继电保护高频通道原理
继电保护高频通道原理、调试与故障处理
郭爱军
【摘要】本文主要介绍了线路高频保护的高频通道构成及其原理，对高频通道的调试方法、典型故障的处理方法进行了探讨。本文为高频保护的维护及运行人员提供参考。
【关键词】高频通道原理调试故障处理
1 概述
线路高频保护的高频通道由保护高频收发信机、高频电缆、阻波器、结合滤波器、耦合电容、输电线路构成。本文将结合我厂实际，对高频通道原理、调试、故障的处理等有关内容进行介绍。
2 继电保护高频通道（相地制）的组成
继电保护高频通道主要由高频收发信机、高频加工设备、高频结合设备、输电线路四个部分构成，如图1：
图1：继电保护高频通道（相地制）的组成
图1中：1—输电线路；2—高频阻波器；3—耦合电容器；4—结合滤波器；5—高频电缆；6—放电间隙；7—接地刀闸；8—高频收发信机；9—保护装置。
这里有几个专业术语，需要解释一下：
（1）高频加工设备，是指阻波器，因为它串联在输电线路中，其含义是对输电线路进行再加工。（2）高频结合设备，是指高频电缆、结合滤波器、耦合电容器，其含义是将高频收发信机与输电线路结合再一起。
（3）关于高频信号的“高频”：所谓高频是相对于工频50HZ而言的，高频纵联保护信号频率范围一般为几十～几百千HZ；
（4）输电线路的“高频纵联保护”:线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。线路两侧保护将判别量借助通信通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。线路纵联保护的信号通道可以是微波通道、光纤通道，或电缆线通道，而利用电力载波通信通道构成的线路纵联保护则称为电力线载波纵联保护，即高频纵联保护。
3 高频纵联保护的高频收发信机原理、调试，及故障处理
高频收发信机的作用是发送和接收高频信号。高频发信机部分是由继电保护来控制。高频收信机接收由本侧和对侧所发送的高频信号，经过比较判断之后，再动作于跳闸或将保护闭锁。如图2所示：
图2：高频纵联保护的高频收发信机
3.1、高频收发信机的发信回路
3.1.1、高频收发信机的发信频率
高频收发信机发信频率的范围一般为40～400KHZ，在出厂时已经根据用户要求设定为一个单一频率，订货时，需要向厂家提供该高频保护的工作频率。该工作频率是由中调统一安排的。
对于特定的一套220KV线路高频保护，其线路两侧保护的高频收发信机的发信信号频率相同并且是固定的。不同的220KV线路高频保护，其高频收发信机的发信频率都各不相同。
附表1：我厂各高频保护的高频收发信机发信频率：
3.1.2、高频收发信机发信回路原理
发信回路的发信振荡器提供本侧发信频率的高频信号。高频收发信机的发信回路原理框图如图3所示。注意：振荡器产生的高频信号的发出和停止是受到保护装置的控制的。
图3：高频收发信机的发信回路原理框图
3.1.3、关于高频收发信机发信功率及发信电平
保护收发信机额定发信功率一般为10W，或10W～20W可调。如果额定发信功率为10W，则输出信号的功率电平是40dBm。
功率电平的计算公式是：Lpx=10×lg（Px/P0）
发信功率10W时，式中，Px=10W=10000mW，P0=1mW，
因此，输出信号功率电平为：10×lg（10000/1）＝40dBm
此处需要引起注意的是，提高发信功率对提高发信电平的贡献有限。不要简单地认为发信功率加大一倍就会使发信电平也加大一倍。因为2的对数值Lg2≈0.3，假定将输出功率从10W提高到20W，则输出信号功率电平可以计算如下：
? 10×lg（20000/1）＝10×lg2+10×lg10000＝3+40＝43dBm
上述结论的意义就是：如果在工作中发现对侧收信电平大幅度下降，此时你最好不要指望能够通过调整收发信机发信功率来解决问题，因为即使将发信功率翻一番，输出电平也只能增加3dB，而功耗、发热情况却会上升。不同发信功率下对应的发信电平值见附表2。
附表2：发信功率与发信电平之间的关系
备注：dbm 为功率电平，dbu为电压电平。平时测量时我们大多用电压电平。表中电压电平值是对应75欧特性阻抗的换算值。
3.1.4、高频收发信机输出通道的附加电路
为方便调试，各型高频收发信机输出通道都有“通道、负载切换”的附加电路，其原理接线如图4所示。
图4：高频收发信机输出通道的附加电路
75欧负载电阻前，LFX912型串有衰耗器，其它型号则没有。正常运行中，将输出端与高频电缆短接（接至通道），调试时则可以将输出端与高频电缆断开，转而跨接在75欧姆负载电阻上（接至负载）。GSF6A型、SF600型收发信机的“通道、负载切换”的插头布置在前面板，而LFX912布置在背板，但万虎II线PSF631发信机的“通道、负载切换”插头布置在内部，要打开前面板才看得到。
3.1.5、高频收发信机发信电平的测量
平时我们用选频电平表测量发信电平时，都是直接将表跨接在收发信机输出端，图5中A、B点处。当高频电缆特性阻抗为75欧姆时，在图5中A、B点测量发信电平，如果额定发信功率为10W，测得的发信电平应为31dBu（电压电平）,如果额定发信功率为20W，测得的发信电平应为34dBu （电压电平）。
图5：高频收发信机发信电平的测量
注意在75欧姆负载电阻前，LFX912型号的收发信机串有20dB的衰耗器，并且从衰耗器下端头（图中C点）引出到面板测试孔。调试时，如果将输出端切换到负载电阻，而你从面板的负载测试孔测量发信电平，则测试得到的发信电平数据要加上20dB。
附表3：我厂各高频保护发信电平实测值
注：实测值均应在30±2dB范围内。
3.1.6、高频收发信机发信电平的测量值异常的分析及处理
如果发信电平测量值异常，首先要检查选频电平表的频率设置是否与被测保护收发信机工作频率一致，例如，万虎I线高闭保护工作频率为114KHZ，那就必须把选频电平表的频率设置为114KHZ，否则测试电平肯定不对。
其次要注意排除外接负载阻抗不匹配的问题（电压电平测值与被测点特性阻抗有关）。此时可以把输出端从高频电缆处甩开，外接75欧姆标准电阻，再进行复测，如果在75欧姆标准电阻上测试发信电平正常，则应考虑是外接负载（高频电缆、结合滤波器，或阻波器）阻抗匹配引起的问题。
如果确实是因为电路元件故障引起发信电平异常，那么在收发信机的前面板上一般会有指示灯或液晶显示的异常信号。此时可以参考说明书进行判断。由于高频电路对元器件要求较高，对于电路元件故障引起的发信电平异常，不宜自行更换元器件，而应联系厂家更换插件。
对于发信电平轻微下降，可以通过调整功放回路相应的电位器进行有限度的调整。
3.1.7、关于高频收发信机发信电平的测量值换算
用选频电平表测量通道电平值时，选频电平表可以选择用功率电平档或电压电平档。实测时，我们一般都是使用电压电平，将选频电平表打高阻档（手持表用大功率档）。
注意电压电平测量值与被测点的特性阻抗有关，而功率电平与被测点的特性阻抗无关，所以功率电平测量值更便于故障分析。电压电平与功率电平之间换算关系见表4。
例如：在高频收发信机出口或在高频电缆的两端测量，由于被测点的特性阻抗为75Ω，此
时电压电平与功率电平的换算关系为：电压电平＝功率电平-9。具体来说，如果用功率电平档测得电平为40dBm，则换算为电压电平为40-9＝31dBu，
注意9dB的计算关系的前提是特性阻抗为标准的75Ω。但实际测试时，会有这种现象，例如功率电平档测得电平为40dBm，而改用电压电平档测得电平并不是31dBu，而有可能是32或29 dBu。这种现象可能是因为被测点的特性阻抗不是标准的75Ω
附表4：被测点不同特性阻抗下，电压电平与功率电平的换算关系
附表4的应用举例：在结合滤波器的上下端测收信电平（如图6的A，B点）：
图6：在结合滤波器的上下端测收信电平
假定用功率电平档测得：V A＝15dBm，VB＝13dBm，
如果用电压电平档测，则相差就很大：V A约为15-1.76≈13dBu，而VB约为13-9≈4dBu。
A，B点换算关系不一样，因为在A点的特性阻抗约为400Ω，而在B的特性阻抗是75Ω。
3.2、高频收发信机的收信回路
高频收发信机是采用超外差式接收的，也就是说发射信号的电路和接受信号的电路不使用同一个频率。超外差式接收电路中有一个振荡器叫本机振荡器，它产生的高频电磁波（f2）与所接收的高频信号（f1）混合后产生差频（f1-f2），这个差频就是中频，接收电路通过滤波器将此中频信号取出并进行处理。收信回路原理框图见图7。
图7：收信回路原理框图
关于混频：两个不同频率的信号，例如频率f1和频率f2的两个信号，通过非线性元件混合后，会出现4个频率：f1+f2，f1-f2，f1，f2。
