Power Electronics ?
电力电子
Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 251
【关键词】继电保护技术 可靠性分析 应用
电力系统的第一道防护线就是继电保护系统，继电保护系统可以保证电力系统的正常运行，防止故障和异常对电力系统造成的不良影响。伴随着科学技术的发展，互联网在电力系统中被广泛应用，因此，本文首先对继电保护系统中影响可靠性的主要因素做出了简要分析，以及对需要重点保护的设施配置着重点出，首先要针对继电保护系统的可靠性进行简要阐述。
1 继电保护系统的可靠性分析
1.1 继电保护系统的可靠性定义
目前的继电保护可靠性理论研究大多数都没有涉及隐性故障和系统运行状态变化对继电保护系统可靠性的影响。因此，如何在电力系统在发生故障或出现威胁安全运行状况时，利用继电器来保护发电机、变压器、输电线路等电力系统元件免受损坏的措施，从而让工作人员能够及时排查故障、解决故障，降低损失。本文针对积点保护系统提出了简要的策略分析及应当重视的设备及配置。1.2 继电保护可靠性的影响因素
1.2.1 保护装置硬件
微机保护装置实质是电子设备及相关软件构成的有机整体，其可靠性取决于组成保护装置的基本部件及整体电路设计可靠性水平，硬件的老化和损坏直接影响保护装置工作可靠性。
1.2.2 保护装置软件
硬件是实现保护功能的平台，软件及其保护算法是保护功能实现的核心。这里的软件指与保护原理正确与否无关的程序设计、编制等问题，其可靠性难以根据物理要素进行预计，主要取决于保护原理的性能、系统输入以及软件设计等。
1.2.3 互感器等相关设备
论继电保护系统的可靠性以及110kV 电网继电保护的一般配置
文/郝东威
断路器、电流互感器TA 以及电压互感器TV 之类的设备传变输入量和执行输出动作的差错，将直接影响保护系统正确反映一次系统状态和正确动作的能力。1.2.4 二次回路
二次回路的绝缘老化、线路裸露导致的接地或元件接触不良等均影响保护正确动作。1.2.5 继电保护原理
保护原理、保护特性、保护定值及一次系统运行状况都可能影响继电保护可靠性。1.2.6 保护系统的配置
对一次设备的保护是由多套保护相互配合，构成一个完善的保护系统以实现保护功能。保护系统的可靠性不仅与各套保护本身的可靠性有关，也与保护系统的配置方案有关。
经过上述分析，继电保护系统的可靠性可从两个方面来分析：一是从二次系统的角度，分析投入运行的继电保护系统在任何时刻处于可用状态的概率；二是结合一次被保护设备，分析继电保护系统正确工作的概率。
2 继电保护系统可靠性的提高策略
为了提升继电保护装置的可靠性，应该
从装置的各方面寻找影响可靠性的原因，为后续制的周期性维护制定准确有效的参考维护方案。传统继电保护装置都没有监视功能和定期自检功能，只能依靠工人参照王琦的检查记录进行周期性排查，以确保可靠性，还可以定期对保护装置进行检修和维修。目前，微机继电保护装置在电力系统中广泛使用，已被普遍应用于电力系统的线路保护、主变差动保护、励磁控制等多个方面。微机继电保护装置可以根据实际运行情况的需要配置进行相应保护，满足电力系统的各种需求，实现对其“量身定制”还可以自定义保护功能，在标准保护之外提供特殊保护，最大程度满足其要求。
现在，状态监视和定期自我检测功能被广泛运用在继电保护系统当中，依靠定期自检功能能够不间断的定期排查潜在故障隐患，二自检没有发现的故障亦可以依靠认为定期检测排查、清理，最大程度的保障了继电系统的可靠性。计算机系统的应用是继电保护系统装置的重点，计算机软件很大程度的影响着影响继电保护装置可的可靠性，因此，计算机程序在编写过程中的一点点误差和缺陷以及在运行过程中受到了外界的干扰，这都可能影响到软件的正常运行，造成软件判断错误，从而不利于继电保护装置的有效运行，影响保护装置的拒绝运行或者错误运行。
3 在110kV电网中继电保护的一般配置
继电保护系统在电网中应用的关键在于电力系统的电压越来越高，容量越来越大，为电力系统安全、稳定和可靠的运行造成了较大难题，而继电保护系统配置的保护在一定程度
上解决了这一难题。则以下两大配置应需重点分析。
3.1 电力变压器的保护配置
电力变压器是是电力系统中十分重要的设备，通常电力变压器采用过电压保护、瓦斯、零序电流与间隙零序过电流以及过负荷保护来保护整个电力系统的安全稳定的运行。至于更高的220KV 及以上则采用双重化原则，主保护及后备保护均为两套。3.2 母线继电保护的配置
首先要明确是的，我国针对110KV 的母线保护要求为能够快速有选择性地去除故障，并应安装的母线保护套数为两套。对于中低压电网比较重要的母线,也需要要求设置专用的母线线路保护。对于新建的双套断路器失灵和母差保护是十分必要以及必须的，对已经卑职的保护系统也应该逐步的加强与完善。
线路继电保护完成不同的任务,其就配置不同的保护系统，可分为接地、相间故障保护，被保护元件处于不同条件电力网，可分为主输电网、次输电网以及配电线路保护。电压等级的划分也会影响到整个继电系统的保护及配置方式，因此我们要因地制宜，按实际情况具体分析，如光纤电流差动保护可以为主保护，而带时限的过电流保护应为后备保护
4 结论
文中针对我国现有条件下，继电保护系统中影响可靠性的主要因素做出了简要分析，以及对需要重点保护的设施配置着重点出，继而分析可供参考的策略，最大程度保障继电系统的可靠性与稳定性，为电力系统的运行排除艰险、保驾护航保证电力系统正常运行，防止事故的发生，完善继电保护系统的评估方法对电力系统的未来发展具有重要意义，继电系统能否正常有序的工作与设备的有效保护将直接影响电力系统的正常运行，所以，我们要努力研究、探索、学习，最终掌握最先进的继电系统及在电网中保护设备配置的技术。
参考文献
[1]王钢,丁茂生,李晓华等.数字继电保
护装置可靠性研究[J].中国电机工程学报,2004,24(07):48-53.
[2]洪梅,丁明等.保护系统的概率模型及
其对组合系统可靠性的影响[J].电网技术,1997,21(08):44-48.
