电力系统继电保护

、继电保护装置的作用：能反应电力系统中各电气设备发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号。

2、继电保护装置的基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。

选择性：系统发生故障时，要求保护装置只将故障设备切除，保证无故障设备继续运行，从而尽量缩小停电范围，保护装置这样动作就叫做有选择性。

快速性：目前，断路器的最小动作时间约为0.05～0.06秒。110KV 的网络短路故障切除时间约为0.1～0.7秒；配电网络故障切除的最小时间还可更长一些，其主要取决于不允许长时间电压降低的用户，一般约为0.5～1.0秒。对于远处的故障允许以较长的时间切除。

灵敏性：保护装置对它在保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力称为保护装置的灵敏度。

可靠性：保护装置的可靠性是指在其保护范围内发生故障时，不因其本身的缺陷而拒绝动作，在任何不属于它动作的情况下，又不应误动作。保护装置的选择性、快速性、灵敏性、可靠性这四大基本要求是相互联系而有时又相互矛盾的。在具体考虑保护的四大基本要求时，必须从全局着眼。一般说来，选择性是首要满足的，非选择性动作是绝对不允许的。但是，为了保证选择性，有时可能使故障切除的时间延长从而要影响到整个系统，这时就必须保证快速性而暂时牺牲部分选择性，因为此时快速性是照顾全局的措施。

3、继电保护的基本原理

继电保护装置的三大组成部分：一是测量部分、二是逻辑部分、三是执行部分。继电保护的原理结构图如下：

第一章电网相间短路的电流电压保护

一、定时限过流保护的工作原理及时限特性

1、继电保护装置阶梯形时限特性：各保护装置的时限大小是从用户到电源逐级增长的，越靠近电源的保护，其动作时限越长，用t1、t

2、t3分别表示保护1、2、3的动作时限则有t1>t2>t3，它好比一个阶梯，故称为阶梯形时限特性。定时限过流保护的阶梯形时限特性如下图：

二、电流电压保护的常用继电器

1、继电器的动作电流：使继电器刚好能够动作的最小电流叫继电器的动作电流Id.j。

2、继电器的返回电流：使继电器刚好能够返回的最大电流叫继电器的返回电流If.j。

3、电流返回系数：Kf=Id.j/If.j DL-10系列电流继电器的返回系数一般不小于0.85。

4、过电压继电器的动作电压Ud.j：使继电器刚好能够动作的最小电压叫继电器的动作电压。

5、过电压继电器的返回电压Uf.j：使继电器刚好能够返回的最大电压叫继电器的返回电压。

6、DJ-122型是低电压继电器，其电压返回系数Kf>1，一般不大于1.2。

7、电压返回系数：Kf=Ud.j/Uf.j 一般不在0.85左右。

8、信号继电器的选择原则：

①、在继电器线圈中通过电流时，该工作电流在其线圈两端造成的压降应不超过直流操作电源电压的10%；

②、为了保证信号继电器的可靠动作，在保护装置动作时，流过继电器线圈的电流必须等于或大于其额定电流的1.5倍。

三、电流互感器和电流保护的接线方式

1、电流互感器的误差

从电流互感器的运行角度来考虑，可采取以下措施来减小电流互感器的误差：

①、限制电流互感器的二次负载；

②、限制一次电流倍数（I1/I1e：即实际流过电流互感器的一次电流I1与电流互感器一次绕组额定电流I1e之比）。

2、限制电流互感器二次负载的大小，可采用下列方法：

①、限制电流互感器的负载，使其不超过额定二次负载，这就需要考虑接入继电器的数目、适当地选择二次导线的有效截面等。

②、可以将两个型号和变比都相同的电流互感器串联使用，这样，二次负载两端的电压I2*Zfh将由两个串联使用的电流互感器共同负担，对每个电流互感器来说，它们各自的二次电压U2为I2*Zfh的一半，由于U2的降低，E2也随之减小，则每个电流互感器的励磁电流减小，从而减小了误差。

3、限制一次电流倍数，可采用下列方法：

①、选用一次电流倍数允许值较大的电流互感器；

②、选用变比较大的电流互感器

4、电流互感器的准确度可分为五级：0.2、0.

5、1.0、3.0、5.0。D 级电流互感器是专供差动保护用的。

5、电流互感器的10%误差曲线

制造厂把变比误差为10%，角度误差为7o时允许的各一次电流倍数和相应的二次负载绘制成一条曲线给用户，这曲线就称为电流互感器的10%误差曲线。

6、两点接地短路时，在小接地电流电网中，可能在不同地点不同相别的两点发生接地而形成两点接地故障，这时只需切除一个接地点，因为在这种电网中单相接地时，还可继续运行一短时间。

7、完全星形接线不适用于小接地电流系统。因为当发生两点接地时，它会同时切除两个故障点，这与上面只需切除一个接地点不相符。8、在采用不完全星形接线时，必须注意把电流互感器装在同名的两相上，否则当不同地点未接电流互感器的两相接发生两点接地时，保护都不会动作。如下图保护不会动作。

四、定时限过电流保护的定值整定计算

1、定时限过电流保护的整定原则：

①、在最大负荷电流Ifh.zd时（包括由于电动机启动或自启动，用户负荷变动或其他原因引起的短时负荷电流冲击），保护装置的电流继电器不应动作，即：

Id.b > Ifh.zd

②、当外部短路时，如继电器以启动，则在电流降到最大负荷电流后应能可靠地返回。

2、定时限过电流保护的定值整定计算

式中：Id.j为继电器的动作电流（二次值）

Kk为可靠系数，对定时限过电流保护取1.15～1.25

Kj为接线系数，对于三相完全星形接线和两相不完全星形接线取1

Kf为返回系数，对DL-10系列电流继电器取0.85

Kzq为自启动系数，其数值由负荷性质及电网具体接线决定，一般取1.5～3

Ig.zd为线路正常最大工作电流

nL为电流互感起变比

3、过电流保护的灵敏度

KL=Idl.j.zx/Id.j

五、无时限电流速断

1、无时限电流速断：为了电流保护的范围限制在本线路，则保护的动作电流必须大于下一线路首端短路时的最大短路电流，这种电流保护的选择性是靠动作电流的整定获得的，所以不必加时限，可以作成瞬动保护，这种保护就叫无时限电流速断保护。

2、电流速断保护一般只能保护线路的一部分，不能保护线路全长。

六、带时限电流速断

带时限电流速断的动作时限只要比下一线路无时限电流速断保护大一

个时限级差△t（一般取0.5秒）就可以了。这带0.5秒延时的第二套电流速断就叫带时限电流速断保护。

七、三段式电流保护装置

1、三段式电流保护：无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，但不能作为下一线路的后备保护，还必须采用过流保护作为本线路和下一线路的后备。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合构成的一整套保护，叫做三段式电流保护。