我厂各型号高频收发信机采用的本机振荡频率（f2）分别如下：
LFX912型——f2＝1MHZ -f1，差频f1-f2（中频）为1MHZ（本振频率很高，抗干扰能力较
强）
SF600型——f2＝f1+12KHZ，差频f1-f2（中频）为12KHZ
GSF6A型——f2＝f1+12 KHZ，差频f1-f2（中频）为12KHZ
PSF631型——f2＝f1+1MHZ，差频f1-f2（中频）为1MHZ（本振频率很高，抗干扰能力较强）
3.2.1、收信回路的“时分门控”接收方式：
无论是在保护启动发信期间，还是在通道试验交换信号期间，在通道中都会同时出现两侧发出的高频信号，如果此两侧信号同时进入收信回路，会产生差拍现象，引起信号失真。
我厂各型号收发信机的收信回路都采用了时分门控接收方式：当本侧启动发信时，只接收本侧信号，此时从发信回路的功率放大器输入端之前取得本侧发出的高频信号。当本侧停止发信时，才能接收对侧信号，此时从发信回路功率放大器输出端与电缆入口之间取得通道高频信号。
3.2.2、收信电平的测量值
对侧发出的高频信号，经过高频信号传输通道（高频电缆、结合滤波器、阻波器、耦合电容器、输电线路）后，到达本侧时，信号要衰减。以我厂为例，对侧发信电平都是30dB左右，但到本侧收发信机入口时，测量得到的收信电平（电压电平）都要远小于30dB。我厂各高频保护实测收信电平值见附表5。
附表5：我厂各高频保护实测收信电平值（线路送电后）
注意：表中万文I、II线的收信电平是在2011年线路破口前的测量值，线路破口后将发生变化。
3.2.3、收信电平3dB衰耗告警的原理
每套保护收发信机入口的收信电平是不一样的，但只要线路投运以后，高频信号传输通道中的设备（高频电缆、结合滤波器、阻波器、耦合电容器、输电线路）没有发生大的变动，则运行中收信电平就不会有大的变化（正常变化范围应在2dB以内）。
如果运行中，收信电平在正常收信电平基础上衰减幅度超过3dB，就表明高频信号通道中的设备（包括收发信机）出现了异常，此时收发信机就发出“3dB告警”信号(PSF631型、SF600型面板上为“通道异常告警”)。
当然，除了通道中的设备出现异常会导致收信电平衰减增加，其它因素也会导致收信电平衰减增加：天气的影响，线路负载电流大时导线弧垂的变化等。例如2008年元月份冰灾期间，在线路倒塔断线之前，我厂所有高频保护都告警，收信电平严重衰减。
3.2.4、收信电平3dB衰耗告警的调试
在保护定检之后、输电线路进行了改造、或高频信号传输通道中的其它设备（高频电缆、结合滤波器、阻波器、耦合电容器）进行了改造，此时都要进行3dB衰耗告警调试。
3dB衰耗告警调试方法比较简单：在本侧收发信机入口处串入特性阻抗为75欧姆的可调衰耗器，试验接线如图8所示，当投入4dB衰耗量，按通道试验按钮，3dB告警灯点亮，当投入2dB 衰耗量时，3dB告警灯不点亮，则此时就表明收发信机内部3dB衰耗告警值整定正确。（调试时
注意将高频主保护压板投信号位）。
图8：3dB衰耗告警调试试验接线
如果调试时需要投入的衰耗量高于4dB才告警，或投入2dB衰耗量就告警，则表明收发信机内部3dB衰耗告警值整定偏大（或偏小），此时就要进行调整，不同型号收发信机，调整方法是不一样的。
万文II线高闭保护（A相），其收信电平在送电前后有较大变化，送电后收信电平比送电前要低4dB以上（原因不明）。因此，对于万文II线高闭保护（A相），其3dB衰耗告警调试必须在线路送电后进行，否则一旦送电，就可能误报。
其它各套高频保护在线路送电前后收信电平值相差不大，在1dB以内，但最好也在线路送电后进行3dB衰耗告警调试，因为阻波器的故障通常要在送电后才会暴露。
不同型号收发信机3dB衰耗整定方式：
?GSF6A型——调整触发器电位器W3（调整时要拔出插件板）。
?SF600型——调整10号插件面板上的通道调整电位器RP2。不需要拔出插件。
?PSF631型——直接在液晶显示菜单里设置“收信告警电平”即可：例如，如果已经测得收
信电平为17dB(此收信电平值甚至不需要测，直接在液晶显示上读数据就行)，则只需要将“收信告警电平”设置为17dB－3dB＝14dB。
?LFX912型——注意，首先要通过跳线JP1、JP4调整好内部衰耗器档位，然后才可以进行3dB
衰耗告警设置。设置时要根据收信裕度灯点亮情况进行设置。在面板上有5档收信裕度指示灯，分别是6dB、9dB、12dB、15dB、18dB，进行信号交换，当头5秒单独收对侧信号时，观察最大收信裕度指示灯点亮情况，如果裕度指示灯点亮的最高档是+12dB，则将“收信”
插件跳线组JP2中对应+12dB的跳线短接，其它依次类推。跳线JP2设置好后，再在收发信机入口处串入可调衰耗器，按前面所说方法进行验证。跳线JP2分为4档，如图9示。（如果调整时要拔插件板，拔板子前一定要先断开电源）。
图9：LFX912型收发信机3dB衰耗整定跳线JP2
3.2.5、收信电平的几个关键参数
（1）灵敏启动电平：
灵敏启动电平的意思是：当收发信机入口的收信电平高于此电平值时，收信输出可能起变化。所谓收信输出起变化，是指此时收信机面板上有收信指示，或收信机的收信接点闭合。
我厂不同型号收发信机面板上的收信指示：
LFX912型——“收信启动”灯
SF600型——“收信指示”灯
GSF6A型——收信指示表，有信号时指示为0V，无信号指示为15V。
PSF631型——“收信指示”灯
灵敏启动电平越低越灵敏，但太低则抗干扰能力差，各型收发信机标称的灵敏启动电平都是4dBm（-5dBu/75欧）。但标称的灵敏启动电平与在收信机入口实测的收信启动电平值不一定一致，受两个方面影响：
第一，如果收信机出口与高频电缆的阻抗匹配不是特别理想，则实测灵敏启动电平就会偏离标称的灵敏启动电平值。
第二，当线路收信电平太高时，需要在收信回路投入衰耗器，此时灵敏启动电平要加上衰耗电平。例如，如果收信回路投入了4dB的衰耗，则在收信机入口实测灵敏启动电平应为8dBm。（2）最低可靠工作电平：
在灵敏启动电平上加上6dB，就是最低可靠工作电平。
如果收信回路没有投入衰耗器，则最低可靠工作电平就是4+6＝10 dBm（1dBu/75欧）。
假定收信回路投入了4dB的衰耗，在收信机入口实测灵敏启动电平应为8dBm，则最低可靠工作电平就是8+6＝14 dBm（5dBu/75欧）。
注意，最低可靠工作电平并不是装置的技术参数，而是运行规定，意思是当收信电平低于此值时，即使收信输出能起变化，也不允许高频保护投入运行。厂家技术说明书里只会说它的灵敏启动电平是4dBm，但不会说它的最低可靠工作电平是10 dBm。
（3）可靠工作电平：
在最低可靠工作电平上加上8.68dB（约9dB，好记些），就是可靠工作电平。
可靠工作电平同样不是装置的技术参数，而是运行规定，意思是当收信电平高于此值时，能够保证保护的安全运行。
如果收信回路没有投入衰耗器，则可靠工作电平就是4+6+8.68＝ 18.68（约为19 dBm，或10dBu/75欧）。
假定收信回路投入了4dB的衰耗，在收信机入口实测灵敏启动电平应为8dBm，则可靠工作电平就是8+6+8.68＝22.68 dBm（约为23dBm，或14dBu/75欧欧）。
8.68dB又称为最低通道裕度，之所以是8.68dB而不是9dB整数，是因为8.68dB刚好是电平的另一种计量单位Np (奈培)的整数：1 Np＝8.68dB。最低通道裕度允许短时波动范围为2.6 dB。（4）对最大收信电平的限制：
并不是收信电平越高越好，收信电平太高，会有下面的负面影响：可能引起功放、电源过载；可能导致收信动作/返回时间延长(滤波器时间延长)、可能导致收信线性度变差（信号失真）。
对于最大收信电平，我厂不同型号收发信机技术参数规定为：
LFX912型——最大收信裕度为36dBm，即最大收信电平36+4＝40dBm（或31dBu）。
SF600型——收信线性工作范围最大为18dBm，即最大收信电平18+4＝22dBm（或13dBu）。
GSF6A型——最大收信裕度为18dBm，即最大收信电平18+4＝22dBm（或13dBu）。
PSF631型——收信线性工作范围最大为25dBm，即最大收信电平25+4＝29dBm（或20dBu）。
注意：上述最大收信电平限制参数是以4dBm灵敏启动电平为基准的，不考虑投入装置内部收信衰耗器。因此，仅仅看实测的入口收信电平还不能判定它们是否超标，而应以实测收发信机入口的灵敏启动电平为基准，即要从入口收信电平中扣除内部收信衰耗量。
（5）最低通道裕度、最低收信裕度、实测收信裕度：
最低通道裕度＝可靠工作电平 - 最低可靠工作电平，规定值为1 Np＝8.68dB≈9 dB
