1、练习与思考1.1 继电保护的作用是什么？1.2 电力系统发生短路故障时，会产生什么样的严重后果？1.3 继电保护的基本要求是什么？各项要求的主要内容是什么？1.4 评价继电保护性能的标准是什么？1.5 依据短路的特征，已经构成了哪些继电保护的方式？1.6 主保护和后备保护的作用分别是什么？1.7 继电保护装置的保护范围需要重叠吗？为什么？1.8 在图 1-5 所示的单电源系统示意图中，当 K 处发生短路时，应当由哪个保护动作于跳闸？如果该保护拒动，那么，又应当由哪个保护动作于跳闸？为什么？1456ABCK2 3D图 1-51.9 在图 1-5 所示的单电源系统示意图中，当 K 处发生短路时，保
2、护 2 是否应当动作于跳闸？为什么？1.10 何谓主保护、后备保护？1.11 在图 1-6 中，TA1、TA2 为线路保护和母线保护所配置的电流互感器。如果在图中的、 、 处分别发生了短路故障，那么，分别应当由何种保护动作于跳闸？为1K23什么？ 线路保护母线保护T A 1 T A 2K3K图 1-61.12 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后，为什么可以提高电力系统的稳定性？2.1 电流继电器的作用是什么？时间继电器的作用是什么？2.2 何谓继电器的继电特性？为什么继电器的动作过程是干脆而利索的？2.3 电流继电器的返回系数大约是多少？返回系数过高或过低时，各有什么利弊
3、？2.4 中性点接地方式有哪几种？各有什么主要的特征和优缺点？2.5 相间电流保护主要针对何种中性点接地方式？在电流保护的整定计算中，需要考虑什么故障类型？2.6 电流保护 I 段的整定原则是什么？ I 段的可靠系数主要考虑哪些影响因素？2.7 电流保护 II 段的整定原则是什么？依靠什么方法来保证灵敏性和选择性？2.8 时间级差主要考虑了什么影响因素？2.9 电流保护 III 段的整定原则是什么？请写出整定计算公式，并说明各系数的含义和大致的范围。2.10 电流保护 III 段的时间定值应当如何选择？2.11 为什么在电流 III 段保护的整定计算中需要考虑返回系数？而 I、II 段保护没有
4、考虑返回系数？2.12 请用继电保护“四性”的要求来评价电流保护 I 段、II 段、III 段。2.13 继电保护的正方向是如何规定的？在短路电流的基础上，通常引入什么电气量才能识别正方向的短路？2.14 方向元件与电流元件相比较，要求哪个元件的灵敏度更高？为什么？2.15 对于 90接线方式的方向元件，引入的是何种电压与电流？方向元件的最大灵敏角是什么含义？请画出最大灵敏角为-30时的动作区！2.16 相间方向元件为什么会存在“死区”的问题？为什么需要采用记忆电压？应当注意什么事项？2.17 在什么情况下，电流保护 I 段、III 段可以取消方向元件？2.18 试用图例说明：助增电流、外汲电
5、流都是相对于什么电流来说的？在什么情况下助增电流为最大、最小？在什么情况下，外汲电流为最大、最小？2.19 如果三相短路电流为 ，而 A、B、C 三相的相对误差分别为 10%、7%、5% ，那么，kI请分析：相对于 来说，此时的不平衡电流是多少？2.20 请用图例说明：何谓电流分配系数？何谓电流分支系数？2.21 系统正常运行时，一次的负荷电流为 450A，如果一相 TA 接反了，那么，零序电流的数值是多少？2.22 在大电流接地系统中，零序方向元件存在出口死区吗？为什么？2.23 试分析：正方向经过渡电阻接地时，保护安装处的零序电压和零序电流的相量关系？该相量关系与渡电阻接地有关否？为什么？
