43. 对电流互感器和电压互感器的一、二次侧引出端子为什么要标出极性？为什么采用减极性标注？P107
　　答：电流互感器、单相电压互感器（或三相电压互感器的－相）的一、二次侧都有两个引出端子。任何一侧的引出端子用错，都会使二次电流或电压的相位变化180°，影响测量仪表和继电保护装置的正确工作，因此必须对引出端子做出极性标记，以防接线错误。
　　电流互感器和单相电压互感器一、二次侧引出端子上一般均标有“*”或“+”或”“•”符号，或脚注（如1作头，2作尾；或A、a作头，X、x作尾）。一、二次侧引出端子上同一符号或同名脚注为同极性端子。以电流互感器为例，如图1所示，N1为一次绕组的匝数，N2为二次绕组的匝数，它们的标有“•”号的两个端子为同极性端子。这种标注称为减极性标注。其含义是：当同时从一、二次绕组的同极性端子通入一电流时，它们在铁芯中产生的磁通的方向相同；而当一次绕组从标“•”号端子通入流时，则在二次绕组中感应的电流应从非标“•” 号端流向标“•”号端。如果我们从同极性端（两标“•”号端，或两非标“•”号端）观察时，一、二次侧的电流方向相反，故称这种标记为减极性标记。
　　减极性标记有它的优点，即当从一次侧标“•”号端通人电流I1时，二次电流I2从其标“•”号端子流出（见图1），铁芯中的合成磁通势应为一次绕组与二次绕组磁通势的相量差，即N1I1－N2I2=0或I2 =（N1/ N2）I1 =I1’。这表明，I1 、I2同相位，或可用同一相量表示一次电流和二次电流（当忽略励磁电流时），因此采用减极性标记。
　　电压互感器的极性标示方法和电流互感器的相同，但应注意，对于三相电压互感器，其一次绕组的首尾端常分别用A、B、C和X、Y、Z标记，其二次绕组的首尾端分别用a、b、c和x、y、z标记。采用减极性标记，即从一、二次侧的首端（或终端）看，流过一、二次绕组的
　　电流方向相反。这样，当忽略电压误差和角误差时，一、二次电压同相位，并可用同一相量表示（见图2）。
　　
　　
　　
　　44. 电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别？P108
　　答：主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为：
　　1) 电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路；
　　2) 相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。
　　3) 电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加。有时甚至远远超过饱和值。
　　
　　45. 什么叫电抗变压器？它与电流互感器有什么区别？P109
　　答：电抗变压器是把输入电流转换成输出电压的中间转换装置，同时也起隔离作用，要求输入电流与输出电压成线性关系。
　　电流互感器是改变电流的转换装置。它将高压大电流转换成低压小电流，呈线性转变，因此要求励磁阻抗大，即励磁电流小，负载阻抗小。而电抗变压器正好与其相反。电抗变压器的励磁电流大，二次负载阻抗大，处于开路工作状态；而电流互感器二次负载阻抗远小于其励磁阻抗，处于短路工作状态。
　　
　　46. 电流互感器在运行中为什么要严防二次侧开路？P109
　　答：电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的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，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律E=4.44fNB，就会在二次绕组两端产生很高（甚至可达数千伏）的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此，电流互感器二次侧开路是绝对不允许的，这是电气试验人员的一个大忌。鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可靠措施。
　　
　　47. 电压互感器在运行中为什么要严防二次侧短路？P109
　　答：电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此，电压互感器二次侧短路是电气试验人员的又一个大忌。
　　
　　48. 电流互感器二次绕组的接线有哪几种方式？P111
　　答：根据继电保护和自动装置的不同要求，电流互感器二次绕组通常有以下几种接线方式：
　　1) 完全（三相）星形接线；
　　2) 不完全（两相）星形接线；
　　3) 三角形接线；
　　4) 三相并接以获得零序电流接线；
　　5) 两相差接线；
　　6) 一相用两只电流互感器串联的接线；
　　7) 一相用两只电流互感器并联的接线。
　　
　　49. 什么是电流互感器的10%误差曲线？P110
　　答：设Ki为电流互感器的变比，其一次电流I1与二次电流I2有I2=I1/Ki的关系，在Ki为常数（电流互感器不饱和）时，是一条直线，如图1中的直线1所示。当电流互感器铁芯开始饱和后，I2与I1/Ki就不再保持线性关系，而是如图（1）中的曲线2所示，呈铁芯的磁化曲线状。继电保护要求电流互感器的一次电流I1等于最大短路电流时，其变比误差小于或等于10%。因此，我们可以在图（1）中找到一个电流值I1，b，自I1，b点作垂线与曲线1、2分别相交于B、A点，且BA=0.1I/1 （I/1为归算到二次侧的I1值）。如果电流互感器的一次电流I1≤I1，b，其变比误差就不会大于10%；如果I1＞I1，b，其变比误差就大于10%。
　　
　　另外，电流互感器的变比误差还与其二次负载阻抗有关，为了便于计算，制造厂对每种电流互感器提供了在m10下允许的二次负载阻抗值Zen，曲线m10=f（Zen）就称为电流互感器的10%误差曲线，如图2所示。已知m10的值后，从该曲线上就可很方便地得出允许的负载阻抗。如果它大于或等于实际的负载阻抗，误差就满足要求，否则，应设法降低实际负载阻抗，直至满足要求为止。当然，也可在已知实际负载阻抗后，从该曲线上求出允许的m1o，以与流经电流互感器一次绕组的最大短路电流作比较。
　　
　　50. 写出电流互感器10%误差试验、计算的步骤，当不满足要求时应采取哪些措施？二次回路负载怎样分析？P111
　　答：电流互感器10%误差试验、计算的步骤：
　　1) 收集数据：保护类型、整定值、变比和电流互感器接线方式。
