一 : 哈工大电力系统继电保护原理全套视频教程课件+笔记（白雪峰主讲）

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哈工大电力系统继电保护原理全套视频教程 课件+笔记（白雪峰主讲）

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二 : 电力低压供电TT系统的保护原理分析

如下图所示，当电气设备金属外壳漏电时，接地电流经电动机的接地装置、大地和供电变压器的接地装置回到零点。(www.61k.com］一般情况下接地电流能使保护装置动作从而切断电源，但是这种保护系统的可靠性不如TN系统高。

下面对TT系统的可靠性进行分析。设变压器和电动机的接地电阻分别为Rl和R2，那么它们的接地电流IE为，Ir=U/(R1+R2)=220V/(4+4)Ω=27.5A大家知道，流过普通熔体的实际电流等于或大于其额定电流的2.5倍时，才能保证熔体很快熔断。流过低压断路器的实际电流等于或大于其整定电流的1.25倍时才能够使断路器眺闸。所以，27.5A的故障点流只能保证额定电流为11A的熔体和整定电流为22A的断路器很快动作跳闸。若电气设备的功率大，所用的熔丝和自动开关的整定电流值要大于上述值，则保护装置不能及时动作，此时金属机壳和零点均有110V的电压。大家很容易看出，TT系统的可靠性不如TN系统的好，但TT系统的接地比接零应用的更加方便。在三相四线制漏电保护开关的中性线N，不可重复接地，也不可与保护零线PE相接。如果重复接地会导致漏电保护开关误动；如果与保护零线PE相接会导致漏电保护开关拒动。我国的低压供电系统基本上都采用TT系统供电，所以r供电系统在广大城乡应用得比较广泛。

三 : 电力系统继电保护原理课后习题(重点版)

1.在继电保护中，通常依靠什么方法获取零序电压和零序电流？试说明获取零序电压和零序电流的基本原理和基本组成元件。[www.61k.com］

依靠零序电压过滤器和零序电流过滤器获取零序电压和零序电流。为获取零序电压，通常采用三个单项式电压互感器，其一次绕组接成星形并将中性点接地，其二次绕组接成开口三角形。二次侧绕组端电压即可测得零序电压。为获取零序电流，可把零序电流过滤器接入相间保护用电流互感器的总线上。

2.什么是全线速动保护，采用全线速动保护对提高电力系统并列运行的动稳定性有何影响？

线路任何一处发生短路，线路两端的保护都能瞬时动作，跳开线路两端的断路器，切除故障。可以提高电力系统的稳定性，提高输电线路的输送负荷能力。

3.纵联线路差动的不平衡电流的形成原因是什么？

不平衡电流是指一次侧差动电流严格为零时，二次侧流入保护的差动电流。由于存在励磁电流，电流互感器有误差，当线路两侧TA励磁特性不完全一致时，两侧TA的误差也就存在差异，二次侧就会有不平衡电流流入保护。

4.简述“相--地”制载波通道的主要组成及各部分功能。

A高频阻波器 减小衰耗和防止与相邻线路的纵联保护相互干扰。

B耦合电容器 与结合滤波器串联谐振于载波频率，允许高频电流，阻止工频电流。 C结合滤波器 电气隔离与阻抗匹配。 D电缆

E保护间隙 过电压保护 F接地刀闸 保证人身安全

5.纵联方向保护采用两套定值分别启动发信、跳闸，哪个启动元件灵敏度高？

发信回路启动元件灵敏度高。低定值元件启动发信回路，高定值元件开放跳闸回路。 .什么是“远方启动”，远方启动回路有什么作用？

收到对侧信号而本侧启动发信元件未启动时，由收信启动本侧发信回路。 作用：A更加可靠地防止纵联保护单侧工作 B方便手动检测通道

8.自动重合闸的基本类型有哪些？它们一般适用于什么网络？

A按其功能可分为：三相、 单相、综合自动重合闸装置；B按其运行于不同结构的输电线路来分：单、双电源线路的自动重合闸装置；C按其与继电保护配合的方式来分：前加速、后加速；