八、反时限过电流保护

反时限过电流保护的特点：短路电流大，动作时限就短，反之，短路电流小，动作时限就长。

第一章电网相间短路的方向电流保护

一、方向过电流保护

1、方向过电流保护：在过电流保护的基础上加一个方向元件（功率方向继电器）的保护装置叫方向过电流保护。

2、方向过电流保护是由三个主要元件组成：①起动元件—电流继电器；

②方向元件—功率方向继电器；③时限元件—时间继电器。

二、电压互感器及其接线

1、电压互感器的作用：①将系统的一次电压按比例地变换为数值较小的二次电压，以供保护、测量仪表等二次设备使用，为了使二次设备的规格统一，不管系统的一次额定电压为何值，其二次电压一律规定为

100伏；②将系统的一次高压与二次设备的低压系统隔离开来，以保证二次设备和工作人员的人身安全。

2、电压互感器的准确度等级通常可分为：0.5、1和3级三种。

3、三相五柱电压互感器：这种电压互感器的铁心有五根芯柱，在中间三根芯柱上绕有三相的一次绕组，它们按Y0接线，在这三根芯柱上还绕有两组三相的二次绕组，其中一组三相二次绕组也按Y0接线，可以从它取得线电压、相对地电压、相对系统中性点的相电压，另一组三相二次绕组称为辅助二次绕组，它按开口三角形接线，从它可取得零序电压3 。

4、上述三相五柱电压互感器的最外面两根芯柱上没有绕组，当系统发生接地故障时，系统电压中就出现了零序电压，故在电压互感器的中间三根芯柱中就有零序磁通ΦA0、ΦB0、ΦC0、显然这三个零序磁通的相位是相同的，所以，如果在三相三柱的电压互感器中，就没有铁芯柱作为零序磁通的回路，这样零序磁通就只能经过空气隙和电压互感器的外壳构成回路。这一方面由于零序磁通在互感器外壳上造成涡流损耗而使外壳发热；另一方面，由于空气的磁阻很大，因此零序的励磁电流也就很大，一般要比正序励磁电流大好几倍，这样，电压互感器的一次绕组里含有很大的零序电流，使三相中每相的全电流相位很接近，而且数值很大，使绕组过热，以至烧坏。所以，在三相五柱电压互感器的铁芯结构上多两根芯柱，以作为零序磁通的回路。

三、功率方向继电器

1、功率方向继电器是方向电流保护的主要元件，其作用是用来判断短路功率方向的，当短路功率是由母线流向线路时，继电器就动作；而当短路功率是由线路流向母线时，继电器就不动作；

第三章电网的接地保护

一、电网接地保护的作用

1、一般110KV及以上电压等级的电网都采用中性点直接接地方式，3～35KV的电网采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的方式。

2、小接地电流电网发生单相接地时，一般不破坏系统线电压的对称性，所以可以对用户继续供电，电网可继续运行。但是当电网发生单相接地故障后，为了防止事故的进一步扩大，必须及时采取措施加以消除。一般电网允许带一点接地故障运行的时间约为1～2小时。

二、中性点不接地电网但相接地时电流电压的变化特点

1、假设电网发生A相单相接地时，则：

三、中性点不接地电网的接地保护

1、无选择性绝缘监视装置：中性点不接地电网正常运行时无零序电压，一但发生单相接地时就会出现零序电压，因此可利用零序电压的有无来实现无选择性的绝缘监视装置。

2、当零序互感器在电缆头下侧时，为什么在安装保护接地时，必须将电缆头的保安接地线沿电缆方向穿过零序电流互感器的铁芯窗口？答：当电网中发生接地故障时，故障电流不仅可能经由大地流动，而且也经由电缆的导电外皮和铠装流动，这部分电流会降低故障线路接地保护的灵敏度。在线路正常运行时，由于地中杂散电流在电缆的导电外

皮和铠装中流动，会导致保护的误动。所以，当零序互感器在电缆头下侧安装保护接地时，必须将电缆头的保安接地线沿电缆方向穿过零序电流互感器的铁芯窗口，这样安装后，铠装电缆外皮中的电流与电缆头保安接地线中的电流大小相等，方向相反，因此，在铁芯中不会产生磁通，对其二次绕组不会产生影响。

3、在中性点不接地电网中，当发生单相接地故障时，如流过接地点电容电流数值较大的话，就会在接地点产生电弧，以至引起弧光过电压，造成非故障相的绝缘破坏，发展为相间短路或多点接地故障，使事故扩大。

第四章电网的差动保护

一、纵联差动保护的基本原理

1、纵差保护的动作原理：是基于比较线路始端和末端电流的数值大小与相位。为此，在线路两端安装了具有相同型号和相同变比的电流互感器，它们的二次绕组用电缆连接起来，其连接方式应该使正常运行或外部短路时，继电器中没有电流，而在被保护线路内部短路时，其电流等于流向故障点的短路电流。为了达到这个要求，在纵差保护中通常采用环流法接线，如果线路两端的电流互感器的同极性端子都朝着同一方向安装，则将它们的两异性端子各用二次辅助导线连接起来，再将差动继电器并联接入，如下图。

环流法连接的纵差保护原理图线路纵差保护在区外时的工作情况

①、在正常运行状态时，设线路始端电流为，末端电流为，电流互感器的变比为nL。这时因为= ，所以通过继电器的电流为：=（- ）/nL=0

②、外部D1点短路时：

③、内部D2点（如下图）短路时：

2、根据《继电保护和自动装置设计技术规程》的规定，如必须敷设专用电缆时，纵差保护的使用范围如下：

对1～10千伏的线路，长度不超过1～2千米；

对35千伏的线路，长度不超过3～4千米；

对110～330千伏的线路，长度不超过5～7千米；

二、平行线路的横联差动方向保护

1、在平行线上，如果每回线两侧都装有断路器，则当其中任一回线路发生故障时，保护装置应当只切除该故障线路，以保证另一回无故障线路继续运行，这是平行线路对其保护装置的要求，而横差方向的动作性能就能满足这个要求。

第五章电网继电保护的配置原则

一、主保护、后备保护和辅助保护

1、主保护：就是指对被保线路100%的范围内的故障，能以最短的时间有选择的切除，保证系统中其它非故障部分的继续运行。

2、后备保护：是指当某一线路的主保护或断路器拒绝动作时，能够带有较长时限（相对于主保护）切除故障线路的保护。

3、后备保护有两种实现方式，即远后备方式和近后备方式。

4、辅助保护：是为了加速切除某分故障，或为了弥补主保护某种保护性能的不足而装设的保护，如无时限电流速断通常就是用来作辅助保护。

第六章电力变压器的继电保护

一、变压器的故障、异常运行方式和应装设的保护装置

1、变压器的故障可分为油箱内部故障和外部故障

①油箱内部故障主要有：相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等。

②油箱外部故障主要有：绝缘套管和引出线上的相间短路、单相接地等。

2、变压器异常运行方式主要有：

①由于外部短路引起的过电流；

②由于电动机的自起动或并联运行的变压器被断开以后，处于高峰负荷等原因引起的过负荷；

③油箱内部的油面降低。

3、根据变压器的故障种类及异常运行方式应装设如下保护装置：

①瓦斯保护：防御变压器油箱内部短路和油面降低的瓦斯保护；

②纵差保护或电流速断保护：防御变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流电网侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路的纵差保