　　2) 测量电流互感器二次绕组直流电阻R2，近似代替电流互感器二次绕组漏抗Z2，110~220kv的电流互感器取R2=Z2，35kv贯穿式或厂用馈电线电流互感器取3R2=Z2。以
　　3) 用伏安特性法测试U=f（Ie）曲线，用下式分别求出励磁电压、励磁阻抗、电流倍数、允许负载的数值
　　E= U—IeZ2
　　Ze= E
　　 Ie
　　m10= I1
　　 I1N
　　Zen = E —Z2
　　 9Ie
　　4) 求计算电流倍数mca
　　①纵差保护
　　mca=KrelIk,max/I1，N
　　式中 Ik,max—— 最大穿越故障短路电流；
　　 Krel —— 考虑非周期分量影响后的可靠系数，采用速饱和变流器的，Krel =1.3，不带速饱和变流器的，Krel =2；
　　 I1，N—— 电流互感器一次侧额定电流。
　　②限时速断保护
　　mca= KrelIop
　　 I2，NKco
　　式中 Iop—— 继电器动作电流；
　　 Krel—— 可靠系数，取1.1；
　　 I2，N—— 电流互感器二次额定电流；
　　 Kco—— 电流互感器接线系数。
　　① 距离保护
　　mca= KrelIk
　　 I1，N
　　式中 Ik—— 保护装置第I段末端短路时故障电流；
　　 Krel—— 可靠系数，t≤0.5″，取1.5，t＞0.5″,取1.3。
　　② 母差保护
　　mca= KrelIk,max
　　 I1，N
　　式中 Ik,max—— 穿越故障时流过电流互感器最大短路电流；
　　 Krel—— 可靠系数，取1.3。
　　5) 实测电流互感器二次负载。
　　测试时在电流互感器输出处通电，测差动回路阻抗时应将差动线圈短接。计算式为
　　ZA= ZAB+ZCA—ZBC
　　 2
　　ZB= ZAB+ZBC—ZCA
　　 2
　　ZC= ZBC+ZCA—ZAB
　　 2
　　6) 计算电流互感器二次负载
　　电流互感器负载= 电流互感器两端电压
　　 电流互感器绕组内流过电流
　　①星形接线三相过流及零序电流保护接线见图1。
　　
　　a) 三相短路（中性线内无电流）
　　Ua= Ia（ZL+ZK）
　　Z= Ia（ZL+ZK） =ZL+ZK
　　 Ia
　　b) 两相短路（以K ab（2）为例）
　　Ua= 1 2Ia（ZL+ZK）
　　 2
　　Z= Ua =ZL+ZK
　　 Ia
　　c) 单相短路（以K a（1）为例）
　　Ua=Ia（ZL+ZK+Zk,o+ZL）
　　Z= Ua =2ZL+ZK+ZK，O
　　 Ia
　　若二次负载采用2ZL+ZK+ZK，O，计算电流倍数应采用单相接地电流值；若采用ZL+ZK，则应取相间短路电流值，哪种情况严重，采用哪种组合方式。
　　② 两相三继电器式过流保护接线见图2。
　　
　　a) 三相短路（中性线内是一B相电流）
　　Ua=Ia（ZL+ZK）—Ib（ZL+ZK）=√3Iaej30°（ZL+ZK）
　　Z= Ua =√3（ZL+ZK）
　　 Ia
　　b) 两相短路（K ab（2）或K ac（2）为例）
　　Ua=Ia（ZL+ZK）+ Ia（ZL+ZK）=2 Ia（ZL+ZK）
　　Z= Ua =2（ZL+ZK）
　　 Ia
　　c) 两相短路（K ca（2）为例，中性线内无电流）：
　　Ua=Ia（ZL+ZK）
　　Z=ZL+ZK
　　Y，d11接线变压器，三角形接线侧ab两相短路，流过星形接线侧A相电流为（1/√3）Ik，流过中性线电流为（2/√3）Ik，则
　　Ua= 1 Ik（ZL+ZK）+ 2 Ik（ZL+ZK）= 3 Ik（ZL+ZK）
　　 √3 √3 √3
　　= 3 Ik（ZL+ZK）
　　 √3
　　Z= 3 Ik（ZL+ZK） =3（ZL+ZK）
　　 √3
　　 1 Ik
　　 √3
　　③ 双绕组变压器差动保护接线见图3。变压器区外故障忽略差流。
　　
　　a) 三相短路（电流互感器二次为三角形接线）：
　　Ia=I′a—I′b=√3I′aej30°
　　Ic=I′c－I′a=√3 I′aej150°
　　Ua=Ia（ZL+ZK）－Ic（ZL+ZK）=√3 I′a（ej30°－ej150°）（ZL+ZK）
　　=√3 I′a[（cos30°+jsin30°）－（cos150°+jsin150°）]（ZL+ZK）
　　=√3 I′a[（√3/2）+j（1/2）+（√3/2）－j（1/2）]（ZL+ZK）
　　=√3 I′a[（√3/2）+（√3/2）]（ZL+ZK）
　　=3 I′a（ZL+ZK）
　　Z= Ua/Ia=3（ZL+ZK）
　　b) 两相短路（K ab（2）为例）
　　Ua=（Ia+Ib）（ZL+ZK）+ Ia（ZL+ZK）=3 Ia（ZL+ZK）
　　Ia=Ib
　　Z= Ua/Ia=3（ZL+ZK）
　　c) 单相短路（K a（1）为例）：
　　Ua=Ia（ZL+ZK）+ Ia（ZL+ZK）+2 Ia（ZL+ZK）
　　Z= Ua/Ia=2（ZL+ZK）
　　电流互感器二次为星形接线分析同全星形过流保护。
　　④ 母差保护接线见图3
　　
　　a) 三相短路 Z= ZL
　　b) 两相短路 Z= ZL
　　c) 单相接地 Z= 2ZL
　　③ 电流差接线单元件过流保护接线见图5。
　　
　　a) 三相短路
　　Ua=Ia－Ic（2ZL+ZK）=√3 Iae—j30°（2ZL+ZK）
　　=[√3 Ia（√3/2）—j（1/2）] （2ZL+ZK）
　　= Ia（3/2）—j（√3/2）（2ZL+ZK）
　　Z= Ua/Ia=（1.5+j0.866）（2ZL+ZK）=√3（2ZL+ZK）
　　b) 两相短路（Kca（2）为例）
　　 Ua=2Ia（2ZL+ZK）
　　 Z= Ua/Ia=2（2ZL+ZK）
　　c) 两相短路（K ab（2）或K ac（2）为例）
　　 Ua=Ia（2ZL+ZK）
　　 Z= 2ZL+ZK
　　7) 分析结果：
　　根据计算电流倍数，找出m10倍数之对应允许阻抗值Zen，然后将实测阻抗值按最严重的短路类型换算成Z，当Z≤Zen时为合格。
　　8) 当电流互感器10%误差不满足要求时，可采取以下措施：
　　①增大二次电缆截面；
　　②串接备用电流互感器使允许负载增大1倍；
　　③改用伏安特性较高的二次绕组；
　　④提高电流互感器变比。
　　
　　
　　51. 新建线路及继电保护装置投入运行前，如何进行电流互威器相位正确性试验工作，举例说明。P116
　　答：由于系新投运的线路，所以包括测量用电流互感器在内，都需要经过检验。如果该新建线路输送有功和无功，即输送功率S=P－jQ，可求出功率因数角φ=tg-1Q/P。 功率因数角表明电流落后电压的角度。如设φ=40”（见图1），此时，相量IA的位置是唯一确定的，不可能有第二个位置。在此基础上再测量IB和IC相电流的相位，如图中所示。
