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②保护装置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置。要使保护装置可靠返回，就要求保护装置的返回电流Irel?IL.max 。由于过电流Iop.1大于IL.max，所以，以Irel?IL.max作为动作电流整定依据，所以得Iop.KA?Kre1KwIL.max；

KreKi式中，Kre1为可靠系数，Kw为接线系数，Kre为继电的返回系数，Ki为电流互感器变比。 （2）动作时间整定

动作时间必须满足选择性要求。为保证动作的选择性，动作时间整定按“阶梯原则”来确定；即自负载侧向电源侧，后一级线路的过电流保护装置的动作时限应比前一级线路保护的动作时限大一级时限差?t；

t1?t2??t

式中，?t为时限级差，定时限电流保护取0.5s。 （3）灵敏度校验.

过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线路末端的两相短路电流Ik.min进行校验；

(2)IKKS?.min?1.5 主保护时

Iop1(2)IKKS?.min?1.25 后备保护时

Iop1式中，Iop1为保护装置一次侧动作电流。

7-8 反时限过电流保护的动作时限如何整定？

答：在整定反时限电流保护的动作时限时应指出某一动作电流倍数（通常为10）时的动作时限，为保护动作的选择性，反时限过电流保护时限整定也应按照“阶梯原则”来确定，即上下级路线的反时限过电流保护在保护配合点K处发生短路时的时限级差为△t=0.7s 7-9 试比较定时限过电流保护和反时限过电流保护。

答：定时限过电流保护整定简单，动作准确，动作时限固定，但使用继电器较多，接线较复杂，需直流操作电源。反时限过电流保护使用继电器少，接线简单，可采用交流操作，但动作准确度不高，动作时间与短路电流有关，呈反时限特性，动作时限整定复杂。 7-10 电力线路的电流速断保护的动作电流如何整定？灵敏度怎样检验？ 答：（1）由于电流速断保护动作不带时限，为了保证速断保护动作的选择性，在下一级线路首端发生最大短路电流时，电流速断保护不应动作，即速断保护动作电流Iopl>Ik.max，从而，速断保护继电器的动作电流整定值为

Iop.KA?Kre1KwIK.max Ki式中，IK.max为线路末端最大三相短路电流；Kre1为可靠系数，DL型继电器取1.3，GL型继电器取1.5；Kw为接线系数；Ki为电流互感器变比。

（2）由于电流速断保护有死区，因此灵敏度校验不能用线路末端最小两相短路电流进行校验，而只能用线路首端最小两相短路电流IK.min校验，即

(2)IK KS?.min?1.5

Iop1(2)7-11 试比较过电流保护和电流速断保护

答：过电流保护：当通过的电流大于继电器的动作电流时，保护装置启动，并用时限保护动作的选择性，这种继电保护装置称为过电流保护。

电流速断保护：电流速断保护是一种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保护配合使用。

两者的比较：

过电流保护的围是本级线路和下级电路，本级线路为过电流保护的主保护区，下级线路是其后备保护区。定时限过流保护整定简单，动作准确，动作时限固定，但使用继电器较多，接线较复杂，需直流操作电源。反时限过电流保护使用继电器少，接线简单，可采用交流操作，但动作准确度不高，动作时间与短路电流有关，呈反时限特性，动作时限整定复杂；线路越靠近电源，过电流保护的动作时限越长，而短路电流越大，危害也越大，这是过电流保护的不足。因此，GB50062-92规定，当过电流保护动作时限超过０.５～０.７Ｓ时，应装设瞬动的电流速断保护。

7-12电力线路的单相接地保护如何实现？绝缘监视装置怎样发现接地故障？如查出接地故障线路？ 答：（1）电力线路的单相接地保护：

中性点不接地系统发生单相接地时，流经接地点的电流是电容电流，数值上很小，虽然相对地电压不对称，系统仍可以对称，系统仍可继续运行一段时间。单相接地保护利用线路单相接地时的零序电流较系统其他线路线路单相接地接地时的零序电流大的特点，实现有选择的单相接地保护。当线路发生单相接地故障时，架空线路的电流互感器动作，发出信号，以便及时处理。

（2）视装置发现接地故障：

当变电所出线回路较少或线路允许短时停电时，可采用无选择性的绝缘监视装置作为单相接地的保护装置。

系统正常运行时，三相电压对称，开口三角形绕组两端电压近似为零，电压继电器不动作。

系统单相接地故障时，接地相对地电压近似为零，该相电压表读数近似为零，非故障相对地电压高，非故障相的两只电压表读数接近线电压。同时开口三角形绕组两端电压也升高，电压继电器动作，发出单相接地信号，以便运行人员及时处理。 （3）地故障线路的方法：

运行人员可根据接地信号和电压表读数，判断哪一段母线，哪一相发生单相接地，但不能判断哪一条线路发生单相接地，因此绝缘监视装置是无选择性的。只能用依次拉合的方法，判断接地故障线路。依次先断开，再合上各条线路，若断开某线路时，３只相电路表读数恢复且近似相等，该线路便是接地故障线路，再消除接地故障，恢复线路正常运行。 7-13为什么电力变压器的电流保护一般不采用两相一继电器式接线?