最低收信裕度＝可靠工作电平 - 灵敏启动电平±2.6，规定值为8.68+6±2.6≈15±2 dB 实测收信裕度＝实测收信电平 - 实测灵敏启动电平
实测收信裕度的测试方法是：在本侧收信机入口与高频电缆之间串入31dB/75Ω可变衰耗器，单独收对侧信号时，将衰耗器的衰耗量向上增加，直到收信指示刚好返回，此时投入的衰耗量即为本侧的实测收信裕度。
（6）高频保护通道运行条件
灵敏启动电平、最低可靠工作电平、可靠工作电平、最低通道裕度、最低收信裕度，将这几个参数综合在一起，就构成了高频保护通道运行条件，它们之间关系如图10所示：
图10：高频保护通道运行条件
在上述图10的高频保护通道运行条件中，基准为灵敏启动电平，但对于一套实际运行中的高频保护，其通道运行条件应该以实测的灵敏启动电平为基准。
（7）中调对高频通道收信电平值的规定
赣电调继［2008］8号文规定如下：
（1）收信电平大于21db的，要投入收发信机内部衰耗器或外串衰耗器；
（2）两侧收信电平要求在10～21db之间，收信裕度在13～16db之间。
赣电调继［2008］8号文没有明确说明它所说的收信电平的电平值是电压电平还是功率电平（裕度电平是相对值，不需要说明）。
由于我厂高频保护收信电平大多数都偏高，在实际工作中，我们需要控制好的就是收信裕度，只要收信裕度调试在13～16dB之间，就一定满足文件要求。
例如：收信电平21dBu，在不投入内部衰耗器时，出厂时调整好的灵敏启动电平应为-5dBu （4dBm）,则收信裕度应为26dB，此时需要投入内部收信衰耗器，直到收信裕度降低到13～16dB 之间，而且，只要将收信裕度调整好，则肯定也能满足最大收信电平限制。
3.2.6、收信裕度的测试方法及注意事项
一般利用远方起信15秒通道交换信号来逻辑来进行，其好处是不需要对方配合。
试验接线如图11所示：按下本侧信号交换试验按钮，此时本侧发0.2秒信号后，将连续收对侧信号10秒。在单独接收对侧信号的前5秒时间内，将衰耗器的衰耗量向上增加，直到收发信机的收信指示刚好返回，这时再退1dB，收信输出重新动作，此时投入的衰耗量即为本侧的实
际收信裕度（此值应在13～16dB范围内），同时记下此时选频表电平（图中V）指示，此电平值即为实际灵敏启动电平。
图11：收信裕度的测试试验接线
收信指示是否返回，可以用万用表监测收发信机的收信输出接点，以收信开出接点不闭合为准。也可以看面板收信启动指示，但收信指示灯大多数都是自保持的，此时就要有人在前面板不停按复归按钮。
采用上述方法进行收信裕度的验证试验时，容易犯下面的错误：
测试时，先将衰耗器衰耗量向上增加，然后按下本侧信号交换试按钮，如果有信号交换过程，则继续加大衰耗量，直到没有信号交换过程为止，认为此时投入的衰耗量为本侧的实际收信裕度。这是不对的，因为此时没有信号交换过程有两种可能：
一种可能是：对侧收发信机被启动发信，但本侧收信经过衰耗后已经降到本侧的灵敏启动电平以下，此时投入的衰耗量确实是本侧的收信裕度。
还有一种可能是：对侧收信机已经不能启动，其收信已经降到灵敏启动电平以下，那么此时投入的衰耗量只是对侧的收信裕度，而不是本侧的。
正确方法是：在单独接收对侧信号的前5秒时间内，将衰耗器的衰耗量向上增加，直到收发信机的收信指示刚好返回。
注意：万文II线高闭保护（A相）收信电平在线路送电后会下降4～5dB，如果在停电时调整万文II线高闭保护（A相）的收信裕度，应将其调整在18～21db之间。最好送电后调整。3.2.7、收信裕度的调整方法
收信裕度的调整就是根据实测收信电平调整收发信机内部收信衰耗器的衰耗量。我厂各型号收发信机说明书对裕度调整都有说明，具体如下：
（1）LFX912型裕度调整——收信插件内部有2个收信衰耗跳线JP1、JP4，JP1为6dB衰耗投入跳线，JP4为10dB衰耗投入跳线。在前面板上有5档收信裕度指示灯，分别是6dB、9dB、12dB、15dB、18dB。进行信号交换，当头5秒单独收对侧信号时，观察收信裕度指示灯点亮情况，如果5档裕度指示灯全部点亮，将6dB衰耗跳线JP1投入短接、10dB衰耗跳线JP4不投入；然后再次进行信号交换，当头5秒单独收对侧信号时，观察收信裕度指示灯点亮情况，如果5档裕度指示灯还是全部点亮，则改为将10dB衰耗跳线JP4投入短接、6dB衰耗跳线JP1不投入。
如果信号交换头5秒单独收对侧信号时，18dB收信裕度指示灯没有点亮，则不需要投入衰耗跳线。相关跳线在电路板上布置位置如图12所示(电路板上有文字标示)：
图12：LFX912型裕度调整跳线
（2）SF600型裕度调整——将本装置的“远方启信”功能解除，并用转接插件将12号插件引到装置外，在对侧收发信机处于常发信状态下调整12号插件内的收信输入衰耗器，直到11号插件的9 dBm~18 dBm灯亮而21 dBm灯不亮为止，收信输入衰耗即调整完毕。
（3）GSF6A型裕度调整——用前述串入衰耗器方法测试实际裕度，若不满足时，可调整控制插件内衰耗器 SJ1～SJ5。
（4）PSF631型裕度调整——装置内部可变衰耗器设置有 1DB 2DB 4DB 8DB 四档，可组合覆盖1DB～15DB 的衰耗值，可变衰耗器直接在液晶显示菜单里设置。按实际收信电平值减去11dB（实际收信电平+5dBu－16 dB）设置衰耗器档位，然后用前述串入衰耗器方法进行验证，不满足要求的话则再调整衰耗器设置、再试验验证，直到满足要求。
注意，收信衰耗调整后要进行实际收信裕度验证试验。
3.3、高频收发信机的发信、停信控制方式
（1）远方启动发信方式：收到对侧信号后启动发信10s。（当收信回路有收信输出信号时，经2ms 延时，收信机发信，这就是远方启动功能。）
（2）通道检查逻辑控制的收发信方式：按下试验按钮后本侧先发信200ms，然后本侧停信5s，再发10s。本侧起动发信后，对方的远方启动逻辑因为收到信号启动发信10s，此过程中，本侧收发信机入口信号电平波形如图13所示。
图13：通道检查程中，本侧收发信机入口信号电平波形
通道检查逻辑可以由收发信机完成，也可以由保护装置完成。保护与收发信机之间采用单接点联系方式的高频保护，则由保护装置完成，采用双接点联系方式的高频保护，则由收发信机完成。
（3）保护启动时的发信、停信方式
A、保护与收发信机之间采用单接点联系方式时，保护启动时对发信、停信的控制
单触（接）点联系的含义：保护只开出一付“启信”接点给收发信机。当“启信”接点闭合时，收发信机即发信，当“启信”接点返回时，收发信机即停止发信。
注意，采用单触点联系时，位置停信、其它保护停信、以及试验发信按钮都是开入到保护的，所以其它保护停信、位置停信以及人工交换信号的逻辑都由保护装置完成（远方启信也由保护完成，远方启信本身属于人工交换信号逻辑）。图14为万燕线方向保护单触（接）点联系接线图B、保护与收发信机之间采用双接点联系方式时，保护启动时对发信、停信的控制
双触（接）点联系的含义：保护开出2付接点给收发信机，分别为“启信”接点与“停信”接点。在保护动作过程中，当保护的“启信”接点闭合时，收发信机即发信，当保护的“停信”接点闭合时，收发信机即停止发信。
注意，采用双触点联系时，位置停信、其它保护停信、以及试验发信按钮都是直接开入到收
发信机，所以其它保护停信、位置停信以及人工交换信号的逻辑都由收发信机完成（远方启信也由收发信机完成，远方启信本身属于人工交换信号逻辑）。图15为万燕线高闭保护双触（接）点联系接线图。
图14：万燕线方向保护单触（接）点联系接线图
图15：万燕线高闭保护双触（接）点联系接线图
C、我厂高频保护与收发信机之间单触点联系和双触点联系上的现状
目前220KV线路保护在单触点联系和双触点联系上的现状如下：
万燕线的高闭以及旁母保护采用双触点联系；万燕线、万虎I、万虎II、万文I、万文II方向高频保护为单触点联系。万虎I、万虎II、万文I、万文II高闭保护在切本线运行时为单触点联系，而切换到旁路运行时则为双触点联系；
3dB衰耗告警故障处理举例
3.3、3dB衰耗告警故障处理举例
3.3.1、实例1：高频通道引线外绝缘层有破损引发3dB告警
现场发现故障通道有以下异常情况：(1)通道衰耗突然增大,两侧收信电平降低,收发信机3dB 告警灯亮,功率下降指示灯亮；(2)交换通道不正常,有时交换失败（即有时叫不起对方）；(3)有“拖尾”现象.即在交换通道时,哪一侧主动发信,则哪一侧收发信机在15s后不能解环,有时要20s甚至30s后收信输出指示才为零。
根据故障现象分析,发生故障的可能性有以下几种：
(1)高频阻波器损坏; (2)结合滤波器损坏; (3)收发信机损坏; (4)收发信机与结合滤波器之间的高频电缆芯线接地; (5)保护装置提供的起停信逻辑有误(收发信机起停信受保护逻辑控制).