　　
　　 IA、IB、IC为正相序，互差120°，三相电流平衡。零序回路一定有不平衡电流存在（一般几十毫安）。通过试验，则认为该线路保护所用的电流互感器的极性及接线是正确的。
　　
　　52. 某一电流互感器的变比为600／5，其一次侧通过最大三相短路电流5160A，如测得该电流互区器某一点的伏安特性为Ie=3A时，U2=150V，试间二次按入3Ω负载阻抗（包括电流互感器二次漏抗及电缆电阻）时，其变比误差能否超过10％？P117
　　答：按题意，某一点的伏安特性Ie=3A时，U2=150V，而故障电流折算到电流互感器二次侧时为43A（5160/120=43A），如图所示，又Z2+Z=3Ω，U1’＝（I1’－Ie’）×（Z2+Z）=（43－3）×3=120V，实际按伏安特性是U2＝150V、Ie＝3A，现在U2’=120V＜150V，相应的Ie’ ＜3A，现在Ie’ 按3A计算，则I2=I1’－Ie’=43一3=40A，此时，变比误差△I=（43－40）/43×100%＝6.98%＜10％。
　　
　　
　　53. 如图（a）所示，电压互威器二次额定线电压等于100V，当星形按线二次绕组C相或B、C相熔断器熔断时，分别计算各相电压及相间电压（设电压互威器二次电缆阻抗可略去不计）。P117
　　
　　答：将图（a）按题意画出C相及B、C相熔断器熔断时的等值电路，分别如图（b）（c）所示。图中Ea=100/√3 /0°V，Eb=100/√3 /120°V, Ec=100/√3 /-120°V。
　　由图（b）可以得到
　　Ua=Ub=100/√3 (V)
　　Uc=100/√3 ×1/2≈100/2√3 （V）
　　Uab=100(V)，Ubc= Uca=100/2=50（V）
　　由图（c）可以得到
　　Ua=100/√3 (V)
　　Ub=Uc=100/2√3 （V）
　　Uab=Uca=100/2√3 （V），Ubc= 0（V）
　　
　　54. 何谓电流互感器零序电流接线？P121
　　答：如果将A、B、C三相中三只同型号、同变比电流互感器二次绕组的标“•”号端子、非标“•”号端子分别连接起来，再接入负载，因为流入负载的电流为 I=1/K（IA+IB+IC）=Ia+Ib+Ic=3I0,故称为零序电流接线，如图所示。
　　 这种接线用于需要获得零序龟流的继电保护和自动装置。
　　
　　
　　55. 什么是零序保护？大短路电流接地系统中为什么要单独装设零序保护？P180
　　答：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路，但其灵敏度较低，保护时限较长。采用零序保护就可克服此不足，这是因为：
　　1) 系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流和零序电压，因此零序保护的动作电流可以整定得较小，这有利于提高其灵敏度；
　　2) Y，d接线降压变压器，△侧以后的故障不会在Y侧反映出零序电流，所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。
　　
　　56. 微机保护硬件系统通常包括哪几个部分？P56
　　答：微机保护硬件系统包含以下四个部分：
　　1) 数据处理单元，即微机主系统；
　　2) 数据采集单元，即模拟量输入系统；
　　3) 数字量输入/输出接口，即开关量输入输出系统；
　　4) 通信接口。
　　
　　57. 微机保护数据采集系统中共用A/D转换器条件下采样/保持器的作用是什么？P56
　　答：上述情况下采样保持器的作用是：
　　1) 保证在A/D变换过程中输入模拟量保持不变。
　　2) 保证各通道同步采样，使各模拟量的相位关系经过采样后保持不变。
　　
　　58. 逐次逼近型A/D变换器的两个重要指标是什么？P56
　　答：逐次逼近型A/D变换器的两个重要指标是：
　　1) A/D转换的分辨率、A/D转换输出的数字量位数越多，分辨率越高，转换出的数字量的舍入误差越小。
　　2) A/D转换的转换速度，微机保护对A/D转换的转换速度有一定要求，一般应小于25us。
　　
　　59. 电压频率变换（VFC）型数据采集系统有哪些优点？P56
　　答：优点有：
　　1) 分辨率高，电路简单。
　　2) 抗干扰能力强。积分特性本身具有一定的抑制干扰的能力；采用光电耦合器，使数据采集系统与CPU系统电气上完全隔离。
　　3) 与CPU接口简单，VFC的工作根本不需要CPU控制。
　　4) 多个CPU可共享一套VFC，且接口简单。
　　
　　60. 数字滤波器与模拟滤波器相比，有哪些特点？P56
　　答：数字滤波器用程序实现，因此不受外界环境如温度的影响，可靠性高。它具有高度的规范性，只要程序相同。则性能必然一致。它不象模拟滤波器那样会因元件特性的差异而影响滤波效果，也不存在元件老化和负载阻抗匹配等问题。另外，数字滤波器还具有高度灵活性，当需要改变滤波器的性能时，只需重新编制程序，因而使用非常灵活。
　　
　　61. 简述博里叶算法的优缺点。P56
　　答：博里叶算法是数字信号处理的一个重要工具，它源于博里叶级数。这种算法一般需要一个周波的数据窗长度，运算工作量属中等。它可以滤去各整次谐波，包括直流分量，滤波效果较好。但这种算法受输入模拟量的非周期分量的影响较大，理论分析最不利条件下可产生15%以上的误差，因而必要时应予以补偿。
　　
　　62. 硬件（或软件）“看门狗”（Watch dog）的作用是什么？P57
　　答：微机保护运行时，由于各种难以预测的原因导致CPU系统工作偏离正常程序设计的轨道，或进入某个死循环时，由看门狗经一个事先设定的延时将CPU系统硬件（或软件）强行复位，重新拉入正常运行的轨道，这就是看门狗的作用。
　　63. 微机继电保护装置对运行环境有什么要求？P62
　　答：微机继电保护装置室内月最大相对湿度不应超过75%，应防止灰尘和不良气体侵入。微机继电保护装置室内环境温度应在5～30℃范围内，若超过此范围应装设空调。
　　
　　64. 什么情况下应该停用整套微机保护装置？P63
　　答：在下列情况下应该停用整套微机保护装置：
　　1) 微机继电保护装置使用的交流电压、交流电流、开关量输入、开关量输出回路作业；
　　2) 装置内部作业；
　　3) 继电保护人员输入定值。
　　
　　65. 微机继电保护装置的定检周期是怎样规定的？P63
