1、继电保护知识问答集粹继电保护知识问答集粹1、三相重合闸起动回路中的同期继电器常闭触点回路中，为什么要串接检线路有电压常开触点?答：三相检同期重合闸起动回路中串联KV常开触点，目的是为了保证线路上确有电压才进行检同期重合，另外在正常情况下，由于某种原因在检无压重合方式下，因为断路器自动脱落，线路有电压无法进行重合，此时，如果串有KV常开触点的检同期起动回路与检无压起动回路并联工作，就可以*检同期起动回路纠正这一误跳闸。2、继电保护装置中的作为电流线性变换成电压 的电流互感器和电抗变压器，其主要区别有哪些?前者如何使 I1与U2：同相?后者如何使I1与U2达到所需要的相位?答：主要区别在铁芯结构上
2、，TA无气隙，而DKB有气隙，开路励磁阻抗TA大而DKB小；在一次电流和二次电压相位上，TA同相，DKB一次电流落后二次电压90；TA二 次电压取自负荷电阻R上的压降，为达到同相可并适当的电容，DKB可在二次线圈上并联可变电阻，*改变电阻获得所需的相位。3、发电机励磁回路为什么要装设一点接地和两点接地保护?答：发电机励磁回路一点接地，虽不会形成故障电流通路，从而不会给发电机造成直接危害，但要考虑第二点接地的可能性，所以由一点接地保护发出信号，以便加强检查、监视。当发电机励磁回路发生两点接地故障时：由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤发电机转子本体；破坏发电机气隙外伤的对称性，引起发电机的剧烈振
3、动；使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。所在在一点接地后要投入两点接地保护，以便发生两点接地时经延时动作停机。 4、发电机的失磁保护为什么要加装负序电压闭锁装置?答：在电压互感器一相断线或两相断线及系统非对称性故障时，发电机的失磁保护可能要动作。为了防止失磁保护在以上情况下误动，加装负序电压闭锁装置，使发电机失磁保护在发电机真正失磁时，反映失磁的继电器动作，而负序电压闭锁继电器不动作。5、由A、C相电流互感器差接线构成的保护，当被保护线路发生各种相间短路故障时，以三相短路为基准，其相对灵敏度各如何?答：因为三相短路时流经继电器的电流Ik=3I（3），AC两相短路时流经继电器的电流为I
4、k=2I（2）=2（32I（3）。BC两相短路时流经继电器的电流为Ik= I（2）= I（3）。AB两相短路时流经继电器的电流为 Ik= I（2）= I（3）。所以，以三相短路时的灵敏度KS= 1为基准，则AC相短路时KS= 1，AB、BC相短路时KS=1/2。6、为什么高压电网中要安装母线保护装置?答：母线上发生短路故障的机率虽然比输电线路少，但母线是多元件的汇合点，母线故障如不快速切除，会使事故扩大，甚至破坏系统稳定，危及整个系统的安全运行，后果十分严重。在双母线系统中，若能有选择性的快速切除故障母线，保证健全母线继续运行，具有重要意义。因此，在高压电网中要求普遍装设母线保护装置。7、什么
5、叫电抗变压器?电抗变压器为什么带气隙?答：电抗变压器是一个一次绕组接于电流源(即输入电源)，二次绕组接近开路状态的变压器(即输出电压)，其电抗值(称为转移阻抗)即为励磁电抗。因为要求它的励磁电抗Ze要小，并有较好的线性特性，所以磁路中要有间隙。电抗变压器的励磁阻抗Ze基本上是电抗性的，故U2超前一次电流I1，近90。8、准同期并列的条件有哪些?条件不满足将产生哪些影响?答：准同期并列的条件是待并发电机的电压和系统的电压大小相等、相位相同且频率相等。上述条件不被满足时进行并列，会引起冲击电流。电压的差值越大，冲击电流就越大；频率的差值越大，冲击电流的周期越短。而冲击电流对发电机和电力系统都是不利
