电力系统继电保护习题参考答案
3(3)IK.D.min0.866?0.792???1.21?1.2 合格 IIIIop0.5647.1远后备保护：Ks.minIII2-26 确定图2-89中各断路器上过电流保护的动作时间（时限级差?t?0.5s），并在图上绘
出过流保护的时限特性。
t9?0.5s；t10?1s；t6?t8??t?1?0.5?1.5s；t7?0s；t4?t5?t6??t?1.5?0.5?2s
t2?t3?t4??t?2?0.5?2.5s；t1?t2??t?2.5?0.5?3s
图2-89 题2-26网络图和过流保护时限特性
2-27 过流保护和电流速断保护在什么情况下需要装设方向元件？试举例说明之。
答：在两侧电源辐射形电网或单侧电源环形电网，为实现选择性，过流保护和电流速断保护应加装方向元件。对于母线两侧的保护，时限短的应装设方向元件；时限相同，两侧均应装设。
2-28 说明构成相位比较和幅值比较的功率方向继电器的基本方法。
?和线路电流I?之间相位答：按相位比较原理构成功率方向继电器，是判断母线电压Urr?r，功率方向继电器动作方程为:
?900??r?900? （2-1） U0?90?r?900?Ir根据式（2-1）等可知功率方向继电器可按比较两电气量相位原理构成，可以直接比
?和I?的线性函数U?之间相角构成，即 ?和I?或间接比较电气量U?和U较UDrrrcr??KU?UcUr （2-2）
???UD?KIIr?为已知量，由继电器内部参数决定，继电器动作方程可表示为： 式中KU、KI
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?U?90?argc?900 （2-3）
?UD0?和U?可以得出幅值比较两电气量U?和U?如下： 已知相位比较两电气量UCDAB??KU??K?I?UAUrIr （2-4）
??KU???UBUr?KIIr 继电器的幅值比较回路由整流和滤波、幅值比较、执行元件三个单元构成。常用的有循
环电流式比较回路，均压比较回路和直接比较回路三种。
2-29 试分析900接线时某相间短路功率方向元件在电流极性接反时，正方向发生三相短路时的动作情况。
答：分析900接线时，某相间短路功率方向元件电流极性接反时，正方向发生三相短路时，
?与I?相位为1800-?，则该相继电器不能动作。因为I?落在继电器的动作区外。 则Urrrr
图2-1 题2-29功率方向继电器电流极性接反时动作范围
2-30 画出功率方向继电器90接线，分析在采用90接线时，通常继电器的a角取何值为好？
000 答：功率方向继电器90接线如图2-2所示，通常功率方向继电器内角取30?45。
00
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图2-2题2-30功率方向继电器900接线方式的接线图
2-31LG?11型功率方向继电器a角有两个定值，一个是300，另一个是450。试分别画出最大灵敏角?m??300和?m??450时，功率方向继电器的动作区和?r的变化范围的相量图。 答：LG?11型功率方向继电器内角a值为300或450，当?m??300或?m??450时其动作区变化范围和相量图如2-3所示
（1）?r变化范围：
(?300)?900??r?900?(?300)?120??r?6000 （4-7）
（2）?r变化范围：
?450?900??r?900?450?135??r?4500 （4-8）
图2-3 题2-31中?r的变化范围
2-32有一按90接线的LG?11型功率方向继电器，其电抗变换器UX的转移阻抗角为60或
00450，问：（1）该继电器的内角a多大？灵敏角?m多大？（2）该继电器用于阻抗角多大的线
路才能在三相短路时最灵敏？
答：（1）当电抗变换器UX阻抗角为60或45时该继电器内角为30或45，其灵敏角分别为?30或?45。
（2）通过图4-6中可以看出用于线路阻抗角?K?600或45时在三相短路时最灵敏。
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图2-4 题 2-32 线路阻抗角?K示意图
2-33如图2-90所示输电网络，在各断路器上装有过流保护，已知时限级差为?t?0.5s，为保证动作选择性，试确定各过流保护的时间及哪些保护需要装设方向元件？
图2-90 题2-33输电网络
答：t3?1.5s,t5?2s,t7?2.5s,t6?1s，t4?1.5s,t2?2s,t1?2.5s。保护2、3、4、6应设方向元件。
2-34如图2-91所示的输电网络各断路器采用方向过流保护，时限级差?t?0.5s，试确定各过流保护的动作时间，并说明哪些保护需要装设方向元件。
图2-91题2-34输电网络
答：t3?1.5s,t5?2.5s,t7?3s,t8?3.5s，t6?1s,t4?1.5s,t2?2.5s,t1?3s
2-35 为什么反应接地短路的保护一般要利用零序分量而不是其它序分量？
答：因为只有发生接地故障时短路电流中才会出现零序分量，利用零序分量构成接地保护有较大的优越性。由于对称，平衡的三相系统不会出现零序分量，故零序电流保护的整定值不需要躲过电力系统的振荡电流、三相短路电流和最大负荷电流，因此零序电流保护的整定值较小，从而可提高保护的灵敏性。
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