　　答：新安装的保护装置1年内进行1次全部检验，以后每6年进行1次全部检验（220Kv及以上电力系统微机线路保护装置全部检验时间一般为2～4天）；每1～2年进行1次部分检验（220Kv及以上电力系统微机线路保护装置部分检验时间一般为1～2天）。
　　
　　66. 在微机继电保护装置的检验中应注意哪些问题？P63
　　答：检验继电保护装置时，为防止损坏芯片应注意如下问题：
　　1) 微机继电保护屏（柜）应有良好可靠的接地，接地电阻应符合设计规定。用使用交流电源的电子仪器（如示波器、频率计等）测量电路参数时，电子仪器测量端子与电源侧应绝缘良好，仪器外壳应与保护屏（柜）在同一点接地。
　　2) 检验中不宜用电烙铁，如必须用电烙铁，应使用专用电烙铁，并将电烙铁与保护屏（柜）在同一点接地。
　　3) 用手接触芯片的管脚时，应有防止人身静电损坏集成电路芯片的措施。
　　4) 只有断开直流电源后才允许插、拔插件。
　　5) 拔芯片应用专用起拔器，插入芯片应注意芯片插入方向，插入芯片后应经第二人检验无误后，方可通电检验或使用。
　　6) 测量绝缘电阻时，应拔出装有集成电路芯片的插件（光耦及电源插件除外）。
　　
　　67. 微机继电保护装置的现场检验应包括哪些内容？P64
　　答：微机继电保护装置的现场检验应作以下几项内容：
　　1) 测量绝缘；
　　2) 检验逆变电源（拉合直流电源直流电源缓慢上升、缓慢下降时逆变电源和微机继电保护装置应能正常工作）；
　　3) 检验固化的程序是否正确；
　　4) 检验数据采集系统的精度和平衡度；
　　5) 检验开关量输入和输出回路；
　　6) 检验定值单；
　　7) 整组检验；
　　8) 用一次电流及电压检验。
　　
　　68. 微机继电保护屏应符合哪些要求？P64
　　答：微机继电保护屏应符合以下要求：
　　1) 微机线路保护屏（柜）的电流输入、输出端子排排列应与电力工业部规定的“四统一”原则一致。
　　2) 同一型号的微机继电保护组屏时，统一零序电流和零序电压绕组的极性端，通过改变微机继电保护屏（柜）端子上的连线来适应不同电压互感器接线的要求。
　　3) 为防止交流电流、交流电压和直流回路进入的干扰引起微机继电保护装置不正常工作，应在微机继电保护装置的交流电流、交流电压回路和直流电源的入口处，采取抗干扰措施。
　　4) 微机继电保护屏（柜）应设专用接地铜排，屏（柜）上的微机继电保护装置和收发信机中的接地端子均应接到屏（柜）上的接地铜排，然后再与控制室接地线可靠连接接地。
　　5) 与微机继电保护装置出口继电器触点连接的中间继电器线圈两端应并联消除过电压回路。
　　
　　69. 如何计算接地距离保护的零序电流补偿系数？P79
　　答：接地距离保护的零序电流补偿系数K应按线路实测的正序阻抗Z1和零序阻抗Z0，用式K=（Z0－Z1）/3 Z1计算获得。实用值宜小于或接近计算值。
　　
　　70. 方向阻抗选相元件的定值应满足什么要求？P80
　　答：方向阻抗选相元件定值应可靠躲过正常运行情况和重合闸启动后至闭锁回路可靠闭锁前的最小感受阻抗，并应验算线路末端金属性接地故障时的灵敏度，短线路灵敏度系数为：3～4，长线路灵敏度系数为：1.5～2，且最小故障电流不小于阻抗元件精确工作电流的2倍；还应验算线路末端经电阻接地时容纳接地电阻的能力，线路末端经一定接地电阻接地时，阻抗选相元件至少能相继动作。出口单相接地故障时非故障相选相元件应保证不误动。如果阻抗选相元件带偏移特性，应取消阻抗选相元件中的3I0分量，并验算在末端单相及两相接地时，其灵敏度是否满足上述要求。如阻抗选相元件独立工作时，应验算在整个单相重合闸过程中，选相元件感受的负荷阻抗是否保证不进入其动作特性圆内。
　　
　　71. 供给保护装置的直流电源电压纹波系数应是多少？请列出计算公式。P104
　　答：直流电源电压纹波系数应不大于2％。
　　纹波系数计算公式为
　　qu= Umax－Umin
　　 U0
　　
　　 式中 qu—— 纹波系数； Umax—— 最大瞬时电压；
　　 Umin —— 最小瞬时电压；
　　 U0—— 直流分量。
　　
　　73. 高频保护中母差跳闸和跳闸位置停信的作用是什么？P132
　　答：当母线故障发生在电流互感器与断路器之间时，母线保护虽然正确动作，但故障点依然存在，依靠母线出口动作停止该线路高频保护发信，让对侧断路器跳闸切除故障。
　　 跳闸位置继电器停信，考虑当故障发生在本侧出口时，由接地或距离保护快速动作跳闸。而高频保护还未来得及动作，故障已被切除，并发出连续高频信号，闭锁了对侧高频保护，只能由二段带延时跳闸，为了克服此缺点，因此，由跳闸位置继电器停信，对侧就自发自收，实现无延时跳闸。
　　
　　74. 纵联保护电力载波高频通道由哪些部件组成？简述备部分的作用。P134
　　答：按“相一地”制电力载波高频通道的构成如图所示。它由下列几部分组成。
　　
　　1) 输电线路。三相线路都用，以传送高频信号。
　　2) 高频阻波器。高频阻波器是由电感线圈和可调电容组成的并联谐振回路。当其谐振频率为选用的载波频率时，对载波电流呈现很大的阻抗（在1000Ω以上），从而使高频电流限制在被保护的输电线路以内（即两侧高频阻波器之内），而不致流到相邻的线路上去。对50Hz工频电流而言，高频阻波器的阻抗仅是电感线圈的阻抗，其值约为0.04Ω，因而工频电流可畅通元阻。
　　3) 耦合电容器。耦合电容器的电容量很小，对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵人高频收发信机。对高频电流则阻抗很小，高频电流可顺利通过。耦合电容器与连接滤波器共同组成带通滤波器，只允许此通带频率内的高频电流通过。
　　4) 连接滤波器。连接滤波器与耦合电容器共同组成带通滤波器。由于电力架空线路的波阻抗约为400Ω，电力电缆的波阻抗约为100Ω或75Ω，因此利用连接滤波器与它们起阻抗匹配作用，以减小高频信号的衰耗，使高频收信机收到高频功率最大。同时还利用连接滤波器进一步使高频收发信机与高压线路隔离，以保证高频收发信机与人身的安全。
　　5) 高频电缆。高频电缆的作用是将户内的高频收发信机和户外的连接滤波器连接起来。
　　6) 保护间隙。保护间隙是高频通道的辅助设备，用它保护高频收发信机和高频电缆免受过电压的袭击。
　　7) 接地刀闸。接地刀闸也是高频通道的辅助设备。在调整或检修高频收发信机和连接滤波器时，将它接地，以保证人身安全。
　　8) 高频收发信机，高频收发信机用来发出和接收高频信号。
　　
　　75. 电力载波高频通道有哪几种构成方式？各有什么特点？P134
　　答：目前广泛采用输电线路构成的高频通道。它有两种构成方式：