6、的。9、何谓方向阻抗继电器的最大灵敏角?为什么要调整其最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角?答：方向阻抗继电器的最大动作阻抗(幅值)的阻抗角，称为它的最大灵敏角s被保护线路发生相间短路时，短路电流与继电器安装处电压间的夹角等于线路的阻抗角L，线路短路时，方向阻抗继电器测量阻抗的阻抗角m，等于线路的阻抗角L，为了使继电器工作在最灵敏状态下，故要求继电器的最大灵敏角S。等于被保护线路的阻抗角L。10、什么叫电压互感器反充电?对保护装置有什么影响?答：通过电压互感器二次侧向不带电的母线充电称为反充电。如220kV电压互感器，变比为2200，停电的一次母线即使未接地，其阻抗(包括母线电容及绝缘电阻)虽然较
7、大，假定为1M，但从电压互感器二次测看到的阻抗只有1000000(2200)2=02，近乎短路，故反充电电流较大(反充电电流主要决定于电缆电阻及两个电压互感器的漏抗)，将造成运行中电压互感器二次侧小开关跳开或熔断器熔断，使运行中的保护装置失去电压，可能造成保护装置的误动或拒动。11、为什么发电机要装设低电压闭锁过电流保护?为什么这种保护要使用发电机中性点处的电流互感器?答：这是为了作为发电机的差动保护或下一元件的后备保护而设置的，当出现下列两种故障时起作用：(1)当外部短路，故障元件的保护装置或断路器拒绝动作时。(2)在发电机差动保护范围内故障而差动保护拒绝动作时。为了使这套保护在发电机加压后
8、未并人母线上以前，或从母线上断开以后(电压未降)，发生内部短路时，仍能起作用，所以要选用发电机中性点处的电流互感器。 12、大容量发电机为什么要采用100定子接地保护?并说明附加直流电压的100定子绕组单相接地保护的原理。答：利用零序电流和零序电压原理构成的接地保护，对定子绕组都不能达到100的保护范围，在*近中性点附近有死区，而实际上大容量的机组，往往由于机械损伤或水内冷系统的漏水等原因，在中性点附近也有发生接地故障的可能，如果对这种故障不能及时发现，就有可能使故障扩展而造成严重损坏发电机事故。因此，在大容量的发电机上必须装设100保护区的定子接地保护。附加直流电源100定子接地保护原理如图
9、F-1所示，发电机正常运行时，电流继电器KA线圈中没有电流，保护不动作。当发电机定子绕组单相接地时，直流电压通过定子回路的接地点，加到电流继电器KA上，使KA中有电流通过而动作，并发出信号。13、为什么大容量发电机应采用负序反时限过流保护?答：负荷或系统的不对称，引起负序电流流过发电机定子绕组，并在发电机空气隙中建立负序旋转磁场，使转子感应出两倍频率的电流，引起转子发热。大型发电机由于采用了直接冷却式(水内冷和氢内冷)，使其体积增大比容量增大要小，同时，基于经济和技术上的原因，大型机组的热容量裕度一般比中小型机组小。因此，转子的负序附加发热更应该注意，总的趋势是单机容量越大，A值越小，转子承受
10、负序电流的能力越低，所以要特别强调对大型发电机的负序保护。发电机允许负序电流的持续时间关系式为A=I2t,I2越大，允许的时间越短，I2越小，允许的时间越长。由于发电机对I2的这种反时限特性，故在大型机组上应采用负序反时限过流保护。14、发电机为什么要装设负序电流保护?答：电力系统发生不对称短路或者三相不对称运行时，发电机定子绕组中就有负序电流，这个电流在发电机气隙中产生反向旋转磁场，相对于转子为两倍同步转速。因此在转子部件中出现倍频电流，该电流使得转子上电流密度很大的某些部位局部灼伤，严重时可能使护环受热松脱，使发电机造成重大损坏。另外100Hz的交变电磁力矩，将作用在转子大轴和定子机座上，