答：两相一继电器式接线的保护灵敏度随短路种类而异，但Yyno接线的变压器二次侧发生单相短路和Yd11连接线的变压器二次侧发生两相短路时，保护装置不动作，因此，该连接方式不能用于Yyno连接和Yd11连接的变压器的电流保护。所以，电力变压器的电流保护一

般不用两相一继电器式接线。

7-14电力变压器的电流保护与电力线路的电流保护有何相同和不同之处？ 答：电力变压器的电流保护分为：

①过电流保护；②电流速断保护；③零序电流保护；④过负荷保护。 电力线路的电流保护分为：

①过电流保护；②电流速断保护；③单相接地保护；④过负荷保护。

两者在过电流保护、电流速断保护、过负荷保护方面工作原理与接线完全相同。

电力变压器的零序电流保护是装在二次侧零线上，能过检测零线的零序电流而实现保护。 电力线路的单相接地保护是能过检测线路中的零序电流而实现有选择性的单相接地保护。 7-15 试叙述变压器气体保护的工作原理。 答：气体保护是保护油浸式电力变压器部故障的一种主要保护装置。气体保护装置主要由气体继电器构成。当变压器油箱部出现故障时，电弧的高温会使变压器的油分解为大量的油气体，气体保护就是利用这种气体来实现保护的装置。

变压器正常运行时，气体继电器容器充满了油，上下开口油杯产生的力矩小于平衡锤产生的力矩，开口杯处于上升位置，上下两对干簧触点处于断开位置。

当变压器油箱部发生轻微故障时，产生的气体较少，气体缓慢上升，聚集在气体继电器容器上部，使继电器的油面下降，上开口油杯露出油面，上开口油杯因其产生的力矩大于平衡锤的力矩而处于下降的位置，上干簧触点闭合，发出报警信号，称为轻瓦斯动作。

当变压器部发生严重故障时，产生大量的气体，油汽混合物迅猛地从油箱通过联通管冲向油枕。在油汽混合物冲击下，气体继电器挡板被掀起，使下口油杯下降上，下干簧触点闭合，发出跳闸信号，使断路器跳闸，称为重瓦斯动作。

若变压器油箱严重漏油，随着气体继电器哦的油面逐渐下降，首先上油杯下降，从而上下簧触点闭合，发出报警信号，接着下油杯下降，从而下干簧触点闭合，发出跳闸信号，使断路器跳闸。

7-16 电力变压器差动保护的工作原理是什么？差动保护中不平衡电流产生的原因是什么？如何减小不平衡电流？ 答：（1）变压器的差动保护原理是在变压器两侧安装电流互感器，其二次绕组电流之差，即

???Iub，Iub为变压器一、二次侧的不平衡电流。 IKA?I1???I2当变压器正常运行或差动保护区外短路时，流入差动继电器的不平衡电流小于继电器的

???0,IK?I1??，远大动作电流，保护不动作。在保护区短路时，对单端电源供电的变压器I2于继电器的动作电流，继电器KA瞬时动作，通过中间继电器KM，使变压器两侧短路器跳闸，切除故障，

（2）不平衡电流产生的原因及减小措施：

①变压器连接组引起的不平衡电流：总降压变电所的变压器通常是Yd11连接组，变压器两侧线电流之间就有30°的相位差，因此，即使变压器两侧电流互感器二次电流的大小相等，保护回路中仍会出现由相位差引起的不平衡电流。为了消除这一不平衡电流，可将变压器星形接线侧的电流互感器接成三角形接线，变压器三角形接线侧的电流互感器的二次侧电流互感器接成星形接线，这样变压器两侧电流互感器的二次侧电流相位相同，消除了由变压器连接组引起的不平衡电流。

②电流互感器变比引起的不平衡电流：为了使变压器两侧电流互感器的二次侧电流相等，需要选择合适的电流互感器的变比，但电流互感器的变比是按标准分成若干等级，而实

际需要的变比与产品的标准变比往往不同，不可能使差动保护两侧的电流相等，从而产生不平衡电流。可利用差动继电器中的平衡线圈或自耦电流互感器消除由电流互感器变比引起的不平衡电流。