6、2.24 在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，最明显的特征是什么？短路点的零序电压是否为最高？2.25 图 2-50 中，系统参数为： kV， 、 ，线路 A-B 的315E10max.sX8min.sX最大负荷电流为 400A，线路单位阻抗为 ，保护 3 的 。取 、k/.40tI1251.KIrel、 ，自起动系数为 1.4。请完成保护 1 的 I、II 、III 段整定15.KIrelIl850.re计算。1 2 3A B CAImax.L50k4km70图 2-50 2.26 在图 2-51 中，设发电机 G1、G2 、G3 的参数完全相同，试分析：对于保护 1 来说，何种工况对
7、应于最大和最小运行方式，为什么？13BA2G 1G 2G 3线路 1线路 2图 2-512.27 如图 2-52 所示，保护 9、10、11 的第 III 段动作时间已经标注于图中。试分析：保护18 的第 III 段动作时间应当如何设计？并说明哪些保护需要配置方向元件？为什么？1 391 01 12 48 675s.tI51s.tI5s.tI0图 2-522.28 某 110kV 系统示意图如图 2-53 所示，线路长度已标注于图中。已知：（1）电源等值电抗分别为： ， ；201max.sax.sX1521min.sin.sX（2）线路电抗： ， ；k.X401k.40（3）变压器 T1 的中
8、性点接地，其额定参数为：；%.UkV.MVA55106、（4）变压器 T2、T3 的中性点不接地，其额定参数为：；.k1010、（5）在不同运行方式下，按照平均电压 115kV 计算，各点 和 时的零序电流1K,计算结果如下表；运行方式及故障类型故障点母线 A 的出口处母线 A B 的中点母线 B母线 C母线 D最大运行方式下 最小运行方式下1K1,6 7 0 A 7 4 5 A4 0 2 A 3 5 8 A2 8 7 A 2 3 6 A1 9 4 A 1 5 0 A2 0 8 A 1 6 3 . 5 A（6）在断路器 15 上流过的最大负荷电流分别为：1070A、810A、381A、850A
9、、390A 。试分析、计算：（1）保护 2 和 4 是否需要装设零序电流 I 段保护？为什么？（2）保护 2 和 4 零序电流 II 段、III 段的电流整定值及时间整定值？（3）保护 1 各段零序电流保护的电流整定值、时间整定值及灵敏度？1 2 3T 1T 2BA Ckm60km504 5T 3D图 2-532.29 某 110kV 单电源系统如图 2-54 所示，其中， 、 ，线路的单10min.sZ513.Zmax.s位阻抗为 0.4 。在可靠系数 的情况下，试求：31.KIrel1）保护 1 的电流 I 段整定值，并进行灵敏度验证；2）当线路 AB 的长度减小到 25km 时，重复上述
10、的计算，并分析计算结果。1 2BA km60图 2-543.1 为什么距离保护的动作区域通常为一个“面”或“圆”的形式？3.2 请说明测量阻抗、整定阻抗、临界动作阻抗的含义，并说明保护安装处的负荷阻抗、短路阻抗、系统等值阻抗的含义。3.3 对于方向阻抗圆的特性，其最大灵敏角是如何定义的？对于具体的输电线路，通常将最大灵敏角整定为何参数？3.4 阻抗元件的方向圆特性、偏移圆特性是否存在出口死区？若存在出口死区，那么，通常采取何种措施？3.5 偏移圆特性如图 3-5（a）所示，请写出基于 的相位比较动作方程。setmZarg3.6 请写出常用的相间 0接线方式、接地 0接线方式引入的电压与电流，并
