件的触点串联，然后再将各串联回路并联起来，起动时间元件。采用“按相起动”接线是为了防止在保护的反方向发生不对称故障时，非故障相保护的方向元件在负荷电流的作用下的可能误动，但由于电流元件不会起动，故该相的保护不会误动，整套保护也就不会误动。

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10.中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征？————书P58

答：1）在发生单相接地时，全系统都将出现零序电压；2）在非故障的元件上有零序电流，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）在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数值一般较大，电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线

11.零序电流滤过器与零序电流互感器有什么区别？为什么在中性点直接接地电网中广泛应用前者构成零序电流保护，而在中性点不接地电网中却广泛应用后者？ 答：零序电流滤过器是将变比相同的三个单相电流互感器的二次同极性端子连接在一起，输出接入电流继电器；零序电流互感器，其铁芯套在一次三相导体外面，故铁芯中的磁通为三相磁通之和，其二次绕组输出反应了零序电流，前者不平衡电流大，后者不平衡电流较小。在中性点直接接地电网中大多为架空线路，不便装设零序电流互感器，且该电网零序电流保护灵敏性好，也不必装设零序电流互感器，故广泛采用零序电流滤过器；在中性点非直接接地电网中大多为电缆线路或经电缆引出的架空线路，且该电网零序电流较小，因此，有条件也有必要装设零序电流互感器以提高零序电流保护的灵敏性。

12.为什么绝缘监视装置是无选择性的？用什么方法查找故障线路？

答：中性点不接地系统发生单相接地时,同一电压等级上的所有母线上都会出现零序电压，运行人员依次断开每条线路，并继之以重合闸将线路投入。当断开某一线路时，零序电压消失，即表明故障在该线路上。

13.中性点不接地电网装设有选择性的零序电流保护的条件是什么？为什么要满足这一条件？————书P64

答：条件：这种保护一般使用在有条件安装零序电流互感器的线路上

系统正常时：3I。=Ibp→0不动

其他线路接地：（本线路为非故障元件）3I。较小，不动 本线路接地时：（本线为故障元件）3I。较大，动作 原因：网络出线较多，即全网电容电流越大，或被保护线路的电容电流越小，因为（非故障相）要高于线路的对地电容电流整定，（出线越多）这样灵敏性容易满足要求。

14、对于采用两相三继电器接线方式的电流保护，若电流互感器的变比

KTA=200/5，在一次侧负荷电流IL=180A的情况下，流过中线上继电器的电流为多大？如果有一个电流互感器的二次绕组接反，此时该继电器中的电流又为多大？由此可得出什么结论？ 答：正接Ia?Ic?IB?180120??,,,5200?4.5120A?,, 反接：

Ia?Ic?0

电流互感器极性与其感应电流方向有关，一旦反接将导致继电器误动或拒动。 15、 在复数平面上画出方向阻抗继电器的动作特性圆，并在其上标出整定阻

抗Zzd?Zzd??zd，测量阻抗Zj?Zj??j，动作阻抗Zdz，写出动作阻抗Zdz与整定阻抗Zzd的关系式。 答：

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16、 何谓方向阻抗继电器的“电压”死区？如何消除电压“死区”？ ——

——书P92

答：当在保护安装地点正方向出口处发生相间短路时，故障环路的残余电压将降低到零。此时，任何具有方向性的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”（保护安装处正方向出口相间短路时：残余电压：U cy≈ 0→ U j ≈0 ，ZKJ据动，出现死区）

减小和消除死区的方法: 1）记忆法2)采用高Q值50HZ带通有源滤波器3)引入非故障相电压

17、 何谓阻抗继电器的精确工作电流？当故障时流过阻抗继电器的电流小

于精确工作电流时有何影响？————书P99

答：精确工作电流，就是指为Ij==Ijg时，继电器的起动阻抗Zdz·j=0.9Zzd，即比整定阻抗值缩小10%，因此，当I j >I j g时，就可以保证起动阻抗的误差在10%以内。

当过流继电器的电流较小时，继电器的启动阻抗将下降，使阻抗继电器的实际保护范围缩短，这将影响到与相邻线路阻抗元件的配合，甚至引起非选择性动作。

18、 阻抗继电器的接线方式应满足哪些要求？反应相间短路的阻抗继电器

通常采用什么接线方式？————书P89

答：要求：1）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 2）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。

接线方式：相间短路的阻抗继电器通常采用0度接线方式。

19、 影响阻抗继电器正确测量的因素有哪些？

答：1）故障点的过渡电阻；2）分支电流；3）电力系统振荡；4）电压回路断线；5）电流互感器及电压互感器的误差；6）串联电容的补偿。 20、 简述高频闭锁式保护的基本原理？

答：保护区外故障时，近故障侧（即功率方向为反方向侧）的保护装置发出高频信号，两侧保护装置收到高频信号不动作；保护区内故障时，两侧功率方向都为正方向，两侧保护装置都不发高频信号，两侧保护装置收不到高频信号而动作跳闸。

21、 在高频保护中，高频信号的作用分哪几种？试述各种信号的作用？ 答：分跳闸信号、允许信号和闭锁信号三种。

跳闸信号：保护收到这种信号即动作跳闸，是保护动作跳闸的充分条件。 允许信号：保护收到这种信号可以动作跳闸，是保护动作的必要条件。 闭锁信号：保护收到这种信号即禁止动作跳闸，无闭锁信号是保护动作必要条件。 22、 为什么说高频闭锁距离保护具有高频保护和距离保护两者的优点？

