【正文】 出所有元件全運行時的三序等值網絡，并標注參數；（2）所有元件全保護時，計算母線B發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路時的零序電流分布；（3）分別求出保護4零序Ⅱ段的最大、最小分支系數；（4）分別求出保護4零序Ⅰ、Ⅱ段的定值，并校驗靈敏度；（5）保護4零序Ⅰ、Ⅱ段是否需要安裝方向元件；（6）保護1處裝有單相重合閘，所有元件全運行時發(fā)生系統(tǒng)振蕩，整定保護1不靈敏Ⅰ段定值。保護4的Ⅰ、Ⅱ段整定。若指針擺動方向相反，則二次同名端應在另一端。非故障元件的零序電流就是該線路本身的對地電容電流，故障元件中流過的零序電流，數值為全系統(tǒng)所有非故障元件對地電容電流值之和，再有消弧線圈的情況下，則是全系統(tǒng)所有非故障元件對地電容電流值與消弧線圈中的電感電流值相量和。答：（1）零序電流、零序電壓、零序功率的方向：零序電流：在非故障線路中流過的電流其數值等于本身的對地電容電流，在故障線路中流過的零序電流數值為全系統(tǒng)所有非故障元件對地電容電流之和。缺點：應用方向元件是接線復雜、投資增加，同時保護安裝地點附近正方向發(fā)生是你想短路時，由于母線電壓降低至零，方向元件失去判斷的依據，保護裝置據動，出現電壓死區(qū)。當有單相接地時全系統(tǒng)出現等于相電壓的零序電壓，采用零序電壓保護報告有單相接地發(fā)生，由于沒有大短路電流流過故障線路這個明顯特征，而甄別接地發(fā)生在哪條線路上則困難得多。為了切除線路上的各種類型的短路，兩種接線方式都需要配置，兩者協(xié)同工作，共同實現線路保護。為保證區(qū)內故障情況下阻抗繼電器都能可靠動作，在阻抗復平面上，其動作的范圍應該是一個包括對應線段在內，但在的方向上不超過的區(qū)域，如圓形區(qū)域、四邊形區(qū)域、蘋果形區(qū)域、橄欖形區(qū)域等。方向阻抗繼電器絕對值比較動作回路、相位比較動作回路的交流接線圖分別如圖3—5和圖3—6所示（以圓特性的方向阻抗元件為例）。當測量電流或電壓小于最小精工電流電壓時，阻抗繼電器的動作阻抗將降低，使阻抗繼電器的實際保護范圍縮短，可能引起與之配合的其他保護的非選擇性動作。3）動作時限：與相鄰設備保護配合，有=1s，它能同時滿足與相鄰線路保護以及相鄰變壓器保護配合的要求。 在整定值相同的情況下，比較方向圓特性、全阻抗圓特性、蘋果特性、橄欖特性的躲負荷能力。（2） 對于母線A、B，有由于母線C、D都是單端電源，其電壓和母線B電壓的變化規(guī)律一樣。若再故障前M側為送端，N側為受端，則M側電源電動勢的相位超前N側。見圖316（a），A處的總測量阻抗可能會因下級線路出口處過渡電阻的影響而減小，嚴重情況下，可能會使測量阻抗落入其Ⅰ段范圍內，造成其Ⅰ段誤動作。 什么是工頻故障分量？如何求得？答：當電力系統(tǒng)發(fā)生金屬性短路時，可以分解為非故障狀態(tài)和附加故障狀態(tài)；系統(tǒng)在非故障狀態(tài)下運行，電壓電流中沒有故障分量。 圖317 （a）動作特性與測量阻抗 （b）動作特性與測量阻抗（2） 超前相位角30176。為了保證可靠性，最好還是經過振蕩閉鎖。全系統(tǒng)阻抗角均為80176。答：保護1的相間距離保護Ⅰ段將在故障瞬間跳開保護1處的斷路器，保護4的距離Ⅲ段延時1s跳開保護4的斷路器。（a）當與相鄰下級線路距離保護Ⅰ段相配合時，有=（24+）=（b）當與相鄰變壓器的快速保護相配合時，有=（24+20）=所以取=2）靈敏度校驗：=＞，滿足靈敏度要求。