11、说明二者分别能够应用于哪些故障类型？3.7 图 3-54 所示特性经常应用于构成躲负荷阻抗的影响。试用测量阻抗为变量，列写出图示特性的幅值比较动 作方程。RjX060s图 3-543.8 距离保护 I、II 、III 段的整定原则是什么？ I 段的可靠系数主要考虑哪些影响因素？3.9 仅从 TA 传变特性的角度，试分析该特性对距离 I 段可靠系数的影响。3.10 金属性短路时，在故障相与非故障相的测量阻抗中，哪种阻抗元件受振荡的影响最小？为什么？3.11 在距离保护的整定计算中，为什么要取分支系数 为最小？在验证灵敏度mkbIK时，为什么要取分支系数 为最大？其中， 为下一级线路的测量电流，m
12、kbIKmI为保护安装处的测量电流。3.12 请分析最大、最小的负荷阻抗角与功角 的近似关系。3.13 与相间电流保护相比较，试归纳出距离保护的主要特点。3.14 电力系统振荡时，电流、电压、测量阻抗是如何变化的。3.15 通常可以将多电源系统等效为双电源系统，请分析：等效双电源系统的功角 是否会发生突变？3.16 如图 3-55 所示的系统，在 S、W 电源之间发生振荡的情况下，试分析：1）K 处没有短路时，距离保护 1 是否受振荡影响？2）K 处发生短路时，距离保护 1 是否受振荡影响？为什么？其中，P 站可能为振荡中心、也可能不是振荡中心。1M NSE WEPK图 3-553.17 对于
13、 不发生变化的双电源系统，当发生振荡时，在同一个保护的 I、II 、III 段阻抗Z元件中，哪个阻抗元件最容易误动？哪个阻抗元件次之？通常采取何种方式防止误动？3.18 在采取短时开放的措施之后，如果本线路末端发生短路，那么，距离保护 II 段是如何实现切除故障的？3.19 仅从阻抗特性的角度来说，在振荡时，希望 R 轴方向的范围小一些，但是，从提高耐受过渡电阻的能力来说，又希望 R 轴方向的范围大一些，因此，二者的要求是相反的。在微机保护中，通常采取何种方案兼顾二者的要求？3.20 请你对多边形特性与方向圆特性的性能进行比较。3.21 请问：选相元件的主要作用是什么？3.22 三段式距离保护
14、的整定原则与三段式电流保护的整定原则有何异同？3.23 在单电源线路上，过渡电阻对距离保护会产生什么影响？3.24 在双电源线路上，距离保护测量到的过渡电阻为什么会呈现容性或感性？3.25 如何获得故障分量？所述方法的故障分量存在多长时间？3.26 何谓距离保护的暂态超越？克服暂态超越的主要措施是什么？3.27 影响距离保护正确工作的因素有哪些？主要采取何种措施克服不利因素的影响？试说明：这些措施的目的是什么？3.28 在图 3-56 所示的网络中，线路 AB、BC、CD 的首端均配置了三段式距离保护。网络参数如图所示，并已知：1）线路的正序阻抗为 ，阻抗角 ；km.z4501652）线路 A
15、B、BC 的最大负荷电流 ，功率因数 ；AIax.L090.cos3）测量元件均采用方向阻抗特性；4）线路 CD 的 。s.tI513试求：（1）保护 1、2 的相间距离 I、II 、III 段一次动作阻抗及整定时限，并绘制出时间配合图；（2）校验 II、III 段的灵敏度。A CB D1 234 5 k m 2 5 k m 4 0 k mVE“A35X40“min.BXaxkV.%UMAk610529图 3-563.29 在图 3-57 所示的双电源系统中，在保护 1 处装设了 接线的方向阻抗元件，设 I 段0阻抗的整定值为 ，且 。其余参数如图示，各元件阻抗角均为 。6setZNME 70试求：（1）振荡中心的位置，并在阻抗复平面上画出测量阻抗的振荡轨迹；（2）求出 I 段阻抗元件误动的角度范围；（3）当系统的振荡周期近似取 1.5s 时，求出阻抗元件的误动时间。M N1E NE273图 3-573.30 电力系统非失稳运行时，试推导最小负荷阻抗角的表达式。3.31 试用相位比较的方法，写出图 3-58 所示阻抗特性的动作方程。setZmZsetZmZRRjXjX（a） （b）图 3-58
