继电保护的基本原理
为完成继电保护所担负的任务，显然应该要求它能够正确区分系统正常运行、发生故障及系统不正常运行状态之间的差别，以实现保护。
在电力系统正常运行时，每条线路上都流过它所供电的负荷电流，越靠近电源端的线路上负荷电流越大。同时，各变电站母线上的电压，一般都在其额定电压5-10%范围内变化，且靠近电源端母线上的电压较高。线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电负荷的功率因数角和线路参数。由电压与电流之比值所代表的“测量阻抗”，则是在线路始端所感受到的、由负荷所反应出来的一个等效阻抗，其值一般较大。
在一般情况下，发生短路故障之后，总是伴随着电流的增大、电压的降低、线路始端测量阻抗的减小，以及电压与电流之间相位角的变化。因此，利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便可以构成各种不同原理的继电保护：例如
1、反应电流增大而动作的过电流保护；
2、反应电压降低而动作的低电压保护；
3、反应短路点到保护安装点之间的距离（或测量阻抗的减小）而动作的距离保护（或低阻抗保护）。
利用每个电气元件在内部故障与外部故障（包括正常运行时）时，两侧电流幅值、相位或功率方向的差别，就可以构成各种差动原理的保护，如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等等。
按照上述原理构成的各种继电保护装置时，可以使它们的参数反应于每相中的电流和电压（相电流、相或线电压），也可以使之仅反应于其中某一个对称分量（正序、零序、负序）的电流和电压。
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
本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
继电保护考试试卷[B] 单位_____________姓名________________ 得分________________ 【本卷说明】: 本卷共9页、五大题，总分100分，考试时间150分钟，闭卷考试。 【考核范围】: 继电保护专业技术、技能、规程规范等。 一、填空题（每空1分，共15分） 1.保护用5P20电流互感器，是指互感器通过短路电流为（20 ）倍额定电流时，变比误 差不超过（5% ）。 2.总调网管管理的PCM、SDH（不含与线路保护、安稳装置接口的板卡、线缆）、光缆检修， 时间小于( 2小时)，受影响的纵联差动保护装置在具备两个运行正常的不同传输路由，或受影响的其它线路纵联保护在具备运行正常的自愈环方式通道时，可以申请不退出。3.相电流差突变量选相元件的几个中间数据，IAB=8.25A，ΔIBC=20.25A，ΔICA=10.27A，据 此判断故障相别（BC ）相故障； 4.继电保护所用的电流互感器稳态变比误差不应大于（10% ），而角误差不应超过 （7度）。 5.某开关距离保护Ⅰ段二次定值整定1欧，由于开关电流互感器由原来的600/5改为900/5， 其距离保护Ⅰ段二次定值应整定为（ 1.5 ）欧。 6.分相电流差动保护是通过架空地线复合光缆OPGW经光电转换，比较线路两侧电流的( 幅 值)和( 相位)来判别故障点范围的。 7.在系统振荡过程中，系统电压最低点叫（振荡中心），位于系统综合阻抗的（1/2 ）处。 8.南网调度规程规定保护装置新投入运行或保护装置所接的电流互感器、电压互感器等二次 回路有改动时，应采用（负荷电流）和（工作电压）校验正确后，方可正式投运。9.3/2 开关接线的开关保护退出运行时，原则上应将开关停运。开关保护因更改定值退出运 行，超过（1h ）时间以上时该开关应停运。
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 将故障 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 发出信号 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 不拒动 ，不应动作时 不误动 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 最大短路电流 整定，其灵敏性通常用 保护范围的大小 来表示。 4、距离保护是反应 故障点到保护安装处 的距离，并根据距离的远近 确定 动作时间 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， 方向圆阻 抗继电器 受过渡电阻的影响最大， 全阻抗继电器 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 大小 和 相位 的原理实现的，因此它不反应 外部故障 。 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 高次谐波 分量，其中以 二次谐波 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 采用速饱和中间变流器， 二次谐波制动的方法 和 间断角鉴别的 方法 。 