答：高频保护的优点是能瞬时切除全线故障，但它不能做相邻元件的后备保护。距离保护的优点是能作远后备且有较高的灵敏度，缺点是不能快速切除全线故障。高频距离保护是把两种保护结合起来，在被保护线路内部故障时能瞬时切除故障，在被保护线路外部故障时，能利用距离保护带时限作后备保护。 23、 什么是瓦斯保护？有何作用？

答：利用变压器邮箱内部故障时产生气体来实现的保护，称为瓦斯保护，它的作用是反应邮箱内部故障及油面降低。其中轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于跳闸。

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24、 为什么说瓦斯保护是反应变压器油箱内部故障的一种有效保护方式？ 答：因为瓦斯保护能反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低。特别是在变压器绕组发生匝间短路且短路匝数很少时，反应在外部的短路电流却很小，甚至纵差保护可能不动作，而瓦斯保护却能灵敏动作，所以瓦斯保护是反应变压器油箱内部故障的一种有效保护方式。

25、 变压器的瓦斯保护和纵差动保护能否互相代替？为什么？

答：不能。因为瓦斯保护只能反应变压器油箱内部故障，不能反应油箱外部的故障。纵差保护虽然能反应油箱内部和外部的故障，但对油箱内部的轻微故障有可能不动作，而重瓦斯保护却能灵敏动作。因此，二者不能互相代替。

26、 在Y/△-11接线的变压器上装设纵差动保护为什么要进行相位补偿？怎

样补偿？

答：在Y/△-11接线的变压器上装设纵差动保护进行相位补偿，是为了消除变

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压器两侧电流相位相差30而在差动回路中产生的不平衡电流。相位补偿的方法是，将变压器Y侧的TA接成△，变压器△侧的TA接成Y。 27、 变压器励磁涌流有哪些特点？

答：1）其最大值很大，可达变压器额定电流的6~8倍；2）含有大量的直流分量

和高次谐波分量，其中二次谐波分量占的比例最大；3）其波形有间断角。 28、 变压器纵差动保护的作用是什么？动作结果如何？ 答：用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。

变压器纵差动保护动作后，跳开变压器各侧断路器。 29、 如何克服励磁涌流对变压器纵差动保护的影响？

答：1）接入速饱和变流器； 3）采用二次谐波制动的纵差保护；

2）采用差动电流速断保护； 4）采用鉴别波形间断角原理的纵差保护。 30、 变压器复合电压起动的过流保护中的负序电压继电器和低电压继电器

起何作用？

答：负序电压继电器用来反应不对称短路，并提高其保护的灵敏性；低电压继电

器用来反应对称短路时的电压降低。

31、 变压器相间短路的后备保护可采用哪些保护方案？

答：1）过电流保护；2）低电压启动的过电流保护；3）复合电压启动的过电流保护；4）负序电流及单相式低电压启动的过电流保护；5）阻抗保护。 32、何谓最大运行方式、最小运行方式？对继电保护来说，最大运行方式和最小运行方式有什么意义？

答：最大运行方式：流过保护的短路电流为最大的方式 小 小

最大运行方式下之相短路时短路电流最大，作为整定时躲开的最大电流。 最小运行方式下两相短路时短路电流最小，作为校验时灵敏度的参照。 33、电力系统振荡和短路的主要区别有哪些？————书P110

答：①振荡时，电流和各点电压幅值均作周期变化，只在??180?时才出现最严重的现象，而短路后电流和各点电压的值是基本不变的。

②振荡时电流和各点电压幅值变化较慢，而短路时是突然增大电流，突然降低。 ③振荡时电流电压相位关系随?变，而短路时不变。

④振荡时三相完全对称，而短路时，总要长期或瞬间出现负序分量。

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34、试从受电力系统振荡影响、受故障点过渡电阻影响、作距离保护第三段测

量元件的灵敏性三个方面比较全阻抗继电器和方向阻抗继电器的性能和优缺点？

答：全阻抗：受振荡影响大，过渡电阻影响小，作量三段灵敏性不高，躲负荷性能差。方向阻抗：受振荡影响小，过渡电阻影响大，作量三段灵敏性高，躲负荷性能强。

35、试述为了反应接地短路，三段式零序电流保护与相间短路保护（采用完全

星形接线）兼作接地短路保护相比有哪些优点？为什么？

答：①相间短路过电流要按负荷电流整定，起动电流一般为5.7A，而零序按躲开不平衡电流整定，一般2-3A，灵敏度高。

②动作时间较相间保护短，尤其对双侧电源线路，当线路内测近侧接地短路时，本侧跳后，对侧零序电流增大。可使对侧边相断跳闸，时间短。 ③受运行方式影响小。

④XO＞X1，线路始末端短路时，零序电流变化是曲线较陡，Ⅰ段保护范围大。 ⑤不受振荡，负荷影响。

36、如图所示是采用零序电流滤过器构成的零序电流保护的简化原理接线图试

IA1 IB1 IC1 L1 K1 L1 K1 L1 K1 TAa TAb IA2 TAc IB2 IC2 3I0 综合题6题图

用相量分析：

（1）TAb的极性端K1与K2接反； （2）TAb的K1处断线时，对保护的影响？

答：

37、电力变压器可能出现哪些故障和不正常运行状态？应装设哪些保护？————书P170

答：1、故障类型：油箱内：绕组相间短路，接地短路，匝间短路，铁芯烧损，油面降低

油箱外：套管及引出线上的相间短路和接地短路

2、变压器的不正常运行状态：由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。

3、应装设哪些保护方式：1）瓦斯保护-----对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低

2）纵差动保护或电流速断保护-----对变压器绕组、套管及引出线上的故障，

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