护或电流速断保护；

③过流保护：防御外部相间短路并作瓦斯保护和纵差保护（或电流速断保护）后备的过流保护（或复合电压起动的过电流保护、或负序电流保护）；

④零序电流保护：防御大接地电流电网中外部接地短路的零序电流保护；

⑤过负荷保护：防御对称过负荷的过负荷保护。

二、变压器的瓦斯保护

1、瓦斯保护是利用安装在变压器油箱与油枕之间的联结管道中的瓦斯继电器构成的，如下图。为了不妨碍气流的运动，在安装具有瓦斯继电器的变压器时，变压器顶盖与水平面间应具有1～1.5%的坡度，通往继电器的连接管应具有2～4%的坡度，这样，当变压器发生内部故障时，可使气流易于流进油箱，并能防止气泡积聚在变压器的顶盖内。瓦斯继电器安装示意图

2、瓦斯保护的主要优点：动作迅速、灵敏度高、接线和安装简单、能反应变压器油箱内部的各种故障。

3、瓦斯保护的缺点：不能反应变压器油箱外的套管和断路器之间连接线上的故障，因此它不能作为防御变压器各种故障的唯一保护。此外，由于保护装置在运行中正确动作率不是很高，有时发生误动作，故今后必须继续改进，使瓦斯保护发挥更大的作用。

三、变压器的电流速断保护（经验：一般取10～15 IB.e）

1、保护动作电流可按下列条件之一选择：

①、按躲过变压器负荷侧母线上短路时流过保护的最大电流,即变压器二次侧短路时电流速断保护不应动作，即：Id.b= KkIdl.zd

式中：Kk——为可靠系数，对于DL-10型继电器采用1.3～1.4；

Idl.zd——最大运行方式下，变压器负载侧母线上三相短路时，流过保护的最大短路电流。

②、应躲过变压器空载投入时的励磁涌流，通常取其动作电流大于3～5倍的变压器额定电流，即：Id.b=（3～5 ）IB.e

式中：IB.e——变压器（保护安装侧）额定电流。

按上述两条件选择其中较大者。

速断保护的灵敏度，要求在保护安装处发生两相金属性短路时不小于2，即：

Kl= Idl.zx/ Id.b≥2

电流速断保护的优点：接线简单、动作迅速。但它存在下述缺点：当系统容量不大时，保护区很小，甚至伸不到变压器内部，即其灵敏度不能满足要求；变压器二次侧发生短路故障时，要靠过电流保护动作于跳闸，这样切除故障慢，对系统安全运行影响较大；

四、变压器的差动保护

1、变压器纵差保护的工作原理及其特殊问题

变压器纵差保护主要用来防御变压器的内部、套管及引出线上的各种短路故障。它的基本工作原理与输电线路和发电机的纵差保护是一样的。保护的原理接线图如下图：

变压器纵差保护单线原理图

由于变压器各侧的额定电压和额定电流不相等，各侧电流的相位也不相同，且高低压侧是通过电磁联系的，在电源的一侧中有励磁电流存在，，

更严重的是在空载合闸时，有很大的励磁涌流出现，这些特点都将导致差动回路中的暂态不平衡电流和稳态不平衡电流大大增加，这便构成了实现变压器纵差保护的特殊问题。

①、变压器正常运行时的励磁电流Ilc

变压器的励磁电流只流过变压器的电源侧，它将通过电流互感器反应到差动回路中去，构成不平衡电流的一部分。在正常情况下，Ilc很小，一般不超过变压器额定电流的3～5%。在外部短路时，由于电压降低，励磁电流也相应减小，其影响就更小，故在整定计算时可以不考虑。②、在变压器空载投入和外部故障切除后，电压恢复时产生的励磁电流Ilc.y

励磁涌流可达额定电流的5～10倍，对中小变压器经0.5～1秒后，其值一般不超过0.2～0.5倍额定电流，大型变压器则要经2～3秒后。变压器容量越大，衰减越慢，完全衰减则要经过几十秒的时间。

③、变压器两侧的相位

变压器通常采用Y/△-11接线方式，对于这种变压器，其两侧电流之间有30o的相位差，即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等，但由于两侧电流存在着相位差，也将在保护装置的差动回路中出现不平衡电流Ibp，为了消除这种不平衡电流的影响，就必须消除差动保护中两臂电流的相位差，通常采用相位差补偿的方法，即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形，变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形，来把电流互感器二次侧的相位校正过来。

Y/△-11变压器的差动保护接线图

相位差补偿后，为了使每两相差动臂的电流数值相等，在选择电流互感器的变比nL时应考虑电流互感器的接线系数Kj。即差动臂的电流为KjI1/nL，I1为一次电流，电流互感器按三角形接线时Kj=√3；按星形接线时Kj=1。一般电流互感器的二次额定电流为5A ，故两侧电流互感器的变比应按下两式进行计算：

变压器三角形侧的电流互感器变比应为

nL（△）=IB.e（△）/5

变压器星形侧的电流互感器变比应为——

式中：IB.e（△）——变压器绕组接成三角形侧的额定电流；

IB.e（Y）——变压器绕组接成星形侧的额定电流。

④、两侧电流互感器的型号和所选变比不完全合适

例：现以一台Y/△-11变压器的实例来说明有关问题：变压器容量为31.5兆伏安，电压为115千伏/10.5千伏。

变压器两侧的额定电流分别为：

IB.e（△）=31.5 /（√3╳10.5）=1730安IB.e（Y）=31.5 /（√3╳115）=158安

电流互感器变比的选择：

变压器低压侧的电流互感器的计算变比为nL（△）=1730/5，选用标准变比为nL（△）=2000/5=400的电流互感器。高压侧的电流互感器的计算变比为nL（Y）=√3╳158/5=273/5，选用标准变比为nL（Y）=300/5=60的电流互感器。

因此，差动保护两臂中的电流不等，各为

I2Y=√3 ╳158/60=4.55安 I2△=1730/400=4.32安

式中：I2Y——高压侧保护臂中的电流；I2△——低压侧保护臂中的电流。

从计算结果可知，在正常确定的情况下，流入差动回路的不平衡电流为Ibp=I2Y - I2△=4.55-4.32=0.23安

为了消除这不平衡电流的影响，可将平衡线圈接入低压侧的保护臂中。由于I2Y＞I2△，则有I2Y- I2△差电流流过差动回路，形成磁势（I2Y- I2△）Wcd，如下图，

