湖南政法干警-五年级数学教案

继保课后习题整理版
第一章 绪论
1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?
答：作用包括：（1）自动、迅速、有 选择地向断路器发出跳闸命令，将故障元件从电力系统中切除，保
证其他无故障部分迅速地恢复正常运行 ；（2）反应电气元件的不正常运行状态，根据运行维护的具体条
件和设备的承受能力，发出警报信号、 减负荷或延时跳闸。
★1.8后备保护的作用是什么阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。
答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能
快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。
远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件 的主保护范围，它能解决远后备保护范围内所有
故障元件由任何原因造成的不能切除问题。
远 后备保护的缺点是：①当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有的电源侧的上级元件处配置远后
备保 护；②动作将切除所有上级电源测的断路器，造成事故扩大；③在高压电网中难以满足灵敏度的要
求。
近后备保护的优点是：①与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；②动作时只< br>能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；③在高压电网中能满足灵敏度的要求。
近后 备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；
断路器 失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。
第二章 电流的电网保护
2.4在电流保护的整定计算中，为什么要引入可靠系数，其值考虑哪些因素后确定
答：引入可靠系数的原因是必须考虑实际存在的各种误差的影响;
例如：①系统和线路参数的 误差；②计算误差；③互感器传变误差；④继电器测量误差；⑤电动势
波动；⑥裕度可靠系数K`rel =1.2~1.3
2.12功率方向判别元件实质上是在判别什么为什么会存在“死区”什么时候要求它动作最灵敏 答：（1）功率方向判别元件实质是判别加入继电器的电压和电流之间的相位，并且根据一定关系
[ cos(+a)是否大于0]判别初短路功率的方向。
（2）当短路点越靠近母线时电压越小，在电压 小雨最小动作电压时，就出现了电压死区。（3）在保护正
方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应 该动作最灵敏。
2.14为了保证在正方向发生各种短路时功率判别元件都能动作，需要确定接线方式 及内角，请给出90°
接线方式正方向短路时内角的范围。
答：（1）正方向发生三相短路时，有0°（2）正方向发生两相短路，当短 路点位于保护安装处附近，短路阻抗
Z
d
＜
Z
s
时，0°< a<90°；当短
路点远离保护安装处，且系统容量很大
Z
d
＞
Z< br>s
时，-30°综合三相和各种两相短路的分析得出，当0°<<90 °时，使方向继电器在一切故障情况下都能动
作的条件应为30°第三章 电网距离保护
3.7距离保护装置一般由哪几部分组成简述各部分的作用。
答：距离保护一 般由启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分组成，它们
的作用分述如下：
（1）启动部分：用来判别系统是否发生故障。
（2）测量部分：在系统故障的情况下，快 速、准确地测定出故障方向和距离，并与预先设定的保护范围
相比较，区内故障时给出动作信号，区外故 障时不动作。
（3）振荡闭锁部分：在电力系统发生振荡时，距离保护的测量元件有可能误动作，振荡 闭锁元件的作用
就是正确区分振荡和故障。
（4）电压回路断线部分：电压回路断线时，将会 造成保护测量电压的消失，从而可能使距离保护的测量
部分出现误判断。
（5）配合逻辑部分 ：用来实现距离保护各个部分之间的逻辑配合以及三段式保护中各段之间的时限配合。
（6）出口部分：包括跳闸出口和信号出口，在保护动作时接通跳闸回路并发出相应的信号。
3.8为什么阻抗继电器的动作特性必须是一个区域
