国家电网招聘考试高频考点继电保护：继电保护常识30问（一）

      1．什么是继电保护装置?

　　答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。

      2．继电保护在电力系统中的任务是什么?

　　答：继电保护的基本任务：(1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。(2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

      3．简述继电保护的基本原理和构成方式。

　　答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。

      4．电力系统对继电保护的基本要求是什么?

　　答：继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。(3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。(4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

      5．如何保证继电保护的可靠性?

　　答：继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这购套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。

      6．为保证电网继电保护的选择性，上、下级电网继电保护之间逐级配合应满足什么要求：答：上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定，应遭循逐级配合的原则，满足选样性的要求，即当下一级线路或元件故障时，故障线路或元件的继电保护镇定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。

      7．变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑?

　　答：变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变。遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。(1)变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，计算正常保护定值时，可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。当变压器检修时，可作特殊运行方式处理，例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。(2)变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。如果由于某些原因，变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行，当其中一台中性点直接接地的变压器停运时，若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。否则，按特殊运行方式处理。(3)双母线运行的变电所有三台及以上变压器时，应按两台变压器中性点直接接地方式运行，并把它们分别接于不同的母线上，当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地。若不能保持不同母线上各有一个接地点时，作为特殊运行方式处理。(4)为了改善保护配合关系，当某一短线路检修停运时，可以用增加中性点接地变压器台数的办法来抵消线路停运对零序电流分配关系产生的影响。(5)自耦变压器和绝缘有要求的变压器中性点必须直接接地运行。

      8．简述220kV线路保护的配置原则。

　　答：对220kV线路，根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时，应装设两套全线速动保护。接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护，亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护。

      9．简述330—500kV线路保护的配置原则。

　　答：对寸330-500kV线路，应装设两套完整、独立的全线速动它保护。接地短路后备保护可装设阶段式或反时限零序电流保护，亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。相间短路后备保护可装设阶段式距离保护。

      10．什么是“远后备”?什么是“近后备”?

　　答：“远后备”是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时．由各电源侧的相邻元件保护装谈动作将故障切开；“近后备”则用双重化配置方式加强元件本身的保护，位之在区内故障时，保护无拒绝动作的可能，同时装设开关失灵保护，以便当开关拒绝跳闸时启动它来切开同一变电所母线的高压开关，或遥切对侧开关。

      11．线路纵联保护及特点是什么?

　　答：线路纵联保护是当线路发生故障时，使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置，是线路的主保护。它以线路两侧判别量的特定关系作为判据。即两侧均将判别量借助通道传送到对侧，然后，两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。因此，判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。(1)方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向，以判断是线路内部故障还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向，则当被保护线路外部故障时，总有一侧看到的是反方向。其特点是：1)要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度；2)必须采用双频制收发信机。(2)相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁，1)能反应全相状态下的各种对称和不对称故障，装设比较简单；2)不反应系统振荡。在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行；3)不受电压回路断线的影响，4)对收发信机及通道要求较高，在运行中两侧保护需要联调；5)当通道或收发信机停用时，整个保护要退出运行，因此需要配备单独的后备保护。(3)高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装设作为基本保护，增加相应的发信与收信设备，通过通道构成纵联距离保护。其特点是：1)能足够段敏和快速地反应各种对称与不对称故障；2)仍保持后备保护的功能；3)电压二次回路断线时保护将会误动，需采取断线闭锁措施，使保护退出运行。

      12．何谓闭锁式方向高频保护?

　　答：在方向比较式的高额保护中，收到的信号作闭锁保护用，叫闭锁式方向高频保护。它们的正方向判别元件不动作，不停信，非故障线路两端的收信机收到闭锁信号，相应保护被闭锁。

      13，何谓高频闭锁距离保护，其构成原理如何?

　　答：控制收发信机发出高频闭锁信号，闭锁两侧距离保护的原理构成的高频保护为高频闭锁距离保护，它能使保护无延时地切除被保护线路任一点的故障。

      14．高频闭锁距离保护有何优缺点?

　　答：该保护有如下优点：(1)能足够灵敏和快速地反应各种对称和不对称故障。(2)仍能保持远后备保护的作用(当有灵敏度时)。(3)不受线路分布电容的影响。

　　缺点如下：(1)串补电容可使高频闭锁距离保护误动或拒动。(2)电压二次回路断线时将误动。应采取断线闭锁措施，使保护退出运行。

      15．高频闭锁负序方向保护有何优缺点?

