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继电保护基础知识
继电保护基础知识
4.1名词解释
1）正弦交流电：
随时间按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。
2）交流电的有效值：
在阻值相等的两个电路中，分别通入直流电流I和交流电流i，如果在一
个交流周期的时间内这两个电流所产生的热量相同，则交流电流i的有效值就等于这个直流电流I
的大小。
3）无功功率：
是衡量电源和负载中电抗元件能量交换规模的物理量。
在数值上等于瞬时功率的
最大值。
4）标幺值：
就是各物理量对基准值的相对数值，无单位。
其表示式为：
标幺值=有名值/基准值。
5）失磁：
失磁是指发电机运转中，由于励磁回路某些故障引起的励磁电流的中断。
6）电力系统安全自动装置：
在电力网中发生故障或出现异常运行时，为确保电网安全与稳定运
行，起到控制作用的自动装置。
7）异常运行保护：
反应被保护线路和设备异常运行状态的保护。
如过负荷、过励磁、振荡解列
等。
8）重复接地：
将零线上的一点或多点与大地进行再一次的连接叫重复接地。
9）瞬时功率：
电路在任一时刻吸收和消耗的功率称为瞬时功率。
10）视在功率：
在具有阻抗的交流电路中，电压的有效值与电流的有效值的乘积称为视在功率，
用S表示。
11）稳态：
若电路在直流或周期性电源作用下，所产生的各支路电压和电流都是直流或按同样
规律做周期性变化时，则电路的这种工作状态称为稳定状态，简称稳态。
12）过渡过程：
当电路的结构或元件的参数发生改变时，电路的工作状态将随之发生改变，这
种改变一般不是瞬时完成的，而是要经历一个过程，这个过程就叫过渡过程。
13）开关量：
所谓开关量，就是触点状态（接通或断开）或是逻辑电平的高低等。
14）系统的最大运行方式：
是电力系统在该方式下运行时，具有较小的短路阻抗值，发生短路
后产生的短路电流最大的一种运行方式。
一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的
开关电器设备的稳定性。
15）数制：
是按某种进位规则进行计数的计数体制，称为进位计数值，简称数制。
16）大接地电流系统：
中性点直接接地系统（包括经小阻抗接地系统）发生单相接地故障时，
接地短路电流很大，所以这种系统称为大接地电流系统。
17）电力系统的静态频率特性：
稳定运行情况下，系统有功功率总负荷与频率的关系曲线。
18）采样：
微机保护中，CPU通过数模转换器获得输入的电压、电流等模拟量的过程称为采样。
19）电力系统的振荡：
并列运行的两个系统或发电厂失去同步的现象称为振荡。
20）波阻抗：
电磁波沿线路单方向传播时，行波电压与行波电流绝对值之比称为波阻抗。
4.2判断题
1）只要电源是正弦波，则电路中各部分的电流和电压势必是正弦波。
（×）
2）纯电阻电路中，各部分电流与电压的波形是相同的。
（√）
3）在线性电路中，如果电源电压是方波，则电路中各个部分的电流及电压也是方波。
（×）
4）动态稳定是指电力系统受到小的扰动（如负荷和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来
运行状态的能力。
（×）
5）暂态稳定是电力系统受到小的扰动后，能自动的恢复到原来运行状态的能力。
（×）
6）电力系统有功出力不足时，不只影响系统的频率，对系统电压的影响更大。
（×）
7）电力变压器不管其接线方式如何，其正、负、零序阻抗均相等。
（×）
8）220kV系统时间常数较大，500kV系统的时间常数较小，导致短路电流非周期分量的衰减较
快。
（×）
9）微机保护的程序存储器在12.5V～21V电压下固化，5V电压下运行。
（√）
10）无论线路末端断路器是否合入，始端电压必定高于末端电压。
（×）
11）空载长线路充电时，末端电压会升高。