答：阻抗继电器在实际情况下，由于互感 器误差、故障点过度电阻等因素影响，继电器实际测量到的Zm

一般并不能严格地落在与
Z
set
同向的直线上，而是落在该直线附近的一个区域中。为保证区内故障情况下阻抗继电器都能可靠动作，在阻抗复平面上，其动作的范围应该是一个包括
Z
set对应线段在内，但在
Z
set
的方向上不超过
Z
set
的区域，如圆形区域、四边形区域、苹果形区域、橄榄形区域等。
(a) （b） （c）
图3-2 常见阻抗继电器的动作特性
（a） 偏移圆阻抗特性；（b） 方向圆阻抗特性；（c） 全阻抗圆特性；
3.10什么是阻抗继电器的最大灵敏角为什么通常选定线路阻抗角为最大灵敏角
答：当测量 阻抗Zm的阻抗角与正向整定阻抗Zset1的阻抗角相等时，阻抗继电器的动作阻抗最大，正好
等于Z set1,即Zop=Zset1,此时继电器最为灵敏，所以Zset1的阻抗角又称为最灵敏角。
选定线路阻抗角为最大灵敏角，是为了保证在线路发生金属性短路的情况下，阻抗继电器动作最灵
敏。
★3.13 特性经过原点的方向阻抗继电器有什么优点和缺点
答：特性经过原点的方向继 电器的优点是阻抗元件本身具有方向性，只在正向区内故障时动作，反方向
短路时不会动作。其主要缺点 是动作特性经过坐标原点，在正向出口或反向出口短路时，测量阻抗
Z
m
的
阻 抗值都很小，都会落在坐标原点附近，正好处于阻抗元件临界动作的边沿上，有可能出现正向出口短
路时 拒动或反向出口短路时误动的情况。
3.17什么是最小精确工作电流和最小精确工作电压测量电流或 电压小于最小精工电流或电压时会出现什
么问题
答：通常情况下，在阻抗继电器的最灵敏角方 向上，继电器的动作阻抗就等于其整定阻抗，即Zop=Zset。
但是当测量电流较小时，由于测量误 差、计算误差、认为设定动作门槛等因素的影响，会使继电器的动
作阻抗变小，使动作阻抗降为0.9Z set对应的测量电流，称为最小精确工作电流，用 表示。
最小精工电流与整定阻抗值的乘积，称为阻抗继电器的最小精工电压，常用表示。
附加题：1）、距离保护的振荡闭锁措施应满足什么要求
(1)
系统发生全相或者非全相振荡时，保护装置不应该误动作跳闸；
(2)
振荡过程中，被保护线路发生不对称故障，应有选择性地跳闸动作；
(3)
全相振荡中发生三相故障时，应该可靠动作跳闸，并允许带短延时。
2）、振荡与短路的区分是什么
(1)振荡时，三相完全对称，没有负序和零序分量出现；短 路时，总要长时或瞬间出现负序或零序分量；
(2)振荡时，电气量呈周期性变化，变化速度和系统功 角的变化速度一致，比较慢；短路前往后其值突然
变化，速度快，短路后短路电流、各点的残余电压和测 量阻抗在不计衰减时是不变的；
(3)振荡时，动作和返回一次；短路时，一直动作或一直不动作。
第四章 输电线路纵联保护
4.1纵联保护依据的最基本原理是什么
答：纵联保护 的基本原理是通过通信设施将两侧的保护装置联系起来，使每一侧的保护装置不仅反应其
安装点的电气量 ，而且反应线路对侧另一保护安装处的电气量。通过对线路两侧电气量的比较和判断，
可以快速、可靠地 区分本线路内部任意点的短路与外部短路，达到有选择、快速切除全线路短路的目的。
★4.5通道传输的信号种类、通道的工作方式有哪些
答：信号种类有三类：闭锁信号、允许信号和跳闸信号；
工作方式有三种：正常无高频电流方式、正常有高频电流方式和移频方式。
4.9闭锁式纵联保护为什么需要高、低定值的两个启动元件
答：采用两个灵敏度不同的启动 元件，灵敏度高的启动发信机发闭锁信号，灵敏度低的启动跳闸回路，
以保证在外部故障时，远离故障点 侧启动元件开放跳闸时，近故障点侧启动元件肯定能起发信机发闭锁
信号。
第五章 自动重合闸
★5.1在超高压电网中，重合闸有何优、缺点
答：优点：(1)瞬时性故障可 迅速恢复供电，提高供电的可靠性；(2)提高并列运行稳定性、线路输送容
量；(3)纠正断路器偷跳 、保护误动、人为误碰引起的误跳闸。
缺点：在重合到永久性故障后，使系统再次遭受故障电流的冲击；断路器工作情况更加恶劣。
5.2何为瞬时性故障，何谓永久性故障

答：当故障发生并切除故障后，经过 一定延时故障点绝缘强度恢复、故障点消失，若把断开的线路断路
器再合上就能够恢复正常的供电，则称 这类故障是瞬时性故障。
如果故障不能自动消失，延时后故障点依然存在，则称这类故障是永久性故障。
5.11对选相元件的基本要求是什么常用选相原理有哪些
答：要求：(1)选择性：直跳故障相；(2)末端短路时的灵敏性。
原理：(1)电流选相：电源端、短路电流比较大一侧；