但是當測量電流較小時，由于測量誤差、計算誤差、認為設定動作門檻等因素的影響，會使繼電器的動作阻抗變小，稱為最小精確工作電流， 表示。答：如圖3—4所示偏移阻抗特性圓，在阻抗復平面上，以與末端的連線為直徑作出的圓就是偏移特性圓，圓心為，半徑為測量阻抗落在圓內或圓周上時，末端到圓心的距離一定小于或等于圓的半徑，而當測量阻抗落在圓外時，末端到圓心的距離一定大于圓的半徑，所以絕對值比較動作方程可以表示為當阻抗落在下部分圓周的任一點上時，有當阻抗落在左上部分圓周的任一點上時，有當阻抗落在圓內的任一點時，有所有阻抗繼電器的相位比較動作方程為圖34 偏移阻抗特性圓？答：設絕對值比較式中“”左側的阻抗記為，右側的阻抗記為，則絕對值比較動作條件的一般表達式為；設相位比較式中分子、分母的阻抗分別用表示，則相位比較動作條件的一般表達式為。這種情況下應該將保護閉鎖，以防止出現不必要的誤動。，一般配置哪幾種接線方式的距離保護協(xié)同工作？答：保護裝置一般只考慮簡單故障，即單相接地短路、兩相接地短路、兩相不接地故障和三相短路故障四種類型的故障。缺點：同零序電流保護，接線較復雜。靈敏系數和保護范圍往往不能滿足要求，難以應用于更高等級的復雜網路?！?7所示系統(tǒng)中變壓器中性點全部不接地，如果發(fā)現單相接地，試回答：（1）比較故障線路與非故障線路中零序電流、零序電壓、零序功率方向的差異。 在中性點非直接接地系統(tǒng)中，若不計微小的零序電容電流在線路阻抗上產生的微小壓降，則統(tǒng)一電壓等級的整個系統(tǒng)的零序電壓都一樣（及三相變壓器之間的一部分系統(tǒng)）。即內角一般為95176。其相間短路的保護也采用電流保護，試完成：（1）分別求出保護4 的段Ⅰ、Ⅱ定值，并校驗靈敏度；（2）保護4 的Ⅰ、Ⅱ段是否安裝方向元件；（3）分別畫出相間短路的電流保護的功率方向判別元件與零序功率方向判別元件的交流接線。傳統(tǒng)的機電式保護中通常采用（1）、（2）、（3）三種方式獲取零序電壓；在數字式保護中，傾向于采用方式（4）。母線B三相短路時流過8處的最大短路電流為===這時其短路電流速斷保護的整定值變?yōu)?==所以5處限時電流保護的定值為 =靈敏度為 = 故不滿足要求。則動作范圍為120≤≤60176。接線方式正方向短路時內角的范圍。，方向性電流保護利用了短路時電氣量的什么特征解決了僅利用電流幅值特征不能解決的問題？答：在雙側電源供電網絡中，利用電流幅值特征不能保證保護動作的選擇性。可見，由于運行方式變化太大，3處的限時電流速斷保護的靈敏度都遠不能滿足要求。速斷保護的速動性好，但動作值高、靈敏性差；限時電流速斷保護的動作值低、~。當電磁力矩減小到啟動返回時，由于這時摩擦力矩反向，返回的過程中，電磁力矩按平方關系減小，彈簧力矩按線性關系減小，產生一個返回方向的剩余力矩，因此能夠加速返回，即返回的過程也是干脆利落的。 遠后備保護的缺點是：（1）當多個電源向該電力元件供電時，需要在所有的電源側的上級元件處配置遠后備保護；（2）動作將切除所有上級電源測的斷路器，造成事故擴大；（3）在高壓電網中難以滿足靈敏度的要求。測量比較環(huán)節(jié)是冊來那個被保護電器元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據比較的結果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質的一組邏輯信號，從而判別保護裝置是否應該啟動。邏輯判斷環(huán)節(jié)是根據測量環(huán)節(jié)輸出的邏輯信號，使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應該使斷路器跳閘。