11、引起频率为100Hz的振动。为防止上述危害发电机的问题发生，必须设置负序电流保护。15、试分析发电机纵差保护与横差保护作用及保护范围如何?能否互相取代?答：纵差保护是实现发电机内部短路故障保护的最有效的保护方法，是发电机定子绕组相间短路的主保护。横差保护是反应发电机定子绕组的一相匝间短路和同一相两并联分支间的匝间短路的保护，对于绕组为星形连接且每相有两个并联引出线的发电机均需装设横差保护。在定子绕组引出线或中性点附近相间短路时，两中性点连线中的电流较小，横差保护可能不动作，出现死区可达15一20)，因此不能取代纵差保护。16、负序电流继电器，当其电抗变压器的两个一次绕组或二次绕组与中间变流器的
12、绕组相应极性接反时，会产生什么结果?怎样防止?答：负序电流继电器的电抗变压器两个一次绕组或二次绕组与中间变流器绕组的相应极性接反时，负序继电器将变为正序继电器。由此继电器构成的保护在投入运行后，尽管没有发生不对称故障，但只要负荷电流达到一定数值时，就会误动作。为保证负序电流继电器接线正确，防止出现上述情况，必须采取以下措施：(1)通三相电源检查负序电流继电器的定值。 (2)用单相电源试验时，应按照负序滤过器的原理测量其相对极性，使之合乎要求，并须用负荷电流来检验，确认接线正确无误后，才投入运行。17、为什么220kV及以上系统要装设断路器失灵保护，其作用是什么?答：220kV以上的输电线路一般
13、输送的功率大，输送距离远，为提高线路的输送能力和系统的稳定性，往往采用分相断路器和快速保护。由于断路器存在操作失灵的可能性，当线路发生故障而断路器又拒动时，将给电网带来很大威胁，故应装设断路器失灵保护装置，有选择地将失灵拒动的断路器所在(连接)母线的断路器断开，以减少设备损坏，缩小停电范围， 提高系统的安全稳定性。18、距离保护中负序起动元件为什么要改成三相输出式?答：因为三相式负序电流继电器经过三相全波整流后波纹系数小，所需滤波电容量较小，反应速度快，尤其是三相对称短路时，可充分利用短路电流中直流分量，保证装置可*动作。另外在系统振荡和不对称运行时，输出不平衡电压的直流，波纹系数小，经过微分
14、电路后执行元件电压低，从而有较高的抗振荡能力。19、对WXB-11型微机保护交流电流回路接线有什么要求?答：微机保护和其他类型保护装置不同，因为它是依照计算机程序运算来判断内外部故障及故障类型，因此它的电流回路如果IA、IB、Ic以正极性接人微机保护极性端，则3I.。也必须正极性接人微机保护零序回路极性端，不允许反极性接人，否则发生内部故障时，由于输入量和保护程序不对应，将会被判断为交流数据采集系统故障，而将保护装置闭锁，造成内部故障时保护装置拒动。20、利用负序加零序电流增量原理构成的振荡闭锁装置有何优点?答：由于负序加零序电流增量起动的振荡闭锁装置能较好地区别振荡和短路，能防止系统振荡时由
15、于负序电流滤过器的不平衡输出的增大而引起保护误动作，还能防止线路不换位、三相不平衡、有谐波分量、非全相运行等稳态不平衡时滤过器的不平衡输出。闭锁装置采取振荡不停息，闭锁不解除的设计原则，使保护不会因振荡延续时间过长而误动作。由于保护只在执行元件动作后短时投入，因此振荡时系统进行操作也不会引起保护误动作。此外这种振荡闭锁装置还具有较高的灵敏度和较快的动作速度，因此获得广泛应用。 21、什么叫高频闭锁距离保护?答：高频闭锁距离保护的基本原理是利用I2十I。增量元件作为起动元件，在故障时起动高频收发信机，发送高频闭锁信号，利用距离段或段方向阻抗继电器作为故障功率判别元件，如果内部故障，两侧距离保护段
16、或段测量元件动作，停发高频闭锁信号，瞬时跳闸切除故障。如果外部故障，正方向侧距离段或段方向阻抗继电器动作，停止发信，但反方向侧方向阻抗元件不动作，继续发信以闭锁对侧保护。这样既具有高频保护全线速动的功能，又有距离保护段作相邻后备保护的功能。它的主要缺点是高频保护和距离保护的接线互相连在一起不便于运行维护和检修。 22、试述一个继电器的两相电流差接线不能用在Y，d接线变压器的情况。答：不能用在Y，d接线的变压器。这种变压器Y侧相绕组承受相电压，侧相绕相承受线电压，故三角形侧绕组的匝数N=3Ny，其变比IyI=NyN=3，如装在Y侧，在侧产生两相短路时(ab相)，Y侧的A、C相电流均为13，所以继