作者单位
南京四方亿能电力自动化有限公司 设计部 江苏省南京市 211100
电力系统继电保护问答 05 电力系统继电保护问答 5 56.在大短路电流接地系统中,为什么有时要加装方向继电器组成零序电流方向保护? 答：在大短路电流接地系统中，如线路两端的变压器中性点都接地，当线路上发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电的辐射形电网中的相间故障电流保护一样。为了保证各零序电流保护有选择性动作和降低定值，就必须加装方向继电器，使其动作带有方向性。使得零序方向电流保护在母线向线路输送功率时投入，线路向母线输送功率时退出。 57．零序(或负序)方向继电器的使用原则是什么? 答：零序电流保护既然是作为动作机率较高的基本保护，故应尽量使其回路简化，以提高其动作可靠性。而零序功率方向继电器则是零序电流保护中的薄弱环节。在运行实践中，因方向继电器的原因而造成的保护误动作时有发生。因此，零序(或负序)方向继电器的使用原则如下：(1)除了当采用方向元件后，能使保护性能有较显著改善的情况外，对动作机率最多的零序电流保护的瞬时段，特别是“躲非全相一段”，以及起后备作用的最末一段，应不经方向元件控制。 (2)其他各段，如根据实际选用的定值，不经方向元件也能保证选择性和一定灵敏度时，也不宜经方向元件控制。 (3)对平行双回线，特别是对采用单相重合闸的平行双回线，如果互感较大，其保护有关延时段必要时也包括灵敏一段，一般以经过零序方向元件控制为宜，因为这样可以不必考虑非全相运行情况下双回线路保护之间的配合关系，从而可以改善保护工作性能。 (4)方向继电器的动作功率，应以不限制保护动作灵敏度为原则，一般要求在发生接地故障且当零序电流为保护起动值时，尚应有2以上的灵敏度。 58.大短路电流接地系统中．输电线路接地保护方式主要有哪几种? 答：大短路电流接地系统中，输电线路接地保护方式主要有：纵联保护(相差高频、方向高频等)、零序电流保护和接地距离保护等。 59．什么是零序保护?大短路电流接地系统中为什么要单独装设零序保护? 答：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电
电力系统继电保护试题以与答案 一、单项选择题 ( 每小题2 分，共30 分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。 )1．1 电流保护 I 段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( ③ )①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若( ③ )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ② )①最大运行方式②最小运行方式③正常运行方式④事故运行方式4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( ② ) 。①100％②2／3③1／3④ 00①UAB②-UAB③UB④-UC6．电流速断保护定值不能保证( ② ) 时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。①速动性②选择性③灵敏性④可靠性7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏 I 段保护在非全相运行时需( ④ ) 。①投入运行②有选择性的投入运行③有选择性的退出运行④退出运行8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电
压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( ③ ) 的后果。①拒动②误动③正向故障拒动或反向故障误动④损坏9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB( ④ )①原边匝数②副边匝数③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小10．距离 II段的动作值应按分支系数Kfz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(② ) 。①速动性②选择性0③灵敏性④可靠性11．相间短路的阻抗继电器采用接线。例如 I =IU A③UA-UB④ UA12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对(①) 。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是( ③ ) 。①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号14．相高频保护用 I1+KI2 为操作电流， K=68，主要是考虑( ③ )相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。①正序电流②零序电流③负序电流④相电流15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以( ③ )
课程设计报告 课程名称电力系统继电保护 设计题目110kV线路距离保护的设计 设计时间2016-2017学年第一学期 专业年级电气134班 姓名王学成 学号 2013011983 提交时间 2016年12月19日 成绩 指导教师何自立许景辉 水利与建筑工程学院
