1、电力系统继电保护1、为什么要使用方向保护，对方向保护的评价？（8 分）答案：方向保护是为了解决双侧电源供电线路和单电源环网线路中选择性保护的有效方法。它利 用 电 压 和 电 流 的 乘 积 判 明 功 率 流 向 ， 从 而 确 定 该 断 开 相 应 的 故 障 线 路 两 端 的 断 路器 。其 主 要 元 件 是 功 率 方 向 继 电 器 ， 由 电 流 互 感 器 和 电 压 互 感 器 取 得 电 流 、 电 压 信 号 ，以 判 明 短 路 故 障 位 于 保 护 装 置 处 的 正 向 或 反 向 。 功 率 方 向 继 电 器 的 接 入 必 须 十 分 注 意 电流 、
2、电 压 接 线 端 子 的 极 性 ， 以 免 造 成 系 统 继 电 保 护 的 大 面 积 误 动 或 拒 动 。2、三段式零序保护的整定原则及其优缺点？（12 分）答案：整定原则： 相邻保护逐级配合的原则是要求相邻保护在灵敏度和动作时间上均能相互配合，在上、下两级保护的动作特性之间，不允许出现任何交错点，并应留有一定裕度。优点： 带方向性和不带方向性的零序电流保护是简单而有效的接地保护方式，其优点是：（1） 结构与工作原理简单，正确动作率高于其他复杂保护。（2） 整套保护中间环节少，特别是对于近处故障，可以实现快速动作，有利于减少发展性故障。（3） 在电网零序网络基本保持稳定的条件下，保
3、护范围比较稳定。（4） 保护反应于零序电流的绝对值，受故障过渡电阻的影响较小。（5） 保护定值不受负荷电流的影响，也基本不受其他中性点不接地电网短路故障的影响，所以保护延时段灵敏度允许整定较高。3、零序电流保护的零序电流和零序电压如何获取？（8 分）答案： 要通过零序电流滤过器来获取。它是由 3 个参数完全相同的电流互感器同名端相连，剩下的 3 个端子相连构成 2 个输出端子来送出零序电流的，其电流等于： nTAInTAIII CBAK /3/)( 04、电力系统发生振荡和短路时的主要区别，如何实现振荡闭锁？（10 分）答案： 电力系统振荡和短路的主要区别是：（1）振荡时系统各点电压和电流值均
4、作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时电流、电压值突然变化量很大。振荡闭锁的实现。（2）振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的角度是基本不变的。（3）振荡时系统三相是对称的；而短路时系统可能三相不对称。实现振荡闭锁的实现： 由于要正确判断是故障还是系统振荡，振荡闭锁回路一般都设有启动元件，根据系统振荡时三相对称的特点，检测负序分量的出现或零序分量的出现来判断。5、纵联差动保护的基本原理是什么？（8 分）答案：差动保护是比较被保护线路电流的大小和（或）相位的继电保护。当被保护线路在正常运行或外
5、部短路以及系统振荡时，由于被保护线路端口电流之和等于零，所以差动保护不会误动作；而在被保护设备本身发生内部短路时，各端口电流之和将等于总短路电流，差动保护将灵敏动作。为实现差动保护，就必须在被保护线路各端口装设电流互感器，并敷设长度与被保护设备相应的二次电缆，为了导引线本身的安全和导引线保护装置的可靠，还应装设导引线的过电压保护和断线监视装置。6、重合闸与继电保护如何配合？（10 分）答案：重合闸与继电保护配合的配合主要有两个方面： 1）自动重合闸前加速保护：重合闸前加速保护是当线路发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性的瞬时动作于跳闸，然后再借助自动重合闸来纠正这种非选择性的动作。优点是切
6、除故障快。2）自动重合闸后加速保护：重合闸后加速保护是当线路故障时，首先按正常的继电保护动作时限有选择性的动作于断路器跳闸，然后重合闸装置动作，将断路器重合，同时将过电流保护的动作时限由后加速继电器解除，当重合闸作于永久故障线路时过电流保护将无时限地动作于断路器跳闸。前加速、后加速的区别：前加速是保护装置不判别是永久性故障还是瞬时故障，直接跳闸，然后经重合闸装置来纠正；后加速是保护装置不先判别故障类型，有选择性跳闸。7、变压器的故障有哪些，对这些故障有哪些保护措施？（10 分）答案：变压器的常见故障可分为内部故障和外部故障。(1)内部故障是指变压器油箱里面发生的故障，大致可分为以下两类：1)在