　　答：该保护具有下列优点：(1)原理比较简单。在全相运行条件下能正确反应各种不对称短路。在三相短路时，只要不对称时间大于5—7ms，保护可以动作。(2)不反应系统振荡，仍也不反应稳定的三相短路。(3)当负序电压和电流为启动值的三倍时，保护动作时间为10—15ms。(4)负序方向元件一般有较满意的灵敏度。(5)对高频收发信机要求较低。

　　缺点如下：(1)在两相运行条件下（包括单相重合闸过程中）发生故障，保护可能拒动。(2)线路分布电容的存在．使线路在空载合闸时，由于三相不同时合闸，保护可能误动。当分布电容足够大时，外部短路时该保护也将误动，应采取补偿措施。(3)在串补线路上，只要串补电容无不对称击穿，则全相运行条件下的短路保护能正确动作。当串补电容友保护区内时，发生系统振荡或外部二相短路、且电容器保护间隙不对称击穿，保护将误动。当串补电容位于保护区外，区内短路且有电容器的不对称击穿，也可能发生保护拒动。(4)电压二次回路断线时，保护应退出运行。

      16．非全相运行对高频闭锁负序功率方向保护有什么影响?

　　答：当被保护线路上出现非全相运行，将在断相处产生一个纵向的负序电压，并由此产生负序电流，在输电线路的A、B两端，负序功率的方向同时为负，这和内部故障时的情况完全一样。因此，在一侧断开的非全相运行状态下，高频闭锁负序功率方向保护将误动作。为了克服上述缺点，如果将保护安装地点移到断相点的里侧，则两端负序功率的方向为一正一负，和外部故障时的情况一样，这时保护将处于启动状态，但由于受到高频信号的闭锁而不会误动作。针对上述两种情况可知，当电压互感器接于线路侧时，保护装置不会误动作，而当电压互感器接于变电所母线侧时，则保护装置将误动作。此时需采取措施将保护闭锁。

      17．线路高频保护停用对重合闸的使用有什么影响?

　　答：当线路高额保护停用时，可能因以下两点原因影响线路重合闸的使用：

      (1)线路无高频保护运行，需由后备保护(延时段)切除线路故障，即不能快速切除故障，造成系统稳定极限下降，如果使用重合闸重合于永久性故障，对系统稳定运行则更为不利。(2)线路重合闸重合时间的整定是与线路高频保护配合的，如果线路高频保护停用，则造成线路后备延时段保护与重合闸重合时间不配，对瞬时故障亦可能重合不成功，对系统增加一次冲击。

      18．多段式零序电流保护逐级配合的原则是什么?不遵守逐级配合原则的后果是什么？

　　答：相邻保炉逐级配合的原则是要求相邻保护在灵敏度和动作时间上均能相互配合，在上、下两级保护的动作特性之间，不允许出现任何交错点，并应留有一定裕度。实践证明，逐级配合的原则是保证电网保护有选择性动作的重要原则，否则就难免会出现保护越级跳闸，造成电网事故扩大的严重后果。

      19．什么叫距离保护?距离保护的特点是什么?

　　答：距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，其动作和选择性取决于本地测量参数(阻抗、电抗、方向)与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比，故名距离保护。距离保护主要用于输电线的保护，一般是三段或四段式。期一、二段带方向性，作为本线段的主保护，第一段保护线路的80％-90％。第二段保护余下的10％-10％并相邻母线的后备保护。第三段带方向或不带方向，有的还设有不带方向的第四段，作本线及相邻线段的后备保护。整套距离保护包括故障启动、故障距离测量、相应的时间逻辑回路与电压回路断线闭锁，有的还配有振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置。有的接地距离保护还配备单独的选相元件。

      20.电压互感器和电流互感器的误差对距离保护有什么影响?

　　答：电压互感器和电流互感器的误差会影响阻抗继电器距离测量的精确性。具体说来，电流互感器的角误差和比误差、电压互感器的角误差和比误差以及电压互感器二次电缆上的电压降，将引起阻抗继电器端子上电压和电流的相位误差以及数值误差，从而影响阻抗测量的精度。

      21．距离保护有哪些闭锁装置?各起什么作用?