适当选取Wcd匝数，并应满足下式要求：

I2△WphI=(I2Y -I2△) Wcd

接线时要注意极性，应使I2△在Wph上产生的磁势与(I2Y -I2△)在Wcd上产生的磁势方向相反，互相抵消，这样，在BCH型继电器二次线圈W2就不会感应电势，差动继电器的执行元件中就没有电流。⑤、带负荷调压的变压器在运行中需要改变分接头

当变压器有带负荷调整装置时，由于分接头的改变，变压器的变比也随之改变，两侧电流互感器二次侧电流的平衡关系被破坏，产生了新的不平衡电流，为了消除这一影响，一般是采用提高保护动作电流的整定值来解决。

五、变压器的过流保护（经验：一般取Id.b=2～3 IB.e，

0.5S/3Id.b）

为了防止变压器外部短路引起的过电流，并作变压器本身故障的后备保护，一般在变压器上都应装设过电流保护。

①、不带低电压起动的过电流保护

保护装置的动作电流应能躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即：

Id.b=KK╳Ifh.zd/Kf

式中：KK——可靠系数，一般采用1.2～1.3；

Kf——返回系数，一般采用0.85；

Ifh.zd——变压器的最大负荷电流。

Ifh.zd可按下述情况来考虑：

⑴对于并列运行的变压器，应考虑切除一台变压器器时所产生的过负荷，若各台变压器的容量相等时，可按下式进行计算：

Ifh.zd =m╳IB.e /(m-1)

式中：m--并列运行变压器的台数；IB.e每台变压器的额定电流。②、对降压变压器，考虑负荷中电动机自起动时的最大电流，即：Ifh.zd =Kz.q ╳Iˊfh.zd

式中：Kz.q——自起动系数，

Iˊfh.zd——正常运行时的最大负荷电流（负荷中电动机自起动时的最大电流）

六、变压器的过流保护

保护装置的动作电流，按躲过变压器的额定电流来整定，即：

Id.b=KK╳IB.e /Kf

式中：KK——可靠系数，一般采用1.05；

Kf——返回系数，一般采用0.85；

Ifh.zd——保护安装侧变压器额定电流。

保护装置的动作时限，一般没整定为9～10秒；

七、变压器的接地保护

在大接地系统中，为了防御母线和引出线上的接地短路，在两侧或三侧都有电源而中性点直接接地的变压器上，一般应装设零序电流保护，作为相邻元件及变压器本身主保护的后备。

在6KV系统中，对于变压器来说，高压侧设置零序保护，低压册一般不设置零序保护，其高压侧零序保护整定为：

Id.b=5A（一次侧），发信号。

第七章、进线保护

在6KV系统中，对于进线来说，其保护一般设置为：

①、速断保护：动作于跳闸和发信号。

②、低电压保护：动作于跳闸和发信号。

第八章、电动机保护

一、电动机的故障、不正常工作状态及对保护的要求

1、电动机的主要故障：定子绕组的相间短路，其次是单相接地以及一相的匝间短路。

①、相间短路会引起电动机的严重损坏。造成供电电网的电压显著下降，破坏了其他用电设备的正常工作。因此，在电动机上应装设防止相间短路的保护装置，以便尽快地将故障电动机切除。

②、单相接地对电动机的危害性则取决于供电网络的中性点接地方式。在380/220V三相四线制电网中，电源变压器一般是直接接地的。在这种电网中发生单相接地故障时，保护装置应快速动作于跳闸。高压供电电网的中性点对地一般都是绝缘的，因此，高压电动机单相接地后只有全电网的对地电容电流流过故障点，其危害一般较小。按《规程》规定，当接地电流大于5安时，应装设接地保护。在单相接地电流为10安以下时，保护装置可动作于跳闸或发信号，但接地电流为10安以上时，保护装置一般动作于跳闸。

③、一相绕组的匝间短路将破坏电动机的对称运行，并使相电流增大，电流增大的程度与短路的匝数有关，最严重的情况是电动机的一相绕组全部被短接，这时，非故障相的两个绕组均直接接于线电压上，将使电动机严重损坏，由于目前还没有简单而完善的方法来保护匝间短路，因此，电动机上一般不设专门的匝间短保护。

2、电动机的不正常工作状态：主要是由于过负荷而引起过电流，产生过负荷的原因有：所带机械负载的过负荷；由于电压和频率的降低而使转速下降；电动机起动和自起动的时间过长；电动机两相运行。

3、容量在2000千瓦以上，且有六个引出线的重要电动机可装设纵差保护。

二、厂用电动机的保护

一、电动机的相间短路保护和过负荷保护

对于厂用电动机来说，容量在2000KW以下者，一般可装设电流速断保护。容量在2000KW及以上，或2000KW以下具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，应装设纵差保护，对生产过程中容易发生过负荷的电动机应装设过负荷保护。

1、纵差保护

电动机纵差保护原理接线图

如采用DL-11型电流继电器，为躲过电动机起动时励磁涌流的影响，可利用出口中间继电器约带0.1秒的时限，动作于断路器跳闸。

保护装置的动作电流可按躲过电动机额定电流来整定（考虑二次回路断线），即：

Id.j=KK╳ID.e /nL

式中：KK——可靠系数，一般采用1.3；

nL——电流互感器的变比；

ID.e——电动机的额定电流。

保护装置的灵敏度可按下式进行整定：

KL=Idl.zx/ nL*Id.j

式中：Idl.zx——最小运行方式下，电动机出口两相短路电流。

其最小灵敏度系数应不小于2。

2、电流速断及过负荷保护

电动机电流速断及过负荷保护原理接线图

电力系统继电保护基本知识

电力系统继电保护 董双桥 2005年9月

第一部分电力系统继电保护的基本知识 电力系统：由发电电厂中的电气部分，变电站，输配电线路，用电设备等组成的统一体：它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信，安全自动装置，继电保护，调调自动化设备等。 电力系统运行有如下特点： 1、电能的生产，输送和使用必须同时进行。 2、与生产及人们的生活密切相关。 3、暂态进程非常短，一个正常运行的系统可能在几分钟，甚致几秒钟内瓦解。 电力系统继电保护的作用。 电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障或不正常工作状态。 1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子污秽造成污闪，线路覆冰造成冰闪。 2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。 3、系统中运行人员误操作。 电力系统故障的类型： 1、单相接地故障D（1） 2、两相接地故障D（1.1） 3、两相短路故障D（2） 4、三相短路故障D（3） 5 线路断线故障 以上故障单独发生为简单故障。在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。 电力系统短路故障的后果： 1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。 2、造成部分地区电压下降。 3、使系统电气设备，通过短路电流造成热效应和电动力。 4、电力系统稳定性被破坏，可能引起振荡，甚至鲜列。 不正常工作状态有：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。 不正常工作状态有： 1）电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷。 2）电力系统过电压。 3）电力系统振荡。

