精品继电保护简答题十部分.docx
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精品继电保护简答题十部分
第一部分
1系统振荡时，相间短路的电流保护是否受到影响？
零序电流保护呢？
为什么？
答：
对相间短路电流保护有影响，对零序电流保护没有影响。
因为相间短路电流保护反应的是相电流，随着两侧系统电源相位角差的变化，相电流的大小也发生变化。
而对于零序电流保护，由于振荡时，三相是对称的，因此没有零序分量，所以不受影响。
2发电机差动保护的不平衡电流比变压器差动保护的不平衡电流大还是小，为什么？
答:
发电机差动保护的不平衡电流比变压器差动保护的小。
因为发电机差动处在同一电压等级，可选用同型号同变比的电流互感器，发电机调压，不会引起差动两侧电流误差增大，发电机差动保护不存在励磁涌流的影响。
3发电机励磁回路发生两点接地故障的危害？
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；破坏发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动；使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。
4在高压电网中，高频保护的作用是什么？
答：
高频保护对被保护线路上任一点各类故障均能瞬时由两侧切除，从而提高电力系统运行的稳定性和重合闸的成功率。
5何谓方向阻抗继电器的最大灵敏角，如何设置？
方向阻抗继电器动作特性圆的直径动作阻抗最大，继电器最灵敏，故称直径与R轴的夹角为方向阻抗继电器的最大灵敏角，一般设置最大灵敏角为被保护线路的阻抗角。
6为何两相两继电器接线方式被广泛应用在中性点不接地电网的相间短路保护?
答:
不完全星形接线能反应各种相间短路,且接线简单。
对中性点不接地电网，允许单相接地时继续短时运行，因此两点接地时，希望只切除1个故障点，而对于两平行线路的两点接地，当线路保护的动作时间相同时，采用不完全星形接线可以保证有2/3机会只切除一条线路。
7定时限过电流保护的整定计算中采用了哪几个计算系数？
意义何在？
答:
采用了可靠系数、自起动系数和返回系数
（1）可靠系数----保证保护的选择性而引入的一个大于1的系数；
（2）自起动系数---电动机自起动电流与额定电流的比值称为自起动系数，保证电动机自起动过程中继电器不会误动
（3）返回系数----电流继电器返回电流与动作电流之比称为返回系数，保证当外部故障切除时，非故障线路的过电流保护能可靠返回。
第二部分
1、中性点不接地电网发生单相金属性接地短路时，故障点的故障相和非故障相对地电压有何变化？
答：
故障相对地电压为零，非故障相对地电压上升为线电压。
2、整定计算，一般考虑哪两种运方？
并具体解释。
答：
在继电保护的整定计箅中，一般都要考虑电力系统的最大与最小运行方式。
最大运行方式指系统的等值阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小的运行方式是指系统等值阻抗最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
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，电容电流又非常小，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。
4写出两种影响距离保护正确动作的因素有哪些？
答:
（1）短路点存在过渡电阻，使得距离保护的测量阻抗发生变化
（2）电力系统振荡，使得阻抗继电器的测量阻抗发生周期性变化。
5、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。
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），必须可靠返回，否则会出现误跳闸。
考虑返回系数的目的，就是保证在上述情况下，保护能可靠返回。
电流速断保护的动作值，是按避开本线路末端短路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立即跳闸，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。
6、电流保护要求灵敏系数大于一定值的原因是什么？
答:
因为：
（1）实际短路电流可能较计算值小；
（2）电流互感器误差；（3）电流继电器实际动作值大于整定值。
7什么叫高频闭锁距离保护？
答：
基本原理是利用距离保护的Ⅱ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Ⅱ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Ⅱ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，兼作相邻后备保护的功能。
8变压器差动保护不平衡电流是怎样产生的？
答
（1）变压器各侧电流互感器型号不同，电流互感器实际变比与计算变比不同；
（2）变压器调压分接头改变；
（3）变压器励磁涌流；4）短路电流非周期分量使得CT铁芯饱和，增大误差。
第三部分
1高频阻波器的工作原理是什么？
答：
它是由电感和电容组成的并联谐振回路，谐振频率选用载波频率，因而对高频载波电流呈现的阻抗很大，使得高频信号被限制在被保护线路范围内不能穿越到相邻线路上，对工频电流呈现的阻抗很小，不影响工频电力的传输。
2、限时电流速断II段）保护的动作电流和动作时间是如何确定的?