故障处理过程如下：
?线路不停电情况下，首先在M变电所, 在某一线路高频通道A点(见图16)接入选频电平表,
然后启动其他线路同名相发信机发信,测量结果未证实异常通道上的阻波器有损坏.在N变电所,进行同样测试,亦未断定阻波器损坏。
图16：高频通道故障处理
?更换了M、N变电所两侧异常通道上的结合滤波器后，故障现象照旧。
?检查收发信机,检测各插件工作点电压、电平基本正常, 无法解释收发信机的“拖尾”现象。
?检查M、N两变电所异常通道的高频电缆,测得芯线与屏蔽层的串联电阻为4.5Ω, 排除高频
电缆开路的可能.用2500V摇表测量高频电缆芯对地、芯对屏蔽层以及屏蔽层对地的绝缘电阻均大于100MΩ, 排除电缆故障的可能性。
?线路停电后，再次对从高频电缆到耦合电容器之间的高频设备进行仔细排查,在做好充分的
安全措施后,保护人员登梯打开了带电运行中的耦合电容器中压PT端子箱,发现端子箱内高频通道引线外绝缘层有破损,使高频通道引线的铜导体与中压PT端子箱外壳处于似接非接的状态。
?临时采用绝缘胶片隔离后,所有故障现象(包括收发信机的“拖尾”现象)顿时全部消失.此
时再测量M、N两变电所异常通道的各项参数均恢复正常。
?重新包扎了结合滤波器与耦合电容器之间高频通道引线的外绝缘, 高频保护恢复正常运行。
3.3.2、实例2：阻波器内谐振腔失效、开关改造后参数变化引发的3dB告警
本例故障比较复杂，不作详细介绍。大概情况如下：某220KV线路检修后，在线路冷备用情况下，交换信号，测得收发信电平均正常，可是当其中一侧恢复热备用后，交换信号即出现告警，而且还发现送电后收信电平反而又提高了。
最后查出原因为：
?阻波器谐振腔失效，打开谐振腔检查，B相电容器炸裂，A相内部断线。
?因为更换了断路器，开关的断口电容发生较大变化，一旦恢复热备用合上3G，此时阻波器
靠母线侧的电容（包括开关的断口电容、CT对地电容）与阻波器电感刚好在收发信机工作
频率附近发生串联谐振，就对高频信号起了旁路作用，一旦送电，由于开关合闸短路了开关的断口电容，串联谐振被破坏，因此送电后收信电平反而又提高了。
3.3.3、实例3：耦合电容器引线接触不良引发的3dB告警
情况如下：某220KV线路运行中告警，在线路带电的情况下做了结合滤波器的特性试验，发现滤波器线路侧特性阻抗超出误差范围，因此更换了该结合滤波器，但还是有3 dB告警。
后来停电检查，技术人员在耦合电容器下端测得本侧收发信机发信电平为38dB，而在耦合电容器上端测得本侧发信电平仅为16.5dB。
用相同容量的电容跨接该耦合电容器，交换信号恢复正常，两侧收发信机均能正常收发且不告警。技术人员对耦合电容器上引线、下引线接线端头进行了打磨和紧固后，高频通道恢复正常。
3.3.4、实例4：耦合电容器损坏导致收发信机异常启动
此例故障中，故障现象比较奇怪：A相通道的高闭收发信机3dB告警，但是A、B相通道两套高频保护的收发信机都出现长期起动，或停止后过很短时间又起动，且起动时有电平指针不稳，摆动幅度较大现象。
故障处理过程如下：
?报告调度后调度下令将线路转热备用，在断开两侧开关后再做通道试验，两侧A相通道正常，
B相通道中断。
?在断开开关后，通过交换信号已经判断出A相通道正常，B相通道中断，那么如何判断B相
通道在哪一侧中断呢？
?首先排除了结合滤波器没有断线（两侧自行发信时在结合滤波器上下端测一下即可判断），
而输电线路本身也不可能已经断线，因此最大的可能是耦合电容器断线。
?输电线路相与相之间存在一定的耦合电容，高频信号可通过这些电容耦合到其他相，从而在
其他相的结合滤波器一次侧可测得该频率信号。利用此规律做了如下试验：在本侧的A相高闭保护交换信号发信，对侧在B相（故障相）结合滤波器上端头测收信电平（注意此时电平表应选择A相高闭保护的频率），两侧轮流进行（如图17所示）。结果发现一侧有收信，一侧没有，则没有信号的那一侧的耦合电容显然已经断开。
图17：耦合电容器损坏导致收发信机异常启动故障处理
?此后检修人员将怀疑已经断线的电容器短接，再次交换信号，发现又可以交换信号了，这进
一步证实该电容器已经断线。
?事后检查发现一侧电容器确实已经损坏。
关于此例中奇怪的故障现象，可以解释如下：线路带电时，耦合电容器内部故障点处出现间歇放电，导致线路上出现高频干扰，这些高频干扰信号中存在与两套高频保护工作频率接近的信
号，从而引起两套高频保护的收发信机均出现异常启动。当线路两侧开关都断开后，干扰消失，收发信机就不再有异常启动现象。
从此例故障还可以得到如下经验：如果仅仅是双高频保护中一套出现3dB告警，那只是表明该相通道衰耗增大，如果出现双高保护同时告警而且收发信机异常启动，那就可能是通道中存在高频干扰，而高频干扰源很可能是线路中某元件间歇放电引起。
在此例故障中，利用不同相之间的耦合作用进行故障判断的方法尤其值得借鉴。
4 阻波器原理及故障处理
4.1、阻波器原理
高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并联谐振回路，当其谐振频率为选用的载波频率时，它所呈现的阻抗最大。对工频电流而言，高频阻波器的阻抗仅是电感线圈的阻抗，因而工频电流可畅通无阻，不会影响输电线路正常传输。
我厂220KV线路保护通道阻波器的阻塞特性分两种：单频调谐、频带调谐，其原理接线及频率阻塞特性如图18所示。
图18：阻波器原理及其阻塞特性
我厂220KV线路保护通中，B向通道为保护专用，可以使用单频调谐阻波器，也可以用频带调谐阻波器；A相通道与通信合用，只能使用频带调谐阻波器。单频调谐阻波器的优点是阻塞阻抗高，缺点是容易与线路分布参数发生谐振导致谐振点漂移。
附表6：我厂220KV线路保护高频通道阻波器参数
注：部分阻波器型号来自生技办以前的统计数据，可能有误:根据试验结果，万文I线、万
文II线B相阻波器应为单频调谐！
注意表中频带调谐阻波器的主线圈电感都是1（mH），对于这么大电感量的阻波器，即使没有调谐元件也能保证良好的阻塞性能，或者说即使调谐元件损坏也能起到阻塞作用。但调谐元件损坏后，如果主线圈电感恰好与母线侧电容在保护工作频率附近发生谐振，此时阻塞阻抗将大幅度下降。
4.2、阻波器故障处理
4.2.1、线路不停电时的判断方法之一：测量收发信机出口端高频电缆入口的输入阻抗
?其原理是：如果对侧阻波器损坏，由于经过一条长输电线路，而输电线路本身阻抗与末端负
载无关，故此时本侧高频电缆入口的输入阻抗也不会有变化。而如果本侧阻波器损坏，则高频电缆入口的输入阻抗就会可能出现较大的变化。
?但测量高频电缆入口的输入阻抗的测试比较麻烦，还需要经过复杂的计算。
4.2.2、线路不停电时的判断方法之二：测量跨越衰耗（测试方法见后述）
?从阻波器的作用可知，阻波器是用来阻止高频信号流向母线的。如果阻波器损坏，就不能阻
止本线路的高频信号流向母线，而在母线上相连的其他线路的同相相阻波器如果是单频阻波器，因为阻塞频率不一样，也不能阻止阻波器损坏的本线路高频信号。
4.2.3、线路停电时的判断方法：轮流合分两侧断路器
?此方法很简单，假定本侧阻波器损坏：首先，本侧开关合上，线路在本侧与母线联通，而对
侧开关断开，然后交换信号，如果本侧阻波器损坏，此时就会有通道3dB告警。然后，对侧开关合上，线路在对侧与母线联通，而本侧开关断开，此时就不会有通道3dB告警。如果对侧阻波器损坏，同理。（也可以在线路停电后用拉合03D地刀方法）
4.3、关于测量跨越衰耗判断阻波器故障的原理
假定万虎I线B相阻波器损坏，则在万虎I线交换信号，在万虎II线B相结合滤波器上端测量电平（注意选平表频率设定为万虎I线B相保护收发信频率），此时在万虎II线B相结合滤波器上端将测量到较高的电平。
但是，如果万虎II线B相阻波器采用的是频带调谐阻波器，因为其阻塞频率范围很宽，则此项办法无效。
?跨越衰耗测试方法如下图所示：
图19：跨越衰耗测量
5 结合滤波器与耦合电容器原理
结合滤波器是一个可调节的空心变压器，与结合电容器共同组成带通滤波器，结合滤波器起着阻抗匹配的作用，可以避免高频信号的电磁波在传输过程中发生反射，并减少高频信号的损耗，
增加输出功率。
耦合电容是高压电容器，电容很小，对工频电压呈现很大的阻抗，使收发信机与高压输电线路绝缘，载频信号顺利通过。结合滤波器是与耦合电容器一起共同组成带通滤波器的，因此从原理上讲，耦合电容器是结合滤波器的组成元件之一。
我厂220KV线路B相通道是以电容式PT的分压电容作为耦合电容器的，其原理接线如图所示。
图20：B相通道耦合电容器原理接线
6 高频电缆原理及故障处理
高频电缆用来连接户内的收发信机和装在户外的结合滤波器。为屏蔽干扰信号，减少高频损耗，高频电缆采用单芯同轴电缆，其波阻抗（或特性阻抗）为75Ω或100Ω，我厂均为75Ω。
高频电缆的正常衰耗主要由电缆长度以及信号频率决定。
附表7：SYV-75-9(PK-3)型高频电缆典型工作衰耗值（单位：db/km）
根据上表以及我厂高频电缆实际长度，可见我厂任何一套220KV高频保护，在高频电缆上产生的正常衰耗都应该在2dB以内
高频电缆故障排查方法：
?在确认收发信机发信电平正常后，只需要在高频电缆两头测量一下发信电平即可，如果高频
电缆两头测量发信电平相差在2dB以内，可以认为电缆正常。
?如果测量高频电缆两头发信电平相差很大，则可以采取以下方法进一步确认，以排除电缆与
结合滤波器阻抗不匹配引起的发信电平异常：
?将高频电缆从结合滤波器甩开，接上一个75欧无感电阻模拟结合滤波器输入阻抗，然后再
复测，如果复测电缆两头发信电平还是相差很大，则基本确认为电缆问题。
?如果用75欧无感电阻复测电缆两头发信电平变正常，则为电缆与结合滤波器阻抗不匹配，
即结合滤波器输入阻抗出现大的偏差。（也要检查电缆芯线、屏蔽线等端子是否接触不好）
7 结束语
本文是在2009年继电保护高频通道培训讲课的讲义的基础上修改而成的。由于厂教育科今年进行技术论文汇编，考虑到继电保护高频通道的原理及故障处理比较难，为了方便继电保护运行维护人员进行学习和查阅，因此特地把讲义修改成文。
作者简介：郭爱军，高级工程师，生产技术部副总工程师。
《继电保护原理》第一次作业答案