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（ C ）。 （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（ C ）。 （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（ B ）。 （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 ） （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， （ B ）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 （ A ）状态。
继电保护考试试卷[A] 单位_____________姓名________________ 得分________________ 【本卷说明】: 本卷共9页、五大题，总分100分，考试时间150分钟，闭卷考试。 【考核范围】: 继电保护专业技术、技能、规程规范等。 一、填空题（每空1分，共15分） 1.电压互感器的误差表现在（幅值误差）和（相角误差）两个方面。 2.线路阻抗保护应用(电流启动)和(电压回路闭锁)共同防止失压误动。 3.接口装置仅用于一套保护的一个通道时，接口装置采用线路名称＋（保护名称）＋ （通道名称）进行标识。 4.相电流差突变量选相元件的几个中间数据，IAB=8.25A，ΔIBC=20.25A，ΔICA=10.27A，据 此判断故障相别（BC ）相故障； 5.在进行交流二次电压回路通电试验时，必须可靠地断开至电压互感器（二次侧）的回 路，以防止（反充电）。 6.由变压器、电抗器瓦斯保护启动的中间继电器，应采用（较大启动功率的）中间继 电器，不要求快速动作，以防止（直流正极接地）时误动。 7.某开关距离保护Ⅰ段二次定值整定1欧，由于开关电流互感器由原来的600/5改为900/5， 其距离保护Ⅰ段二次定值应整定为（ 1.5 ）欧。 8.南网调度规程规定保护装置新投入运行或保护装置所接的电流互感器、电压互感器等二次 回路有改动时，应采用（负荷电流）和（工作电压）校验正确后，方可正式投运。9.3/2 开关接线的开关保护退出运行时，原则上应将开关停运。开关保护因更改定值退出运 行，超过（1h ）时间以上时该开关应停运。
二、判断题（每题1分，共15分） 1.电流互感器的10％误差特性曲线，是指以电流误差等于10％为前提，一次电流对额定电 流的倍数与二次阻抗之间的关系曲线。( √) 2.需要为运行中的变压器补油时先将重瓦斯保护改接信号再工作。( √) 3.电流互感器的一次电流由一次回路的负荷电流决定，不随二次回路的阻抗改变而变化。 ( √) 4.变压器本体的重瓦斯保护和差动保护可以同时停用，但必须保证变压器后备保护正常投入 运行。（×） 5.变比相同、型号相同的电流互感器，其二次接成星型时比接成三角型所允许的二次负荷要 大。（√） 6.对于没有通道投退压板、通道切换开关和纵联保护功能压板，而有保护通道接口装置的允 许式纵联保护和光纤电流差动保护，可采用投切保护通道接口装置电源的方式进行保护通道的投退；保护屏上和保护通信接口屏上均有通道接口装置时，采用投切保护屏上的通道接口装置电源进行通道投退。（√） 7.如果电流互感器一、二次都以从星标端流入的电流为正方向，当忽略励磁电流时，一、二 次电流相位相反。（√） 8.电力系统对继电保护最基本要求是它的可靠性、选择性、灵敏性和速动性。（√） 9.带电的电压互感器和电流互感器的二次回路均不允许开路。（×） 10.变压器的重瓦斯保护和差动保护都是主保护，均应同时投入运行。（√） 11.瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，如铁芯过热烧伤、油面降低等，但差动保护对 此无反应。（√）。 12.空载长线路充电时,末端电压会升高。这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电压 降。( √)。 13.设K为电流互感器的变比，无论电流互感器是否饱和，其一次电流I1与二次电流I2始终保 持I2=I1/K的关系。( ×) 14.对于线路纵联保护原因不明的不正确动作不论一侧或两侧，若线路两侧同属一个单位则评 为不正确动作，若线路两侧属于两个单位则各侧均按不正确动作一次评价。（√）15.距离保护安装处分支与短路点所在分支连接处还有其他分支电源时，流经故障线路的电