9.电力系统对自动重合闸的基本要求是什么？为什么？

A动作应迅速。B手动跳闸时不应重合。C手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合。D宜采用控制开关位置与断路器位置不对应的原理启动。E动作次数应符合规定。F动作后应自动复归，准备好再次动作。G能在重合闸动作后或重合闸动作前，加速继电保护的动作。H可自动闭锁。

10.什么叫重合闸前加速和后加速？为什么高压网络应采用重合闸后加速的工作方式？ 前加速保护是当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性瞬时动作于跳闸，而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。后加速保护是当线路上发生故障时，首先按正常的继电保护动作时限有选择性地动作跳闸，切除故障，而后AAR装置动作使断路器重合，同时将被加速的保护的时限解除或缩短。

后加速保护动作有选择性，不会将故障影响扩大，且应用场合不受限制。

11.什么叫自动重合闸的不对应启动原则？

不对应启动方式是利用断路器跳闸位置继电器和合后状态继电器的动合触电同时闭合作为不对应启动重合闸的启动依据。为了保证重合闸动作的正确性，还设置有断路器三跳和单跳位置开入端，这是断路器位置不对应方式启动。

电力系统继电保护原理 电力系统继电保护原理课后习题(重点版)

12.快速自动重合闸为什么对电力系统中的动态稳定有利？

快速自动重合闸从短路开始到重新合上断路器的整个时间较短，两侧电源电动势来不及摆开到危及系统稳定的程度，因而能使系统稳定地恢复运行。（www.61k.com]

13.电力变压器可能出现哪些故障和不正常工作状态？应设哪些保护？

油箱内故障和油箱外的故障。不正常运行状态：系统发生相间短路引起的过电流；中性点直接接地短路引起的过电流，中性点非直接接地系统接地故障引起的中性点过电压；过负荷；过励磁；漏油引起的液面降低。

保护：瓦斯保护，纵差保护或电流速断保护，过电流保护，复合电压启动的过电流保护，负序电流及单相式低电压启动的过电流保护，阻抗保护，零序电流保护，过负荷保护，过励磁保护，其他保护。

14.何为变压器的内部故障和外部故障？变压器差动保护与瓦斯保护的作用有何不同？为什么说二者不可互相取代？

变压器油箱内部故障时，瓦斯保护和差动保护会动作，在油箱外部、套管以内故障时，差动保护会动作。发生外部穿越短路故障时，瓦斯和差动是不动作的，要靠其他保护。

差动保护是变压器二侧电压出电压差的一种瞬间保护，而瓦斯保护则是对变压器温度升高，内部出现问题，负载过大，等使变压器内部产生瓦斯气体时的一种保护。差动保护是已经出现故障的变压器，瓦斯保护是即将出现故障的慢性不明显故障.

15.试比较线路、变压器纵差保护有哪些异同？

原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值大小。

变压器差动保护在正常运行及区外短路时的不平衡电流比线路纵差保护的不平衡电流大，前者还将面临励磁涌流的影响。

16.Y、d11接线变压器纵差保护用的电流互感器应如何连接？试用外部故障来分析这种连接方式的必要性。

将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，将变压器三角形侧的电流互感器接成星形。消除了由于变压器两侧接线方式不同而使电流相位不同所产生的不平衡电流。 。

17.对中性点可能接地或不接地的变压器为何要同时采用零序电流和零序电压保护？它们是如何配合工作的？

零序保护作为变压器主保护的后备保护及相邻元件接地故障的后备保护。变压器除装设零序电流保护外，还增设了一套反应间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护，作为变压器中性点不接地运行时的保护。零序电压保护作为间隙放电电流保护的后备。 为什么说复合电压启动的过电流保护具有较高的灵敏度？ 采用了复合电压元件。必须当电流元件和复合电压元件都启动时，才能启动时间元件，经延时去跳闸，因此过电流继电器的动作电流只需躲过变压器的额定电路整定，故电流元件的灵敏度高。