这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电
压降。
（√）
12）长距离输电线路为了补偿线路分布电容的影响，防止过电压，需装设并联电抗补偿装置。
（√）
13）由母线向线路送出有功100MW，无功100MW。
电压超前电流的角度是45°。
（√）
14）输电线路采用串联电容补偿，可以增加输送功率、改善系统稳定及电压水平。
（√）
15）在电力系统中，负荷吸取的有功功率与系统频率的变化有关，系统频率升高时，负荷吸取
的有功功率随着增高，频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降。
（√）
16）电力系统正常运行和三相短路时，三相是对称的，即各相电动势是对称的正序系统，发电
机、变压器、线路及负载的每相阻抗都是相等的。
（√）
17）自耦变压器的标准容量大于通过容量。
（×）
18）我国66kV及以下电压等级的电网中，中性点采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方
式。
这种系统被称为小接地电流系统。
（√）
19）500kV设备不停电时的安全距离是4.0米。
（×）
20）差动保护最小动作电流必须“躲过区外故障时可能产生的最大不平衡电流”。
（×）
21）在我国，系统零序电抗X0与正序电抗Xl的比值是大接地电流系统与小接地电流系统的划
分标准。
（√）
22）电流互感器二次回路采用多点接地，易造成保护不正确动作。
（√）
23）中性点经消弧线圈接地系统采用过补偿方式时，由于接地点的电流是感性的，熄弧后故障
相电压恢复速度加快。
（×）
24）耦合电容器对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发信机。
（√）
25）中性点非直接接地系统（如35kV电网，各种发电机）当中性点经消弧线圈接地时应采用
过补偿方式。
（√）
26）中性点经消弧线圈接地系统普遍采用全补偿运行方式，即补偿后电感电流等于电容电流。
（×）
27）中性点经消弧线圈接地系统，不采用欠补偿和全补偿的方式，主要是为了避免造成并联谐
振和铁磁共振引起过电压。
（×）
28）小接地电流系统，当频率降低时，过补偿和欠补偿都会引起中性点过电压。
（×）
29）在小接地电流系统中，零序电流保护动作时，除有特殊要求（如单相接地对人身和设备的
安全有危险的地方）者外，一般动作于信号。
（√）
30）一般微机保护的“信号复归”按钮和装置的“复位”键的作用是相同的。
（×）
31）电力系统的不对称故障有三种单相接地，三种两相短路接地，三种两相短路和断线，系统
振荡。
（×）
32）系统振荡时，变电站现场观察到表计每秒摆动两次，系统的振荡周期应该是0.5s。
（√）
33）某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动，由此可以断定电厂与系统之间发生了振荡。
（×）
34）发电机定子绕组和变压器绕组的匝间短路，它们的纵差（传统）保护均不能反应。
（×）
35）振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。
（√）
36）发生不对称短路时，负序电压和零序电压是越靠近故障点数值越大。
（√）
37）振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而变化；而短路时，电流
与电压之间的相位角是基本不变的。
（√）
38）动作时间大于振荡周期的距离保护亦应经振荡闭锁控制。
（×）
39）220kV线路保护宜采用远后备方式，110kV线路保护宜采用近后备方式。
（×）
40）无时限电流速断保护是一种全线速动的保护。
（×）
41）全相振荡是没有零序电流的。
非全相振荡是有零序电流的，但这一零序电流不可能大于此
时再发生接地故障时故障分量中的零序电流。
（×）