③在变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复的过程中，由于变压器铁心中的磁通不能突变，在变压器一次绕组中产生很大的励磁涌流，涌流中含有数量值很大的非周期分量，涌流可达变压器的额定电流的8～10倍，励磁涌流不反映到二次绕组，因此，在差动回路中产生很大的不平衡电流流过差动继电器。可利用速饱和电流互感器或差动继电器的速饱和铁心减小励磁涌流引起的不平衡电流。

④此外，变压器两侧电流互感器的型号不同，有载调变压器分接头电压的改变也会在差动回路中产生不平衡电流。综上所述，产生不平衡电流的原因很多，可以采取措施最大程度地减小不平衡电流，但不能完全消除。

7-17高压电动机和电容器的继电保护如何配置和整定？ 答：（1）高压电动机的继电保护配置按GB50062—92规定，对2000KW以下的高压电动机相间短路。装设电流速断保护；对2000KW及以上的高压电动机，或电流速断保护灵敏度不满足要求的高压电动机。装设差动保护；对易发生过负荷的电动机，应装设过负荷保护；对不重要的高压电动机或者不允许自起动的电动机，应装设低电压保护；高压电动机单相接地电流大于5A时，应装设有选择性的单相接地保护

电动机过负荷保护的动作电流按躲过电动机的额定电流整定，即

Iop.KA?Kre1KwIN.M

KreKi 电动机的电流速断保护动作电流按躲过电动机的最大起动电流Ist.max整定，即 Iop.KA?Kre1KwIst.max Ki单相接地保护动作电流按躲过其接地电容电流IC.M整定，即

Iop.KA?Kre1IC.M Ki（2）电容器的继电保护配置：容量在400kvar以上的电容器组一般采用断路器控制，装设电流速断保护，作为电容器的相间短路保护。容量在400kvar及以下的电容器一般采用带熔断器的负荷开关进行控制和保护。

电容器电流速断保护的动作电流按躲过电容器投入时的冲击电流整定，即

Iop.KA?Kre1IN.C Ki7-18 配电系统微机保护有什么功能？试说明其硬件结构和软件系统。 答：（1）配电系统微机保护的功能有：保护，测量，自动重合闸，人-机对话，自检，时间记录，报警，断路器控制，通信，实时时钟等。

（2）其硬件结构由数据采集系统，微型控制器，存储器，显示器，键盘，时钟，控制和信号等部分组成。

软件系统一般包括设定程序，运行程序和中断微机保护功能程序3部分。

7-19 试整定如图7-53所示的供电网络各段的定时限过电流保护的动作时限的动作时限，已知保护1和4的动作时限为0.5s。

解：由题意可知，保护4与保护1的时限为0.5s，而为了保证选择性，自负载侧向电源侧，后一级线路的过电流保护装置的动作时限应比前一级线路保护动作时限大一个时限级差△t=0.5s，所以可得5QF与2QF的时限为1s，3QF的时限为1.5s，而6QF的时限要比3QF与5QF都大0.5，应此取2s的时限。

7-20 试整定如图7-54所示的10kV线路2WL定时限过电流和电流速断保护装置，并画出保护接线原理图和展开图。已知最大运行方式时IK1.max?4.22KA，IK2.min?1.61KA，最小

(3)(3)运行方式时IK1.max?3.56KA，IK2.min?1.46KA，线路最大负荷电流为120A（含自起动

电流），保护装置采用两相两继电器接线，电流互感器变比为200/5A，下级保护动作时限为0.5s。 解：（1）护接线原理图和展开图如图a和图b。 （2）定时限过电流保护 ①整定动作电流

Iop.KA?Kre1Kw1.2?1IL.max??120?4.2A

KreKi0.85?40选DL—11/10电流继电器，线圈并联，整定动作电流为5A。过电流保护一次侧动作电流为

Iop1?Ki40Iop.KA??4.5?180A Kw1.0②整定动作时限

t1?t2??t?0.5?0.5?1s

③校验保护灵敏度

保护线路2WL的灵敏度，按线路2WL首端最小三相短路电流校验，即

(2)IK0.87?3.56KS?1.min??15?1.5

Iop10.18线路2WL的后备保护灵敏度

(2)IK0.87?1.46KS?2.min??7.06?1.25

Iop10.18由此可见保护整定满足灵敏度要求。

电流速断保护： ①整定动作电流

Iop.KA?Kre1Kw(3)1.3?1IK.max??1610?52.4A Ki40选DL—11/50电流继电器，线圈并联，整定动作电流为50A。过电流保护一次侧动作电流为

Iop1?Ki40Iop.KA??50?2000A Kw1.0