19.发电机有哪些故障和不正常工作状态？

A定子绕组相间短路 B定子绕组匝间短路 C定子绕组单相接地D转子绕组一点接地或两点接地 A转子励磁电流的急剧下降或消失B外部短路引起的定子绕组过电流 C负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷D外部不对称短路或不对称负荷E突然甩负荷而引起的定子绕组过电压F励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷G汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率运行

20.发电机需配备哪些类型的保护？简述各种保护的功能。

纵差保护，定子绕组的接地保护，横差保护，发电机外部相间短路保护，定子绕组的过负荷保护，定子绕组的过电压保护，励磁回路一点及两点接地保护，失磁保护，转子过负荷保护，逆功率保护

电力系统继电保护原理 电力系统继电保护原理课后习题(重点版)

21.发电机的纵差保护和变压器的差动保护相比有何不同？

发电机纵差保护是利用比较发电机中性点侧和引出线侧电流幅值和相位的原理构成的。[www.61k.com)两组电流互感器之间为纵差动保护的范围。电流互感器二次回路短线时，保护不应误动。

变压器差动保护原理是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。整定时须躲过励磁涌流。

22.发电机定子绕组中流过负序电流有什么危害?如何减小或避免这种危害？

负序电流在发电机气隙中产生反向旋转磁场，在转子中感应出倍频电流，引起负序电流烧机；产生交变电磁力矩，引起转子大轴和定子机座振动。 装设负序电流保护。

为什么要安装发电机的逆功率保护，过电压保护及过励磁保护？

A．逆功率引起风损，导致汽轮机叶片过热损坏。

B．大型发电机定子电压等级较高，相对绝缘裕度较低，运行实践中常出现过压

C．过励磁导致失步，产生振荡电流对大机组造成动、热稳定性损伤，扭转转矩使大轴扭伤，缩短运行寿命。

24.试述装设母线保护的基本原则。

必须快速、有选择地切除故障母线；应能可靠、方便地适应母线运行方式的变化；保护装置应十分可靠和具有足够的灵敏度；接线尽量简化。

简述电流比相式母线保护。

是仅比较电流相位关系的保护。原理是根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件电流相位的变化来实现。无须使所有电流互感器变比相同，不受不平衡电流影响，灵敏性高。

26.简述母线的完全差动保护。

在母线的所有元件上装设有相同变比和特性的电流互感器TA。 整定计算原则：躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流，电流互感器二次回路断线时不误动。灵敏度高，选择性好，适用于单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况。不能用于双母线系统。

27.断路器失灵保护的作用。

当故障线路的继电保护动作发出跳闸信号后，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他有关的断路器，将停电范围限制到最小。

四 : 电力系统继电保护原理(第四版)复习要点整理43

电力系统继电保护原理（第四版）

复习要点整理

贺家李 李永丽 董新洲 李 斌

名词解释：

母线：是电能集中和供应的枢纽，是电力系统中重要的组成元件。 最大灵敏角：功率方向继电器的输入电压和电流幅值不变时。其输出值两者之间的相位差大小随之改变，输出最大时的相位差为继电器的最大灵敏度角。

电流/电压互感器：电流互感器是电力系统中很重要的一个一次侧设备。其原理的根据电磁感应原理而制造的，其次侧线线圈匝数少，通常采用单匝线圈，二次侧主要安装测量仪表或继电器的线圈（电流互感器不能开路运行，当开路运行时，一次侧主要用于激磁，这样二次侧会感应出一个很高的电压，从而危及二次侧设备和人身安全，也会造成电流互感器烧毁）。电压互感器的一次侧线圈并接在一次电路中，而二次侧线圈并接在仪表、仪器、继电器等线圈上，运行中二次侧不准短路。