答:
动作电流应与相邻线路的瞬时电流速断I段）保护相配合。
保护动作时间应比相邻线路瞬时电流速断I段）保护的动作时间长一个时限级差；若灵敏度不满足要求，动作电流可以与相邻线路的限时电流速断II段）保护相配合,但动作时间应比相邻线路限时电流速断保护II段）的动作时间长一个时限级差。
3功率方向继电器能单独作为相间短路保护吗？
为什么？
答:
不能单独作为保护，因为在正常运行情况下，位于线路送电侧的功率方向继电器，在负荷电流作用一般处于动作状态，触点闭合。
所以不能单独区分正常运行和故障，必须配合其它保护使用。
4、采用三相星形接线方式的相间短路电流保护，也可以保护单相接地短路，为什么还要采用专门的零序电流保护，试从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的保护的工作情况分别说明？
答：
相间短路的I段和II直接受系统运行方式变化的影响很大，而零序电流保护受系统运行方式变化的影响要小得多；
由于线路零序阻抗较正序阻抗大，故线路始端与末端短路时，零序电流变化显著，曲线比较陡，因此零序I段的保护范围大，比较稳定，零序II段的灵敏度也比较容易满足。
相间短路的过电流保护按照大于负荷电流整定，而零序过电流保护按照躲开不平衡电流整定，因此零序过电流保护的灵敏度高。
此外，零序过电流保护的动作时限也有可能比相间短路的短。
5利用负序电流增量比利用负序电流稳态值构成的振荡闭锁装置有哪些优点?
答：
利用负序电流增量构成的振荡闭锁装置，反应负序电流的变化量，能更可靠地躲过非全相运行时出现的稳态负序电流和负序电流滤过器的不平衡电流，使振荡闭锁装置具有更高的灵敏度和可靠性。
6为什么发电机要装设相间短路后备保护？
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未并入母线上以前，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。
第四部分
1、什么叫对称分量滤过器？
答：
对称分量滤过器是一种能从三相全电压或全电流中滤出序分量的装置。
当输入端引进三相系统的全电压或全电流时，输出端即可得到引进电气量中存在的某一个相序分量,如正序、负序或零序，或某两个不同的相序分量，或与复合相序分量成比例的电气量。
2、什么是瓦斯保护？
有哪些优缺点？
答：
1）当变压器内部发生故障时，由于故障点电弧和电流作用，变压器油及其它绝缘材料因局部受热而分解产生气体，利用这种气体动作的保护装置称为瓦斯保护。
2）瓦斯保护的动作速度快、灵敏度高，安装接线简单，能反应油箱内发生的各种故障，但对油箱以外的套管和引出线等部位上发生的故障不能反应。
3、应根据哪些条件确定线路相间短路的最大和最小短路电流？
答:
最大系统远方，三相短路情况下计算最大短路电流；最小系统远方，两相短路情况下计算最小短路电流。
4在中性点直接接地电网中，从满足继电保护的要求出发，应如何选择接地的中性点位置和数目?