《继电保护原理》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( ) ( C ) A.可靠 B.不可靠 C.灵敏 D.不灵敏 2.使电流速断保护有最大保护范围的运行方式为系统( ) ( A ) A.最大运行方式 B.最小运行方式 C.正常运行方式 D.事故运行方式 3.在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星 形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( )。 ( B ) A.100％ B.2／3 C.1／3 D.0 4.按900接线的功率方向继电器，若I J=-I c，则U J应为( ) ( B ) A.U AB B.-U AB C.U B D.-U C 5.电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。 ( B ) A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 6.作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I 段保护在非全相运行时需( )。 ( D ) A.投入运行 B.有选择性的投入运行 C.有选择性的退出运行 D.退出运行 7.在中性点不接地电网中采用的有选择性零序电流保护，在接地故障时，它是靠线路 对地( )零序电流动作的。
( B ) A.电感性 B.电容性 C.电阻性 D.暂态 8.方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB ( ) ( D ) A.原边匝数 B.副边匝数 C.原边线圈中的电阻大小 D.副边线圈中的电阻大小 9.距离II 段的动作值应按分支系数K fz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保 护的( )。 ( B ) A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 10.反应相间短路的阻抗继电器采用00接线，则I J=I B-I A时，U J=( )。 ( B ) A.U B B.U B-U A C.U A-U B D.U A 11.对于三段式距离保护，当系统振荡且振荡中心位于保护范围内时，阻抗元件的启动 顺序是( )。 ( B ) A.Ⅰ段→Ⅱ段→Ⅲ段 B.Ⅲ段→Ⅱ段→Ⅰ段 C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段同时 D.任意顺序 12.对于双侧电源系统，由于故障时两侧电流的相位不同，如果故障点的短路电流I d 滞后流过保护的电流I d1，则保护的( )。 ( A ) A.测量阻抗减小 B.测量阻抗不变 C.测量阻抗增大 D.测量阻抗增大或减小 13.差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对( )。 ( A ) A.选择性
电力系统继电保护原理试题及答案
大学200 －200 学年第( )学期考试试卷课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分）
1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求（ ） 。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择 性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D
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一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应 将故障 部分切除，电力系 统出现不正常工作时，继电保护装置一般应 发出信号 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 不拒动 ，不应动作时 不误动 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 最大短路电流 整定，其灵敏性通常用 保护范围的大小 来表示。 4、距离保护是反应 故障点到保护安装处 的距离，并根据距离的远近 确定 动作时间 的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中， 方向圆阻 抗继电器 受过渡电阻的影响最大， 全阻抗继电器 受过渡电阻的 影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的 大小 和 相位 的原理实现的，因此它不反应 外部故障 。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的 高次谐波 分量，其中以 二次谐波 为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即 采用速饱和中间变流器， 二次谐波制动的方法 和 间断角鉴别的 方法 。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ C ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（ C ）。 （A ）1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ B ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解 决选择性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ A ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限 过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ B ）既能测量故障点的远近，又能判 别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆 阻抗继电器 6、有一整定阻抗为860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗 430m Z =∠?Ω时，该继电器处于 （ A ）状态。
继电保护原理
继电保护原理 继电保护原理FAQ 1、什么是继电保护和安全自动装置,各有什么作用, 答:继电保护装置是指反应电力系统电气元件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自动装置，是用于保护电力元件的成套硬件设备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行;电力系统安全自动装置是用于保护电力系统的，用于快速恢复电力系统的完整性，防止发生和中止已开始发生的足以引起系统大面积停电的重大系统事故，如失去系统稳定、电压崩溃或频率崩溃等。 2、电力系统对继电保护的基本要求是什么, 答:“四性”要求:选择性、快速性、灵敏性、可靠性。其中，选择性是指故障时仅切除故障元件，尽量减少停电范围;快速性又称速动性，是指保护动作时间要尽可能短，能够快速切除故障;灵敏性是衡量保护动作灵敏程度的能力，通常用灵敏度(灵敏系数)来表示;可靠性是指保护范围内故障不拒动，保护范围外故障不误动，其中不误动的可靠性称为“安全性”(security)，不拒动的可靠性称为“可信赖性”(reliability)。 3、灵敏度过高或过低会产生什么问题, 答:灵敏度过高说明保护动作越灵敏，越能可靠反应要求动作的故障或异常状态，但是在不该动作的时候容易产生误动，与选择性矛盾。灵敏度过低或不满足要求，则在最不利于保护动作的运行方式下，保护会拒动。 4、继电器一般怎样分类, 答:继电器按其在继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器。其中，测量继电器能直接反应被保护元件的电气量变化，按所反应电气量的不同，又可分为:电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、差动继电器
等。辅助继电器用于辅助实现保护功能，按其作用的不同，分为中间继电器、时间继电器以及信号继电器等。 5、什么是主保护、后备保护, 答:主保护是指满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除被保护故障设备的保护;后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护，又可分为近后备保护和远后备保护。近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备的另外一套保护来实现后备的保护，这种后备作用是在主保护安装处本地实现;远后备保护是主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备的保护来实现后备保护，是在远处实现。 三段式相间短路电流保护的特点是什么, 6、 答:三段式相间短路电流保护的?、?段作本线路的主保护，其中?段只能保护本线路的一部分，一般用最小保护范围来衡量其灵敏性;?段保护余下的部分，其保护范围必然要伸到下一级线路;?段作为本线路的近后备保护和下一级线路的远后备保护。三段式电流保护的定值有这样的特点:?段定值>?段定值>?段定值。 7、什么是系统最大运行方式、最小运行方式, 答:对每一套保护装置而言，流过保护装置短路电流最大的系统运行方式称为系统最大运行方式，计算保护定值时，一般按最大运行方式。而短路电流最小的方式称为最小运行方式，校验灵敏度时，一般按系统最小运行方式。 8、电流速断保护为什么不能保护本线路全长, 答:由于下一级线路出口处短路时的流过保护装置的故障电流与本线路末端短路时的电流数值较接近，为保证选择性，电流速断保护要按躲下级线路出口处短路整定，因此不能保护本线全长。否则，下一级线路出口处短路时保护可能误动。9、为保证电网保护的选择性，上、下级电网保护之间逐级配合应满足什么要 求,
电力系统继电保护原理—考试题库及答案
水轮发电机长期允许的负序电流一般是发电机额定电流的多少倍？ A. 8％； B. 12％； C. 40％； D. 4％； 回答错误!正确答案： B 发电机失磁保护动作的必要条件是： A. 机端测量阻抗位于第Ⅳ象限； B. 发电机吸收感性无功； C. 机端电压降低； D. 励磁电压降低；
