刘学军《继电保护原理》课后答案

继电保护原理课后答案

第一章：在图1-1中，各断路器处均装有继电保护装置P1～P7。试回答下列问题： （1） 当k1点短路时，根据选择性要求应由哪个保护动作并跳开哪个断路器？如果6QF因失灵而拒动，保护又将如何动作?

（2） 当k2点短路时，根据选择性要求应由哪些保护动作并跳开哪几个断路器？如果此时保护3拒动或3QF拒跳，但保护P1动作并跳开1QF，问此种动作是否有选择性？如果拒动的断路器为2QF，对保护P1的动作又应该如何评价？

图1-1网络图

答：（1）当k1点短路时，根据选择性要求保护P6动作应跳开6QF，如果6QF拒动，由近后备保护P3、P5动作跳开3QF、5QF，或由远后备保护P2、P4的动作跳开2QF、4QF。 （2）当k2点短路时，根据选择性要求应由保护P2、P3动作跳开2QF、3QF，如3QF拒动，保护1动作并跳开1QF，则保护P1为无选择性动作，此时应由保护P5或保护P4动作，跳开5QF或4QF。如果是2QF拒动，则保护P1动作跳开1QF具有选择性。

第二章:

1. 1. 电流互感器的极性是如何确定的？常用的接线方式有哪几种？

答：（1）电流互感器TA采用减极性标示方法，其一次绕组L1－L2和二次绕组K1－K2引出端子极性标注如图2-1（a）所示，其中L1和K1，L2和K2分别为同极性端。如果TA的端子标志不清楚，可用图2-1（b）所示接线测定判定出同极性端，如果用图2-1（b）中实线接法U =U1－U2，则电压表U所接测定判断出同极性端，如虚线接法，则U =U1+U2，电压表U所接两个端子为异极性端。

（2）电流互感器TA常用的接线方式有完全星形接线、不完全星形（两相V形）接线、两相电流差接线和一相式接线。

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2.电流互感器的10%误差曲线有何用途？怎样进行10%误差校验？

?与二次电流I?，在铁芯不饱和时有答：电流互感器额定变比KTA为常数，其一次电流I12I2=I1KTA的线性关系，如图2-2（a）中直线1所示。但当铁芯饱和时，I2与I1不再保持

线性关系，如图2-2（a）中曲线2表示。继电保护要求在TA一次电流I1等于最大短路电流时，其变化误差要小于或等于10%，因此可在图2-2（a）中找到一个电流I1?b(m10)自I1?b点

?(I1??I1KTA)。如果TA一次电做垂线与直线1和曲线2分别交于B、A点，且BA=0.1I1流I1?I1?b，则TA变比误差就不会超过10%。 由于TA变比误差与其二次负荷阻抗有关，为便于计算，制造厂对每种TA都提供了在m10下允许的二次负荷Zal，曲线m10?f(Zal)就称为TA的10%误差曲线，用10%误差曲线也可方便的求出TA在满足误差不超过10%的最大允许负荷阻抗。如图2-2（b）所示，已知m10-1后，可以从曲线上查出允许负荷阻抗Zal?1大于实际负荷阻抗ZL则误差满足要求。

3.电流互感器的准确度有几级？和二次负荷有什么关系？

答：电流互感器准确度级有0.2、1.0、3.0、10、B级，由于TA误差与二次负荷有关，故同一台TA在使用不同准确度级时有不同的额定容量，或者说带负荷越大，其准确度级越低。

4.电流互感器在运行中为什么要严防二次侧开路？电压互感器在运行中为什么要严防二次侧短路？

答：（1）TA正常运行时，二次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流很小，铁芯中总磁通很小，二次绕组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，其一次电流完全转变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组匝数很多，根据电磁感应定律可知二次绕组两端产生很高电压，可达数千伏。不但要损坏二次绕组绝缘，而且将严重危及人身安全。再者由于铁芯中磁通密度剧增，使铁芯损耗加大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此TA二次绕组不允许开路，故在TA二次回路中不能装设熔断器，二次回路一般不进行切换，若要切换应先将二次绕组短接。

