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电力系统继电保护 一．选择填空题 高压电网中，单相接地短路次数占所有短路次数的85%以上。 继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件组成。 每个重要的电力元件配备两套保护，既是主保护(0s或0.5s)和后备保护(保护全长，1s)，后备保护包括远后备和近后备保护。 逐级配合原则 对继电保护的四个基本要求：可靠性、选择性、速动性和灵敏性。（故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和） 4、返回电流与启动电流的比值称为继电保护的返回系数，可表示为Kre=Ire/Iop，返回系数恒小于1。 整定原则按躲开下一条线路出口短路的条件整定。 三段保护范围最大，一段保护灵敏性最强。 电流保护的接线方式有三相星形接法和两相星形接法两种方式。 在两相星形接线的中性点上再接入一个继电器，利用这个继电器能提高灵敏系数。 潜动是指在只加入电流信号或只加入电压信号的情况下，继电器就能够动作的现象。发生潜动的最大危害是在反方向出口处三相短路时，此时Ur≈0，而Ir很大，方向元件本应将保护装置闭锁，如果此时出现了潜动，就有可能使保护装置失去方向性而误动作。造成潜动的原因主要是形成方波开环运算放大器的零点漂移。 消弧线圈有完全补偿（容易引起震荡）、欠补偿（容易引起电压谐波）及过补偿三种补偿（使用最多）。 测量阻抗用Zm来表示，它定义为保护安装处测量电压Um与测量电流Im之比，即Zm=Um/Im 距离保护一般由启动、测量、震荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分组成。 并联运行的电力系统或发电厂之前出现功率角范围周期性变化的现象，称为电力系统震荡。 电力系统的失步震荡属于严重的不正常运行状态，而不是故障状态，大多数情况下能够通过自动装置的调节自行恢复同步，或者在预订的地点由专门的震荡解列装置动作解开已经失步的系统。用来防止系统震荡时保护误动的措施，就称为震荡闭锁。 电力系统震荡时，电压最低的这一点称为震荡中心。 利用动作的延时实现震荡闭锁。 只要距离保护III段动作的延时时间大于1~1.5s，系统震荡时保护III段就不会误动作。 过渡电阻对距离保护的影响，Rg的存在总是使继电器的测量阻抗值增大，阻抗角变小，保护范围缩短。 保护装置距短路点越近时，受过渡电阻影响越大；同时，保护装置的整定阻抗越小（相当于被保护线路越短），受过渡电阻的影响越大。 在整定值相同的情况下，动作特性在+R轴方向所占的面积越小，受过渡电阻Rg的影响越大。 按照高频载波通道传送的信号在纵联保护中所起不同作用，将电力线载波信号分为闭锁信号、允许信号和跳闸信号。 在220~500kV的架空线路上，由于线间距离大，其绝大部分短路故障是单相接地短路。如果线路发生的是瞬时性故障，则单相重合成功，即恢复三相的正常运行。 变压器保护分电量和非电量保护两种。 由于星形侧采用了两相电流差，该侧流入差动继电器的电流增加了倍。为了保证正常运行及外部故障情况下差动回路没有电流，该侧电流互感器的变比也要相应地增大倍。 变压器的主保护通常采用差动保护和瓦斯保护。 过电流保护按躲过可能出现的最大负荷电流整定，启动电流比较大，对于升压变压器或容量较大的降压变压器，灵敏度往往不能满足要求。为此可以采用低电压启动的过电流保护。 一般要求在变压器上装设接地保护，作为变压器主保护和相邻元件接地保护的后备保护，发生接地故障时，变压器中性点将出现零序电流，母线将出现零序电压，变压器的接地后备保护通常都是反映这些电气量构成的。 轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳开变压器各侧断路器。 发电机故障类型主要有定子绕组相间短路、定子一相绕组内的匝间短路、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等 对于1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。 对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护。 绕组内部匝间短路横差动保护，同相不同绕组匝间短路横差动保护。 发电机失磁故障是指发电机的励磁突然全部消失或部分消失。 对于大机组，这样处理将不能保证机组的安全，通常需要装设用于反映震荡过程的专门失步保护。 对于断路器的拒动，则专门装设断路器失灵保护。 二．简答题 1. 电力系统继电保护的基本任务是： （1）自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续找到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； （2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此时一般不要求迅速动作，而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。 2. 纵联电流差动保护的工作原理（p136） 3. 什么是重合闸前加速保护？有何优缺点？主要适用于什么场合？ 答：所谓前加速就是当线路第一次故障