42）电力系统对继电保护最基本的要求是它的可靠性、选择性、快速性和灵敏性。
（√）
43）快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。
（×）
44）电力系统继电保护的基本任务是当被保护元件发生故障时，能迅速准确地给距该元件最近
的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开。
（×）
45）继电保护动作速度愈快愈好，灵敏度愈高愈好。
（×）
46）继电保护装置的电磁兼容性是指它具有一定的耐受电磁干扰的能力，对周围电子设备产生
较小的干扰。
（√）47）静止元件（如线路和变压器）的负序和正序阻抗是相等的，零序阻抗则不同于正序或负序
阻抗；旋转元件（如发电机和电动机）的正序、负序和零序阻抗三者互不相等。
（√）
48）当电压互感器二次星形侧发生接地短路时，在熔断器或自动开关未断开以前，电压回路断
线闭锁装置不动作。
（×）
49）发生各种不同类型短路时，电压对称分量的变化规律是，三相短路时，母线上正序电压下
降得最厉害，单相短路时正序电压下降最少。
（√）
50）正序电压是越靠近故障点数值越小，负序电压和零序电压是越靠近故障点数值越大。
（√）
51）瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，差动保护却不能，因此差动保护不能代替瓦斯
保护。
（√）
52）当线路出现不对称断相时，因为没有发生接地故障，所以线路没零序电流。
（×）
53）发电机定子绕组单相接地后，只要接地电流不超过5A，可以继续运行四个小时。
（×）
54）中性点直接接地系统，单相接地故障时，两个非故障相的故障电流一定为零。
（×）
55）在大接地电流系统中，线路发生单相接地短路时，母线上电压互感器开口三角形的电压就
是母线的零序电压3U0。
（√）
56）保护安装点的零序电压，等于故障点的零序电压减去由故障点至保护安装点的零序电压降，
因此，保护安装点距离故障点越近，零序电压越高。
（√）
57）发生金属性接地故障时，保护安装点距故障点越近，零序电压越高。
（√）
58）发生金属性相间短路时，保护安装点距离故障点越近，负序电压越高。
（√）
59）三相短路电流大于单相接地故障电流。
（×）
60）同一故障地点、同一运行方式下，三相短路电流不一定大于单相短路电流。
（√）
61）在某些情况下，大接地电流系统中同一点发生三相金属性短路故障时的短路电流可能不如
发生两相金属性接地短路故障时的短路电流大，也可能小于发生单相金属性接地短路故障时的短路
电流。
（√）
62）在大接地电流系统中，两相短路对系统的危害比三相短路大，在某些情况下，单相接地短
路电流比三相短路电流还要大。
（×）
63）在大接地电流系统中，如果正序阻抗与负序阻抗相等，则单相接地故障电流大于三相短路
电流的条件是：
故障点零序综合阻抗小于正序综合阻抗。
（√）
64）继电保护的选择性是指在对系统影响可能最大的处所，实现断路器的控制操作，以终止故
障或系统事故的发展。
（×）
65）线路上发生单相接地故障时，短路电流中存在着正、负、零序分量，其中只有正序分量才
受线路两端电动势角差的影响。
（√）
66）大接地电流系统中发生接地短路时，在复合序网的零序序网图中没有出现发电机的零序阻
抗，这是由于发电机的零序阻抗很小可忽略。
（×）
67）发电机过流保护的电流继电器，接在发电机中性点侧三相星形接线的TA上。
（√）68）大接地电流系统的接地故障零序电流分布，与一次系统的发电机开、停机有关。
（×）
69）汽轮发电机完全失磁后，有功功率基本不变，吸收无功功率，定子电流下降。
（×）
70）三相重合闸启动回路中的同期继电器常闭触点要串接检定线路有电压的常开触点。
（√）
71）大接地电流系统单相接地故障时，故障点零序电流的大小只与系统中零序网络有关，与运
行方式大小无关。
（×）