一、选择题： 1、距离保护Ⅱ段的保护范围一般为（C ）。 A、线路全长85%； B、线路全长； C、线路全长及下一线路的30%~40%； D、线路全长及下一线路全长 2、过流保护加装复合电压闭锁可以（ C ）。 A、加快保护动作时间； B、增加保护可靠性； C、提高保护的灵敏度； D、延长保护范围。 3、零序保护能反应下列哪种故障类型（ A ）。 A、只反映接地故障； B、反映相间故障； C、反映变压器故障； D、反映线路故障。 4、系统在（ C ）下出现负序电流。 A、正常时 B、三相对称短路时 C、两相短路或单相接地时 5、接线组别为Y/d11接线时变压器高低侧相位相差（ B ）且低压侧超前。 A、15° B、30° C、45° D、60° 6、变压器发生内部故障时的主保护是（A）保护。 A、瓦斯； B、差动； C、过流； 7 、电流互感器极性对（C ）没有影响。 A、差动保护 B、方向保护 C、电流速断保护 D、距离保护 8、两台变压器并列运行的条件是(D)。 A、变比相等； B、组别相同； C、短路阻抗相同； D、变比相等、组别相同、短路阻抗相同 9、备用电源自动投入装置应保证动作几次？( A ) A、一次； B、二次； C、三次； D、四次 10、电流互感器变比为600/5,当一次电流为1200安培时,二次电流为( B )。 A、5A； B、10A； C、12A 二、判断题 1、变压器中性点装设阀型避雷器是为了防止操作过电压。（√） 2、距离保护突然失去电压时要误动作。（√） 3、断路器跳闸时间加上保护装置的动作时间就是切除故障的时间。（√）
4、瓦斯保护和差动保护的范围是一样的。（×） 5、复合电压闭锁过流保护中复合电压元件由负序电压和低电压两部份元件组成。（√） 6、投入保护装置的顺序为：先投入出口压板，后投入直流电源；停用保护装置的顺序与此相反。（×） 7、继电保护的三误是误碰、误试验、误接线。（√） 8、对继电保护的基本要求是：正确性、快速性、灵敏性、可靠性。（×） 9、为提高保护动作的可靠性，不允许交直流共用一根电缆。（√） 10、零序保护中的3IO可以从中性点电流互感器和各相电流互感器零序接线中获取。（√）
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
《电力系统继电保护原理》期末考试试题及答案 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 Ksen2、继电保护的灵敏系数要求( )。
K,1K,1K,1sensensen(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 Z,，:,860set6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗 Z,，:,430m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( )
许继wxh-820第31页 8定值整定说明 10．1三段电流电压方向保护 由于电流电压方向保护针对不同系统有不同的整定规则，此处不一一详述。 以下内容是以一线路保护整定为实例进行说明,以做为用户定值整定 已知条件：最大运行方式下，降压变电所母线三相短路电流I)3(maX .dl为5500A，配电所母线三相短路电流I)3(maX d为5130A，配电变压器低压 .2 侧三相短路时流过高压侧的电流I)3(maX .3d为820A。 最小运行方式下，降压变电所母线两相短路电流I)2(maX .1d为3966A，配电所母线两相短路电流I)2(maX d为3741A，配电变压器低压侧两相短路 .2 时流过高压侧的电流I)2(maX .3d为689A。 电动机起动时的线路过负荷电流Igh为350A，10kV电网单相接地时取小电容电流IC为15A，10kV电缆线路最大非故障接地时线路的电容电流Icx为1.4A。系统中性点不接地。
相电流互感器变比为300/5，零序电流互感器变比为50/5。 整定计算（计算断路器DL1的保护定值） 电压元件作为闭锁元件，电流元件作为测量元件。 电压定值按保持测量元件范围末端有足够的灵敏系数整定。 10.1.1电流电压方向保护一段(瞬时电流电压速断保护) 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定，保护装置的动作电流 A n I K K I l d jx k dz 11160 5130 13.1)3(max .2j =??==，取110A 保护装置一次动作电流 A 66001 60 110K n I I jx l j .dz dz =?== 灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验： 2 601.06600 3966I I K dz ) 2(min ,dl lm <=== 由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求，故装设限时电流速断保护。