(2)低电压选相：小电源侧，单侧电源受电端；
(3)阻抗选相：更高的选择性和灵敏性，复杂网络；
(4)相电流差突变量选相。
5.12什么是重合闸前加速保护有何优、缺点
答：所谓前加速就是当线路第一次故障时，靠 近电源端保护无选择性动作，然后进行重合。如果重合于
永久性故障上，则在断路器合闸后，再有选择性 的切除故障。
优点：(1)能够快速地切除瞬时性故障；
(2)提高重合闸的成功率；
(3)保证厂用电和重要用户的电能质量；
(4)使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。
缺点：(1)装ARC的QF动作次数多，工作条件恶劣；
(2)永久性故障切除时间可能较长；
(3)若自动重合闸或3QF拒动，停电范围扩大。
5.13什么是重合闸后加速保护有何优、缺点
答：所谓后加速就是当线路第一次故障时，保 护有选择性的动作，然后进行重合。如果重合于永久性故
障上，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时 切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。
优点：(1)第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围；
(2)保证永久性故障能瞬时切除，并仍然有选择性；
(3)和前加速保护相比，使用时不受网络结构和负荷条件的限制，有利而无害。
缺点：(1)每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比较为复杂；
(2)第一次切除故障可能带有延时。
第六章 电力变压器保护
6.1变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态它们与线路相比有何异同
答：（1）变压器 故障可以分为油箱外和油箱内两种故障，油箱外的故障主要是套管和引出线上发生相间
短路和接地短路。 油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。
（2）变压器的不正常工作状态：
①由于外部短路引起的过电流；
②负荷长时间超过额定容量引起的过负荷；
③油箱漏油造成的油面降低；
④由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁。
（3）油箱外故障与线路的故障基本相同，都 包括单相接地故障、两相接地故障、两相不接地故障和
三相故障几种形式，故障时也都会出现电压降低、 电流增大等现象。油箱内故障要比线路故障复杂，除
了包括相间故障和接地故障外，还包括匝间故障、铁 芯故障等，电气量变化的特点也较为复杂。
6.3关于变压器纵差保护中的不平衡电流与差动电流，减小不平衡电流措施有哪几种
答：(1)计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流的补偿；
(2)减少因电流互感器性能不同引起的稳态不平衡电流；
(3)减少电流互感器的暂态不平衡电流。
★6.11励磁涌流是怎样产生的与哪些因素有关
答：当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压器铁芯中的磁通急剧增大，使变压< br>器铁芯瞬时饱和，出现数值很大的暂态励磁电流，这种电流称为励磁涌流。
与变压器的额定电容和铁芯饱和程度有关。
补充题：
★一、不平衡电流产生，引起因素有什么哪些
答：（1）变压器两侧绕组接线方式不同；
（2）变压器、电流互感器的计算变比与实际变比不同；

（3）变压器带负荷调节分接头；
（4）电流互感器传变误差的影响；
（5）变压器励磁电流产生的不平衡电流；
（6）变压器励磁涌流。
二、变压器常见保护：瓦斯（发信号）、纵联保护（跳闸）
第七章 发电机保护
7.1简述发电机保护的配置，故障类型。
答：发电机保护配置：
a、纵联差动保护，反应发电机定子绕组及引出线相间短路；
b、定子绕组匝间短路保护；
c、定子单相接地保护（接地电流超过允许值时）；
d、负序过电流保护；
e、对称过负荷保护；
f、励磁回路一点或二点接地保护；
g、失磁保护；
h、失步保护；
I、转子过负荷保护；
j、逆功率保护；
k、定子绕组过电压保护；
L、发电机过励磁保护。
故障类型：
a、发电机定子绕组相间短路；
b、发电机定子绕组匝间短路；
c、发电机定子绕组单相接地短路；
d、发电机转子励磁回路一点或两点接地；
e、失磁（低励）故障。