4）电力系统低频，低压。 电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准（频率，电压，波形）、设备损坏等。 继电保护的作用，就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。 继电保护的基本任务： 1）将故障设备从运行系统中切除，保证系统中非故障设备正常运行。 2）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。 电力系统对继电保护的基本要求（四性） 1）选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式 2）快速性：电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。 电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。 35kV及以下保护动作时间工段60-80ms 110kV 工段40-60ms 220kV 高频保护20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。 3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力（各种运行方式，最大运行方式，最小运行方式），故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比，称为保护装置的灵敏度。 4）可靠性： ①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。 ②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。 在保护四性中：重要的是可靠性，关键是选择性，灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。

浅谈电力系统继电保护技术

浅谈电力系统继电保护技术 从目前电力发展状况来看，继电保护已经成为电力系统重要组成部分之一，且随着电力系统的快速发展和智能化技术的不断更新应用，普通的继电保护技术已不能满足现行电力系统发展的需求。怎么样利用继电保护技术来减少电力系统中的故障，保障电力系统的安全稳定运行，这是目前电力系统继电保护技术研究的主要内容和热点。文章探讨电力系统继电保护技术，阐述了其基本理念和发展趋势，分析了其发展趋势。 标签：电力系统；继电保护技术；现状与趋势 1 继电保护的组成、工作原理、作用和工作要求 1.1 继电保护的组成与工作原理 继电保护的种类有很多，可是组成上一般都包括测量、逻辑、执行模块。输入信号获取的测量信号需要与给定的整定数值进行对比，并将对比结果传送至逻辑模块。逻辑模块按照测量模块传输的对比值特点、大小和出现的次序或上述各种参数的组合，进行逻辑计算，得出的逻辑数值也是决定动作是否进行的重要依据。 1.2 继电保护的作用 继电保护的主要作用就是在电力系统发生损坏用电设备或影响到电力系统安全运行的故障时，能够对电力系统起到保护的措施；并对整个电力系统进行监控，当电力系统非正常运行或某些用电设备处于非正常工作状态时能够及时发出警报信号，以便于提醒值班工作人员发现故障所在，能使故障得到处理，使其正常运行。 1.3 继电保护的应用 在一些工厂企业高压供电系统，变电站中对继电保护设备的应用非常普遍，除此以外还用于保护供电系统高压线路，主变保护中。变电站应用的继电保护的情况包含：（1）保护线路，通常应用的是二段或者三段式的电流保护，一段属于速断电流保护，二段属于速断电流显示保护，三段是过电流保护；（2）保护母联；（3）保护主变设备，保护主变主要是主保护与后备保护；（4）保护电容设备，保护用电设备主要包含了电压零序保护、过电流保护、过电压或失电压保护。伴随着继电保护技术的快速发展，逐渐开始了微机保护设备的应用。 2 电力系统继电保护技术现状分析 从目前来看，我国电力覆盖面积逐渐扩大，电力系统的安全问题得到了广泛关注，而且由于对电力系统安全问题的重视，促使继电保护技术不断提高和创新。

《电力系统继电保护原理》课程作业答案解析

华南理工大学网络教育学院《电力系统继电保护原理》课程作业答案171801 20170910 作业答题注意事项： 1）本作业共含客观题48题（单选20题，判断28题），主观题5题。所有题目答案务必填写在答题页面的答题表格中，填写在 题目中间或下面空白处的答案以0分计。单项选择题填写字 母ABCD之一，判断题大写V字表示正确，大写X表示错误。 其它填写方法将不能正确判别；主观题答案写在答题纸页面内 各题的表格方框内，其内容框大小可自行调节； 2）不要把答案拍摄成图片再贴入本文档，不要修改本文件中答题表格格式，务必将答题文件命名为“[学生姓名][答案].doc”, 用word2003格式存储并上传到网页，谢谢！ 3）提交作业答案文件时请删除所有题目，答案文件应仅含个人信息表、客观题答案表和主观题答题表，不含题目； 4）不标注本人姓名的文件名无效，仅将答案拷贝到网页编辑框而没有上传答案word附件的作业，可能会造成批阅速度、格式 正确性上的较大困难，请同学们理解。 作业题目 一、单项选择题（20题） 1、电力系统继电保护的四个基本要求，不包括（）。 （A）选择性；（B）速动性；（C）灵敏性；（D）针对性。 2、使用调试最方便的保护是（）。 (A)电磁式保护；（B）分立晶体管保护；（C）集成电路保护；（D）微机保护。

3、电力系统中发生概率最大故障是（）。 （A）三相短路；（B）两相短路；（C）单相接地故障；（D）两相接地故障。 4、（）不属于影响距离保护工作的因素。 （A）短路点过渡电阻；（B）电力系统振荡； （C）电压回路断线；（D）并联电容补偿。 5、目前，（）还不能作为纵联保护的通信通道。 （A）公用无线网络通道（wireless network）； （B）输电线路载波或高频通道(power line carrier)； （C）微波通道(microwave)； （D）光纤通道(optical fiber)。 6、可以作为相邻线路的后备保护的纵联差动保护是（）。 (A)分相电流纵联差动保护；(B)电流相位比较式纵联保护； (C)方向比较式纵联保护； (D)距离纵联保护； 7、（）是后加速保护的优点之一。 (A)能够快速地切除各段线路上发生的瞬时性故障； (B)可能使瞬时性故障米不及发展成为永久性故障，从而提高重合闸的成功率； (C)使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济； (D)第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正（前加速的方式）。 8、下列方式不属于综合重合闸（简称综重）工作方式的是（）。 (A)两相重合闸方式； (B)三相重合闸方式； (C)单相重合闸方式； (D)停用重合闸方式。 9、双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（）。 （A）保证选择性；(B)提高灵敏性；(C)加强可靠性；(D)提高速动性。 10、发电机定子绕组单相接地时，中性点对地电压（）。 （A）为零；（B）上升为线电压；（C）上升为相电压；（D）上升为线电压α倍（α表示由中性点到故障点的匝数占全部绕组匝数的百分数）。 11、互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（）。 A 便于测量时形成回路； B 以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害； C 有助于泄放雷电流； D 提高保护设备抗电磁干扰能力。 12、瞬时电流速断保护的动作电流应大于（）。

电力系统继电保护基础学习知识原理

与发电机型式和冷却方式有关的A参数，随着发电机机组容量的增大而： A. 成周期性变化； B. 恒定不变； C. 逐步减小； D. 逐步增大； 回答错误!正确答案：C 正常、过激运行的发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹应该是 A. 从第Ⅰ象限到第Ⅳ象限 B. 从第Ⅰ象限到第Ⅲ象限 C. 从第Ⅰ象限到第Ⅱ象限 D. 从第Ⅳ象限到第Ⅱ象限 回答错误!正确答案：A 闭锁式方向纵联保护中，闭锁信号是： A. 由短路功率为正的一侧发出的 B. 由短路功率为负的一侧发出的