第二章微机继电保护基本历程 一、微机继电保护基础 §2.1 微机保护基本结构 微机保护的基本结构包括数据处理单元、模拟量输入系统、开关量输入输出系统、人机对话和外部通信系统四个部分, 图2-1是微机保护系统方框图。 ㈠数据处理单元一般由中央处理器（CPU ）、存储器、定时器/计数器及控制电路等部分组成，并通过数据总线、地址总线、控制总线连成一个系统。继电保护程序在数字核心部件内运行，指挥各种外围接口部件运转、完成数字信号处理，实现保护原理。 CPU 是数字核心部件以及整个微机保护的指挥中枢，计算机程序的运行依赖于
CPU 来实现。存储器用来保存程序和数据，它的存储容量和访问时间也会影响整个微机保护系统的性能。定时器/计数器除了为延时动作的保护提供精确计时外，还可以用来提供定时采样触发信号、形成中断控制等作用。数字核心部件的控制电路包括地址译码器、地址锁存器、数据缓冲器、中断控制器等等，它的作用是保证微机数字电路协调工作。 ㈡模拟量输入系统 微机保护装置模拟量输入接口部件的作用是将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散化的数字量，提供给数字核心部件进行处理。交流模拟量输入接口部件内部按信号传递顺序为：电压输入变换器和电流输入变换器及其电压形成回路、前置模拟低通滤波器、采样保持器、多路转换器、模数变换器。前置模拟低通滤波器是一种简单的低通滤波器，其作用是为了在对输入模拟信号进行采样的过程中满足采样定理的要求。采样保持器完成对输入模拟信号的采样。多路转换器是一种多信号输入、单信号输出的电子切换开关，可通过编码控制将多通道输入信号依次与其输出端连通，而其输出端与模数变换器的输入端相连。模数变换器实现模拟量到数字量的变换。 ㈢开关量输入输出系统 开关量是指反映“是”或“非”两种状态的逻辑变量，如断路器的“合闸”或“分闸”状态、控制信号的“有”或“无”状态等。开关量输入接口部件的作用是为正确地反映开关量提供输入通道，并在微机保护装置内外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。开关量输出接口部件的作用是为正确地发出开关量操作命令提供输出通道，并在微机保护装置内外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。 ㈣人机对话和外部通信系统 微机保护人机对话接口部件通常包括以下几个部分：简易键盘、小型显示屏、指示灯、打印机接口、调试通信接口。
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） 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 C.-3、-3D．-3 0、3 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 D． A 、 A +3 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
许继电气WGB-150N系列微机电动机保护装置 保护原理 1）电动机启动过长保护 本保护能自动识别电动机启动过程，当整定的启动时间到达后，电动机的任一相电流仍大于额定电流的105%时，启动过长保护动作，动作方式有告警和跳闸两种选择。 装置设有电动机启动结束开入端子，当接入此端子，保护跳过电动机启动过程，电动机直接处于正常运行状态。本端子只在测试时使用。 2）两段式定时限过流保护 装置设有两段式定时限过流保护，由压板投退。 1段为电流速断保护，用于电动机短路保护。电动机启动过程中，保护速断定值自动升为2倍的速断整定电流值，以躲过电动机的启动电流；当电动机启动结束后，保护速断定值恢复原整定电流值，这样可有效防止启动过程中因启动电流过大而引起误动，同时还能保证运行中保护有较高的灵敏度。 2段为过流保护，为电动机堵转提供保护。2段保护在电动机启动过程中自动退出。 3）负序电流保护 当电动机三相电流有较大不对称时，会出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。 装置设置负序电流保护，分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行情况提供保护。 4）零序电流保护 装置设有零序电流保护功能，可选择动作于跳闸或告警。 5）过负荷保护 装置设有过负荷保护功能，过负荷可选择动作于跳闸或告警。 6）过热保护 过热保护主要为了防止电动机过热，考虑了电动机正序电流和负序电流产生的综合热效应、热积累过程和散热过程，引入了等效发热电流Ieq. 本保护用衰减指数模拟电动机的散热过程。过热保护跳闸后，不能立即再次启动，等散热结束后方能再次启动。在需要紧急启动的情况下，可按住“加号”键2秒钟进行热强制复归。7）低电压保护 当电源电压短时降低或短时中断，为保证重要电动机自启动，要断开次要电动机，就需要配置低电压保护。 8）过电压保护 9）差动速断保护 保护设有差动速断保护功能，在电动机内部严重故障时快速动作。任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。在电动机启动过程中，延时120ms保护出口，以躲过电动机启动过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性；启动结束后，保护无延时。10) 比率差动保护 比率制动式差动保护是电动机内部故障的主保护，能保证外部短路不动作，内部故障时有较高的灵敏度。 比率差动保护在电动机启动过程中，延时120ms保护出口，以躲过电动机启动过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性；启动结束后，保护动作无延时。 11）CT断线检测
