电力系统继电保护习题参考答案
图2-7 负序电压滤过器向量图
(a)加入正序电压向量图;(b)加入负序电压向量图
?在R上电压降与I?同相位，U?在X上电压降，?电流?为I?为I落后IUaaab.1ab.1ab.1ab.1mb.1mb.1?为I?在X上电压降，落后电流?为I?在R上电压降与I?同相位，U90?。Uccnc.1bc.1bc.1bc.1bn.1? 90°。电压三角形?abm与?BCn皆为含30°、60°锐角的直角三角形，故 Ibc.1Am?1111AB?AC,nc?BC?AC故m、n均为AC之中点，m、n两点重合，说2222?明U（2）输入三相负序电压的向量图如图2-7mn.1?0。即通过正序电压，输出电压为零。
（b）所示。由于负序三相电压可由正序电压中B、C两相交换而得，按与上面相同的三角形
??1.53U?e△abm及△bcn的关系，可得到加入负序电压时的Umn.2a2
2-7 什么是电抗变换器？它与电流互感器有什么区别？
j30
答：电抗变换器是把输入电流转换成输出电压的中间转换装置，同时也起隔离作用。它
??K?I?而电流互感器是改变电流的转换装置，要求输入电压与输出电压成线性关系，即U2I1。
它将高压大电流转换成低压小电流，是线性变换，因此要求励磁阻抗大，励磁电流小，负荷
阻抗小，而电抗器变换器正好与其相反，电抗变换器励磁电流大，二次负荷阻抗大，处于开路工作状态；而电流互感器二次负荷阻抗远小于其励磁阻抗，处于短路工作状态。 2-8电磁式电压互感器误差表现在那两个方面；画出等值电路和相量说明？
答：电磁式电压互感器可用图2-12（a）等值电路，相量图如图2-12（b）所示。
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图2-12 题2-13TV的等值电路及相量图 （a）等值电路；（b）TV的电压相量图
???U???U?，即U??与U?不同，二者在数值上不完全相同，电压互感器误差表现在?U1212在相位上也存在较小的差值?。
2-9 为什么差动保护使用D级电流互感器？
答：变压器差动保护用电流互感器其型号和变比都不相同，即使输出线路、发电机、电动机
的纵联差动保护两侧所用的电流互感器变比相同，其励磁特性和剩磁也不相同，因此正常运行时，总有不平衡电流Iunb流过差动继电器。而且会随着一次电流增大，铁心饱和程度的加深使不平衡电流显著增大。
为减小不平衡电流，需要在电流互感器的结构、铁芯材料等方面采取措施，使一次侧通过较大的短路电流时铁芯也不至于饱和。D级TA就具有上述性能，它是专门用于纵联差动保护的特殊电流互感器。
2-10DL?10系列电流继电器的返回系数为什么恒小于1 ？
答：根据电磁式继电器转矩特性和机械转矩特性分析，由于继电器的剩余转矩?M和摩擦转矩Mf存在，决定了返回电流必然小于动作电流，即返回系数Kre?Ier.rIop.r恒小于1，如DL?10系列电流继电器Kre?0.85?0.9。
2-11 何谓保护的最大和最小运行方式，确定最大和最小运行方式应考虑哪 些因素？ 答：当电力系统运行方式和故障类型改变时，短路电流IK将随之变化。对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式称为系统最大运行方式，而短路电流为最小的方式则称为系统最小运行方式。对于不同安装地点的保护装置。应根据网络接线的实际情况选取最大运行方式和最小运行方式 在系统最大运行方式下发生三相短路故障时，通过保护装置的短路电流最大；而在系统最小运行方式下发生两相短路故障时，通过保护装置的短路电流最小。
2-12 在计算无时限电流速断和带时限电流速断保护的动作电流时，为什么不考虑负荷的自启动系数和继电器的返回系数？
答：因为无时限电流速断和带时限电流速断保护的整定计算公式中，动作电流
Iop?KrelI(3)k.max使用最大运行方式下三相短路电流来整定，和负荷的自启动电流和返回电
流相比较，后者可以互略不计，因而可以不考虑负荷的自启动系数和继电器返回系数。
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2-13 采用电流电压连锁保护为什么能提高电流保护的灵敏系数
答：电流电压联锁速断保护按躲过线路末端短路故障来整定，通常保护装置按某一主要运行方式下电流元件和电压元件保护范围相等的条件整定计算，这样整定不仅保证了保护的选择性，在最大、最小运行方式下，其保护范围比单独的电流速断或电压速断保护范围要大，即提高了保护的灵敏系数。
2-14如图2-80所示双电源网络，两电源最大XA?max、XA?min；XB?max，Xb?min；最小电抗为，线路AB和BC的电抗为，试确定母线C短路时，求AB线路A侧保护最大、最小分支系数。
图2-80 题2-14的网络图
解：Kb?min?1?XA?min?XA?B
XB?maxKb?max?1?XA?max?XA?B
XB?min2-16如图3-18所示单侧电源网络，已知电源最大电抗XS?max，最小电抗为XS?min，线路AB和BC的电抗为XA?B、XBC1、XBC2，且XBC1?XBC2，当母线C短路时，求对AB线路电流配合的最大、最小分支系数。
图2-82 题2-16的网络图
解：Kb?min?XBC2
XBC1?XBC2Kb?max?XBC1
XBC1?XBC2- 8 -
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2-17 比较电流、电压保护第I、II、III段的灵敏系数，哪一段保护的灵敏系数最高和保护范围最长？为什么？
答：电流电压保护第Ⅰ段保护即无时限电流速断保护其灵敏系数随运行方式变化而变化，灵敏系数和保护范围最小，第Ⅱ段保护即带时限电流速断保护其灵敏性有所提高，保护范围延伸到下级线路一部分，但当相邻线路阻抗很小时，其灵敏系数也可能达不到要求，第Ⅲ段保护即定时限过电流保护，其灵敏系数一般较高，可以保护本级线路全长，并作为相邻线路的远后备保护。
2-18如图2-83所示电网中，线路WL1与WL2均装有三段式电流保护，当在线路WL2的首端
K点短路时，都有那些保护启动和动作，跳开哪个断路器？
答：在WL2首端K点发生短路，三段过流保护都启动，只有保护2动作，跳开2QF。
图2-83题2-18电网络图
2-19接线如图所示电网中，试指出对6QF电流保护来说，在什么情况下具有最大和最小运行方式？
图2-84题2-19网络图
答：对6QF来说，当变压器T1和变压器T2并联运行时为电网最大运行方式，T1和T2切除一台为电网最小运行方式。
2-20 试说明电流保护整定计算时，所用各种系数Krel、Kre、Kcon、Kss、Ks.m它们的意
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义和作用？
答：Kel—可靠系数，为保证继电保护装置的可靠性；Kre—继电器返回系数，恒小于1，
Kre越接近于1，继电器越灵敏；Kcon—保护中电流互感器的接线系数；KSS—负荷的自启
动系数，反应尖峰电流作用；Ks.m—保护装置的灵敏系数。只有满足保护装置要求的灵敏系数，保护装置才能使用。
2-21 电流保护采用两相三继电器接线时，若将C相电流互感器极性接反，如图2-85（1）所示，试分析三相短路及AC两相短路时继电器1KA、2KA、3KA中电流的大小。
图2-85（1）题2-21电流互感器TA接线及电流分布
答：两相三继电器接线在C相TA极性接反时，发生三相短路时和A、C两相短路时电流分布如图2-85（2）所示
图2-85（2）题2-21电流互感器TA接线及电流分布
（a)三相短路时电流分布；（b）电流相量图
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