继电保护习题答案.._继电保护习题含答案
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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:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。
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。
2电流的电网保护
2.5 说明电流速断、限时电流速断联合工作时，依靠什么环节保证保护动作的选择性？依靠什么环节保证保护动作的灵敏度性和速动性？ 答：电流速断保护的动作电流必须按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定，即考电流整定值保证选择性。这样，它将不能保护线路全长，而只能保护线路全长的一部分，灵敏度不
压时，就出现了电压死区。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。电网距离保护
3.9 画图并解释偏移特性阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗和动作阻抗的含义。答：偏移特性阻抗继电器的动作特性如图3—3所示，各电气量标于图中。
测量阻抗Zm就是保护安装处测量电压U与测量电流Im之间的比值，系统不同的的运行状态下（正常、震荡、不同位置故障等），测量阻抗是不同的，可能落在阻抗平面的任意位置。在断路故障情况下，由故障环上的测量电压、电流算出测量阻抗能够正确的反应故障点到保护安装处的距离。
对于偏移特性的阻抗继电器而言，整定阻抗有两个，即正方向整定阻抗Zset1和反方向整定阻抗Zset2，它们均是根据被保护电力系统的具体情况而设定的常数，不随故障情况的变化而变化。一般取继电器安装点到保护范围末端的线路阻抗作为整定阻抗。
动作阻抗：是阻抗元件处于临界动作状态对应的测量阻抗，从原点到边界圆上的矢量连线称为动作阻抗，通常用Zop来表示。对于具有偏移特性的阻抗继电器来说，动作阻抗并不是一个常数，二是随着测量阻抗的阻抗角不同而不同。
jXZsetZmOZset2ZopR图3-3 偏移阻抗特性圆
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
输电线路纵联保护
4.2纵联保护与阶段式保护的根本差别是什么？陈述纵联保护的主要有缺点。（第二小题见作业本）答：纵联保护与阶段式保护的根本差别在于，阶段式保护仅检测、反应保护安装处一端的电气量，其无延时的速动段（即第Ⅰ段）不能保护全长，只能保护线路的一部分，另一部分则需要依靠带有一定延时的第Ⅱ段来保护；而纵联保护通过通信联系，同时反应被保护线路两端的电气量，无需延时配合就能够区分出区内故障与区外故障，因而可以实现线路全长范围内故障的无时限切除。
4.5通道传输的信号种类、通道的工作方式有哪些？ 答：在纵联比较式保护中，通道中传送的信号有三类，即闭锁信号、允许信号和跳闸信号。在纵联电流差动保护中，通道中传送的是线路两端电流的信息，可以是用幅值、相角或实部、虚部表示的相量值，也可以是采样得到的离散值。在纵联电流相位差动保护中，通道中传送的是表示两端电流瞬时值为正（或负）的相位信息，例如，瞬时值为正半周时有高频信息，瞬时值为负半周时无高频信息，检测线路上有高频信息的时间，可以比较线路两端电流的相位。不同的通道有不同的工作方式，对于载波通道而言，有三种工作方式，即正常无高频电流方式、正常有高频电流方式和移频方式。对于光纤及微波通道，取决于具体的通信协议形式。
4.20什么是闭锁角，由什么决定其大小，为什么保护必须考虑闭锁角，闭锁角的大小对保护有何影响？
6.3关于变压器纵差动保护中的不平衡电流，试问： 1.与差动电流在概念上有何区别和联系？
2.哪些是由测量误差引起的？哪些是由变压器结构和参数引起的？ 3.哪些属于稳定不平衡电流？哪些属于暂态不平衡电流？
4.电流互感器引起的暂态不平衡电流为什么会偏离时间轴的一侧？ 5.减小不平衡电流的措施有哪几种？
答：1.差动电流指被保护设备内部故障时，构成差动保护的各电流互感器的二次电流之和。不平衡电流指在正常及外部故障情况下，由于测量误差或者变压器结构、参数引起的流过差动回路的电流。
2..测量误差引起的不平衡电流主要包括：a.计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流。b.电流互感器传变误差产生的不平衡电流。变压器结构和参数引起的不平衡电流主要包括：a.变压器一、二次侧接线组别不同引起的不平衡电流。b.由变压器带负荷调节分接头产生的不平衡电流。c.变压器励磁电流产生的不平衡电流。
3.稳态不平衡电流包括：a.变压器一、二次侧接线组别不同引起的不平衡电流。b.计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流。c/由变压器带负荷调节分接头产生的不平衡电流。暂态不平衡电流包括：a.电流互感器非线性传变误差产生的不平衡电流。b.变压器励磁电流产生的不平衡电流。
4.暂态不平衡电流中存在大量的非周期分量，导致其偏于时间轴的一侧。
5.减小不平衡电流的措施如下：a.用电流互感器不同的接线形式（变压器Y侧电流互感器采用Yd11接线，变压器d侧电流互感器采用Yy12接线），或用软件的方法来克服变压器各侧接线组别不同造成的误差。b.用平衡系数或平衡绕组来补偿计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流。c.应尽可能使用型号、性能完全相同的D级电流互感器，使得两侧电流互感器的磁化曲线相同，以减小不平衡电流。此外，尽量减少电流互感器二次的负载，减轻其饱和的程度。d.励磁涌流中往往也存在大量的非周期分量，采用速饱和中间变流器也能减少励磁涌流产生的不平衡电流，但不能完全消除。
6.7 励磁涌流是怎么产生的？与哪些因素有关？
答：励磁电流的大小取决于励磁电感Ｌｕ的数值，也就是取决于变压器铁芯是否饱和，正常运行和外部故障时变压器不会饱和，励磁电流一般不会超过额定电流的２％－５％，对纵差动保护的影响常常略去不计。当变压器空载投入或外部故障均除后电压恢复时，变压器电压从零或很小的数值突然上升到运行电压，在这个电压上升的暂态过程中，变压器尽可能会严重饱和，产生很大的暂态励磁电流，这个暂态励磁电流称为励磁涌流。励磁涌流的最大值可达额定电流的四到八倍，并与变压器的额定容量，电压幅值，合闸角以及铁芯剩磁等有关。
6.10 变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些？它们利用了哪些特征？各自有何特点？
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