72）在电力系统运行方式变化时，如果中性点接地的变压器数目不变，则系统零序阻抗和零序
等效网络就是不变的。
（×）
73）全阻抗继电器的动作特性反映在阻抗平面上的阻抗圆的半径，它代表全阻抗继电器的整定
阻抗。
（√）
74）零序电流与零序电压可以同极性接入微机保护装置。
（√）
75）流过保护的零序电流的大小仅决定于零序序网图中参数，而与电源的正负序阻抗无关。
（×）
76）系统零序电流的分布与电源点的分布有关，与中性点接地的多少及位置无关。
（×）
77）在大接地电流系统中发生接地短路时，保护安装点的零序电压与零序电流之间的相位角决
定于该点正方向到零序网络中性点之间的零序阻抗角。
（×）
78）变电站发生接地故障时，故障零序电流与母线零序电压之间的相位差大小主要取决于变电
站内中性点接地的变压器的零序阻抗角。
（√）
79）变电站发生接地故障时，故障零序电流与母线零序电压之间的相位差大小主要取决于接地
点弧光电阻的大小。
（×）
80）被保护线路上任一点发生a、b两相金属性短路时，母线上电压Uab将等于零。
（×）
81）大接地电流系统发生接地故障时，故障线路零序电流和零序电压的相位关系与相关支路的
零序阻抗角以及故障点有无过渡电阻有关。
（×）
82）在大接地电流系统中，增加中性点接地变压器台数，在发生接地故障时，零序电流将变小。
（×）
83）220kV终端变电站主变压器的中性点，不论其接地与否不会对其电源进线的接地短路电流
值有影响。
（×）
84）过电流保护在系统运行方式变小时，保护范围也将缩小。
（√）
85）在220kV线路发生接地故障时，故障点的零序电压最高，而220kV变压器中性点的零序电
压最低。
（√）
86）在系统发生接地故障时，相间电压中会出现零序电压分量。
（×）
87）线路发生单相接地故障，其保护安装处的正序、负序电流，大小相等，相序相反。
（×）
88）线路发生正方向接地故障时，零序电压滞后零序电流，线路发生反方向接地故障时，零序
电压超前零序电流。
（√）
89）小接地电流系统发生单相接地故障时，非故障线路的零序电流落后零序电压90°；故障线路
的零序电流超前零序电压90°。
（×）
90）在小接地电流系统线路发生单相接地时，非故障线路的零序电流超前零序电压90°，故障线
路的零序电流滞后零序电压90°。
（√）
91）在中性点不接地系统中，如果忽略电容电流，发生单相接地时，系统一定不会有零序电流。
（√）
92）电力系统振荡时，电流速断、零序电流速断保护有可能发生误动作。
（×）
93）大接地电流系统单相接地时，故障点的正、负、零序电流一定相等，各支路中的正、负、
零序电流可不相等。
（√）
94）中性点不接地电网或经消弧线圈接地的电网，发生单相接地时，不考虑容性电流时可以认
为电网各处零序电压相等。
（√）
95）发电机与系统并列时，频率的差值越大，冲击电流的振荡周期越短，经历冲击电流的时间
越长。
（√）
96）在完全相同的运行方式下，线路发生金属性接地故障时，故障点距保护安装处越近，保护
感受到的零序电压越高。
（√）
97）大接地电流系统中的空充线路发生a相接地短路时，b相和c相的零序电流为零。
（×）
98）在小接地电流系统中，线路上发生金属性单相接地时故障相电压为零，两非故障相电压升
高
倍，中性点电压变为相电压。
三个线电压的大小和相位与接地前相比都发生了变化。
（×）
99）小接地电流系统中，当a相经过渡电阻发生接地故障后，各相间电压发生变化。
（×）
100）在小接地电流系统中发生单相接地故障时，其相间电压基本不变。
（√）
101在大接地电流系统中，在故障线路上的零序功率是由母线流向线路。
（×）
102）固定连接式母线完全差动保护，要求任一母线故障时，只切除接于该母线的元件，另一母
线可以继续运行。
（√）
103）大型发电机组采用的负序电流保护大多是定时限部分作用于跳闸，反时限部分作用于信号。
（×）
104）零序电流和零序电压一定是三次谐波。
（×）
105）三次谐波的电气量一定是零序分量。