答:
应保证零序电流的分布尽可能不随运行方式的变化。
运行方式变化时，只要接地变压器中性点数目和位置不变，零序阻抗就不变，保护范围受系统运行方式变化就小，对保护有利。
5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，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。
6、母线故障对系统有哪些危害？
母线故障的保护方式有哪些？
答：
母线发生故障的几率较线路低，但故障的影响面很大。
这是因为母线上通常连有较多的电气元件，母线故障将使这些元件停电，从而造成大面积停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使故障影响进一步扩大，可见母线故障是最严重的电气故障之一，母线保护总的来说可以分为两大类型：
利用供电元件的保护来保护母线或装设母线保护专用装置。
6、Yd11型降压变压器采用定时限过电流做后备保护时，为何一般采用两相三继电器接线？
答:
降压变压器低压侧两相短路时,反应在变压器高压侧的三相电流不一样,其中最大相是其余两相的两倍,采用两相三继电器可反应三相电流大小，因此可以提高保护的灵敏度。
第五部分
1、对继电保护装置的基本要求是什么？
各个要求的内容是什么？
答：
继电保护装置必须满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
所谓继电保护装置的选择性，是当系统发生故障时，继电保护装置应该有选择的切除故障，以保证非故障部分继续运行，使停电范围尽量缩小。
继电保护速动性是指继电保护应以允许的可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中止异常状态的发展。
灵敏性是指继电保护装置对其保护范围内故障的反映能力，即继电保护装置对被保护设备可能发生的故障和不正常运行方式应能灵敏地感受并反映。
继电保护装置的可靠性，是指发生了属于它应该动作的故障时，它能可靠动作，即不发生拒绝动作；而在任何其他不属于它动作的情况下，可靠不动作，即不发生误动。
2、高频保护的原理？
答：
高频保护就是将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后利用输电线路本身构成高频通道，将此信号送至对端，以比较两端电流相位或功率方向的一种保护。
3在距离保护整定计算中分支系数应如何取值?
分支系数的大小与什么有关?
答:
在距离保护整定计算中,求动作整定值时应取最小的分支系数;求灵敏系数时应取最大的分支系数。
分支系数的大小与网络接线方式、系统的运行方式有关。
4、限时电流速断II段）保护的保护范围是什么？
答：
其保护范围包含本线路全长，并延伸至下一段线路的始端。
5、对于采用两相三继电器接线方式构成的定时限过电流保护，若电流互感器变比200/5，一次侧负荷电流为180A，则在正常情况下流过中线上电流继电器的电流是多少？
如果一相电流互感器的二次线圈极性接反，则此时该继电器中的电流又是多少？
由此可得出什么样的结论?
答:
（1）正常时电流为4.5A；
（2）极性接反时为7.8A；（3）若极性接错，可能造成保护误动。
6、电压互感器的开口三角形侧为什么不反应三相正序、负序电压，而只反应零序电压？
答：
因为开口三角形接线输出电压为三相电压相量相加。
由于三相的正序、负序电压相加等于零，因此其输出电压等于零，而三相零序电压相加等于一相零序电压的三倍，故开口三角形的输出电压中只有零序电压。
7失磁保护发电机侧及系统侧主判据？
答：
发电机侧主判据：
机端测量阻抗超越静稳边界阻抗同或者进入异步边界阻抗圆。
系统侧判据：
高压母线三相同时低电压继电器动作，为判据。
8110KV及以上的双母线和分段单母线上要安装专用的母线保护?
其作用是？
答：
需要装设专用的母线保护。
其作用在于，保证有选择性的切除故障母线或母线段，保证健全母线或母线段继续运行。
9对阻抗继电器接线方式有什么基本要求？
目前常用的阻抗继电器的接线方式如何?
答:
（1）测量阻抗正比于短路点到保护安装处距离，测量阻抗与短路类型无关，即保护范围不随故障类型而变。
（2）反应相间短路用0°接线方式，接地短路采用带零序电流补偿的接线方式。
第六部分
1、继电保护装置的作用是什么？
答:
当被保护元件发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障从电力系统切除，以保证其余部分恢复正常运行，并使故障元件免于继续受损害。
当被保护元件发生异常运行状态时，根据运行维护条件，一般经过一定延时，动作于信号,减负荷或跳闸。
2、定时限过电流保护的动作时间如何整定？
有何特点？
答：
为了实现过电流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。
即相邻保护的动作时间，自负荷向电源方向逐级增大。
3发电机正常运行时是否在转子中感应出倍频电流？
为什么?