　　答：距离保护的闭锁装置包括有：

      (1)电压断线闭锁。电压互感器二次回路断线时，由于加到继电器的电压下降，好象短路故障一样，保护可能误动作，所以要加闭锁装置。(2)振荡闭锁。在系统发生故障出现负序分量时将保护开放(0．12-0．15s)，允许动作，然后再将保护解除工作，防止系统振荡时保护误动作。

      22．电力系统振荡时，对继电保护装置有哪些影响?

　　答：电力系统振荡时，对继电保护装置的电流继电器、阻抗继电器有影响。

      (1)对电流继电器的影响。当振荡电流达到继电器的动作电流时，继电器动作；当振荡电流降低到继电器的返回电流时，继电器返回。因此电流速断保护肯定会误动作。一般情况下振荡周期较短，当保护装置的时限大于1．5s时，就可能躲过振荡而不误动作。(2)对阻抗继电器的影响。周期性振荡时，电网中任一点的电压和流经线路的电流将随两侧电源电动势间相位角的变化而变化。振荡电流增大，电压下降，阻抗继电器可能动作；振荡电流减小，电压升高，阻抗继电器返回。如果阻抗继电器触点闭合的持续时间长，将造成保护装置误动作。

      23．什么是自动重合闸?电力系统中为什么要采用自动重合闸?

　　答：自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障—般不到10％。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量，也可纠正由于断路器或继电保护装置造成的误跳闸。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。

      24．对自动重合闸装置有哪些基本要求?

　　答：有以下几个基本要求。(1)在下列情况下，重合闸不应动作：1）由值班人员手动跳闸或通过遥控装置跳闸时；2)手动合闸，由于线路上有故障，而随即被保护跳闸时。(2)除上述两种情况外，当断路器由继电保护动作或其他原因跳闸后，重合闸均应动作，使断路器重新合上。(3)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定，如一次重合闸就只应实现重合一次，不允许第二次重合。(4)自动重合闸在动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次故障跳闸的再重合。(5)应能和继电保护配合实现前加速或后加速故障的切除。(6)在双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电源间的同期问题，即能实现无压检定和同期检定。(7)当断路器处于不正常状态(如气压或液压过低等)而不允许实现重合闸时，应自动地将自动重合闸闭锁。(8)自动重合闸宜采用控制开关位置与断路器位置不对应的原则来启动重合闸。

      25．自动重合闸怎样分类?

　　答：按不同的特征来分类，常用的有以下几种：

      (1)按重合闸的动作类型分类，可以分为机械式和电气式。

      (2)按重合闸作用于断路器的方式，可以分为三相、单相相综合重合闸三种。

      (3)按动作次数，可以分为一次式和二次式(多次式)。

      (4)按重合闸的使用条件，可分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。双侧电源重合闸又可分为检定无压和检定同期重合闸、非同期重合闸。

      26.电流互感器的二次负载阻抗如果超过了其容许的二次负载阻抗．为什么准确度就会下降?

　　答：电流互感器二次负载阻抗的大小对互感器的准确度有很大影响。这是因为，如果电流互感器的二次负载阻抗增加得很多，超出了所容许的二次负载阻抗时，励磁电流的数值就会大大增加，而使铁芯进入饱和状态，在这种情况下，一次电流的很大一部分将用来提供励磁电流，从而使互感器的误差大为增加，其准确度就随之下降了。

      27．电流互感器在运行中为什么要严防二次侧开路?

　　答：电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律正＝4．44／fNB，就会在二次绕组两端产生很高(甚至可达数千伏)的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此，电流互感器二次侧开路是绝对不允许的，这是电气试验人员的一个大忌。鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可*措施。

      28．电压互感器在运行中为什么要严防二次侧短路?

　　答：电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此，电压互感器二次侧短路是电气试验人员的又一大忌。

      29.装有重合闸的线路、变压器，当它们的断路器跳闸后，在哪一些情况下不允许或不能重合闸?

　　答：有以下9种情况不允许或不能重合闸。

      (1)手动跳闸。(2)断路器失灵保护动作跳闸。(3)远方跳闸。(4)断路器操作气压下降到允许值以下时跳闸。(5)重合闸停用时跳闸；(6)重合闸在投运单相重合闸位置，三相跳闸时。

      (7)重合于永久性故障又跳闸。(8)母线保护动作跳闸不允许使用母线重合闸时。(9)变压器差动、瓦斯保护动作跳阐对。

      30．“四统一”综合重合闸装置的基本技术性能要求是什么?