近后備保護的優(yōu)點是：（1）與主保護安裝在同一斷路器處，在主保護拒動時近后備保護動作；（2）動作時只能切除主保護要跳開的斷路器，不造成事故的擴大；（3）在高壓電網中能滿足靈敏度的要求。所以返回值一定小于動作值，繼電器有一個小于1 的返回系數。速斷和限時速斷保護的配合，既保證了動作的靈敏性，也能夠滿足速動性的要求。（4）過電流整定值計算公式為 ==所以有 ==同理得 =406A =609A在最小運行方式下流過保護元件的最小短路電流的計算公式為 =所以有 = = =所以由靈敏度公式 =可知，保護1作為近后備的靈敏度為== 滿足近后備保護靈敏度的要求；保護2作為遠后備的靈敏度為 ==；保護3作為遠后備的靈敏度為 ==。方向性電流保護利用短路時功率方向的特征，當短路功率由母線流向線路時表明故障點在線路方向上，是保護應該動作的方向，允許保護動作。答：(1)正方向發(fā)生三相短路時，有0176。==176。，發(fā)生接地短路后，試分析、總結：(1)零序電壓、電流分量的分布規(guī)律；(2)負序電壓、電流分量的分布規(guī)律；(3)正序電壓、電流分量的分布規(guī)律。在一些特殊的場合，也可以采用方式（3）。（4）相間短路的電流保護的功率方向判別元件與零序功率方向判別元件的內角有何不同；（5）功率方向判別元件必須正確地按照電壓、電流同名端接線后，才能正確工作，設想現場工程師是如何保證接線極性正確的。~110176。（3）零序電流的大小及流動規(guī)律： 中性點直接接地系統(tǒng)中，零序電流的大小同系統(tǒng)的運行方式和系統(tǒng)各部分的零序阻抗的大小都有關系，零序電流在故障點與變壓器中性點之間形成回路。（2）如果在接地電流過的電容電流超過10A（35KV系統(tǒng)）、20A（10KV系統(tǒng)）、30A（3~6KV系統(tǒng)）時，將裝設消弧線圈，減小接地電流，敘述用零序電流實現選線的困難。（2）方向性電流保護：及利用故障是電流復制變大的特征，有利用電流與電壓間相角的特征，在短路故障的流動方向正是保護應該動作的方向，并且流動幅值大于整定幅值時，保護動作跳閘。（5）中性點非直接接地系統(tǒng)中的電流電壓保護：在中性點非直接接地系統(tǒng)中，保護相間短路的電流、電壓保護與中性點直接接地系統(tǒng)是完全相同的。再110KV及以上電壓等級的輸電線路上，一般配置保護接地短路的距離保護和保護相間短路的距離保護。(5)配合邏輯部分：用來實現距離保護各個部分之間的邏輯配合以及三段式保護中各段之間的時限配合。可以得出四個量之間關系為 特性經過原點的方向阻抗繼電器有什么優(yōu)點和缺點？畫出相間距離和接地距離繼電器絕對值比較動作回路、相位比較動作回路的交流接線圖。當測量電流很大時，由于互感器飽和、處理電路飽和、測量誤差加大等因素的影響，繼電器的動作阻抗也會減小，稱為最大精確工作電流。3）動作時限：與相鄰保護3 的Ⅱ段配合，有=+=1s，它能同時滿足與相鄰線路保護以及相鄰變壓器保護配合的要求。（7）假定各保護回路正確動作的概率為90%，在（5）的短路條件下，全系統(tǒng)中斷路器不被錯誤切除任意一個的概率是多少？體會保護動作可靠性應要求到多高？答：假定保護1在發(fā)電廠側還有1套遠后備保護，則線路AB中點短路后應該有4個斷路器的跳閘回路被4套保護啟動，如果各保護回路正確動作的概率只有90%，則全系統(tǒng)中不被錯誤切除任意一個斷路器的概率是P==。=15，=30，=24， =32，=，系統(tǒng)最短振蕩周期T=。圖313 振蕩對距離保護的影響 在單側電源線路上，過度電阻對距離保護的影響是什么？