第1章 绪论

1：一次设备：电能的发出、传送、分配及使用的设备，即电能通过的设备。

如：发电机G、变压器T、母线B、输电线路L、电容器C、电动机M等 二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。 2：正常工作状态、不正常运行状态---定义和区别

正常工作状态：电力系统中，所有的等式和不等式约束条件均满足，表明电力系统已足够的电功率满足符合对电能的要求。

不正常动作状态：所有的等式约束条件均满足，部分不等式约束条件不满足，但不是故障的工作状态。 3：故障状态及其危害

故障状态：所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因而造成故障(短路、断线)，使部分等式、部分不等式约束遭到破坏。 危害：

（1）短路电流通过短路点将燃起电弧，使故障设备损坏；

（2）短路电流流过故障设备和非故障设备时产生热和电动力，致使其绝缘遭到损坏使设备缩短使用寿命；

（3）电力系统中大部分地区的电压下降，使大量电能用户的正常工作遭到破坏或产生废品；

（4）破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使系统瓦解；

4：继电保护基本任务

（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；

（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。

5：继电保护基本原理和保护装置构成

基本原理：为完成继电保护的基本任务，必须正确区分正常运行、不正常运行和故障状态，寻找这三种运行状态下的可测参量（电气参量和非电气参量）的“差异”。根据可测参量（电气量）的不同差异，可以构成不同原理继电保护。 保护装置：一般继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件 三部分组成。 找差别 实现保护 电流增大 过电流保护 电压降低 低电压保护 电力电压间的相位角发生变化 方向保护 阻抗减小 阻抗（距离）保护 6：继电保护工作配合、主保护和后备保护 继电保护工作配合：上、下级电力元件的保护区间必须重叠，这是为了保证任一处的故障都处于保护区内。同时重叠区越小越好，因为在重叠区内发生短路时，会造成两个保护区内所有的断路器跳闸，扩大影响。

主保护：反应被保护元件本身的故障，并以尽可能短的时限切除故障的保护。 后备保护：当主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。

近后备保护：在本元件处装设两套保护，当主保护拒动时，由本元件的另一套保护动作； 远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻上一级电力设备（近电源侧）的保护来切除故障的后备保护。 7：继电保护基本要求（4个性质）

（1） 可靠性（2）选择性（3）速动性（4）灵敏性

第2章 电网的电流保护

1：继电器的继电特性

（1）永远处于动作或返回状态，无中间状态（明确性）。 （2）Iop不等于Ire，使接点无抖动（稳定性）。

（3）返回电流与启动电流的比值成为继电器的返回系数，可表示为 IreK?re 恒小于1，在0.85~0.9之间 Iop

2：系统运行方式

系统最大运行方式和最小运行方式

在某一地点发生三相短路时，如果通过保护安装点处的电流为最大，则称此时的运行方式为最大运行方式。

在相同地点发生相同类型的短路时，如果通过保护安装点处的电流为最小，则称此时的运行方式为最小运行方式。 3：方向性电流保护的基本原理

当两个电源同时存在时，在每个保护上加装功率方向元件，该元件只当有母线流向线路时动作，而当短路功率方向由线路流向母线时不动作，从而使保护继电器的动作具有一定的方向性。 4：功率方向判别元件的基本要求

（1）应具有明确的方向性，即在正方向发生故障（包括故障点的过度电阻情况）时能可靠动作，而在反方向故障时可靠不动作； （2）正方向故障时有足够的灵敏度。 5：功率方向元件的动作特性

6：功率方向继电器90°接线方式及其优点

90°接线方式：是指三相对称且功率因数cos??1的情况下，Ir超前Ur 90°的接线方式。 继电器输入 KWa KWb KWc

电流 Ia Ib Ic 电压 Ubc Uca Uab

优点：

（1）对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高 。

（2）适当地选择继电器的内角α后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性。

7：正方向各种短路时，方向继电器能够正确动作的内角a的范围

使方向继电器在正方向任何相间短路情况下能够正确动作的条件为

30????60? 。

8：助增电流、外汲电流

A’为增助电源；I’AB为增助电流，是故障线路电流增大。

IB-C为外汲电流，是故障线路中电流减小。 10：过电流保护装设方向元件的一般方法

当一条母线上有多条电源线路时，除动作时限最长的一个过电流保护不需要装设方向元件外，其余都要装设方向元件。 11：接地短路时的零序电压、电流和功率的特点

零序电压：零序电源在故障点，故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远

处的零序电压越低。

电流：零序电流是由 Ud0 产生的，由故障点经线路流向大地。零序电流的分布，

主要取决于送电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。

功率：对于发生故障的线路，两端的零序功率的方向与正序功率的方向相反。 12：第二章课后习题

2.7 如图2-2所示网络，在位置1、2和3处装有电流保护，系统参数为：

E??115/3kV’’

，XG1?15? 、XG2?10?，XG3?10?，L1?L2?60km，

L3?40km，LB?C?50km，LC?D?30km，LD?E?20m，线路阻抗0.4?/km，

ⅢIB?C.max?300A，IC?D.max?200A，KⅠKⅡrel=1.2 、rel=Krel=1.15 ， ID?E.max?150A，

Kss=1.5、Kre=0.85。试求：

（1）发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条

运行，请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。

（2）整定保护1、2、3的电流速断定值，并计算各自的最小保护范围。 （3）整定保护2、3的限时电流速断定值，并校验使其满足灵敏度要求（Ksen?1.2） （4）整定保护1、2、3的过电流定值，假定流过母线E的过电流保护动作时限为0.5s，校验保护1作后备用，保护2和3作远备用的灵敏度。