回答错误!正确答案： D 理想情况下，线路内部故障时，纵联电流保护中差动回路的电流： A. 为故障电流的总和 B. 为0 C. 为电容电流 D. 为负荷电流 回答错误!正确答案： A 助增的分支系数： A. 小于0 B. 小于1 C. 与电源的位置与大小无关 D.
大于等于1 回答错误!正确答案： D 能够反映发电机定子绕组匝间短路的保护称为： A. 横联差动； B. 失灵保护； C. 过电流保护； D. 纵联差动； 回答错误!正确答案： A 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备称为电力系统的。 A. 二次设备 B. 备用设备 C. 一次设备
D. 高压设备 回答错误!正确答案： A 理想条件下，正常运行及外部故障时，流过差动回路的电流应该是： A. 负荷电流； B. 励磁电流； C. 0； D. 外部故障电流的总和； 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Ⅱ象限 B. 从第Ⅰ象限到第Ⅲ象限 C.
从第Ⅰ象限到第Ⅳ象限 D. 从第Ⅳ象限到第Ⅱ象限 回答错误!正确答案： C 单侧电源供电的线路上发生故障时，过渡电阻使测量阻抗。 A. 保持不变 B. 由感性变为容性 C. 增大 D. 减小 回答错误!正确答案： C 励磁涌流的波形偏于时间轴的一侧，主要是由于励磁涌流中什么的影响？ A. 高次谐波； B. 非周期分量；
继电保护原理1—电压切换
第一章电压切换箱
第一节概述 电压切换箱用于母线电压的切换，根据母线的接线方式不同主要分为两大类：一类用于双母线接线方式；一类用于单母分段接线方式。 1.电压切换的作用 1.1在双母线系统中的作用及注意事项 1.1.1作用 对于双母线系统上所连接的电气元件，在两组母线分开运行时(例如母线联络断路器断开)，为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应，以免发生保护或自动装置误动、拒动，要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一起进行切换。用隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换中间继电器，利用其触点实现电压回路的自动切换。 1.1.2 注意事项 在设计手动和自动电压切换回路时，都应有效地防止在切换过程中对一次侧停电的电压互感器进行反充电。电压互感器的二次反充电，可能会造成严重的人身和设备事故。为此，切换回路应采用先断开后接通的接线。在断开电压回路的同时，有关保护的正电源也应同时断开。 1.1.2 手动切换与自动切换的优、缺点 手动切换，切换开关装在户内，运行条件好，切换回路的可靠性较高。但手动切换增加了运行人员的操作工作量，容易发生误切换或忘记切换，造成事故。为提高手动切换的可靠性，应制定专用的运行规程，对操作程序作出明确规定，由运行人员执行。 自动切换可以减轻运行人员的操作工作量，也不容易发生误切换和忘记切换的事故。但隔离开关的辅助触点，因运行环境差，可靠性不高，经常出现故障，影响了切换回路的可靠性。为了提高自动切换的可靠性，应选用质量好的隔离开关辅助触点，并加强经常性的维护。 1.2在单母分段系统中的作用及注意事项 1.2.1 作用 在母线不停电的情况下，将其中一台PT转为检修状态，而失去PT的母线二次还不失去电压。 1.2.1 注意事项 1)必须保证两段PT的二次回路无故障； 2)必须保证分段断路器在合闸位置；
继电保护原理-学习指南
继电保护原理-学习指南 一、选择题 1.电磁型电流继电器的动作条件是（）。 AMe≥MfBMe≤MfCMe≥Mf+MsDMe≥0 2.当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑（）。 A采用过电流保护B 与下一级过电流保护相配合 C 与下一级电流速断保护相配合D与下一级限时电流速断保护相配合 3.定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（）。 A提高保护的灵敏性B外部故障切除后保护可靠返回 C解决选择性 4.三段式电流保护中，保护范围最小的是（）。 A瞬时电流速断保护 B限时电流速断保护 C定时限过电流保护 5.外部短路时，方向闭锁高频保护是靠（）来将两侧保护闭锁。 A两侧的发信机不发信B近故障点侧的发信机发信 C远故障点侧的发信机发信 6.我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是（）。 A机电型晶体管型整流型集成电路型微机型 B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型 C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型 7.电力系统最危险的故障C A单相接地 B两相短路 C 三相短路 8.定时限过电流保护的动作电流需要考虑返回系数，是为了（）。 A提高保护的灵敏性B外部故障切除后保护可靠返回C解决选择性 9.装有三段式电流保护的线路，当线路末端短路时，一般由（）动作切除故障。A瞬时电流速断保护B限时电流速断保护C定时限过电流保护 10.方向闭锁高频保护发信机启动后，当判断为外部短路时，（）。 A两侧发信机立即停信B两侧发信机继续发信 C反方向一侧发信机继续发信 11.电流速断保护的动作电流应大于（）。 A 被保护线路末端短路时的最大短路电流 B线路的最大负载电流 C相邻下一段路末端短路时的最大短路电流 12.考虑助增电流的影响，在整定距离保护Ⅱ段的动作阻抗时，分支系数应取（）。A大于1，并取可能的最小值B大于1，并取可能的最大值 C小于1，并取可能的最小值 13.外部短路时，方向闭锁高频保护是靠（）来将两侧保护闭锁。 A两侧的发信机不发信B近故障点侧的发信机发信 C远故障点侧的发信机发信 14.发电机纵动保护断线监视继电器的动作电流按躲开（）来整定。 A发电机的额度功率B发电机正常运行的不平衡电流
继电保护的基本原理和继电保护装置的组成
我们把它统称为电力系统。一般将电能通过的设备成为电力系统成为电力电力系统的一次设备，如发电机、变压器、断路器、输电电路等，对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，被称为电力系统的二次设备。继电保护装置就属于电力系统的二次设备。 一、继电保护装置的基本原理 为了完成继电保护的任务，继电保护就必须能够区别是正常运行还是非正常运行或故障，要区别这些状态，关键的就是要寻找这些状态下的参量情况，找出其间的差别，从而构成各种不同原理的保护。 1.利用基本电气参数的区别 发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化，可以构成如下保护： (1)过电流保护。单侧电源线路如图1-1所示，若在BC段上发生三相短路，则从电源到短路点k之间将流过很大的短路电流I k，可以使保护2反应这个电流增大而动作于跳闸。 (2)低电压保护。如图1所示，短路点k的电压U k降到零，各变电站母线上的电压都有所下降，可以使保护2反应于这个下降的电压而动作。 图1：单侧电源线路 (3)距离保护。距离保护反应于短路点到保护安装地之间的距离（或测量阻抗）的减小而动作。如图1所示，设以Z k表示短路点到保护2（即变电站B母线）之间的阻抗，则母线 上的残余电压为： U B=I k Z ko Z B 就是在线路始端的测量阻抗，它的大小正比于短路点到保护2之间的距离。 2.利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差 别
两侧电流相位（或功率方向）的分析如下。 图2：双侧电源网络 a——正常运行情况；b——线路AB外部短路情况；c——线路AB内部短路情况 正常运行时，A、B两侧电流的大小相等，相位相差180°；当线路AB外部故障时，A、B两侧电流仍大小相等，相位相差180°；当线路AB内部短路时，A、B两侧电流一般大小不相等，在理想情况下（两侧电动势同相位且全系统的阻抗角相等），两侧电流同相位。从而可以利用电气元件在内部故障与外部故障（包括正常运行情况）时，两侧电流相位或功率方向的差别构成各种差动原理的保护（内部故障时保护动作），如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。 3．序分量是否出现 电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置具有良好的选择性和灵敏性。 4．反应于非电气量的保护 反应于变压器油箱内部故障时所发生的气体而构成气体（瓦斯）保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护等。 二、继电保护装置的组成 继电保护的种类虽然很多，但是在一般情况下，都是有三个部分组成的，即测量部分、逻辑部分和执行部分。其原理结构如图3所示。
电力系统继电保护1习题参考答案