17、电器不动。23、方向过流保护为什么必须采用按相起动方式？答：方向过流保护采取按相起动的接线方式，是为了躲开反方向发生两相短路时造成装置误动。例如当反方向发生BC相短路时，在线路A相方向继电器因负荷电流为正方向将动作，此时如果不按相起动，当C相电流元件动作时，将引起装置误动；采用了按相起动接线，尽管A相方向继电器动作，但A相的电流元件不动，而C相电流元件动作但C相方向继电器不动作，所以装置不会误动作。24、如何校验串联谐振滤过器的谐振频率?答：将滤过器接成如图F-3所示的接线，回路的电阻R值，应使其在滤过器的阻抗Z最小时，振荡器的输出不超过其额定容量。然后用高内阻电压表测量R上的电压。固定振荡器
18、的电压为10V，改变其频率，当电子管电压表指示最大时，对应的频率即为滤过器的谐振频率。25、电力系统有功功率不平衡会引起什么反响？怎样处理？ 答：系统有功功率过剩会引起频率升高，有功功率不足要引起频率下降。解决的办法是通过调频机组调整发电机出力，情况严重时，通过自动装置或值班人员操作切掉部分发电机组或部分负荷，使系统功率达到平衡。26、对于3U。构成的保护的测试，有什么反措要求？答：对于由3Uo构成的保护的测试，有下述反措要求：(1)不能以检查3Uo回路是否有不平衡电压的方法来确认3Uo回路良好。(2)不能单独依*六角图测试方法确证3Uo构成的方向保护的极性关系正确。(3)可以对包括电流、电压
19、互感器及其二次回路连接与方向元件等综合组成的整体进行试验，以确证整组方向保护的极性正确。(4)最根本的办法是查清电压互感器及电流互感器的极性，以及所有由互感器端子到继电保护屏的连线和屏上零序方向继电器的极性，作出综合的正确判断。27、功率方向继电器的潜动有什么危害?感应型功率方向继电器的潜动如何消除?答：功率方向继电器可能有反向和正向潜动，反向潜动会增大动作功率，正向潜动则可能使保护误动作，消除感应型功率方向继电器潜动的方法如下：(1)转动铁芯柱的位置。(2)移动电压线圈的相对位置。(3)将电压线圈与补偿线圈正极性或反极性串联。(4)稍微移动不带线圈的磁极位置。28、模拟三种两相短路试验负序电
20、流继电器的定值，为什么试验电流是负序电流定值的3倍?试用对称分量法分析之。答：把一组A、B、C三相不对称电流分解为正、负、零序对称分量，其中负序对称分量为I2=1/3（IA+a2IB+aIc），如模拟BC两相短路，则有IB=-Ic=Ik (试验电流)，IA=0其相量见图F-4所示。由图知a2IBaIc=3 Ik所以I2=1/3Ik 3=Ik/3同理可以推导出ABCA两相短路时也是I2=Ik/3，即试验电流是负序电流的3倍。29、什么是相差高频保护的闭锁角?答：如图F-5(a)所示，当k点发生穿越性故障时，在理想情况下，IM与IN 相差180，保护装置不动作。而实际上，当线路外部故障时，由于各种
21、因素的影响，IM与IN的相角差不是180，收信机收到的信号有一个间断角。根据相差高频保护的原理，当线路故障而出现间断角时，保护装置将动作。为此，应找出外部故障可能出现的最大间断角，并按此值进行闭锁，以保证当线路外部故障时保护不误动。这个最大间断角就叫相差高频保护的闭锁角。如图F-5(b>所示保护的动作区op为(180-)op(180+)，闭锁角即为。30、微机继电保护装置运行程序的管理应遵循什么规定?答：微机继电保护装置运行程序的管理应遵循以下规定：(1)各网(省)调应统一管理直接管辖范围内微机继电保护装置的程序，各网(省)调应设继电保护试验室，新的程序通过试验室的全面试验后，方允许在现