答：
不会。
发电机正常运行时产生三相对称正序电流，该正序电流生成的正序旋转磁场，与发电机转子的旋转方向一致，转速相同，因此转动的转子与正序旋转磁场之间无相对运动，即通常所说的“同步”的概念。
因此不会在转子中感应出倍频电流。
4中性点不接地系统线路发生单相金属性接地时，电网电流、电压有哪些特点？
答:
（1）故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高为线电压；
（2）发生单相接地时，全系统都将出现零序电压。
（3）非故障线路保护安装处零序电流为本线路对地电容电流，故障线路保护安装处零序电流为所有非故障元件对地电容电流总和；
（4）非故障线路保护安装处电容性无功功率的实际方向为由母线到线路，故障线路保护安装处电容性无功功率的实际方向为由线路到母线。
5连接滤过器和结合电容器在高频保护中的作用是什么？
答：
1）组成一个带通滤过器，当传送高频信号时，使高频信号畅通无阻，而对工频电压呈现很大的阻抗。
6、发电机可能发生哪些故障?
答:
（1）定子绕组相间短路；
（2）定子绕组单相匝间短路；
（3）定子绕组单相接地；（4）转子回路一点或两点接地；5）发电机失磁。
7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输送的功率大，输送距离远，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。
第七部分
1发电机相间短路后备保护有哪些方案?
答:
（1）过电流保护；
（2）复合电压起动的过电流保护；
（3）负序过电流及单相式低电压起动过电流保护。
2、能否单独地使用低电压元件构成线路相间短路保护？
其原因是什么？
答:
不能单独采用低电压元件构成线路相间短路保护。
当保护安装处母线有几回线路时，无论故障发生在哪一回线，均会出现母线低电压，因此无法判断故障发生在何处，造成保护误动。
3、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?
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的台数时，系统零序网络将发生变化，从而改变零序电流的分布。
4大电流接地系统中，为什么有时要加装方向继电器组成零序电流方向保护？
答：
大电流接地系统中，双侧或者多侧电源网络中，电源处的变压器的中性点一般至少有一台要接地，由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器，因此在中性点接地数目比较多的复杂网络中，就要考虑零序电流保护动作的方向性问题。
5变压器励磁涌流具有哪些特点?
答：
（1）包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。
（2）包含有大量的高次谐波，并以二次谐波成分最大。
（3）波形之间出现间断，称之为间断角。
6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。
此时如果不按相起动，例如当反方向发生BC相短路时，若在线路A相方向继电器因负荷电流为正方向将动作，且C相因流经短路电流使得电流元件动作时，将引起装置误动；若采用了按相起动接线，尽管A相方向继电器动作，但A相因流经的是负荷电流，所以电流元件不动，而C相电流元件动作，但C相因流经反方向短路电流，所以方向继电器不动作，所以装置不会误动作。
7由反应基波零序电压和三次谐波电压构成的发电机定子100%接地保护，其各自的保护范围是为发电机的哪一部分？
答：
基波零序电压保护能保护定子绕组由机端往中性点方向85%以上的区域，即在中性点附近有死区，但是一般死区小于15%，三次谐波电压保护可以保护定子绕组中性点及中性点附近范围内的故障。
两部分的保护区应相互重叠。
8简述完全电流差动保护的基本原理。
答：
1）正常运行或外部故障时，流入差动继电器的电流为不平衡电流，这个电流较小，保护不动作。
2）母线故障时，所有与电源连接的元件，都向故障点供给短路电流，该电流数值很大，足以使差动继电器动作。
第八部分
1、电流闭锁电压速断保护的整定原则有何优点?