噢噢第一章 1、继电保护在电力系统中的任务是什么 答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； （2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 2、什么是故障、异常运行和事故短路故障有那些类型相间故障和接地故障在故障分量上有何区别对称故障与不对称故障在故障分量上有何区别 答：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况下属于不正常运行状态。事故，就是指系统或其中一部分的工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。相间故障无零序分量。对称故障只有正序分量。 3、什么是主保护、后备保护什么是近后备保护、远后备保护在什么情况下依靠近后备保护切除故障在什么情况下依靠远后备保护切除故障 答：当本元件的主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护作为后备保护，由于这种后备作用是在主保护安装处实现，因此，称之为近后备保护。在远处实现对相邻元件的后备保护，称为远后备保护。 4、简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：基本原理：1、过电流保护2、低电压保护3、距离保护4、方向保护5、差动原理的保护6、瓦斯保护7、过热保护等。构成方式：1、测量部分2、逻辑部分3、执行部分 5、什么是电力系统继电保护装置 答：继电保护装置，就是指能反应电力系统中元件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装置。 6、电力系统对继电保护的基本要求是什么 答：1、选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。4、可靠性：保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应该误动作。 第二章 1、何谓三段式电流保护其各段是如何保证动作选择性的试述各段的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求以及原理接线图的特点。画出三段式电流保护各段的保护范围和时限配合特性图。 答：电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。
电力系统继电保护原理试题及答案
大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分）
1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求（ ） 。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择 性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D
常见继电保护类型及原理
A、过电流保护--－是按照躲过被保护设备或线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。如大电机启动电流（短时)和穿越性短路电流之类的非故障性电流,以确保设备和线路的正常运行。为使上、下级过电流保护能获得选择性,在时限上设有一个相应的级差。 B、电流速断保护---是按照被保护设备或线路末端可能出现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断保护动作，理论上电流速断保护没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路器的。 过电流保护和电流速断保护常配合使用,以作为设备或线路的主保护和相邻线路的备用保护。 C、定时限过电流保护-－-在正常运行中,被保护线路上流过最大负荷电流时，电流继电器不应动作，而本级线路上发生故障时，电流继电器应可靠动作；定时限过电流保护由电流继电器、时间继电器和信号继电器三元件组成(电流互感器二次侧的电流继电器测量电流大小→时间继电器设定动作时间→信号继电器发出动作信号)；定时限过电流保护的动作时间与短路电流的大小无关，动作时间是恒定的。（人为设定) D、反时限过电流保护--－继电保护的动作时间与短路电流的大小成反比,即短路电流越大，继电保护的动作时间越短,短路电流越小,继电保护的动作时间越长。在10KV系统中常用感应型过电流继电器。(GL－型) E、无时限电流速断－－-不能保护线路全长，它只能保护线路的一部分，系统运行方式的变化,将影响电流速断的保护范围,为了保证动作的选择性,其起动电流必须按最大运行方式（即通过本线路的电流为最大的运行方式)来整定,但这样对其它运行方式的保护范围就缩短了,规程要求最小保护范围不应小于线路全长的15％。另外,被保护线路的长短也影响速断保护的特性,当线路较长时,保护范围就较大，而且受系统运行方式的影响较小,反之，线路较短时，所受影响就较大,保护范围甚至会缩短为零。 ②、电压保护：(按照系统电压发生异常或故障时的变化而动作的继电保护） A、过电压保护-－－防止电压升高可能导致电气设备损坏而装设的。(雷击、高电位侵入、事故过电压、操作过电压等)１0KV开闭所端头、变压器高压侧装设避雷器主要用来保护开关设备、变压器;变压器低压侧装设避雷器是用来防止雷电波由低压侧侵入而击穿变压器绝缘而设的。 B、欠电压保护--－防止电压突然降低致使电气设备的正常运行受损而设的。 C、零序电压保护---为防止变压器一相绝缘破坏造成单相接地故障的继电保护。主要用于三相三线制中性点绝缘(不接地）的电力系统中。零序电流互感器的一
第二节 继电保护的基本原理及其组成
第二节继电保护的基本原理及其组成 参看图1-1至图1-6及其讲解，了解本章对继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分以及继电保护基本原理，并且通过对继电保护装置基本组成的学习深入了解各部分工作内容。 一、继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分 通过对继电保护装置正常运行状态与故障或不正常状态的学习，初步理解继电保护装置的原理。 1. 为完成继电保护所担负的任务，应该要求它能够正确区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别，以实现保护。 图1-1 正常运行情况 在电力系统正常运行时，每条线路上都流过由它供电的负荷电流，越靠近电源端的线路上的负荷电流越大。同时，各变电站母线上的电压，一般都在额定电压±5%-10%的范围内变化，且靠近于电源端母线上的电压较高。线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数角和线路的参数。 由电压与电流之间所代表的“测量阻抗”是在线路始端所感受到的、由负荷所反应出来的一个等效阻抗，其值一般很大。 图1-2 d点三相短路情况 当系统发生故障时（如上图所示），假定在线路B-C上发生了三相短路，则短路点的电压降低到零，从电源到短路点之间均将流过很大的短路电流，各变电站母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低，距短路点越近时降低得越多。 设以表示短路点到变电站B母线之间的阻抗，则母线上的残余电压应为 此时与之间的相位角就是的阻抗角，在线路始端的测量阻抗就是，此测量阻抗的大小正比于短路点到变电站B母线之间的距离。 2. 一般情况下，发生短路之后，总是伴随着电流的增大、电压降低、线路始端测量阻抗减小，以及电压与电流之间相位角的变化。故利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便可以构成各种不同原理的继电保护： （1）反应于电流增大而动作的过电流保护； （2）反应于电压降低而动作的低电压保护； （3）反应于短路点到保护安装地点之间的距离（或测量阻抗的减小）而动作的距离保护（或低阻抗保护）等。 电力系统中的任一电气元件，在正常运行时，在某一瞬间，负荷电流总是从一侧流入而从另一侧流出。 图 1-3 正常运行状态 说明：如果统一规定电流的正方向都是从母线流向线路，则A-B两侧电流的大小相等，相位相差180度（图中为实际方向）。
四川大学《继电保护原理》第一次作业答案
' 《继电保护原理》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题分，共分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保 护越( ) A.可靠 B.不可靠 C.灵敏 D.不灵敏 2.使电流速断保护有最大保护范围的运行方式为系统( ) A.】 B.最大运行方式 C.最小运行方式 D.正常运行方式 E.事故运行方式 3.在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路 时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( )。 A.100％ B.2／3 C.1／3 D.; E.0 4.按900接线的功率方向继电器，若I J =-I c ，则U J 应为( ) A.U AB B.-U AB C.U B D.-U C 5.电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要 加装方向元件。 A.速动性 B.— C.选择性 D.灵敏性 E.可靠性 6.作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏 I 段保护在非全相运行 时需( )。 A.投入运行 B.有选择性的投入运行 C.有选择性的退出运行 D.退出运行 7.，
8.在中性点不接地电网中采用的有选择性零序电流保护，在接地故障时，它 是靠线路对地( )零序电流动作的。 9. A.电感性 B.电容性 C.电阻性 D.暂态 10.方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器 DKB ( ) A.原边匝数 B.副边匝数 C.… D.原边线圈中的电阻大小 E.副边线圈中的电阻大小 11.距离 II 段的动作值应按分支系数K fz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的( )。 A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 12.反应相间短路的阻抗继电器采用00接线，则I J =I B -I A 时，U J =( )。 13. A.@ B.U B C.U B -U A D.U A -U B E.U A F. 14.对于三段式距离保护，当系统振荡且振荡中心位于保护范围内时，阻抗元 件的启动顺序是( )。 A.Ⅰ段Ⅱ段Ⅲ段 B.Ⅲ段Ⅱ段Ⅰ段 C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段同时 D.# E.任意顺序 15. 对于双侧电源系统，由于故障时两侧电流的相位不同，如果故障点的短 路电流I d 滞后流过保护的电流I d1 ，则保护的( )。 A.测量阻抗减小 B.测量阻抗不变 C.测量阻抗增大 D.测量阻抗增大或减小 16.差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有 绝对( )。 A.选择性