22、场投入运行。(2)一条线路两端的同一型号微机高频保护程序版本应相同。(3)微机继电保护装置的程序变更应按主管调度继电保护专业部门签发的程序通知单严格执行。31、LFP-901A型保护在非全相运行再发生故障时其阻抗继电器如何开放?其判据是什么?答：由非全相运行振荡闭锁元件开放：(1)非全相运行再发生单相故障时，以选相区不在跳开相时开放。(2)当非全相运行再发生相间故障时，测量非故障两相电流之差的工频变化量，当电流突然增大达一定幅值时开放。32、在微机继电保护装置的检验中应注意哪些问题？答：检验微机继电保护装置时，为防止损坏芯片应注意如下问题：(1)微机继电保护屏(柜)应有良好可*的接地，接地电阻
23、应符合设计规定。使用交流电源的电子仪器(如示波器、频率计等)测量电路参数时，电子仪器测量端子与电源侧应绝缘良好，仪器外壳应与保护屏(柜)在同一点接地。(2)检验中不宜用电烙铁，如必须用电烙铁，应使用专用电烙铁，并将电烙铁与保护屏(柜)在同一点接地。(3)用手接触芯片的管脚时，应有防止人身静电损坏集成电路芯片的措施。(4)只有断开直流电源后才允许插、拔插件。(5)拔芯片应用专用起拔器，插入芯片应注意芯片插入方向，插入芯片后应经第二人检验确认无误后，方可通电检验或使用。(6)测量绝缘电阻时，应拔出装有集成电路芯片的插件(光耦及电源插件除外)。33、小接地电流系统中，为什么单相接地保护在多数情况下只
24、是用来发信号，而不动作于跳闸?答：小接地电流系统中，一相接地时并不破坏系统电压的对称性，通过故障点的电流仅为系统的电容电流，或是经过消弧线圈补偿后的残流，其数值很小，对电网运行及用户的工作影响较小。为了防止再发生一点接地时形成短路故障，一般要求保护装置及时发出预告信号，以便值班人员酌情处理。34、5kV中性点不接地电网中，线路相间短路保护配置的原则是什么?答：相间短路保护配置的原则是：(1)当采用两相式电流保护时，电流互感器应装在各出线同名相上(例如A、C相)。(2)保护装置采用远后备方式。(3)如线路短路会使发电厂厂用电母线、主要电源的联络点母线或重要用户母线的电压低于额定电压的50一60时
25、，应快速切除故障。35、新安装及大修后的电力变压器，为什么在正式投入运行前要做冲击合闸试验?冲击几次?答：新安装及大修后的电力变压器在正式投入运行前一定要做冲击合闸试验。这是为了检查变压器的绝缘强度和机械强度，检验差动保护躲过励磁涌流的性能。新安装的设备应冲击5次，大修后设备应冲击三次。36、什么叫按频率自动减负荷AFL装置?其作用是什么?答：为了提高电能质量，保证重要用户供电的可*性，当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时，根据频率下降的程度，自动断开一部分不重要的用户，阻止频率下降，以便使频率迅速恢复到正常值，这种装置叫按频率自动减负荷装置，简称AFL装置。它不仅可以保证重要用户的供电，而
26、且可以避免频率下降引起的系统瓦解事故。 37、什么叫电流互感器的接线系数?接线系数有什么作用?答：通过继电器的电流与电流互感器二次电流的比值叫电流互感器的接线系数，即Kc=IkI2式中 Ik-流人继电器中的电流； 12-流人电流互感器的二次电流接线系数是继电保护整定计算中的一个重要参数，对各种电流保护测量元件动作值的计算，都要考虑接线系数。38、过电流保护的整定值为什么要考虑继电器的返回系数?而电流速断保护则不需要考虑?答：过电流保护的动作电流是按躲过最大负荷电流整定的，一般能保护相邻设备。在外部短路时，电流继电器可能起动，但在外部故障切除后(此时电流降到最大负荷电流)，必 须可*返回，否则会
27、出现误跳闸。考虑返回系数的目的，就是保证在上述情况下，保护能可*返回。 电流速断保护的动作值，是按避开预定点的最大短路电流整定的，其整定值远大于最大负荷电流，故不存在最大负荷电流下不返回的问题。再者，瞬时电流速断保护一旦起动crap跳闸，根本不存在中途返回问题，故电流速断保护不考虑返回系数。39、某些距离保护在电压互感器二次回路断相时不会立即误动作，为什么仍需装设电压回路断相闭锁装置?答：目前有些新型的或经过改装的距离保护，起动回路经负序电流元件闭锁。当发生电压互感器二次回路断相时，尽管阻抗元件会误动，但因负序电流元件不起动，保护装置不会立即引起误动作。但当电压互感器二次回路断相而又遇到穿越性