7、变压器各绕组上发生的相间短路、单相接地短路、匝间短路等电气故障，这类故障对变压器及电网可能造成较大的损伤和影响，可通过检测不平衡电压和电流来分析。2)由于导体之间电气连接接触不良或铁芯故障，在变压器油中可能产生间歇性电弧；以及冷却媒介不足使变压器油温升高，分接开关故障、并联运行变压器之间产生环流和负荷分配不合理，造成变压器的绕组过热等的初始故障。这种故障虽然在初始阶段不严重，对变压器不会立即产生损伤，但在发展过程中却可能产生各种故障，并扩大事故的范围，因此，应尽可能快地消除。(2)外部故障是变压器最常见的故障，是油箱外部绝缘套管从引出线上的相间短路和单相接地短路故障。为了应对以上各种故障，变压
8、器一般设置主保护和后备保护，主保护包括差动保护和瓦斯保护；后备保护包括高低压侧的过流及速断保护。8、变压器励磁涌流的特点和防止方法？（8 分）答案：在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定 68 倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。变压器励磁涌流的特点：(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，并以二次谐波成分最大。 (3)涌流波形之间存在间断角。 (4)涌流在初始阶段数值很大，以后逐渐衰减。防止方法：（1）有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护；利用二次
9、谐波制动原理构成的差动保护；利用间断角原理构成的变压器差动保护；采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。9、总结有哪些保护能用于中性点直接接地系统的线路保护，如何配置？（12分）答案：能够用于中性点直接接地系统的线路保护有： (1) 阶段式电流保护 （2）距离保护 （3）纵联差动保护 （4）高频保护（5）零序电流保护10、答案： 一、 时间进行整定：根据题目给的条件，已知，stc5.1 std1上级线路的动作时间是在下级整定时间基础上加上时间极差 ，推出0.5tS，sstbc 2.05.1 sstbd1.则第一级线路的整定时间为：（取下级线路中时间最长的一个） ssSttIbca 25.05
10、. AB 段线路的 I 段和 II 段整定时间为：，stab0 stIab.二、 对动作电流的整定：（1）要整定动作电流值，必须先计算各点处的最大运行方式下三相最大短路电流值和最小运行方式下两相短路电流，前者主要是确定整定值，后者是为了校验灵敏度。B 点处计算值： )(764.1230min.3. KAXEIABsSMAXBK )(5.2.2.IABXSINBC 点计算值： )(61.082413min.3. KAEIACsSMAXCK )(52.2.2.IAXSIND 点计算值：)(648.0213min.3. KAXEIADsSMAXDK )(5.2.2.IAXSINK(2) I 段保护整
11、定值的确定及校验 )(20.3.1. KAIIMAXBKIrelact I 段灵敏度校验是根据保护范围来校验的，要求 I 段保护范围必须大于线路总长的百分之十五，假设保护的范围为 x,则 Iactx1.241303推出 x=0.4550.15,满足要求。（3） II 段保护的整定值及灵敏度校验： )(57.1)(3.3.2. KAIKI MAXDKAXCKrelact 2.2.1. IactmtIact灵敏度校验：，要求之校验值必须大于 1.3.IactMNBKIsen1.2（4）III 段整定值及灵敏度校验： )(812.0.1. KAIikIMAXKrestIlact ,满足灵敏度要求。5.1.2IactNBKISE