振荡：并联运行的电力系统或发电厂之间出现的功角周期性变化现象。

励磁涌流：当变压器空载投入或外部故障切除突然增加时，可能出现数值很大的励磁电流（4-8）倍In。

简答：

一、振荡和短路的区别

1、对于振荡三项的对称，无负序分量，而短路有负序分量；

2、对于振荡电压、电流周期性缓慢变化、而短路电压、电流突变；

3、振荡时测量阻抗值随之变化，短路时测量阻抗不变；

4、振荡是电路的不正常状态，短路是故障状态。

二、影响纵联差动保护工作的要素

1、电路互感器发的误差和不平衡电流

2、输电线路的分布电容

3、通道输电线路电流数据（模拟量或数字量）的误差

4、通道的工作方式和可靠性

三、方向性功率继电器的死区和克服方法

死区形成原因：当继电保护应用元件以后，保护点发生三相短路时，由于母线电压降至0方向元件判别将失去判别，从而不能动作，结果导致整套装置拒动作，出现方向保护当的死区。

为了避免方向继电器的死区，应力求少用方向元件。 ①对于电流速断保护：凡是装设有电流速断保护装置的线路，必须配备带限时的过电流的保护，过电流保护的动作时间比电流保护速断长一个△t（0.5秒），前后的过电流保护要符合“阶梯原则”，保证了选择性，从而弥补而电流速断保护死区的缺点。另外，如反方向线路出口处短路时，有电源E供给的最大

电流小于保护装置的动作电流Iact，则反方向任何地点短路时都不会引起误动作，从而从电流的整定值上躲开反方向的短路，可不用方向元件，②对于过电流保护：一般很难从电流整定值躲开，主要决定于动作时限的大小。

四、纵联差动保护的区别及分别针对什么故障

区分：横差：在平行的双向线路上，由于阻抗相等，其电流和相位也相等，当一回路故障时，流过两线路的故障电流大小不相等，利用双回线路这个特点构成的保护，在阻抗相同的两条平行线上装设横联差动保护；反应的是平行线路的内部故障，而不反应平行线路的外部故障；纵差：比较被保护线路始端、末端的电气量（是用通信手段将输电线两端的保护装置纵向连接，将各端的电气量传到对端），只在保护区内短路时才动作判断故障是是否在本线路范围之内。

五、零序电流保护的评价

优点：零序过电流保护的灵敏度高，受系统运行方式的影响小，不受系统振荡和过负荷的影响，方向性电流保护没有死区电压，简单、可靠。

缺点：对短线路或运行方式变化很大时、保护往往不能满足要求，单项重合闸的过程可能误动，当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第Ⅲ段的保护的动作时间。

零序电流速断保护（Ⅰ段），躲过下一个出口接地短路的最大三

倍零序电流；零序电流限时速断保护（Ⅱ段），与相邻线路零序电流保护Ⅰ段配合；零序过电流保护（Ⅲ段）：躲过下级线路出口三相短路时，过电流装置的不平衡电流。

论述：

一、最大不平衡电流的组成、起因、计算、克服

组成：

1、变压器励磁涌流产生的不平衡电流

2、三相变压器接地产生的不平衡电流

3、由计算变比与标准变比不同产生的不平衡电流

4、由电流互感器变比误差在此处键入公式。产生的不平衡电流

5、带负荷调整变压器分接头位置改变产生的不平衡电流 起因：

1、由于实际的电流互感器变化和计算变化比不同产生的不平衡电流，

2、由于改变变压器调压分接头产生的不平平衡电流，

3、由于变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧互感器的励磁电流和饱和特性不同产生的不平衡电流

最大不平衡电流的计算：

一般 =0.05， =1.5-2.0， =0.5（两侧电流互感器型号容量相同时，不同时 =1） =10%， 为保护范围外部最大短路电流归算到二次侧的数值， 为带负荷调压所引起的相

对误差，取调整范围的一半。

克服方法：

1、最大不平衡电流越小，则保护的灵敏性就越好

2、采用平衡线圈的方式减小不平衡电流

3、保证电流互感器在外部最大短路电流流过时能满足10%的误差曲线的要求

4、减小电流互感器二次回路负载阻抗从而降低稳态不平衡电流

5、可在差流回路中接入具有速饱和特性的中间变流器从而降低暂态不平衡电流。

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