　　1) 相一相制通道：利用输电线路的两相导线作为高频通道。虽然采用这种构成方式高频电流衰耗较小，但由于需要两套构成高频通道的设备，因而投资大、不经济，所以很少采用。
　　2) 相一地高频通道：即在输电线路的同一相两端装设高频耦合和分离设备，将高频收发信机接在该相导线和大地之间，利用输电线路的一相（该相称加工相）和大地作为高频通道。这种接线方式的缺点是高频电流的衰耗和受到的干扰都比较大，但由于只需装设一套构成高频通道的设备，比较经济，因此在我国得到了广泛的应用。
　　高频通道的原理接线图如93题中图1所示。
　　
　　76. 什么叫电平？电压绝对电平和功率绝对电平之间有什么关系？P136
　　答：电平是高频信号传输中用得最广的计算单位，我国普遍采用分贝（dB）作为电平单位。电路中任一点的功率P1和另一点的功率P2之比的对数，称为电平（相对电平）。功率绝对电平：在电路中某测试点的功率Px 和标准比较功率Po=1mW之比取常用对数的10倍，称为该点的功率绝对电平，即Lpx=10lgPx/PodBm（分贝）电压绝对电平：在电路中某测试点的电压Ux和标准比较电压Uo=0.775v之比取常用对数的20倍,称为该点的电压绝对电平,即Lux=20lgUx/UodBV(分贝)式中Uo——标准电压，Uo=0.775v（1mW的功率在600Ω负载上的电压为0.775v）。
　　
　　77. 什么叫调制和解调？P136
　　答：以相差高频保护为例。在相差高频保护中，需要利用高频信号将50Hz的工频电流相位传送至输电线路对端，以便进行相位比较。用来运载50Hz工频信号的高频信号在电信技术中称为载波。载波具有一定的幅度和频率。把需要传送的信号加到高频载波上去的过程称为调制。调制分调幅和调频两种。调幅是使载波信号的幅度随着要传送的信号成比例的变化，也就是说，载波信号的包络线寄托着要传送的信号。调频则是使载波信号的频率随着需要传送的变化而变化。
　　
　　78. 阻波器的特性及对它的基本要求是什么？P142
　　答：阻波器是由一个电感量不大的强流线圈和调谐元件组成的，它对工频电流的阻抗极小，可认为是短路的、不产生损失、而对某些给定的高频频率或频段将是高阻抗。用它可以阻止高频电流流入变电站和短支线，不但可以减小通道衰耗，而且能起到均匀通道衰耗特性的作用。对阻波器的要求：
　　1) 继电保护高频通道对阻波器接入后的分流衰耗在阻塞频带内一般要求不大于0.2Np。
　　2) 必须保证工频电流通向变电站，所以要求阻波器对工频呈现的阻抗必须很小。
　　3) 阻波器必须能够长期承受这条输电线路的最大工作电流所引起的热效应和机械效应。
　　4) 阻波器必须具有足够的承受过电压的能力，为此阻波器内要装设避雷器和防护线圈。
　　5) 能短时承受这条输电线路的最大短路电流引起的热效应和机械效应。
　　
　　79. 如果高频通道上衰耗普遍过高，应着重检查什么？P148
　　答：应着重检查以下各项：
　　1) 检查终端和桥路上的各段高频电缆的绝缘是否正常，或桥路电缆有否断线现象；当桥路电缆断线衰耗，会增加2Hp以上的衰耗值。
　　2) 检查结合滤波器的放电器是否多次放电而烧坏，绝缘下降。
　　3) 阻波器调谐元件是否损坏或失效，运行中可用测量跨越衰耗的方法进行检查或线路停电，阻波器不吊下耦合电容接地方法检查阻波器的特性。
　　4) 通道中各部分连接的阻抗是否有严重失配而引起较大的反射损耗。
　　5) 在桥路上是否因变电站母线的跨越衰耗降低而产生了相位补偿。
　　
　　80. 高频保护运行时，为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道？P148
　　答：我国常采用电力系统正常时高频通道无高频电流的工作方式。由于高频通道涉及两个厂站的设备，其中输电线路跨越几千米至几百千米的地区，经受着自然界气候的变化和风、霜、雨、雪、雷电的考验，以及高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起衰耗。高频通道上任何一个环节出问题，都会引响高频保护的正常运行。系统正常运行时，高频通道无高频电流，高频通道上的设备有问题也不易发现，因此每日由运行人员用起动按钮起动高频发信机向对侧发送高频信号，通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道，以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作。
　　
　　81. 何谓电力线路载波保护专用收发信机？按其原理可分为几种工作方式？P149
　　答：电力线路载波保护专用收发信机是指连接纵联保护装置与电力线路载波通道，专用于发送与接收线路纵联保护指令信号的通信设备。
　　 依其收信机的工作原理可分为直收式与外差接受式两种。
　　
　　1) 直收式。如图1所示，发信机由振荡、控制、前置放大与功率放大各级以及发信滤波电路组成。振荡级普遍采用晶振方式以稳定发信的工作频率，经前放与功放级后，以规定的发信电平通过发信滤波电路输出到外线端，发信滤波的任务是抑制可能来自电力线路的过电压以保护功放级的安全，还可以在一定程度上限制发信输出的谐波电平。纵联保护的故障指令信号，经由控制级门电路控制前放级与功放级，实现发信机的发信与停信。收信机由收信滤波、放大、检波与收信输出电路组成。收信滤波电路保证规定的通带宽度与提供本机的阻带防卫度。收信电压放大级为高阻抗输入，收信机接收灵敏收信电平经放大后使收信输出级的触发器翻转。考虑通道对调的方便，可以附加简易的通话装置。
　　2) 外差接收式。在直收式专用机的收情部分加入本地晶振、混频与中频滤波电路即构成外差式收宿机。中频一般为4～12kHz。中频滤波电路能提供比直收式更高的阻带防卫度，使本机可以满足邻相通道紧邻使用的技术要求；加入本地晶振并改变其频率可以很方便地实现专用机的单频制与双频制的工作方式。外差接收式结构虽比直收式复杂，但技术指标优于直收式，便于制造厂生产，为充分而有效地利用电力线载波通道提供了条件。
　　
　　82. 何谓电力线路载波保护复用载波机？P149
　　答：电力线路载波保护复用载波机：在电力线路发生故障时，一端的继电保护装置常需向另一端发出信号，使对方断路器跳闸或闭锁，以构成纵联保护。这种信号可以通过平时传送电话及远动信号的电力线路载彼机传送。一般以载波机经常发送的导频作纵联保护的监护信号，监测载波电路是否正常。当线路发生故障时，继电保护装置动作，首先停发监护信号，断开电话及远动信号的发送电路，再集中载波功率发出命令信号。对方收到命令信号后，继电保护装置随之进行相应动作。
　　
　　83. 继电保护载波通道应满足的基本运行条件是什么？P153