（√）
106）只要电流中存在非周期分量，一定会存在负序和零序电流。
（×）
107）由于互感的作用，平行双回线外部发生接地故障时，该双回线中流过的零序电流要比无互
感时小。
（√）
108）大接地电流系统线路断相不接地，所以没有零序电流。
（×）
109）只要出现非全相运行状态，一定会出现负序电流和零序电流。
（×）
110）高频保护通道余量小于8.686dB时，高频保护应该退出。
（√）
111）当线路非全相运行时，因为没有发生接地故障，所以线路没有零序电流。
（×）
112）在系统的振荡过程中，系统电压的最高点叫振荡中心，它位于系统综合阻抗的1/2处。
（×）
113）线路出现断相，当断相点纵向零序阻抗大于纵向正序阻抗时，单相断相零序电流小于负序电流。
（√）
114）中性点不接地系统中，单相接地故障时，故障线路上的容性无功功率的方向为由母线流向
故障点。
（×）
115）如果变压器中性点直接接地，且在中性点接地线有电流，该电流一定是三倍零序电流。
（√）
116）在大接地电流系统中，线路的相间电流速断保护比零序速断保护的范围大得多，这是因为
线路的正序阻抗值比零序阻抗值小得多。
（×）
117）零序电流保护能反应各种不对称故障，但不反应三相对称故障。
（×）
118）比较两个电气量关系构成的继电器，可归纳为电气量的幅值比较和相位比较两类。
（√）
119）零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。
（√）
120）在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性短路接地时，零序方向电流保护中的方向
元件将因零序电压为零而拒动。
（×）
121）相间距离继电器能够正确测量三相短路故障、两相短路接地、两相短路、单相接地故障的
距离。
（×）
122）电网频率变化对方向阻抗继电器动作特性没有影响，不可能导致保护区变化或在正、反向
出口短路故障时失去方向性。
（×）
123）阻抗继电器的整定范围超出本线路，由于对侧母线上电源的助增作用，使得感受阻抗变小，
造成超越。
（×）
124）由于助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗增大，保护范围缩小。
（√）
125）过渡电阻对距离继电器工作的影响，只会使保护区缩短。
（×）
126）用隔离开关可以拉、合无故障的电压互感器或避雷器。
（√）
127）母线完全差动保护中，若所连接的的各元件电流互感器变比不能相同时，可不采用补偿变
流器进行补偿。
（×）
128）方向元件改用正序电压作为极化电压后，比起90°接线的方向元件来，主要优点是消除了
电压死区。
（×）
129）在系统发生振荡情况下，同样的整定值，全阻抗继电器受振荡的影响最大，而椭圆继电器
所受的影响最小。
（√）
130）方向阻抗继电器切换成方向继电器后，其最大灵敏角不变。
（√）
131）系统运行方式越大，保护装置的动作灵敏度越高。
（×）
132）发电机负序反时限保护是防止发电机转子负序烧伤的唯一主保护，所以该保护的电流动作
值和时限与系统后备保护无关。
（√）
133）过电流保护在系统运行方式变小时，保护范围将变大。
（×）
134）变压器差动保护配置二次谐波制动用于避免变压器差动保护在区外故障由于TA饱和误动。
（×）
135）DL型电流继电器的整定值，在弹簧力距不变的情况下，两线圈并联时比串联时大一倍，这是因为并联时流入线圈中的电流比串联时大一倍。
（×）
136）电磁型继电器，如电磁力矩大于弹簧力矩，则继电器动作，如电磁力矩小于弹簧力矩，则
继电器返回。
（×）
137）通常采用施加单相电压来模拟两相短路的方法来整定负序电压继电器的动作电压。
例如，
将继电器的b、c两端短接后对a端子施加单相电压U，若负序继电器动作电压整定为3V（相），则
应将U升至9V时，才能使继电器刚好动作。
（√）
