电力系统继电保护 习题及答案.doc

第一章 概述 复习思考题答案 1-1电力系统在运行中，可能出现故障和不正常工作情况。最常见的故障是各种类型的短路，主要包括三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路以及发电机、变压器绕组的匝间短路等。 故障发生后会造成以下后果： （1）（2）减小的多少来反应故障点距离的远近，并决定是否动作； （4）同时反应电压与电流之间相位角的变化，则可以判断故障点的方向，构成方向保护原理（正向故障动作，反向不动作） 此外，还可以利用正常运行时没有或很小而故障时却很大的电气量，即某一对称分量（负序或零序）的电压、电流和功率，来构成序分量保护原理。 反应物理量的保护 可利用正常和故障时物理量（如气体温度）的变化来构成相应的保护，如反应变压器内部故障时油蒸汽和油速度增大的瓦斯保护，反应变压器、电动机绕组温度或油温度升高的温度保护。 不论是反应电气量还是物理量变化的保护，当其测量值超过一定数值（整定值）时，继电保护将有选择地切除故障或显示电气设备的不正常工作情况。 1-4继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。各部分作用分别是： （1）测量部分：是将被保护对象（输电线路或其它电气元件）输入的信息（电流、电压等）与实现给定的整定值进行比较，判断被保护元件有无故障或异常情况，并输出相应的信息。 （2）逻辑部分：根据测量部分输出的信息，使保护装置按一定的逻辑关系工作，以确定是否需要给出瞬时或延时动作于跳闸或信号的相应信息 （3）执行部分：根据逻辑部分输出的信息，将跳闸或报警信号送至断路器的控制回路或报警信号回路 1-5对继电保护的基本要求有： 1）选择性；2）速动性；3）灵敏性；4）可靠性 四者之间既相互联系又相互矛盾。例如，为保证选择性，有时要求保护动作带延时（即降低了速动性要求）；为保证灵敏性，有时允许保护非选择性动作（即降低选择性要求），再由自动重合闸装置来纠正；为保证速动性和选择性，有时序采用较复杂的保护装置（即降低了可靠性）。因此，须从电力系统的实际情况出发，分清主次，求得最优情况下的统一，如对于中、低压电气设备，速动性要求就比高电压等级电气设备的低。 1-6是非选择性动作。 若K1点短路保护1、2拒动或断路器QF1、QF2拒动，则保护3动作，跳开断路器QF3起到后备保护作用。同理也可作为相邻元件变压器或线路BD的远后备保护 电网相间短路的电流、电压保护 复习思考题答案 2-1以电磁型继电器为例，当电磁力矩Me小于继电器动作力矩Me.act时，继电器不动作，触点断开；当Me≥Me.act时，继电器立即动作，触点迅速闭合。在继电器动作后，只有Me≤Me.res（返回力矩）时，继电器才突然返回到原位。无论动作和返回，继电器的动作都是明确、干脆的，不可能停留在某个中间位置。这种特性，称作继电器“继电特性” 2-2电流继电器的输入电流增大，达到一定值时，继电器动作，此时的电流称为继电器的动作电流Ik.act。继电器动作后，减小输入电流，达到一定值时，继电器返回，此时的电流称为返回电流Ik.res。返回电流与动作电流的比值Kres= Ik.res/ Ik.act称为返回系数。由于过流保护的定值Ik.act= Ik.res/Kres，所以，Kres增大可以降低定值Ik.act ，从而提高灵敏度。当然，返回系数也不能过大，过大会造成继电器动作不可靠，因此一般取0.85-0.9。 2-3变换器的作用是： （1）变换电量。将电压互感器二次侧电压（100V）和电流互感器的二次侧电流（5A）转换成低电压、小电流，以适应弱电元件的需要。 （2）隔离电路。电流、电压互感器二次侧安全接地，是为了保证人身和设备的安全。而弱电元件往往与直流电源连接，直流回路又不允许直接接地，故常需要经变换器将交、直流电路隔开；另外，弱电元件易受干扰，借助变换器的屏蔽层可以减少来自高压设备的干扰。 （3）调整定值。通过改变变换器一次绕组或二次绕组的抽头，可实现保护装置整定值的调整。 ·电压变化器的输入、输出量均为电压； ·电流变换器的输入、输出量均为电流，但通常在其二次侧并联一小电阻R，来获得电压量； ·电抗变压器的输入量为电流，输出量为电压。 电抗变压器的铁芯有气隙，可使磁阻增大，励磁阻抗减小且接近于感抗，磁路不易饱和，从而线性变换范围增大，并且具有移相作用，常用来模拟阻抗。 （注意：教材13页、14页中电抗变压器部分的Ze、Ie、Ie.r、Ie.a、I(、R(、Zloa均为归算到一次侧的量，即应为Z(e、I(e、I(e.r、I(e.a、I((、R((、Z(loa） 2-4在反映电流增大而动作的电流保护中，电流速断保护无动作延时，但却不能保护线路全长；限时电流速断保护能保护线路全长，却不能作为相邻线路的后备保护；定时限过电流保护可以作为本线路和相邻线路的后备保护，但动作时