　　答：为保证高频保护的安全可靠运行，其通道的基本运行条件应满足图1所示的电平值。
　　
　　P1一一收信机灵敏启动电平，当收信入口处的电平达到此值时，收信输出就起变化。
　　P2——根据220kV线路长期运行积累的经验，此值不宜低于+4dB（通道阻抗完全匹配时），这时，通道上出现的最大干扰或串扰电平值P2不许超过一13dB。
　　P3一—收信机输出能使保护正常工作的最低收信电平值，P3与P1间的差值由以下三方面因素引起：
　　1) 收发信机输入阻抗不稳定。
　　2) 收信输出回路工作性能不好。
　　3) 收信滤波器具有延时特性。
　　 目前国内生产的收发信机把这三个因素的总的影响限制在+6dB范围内，因此为保证正常工作，收信电平必须要比灵敏收信电平+4dB高+6dB，即要大于+10dB。
　　P4——最低通道裕量，即正常接收电平一定要高于可靠工作电平，它是保证保护安全运行的重要数据。按长期运行经验规定此值不应小于8.686dB，但允许短时波动+2.6dB。
　　P5——本侧接收到对侧的信号电平，此值需大于+19dB。
　　b∑一一允许最大的传输衰耗，建议此值不大于+21dB，每一侧的终端衰耗约+4dB，因此输电线路本身的传输衰耗最大值应按+13dB计算。
　　
　　84. 什么叫距高保护？距离保护的特点是什么？P154
　　答：距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，其动作和选择性取决于本地测量参数（阻抗、电抗、方向）与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比，故名。距离保护是主要用于输电线的保护，一般是三段或四段式。第一、二段带方向性，作本线段的主保护，其中第一段保护线路的80％～90％1第二段保护余下的10％～20％并作相邻母线的后备保护。第三段带方向或不带方向，有的还设有不带方向的第四段，作本线及相邻线段的后备保护。
　　 整套距离保护包括故障起动、故障距离测量、相应的时间逻辑回路与电压回路断线闭锁，有的还配有振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置。有的接地距离保护还配备单独的选相元件。
　　
　　85. 距离保护装置一般由哪几部分组成？简述各部分的作用。P156
　　答：为使距离保护装置动作可靠，距离保护应由五部分组成。
　　1) 测量部分：用于对短路点的距离测量和判别短路故障的方向。
　　2) 起动部分：用来判别系统是否处在故障状态。当短路故障发生时，瞬时起动保护装置。有的距离保护装置的起动部分还兼起后备保护的作用。
　　3) 振荡闭锁部分：用来防止系统振荡时距离保护误动作。
　　4) 二次电压回路断线失压闭锁部分：当电压互感器二次回路断线失压时，它可防止由于阻抗继电器动作而引起的保护误动作。
　　5) 逻辑部分：可用它来实现保护装置应具有的性能和建立保护各段的时限。
　　
　　86. 为什么距离保护的Ⅰ段保护范围通常选择为被保护线路全长的80％～85％？P159
　　答：距离保护第Ⅰ段的动作时限为保护装置本身的固有动作时间，为了和相邻的下一线路的距离保护第Ⅰ段有选择性的配合，、两者的保护范围不能有重叠的部分。否则，本线路第Ⅰ段的保护范围会延伸到下一线路，造成无选择性动作。再者，保护定值计算用的线路参数有误差，电压互感器和电流互感器的测量也有误差。考虑最不利的情况，这些误差为正值相加。如果第Ⅰ段的保护范围为被保护线路的全长，就不可避免地要延伸到下一线路。此时，若下一线路出口故障，则相邻的两条线路的第Ⅰ段会同时动作，造成元选择性地切断故障。为除上弊，第Ⅰ段保护范围通常取被保护线路全长的80％～85％。
　　
　　87. 什么是方向阻抗继电器？P159
　　答：所谓方向阻抗继电器，是指它不但能测量阻抗的大小，而且能判断故障方向。换句话说，这种阻抗继电器不但能反应输入到继电器的工作电流（测量电流）和工作电压（测量电压）的大小，而且能反应它们之间的相角关系。由于在多电源的复杂电网中，要求测量元件应能反应短路故障点的方向。所以方向阻抗继电器就成为距离保护装置中的一种最常用的测量元件。
　　 从原理上讲。不管继电器在阻抗复平面上是何种动作特性，只要能判断出短路阻抗的大小和短路方向，都可称之为方向阻抗继电器。但是，习惯上是指在阻抗复平面上过坐标原点并具有圆形特性的阻抗继电器。
　　
　　88. 方向阻抗继电器引入第三相电压的作用是什么？P159
　　答：第三相电压是指非故障相电压。例如，对直接接入UAB的阻抗继电器而言，UC就是第三相电压。第三相电压是经一个高阻值电阻接入继电器的记忆回路。下面以整流型方向阻抗继电器为例，分析第三相电压的作用。
　　1) 消除继电器安装处正方向相问短路时继电器的动作死区。例如，当继电器安装处正方向发生A、B两相金属性短路时，安装处UAB=0，但由于第三相（非故障相）电压UC的作用，使安装处故障相与非故障相间的电压为1.5倍相电压，该电压使记忆回路中电阻R上的电压降正好与短路前的电压UAB同相位，这就是说继电器电压端子上仍保留有与短路前电压同相位的电压，因此，能保证继电器动作。
　　2) 防止继电器安装处反方向两相短路时继电器误动作。例如，当继电器安装处反方向发生A、B两相金属性短路时，同1）项所述一样，安装处故障相与非故障相间的电压UAB、UBC（均为相电压的1.5倍）会使电压互感器二次侧的故障相与与非故障相间的负载中有电流Iab、Ibc流过。在实际运行中，由于电压互感器二次侧的三相负载不对称，这就造成Iab、Ibc的幅值和相位均不相等，从而引起继电器电压端子上仍有电压（Iab、Ibc引起的干扰电压），此干扰电压的相位是任意的，与电压互感器二次侧三相负载的不对称度有关，在“记忆”作用消失后。此干扰电压有可能使继电器误动作。引入第三相电压后，同1）项的分析一样，能使继电器电压端子上保留有与短路前电压UAB同相位的电压，从而保证继电器在安装处发生反方向两相短路时不动作。
　　3) 可改善保护的动作性能。
　　
　　89. “记忆回路”为什么能够消除方向阻抗继电器的动作死区？P160
　　答：在模拟式保护中由电阻R、电容C、电感L串联组成的对50Hz谐振的支路，与方向阻抗继电器调节变压器YB的一次侧并联。当继电器安装处发生三相短路或接入继电器的两相发生短路时，继电器感受到的电压突降到零。但由于谐振支路的作用，仍有50Hz频率的谐振电流存在，该电流和故障前的电压同相位，并在衰减过程中维持相位不变，它在R上形成的电压能保证继电器动作，从而消除了继电器的动作死区。
　　
