电力系统继电保护习题参考答案
3-6 何谓方向阻抗继电器的最大灵敏角，为什么要调整最大灵敏角等于线路阻抗角？如何调整？
答：如图3-1（a）所示，方向阻抗继电器的整定阻抗Zset一经确定，其特性圆便确定了。而方向阻抗继电器的动作阻抗Zop.r只与测量角?r有关的，当?r??set时，Zop.r最大，
Zop.r?Zset。此时阻抗继电器的保护范围最大、动作最灵敏，故称?r??set??m称为方向
阻抗继电器的最大灵敏角，线路故障时，测量阻抗角?r??k（线路短路阻抗角）为使继电器在最灵敏条件下工作，应选择?set??k??m。
若?r不等于?set，则动作阻抗Zop.r将小于整定阻抗Zset。这时继电器动作条件是
Zr?Zop.r而不是Zr?Zset.
如已求得距离保护Ⅰ段继电器动作阻抗Zop.r?3.2?70?，可按下列方法整定，首先?将UX的灵敏角整定端子板位置置于700（线路短路时阻抗角一般约为60I0?80?，使
?m??K?70?），再将UX的KI整定端子板置于2?位置，使KIIop然后确定KU。 ?2?，
IIKIIK2KIIIIIZ?I；KU?II 又因为Zop.r?Zset所以?KU?I??0.625
ZopKUZop.r3.2I求得KU后，即可对电压变换器UV进行整定，将距离Ⅰ段测量元件UV整定端子板
置于60%、2%、0.5%位置即可。距离Ⅱ、Ⅲ段整定方法同上。 3-7 何谓阻抗继电器的精确工作电流，为什么要求短路时加入继电器的电流要大于精确工作电流？
图3-3 题 3-7阻抗继电器动作阻抗与测量电流的关系曲线Zop.r?f(Ir)
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如图3-3所示，当动作阻抗Zop.r?0.9Zset时，通入继电器的电流，称为阻抗继电器的精确工作电流Ia.c.min，只有当测量电流Ir?Ia.c.min时，才能保证阻抗继电器动作阻抗误差不超过10%。要求在被保护线路末端故障时，流入继电器电流Ir和精确工作电流Ia.c.min之比不小于1.5，保证阻抗继电器误差不超过10%。
3-8 影响方向阻抗继电器动作特性的因素有哪些？
答：影响方向阻抗继电器动作的因素主要有：①故障点的过渡电阻；②故障点与保护安装处之间的分支电流；③系统振荡；④电压回路断线；⑤电流互感器和电压互感器的误差；⑥串联电容补偿的影响。
3-9 何谓阻抗继电器的00和300接线方式？为什么相间距离保护的测量元件采用00接线方式？在什么情况下采用?300接线？
答：反应相间短路故障阻抗继电器的接线方式有00接线方式和?300接线方式。采用
??U?，则接入电流 线电压和两相电流差的接线方式称为0接线方式，如接入电压UrAB0??I??I?。采用这种接线方式，当在同一地点发生各种相间短路时，测量阻抗都相等。IrAB反应相间短路故障接线方式也可采用线电压和相电流接线方式，为分?300和?300接线方式。采用这种接线方式，在线路同一地点发生不同类型相间短路故障，不仅测量阻抗数值不同，而且相位也不同。因此，30接线方式阻抗继电器一般不适用做测量元件而适用做启动元件，在送电端应采用?30接线方式，在受电端易采用?30接线方式。
3-10 过渡电阻对距离保护Ⅰ段影响大还是Ⅱ段影响大，为什么？
答：短路过渡电阻可能导致保护不正确动作，过渡电阻越大，对保护影响也越大，但由于过渡电阻一般随短路时间增大而增大，而距离保护第Ⅰ段动作时间很短，故受过渡电阻影响相对较小，而对距离保护第Ⅱ段测量阻抗影响较大。
3-11 过渡电阻对长线距离保护影响大还是对短线距离保护影响大？
答：过渡电阻对距离短线保护影响大，因为线路长整定阻抗大，相对保护范围大，从图3-4（b）中可看出当过渡电阻R超过R1时短线方向阻抗继电器不能动作，而长线方向阻抗继电器可以动作。当过渡电阻超过R2时长线阻抗继电器才不能动作，由此可见过渡电阻对短线距离保护影响大。
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图3-4 题3-11接线与动作特性
（a）接线；（b）动作特性
3-12 为什么在整定距离保护II段要考虑最小分支系数，而校验III段灵敏性时要考虑最大分支系数。
答：当短路点与保护安装处存在分支电路时，出现分支电流，距离保护受分支电流影响，其阻抗继电器的测量阻抗将增大或减小。在分支处有电源时产生助增电流，分支系数大于1，测量元件反映故障距离比从保护安装处至故障点实际距离大，结果导至该处距离保护Ⅱ段测量元件出现拒动，使Ⅱ段阻抗保护实际范围缩小。如分支处无电源，则产生汲出电流，使分支系数小于1，分支线影响使测量阻抗比保护至短路点实际距离阻抗要小，其结果导致该处第Ⅱ段测量元件误动作。
为了考虑分支电路助增电流或汲出电流的影响，在距离保护Ⅱ段整定计算中必须考虑分支系数。由于分支系数数值与系统运行方式有关，故从保证距离保护选择性出发应选择最小分支系数来整定计算，因为当运行方式改变时，使分支系数的数值增大时，阻抗继电器的测量阻抗也增大，即会使保护范围缩短，反之用较大分支系数进行整定计算，则在系统运行方式变化，使分支系数数值减小时，阻抗继电器的测量阻抗减小，可能造成无选择性跳闸。
选用最大分支系数则测量阻抗比实际阻抗大，使远后备距离保护灵敏系数减小，如此时能满足要求，则当运行方式改变后其测量阻抗比实际值减小，使灵敏系数增高就更能满足要求了。
3-13 电力系统振荡对距离保护有什么影响，哪一种影响最大？
答：电力系统振荡时，系统各点的电流、电压将随线路两侧电源电势间的角度?变化而变化，因而系统中各点的测量阻抗也将随?角发生变化。系统中保护电流元件和低电压元件可能会误动作。由分析可知，电力系统振荡时距离保护中，对全阻抗继电器受影响最大、最容易误动作。
3-14距离保护震荡闭锁装置应装置应满足什麽条件?