1、电力系统发生故障时，继电保护装置应 将故障 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 发出信号 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 不拒动 ，不应动作时 不误动 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 最大短路电流 整定，其灵敏性通常用 保护范围的大小 来表示。 4、距离保护是反应 故障点到保护安装处 的距离，并根据距离的远近确定 动作时间 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， 方向圆阻抗继电器 受过渡电阻的影响最大， 全阻抗继电器 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 大小 和 相位 的原理实现的，因此它不反应 外部故障 。 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 高次谐波 分量，其中以 二次谐波 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 采用速饱和中间变流器， 二次谐波制动的方法 和 间断角鉴别的方法 。 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（ C ）。 （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（ C ）。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ B ）。 （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 ） （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， （ B ）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 （ A ）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 ）。 （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（ B ）。 （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 ） （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（ C ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 sen K 1 sen K <1 sen K =1 sen K >860set Z =∠?Ω 430m Z =∠?Ω
继电保护整定考试试题文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
2013年地调保护整定考试试题 注意事项：1．答卷前将装订线左边的项目填写清楚。 2．答卷必须用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔，不许用铅笔或红笔。 3．本份试卷共 5 道大题，满分 100 分，考试时间 120 分钟。 一、填空题(请将正确答案填入括号内，每空1分，共20空，20分) 1、当母线上增加新的馈路时,带电前应先退出（）,再进行充电,然后立即检验（）,合格正确后方可投入运行。 2、频率主要取决于系统中（）的平衡。电压主要取决于与系统中（）的平衡。 3、中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的（）电流补偿接地故障时的（）电流，使接地故障电流减少。 4、所谓继电保护的“四性”是（）、（）、（）和 （）。 5、我国电力系统中性点接地方式主要有三种，分别是（）、（）、（）。 6、由于故障点的过渡电阻存在,将使阻抗继电器的测量阻抗（）。 7、某开关距离保护Ⅰ段二次定值整定1欧，由于开关电流互感器由原来的600/5改为750/5,其距离保护Ⅰ段二次定值应整定为( )。 8、过电流保护在系统运行方式变小时，保护范围将（）。 9、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗（），保护范围（）。 10、线路高频保护遇有（）和（）两种情况时应同时退出线路两侧的高频保护。