第1章、概述 (2) 1.1距离保护配置 (2) 1.1.1主保护配置 (2) 1.1.2后备保护配置 (3) 1．2零序保护配置 (4) 1.2.1零序电流I段（速断）保护 (4) 1.2.2零序电流II段保护 (5) 第2章、系统分析 (5) 2.1故障分析 (5) 2.1.1故障引起原因 (5) 2.1.2故障状态及其危害 (5) 2.1.3 短路简介及类别 (6) 2.2输电线路保护主要形式 (7) （1）电流保护 (7) （2）低电压保护 (7) （3）距离保护 (7) （4）差动保护 (7) 2.3对该系统的具体分析 (8) 2.3.1对距离保护的分析 (8) 2.3.2对零序保护的分析 (8) 2.4整定计算 (8) 2.4.1距离保护的整定计算 (8) 2.4.2零序保护的整定计算 (14) 2.4.3结论 (20) 2.5原理图及动作分析 (20) 2.5.1原理图 (20) 2.5.2动作分析 (22) 第3章、总结 (22)
摘要 距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，又称阻抗保护。当系统正常运行时，保护装置安装处的电压为系统的额定电压，电流为负载电流，而发生短路故障时，其电压降低、电流增大。因此，电压和电流的比值，在正常状态下和故障状态下是有很大变化的。由于线路阻抗和距离成正比，保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗，也反映了保护安装处到短路点的距离。所以可按照距离的远近来确定保护装置的动作时间，这样就能有选择地切除故障。 本设计为输电线路的距离保护，简述了输电线路距离保护的原理具体整定方法和有关注意细节，对输电网络距离保护做了详细的描述，同时介绍了距离保护的接线方式及阻抗继电器的分类，分析了系统振荡系统时各发电机电势间的相角差随时间周期性变化和短路过渡电阻影响。最后通过MATLAB建模仿真分析本设计的合理性，及是否满足要求。 关键词：距离保护；整定计算；
是断 晃 1、零序电流速断保护的整定原则是什么？答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流；当系统采用单相重合闸时，应躲过非全相振荡时出现的最大 零序电流。 1、零序电流速断保护的整定原则是什么？答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流,躲过断路器三相触头不同期合闸所产生的最大零序电流；当系统采用单相重合闸时，应躲过非全相振荡时出现的最大零序电流。 2、方向性电流保护为什么有死区？死区由何决定？如何消除？答：当保护安装处附近发生三相短路时，由于母线电压降低至零，方向元件不动作，方向电流保护也将拒动，出现死区。死区长短由方向继电器最小动作电压及背后系统阻抗决定。消除方法常采用记忆回路。 3、何谓功率方向继电器90°接线方式？它有什么优点答：是指在三相对称的情况下，当时，加入继电器的电流如和电压相位相差90°。优点：第一，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高；第二，选择继电器的内角后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性。 4、与变压器纵差保护相比，发电机的纵差动保护有何特点？答：与变压器相比，发电机纵差保护不存在不平衡电流大特点，但在发电机中性点及附近发生相间故障时，发电机纵差保护存在有死区，因此，保护存在有如何减小死区提高保护灵敏度的问题 45、断流器失灵保护是答案：当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，以使停电范围限制为最小的一种更后备保护。 答案：纵连差动保护 4、发电机的故障类型。 答案：发电机的故障类型有定子绕组相间短路，定子绕组一相的匝间短路和定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地，转子励磁回路励磁电流消失。 5、发电机的不正常运行状态。 答案：由于外部短路电流引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序电流和过负荷；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率等 10、什么是励磁涌流。 答案：当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，铁心中的测通迅速变为原来的2倍，铁心严重饱和，励磁电流剧烈增大，可以达到额定电流的6-8倍，这个电流就叫励磁涌流。 13、前加速的优点及适用场合。 答案：第一，能够快速地切除瞬时性故障。第二，可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，提高重合闸的成功率。第三，能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6—0.7倍的额定电压以上，提高电能质量。第四，使用的设备少，简单经济。 适用于35KV以下由发电厂和重要牵引变电所引出的直配线路。 14、后加速的优点。 答案：第一，第一次是有选择的切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不允许保护无选择的动作而后以重合闸来纠正。 第二，保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然有选择性。 第三，和前加速相比，使用中不受网络结构和符合条件的限制，一般说来是有利而无害的。 18、什么是输电线的纵联保护？ 答案：输电线的纵联保护，就是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向连结起来，将各端的电气量传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路，理论上具有绝对的选择性。 23、电流保护的接线方式是指什么，相间短路的电流保护的接线方式有哪几种方式？ 答案：电流保护的接线方式是指保护中电流继电器与电流互感器之间的连接方式。对相间短路的电流保护，目前广泛采用的是三相星型接线和两相星形接线两种方式。 25、大电流接地系统中，为什么有时加装方向继电器组成零序电流方向保护？ 答案：大电流接地系统中，如线路两端的变压器中性点都接地，那么当线路上发生接地短路时，在故障点与变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电的辐射型电网