C. 只在负半周发信 D. 只在正半周发信 回答错误!正确答案：B 对自动重合闸前加速而言，下列叙述哪个是不正确的： A. 保护第一次切除故障可能有选择性 B. 保护第一次动作可能有延时 C. 保护第二次切除故障一定有选择性 D. 保护第二次动作可能有延时 回答错误!正确答案：B 距离Ⅲ段的灵敏度校验中应采用。 A. 最大分支系数 B. 过激分支系数 C. 最小分支系数 D. 正常分支系数 回答错误!正确答案：A

在不需要动作时保护不误动，保护范围内发生应该动作的故障时不拒动的特性是指保护的。 A. 可靠性 B. 速动性 C. 灵敏性 D. 选择性 回答错误!正确答案：A 汽轮发电机失磁后是否继续运行主要取决于下列哪个因素？ A. 系统的运行方式； B. 发电机自身的状态； C. 系统的无功储备； D. 负荷需求； 回答错误!正确答案：C 自动重合闸后加速一般适用于下列哪种情况？ A. 110kV及以上电压等级线路； B. 35kV及以下电压等级线路；

C. 系统发生永久性故障； D. 系统发生瞬时性故障； 回答错误!正确答案：A 纵联电流相差动保护中，保护装置本身的最大角度误差是多少度？ A. 0.06 B. 22 C. 15 D. 7 回答错误!正确答案：C 故障切除时间等于： A. 保护装置和断路器动作时间的总和 B. 保护的固有动作时间 C. 保护的整定时间 D. 断路器的动作时间 回答错误!正确答案：A

电力系统继电保护课后部分习题答案

电力系统继电保护（第二版） 张保会尹项根主编 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。 继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？ 答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。 后备保护的作用是什么？ 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。 为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？答：定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起远后备保护的作用。当远处短路时，应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作，这就要求保护必须在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流也要逐级增加。否则，就有可能出现越级跳闸、非选择性动作现象的发生。由于电流速断只保护本线路的一部分，下一级线路故障时它根本不会动作，因而灵敏度不需要逐级配合。 在双侧电源供电的网络中，方向性电流保护利用了短路时电气量的什么特征解决了仅利用电流幅值特征不能解决的问题？ 答：在双侧电源供电网络中，利用电流幅值特征不能保证保护动作的选择性。方向性电流保护利用短路时功率方向的特征，当短路功率由母线流向线路时表明故障点在线路方向上，是保护应该动作的方向，允许保护动作。反之，不允许保护动作。用短路时功率方向的特征解决了仅用电流幅值特征不能区分故障位置的问题，并且线路两侧的保护只需按照单电源的配合方式整定配合即可满足选择性。 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：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。为了进行相位比较，需要加入继电器的电压、电流信号有一定的幅值（在数字式保护中进行相量计算、在模拟式保护中形成方波），且有最小的动作电压和电流要求。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。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。 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°

浅谈电力系统继电保护技术

浅谈电力系统继电保护技术 【摘要】电力系统继电保护是确保电力系统运行安全性，提升电力企业社会经济效益的有效措施。本文结合工作经验，就电力系统继电保护相关问题进行简要论述。 【关键词】电力系统；继电保护；原理；配置与应用；常见故障；措施 现今，伴随着我们国家社会经济的快速进步与电力系统的迅猛发展，电网规模逐渐增大，网络结构也是越来越复杂，系统短路电流容量变化的速度也是越来越大。在这个大背景之下，电力系统继电保护也就面临着更大的压力，怎样有效利用继电保护相关技术来保障电力系统的正常运转，提升电力系统运转的质量与效率具有十分重要的现实意义。本文结合工作经验，就电力系统继电保护相关问题进行简要论述。 1.电力系统继电保护概述 1.1电力系统继电保护基本原理 电力系统出现运转不正常之时，会导致电流电压间相位角的改变、电压减小、电流上升等方面的变化，所以此时系统中各个参数和系统安全运行时各个参数之间的区别就能构成不同类型、不同工作原理的继电保护。通常继电保护由测量回路、逻辑回路、执行回路构成，其工作原理由下图一所示。 测量回路从电力系统中读取相关信号，并将此信号与规定的整定值比较，最后将结果输送到逻辑回路之中；逻辑回路依据上一环节输出量的组合、出现的顺序、大小性质等方面决定是不是需要动作；假设逻辑回路判定需要动作之时，则会将需动作这个信号发送到执行回路；执行回路延时又或者是马上输出跳闸信号或者是警报信号。 1.2电力系统安装继电保护的意义 当电力系统被保护设施设备运转出现问题的时候，继电保护设备可以有选择、快速、自动地从电力系统中把故障设施设备切断，进而确保电力系统运转正常的部分快速恢复工作，避免故障设施设备的损害程度继续加大，将停电范围尽可能减小；当被保护设施设备发生故障，出现异常工作状态之时，继电保护装置应当可以反应及时，并且依据工作维护相关信息，输出信号、降低跳闸又或者是负荷动作指令的发生概率。这个时候一般对保护快速动作不作要求，而是依据对系统相关元件与整个电力系统危害程度规定某种程度的延时，防止不必须的动作。与此同时，继电保护装置也承担着监控整个电力系统的责任，它能通过测量系统电流电压情况将电力系统设施设备工作状态反映出来。 2.在电力系统中继电保护的配置与应用

电力系统继电保护、安全自动装置概述参考文本

电力系统继电保护、安全自动装置概述参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电力系统继电保护、安全自动装置概述 参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1．什么是继电保护装置? 答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电 力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向 运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断 路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施 和设备，一般通称为继电保护装置。 2．继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务： (1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元 件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路

器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 (2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3．简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油

电力系统继电保护课后部分习题答案

1 绪论 1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 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。 1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？ 答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。 1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？ 答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。 母线 线路 TA1TA2 图1-1 电流互感器选用示意图 1.7 结合电力系统分析课程的知识，说明加快继电保护的动作时间，为什么可以提高电力系统的稳定性？ 答：由电力系统分析知识可知，故障发生时发电机输出的电磁功率减小二机械功率基本不变，从而使发电机产生加速的不平衡功率。继电保护的动作时间越快，发电机加速时间越短，功率角摆开幅度就越小，月有利于系统的稳定。 由分析暂态稳定性的等面积理论可知，继电保护的动作速度越快，故障持续的时间就越短，发电机的加速面积就约小，减速面积就越大，发电机失去稳定性的可能性就越小，即稳定性得到了提高。 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。 - 1 -

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电力系统继电保护第二部分

电力系统继电保护第二部分 第七章变压器保护 7-1变压器可能发生哪些故障和异常工作情况，应该装哪些保护？ 变压器的故障类型：变压器油箱内部故障和油箱外部故障 油箱内部故障：绕组的相间短路，匝间短路和中性点接地系统侧的接地短路； 油箱外部故障：主要是变压器的绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。 变压器的异常工作情况：外部短路引起的过电流过负荷，油箱漏油造成油面下降或冷却系统故障引起的油温升高；外部接地短路引起的中性点过电压；过电压或系统频率降低引起的过励磁等。应装的保护 瓦斯保护：反应变压器油箱内部各种短路和油面降低； 纵差动保护：反应变压器绕组或引出线相间短路、中性点直接接地系统侧绕组或引出线的单相接地及绕组匝间短路； 过电流保护：反应变压器外部相间短路并做瓦斯保护和纵差动保护的后备保护；

