发布时间 : 星期日 文章电力系统继电保护课后习题解析答案(全)--更新完毕开始阅读e95ce1a1f02d2af90242a8956bec0975f565a403
jXBCZⅡ6.setZⅠ6.setZmZdACZⅡ6.setZⅠ6.setR
jXBAZmR
图3-17 （a）动作特性与测量阻抗 （b）动作特性与测量阻抗 （2） EG1超前EG2相位角30°时，有
??Ik''?7EG1e?U7(EG1/U)e?j30??17?????????????55Ik'EG1?U5EG1?U(EG1/U)?1EG2?U?j30???????，而
?U?(Ik'?Ik'')Rg?(?????EG1?UEG2?UEG1?UEG1e?U?)R?(?)Rggj80?j80?j80?j80?35e25e35e25e
??????????j30?(EG1/U)?1(EG1/U)e?j30??1??1?[?]Rgj48.7?6j80?j80?E/U?0.85e35e25eG1
Ik''故得
?(EG1/U)e?j30??17?????5Ik'(EG1/U)?1???j105.7?9e=1.53=-0.42-j1.47
=（20e+15）+（-0.42-j1.47）×15=12.173-j2.354=12.4e
如图（b）所示，由于-10.94°相角方向上的测量阻抗与保护6 的Ⅰ、Ⅱ段动作特性圆没有交点（除原点外），测量阻抗落在动作特性圆的圆外，所以保护6的Ⅰ、Ⅱ段都不动作。
Zm?(Zk?Rg)?Ik''Ik'??Rgj80??j10.94?3.28 什么是距离保护的稳态超越？克服稳态超越影响的措施有哪些？
答：稳态超越是指在区外故障期间测量阻抗稳定地落入动作区的动作现象。见图3-16（a），A处的总测量阻抗可能会因下级线路出口处过渡电阻的影响而减小，严重情况下，可能会使测量阻抗落入其Ⅰ段范围内，造成其Ⅰ段误动作。这种因过渡电阻的存在而导致保护测量阻抗变小，进一步引起保护误动作的现象，称为距离保护的稳态超越。 克服稳态超越影响的措施是:采用能容许较大的过渡电阻而不至于拒动的测量元件。 3.29 什么是距离保护的暂态超越？克服暂态超越影响的措施有哪些？
答:在线路发生短路时，由于各种原因，会使得保护感受到的阻抗值比实际路线的短路阻抗小，使得下一线路出口短路（即区外故障）时，保护出现非选择性动作，即所谓超越。暂态超越则是指在线路故障时，由于暂态分量的存在而造成的保护超越现象。 克服暂态超越影响的措施如下：
（1）清除衰减直流分量影响的直流措施，
主要由两种方法，第一种方法就是采用不受其影响的算法，如解微分方程算法等基于瞬间值模型的算法；第二种方法是采用各种滤波衰减直流分量的算法，到目前为止，数据窗短、运算量小的算法尚在研究中。
（2）消除谐波及高频分量对距离保护影响的措施包括：采用傅是算法能够滤除各种整次谐波，使其基本不受整数次谐波分量的影响；采用半积分算法对谐波也有一定的滤波作用；数字滤波可以方便地滤除整数次谐波，对非整数次谐波也有一定的衰减作用，是消除谐波影响的主要措施。
3.30 串联补偿电容器对距离保护的正确工作有什么影响？如何克服这些影响？ 答：在串补电容前和串补电容后发生短路时，短路阻抗将会发生突变，短路阻抗与短路距离的线性关系被破坏，将使距离保护无法正确测量故障距离。 减少串补电容影响的措施通常有以下几种： （1）用直线型动作特性克服反方向误动； （2）用负序功率方向元件闭锁误动的距离保护；
（3）选取故障前的记忆电压为参考电压来克服串补电容的影响； （4）通过整定计算来减小串补电容的影响。 3.31 用故障分量构成继电保护有什么有点？
答：工频故障分量的距离保护具有如下几个特点。
（1）继电器以电力系统故障引起的故障分量电压电流为测量信号，不反应故障前的负荷量和系统振荡，动作性能不受非故障状态的影响，无需加振荡闭锁。
（2） 继电器仅反应故障分量的工频稳态量，不反应其暂态的分量，动作性能较为稳定；
（3）继电器的动作判据简单，因而实现方便，动作速度较快；
（4）具有明确的方向性，因而既可以作为距离元件，又可作为方向元件使用； （5）继电器本身具有较好的选相能力。 3.32 什么是工频故障分量？如何求得？