大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分）
1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求（ ） 。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择 性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D
前言 《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。
1 所做设计要求 电网接线图 × × × ×cosφ=0.85X〃＝0.129 X〃＝0.132 cosφ=0.85cosφ=0.8cosφ=0.8cosφ=0.8 图示110kV 单电源环形网络：（将AB 线路长度改为45km,CD 长度改为20km ） （1)所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Ｙn ，d11接线； （2）发电厂的最大发电容量为（2×25+50）ＭＷ，最小发电容量为2×25ＭＷ； （3）网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行； （4）允许的最大故障切除时间为； （5)线路AC 、BC 、AB 、CD 的最大负荷电流分别为250、150、230和140Ａ，负荷自起动系数5.1 ss K ；
110KV电网线路继电保护课程设计
二、设计内容 1. CA线路保护设计 AS、AC、AB线路保护设计 2. 2 BS线路保护设计 3. BA、 1 三、设计任务 1.系统运行方式和变压器中性点接地的选择 2.故障点的选择及正、负、零序网络的制定 3.短路电流计算 4．线路保护方式的选择、配置与整定计算（选屏） *5．主变及线路微机保护的实现方案 6．线路自动综合重合闸 7．保护的综合评价 *8、110KV系统线路保护配置图，主变保护交、直流回路图 随着电力系统的飞速发展，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。发生短路时可能会产生以下后果： (1)电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。 (2)故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。 (3)电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命 减少，甚至遭到破坏。 (4)破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。 因此在电力系统中要求采取各种措施消除或减少发生事故的可能性，一旦发生故障，必须迅速而有选择性的切除故障，且切除故障的时间常常要求在很短的时间内（十分之几或百分之几秒）。实践证明只有在每个元件上装设保护装置才有可能完成这个要求，而这种装置在目前使用的大多数是由单个继电器或继电器及其附属设备的组合构成的，因此称为继电保护装置，它能够反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发生告警信号。 继电保护的任务就是在系统运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、
2005/2006学年第二学期 《继电保护》复习题 使用班级：发电（3）041、发电（3）042、发电（3）043 第一章绪论 一、填空题： 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应______________，电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置一般应____________。 2、继电保护的灵敏性是指其对于保护范围内发生故障或不正常工作状态的_________。通常用衡量。 3、继电保护的选择性是指继电保护动作时，只能把从系统中切除，使系统的继续运行。尽量缩小停电范围。 4、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 5、继电保护装置一般是由测量部分、和三个主要部分组成。 6、继电保护按作用不同可分为、和辅助保护。 二、判断题： （）1、电气设备过负荷时，继电保护装置应将过负荷设备从系统中切除。（）2、电力系统故障时，继电保护装置只发出信号，不切除故障设备。 （）3、电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置不但发出信号，同时也要把不正常工作的设备切除。 （）4、继电保护装置的误动作和拒动作都是可靠性不高的表现，它们对电力系统造成的危害程度相同。 （）5、继电保护装置的动作时间就是故障被切除的时间。