零序电流保护：反应中性点直接接地系统中变压器外部短路。 以及过负荷保护和过励磁保护。 7-2为什么变压器纵差保护不能代替瓦斯保护？ 瓦斯保护主要优点是结构简单、灵敏性高、能反应变压器油箱内部各种故障，特别是匝间短路或一相断线，纵差动保护往往不能动作，此外也是油箱漏油或绕组、铁芯烧损的唯一保护。 何时重瓦斯保护应由跳闸位置改为信号位置？ 为防止在变压器换油或瓦斯继电器实验时错误动作，使重瓦斯保护转为只发信号。 7-3变压器实现纵差动保护的基本原则是什么由于变压器高低压侧的额定电流不同，因此为保证纵差保护的正确工作就必须选择适当的电流互感器变比，使得在正常和外部故障时，两个二次电流相等，即在正常和外部短路时差动回路的电流等于零，保护不动作。而在内部短路时，差动回路的电流不为零，保护动作。

浅谈电力系统继电保护的运行管理

浅谈电力系统继电保护的运行管理 随着我国社会经济的高速发展，各大城市化进程加快与工农业的进度，对电能的需求量将会越来越大。在这样的形势下，对电网的安全运行有了更高的要求，其中电力系统继电保护是非常关键的一个环节，电力系统继电保护运行管理工作的有效性将会直接影响到电力系统的安全稳定运行。因此，在电力系统安全运行管理过程中，要注重电力系统继电保护管理的重要性，只有保障运行管理的合理性、有效性与准确性，才能最大限度确保电力系统继电保护在实际运作中不会出现差错，进而确保电力系统的安全稳定运行。文章针对电力系统继电保护运行管理中存在的一些问题进行分析，并尝试提出一系列改善措施，从而提升管理质量，确保电力系统安全运行。 标签：电力系统；继电保护；运行管理 电力系统继电保护的主要功能是在电力系统发生突发故障的情况下，能对设备故障进行及时的消除与修复，进而确保电力系统运行的安全稳定性。因此，电力系统继电保护运行管理的重要性必须得到正视，从而为电力系统设备的安全运行打下坚实的基础。 1 电力系统中继电保护管理的重要性与主要任务 1.1 电力系统继电保护管理的重要性 整个电力系统工作中继电保护是不可替代的一个组成部分，所涉及到责任、工作量、技术性都非常大。电力系统继电保护工作人员需要面对的是：保护装置、电网结构、设备配置、运行实际情况以及故障出现情况等相关的很多信息，需要通过电脑系统对其进行准确的统计、分析，进而进行处理工作，这类工作十分重要，并且十分繁重。為了对现场运维人员的工作量进行有效的降低，并且要更好地确保其劳动生成质量与效率，对电力系统继电保护信息管理系统的开发是当前电网改革发展的一个主要项目。 1.2 电力系统继电保护管理的主要任务 电力系统继电保护的主要任务是：针对继电保护所涉及到的表格、文件、数据以及图像等进行分析、查询、修复、浏览以及删除。由此可见，管理对象的结构是很复杂的，而且其中层次很多，无论什么样的一次设备、二次设备参数、统计分析及运行状态、档案管理等等事务管理。在分工过程中，每一层保护专业都非常详细，也是造成数据库与表格种类很多的主要因素，充分利用管理系统的优势与功能，才能最大限度地提升电力系统继电保护的工作效率与数据使用的准确性。 2 电力系统中继电保护管理存在的问题

电力系统继电保护配置原则教学总结

电力系统继电保护配置原则 一、概述 电力系统是指由发电、送电、变电、配电和用电等各个环节（一次设备）所构成的有机整体，也包括相应的通信、继电保护（含安全自动装置）、调度自动化等设施（二次设备）。 电力系统安全运行是指运行中所有电力设备必须在不超过它们所允许的电流、电压、频率及时间限额内运行(强调充裕性)。不安全的后果可能导致电力设备的损坏，大面积停电。 2003年8月14日下午，美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大多伦多、渥太华等城市均发生停电事故。事故原因俄亥俄州阿克伦城的第一能源公司的两根高压电线其中一根因树枝生长碰至线路后跳闸，另外一条线路因安全自动装置误动，导致第二条线路跳闸，最终导致各个子电网潮流不能平衡，最终系统解列。 可见，要保证电力的安全稳定运行，必须配置安全可靠的继电保护装置和安全自动装置。继电保护顾名思义在系统发生故障时及时隔离故障点保护一次设备，同时能够让电力系统继续安全稳定运行。 二、基本要求 继电保护配置方式要满足电力网结构和厂站的主接线的要求，并考虑电力网和厂站的运行方式的灵活性。所配置的继电保护装置应能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 1）要根据保护对象的故障特征来配置。

继电保护装置是通过提取保护对象表征其运行状况的故障量，来判断保护对象是否存在故障或异常工况并采取相应的措施的自动装置。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随电力系统周围条件而异。使用最普遍的工频电气量，而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、序相量、阻抗、频率等，从而构成电流保护、电压保护、方向保护、阻抗保护、差动保护等。 2）根据保护对象的电压等级和重要性。 不同电压等级的电网的保护配置要求不同。在高压电网中由于系统稳定对故障切除时间要求比较高，往往强调主保护，淡化后备保护。220kV及以上设备要配置双重化的两套主保护。所谓主保护即设备发生故障时可以无延时跳闸，此外还要考虑断路器失灵保护。对电压等级低的系统则可以采用远后备的方式，在故障设备本身的保护装置无法正确动作时相邻设备的保护装置延时跳闸。 3）在满足安全可靠性的前提下要尽量简化二次回路。 继电保护系统是继电保护装置和二次回路构成的有机整体，缺一不可。二次回路虽然不是主体，但它在保证电力生产的安全，保证继电保护装置正确工作发挥重要的作用。但复杂的二次回路可能导致保护装置不能正确感受系统的实际工作状态而不正确动作。因此在选择保护装置是，在可能条件下尽量简化接线。 4）要注意相邻设备保护装置的死区问题 电力系统各个元件都配置各自的保护装置不能留下死区。在设计

华南理工网络-《电力系统继电保护》课堂作业标准答案

华南理工网络-《电力系统继电保护》课堂作业答案

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《系统工程导论》 作业题 一．判断题（正确的写“对”，错误的写“错”） 1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能可以等于系统全部要素功能的总和。 【错】 2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。 【对】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【对】 4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即： 信息(量) = 通信前的不确定性＋通信后尚存的不确定性。 【错】 5．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【对】 6．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。 【错】 二．单项选择题（请将你选择的字母填写在括号内） 1．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论 是从定性到定量综合集成方法，结合系统学理论和人工智能技术的发 展，又于己于1992年提出了建设从定性到定量综合集成研讨厅体系，进一步发