　　答：综合重合闸装置统一接线设计技术性能要求为。(1)装置经过运行值班人员选择应能实现下列重合闸方式。1)单相重合闸方式：当线路发生单相故障时，切除故障相，实现一次单相重合闸；当发生各种相间故障时，则切除三相不进行重合闸。2)三相重合闸方式：当线路发生各种类型故障时，均切除三相，实现一次三相重合闸。3)综合重合闸方式：当线路发生单相故障时，切除故障相，实现一次单相重合闸；当线路发生各种相间故障时，则切除三相，实现一次三相重合闸。4)停用重合闸方式：当线路发生各种故障时，切除三相，不进行重合闸。

      (2)启动重合闸有两个回路：1)断路器位置不对应起动回路。2)保护跳闸起动回路。(3)保护经重合闸装置跳闸，可分别接人下列回路。1)在重合闸过程中可以继续运行的保护跳闸回路。2)在重合闸过程中被闭锁，只有在判定线路已重合于故障或线路两侧均转入全相运行后再投人工作的保护跳闸回路。3)保护动作后直接切除三相进行一次重合闸的回路。4)保护动作后直接切除三相不重合的跳闸回路(可设在操作继电器箱中)。(4)选相元件可由用户选用下列两种选相元件之一。1)距离选相元件，其执行元件触点可直接输出到重合闸装置的接线回路，也可根据需要，输出独立的触点2)相电流差突变量选相元件，能保证延时段保护动作时选相跳闸；并将非全相运行非故障相再故障的后加速触点输入到重合闸的逻辑回路，还有控制三相跳闸的触点。(5)带三相电流元件，可作为无时限电流速断跳闸，也可改接为辅助选相元件，手动合闸后加速。根据用户需要，也可以改用三个低电压元件作辅助选相元件。并可作(6)对最后跳闸的一相断路器，从发出跳闸脉冲到给出合闸脉冲的间隔时间也不得小于0.3s。合闸脉冲时间要稳定，应小于断路器合闸时间。(7)实现重合于接地故障的分相后加速，经短延时后永久切除三相。(8)判断线路全相运行的电流元件，应有较好的躲线路充电暂态电流的能力，正常时防止触点抖动。(9)选用距离选相元件时，应设有在重合闸过程中独立工作的回路(当采用线路电压互感器时，不考虑选相元件独立工作)。选用相电流差突变量选相元件时，应准备实现单相重合闸时非故障相再故障的瞬时后加速回路。

      (10)当使用单相重合闸而选相元件拒动时，应尽快切除三相。(11)重合闸装置的一次重合功能由电容充放电回路构成。(12)当重合闸装置中任一元件损坏或不正常时，接线应确保不发生下列情况：1)多次重合闸。2)规定不允许三相重合闸方式的三相重合闸。(13)应有独立的三相跳闸元件与分相跳闸元件互为三相跳闸的备用；由保护起动(按故障开始最短时间20～25ms计)到经重合闸装置发出选相跳闸脉冲的时间不大于10ms。(14)接地判别元件在2倍动作起动值时小于15ms。(15)根据运行要求，可以整定两个不同的重合闸时间，并可用压板操作。(16)装置应设有检定同步及检定电压的三相重合闸控制元件及回路，也可以切换成不经过任何控制的回路。(17)有适应断路器性能的允许重合闸、闭锁重合闸等的有关回路，并有监视信号，其中某些部分可装设在操作继电器箱内。(18)输出配合相间距离保护、零序电流方向保护及高频保护所需要的触点。(19)分别输出重合闸前单相与三相跳闸，及重合闸后跳闸的联切触点。(20)考虑经接相电流判别及出口跳闸继电器触点串联的断路器失灵保护起动回路，三相永久跳闸回路也应有适当的回路去启动失灵保护。(21)断路器跳、合闸线圈的保持回路，配合断路器操作回路设计并提出要求。(22)考虑运行值班人员操作压板停用保护时的方便和可*。(23)按停用断路器时试验重合闸装置的原则，考虑接线回路的具体设计。(24)规定整套装置的电流回路及电压回路功耗。

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