三、选择题： 1、继电保护动作时，要求仅将故障的元件或线路从电力系统中切除，使系统无故障部分继续运行，尽量缩小停电范围。这是继电保护的（）。 A、可靠性 B、选择性 C、灵敏性 2、电力系统短路时最严重的后果是（）。 A、电弧使故障设备损坏 B、使用户的正常工作遭到破坏 C、破坏电力系统运行的稳定性 3、快速保护的动作时间最快可达到0.02~0.04s；而断路器的动作时间最快可达到 0.06~0.15s。所以继电保护快速切除故障的时间为（）。 A、0.02~0.04s B、0.02~0.06s C、0.04~0.1s 四、问答题： 1、何谓主保护、后备保护？何谓远后备保护、近后备保护？ 答：主保护：反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择地切除故障的保护。后备保护：主保护或者断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护。 近后备：主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护实现的后备保护。 远后备：主保护或者断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护实现的后备保护。 2、继电保护的基本任务是什么? 答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，使故障元件免遭破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理。（3）与其他自动装置配合，解决在故障情况下提高供电可靠性的问题。 3、利用电力系统正常运行和故障时参数的差别，可以构成哪些不同原理的继电保护？
实用文档 继电保护原理课程设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 1001 姓名： XXXXXX 学号： 201009028 指导教师： XXXXXX 交通大学自动化与电气工程学院 2013 年7月19日
1设计原始资料 1.1具体题目 如图1所示网络，系统参数为： φE =、G115X =Ω、G210X =Ω、G310X =Ω、 160km L =、340km L =、B-C 50km L =、C-D 30km L =、D-E 20km L =，线路阻抗0.4Ωkm ，rel 0.85 K =Ⅰ，rel rel 0.85 K K ==ⅡⅢ ，B-C.max 300A I =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =、SS 1.5K =、re 1.2K =。 图1 系统网络图 1.2完成的容 实现对线路保护3以及保护4的三段距离保护设计。 2设计的课题容 2.1设计规程 在距离保护中应满足四个基本要求，可靠性、选择性、速动性和灵敏性。它们紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体系统运行矛盾的主要方面，配置、配合、整定每个电力原件的继电保护，充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。 本课题要完成3、4的距离保护，距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离，受系统运行方式影响较小，保护围稳定。常用于线路保护。具体是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现。 2.2本设计的保护配置 (1)主保护配置：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备或线路故障的保护，距离保护的主保护主要是距离保护Ⅰ段和距离保
第1章绪论 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。 随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。 继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。 这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。 1.1 继电保护 电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。发生短路时可能会产生以下后果： 1、电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。 2、故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。 3、电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命减少，甚至遭到破坏。 4、破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。 因此在电力系统中要求采取各种措施消除或减少发生事故的可能性，一旦发生故障，必须迅速而有选择性的切除故障，且切除故障的时间常常要求在很短的时间内（十分之几或百分之几秒）。实践证明只有在每个元件上装设保护装置才有可能完成这个要求，而这种装置在目前使用的大多数是由单个继电器或继电器及其附属设备的组合构成的，因此称为继电保护装置，它能够反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状
电力系统继电保护课后习题答案 1 绪论 1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 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.它的作用包括:1.电力系统正常 运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本
