电力系统继电保护第二章习题和答案.pdf

2 电流的电网保护 2.1 在过量（欠量）继电器中，为什么要求其动作特性满足“继电特性”？若不满足，当加 入继电器的电量在动作值附近时将可能出现什么情况？ 答：过量继电器的继电特性类似于电子电路中的“施密特特性“，如图 2-1 所示。当加入继 电器的动作电量（图中的 Ik ）大于其设定的动作值（图中的 Iop ）时，继电器能够突然动作； 继电器一旦动作以后，即是输入的电气量减小至稍小于其动作值，继电器也不会返回，只有 当加入继电器的电气量小于其设定的返回值（图中的 I ）以后它才突然返回。无论启动还 re 是返回，继电器的动作都是明确干脆的， 它不可能停留在某一个中间位置， 这种特性称为 “继 电特性”。 为了保证继电器可靠工作， 其动作特性必须满足继电特性， 否则当加入继电器的电气量 在动作值附近波动时， 继电器将不停地在动作和返回两个状态之间切换， 出现 “抖动“现象， 后续的电路将无法正常工作。 1 E0 6 2 5 3 4 E 1 Ire Iop I k 2.2 请列举说明为实现“继电特性” ，电磁型、集成电路性、数字型继电器常分别采用那些 技术？ 答：在过量动作的电磁型继电器中， 继电器的动作条件是电磁力矩大于弹簧的反拉力矩与摩 擦力矩之和， 当电磁力矩刚刚达到动作条件时， 继电器的可动衔铁开始转动， 磁路气隙减小， 在外加电流（或电压）不变的情况下，电磁力矩随气隙的减小而按平方关系增加，弹簧的反 拉力矩随气隙的减小而线性增加，在整个动作过程中总的剩余力矩为正值，衔铁加速转动， 直至衔铁完全吸合，所以动作过程干脆利落。继电器的返回过程与之相反，返回的条件变为 在闭合位置时弹簧的反拉力矩大于电磁力矩与摩擦力矩之和。当电磁力矩减小到启动返回 时，由于这时摩擦力矩反向，返回的过程中，电磁力矩按平方关系减小，弹簧力矩按线性关 系减小，产生一个返回方向的剩余力矩， 因此能够加速返回， 即返回的过程也是干脆利落的。 所以返回值一定小于动作值， 继电器有一个小于 1 的返回系数。 这样就获得了 “继电特性”。 在集成电路型继电器中， “继电特性”的获得是靠施密特触发器实现的，施密特触发器 的特性，就是继电特性。 在数字型继电器中， “继电特性”的获得是靠分别设定动作值和返回值两个不同的整定 值而实现的。 2.3 解释“动作电流”和“返回系数” ，过电流继电器的返回系数过低或高各有何缺点？ 答：在过电流继电器中，为使继电器启动并闭合其触点，就必须增大通过继电器线圈的电流 Ik ，以增大电磁转矩，能使继电器动作的最小电流称之为动作电流 Iop 。 在继电器动作之后，为使它重新返回原位，就必须减小电流以减小电磁力矩，能使继电 器返回原位的最大电流称之为继电器的返回电流 I re 。 过电流继电器返回系数过小时， 在相同