二、判断题（每题1分，共10题，10分) 1、（）断路器失灵保护是一种后备保护，系统发生故障时，如果主保护拒动，则由其切除故障。 2、（）备用电源自动投入装置一般只能动作一次，特殊情况下，也可以动作二次，以保证不间断供电。 3、（）空载长线路充电时，末端电压会升高。这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了压降。 4、（）保护安装处的零序电压，等于故障点的零序电压减去故障点至保护安装处的零序电压降。因此，保护安装处距故障点越近，零序电压越高。 5、（）大接地电流系统中接地短路时，系统零序电流的分布与中性点接地点的多少有关，而与其位置无关。 6、（）距离保护和零序电流保护相比较,保护范围受系统运行方式影响大的是距离保护。 7、（）新安装的变压器差动保护在变压器充电时，应将差动保护停用，瓦斯保护投入运行，待测试差动保护极性正确后再投入运行。 8、（）带方向性的保护新投入运行时，应用负荷电流和工作电压来检验其电流、电压回路接线的正确性。 9、（）距离保护中的振荡闭锁装置，是在系统发生振荡时，才启动去闭锁保护。 10、（）母线充电保护只是在对母线充电时才投入使用，充电完毕后要退出。 三、选择题(每题2分，共10题，20分) 1、高频阻波器所起的作用是( )。
本文档着重阐述了继电保护的基本原理与运行特征分析的基本方法，分析了各种继电保护装置做了系统分析，并介绍了继电保护的新发展。主要内容包括：互感器及变换器、电网相间短路的电流电压保护、电网相间短路的方向电流保护、电网的接地保护、电网的距离保护、电网的差动保护、电动机保护和电力电容器保护等。 继电保护工作基本知识 第一节电流互感器 电流互感器（CT）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A。 电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I X的存在，所以流入保护装置的电流I Y≠I，当取消多点接地后I X＝0，则I Y＝I。 在一般的电流回路中都是选择在该电 流回路所在的端子箱接地。但是，如果差 动回路的各个比较电流都在各自的端子箱 接地，有可能由于地网的分流从而影响保 护的工作。所以对于差动保护，规定所有 电流回路都在差动保护屏一点接地。 图1.1 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必2、变比实验 须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方
向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为（600/N）/5，N为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT二次电流分别为0.5A，1A，3A，5A，10A，15A时CT的二次电流。 3、绕组的伏安特性 理想状态下的CT就是内阻无穷大的电流源，不因为外界负荷大小改变电流大小，实际中的CT只能在一定的负载范围内保持固定的电流值，伏安特性就是测量CT在不同的电流值时允许承受的最大负载，即10%误差曲线的绘制。伏安特性试验时特别注意电压应由零逐渐上升，不可中途降低电压再升高，以免因磁滞回线关系使伏安特性曲线不平滑，对于二次侧是多绕组的CT，在做伏安特性试验时也应将其他二次绕组短接。 10%误差曲线通常以曲线形式由厂家提供，如图1.2，横坐标表示二次负荷，纵坐 标为CT一次电流对其额定一次电流的倍数。 根据所测得U，I2值得到R X1，R x1＝U/ I2，找 出与二次回路负载R x最接近的值，在图上找到该 负荷对应的m0，该条线路有可能承受的最大负载 的标准倍数m，比较m 和m0的大小，如果m＞ m0，则该CT不满足回路需求，如果m≤m0，该 CT可以使用。伏安特性测试点为I2在0.5A，1A， 3A，5A，10A，15A时的二次绕组电压值。 第二节电压互感器 电压互感器（PT）的作用是将高电压成比例的变换为较低（一般为57V或者100V）的低电压，母线PT的电压采用星形接法，一般采用57V绕组，母线PT零序电压一般采用100V 绕组三相串接成开口三角形。线路PT一般装设在线路A相，采用100V绕组。若有些线路PT只有57V绕组也可以，只是需要在DISA系统中将手动同期合闸参数中的100V改为57V。 PT变比测试由高压专业试验。 PT的一、二次也必须有一个接地点，以保护二次回路不受高电压的侵害，二次接地点选在主控室母线电压电缆引入点，由YMN小母线专门引一条半径至少2.5mm永久接地线至接地铜排。PT二次只能有这一个接地点（严禁在PT端子箱接地），如果有多个接地点，由于地网中电压压差的存在将使PT二次电压发生变化，这在《电力系统继电保护实用技术问答》（以下简称《技术问答》）上有详细分析。