电力系统继电保护试题以及答案 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分 1．过电流继电器的返回系数（B） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（B） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（A） A．有机会只切除一条线路B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（D） A．方向性B．可靠性 C．灵敏性D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（D） A．90°接线B．3 0、3 0 C.-3 、-3 D．-3 0、3 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（B） A．全阻抗继电器B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器D．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（D） A．0°接线B．90°接线 C．3 0、3 0 D．A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A） A．测量阻抗增大，保护范围减小B．测量阻抗增大，保护范围增大 C．测量阻抗减小，保护范围减小D．测量阻抗减小，保护范围增大 9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（A） A．选择性B．可靠性 C．灵敏性D．速动性 10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（C）
引言 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。它可以按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。 由于最初的继电保护装置是又机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用次名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继电保护提出了更高的要求。 继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辨证统一关系而进行的。 关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定，一般要考虑的主要规则为： （1）电力设备和线路必须有主保护和后备保护，必要时增加辅助保护，其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全；后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用于故障切除；辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用； （2）线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合，以保证系统安全运行；
电力系统继电保护问答 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
电力系统继电保护问答 1．什么是继电保护装置? 答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。 2．继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务： (1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 (2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3．简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，
也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 4．电力系统对继电保护的基本要求是什么? 答：继电保护装置应满足可行性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。 (1)可行性是指保护该动体时应可行动作。不该动作时应可*不动作。可*性是对继电保护装置性能的最根本的要求。 (2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。 (3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。 选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间
一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将 部分切除，电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 ，不应动作时 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 整定，其灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应 的距离，并根据距离的远近确定 的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中， 受过渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的 和 的原理实现的，因此它不反应 。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的 分量，其中以 为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动，即 ， 和 。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（ ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω 时，该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取