138）微机保护“看门狗”（Watchdog）的作用是：
当微机保护的直流电源消失时，快速地将备
用电源投入，以保证微机保护正常运行。
（×）
139）微机继电保护装置在运行中需要改变已固化好的定值时，应由继电保护人员按规定的方法
改变定值，此时必须停用继电保护装置，但应立即打印（显示）出新定值，并与主管调度核对定值。
（×）
140）检查微机保护回路及整定值的正确性时应采用打印定值和键盘传动相结合的方法。
（×）
141）微机保护每周波采样12点，则采样率为600Hz。
（√）
142）共模电压是指在某一给定地点所测得在同一网络中两导线间的电压。
（×）
143）输电线路的正序电容大于零序电容。
（√）
144）零序电流保护逐级配合是指零序电流定值的灵敏度和时间都要相互配合。
（√）
145）接地距离保护不仅能反应单相接地故障，而且也能反应两相接地故障。
（√）
146）零序电流保护不反应电网正常负荷、振荡和相间短路。
（√）
147）线路断路器合闸后正常运行（包括空充线路）时，突变量保护也能作为阶段式后备保护。
（×）
148）零序电流保护可以作为所有类型故障的后备保护。
（×）
149）当线路出现非全相运行时，由于没有发生接地故障，所以零序保护不会发生误动。
（×）
150）线路断路器合闸后正常运行（包括空充线路）时，突变量保护能作为快速主保护。
（√）
4.3选择题
1）纯电感、电容并联回路发生谐振时，其并联回路的视在阻抗等于（a）。
a．无穷大；b．零；c．谐振回路中的电抗。
2）某三角形网络LMN．其支路阻抗（ZLM，ZMN，ZLN）均为Z，变换为星形网络LMN-0，其
支路阻抗（ZL0，ZM0、ZN0）均为（b）。
a．3Z；b．Z/3；c．Z。
3）一组对称相量α、β、γ按顺时针方向排列，彼此相差120°，称为（a）分量
a．正序；b．负序；c．零序。
4）过电流保护的星形连接中通过继电器的电流是电流互感器的（a）。
a．二次侧电流；b．二次差电流；c．负载电流；d．过负荷电流。
5）对称分量法所用的运算因子α用指数形式表示为：
（a）。
a．ej120°；b．e-j120°；c．ej240°。
6）把三相不对称相量分解为正序、负序及零序三组对称分量时，其中正序分量a1为（b）。
a．1/3（a+α2b+αc）；b．1/3（a+αb+α2c）；c．1/3（a+b+c）。
7）按照《反措要点》的要求，直流电压在110V及以上的中间继电器，并联在线圈上的消弧二
极管的反向击穿电压不宜低于（b）。
a．800V；b．1000V；c．1200V。
8）我国防止距离保护因电压互感器二次失压误动作的有效措施是（c）。
a．电流启动；b．电压断线闭锁；c．电流启动和电压断线闭锁保护并延时发信号。
9）继电保护是以常见运行方式为主来进行整定计算和灵敏度校核的。
所谓常见运行方式是指（b）。
a．正常运行方式下，任意一回线路检修；b．正常运行方式下，与被保护设备相邻近的一回线
路或一个元件检修；c．正常运行方式下，与被保护设备相邻近的一回线路检修并有另一回线路故障
被切除。
10）我国电力系统中性点接地方式主要有（b）三种。
a．直接接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式；b．直接接地方式、经消弧线
圈接地方式和不接地方式；c．直接接地方式、不接地方式和经大电抗器接地方式。
11）发电机定时限励磁回路过负荷保护，作用对象（b）。
a．全停；b．发信号;c．解列灭磁。
12）我国220kV及以上系统的中性点均采用（a）。
a．直接接地方式；b．经消弧线圈接地方式；c．经大电抗器接地方式。
13）我国110kV及以上系统的中性点均采用（a）。
a．直接接地方式；b．经消弧线圈接地方式；c．经大电抗器接地方式。
14）小电流配电系统的中性点经消弧线圈接地，普
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