答：当电力系统发生金属性短路时，可以分解为非故障状态和附加故障状态；系统在非故障状态下运行，电压电流中没有故障分量。系统故障时，相当于系统故障附加状态突然接入，这时出现?u和?i的电压、电流故障分量；在?u和?i中，既包括了系统短路引起的工频的电流电压的变化分量，还包括短路引起的故障暂态分量；我们称工频电压、电流的变化量为工频故障分量。由图3-18所示的附加故障状态的电路图可以得
??I??Ek??Zs?ZK ?U???IZs。
??iZskZkt=0?Ek
??u图3-18所示的附加故障状态的电路图
3.33 简述工频故障分量距离继电器的工作原理。
答：在图3-18中，保护安装处的工频故障分量电压为与正常运行时该点电压大小相同、
?I?方向相反的电动势，工频故障分量电流可以表示为
????EkZs?ZK?? ,
?U???IZs。式中，
??。取工为保
频故障分量距离元件的工作电压为
?Uop??U??IZset???I(Zs?Zset)?Zset护的整定阻抗，一般取为线路正序阻抗的80%~85%。比较工作电压?Uop 与故障附加状态下短路点电压大小，即比较工作电压与非故障状态下短路电压的大小
?[0]Uk 就能够区
[0]U分内、外的故障。工频故障分量距离元件的动作判据可以表示为 |?Uop|≥k，满足
该式判定为区内故障，保护动作；不满足该式，判定为区外故障，保护不动作。
4 输电线路纵联保护
4.1纵联保护依据的最基本原理是什么？
答：纵联保护包括纵联比较式保护和纵联差动保护两大类，它是利用线路两端电气量在故障与非故障时、区内故障与区外故障时的特征差异构成保护的。纵联保护的基本原理是通过通信设施将两侧的保护装置联系起来，使每一侧的保护装置不仅反应其安装点的电气量，而且哈反应线路对侧另一保护安装处的电气量。通过对线路两侧电气量的比较和判断，可以快速、可靠地区分本线路内部任意点的短路与外部短路，达到有选择、快速切除全线路短路的目的。
纵联比较式保护通过比较线路两端故障功率方向或故障距离来区分区内故障与区外故障，当线路两侧的正方向元件或距离元件都动作时，判断为区内故障，保护立即动作跳闸；当任意一侧的正方向元件或距离元件不动作时，就判断为区外故障，两侧的保护都不跳闸。
纵联差动保护通过直接比较线路两端的电流或电流相位来判断是区内故障还是区外故障，在线路两侧均选定电流参考方向由母线指向被保护线路的情况下，区外故障时线路两侧电流大小相等，相位相反，其相量和或瞬时值之和都等于零；而在区内故障时，两侧电流相位基本一致，其相量和或瞬时值之和都等于故障点的故障电流，量值很大。所以通过检测两侧的电流的相量和或瞬时值之和，就可以区分区内故障与区外故障，区内故障时无需任何延时，立即跳闸；区外故障，可靠闭锁两侧保护，使之均不动作跳闸。 4.2纵联保护与阶段式保护的根本差别是什么？
答：纵联保护与阶段式保护的根本差别在于，阶段式保护仅检测、反应保护安装处一端的电气量，其无延时的速动段（即第Ⅰ段）不能保护全长，只能保护线路的一部分，另一部分则需要依靠带有一定延时的第Ⅱ段来保护；而纵联保护通过通信联系，同时反应被保护线路两端的电气量，无需延时配合就能够区分出区内故障与区外故障，因而可以实现线路全长范围内故障的无时限切除。
4.5通道传输的信号种类、通道的工作方式有哪些？
答：在纵联比较式保护中，通道中传送的信号有三类，即闭锁信号、允许信号和跳闸信号。在纵联电流差动保护中，通道中传送的是线路两端电流的信息，可以是用幅值、相角或实部、虚部表示的相量值，也可以是采样得到的离散值。在纵联电流相位差动保护中，通道中传送的是表示两端电流瞬时值为正（或负）的相位信息，例如，瞬时值为正半周时有高频信息，瞬时值为负半周时无高频信息，检测线路上有高频信息的时间，可以比较线路两端电流的相位。不同的通道有不同的工作方式，对于载波通道而言，有三种工作方式，即正常无高频电流方式、正常有高频电流方式和移频方式。对于光纤及微波通道，取决于具体的通信协议形式。
4.12输电线路纵联电流差动保护在系统振荡、非全相运行期间，会否误动，为什么？ 答：系统振荡时，线路两侧通过同一个电流，与正常运行及外部故障时的情况一样，差动电流为量值较小的不平衡电流，制动电流较大，选取适当的制动特性，就会保证不误动作。非全相运行时，线路两侧的电流也为同一个电流，电流纵联差动保护也不误动作。