《电力系统继电保护》课程教学大纲 一、课程简介 课程名称：电力系统继电保护 英文名称：Principles of Power System Protection 课程代码：0110355 课程类别：专业课 学分：4 总学时：52（52理论+12实验） 先修课程：电路、电子技术、电机学、电力系统分析 课程概要： 《电力系统继电保护》是理论与实践并重的一门课程，是从事电力系统工作的人员必须掌握的一门专业课程，主要介绍电力系统继电保护的构成原理、运行特性及分析方法。其目的和任务是使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、整定计算及其运行分析方法，为学生毕业后从事电力系统及相关领域的设计制造、运行维护和科学研究工作打下理论及实践基础。 二、教学目的及要求 本课程的教学目的是：本课程是在分析复杂的电力系统故障状态的前提下讲述保护构成原理、配置及动作行为的，并配以一定的实验。故而是一门理论与实践并重的学科。使学生深刻理解继电保护在电力系统中所担负的任务，并通过本课程学习，掌握电力系统继电保护的基本原理，基本概念，考虑和解决问题的基本方法及基本实验技能，为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定专业基础。 通过本课程的学习要求同学们掌握电力系统的基本知识；通过课程教学，使学生掌握电流保护、方向性电流保护、距离保护和差动保护等几种常用保护的基本工作原理、实现方法和应用范围、整定计算的基本原则和保护之间的配合关系；使学生了解电力系统各主要一次主设备（发电机、变电器、母线、送电线路）的故障类型，不正常运行状态及各自的保护方式；使学生了解各种继电器（电流、方向、阻抗）的构成原理、实现方法、动作特性和一般调试方法，熟悉常用继电保护的实验方法。 三、教学内容及学时分配 第一章绪论（4学时） 掌握电力系统继电保护的任务、基本原理、基本要求及发展概况。 重点：继电保护的任务、对继电保护的基本要求。
110kV环形网络继电保护配置与整定（二） 摘要：继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，而整定值是保证保护装置正确动作的关键。本文结合给定110kV电网的接线及参数，对网络进行继电保护设计，首先选择电流保护，对电网进行短路电流计算，确定电网的最大、最小运行方式，整定电流保护的整定值。在电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。本设计最终配置的保护有：电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。关键词：继电保护，短路电流，整定计算 Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on. Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation
何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？ 答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。 2．流电路中，电流的频率、电感的感抗，电容的容抗各为多少？ 答：在直流电路中，电流的频率为零，电感的感抗为零，电容的容抗为无穷大。 3．用接有备用电源自投装置低压起动元件的电压互感器时,应注意什么? 答：应先将自投装置退出运行，然后停无压起动回路的电压互感器，以防自投装置误动作。 4．安装及大修后的电力变压器,为什么在正式投入运行前要做冲击合闸试验?冲击几次? 答：新安装及大修后的电力变压器在正式投入运行前一定要做冲击合闸试验，这是为了检验变压器的绝缘强度和机械强度，校验差动保护躲过励磁涌流的性能。新安装的设备应冲击五次，大修后设备应冲击三次。 5．导体焊接中应留意哪些问题？ 答：（1）应使用30W及以下的电烙铁（2）应用镊子夹住所焊的晶体管脚（3）焊接时间不能过长。 6．什么叫重合闸前加速？ 答：重合闸前加速保护，是当线路上（包括相邻线路）发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性动作跳闸，而后借助重合闸来纠正，这种方式称为重合闸前加速。 7．BCH-2型和BCH-1型差动继电器的特性有什么不同? 答：BCH-2型和BCH-1型差动继电器中有短路线圈，其避越变压器厉磁涌流的性能优越。BCH-1型差动继电器中有制动线圈，对其避越外部故障时不平衡电流的性能优越。一般采用BCH-2，当外部故障电流过大而使保护灵敏度不够时，采用BCH-1。 8．安装或二次回路经变动后,变压器差动保护须做哪些工作后方可正式投运? 答：新安装或二次回路经变动后的差动保护，应在变压器充电时将差动保护投入运行，带负荷前将差动保护停用，带负荷后测量负荷电流相量和继电器的差电压，正确无误后，方可将差动保护正式投入运行。 9．向电流保护为什么要采用按相起动? 答：按相起动是为了防止在非故障相电流作用下使方向电流保护误动作。 10．继电保护装置定期检验可分为哪三种？ 答：1）全部检验； 2）部分检验； 3）用装置进行断路器跳合闸试验； 11．35KV单侧电源线路应装设哪些相间短路保护？ 答：应装设一段或两段式电流、电压速断保护和过电流保护，由几段线路串联的单侧电源线