展了开放的复杂巨系统的系统方法。 2．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是系统内部各元素之间存在 着这样那样的联系；二是系统与其环境之间也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。 3．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）_专家打分法_；（3）两两 比较法；（4）_体操计分法_：（5）_连环比率法_；（6）_逻辑判断评分法__。 4．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。 5．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有物质、能量和信息的交换。 6．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合；（3）当前效果与长远效果相结合； （4）定量分析与定性分析相结合。 7．管理对于信息的要求是：（1）准确、（2）及时、（3）适用、（4）经济。 三简答题 1．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统； 2）按照系统结构的复杂程度分为简单系统和复杂系统。 举例：小系统：一个家庭 大系统：一个地级市 巨系统：一个国家。 简单：一个局域网 复杂：因特网。 2．简述系统与环境的关系 答：新系统产生于环境；新系统的约束条件决定于环境；决策的依据来自于环境，试制所需资源来自于环境；最后，系统的品质也只能放在环境中进行评价。

电力系统继电保护复习知识点总结材料

第一章、绪论 1、电力系统运行状态概念及对应三种状态： 正常（电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等）不正常（正常工作遭到破坏但还未形成故障，可继续运行一段时间的情况）故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等故障) 2、电力系统运行控制目的： 通过自动和人工的控制，使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态，能够长时间的在正常状态下运行。 3、电力系统继电保护： 泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 4、事故： 指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。 5、故障： 电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等。 6、继电保护装置： 指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 7、保护基本任务： 自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使元件免于继续遭到损坏，保障其它非故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 8、保护装置构成及作用： 测量比较元件（用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较根据比较结果，给出“是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应启动）、逻辑判断元件（根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分）、执行输出元件（根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作） 9、对电力系统继电保护基本要求： 可靠性（包括安全性和信赖性；最根本要求；不拒动，不误动）；选择性；速动性；灵敏性 10、保护区件重叠： 为了保证任意处的故障都置于保护区内。区域越小越好，因为在重叠区内发生短路时，会造成两个保护区内所有的断路器跳闸，扩大停电范围。 11、故障切除时间等于保护装置（0.06-0.12s，最快0.01-0.04s）和断路器动作时间（0.06-0.15，最快0.02-0.6）之和。 12、①110kv及以下电网，主要实现“远后备”-一般下级电力元件的后备保护安装在上级（近电源侧）元件的断路器处；②220kv及以上电网，主要实现“近后备”-，“加强主保护，简化后备保护” 13、电力系统二次设备： 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。

浅谈电力系统继电保护技术的意义和发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/2110201776.html, 浅谈电力系统继电保护技术的意义和发展趋势 作者：李建红 来源：《华中电力》2013年第11期 摘要：电力系统继电保护技术的发展状况，直接关系到整个电力系统的运行效率。为充分保障我国电力系统的安全性，加强对电力系统继电保护研究就显得尤其的重要。当前，人类社会已经步入了计算机信息时代，继电保护技术也在逐渐地朝着计算机化、网络化、智能化等方向不断发展与完善。本文主要研究了我国电力继电保护技术的发展，历程及其现状，并且概括了相关技术之后，提出了电力系统继电保护术的发展趋势。 关键词：电力系统；继电保护；技术；现状；发展趋势 前言：作为保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术，电力系统继电保护经过了长时间的发展，目前，计算机技术已经被运用到了电力系统计算保护当中，使电力系统继电保护技术无论从智能化、网络化，都有了一定的提升。笔者从事相关工作，对此有着较为深刻的认识，就电力系统继电保护技术的意义和未来发展方向，谈谈自身一些看法。 一、电力系统继电保护的意义 随着我国社会经济的发展，社会用电量越来越大，因此，可能发生电力系统故障的概率也随之增大，在如此严峻的形式下，加强对继电保护的意义就非常的重大。 电力系统继电保护装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时，他们能及时发出告警信号，或直接发出跳闸命令以终止事件。 （一）有利于保障电力系统的正常运行 当电力系统发生故障时，继电保护装置会在最短的时间内切除故障设备，尽可能地缩小了停电范围，防止电力故障扩大。此外，继电保护装置会以最快的速度，通过监控警报系统发出电力系统故障信息，使电力系统管理人员能够及时地发现系统故障，并迅速地采取措施来加以解决。电力继电保护装置，不仅可以将电力故障带来的损失降低到最小，起到保障电力系统正常运行的作用，而且可以辅助电力系统管理人员对故障设备进行有效、快速的维护。 （二）有利于促进社会主义市场经济的进一步发展 继电保护技术在保障电力系统正常运行的同时，在维护社会生活秩序、促进社会主义市场经济的进一步发展等方面，也占据着举足轻重的地位。一方面，继电保护技术能及时地发现并

电力系统继电保护—考前辅导2014.06

电力系统继电保护—考前辅导资料 一、说明 电力系统继电保护作用是反应电力系统中各设备元件及线路各种故障而动作控制断路器切除故障部分，对不正常运行状态发出相应信号。电力系统的保护基本上分两大类：输电线路三段式保护及设备的差动保护。电力系统所有高压设备及线路在电源侧加装断路器，加装断路器就要加装保护，且加装反应各种故障的主保护和后备保护。每种保护应掌握动作原理、整定计算和接线图。所以保护的题型也是：问答题、计算题、画图题和判断题。 开卷考试 教材：电力系统继电保护（王瑞敏、王毅华编著网院讲义） 复习要领：各种继电保护的原理、整定计算和接线图 二、各章重点串讲及例题解析 第一章概述重点掌握：电力系统及其中性点的运行方式，短路及其计算，继电 保护原理、作用及组成，对继电保护的基本要求。举几个例： 1、电力系统故障的原因、种类及后果是什麽？ 答：原因——绝缘损坏和误操作。 种类——单相短路约占83%；两相短路约占8%；三相短路约占5%；两相短 路接地约占4%。 后果－－电流增大，造成电器设备动热不稳定；电压降低，破坏电力系统的 正常供电；破坏电力系统的稳定运行。 2、何谓大接地电流系统？何谓小接地电流系统？小接地电流系统的优缺点是什 麽？ 答：中性点直接接地叫大接地电流系统。 中性点不接地或经消弧线圈接地叫小接地电流系统。 小接地电流系统优点：单相接地没有短路电流，只有对地电容电流，一般系统 可以带接地点运行2小时，提高了电力系统运行的可靠性。 缺点：设备及线路的主绝缘应按线电压设计，提高了造价。 对称三相电路计算：对称三相电路就是三个单相电路，如图1-1所示的三相对称电路，电源和负载中性点电压O、O，等电位，所以，一相电压降落在一相负载阻抗上。可用欧姆定律

电力系统继电保护第一章习题和答案

1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 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。 1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。