《继电保护原理》期末试题 一、填空题（12*2分/个=24分） 1.电器元件一般有两套保护，若主保护未动作，还有一套是后备保护 2.反应电流增大而动作的保护称为过电流保护 3.电流继电器的反馈电流和动作电流的比值成为反馈系数 4.定时限过电流保护的动作时限按阶梯原则选择。 5.继电保护装置由测量回路、逻辑回路、执行回路三部分组成 6.继电保护的可靠性是指应动作的时候动作 7.电流速断保护，即第一段保护的动作电流是按躲开本条线路末端的最大短路电流来规定的，其灵敏性是由保护的范围表征的 8.按阶梯时限保护的原则，越靠近电源端的短路电流越大，动作时间越长 9.距离保护是反映故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。 10.全阻抗继电器的缺点是没有方向性 11.输电线路纵差保护的范围是线路全长，故障的切除时间为零（瞬时动作） 12.比率差动特性的启动电流随电流的增大而增大 13.单相自动重合闸选项的作用选出故障相 14.相间短路的阻抗继电器，当I O =I B -I A,则A B U U U -=0 15.线路的纵差保护是反应首端和末端电流的大小和相位的，所以它不反映相外保护 16.变压器的励磁涌流中除含有大量的直流分量，还有大量的谐波分量，其中以二次谐波为主 17.发电机正常运行，三次谐波电压机端电压大于中性点量。 18.母线保护的首要原则是安全性 19.微机保护的基本算法是计算被测电气量的幅值和相位 20.微机保护中从某一采集信号内，提出有用信号的过程叫做滤波 二、 问答题（6*6分/个=36分） 1、什么叫继电保护装置，其基本任务是什么？ 答：继电保护装置是指安装在被保护元件上，反应被保护元件故障或不正常运行
基于89c51单片机的继电保护装置的硬件设计 张银龙２００９０１１００３２９电气０９－３（订单） 1.1继电保护的发展趋势 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发展。 1）计算机化 计算机硬件迅猛发展，系统集成度越来越高。单一处理器的处理速度和处理能力不断提高，处理速度的不断提高为单一芯片作为微机继电保护技术奠定了基础。89C51作为32位芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU寄存器、数据总线、地址总线都是32位，具有存储器管理功能和任务转换功能，并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。 2）网络化 计算机网络作为信息和数据通信的工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活面貌发生了根本变化。它深刻影响着个个工业领域，也为各个领域提供了强有力的通信手段。继电保护作用不只是限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统与重合闸装置分析这些信息和数据基础上协调动作，保证系统安全稳定运行。显然，实现这种系统保护基本条件是将全系统各主要设备保护装置用计算机网络联系起来，亦即实现微机保护装置网络化。 3）保护、控制、测量、数据通信一体化 实现继电保护计算机化和网络化条件下，保护装置实际上市一台高性能，多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可以将它所获被保护元件任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。每个微机保护装置可完成继电保护功能，无故障正常运行下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化、 4）智能化 今年来，人工智能技术在电力系统等各个领域都得到了应用，继电保护领域应用研究也已开始。神经网络是一种非线性映射方法，很多难以列出方程或难解的复杂问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。 1.2继电保护的基本任务 继电保护的基本任务包括： 1）自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分恢复正常运行。 2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减轻负荷或跳闸。 2.1继电保护的基本原理和保护装置的组成 2.1.1继电保护的基本原理 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如： （1）电流增加（过电流保护）：故障点与电源直接连接的电气设备的电流会增加电压降低（低电压保护）：各变电站母线上的电压将在不同程度上有很大的降低，短路点得电压降到零。 （2）电流与电压的相位角会发生变化（方向保护）：正常20°左右，短路时60°~85°