答：如圖315（a）所示，在沒有助增和外汲的單側電源線路上，過度電阻中的短路電流與保護安裝處的電流為一個店里，此時保護安裝處測量電壓和測量電流的關系可以表示為 即 如圖315（b）所示，Rg（過度電阻）的存在總是使繼電器的測量阻抗值增大，阻抗角變小，保護范圍縮短。時，有 ，而 故得 ===（20+15）+（）15== 如圖（b）所示，176。系統(tǒng)故障時，相當于系統(tǒng)故障附加狀態(tài)突然接入，這時出現和的電壓、電流故障分量；在和中，既包括了系統(tǒng)短路引起的工頻的電流電壓的變化分量，還包括短路引起的故障暫態(tài)分量；我們稱工頻電壓、電流的變化量為工頻故障分量。 什么是距離保護的穩(wěn)態(tài)超越？克服穩(wěn)態(tài)超越影響的措施有哪些？答：穩(wěn)態(tài)超越是指在區(qū)外故障期間測量阻抗穩(wěn)定地落入動作區(qū)的動作現象。 圖315（a） 單側電源系統(tǒng)示意圖 （b）對不同安裝地點的距離保護的影響 在雙側電源的線路上，保護測量到的過度電阻為什么會呈容性或感性？答：以圖316（a）所示的沒有助增和外汲雙側電源線路為例，保護安裝處測量電壓和測量電流的關系表示為 ，即 ，對測量阻抗的影響，取決于對側電源提供的短路電流大小即、之間的相位關系，楊浦可能使測量阻抗的實部增大，也有可能使之減小。（3）線路BC、CD、DE的保護是否需要加裝振蕩閉鎖，為什么？（4）保護6的Ⅱ段采用方向圓阻抗特性，是否需要裝振蕩閉鎖？答：（1）在系統(tǒng)各部分的阻抗角都相等的情況下，振蕩中心的位置就在阻抗中心處，則有 =（15+15+30）=30 即在AB線路的中點。類似地圖39（a）中，在母線B上未接分支的情況下，此時k點短路時，A處阻抗繼電器KZ1測量到的阻抗為 在母線B接上分支后，k點短路時，A處阻抗繼電器KZ1測量到的阻抗為即在相位與相差不大的情況下，分支的存在將使A處感受到的測量阻抗變小，這種使測量阻抗變大的分支就成為外汲分支，對應的電流稱為外汲電流。利用（3）中求靈敏系數的結論，只要令,即可，所以有當、分別取最小值，而、分別取最大值時，就取最大值，即當=10，=20，=25，=30，=30時，有=，=16，=②相鄰變壓器靈敏系數校驗，此時 =，=20= 所以靈敏度校驗要求。最小精工電流與整定阻抗值的乘積，稱為阻抗繼電器的最小精工電壓。其主要缺點是動作特性經過坐標原點，在正向出口或反向出口短路時，測量阻抗的阻抗值都很小，都會落在坐標原點附近，正好處于阻抗元件臨界動作的邊沿上，有可能出現正向出口短路時拒動或反向出口短路時誤動的情況。？答：阻抗繼電器在實際情況下，由于互感器誤差、故障點過度電阻等因素影響，繼電器實際測量到的Zm一般并不能嚴格地落在與同向的直線上，而是落在該直線附近的一個區(qū)域中。即對于單線接地短路，只有接地距離保護接線方式能夠正確反應；對于兩相不接地短路，只有相間距離保護接線方式能夠正確反應；而對于兩相接地短路及三相短路，兩種接線方式都能夠正確反應。而在中性點非直接接地系統(tǒng)中單相接地時，沒有形成短路，無大的短路電流流過，屬于不正常運行，可以發(fā)出信號并指出接地所在的線路，以便盡快修復。優(yōu)點：多數情況下保證了保護動作的選擇性、靈敏性和速動性要求。（4）敘述拉路停電選線存在的問題。零序電流從故障點流出通過線路的對地電容流回大地。一般采用直流電池組配合直流毫安表的簡單工具，將電池正極接在互感器的一次同名端，直流電表的紅筆（正極）接在二次同名端，當電路接通時一次電流由同名端流入，二次電流由同名端流出，指針向右擺動，穩(wěn)定后電路斷開是