答：
电流闭锁电压速断保护的整定原则是从主要运行方式出发，使电流和电压元件具有相等的保护范围。
因而在主要运行方式下，有最大的保护区。
且在最大或最小运行方式下也不会误动作。
2发电机纵差和变压器纵差保护最本质的区别是什么？
答：
它们本质区别在于发电机纵差保护范围只包含定子绕组电路，在正常运行和外部短路时为贯穿性电流，而变压器纵差保护还受到磁路影响，在正常运行中有稳态励磁电流的影响，在空载合闸及外部故障切除电压恢复过程中有励磁涌流的影响。
3何谓电流互感器10％误差特性曲线？
答:
10％误差曲线是指电流误差10％时，电流互感器的一次电流倍数和允许负荷阻抗之间的关系曲线。
4、对功率方向继电器的基本要求是什么？
答:
（1）具有明确的方向性，即正方向各种类型故障都能动作，反方向故障不动作；
（2）正方向故障时继电器的动作有足够的灵敏度。
5零序电流保护的整定值为什么不按采用负荷电流整定？
其整定原则是什么？
答：
零序过电流保护反应的是零序电流，而负荷电流中不包含或很少包含）零序分量，故不必考虑避开负荷电流。
其整定原则上按躲开下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流整定。
第九部分
1、什么叫电流速断I段）保护?
它有什么特点？
答：
按躲过被保护线路末端短路时流过本保护的最大短路电流进行整定，以保证它有选择性地动作的无时限电流保护，称为电流速断保护。
它的特点是：
接线简单，动作可靠切除故障快，但不能保护线路全长、保护范围受系统运行方式变化的影响较大。
2、小接地电流系统中，为什么单相接地保护在多数情况下只是用来发信号，而不动作于跳闸?
小接地电流系统中，单相接地时并不破坏系统线电压的对称性，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。
为了防止故障进一步扩大为两点或多点接地短路，一般要求保护装置及时发出信号，以便运行人员采取措施。
3什么叫阻抗继电器的最小精确工作电流，它有什么意义？
答：
阻抗继电器的动作阻抗不仅与本身参数有关，而且与加入的工作电流的大小有关。
当电流很小时，继电器的动作阻抗将明显小于整定阻抗。
为了将继电器的动作阻抗误差限制在一定范围内，规定当动作阻抗为0.9整定阻抗时所对应的最小动作电流，称之为阻抗继电器的最小精确工作电流。
它是阻抗继电器的最重要指标之一。
4试分析发电机纵差保护与横差保护能否互相取代?
为什么？
答：
不能。
纵差保护是实现绕组相间短路故障的主保护，但不反应匝间短路。
横差保护反应发电机匝间短路、分支开焊，以及发电机内的相间短路，但对于发电机机端引出线的相间短路，不能反应。
第十部分
1用于相间短路的三段式距离保护与阶段式电流保护相比具有哪些优点?
答：
由于距离保护是同时反应电流增大和电压降低而动作，因此它的灵敏度高。
保护区基本上不受到电力系统运行方式的影响；
2、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Kjx=Ik/I2
式中Ik—流入继电器中的电流；
I2—流入电流互感器的二次侧电流。
接线系数用于整定计算电流继电器的动作电流值的大小，也可以计算一次侧短路电流经过CT变换后，最终引入继电器的电流值的大小。
3电力系统在什么情况下运行将出现负序电流？
试举出三种例子。
电力系统在三相不对称运行状况下将出现零序电流。
例如：
（1）电力变压器三相运行参数不同。
（2）电力系统中有不对称故障。
（3）三相重合闸时断路器三相不同期投入。
4大容量发电机为什么要采用100%定子接地保护?
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，在靠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，一种可能是进一步发展为匝间或相间短路，另一种可能是如果又在其他地点发生接地，则形成两点接地短路。
这两种结果都会造成发电机的严重损坏。
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。
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