28、故障时仍会出现误动，所以还要在发生电压互感器二次回路断相时发信号，并经大于第段延时的时间起动闭锁保护。41、组成零序电流滤过器的三个电流互感器为什么要求特性一致?答：零序电流滤过器的输出电流为IK=（IA+IB+IC）/nTA=3I。1/ nTA上式中，忽略了电流互感器的励磁电流。考虑励磁电流滤过器的输出电流为IK=（IA+IB+IC）（IAe+IBe+ICe）/nTA其中IAe+IBe+ICe）/nTA 称为不平衡电流，如果三相电流互感器饱和程序不同，励磁电流不对称以及在制造中形成的某些差异，在正常运行时就会出现较大的不平衡电流。尤其是在相间故障的暂态过程中，短路电流中含有较大的非周期分量，
29、使电流互感器铁芯严重饱和，出现很大的不平衡电流。为了减小不平衡电流，必须使三个电流互感器的磁化曲线相同，并在未饱和部分工作，同时还要尽量减小其二次负荷，使三相电流互感器负载尽可能均衡。42、方向阻抗继电器中引入极化电压为什么可以防止在保护安装处正方向发生三相金属性短路时的拒动?答：方向阻抗继电器中极化回路，常用电容、电感、电阻元件串联，构成工频谐振回路。当保护安装处出口三相金属性短路时，由于电压突降为零，阻抗继电器因为无电压而可能拒动。但这时谐振回路内的电流将按50Hz频率逐渐衰减，在一定时间内，电压不致消失，以供给阻抗继电器必要的电压，保证其可*动作。 43、断路器失灵保护中电流控制元件怎样
30、整定?答：电流控制元件按最小运行方式下，本端母线故障，对端故障电流最小时应有足够的灵敏度来整定，并保证在母联断路器断开后，电流控制元件应能可*动作。电流控制元件的整定值一般应大于负荷电流，如果按灵敏度的要求整定后，不能躲过负荷电流，则应满足灵敏度的要求。44、为什么在晶体管发信机通道入口处并联一个非线性电阻R，并且在R中串入两个反极性并联的二极管?答：在通道人口处并联一个非线性电阻，是使装置不受通道干扰信号的冲击影响。由于非线性电阻的静态电容较大，单独并一个非线性电阻对高频信号有一定的旁路作用，使输出电压降低，故在非线性电阻R中串人两个反极性并联的二极管，以减少回路中的总电容，因为二极管的极间
31、总电容比非线性电阻的静态电容小得多。二极管正、反并联的目的是为了使正反方向的干扰脉冲电流都被非线性电阻所吸收I45、什么叫负荷调节效应?如果没有负荷调节效应，当出现有功功率缺额时系统会出现什么现象?答：当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。由于负荷调节效应的存在，当电力系统中因功率平衡破坏而引起频率变化时，负荷功率随之的变化起着补偿作用。如系统中因有功功率缺额而引起频率下降时，相应的负荷功率也随之减小，能补偿一些有功功率缺额，有可能使系统稳定在一个较低的频率上运行。如果没有负荷调节效应，当出现有功
32、功率缺额系统频率下降时，功率缺额无法得到补偿，就不会达到新的有功功率平衡，所以频率会一直下降，直到系统瓦解为止46、大接地电流系统中发生接地短路时，零序电流的分布与什么有关?答：零序电流的分布，只与系统的零序网络有关，与电源的数目无关。当增加或减小中性点接地的变压器台数时，系统零序网络将发生变化，从而改变零序电流的分布。当增加或减少接在母线上的发电机台数和中性点不接地变压器台数，而中性点接地变压器的台数不变时，只改变接地电流的大小，而与零序电流的分布无关。47、在具有远方起动的高频保护中为什么要设置断路器三跳停信回路?答：(1)在发生区内故障时，一侧断路器先跳闸，如果不立即停信，由于无操作电流，发信机将发生连续的高