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（2）电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常时负荷阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小负荷电流，当二次侧短路时，负荷阻抗为零，将产生很大短路电流，将电压互感器烧坏，因此，TV二次侧不允许短路。

5.电流互感器二次绕组的接线有哪几种方式？

答：TA二次绕组接线方式有：①完全星形接线；②不完全星形接线；③两相电流差接线；④三角形接线；⑤一相用两只电流互感器串联或并联接线。

6.某一电流互感器的变比为600/5。其一次侧通过三相短路电流5160A，如测得该电流互感器某一点的伏安特性为U2=150V，IN=3A，试问二次接入3Ω负荷阻抗（包括电流互感器二次漏抗及电缆电阻）时，变比误差能否超过10%？

答：TA等值电路如图2-3所示，已知TA励磁电流IN=3A，U2=150V，故障电流折算到TA二次侧为

I15160??43A 又 ZL?3?，U?2?(I1??IN)ZL?(43?3)?3?120V，而实KTA120??际伏安特性U2?150V，IN=3A，现在U?2?120V﹤U2?150V，IN﹤3A。现在IN按

43-40??IN??43?3?40A。此时变比误差?I%?3A计算则I2?I1?100%?6.98%﹤

43??I110%合格。

图2-3 TV等值电路图

7.何谓电流互感器零序电流接线？

答：用三只同型号相同变比的TA二次绕组同极性端子连接后再接入零序电流继电器KAZ，如图2-4所示，则流入继电器中电流为

?3I11?????????????I?)Ir?Ia?Ib?Ic?(IA?IB?IC)?(ImA?ImB?ImC)?0?(ImA?ImBmCKTAKTAKTA1???I??0，则???I?)??I? Ir为?I0=0，即?IA?IIr??(ImA?I当三相对称时，?BCmBmCunbKTAIunb为不平衡电流是由三个TA励磁特性不同引起的。当发生单相接地或两相接地短路式中???故障时，可获得零序电流，因此这种接线也成为零序电流滤过器的接线。

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图2-4用三个TA构成零序电流滤过器

8.用向量图分析负序电压过滤器通入正序电压时输出电压大小。（R1?3X1、R2?1X2）

3答：

9.用向量图分析负序电流过滤器通入正序电流时输出电压大小。（R?nl3K）

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答：

由以上分析可知：Umni???1R?IA1R?jK(IB1?IC1)?IA1(?3K)=0 nlnl??

由以上分析可知：Umni

????1RR??IA2R?jK(IB2?IC2)?IA2(?3K)?2IA2 nlnlnl?

第三章:

1.比较电流电压保护第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的灵敏系数，哪一段保护的灵敏系数最高和保护范围最长？为什么？

答：电流电压保护第Ⅰ段保护即无时限电流速断保护，其灵敏系数随运行方式变化而变化，灵敏系数和保护范围最小。第Ⅱ段保护即带时限电流速断保护，其灵敏性有所提高，保护范围延伸到下级线路一部分，但当相邻线路阻抗很小时，其灵敏系数也可能达不到要求。第Ⅲ段保护即定时限过电流保护，其灵敏系数一般较高，可以保护本级线路全长，并作为相邻线路的远后备保护。

2.相间短路电流、电压保护中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段各有什么办法提高其灵敏系数？为什么可以提高灵敏系数？

答：相间短路电流保护第Ⅰ段无时限电流速断的灵敏系数受系统运行方式影响很大，运行方式变化大，则灵敏系数可能不满足要求。可采用第Ⅱ段带时限电流速断保护提高其灵敏系数，但是当相邻线路阻抗很小时，灵敏系数也可能不满足要求。可采用电流电压连锁速断保护提

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