　　90. 什么是方向阻抗继电器的最大灵敏角？为什么要调整其最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角？P160
　　答：方向阻抗继电器的最大动作阻抗（幅值）的阻抗角，称为它的最大灵敏角，被保护线路发生相间短路时，短路电流与继电器安装处电压间的夹角等于线路的阻抗角。即，方向阻抗继电器测量阻抗的阻抗角等于线路的阻抗角。为了使继电器工作在最灵敏状态下，故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。
　　
　　91. 试述微机保护中工频变化距离继电器的动作原理。它有什么特点？P161
　　 答：阻抗元件△Zφ（φ=A、B、C）测量工作电压的工颁变化量的幅值，其动作方程为 |△UOP|＞UZ （1）
　　 UOP=Uφ一IφZset，为阻抗继电器的工作电压，Zset为整定阻抗。
　　 Uz整定门坎，本装置中取1.2倍额定电压。
　　
　　图1示出在保护区内外各点金属性短路时的电压分布。设门坎电压Uz等于故障前电压，即|△EF1.2.3 |=Uz。
　　 对反应工频变化量的继电器，系统电动势不起作用，因此，仅需考虑故障点附加电动势△EF。
　　 区内故障时，如图1（b）所示，△UOP在本侧系统至△EF1的连线上， △UOP＞△EF1，继电器不动作。
　　 反方向故障时，如图1（C）所示，△UOP在△EF2与对侧系统的连线上，可见 △UOP＜△EF2，继电器不动作。
　　 区外故障时，如图1（d）所示，△UOP在△EF3与本侧系统的连线上， △UOP＜△EF3，继电器不动作。
　　 经过渡电阻故障时阻抗元件的动作特性可用解析法进行分析。如图2所示。
　　
　　 仍假设 Uz=|△EF| （2）
　　 则 △EF=—△I（Zs+Zm） （3）
　　 △UOP=△U—Zset△I=—△I（Zs+Zset） （4）
　　 将式（2）式、（3）式、（4）式代入（1）得
　　|△I（Zs+Zset）|＞|△I（Zs+Zm）|
　　|Zs+Zset|＞|Zs+Zm| （5）
　　式（5）中Zm阻抗元件的测量阻抗，是变量，在阻抗平面上是以相量Zs的未端S点为圆心，以|Zs+Zset|为半径的圆，如图4所示。当Zm相量未端落于圆内时继电器动作。可见这种阻抗继电器，有大的过渡电阻（Rg）允许能力。并且，尽管过渡电阻在数值上仍受助增电流△IN影响，但由于△IN一般与△I总是同相位，过渡电阻上压降始终与△I同相位，过渡电阻始终呈电阻性，与R轴平行，因此，该阻抗铭电器不存在由于对侧过渡电阻助增引起的超越的问题。
　　
　　
　　对于反方向短路，如图4所示。
　　△EF=△I（Zm+Zs’） (6)
　　△UOP=△U—Zset△I=—△I（Zs’—Zset） (7)
　　 将式（6）式、（7）式代入（1）,经整理得阻抗元件动作方程为
　　|Zs’—Zset|＞|Zs+Zm| （8）
　　—Zm的动作轨迹在阻抗平面上是以矢量Zs’的未端s点为圆心。以| Zs’一Zset |为半径的圆，圆落在第一象限。而Zm总是电阻电感性的，一Zm落在第一象限。因此阻抗元件有明确的方向性。
　　 在微机保护中，工频变化量距离继电器的动作方程为
　　|△UOP|＞UZ
　　 对相间距离保护
　　UOP.PP=UPP-IPPZset
　　 对接地距离保护
　　UOP.Ph=UPh-(IPh+K3I0)Zset
　　 式中 Zset——整定阻抗，一般取0.8~0.85倍的线路阻抗；
　　 UZ ——整定门坎电压，取故障前工作电压的记忆量。
　　 其特点是区内、区外、正向、反向区域明确，动作快，不反映系统振荡，躲过菠电阻能力强，无超越问题，有选相能力等。
　　
　　92. 四边形特性阻抗继电器的基本特点是什么？P163
　　答：四边形动作特性能较好地符合短路时测量阻抗的性质，反应故障点过渡电阻能力强、避越负荷阻抗能力好。
　　
　　93. 具有方向特性的四边形阻抗继电器的各条边应怎样确定？P163
　　答：图1所示是方向四边形阻抗继电器动作特性，在双侧电源线路上，为防止在保护区未端经过渡电阻短路时可能出现的超范围动作，一般α4可取7°～10°；考虑到经过渡电阻短路时，由过渡电阻引起的附加测量阻抗，始端故障时比未端故障时小，所以α1＜φk；为保证出口经过渡电阻短路时能可靠动作，α2有一定大小，可取30°，并且CD长度应根据可能出现的过渡电阻来确定；为保证被保护线路发生金属性短路故障时能可靠动作，α3可取30°。显然，CB的大小决定了保护区的长度，为保证正向出口故障时可靠动作，有关电压应带有记忆特性。
　　
　　
　　94. 什么是阻抗继电器的0°接线？为什么相间距离保护的测量元件常采用此种按线？P164
　　答：假定负荷的功率因数为1，即电流与同名相电压同相位，按表1将电压、电流接入阻抗继电器，这种接线方式就称为0°接线，如图1所示。
　　
　　表1 接入阻抗继电器的电流、电压
　　继电器编号 1 2 3
　　接入电压 UAB UBC UCA
　　接入电流 IA-IB IB-IC IC-IA
　　相间距离保护的测量元件，应能正确反应短路点至保护安装处的距离，并与故障类型无关，亦即其保护范围不应随故障类型而变。下面分别以三相短路、两相短路、两相接地短路为例，分析0°接线的方向阻抗继电器的测量阻抗。
　　1) 三相短路：它属对称性短路、不破坏系统的对称性，设短路点到保护安装处的距离为ι（km），被保护线路每公里的正序阻抗为Z1（Ω），则接入UAB，IA-IB 的阻抗继电器的测量阻抗为
　　Zm(AB)= UAB = (IA-IB )Z1ι = Z1ι
　　 IA-IB IA-IB
　　 接入UAB、IA-IB的阻抗继电器的测量阻抗为
　　Zm(BC)= UBC = (IB-IC )Z1ι = Z1ι
　　 IB-IC IB-IC
　　 接入UCA、IC-IA的阻抗继电器的测量阻抗为
　　Zm(CA)= UCA = (IC-IA )Z1ι = Z1ι
　　 IC-IA IC-IA
　　 以上三式说明，三相短路时，三个阻抗继电器的测量阻抗都等于短路点到保护安装处的线路阻抗，它们都能动作。
　　2) 两相短路。以A、B两相短路为例，接入UAB、IA-IB的阻抗继电器的测量阻抗为
　　Zm(AB)= UAB = (IA-IB )Z1ι = Z1ι
　　 IA-IB IA-IB
　　3) 中性点直接接地系统的两相接地短路：按照与上面类似的推导方法，可得两相接地短路时，接入与两接地相同名电压、电流之差的阻抗继电器的测量阻抗 Zm= Z1ι。