电力系统继电保护原理
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 方向阻抗继电器在保护出口处可能有。 A. 电压死区 B. 补偿电压 C. 最小保护范围 D. 补偿电流
继电保护原理复习题
1. 电力系统对继电保护的基本要求为 （1） 、 （2） 、 灵敏性和可靠性 。 2. 在整定单侧电源线路的电流速断保护的定值时，应按躲过系统 （3） （填入最大 /最小）运行方式下本线路末端发生 （4） 故障时流过保护的电流计算。（填入故障类型） 3. 若线路阻抗角φk 为70°，则90°接线的功率方向元件内角α应设为 （5） 。 4. 90°接线方式的功率方向元件，A 相方向元件加入的电流和电压为： （6） ， （7） 。 5. 接地距离保护接线方式，A 相接入的电压Um 和电流Im 应为 （8） ， （9） 。 6. 我国闭锁式纵联保护常见的起动方式有 （10） ， （11） ， （12） 。 7. 对于Yd11接线的变压器，传统的纵差动保护接线时，变压器星形侧（1侧）的TA 应接 为 （13） ，变压器三角侧（2侧）的TA 应接为 （14） ，且两侧TA 变比1TA n 、2TA n 与变压器变比T n 应满足的条件是 （15） 。 8. 试述三段式距离保护的整定、优缺点评价；（10分） 9. 什么是阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗、起动阻抗以方向阻抗继电器为例来说明三者 的区别。 10. 说明相间距离保护的0°接线方式和接地距离保护接线方式中，接入阻抗元件的电压电 流 11. 纵联保护的逻辑信号可分为哪几类，各起什么作用。 12. 说明变压器纵差动保护的基本原理、绘出其单相原理接线（以两绕组变压器为例）。并 画出直线型比率制动特性原理图，分析采用穿越电流制动有何作用 13. 简述重合闸前加速和后加速保护的动作过程及其优缺点。 14. 下图所示的网络中所有线路各侧均装有方向高频保护，并认为所有电源的电势均相等且 同相。试指出当k1点发生三相短路时，流过各套保护的功率方向（正向和反向）和在 1. 线路E-F 和F-G 均装设了三段式电流保护，已知线路正序阻抗1 0.4/X km =Ω，线路E-F 的最大负荷电流.max 170L I A =，可靠系数分别为 1.3rel K I =， 1.1rel K =Ⅱ ， 1.2rel K =Ⅲ ，负荷自启 动系数 1.5Ms K =,返回系数0.85re K =，时间阶段0.5t ?=s ，线路保护3的过电流动作时限 为，其余参数见图。计算线路保护1电流三段的整定值和动作时限，并校验灵敏度。（20分） E s min .s X Ω =3max .s X
微型机继电保护基础1 微机保护的硬件原理及设计选择原则
第一章微机保护的硬件原理及设计选择原则 1-1概述 微机保护出现20年来，得到了快速的发展，现有多个专业厂家生产微机保护装置，其硬件系统各有特点。 华北电力大学、杨奇逊院士： 第一代（84-90年）MPD-1、单CPU结构、硬件示意图如下： 可靠性差。 第二代：WXH-11（90年代以后）、多CPU结构
系统机 PRINTER 整个系统有五个CPU（8031）。四个CPU分别用来构成高频、距离、零序保护和综合重合闸，另一个CPU用来构成人机接口，A/D 转换采用VFC型。每一个CPU系统都是一个独立的微机系统，任何一个损坏，系统仍然工作。数据总线、控制总线和地址总线均不引出印刷电路板，可靠性较高。交流输入及跳闸出口部分可靠性较高。 第三代：CSL101A（1994年鉴定，96年推广）多CPU结构，与第二代不同之处在于： （1）C PU采用不扩展的单片机，即构成微机系统所需的微处理器、RAM、EPROM等全部集中在一个芯片内部，总线不出芯片，具有很高的抗干扰能力。 （2）V FC采用第三代VFC芯片VFC110最高震荡频率为4M，相当于A/D精度的14位。 （3）设有高频、距离、零序和录波CPU插件，重合闸不包括在保护
之中。 南京电力自动化研究院、南瑞公司 LFP-900系列（沈国荣院士） LFP-900系列包括从35KV~66KV 中低压线路保护220KV~500KV 线路高压超高压线路保护，用于不同电压等级时，保护的配置情况有所不同。 以LFP-901为例，说明配置情况。 采用多CPU 结构，含有三个CPU ，两个用于构成保护，一个用于人机接口CPU 均为Intel 80196KC 1CPU ：纵联保护（工频变化量方向、零序功率方向、复合式距离元 件）1Z 、零序后备保护 2CPU ：距离保护、综合重合闸 3CPU ：人机对话、起动、为出口提供？电压 1CPU 、2CPU 采用VFC 型A/D 转换，3CPU 采用逐次逼近式A/D 转换 最近又推出RCS-9000系列保护（单片机加DSP 结构）
继电保护原理试题及答案
1、电力系统发生故障时，继电保护装置应 将故障 部分切除，电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应 发出信号 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 不拒动 ，不应动作时 不误动 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 最大短路电流 整定，其灵敏性通常用 保护范围的大小 来表示。 4、距离保护是反应 故障点到保护安装处 的距离，并根据距离的远近确定 动作时间 的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中， 方向圆阻抗继电器 受过渡电阻的影响最大， 全阻抗继电器 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的 大小 和 相位 的原理实现的，因此它不反应 外部故障 。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的 高次谐波 分量，其中以 二次谐波 为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动，即 采用速饱和中间变流器， 二次谐波制动的方法 和 间断角鉴别的方法 。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ C ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数要求（ C ）。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ B ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ A ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ B ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗 时，该继电器处于 （ A ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ A ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ B ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ A ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ C ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 sen K 1 sen K <1 sen K =1 sen K >860set Z =∠?Ω 430m Z =∠?Ω
继电保护原理及分类
继电保护原理及分类 继电保护测试仪可测试各种交直流、电流、电压、中间、自保持, 信号多种等单个继电器以及整组继电保护屏，可测试各种继电器的吸合电压（电流）值,释放电压（电流）值，各种触头（常开、常闭、转换、延时）的吸合时间和断开时间，均自动测试三次并储存数，并自动计算三次均值的返回系数且打印, 可重复显示及打印测试结果。 HT-1200继电保护测试仪是保证电力系统安全可靠运行的一种重要测试工具。为了更好的了解该仪器，我们必须知道继电保护原理及分类 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,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置将包括测量部分(和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。 HT-1200继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。 电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是： 1、电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷
电流增大至大大超过负荷电流。 2、电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。 3、电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。 4、测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。 不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。 利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。 此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护。