短路故障时，差动继电器中流过的是短路电流。

8.6何谓断路器失灵保护。

答：所谓断路器失灵保护，是指当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲，但其断路器拒绝跳闸时，能够以较短的时限切除与其接在同一条母线上的其他断路器，以实现快速后备同时又使停电范围限制为最小的一种后备保护。

8.7装设断路器失灵保护的条件是什么？对断路器失灵保护的要求有哪些？ 答：由于断路器失灵保护是在系统故障的同时断路器失灵的双重故障情况下的保护，因此允许适当降低对它的要求，即仅要最终能切除故障即可。装设断路器是失灵保护的条件：

（1）相邻元件保护的远后备保护灵敏度不够时应装设断路器失灵保护。对分相操作的断路器，允许只按单相接地故障来校验其灵敏度。

（2）根据变电所的重要性和装设失灵保护作用的大小来决定装设断路器失灵保护。例如多母线运行的220kV及以上变电所，当失灵保护能缩小断路器拒动引起的停电范围时，就应装设失灵保护。

对断路器失灵保护的要求：

（1）失灵保护的误动和母线保护误动一样，影响范围很广，必须有较高的可靠性。

（2）失灵保护首先动作于母联断路器和分段断路器，此后相邻元件保护已能以相继动作切除故障时，失灵保护仅动作于母联断路器和分段断路器。

（3）在保证不误动的前提下，应以较短延时、有选择性地切除有关断路器。 （4）失灵保护的故障鉴别元件和跳闸闭锁元件，应对断路器所在线路或设备末端故障有足够灵敏度。

第9章 数字式继电保护基础习题参考答案

9.1什么是数字式保护装置？有何特点？

答：数字式继电保护是指基于可编程数字电路技术和实时数字信号处理技术实现的电力系统继电保护。在电力系统继电保护的学术界和工程技术界，数字式继电保护又常被称作计算机型继电保护、微型计算机型继电保护、微处理器型继电保护，或简称为微机保护（这也是目前国内最常见的一种简称）。

数字式继电保护装置的特点： （1）．雏护调试方便

通常情况下模拟式继电保护装置的调试工作量很大，尤其是一些复杂原理的保护。例如超压线路的高频距离保护装置，投运之前的调试时间常常需要一周甚至更长。而数字式继电保护装置对硬件和软件都具有自诊断功能，一旦发现异常就会发出报警信息。通常只要装置上电后，保护自检通过，没有报警，即可认为装置的硬件是完好的。所以对数字式保护装置而言除了输入和修改定值及检查外部接线外几乎不用调试，从而大大减轻了运行维护的工作量。 （2）．可靠性高

数字式继电保护具有在线自检功能。自检的内容既包括装置的硬件，也包括程序软件。由此可避免由于装置硬件的异常引起的保护误动作或电力系统故障时保护的拒动。在保护软件的编程可以实现常规保护很难办到的自动纠错，即自动识别和排除干扰，防止由于采样信号受到干扰而造成保护错误动作。因此数字式继电保护可靠性很高。 （3）．易于获得附加功能

数字式继电保护装置通常配有通信接口。如果连接打印机或者其他显示设

备，即可在系统发生故障后提供多种信息。例如，保护各部分的动作顺序和动作时间记录、故障类型和相别及故障前后电压和电流的录波数据等，并可将保护动作信息上传至故障录波信息系统，实现调度的实时检测及对保护动作情况的分析。对于线路保护，还可实现故障点的测距。 （4）．灵活性大

目前，国内中低压变电站内不同一次设备的保护装置在硬件设计时，尽可能采用同样的设计方案。而超高压电力系统保护装置若采用多CPU实现多种保护功能时，每块CPU模块的硬件设计也倾向于尽量相同。由于保护的原理主要由软件决定，因此，只要改变软件就可以改变保护的特性和功能，从而可灵活地适应电力系统发展对保护要求的变化，也减少了现场的维护工作量。 （5）．保护性能得到很好改善

由于微处理器的使用，使模拟式继电保护中存在的很多技术问题，可找到新的解决方法。人工智能技术或复杂的数学算法可以在数字式保护中得以实现。例如，接地距离保护承受过渡电阻能力的改善、距离保护如何区分振荡和短路、变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障、母线保护如何检测电流互感器饱和等问题都已提出了许多新的原理和解决方法。这些新方法只有用数字式保护才能实现。

9.2数字式保护装置与模拟式继电保护装置的主要区别是什么？

答：数字式继电保护区别于模拟式继电保护的本质特征在于它是建立在数字技术基础上的，模拟式保护是通过模拟电路对输入模拟电量或者模拟信号进行运算处理。而在数字式保护装置中，各种类型的输入信号首先将被转化为数字信号，然后通过对这些数字信号的处理和计算来实现继电保护功能。

9.3数字式保护装置硬件与软件各有何特点？

答：硬件指对电气量进行处理的模拟和数字电子电路，硬件提供软件运行的平台，并且提供数字式保护装置与外部系统的电气联系；软件指计算机程序，由它按照保护原理和功能的要求对硬件进行控制，有序地完成数据采集、数字运算和逻辑判断、动作指令执行、外部信息交换等各项操作的指令。

9.4数字式保护装置的硬件主要由哪几部分组成？各自承担何功能？ 答：数字式保护装置的硬件系统由数字核心部件、模拟量输入接口部件、开关量输入接口部件、开关量输出接口部件、人机对话接lZl部件和外部通信接口部件六部分组成。

各部分的功能如下：

(1)数字核心部件：继电保护程序在数字核心部件内运行，完成数字信号计算处理任务，指挥各种外围接口部件运转，从而实现继电保护的原理和各项功能。

(2)模拟量输入接口部件：进行模拟量的调制与数据采集，将来自电压互感器和电流互感器的馍拟电压、电流信号正确地变换成离散化的数字量。在多路转换的情况下，应保持不同通道之间在转换时间上的同时f生和同性质的通道之间变换比例的一致性，不失真地转变输入信号。

(3)开关量输入接口部件：为开关量提供输入通道，将开关状态转换为0、1的数字量，并在数字式保护装置内、外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。

(4)开关量输出接口部件：将数字命令转换为开关操作命令，驱动继电器的开、合，并在数字式保护装置内、外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。