电力系统继电保护原理

电力系统继电保护原理 本文关键词：电力系统，原理，继电保护

电力系统继电保护原理 本文简介：1、自动重合闸的作用及基本要求？答：作用：（1）大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，特别是对单侧电源的单回线路尤为显著。（2）在高压输电线路上采用重合闸，还可以提高电力系统并列运行的稳定性。（3）在架空线路上采用重合闸，可以暂缓架设双回线路，以节约投资。（4）对断路器本身由于机构不良或继电保护

电力系统继电保护原理 本文内容：

1、

自动重合闸的作用及基本要求？

答：作用：（1）大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，特别是对单侧电源的单回线路尤为显著。（2）在高压输电线路上采用重合闸，还可以提高电力系统并列运行的稳定性。（3）在架空线路上采用重合闸，可以暂缓架设双回线路，以节约投资。（4）对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸，也能起纠正的作用。

基本要求：（1）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作，使断路器重新合上。（2）由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应启动，不能将断路器重新合上。（3）继电保护动作切除故障后，在满足故障点绝缘恢复及断路器消弧室和传动机构准备好再次动作所必需时间的条件下，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲，以缩短停电时间，减少因停电而造成的损失。（4）自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。（5）自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便更好地和继电保护相配合，加速故障的切除。（6）在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸的条件。（7）在断路器处于不正常状态（例如操动机构中使用的气压、液压降低等）而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。

2、

利用自动重合闸提供的条件加速继电保护的动作，一般采用自动重合闸前加速和自动重合闸后加速两种配合方式，二者的定义及优缺点？

答：自动重合闸前加速简称前加速，就是当线路发生故障时，继电保护加速电流保护的第Ⅲ段，造成无选择性瞬时切除故障，然后重合闸进行一次重合。采用前加速保护的有点如下：（1）能快速地切除瞬时性故障。（2）使瞬时性故障不至于发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率。（3）使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。缺点如下：（1）断路器1QF的工作条件恶劣，动作次数增多。（2）对永久性故障，故障切除时间可能很长。（3）如果重合闸或断路器1QF拒绝合闸，将扩大停电范围。

自动重合闸后加速一般简称为后加速，就是当线路发生故障时，首先保护有选择性动作切除故障，重合闸进行一次重合。后加速保护的优点：（1）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。（2）保证永久性故障能瞬时切除，并仍然是有选择性的。（3）和前加速保护相比，使用中不会网络结构和负荷条件的限制。缺点：（1）每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比较为复杂。（2）第一次切除故障可能带有延时。

3、

变压器纵联差动保护在稳态及暂态情况下的不平衡电流的种类？

答：在正常运行及保护范围外部短路稳态情况下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不平衡电流Ibp。有以下几类：1.有变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流。2.由两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流。3.由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流。4.带负荷调变压器的分接头产生的不平衡电流。暂态过程主要有以下几类：1.外部短路时的不平衡电流。2.有变压器励磁涌流LLy所产生的不平衡电流。

4、

励磁涌流的特点及在变压器纵联差动保护中防止励磁涌流影响的方法？

答：励磁涌流具有以下特点：（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，而以二次谐波为主。（3）波形之间出现间断，在一个周期中间断角为ɑ。防止励磁涌流影响的方法：（1）采用具有速饱和铁芯的差动继电器。（2）鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别。（3）利用二次谐波制动等。

5、电网的纵联差动保护及其优缺点？

答：电网的纵联差动保护反应被保护线路首末两端电流的大小和相位，保护整条线路，全线速动。其优点是全线速动，不受过负荷及系统振荡的影响，灵敏度较高。但用于保护输电线路，还存在以下问题：1.需敷设与被保护线路等长的辅助导线，且要求电流互感器的二次负载阻抗满足电流互感器10%的误差，这在经济上、技术上都难以实现。2.需装设辅助导线断线与短路的监视装置，辅助导线断线应将纵联差动保护闭锁。否则，辅助导线断线后，在区外发生故障时会造成无选择性动作；辅助导线短路会造成区内故障拒动。

6、横差方向保护的定义及其优缺点？

答：横差方向保护是用于平行线路的保护装置，他装设与平行线路的两侧。其保护范围为双回线的全厂。横差方向保护的动作原理是反应双回线路的电流及功率方向，有选择性地瞬时切除故障线路。其优点是：能够迅速而有选择性地切除平行线路上的故障，实现起来简单、经济，不受系统振荡的影响。缺点：存在相继动作区，当故障发生在相继动作区时，切除故障的时间增加1倍。由于采用了功率方向继电器，保护装置还存在死区。在单回线运行时，横差保护要退出工作，为此需加装单回线运行时线路的主保护和后备保护。横联差动电流方向保护适用于66KV及以下的平行线路上。

