繼電保護課后習題答案第二版-張保會-尹項根

1、11.1電力系統(tǒng)如果沒有配備完善的繼電保護系統(tǒng)，想象一下會出現(xiàn)什么情景？答：現(xiàn)代的電力系統(tǒng)離開完善的繼電保護系統(tǒng)是不能運行的。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，電源至故障點之間的電力設備中將流過很大的短路電流，若沒有完善的繼電保護系統(tǒng)將故障快速切除，則會引起故障元件和流過故障電流的其他電氣設備的損壞；當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，發(fā)電機端電壓降低造成發(fā)電機的輸入機械功率和輸出電磁功率的不平衡，可能引起電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞，甚至引起電網(wǎng)的崩潰、造成人身傷亡。

2、如果電力系統(tǒng)沒有配備完善的繼電保護系統(tǒng)，則當電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行時，不能及時地發(fā)出信號通知值班人員進行合理的處理。1.2繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中所起的作用是什么答:繼電保護裝置就是指能反應電力系統(tǒng)中設備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置.它的作用包括:1.電力系統(tǒng)正常運行時不動作2.電力系統(tǒng)部正常運行時發(fā)報警信號通知值班人員處理使電力系統(tǒng)盡快恢復正常運行3.電力系統(tǒng)故障時甄別出發(fā)生故障的電力設備并向故障

3、點與電源點之間、最靠近故障點斷路器發(fā)出跳閘指令將故障部分與電網(wǎng)的其他部分隔離。1.3繼電保護裝置通過哪些主要環(huán)節(jié)完成預定的保護功能各環(huán)節(jié)的作用是什么答:繼電保護裝置一般通過測量比較、邏輯判斷和執(zhí)行輸出三個部分完成預定的保護功能。測量比較環(huán)節(jié)是冊來那個被保護電器元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據(jù)比較的結果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判別保護裝置是否應該啟動。邏輯判斷環(huán)節(jié)是根據(jù)測量環(huán)節(jié)輸出的邏輯信號，

4、使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應該使斷路器跳閘。執(zhí)行輸出環(huán)節(jié)是根據(jù)邏輯部分傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應的動作信息、發(fā)出警報或不動作。1.4依據(jù)電力元件正常工作、不正常工作和短路狀態(tài)下的電氣量復制差異，已經(jīng)構成哪些原理的保護，這些保護單靠保護整定值能求出保護范圍內(nèi)任意點的故障嗎？答：利用流過被保護元件電流幅值的增大，構成了過電流保護利用短路時電壓幅值的降低，構成了低電壓保護；利用電壓幅值的異常升

5、高，構成了過電壓保護；利用測量阻抗的降低和阻抗角的變大，構成了低阻抗保護。單靠保護增大值不能切除保護范圍內(nèi)任意點的故障，因為當故障發(fā)生在本線路末端與下級線路的首端出口時，本線路首端的電氣量差別不大。所以，為了保證本線路短路時能快速切除而下級線路短路時不動作，這種單靠整定值得保護只能保護線路的一部分。1.5依據(jù)電力元件兩端電氣量在正常工作和短路狀態(tài)下的差異，可以構成哪些原理的保護？答：利用電力元件兩端電流的差別，可以構成電流差動保護；利用

6、電力元件兩端電流相位的差別可以構成電流相位差動保護；利兩側功率方向的差別，可以構成縱聯(lián)方向比較式保護；利用兩側測量阻抗的大小和方向的差別，可以構成縱聯(lián)距離保護。1.6如圖11所示，線路上裝設兩組電流互感器，線路保護和母線保護應各接哪組互感器？答：線路保護應接TA1，母線保護應接TA2。因為母線保護和線路保護的保護區(qū)必須重疊，使得任意點的故障都處于保護區(qū)內(nèi)。線路TA1TA2母線圖11電流互感器選用示意圖3繼電器的動作電量（圖中的）大于其設

7、定的動作值（圖中的）時，繼電器能夠突然動kIopI作；繼電器一旦動作以后，即是輸入的電氣量減小至稍小于其動作值，繼電器也不會返回，只有當加入繼電器的電氣量小于其設定的返回值（圖中的）以后它才突然返回。無論啟reI動還是返回，繼電器的動作都是明確干脆的，它不可能停留在某一個中間位置，這種特性稱為“繼電特性”。為了保證繼電器可靠工作，其動作特性必須滿足繼電特性，否則當加入繼電器的電氣量在動作值附近波動時，繼電器將不停地在動作和返回兩個狀態(tài)之

8、間切換，出現(xiàn)“抖動“現(xiàn)象，后續(xù)的電路將無法正常工作。126534opIkIreI1E0E2.2請列舉說明為實現(xiàn)“繼電特性”，電磁型、集成電路性、數(shù)字型繼電器常分別采用那些技術？答：在過量動作的電磁型繼電器中，繼電器的動作條件是電磁力矩大于彈簧的反拉力矩與摩擦力矩之和，當電磁力矩剛剛達到動作條件時，繼電器的可動銜鐵開始轉動，磁路氣隙減小，在外加電流（或電壓）不變的情況下，電磁力矩隨氣隙的減小而按平方關系增加，彈簧的反拉力矩隨氣隙的減小而線

9、性增加，在整個動作過程中總的剩余力矩為正值，銜鐵加速轉動，直至銜鐵完全吸合，所以動作過程干脆利落。繼電器的返回過程與之相反，返回的條件變?yōu)樵陂]合位置時彈簧的反拉力矩大于電磁力矩與摩擦力矩之和。當電磁力矩減小到啟動返回時，由于這時摩擦力矩反向，返回的過程中，電磁力矩按平方關系減小，彈簧力矩按線性關系減小，產(chǎn)生一個返回方向的剩余力矩，因此能夠加速返回，即返回的過程也是干脆利落的。所以返回值一定小于動作值，繼電器有一個小于1的返回系數(shù)。這樣就

10、獲得了“繼電特性”。在集成電路型繼電器中，“繼電特性”的獲得是靠施密特觸發(fā)器實現(xiàn)的，施密特觸發(fā)器的特性，就是繼電特性。在數(shù)字型繼電器中，“繼電特性”的獲得是靠分別設定動作值和返回值兩個不同的整定值而實現(xiàn)的。2.3解釋“動作電流”和“返回系數(shù)”，過電流繼電器的返回系數(shù)過低或高各有何缺點？答：在過電流繼電器中，為使繼電器啟動并閉合其觸點，就必須增大通過繼電器線圈的電流，以增大電磁轉矩，能使繼電器動作的最小電流稱之為動作電流。kIopI在繼電