3-15 电压互感器二次回路断线对阻抗继电器有什么影响？如何防止？
答：在运行中的距离保护由于电压互感器二次回路断线（熔断器熔断或二次侧自动开关跳闸），造成电压回路断线失压使测量阻抗Zr小于整定阻抗Zset，距离保护误动作。 为了防止距离保护误动作必须设置电压回路断线闭锁装奥建置。对断线闭锁装置的要求是：
（1）电力系统正常运行时，断线闭锁装置不应起动。
（2）电压互感器二次电压回路发生断线或短路时，断线闭锁装置应可靠动作，将距
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离保护闭锁，同时发出电压回路断线信号，以便运行人员处理。
（3）被保护线路故障而电压回路正常时，断线闭锁装置不应动作。
目前广泛采用的，实现电压回路断线闭锁的构成原理是反映电压回路断线后出现零序电压而动作的。如电容式零序电压滤过器构成的断线失压起动元件如图6-5所示。它是利用零序电压磁平衡原理构成的。
图3-5 题3-15 TV二次回路断线闭锁原理接线图
图中KR为相间短路保护的阻抗继电器，由电容Ca、Cb、CC构成零序电压滤过器，
?，接入断线闭锁继电器KCB的动作绕组W，从TV二次侧开口三角形绕取得零序电压3U10??接入KCB的制动绕组W，反极性接入零序电压。 组输出端取得零序电压3U20①当一次系统发生单相接地或出现断线故障时，TV二次侧电压滤过器和开口三角形
?W?I?W，KCB不动作。②当TV二次回路断线失压时，零序绕组侧均出现零序电压，I1122?电压滤过器输出端有零序电压3U0输出，而开口三角形绕组输出端无零序电压3U0?0V，
?通过，继电器KCB动作，其常闭触点断开，将距离保护KCB只有动作绕组W1中有电流I1继电器KR闭锁，其常开触点发出TV断线失压信号。③当TV二次侧发生三相短路，三相熔断器同时熔断，零序电压滤过器无零序电压输出，为保证在这种情况下使W1绕组获得零
KCB动作，序电压，在a相熔断器两端并联一只电容器C2，使W1绕组获得零序电压。将KR闭锁。
3-16 试分析说明三种特性圆的阻抗继电器中哪一种受过渡电阻影响最大？哪一种受系统振荡影响最大？
答：分析全阻抗继电器，方向阻抗继电器和偏移圆阻抗继电器受过渡电阻影响和受系统振荡影响如图3-6和图3-7。从图3-6中可看出方向阻抗继电器受过渡电阻影响最大，从图3-7中可看出全阻抗继电器受系统振荡影响最大。系统振荡时，M处阻抗继电器的测量阻
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抗轨迹SQ与阻抗继电器的特性1、2、3相交。在δ1≤δ≤δ6时全阻抗继电器动作；在
?2????5时偏移特性阻抗继电器动作；在?3????4时，方向阻抗继电器动作。可见振
荡对全阻抗继电器影响最大。
图3-6阻抗继电器受过渡电阻的影响分析 图3-7题6-15阻抗继电器受系统振荡影响时的分析
1——方向阻抗继电器动作特性 2——偏移圆阻抗继电器动作特性 3——全阻抗继电器动作特性
3-17距离保护启动元件采用负序元件、零序增量元件有何优点 3-18阶段式距离保护与阶段式电流保护相比具有哪些优点？ 3-19 如图3-8所示，110KV线路K点发零序生两相短路，已知线阻抗R1?0.33?Km，
X1?0.41?Km,l?10Km，采用00接线。试求①没有过渡电阻时的距离保护1测量阻抗
??I?ej300。 Zr1；②当过渡电阻R?4?时的测量阻抗，已知IK.2K.1
图3-8 题3-19网络图
解：①两相短路时测量电压和测量电流为：
?(2)?U??2I?Zl UrABA1??I??I??2I? IrABA - 40 -