7、

对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。

8、

电磁型继电器基本结构型式有螺管线圈式、吸引衔铁式、和转动舍片式三种。

9、

晶体管型继电器的功能是由晶体管开关电路完成的。

10、晶体管型时间继电器由两个三极管及阻容延时电路组成。

11、电流互感器的作用是将高压设备中的额定大电流变换成5A或1A的小电流，以便继电保护装置或仪表用于测量电流。电流互感器有铁芯及绕组组成。

12、电压互感器的任务是将很高的电压准确地变换至二次保护及二次仪表的允许电压，使继电器和仪表既能在低电压情况下工作，又能准确地反映电力系统中高压设备的运行情况。电压互感器分为电磁式和电容式两种。

13、整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置启动值，灵敏度系数，动作时限等过程。

14、无时限电流速度和时限电流速度构成线路的主保护。

15、电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成一整套保护，叫做三段式电流保护。

16、三段式电流保护的主要优点是简单、可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。一般用于35KV及以下电压等级的单侧电源电网中。缺点是它的灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。

17、电流保护的接地方式就是指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式。主要接线型式有三相星形接线、两相星形接线、两相电流差接线。

18、在6~10KV线路的反时限过电流保护装置中，感应型电流继电器

被大量采用。

19、方向过过电流保护主要有方向原件、电流元件和时间元件组成。广泛采用的功率方向继电器接线方式为90°接线。方向继电器在一切故障情况下都能动作的条件为：30°<ɑ<60°。

20、整流型方向继电器的基本环节包括：电压形成回路、整流滤波回路、比较回路和执行元件等几部分。

21、方向过电流保护，常用于35KV以下的两侧电源辐射型电网和单电源环型电网中作为主要保护，在电压为35KV及110KV辐射型电网，常常与电流速断保护配合使用，构成三段式方向电流保护，作为线路相间短路的整套保护。

22、电流、电压保护一般只适用于35KV及以下电压等级的配电网。对于110KV及以上电压等级的复杂网，线路保护采用距离保护。

23、距离保护（阻抗保护）是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。

24、三段式距离保护装置一般有启动元件、方向元件、距离元件、时间元件组成。

25、阻抗继电器按其构成方式可分为单项式和多相补偿式。

26、单相式圆特性和直线性阻抗继电器的构成方法有两种：对两个电气量的幅值进行比较（比幅式阻抗继电器）和对两个电气量的相位进行比较（比相式阻抗继电器）。

27、具有圆及直线动作特性的阻抗继电器：1.全阻抗继电器2.方向阻抗继电器3.偏移特性阻抗继电器4.直线特性继电器。

28、死区的消除方法：记忆回路和引入第三相电压。

29、对距离保护正确工作的影响因素：1.短路点过渡电阻（通常采用瞬时测定装置和应用带偏移特性的阻抗继电器防止措施）2.电力系统振荡（装设振荡闭锁回路）3.分支电流4.电压回路断线（装设断线闭锁装置）。

30、高频闭锁方向保护和电流相位差动高频保护（其中包括高频距离保护）已成为高压或超高压电网的主保护，他们对于电力系统的稳定运行和安全可靠的工作起了十分重要的作用。

31、实现高频保护的载波通道所要的主要元件是：高频阻波器、结合电容器、连接滤波器、高频电缆、保护间隙、接地刀闸、高频收、发信机。

32、高频阻波器有单频阻波器、双频阻波器、带宽阻波器等若干类型。

33、以高频通道的工作方式为准，可以分为经常无高频电流（即所谓故障时发信）和经常有高频电流（即所谓长期发信）两种方式。在这两种工作方式中，以其传送的信号性质为准，又可以分为传送闭锁信号、允许信号和跳闸信号三种类型。

34、所谓闭锁信号就是指：收不到这种信号的高频保护动作跳闸的必要条件。所谓允许信号则是指：收到这种很信号是高频保护动作跳闸的必要条件。至于传送跳闸信号的方式，就是指：收到这种信号是保护动作于跳闸充分而必要条件。

35、变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。油箱内部故障包括相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路。变压器油箱外部故障包括引线及套管处会产生各种相间短路和接地故障。变压器的不正常工作状态主要是由外部短路和过负荷引起的过电流、油面降低和过励磁等。

36、为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器，以及6.3MVA及以上的厂用变压器，应装设纵差保护。对于10MVA以下变压器且其过电流时限大于0.5S时，应装设电流速断保护。当灵敏度不满足要求时（2MVA及以变压器）宜装纵差保护。为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护（或电流速断保护）的后备，应装设过电流保护。例如，复合电压起动过电流保护或负序过电流保护。为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。为反应过负荷应装设过负荷保护。为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。

37、变压器的励磁涌流中含有占基波30%~70%的二次谐波分量，利用二次谐波制动躲过励磁涌流。二次谐波制动的变压器差动保护原理接线图由外部故障制动回路、二次谐波制动回路、差动回路及执行回路组成。

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