　　 从上述分析看出，阻抗继电器采用0°接线的好处是，在被保护线路同一点发生各种相间短路时，其测得的阻抗相同，不会使保护范围随故障类型而变化，为此切除相间短路故障的阻抗继电器常采用0°接线。
　　
　　95. 什么是阻抗继电器的最小精确工作电流？为什么要求线路末端短路时加于阻抗继电器的电流必须大于其最小精确工作电流？P165
　　答：短路点到阻抗继电器安装处的距离（阻抗）等于或小于其动作阻抗ZOP时，阻抗继电器就应动作。因此，从理论上讲，ZOP与通入阻抗继电器的电流I无关，这时的ZOP=f(I)如图1中直线1所示。但实际情况是，不管阻抗继电器有制动力矩（机电型）还是有门坎电压（静态型），只有在电流I达到一定值后，它才能动作；再者，继电器内的电抗变压器中的电流I在大到某一值后，其铁芯要饱和。计及这两种因素的ZOP=f(I)，如图1中曲线2所示。
　　
　　每个阻抗继电器都有它实际的ZOP=f(I)曲线，如图所示，在曲线2的0.9Zset处，可得两个电流值，其左边的称为阻抗继电器的最小精确工作电流。当I＞Iac.min时，就可以保证ZOP的误差在10％范围以内。只要整定值未端短路时的短路电流大于Iac.min，即可保证阻抗继电器（距离保护）有可靠的动作范围。
　　其右边的称为最大精确工作电流Iac.man，这是电抗变压器饱和引起的。显然，在实际应用中应保证通人阻抗继电器的电流I满足Iac.min＜I＜Iac.man的条件。
　　
　　96. 如何检查开入回路与开出回路？P227
　　答：对开人回路与开出回路应做如下检查。
　　1) 开人回路检查：给某一开人回路一个变化，则打印机打印出开人回路变化前后的逻辑性，并发出呼唤信号。
　　2) 开出回路检查：隔一段时间给某一开出回路发一个几十微秒的跳闸（或重合闸）脉冲，看有否反馈。若有反馈，说明该开出回路正确。
　　97. 什么是自动重台闸（ARC）？电力系统中为什么要采用自动重台闸？P200
　　答：自动重合闸装置是将因故跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
　　 电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障一般不到10％。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。
　　
　　98. 自动重合闸的启动方式有哪几种？各有什么特点？P205
　　答：自动重合闸有两种启动方式：断路器控制开关位置与断路器位置不对应启动方式、保护启动方式。
　　 不对应启动方式的优点：简单可靠，还可以纠正断路器误碰或偷跳，可提高供电可靠性和系统运行的稳定性，在各级电网中具有良好运行效果，是所有重合闸的基本启动方式。其缺点是，当断路器辅助触点接触不良时，不对应启动方式将失效。
　　 保护起动方式，是不对应启动方式的补充。同时，在单相重合闸过程中需要进行一些保护的闭锁，逻辑回路中需要对故障相实现选相固定等，也需要一个由保护启动的重合闸启动元件。其缺点：不能纠正断路器误动。
　　
　　99. 什么叫重合闸后加速？为什么采用检定同期重合闸时不用后加速？P208
　　答：当线路发生故障后，保护有选择性的动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电。若重合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。
　　 检定同期重合闸是当线路一侧无压重合后，另一侧在两端的频率不超过一定允许值的情况下才进行重合的。若线路属于永久性故障，无压侧重合后再次断开，此时检定同期重合闸不重合，因此采用检定同期重合闸再装后加速也就没有意了。若属于瞬时性故障，无压重合后，即线路已重合成功，不存在故障，故同期重合闸时，不采用后加速，以免合闸冲击电流引起误动。
　　
　　100.电容式的重合闸为什么只能重合一次？P208
　　答：电容式重合闸是利用电容器的瞬时放电和长时充电来实现一次重合的。如果断路器是由于永久性短路而保护动作所跳开的，则在自动重合闸一次重合后断路器作第二次跳闸，此时跳闸位置继电器重新起动，但由于重合闸整组复归前使时间继电器触点长期闭合，电容器则被中间继电器的线圈所分接不能继续充电，中间继电器不可能再起动，整组复归后电容器还需20~25s的充电时间，这样保证重合闸只能发出一次合闸脉冲。
　　
　　101. 自动重合闸的动作时间如何整定？P80
　　答：自动重合闸的动作时间按如下原则整定：
　　1) 单侧电源线路所采用的三相重合闸时间除应大于故障点熄弧时间及周围介质去游离时间外，还应大于断路器及操作机构复归原状准备好再次动作时间。
　　2) 双侧电源线路的自动重合闸时间除了考虑单侧电源线路重合闸的因素外，还应考虑线路两侧保护装置以不同时限切除故障的可能性及潜供电流的影响。计算公式为：
　　tset，min≥t1+t2+△t-t3
　　 式中 tset，min—— 重合闸最小整定时间；
　　 t1—— 对侧保护有足够灵敏的延时段动作时间，如只考虑两 侧保护均为瞬时动作时，则可取为零；
　　 t2——断电时间，三相重合闸不小于0.3s，220KV线路，单相重合闸不小于0.5s；330—500KV线路，单相重合闸的最低要求断电时间，视线路长短及有无辅助消弧措施（如高压电抗器带中性点小电抗）而定；
　　 t3——断路器固有合闸时间；
　　 △t——欲度时间。
　　3) 发电厂出线或密集型电网的线路三相重合闸，其无电压检定侧的动作时间一般整定为10s；单相重合闸的动作时间由运行方式部门确定，一般整定为1.0s左右。
　　4) 单侧电源线路的三相一次重合闸的动作时间不宜小于1s；如采用二次重合闸，第二次重合闸动作时间不宜小于5s。
　　
　　102.在重合闸装置中有哪些闭锁重台闸的措施？P214
　　答：各种闭锁重合闸的措施是：
　　1) 停用重合闸方式时，直接闭锁重合闸。
　　2) 手动跳闸时，、直接闭锁重合闸。
　　3) 不经重合闸的保护跳闸时，闭锁重合闸。
　　4) 在使用单相重合闸方式时，断路器三跳，用位置继电器触点闭锁重合闸；保护经综重三跳时，闭锁重合闸。
　　5) 断路器气压或液压降低到不允许重合闸时，闭锁重合闸。
　　
　　103.“四统一”设计的分相操作箱，除了完成跳、合闸操作功能外，其输出触点还应完成哪些功能？P216
　　答：其输出触点还应完成以下功能：
　　1) 用于发出断路器位置不一致或非全相运行状态信号。
　　2) 用于发出控制回路断线信号。
　　3) 用于发出气（液）压力降低不允许跳闸信号。
　　4) 用于发出气（液）压力降低到不允许重合闸信号。
　　5) 用于发出断路器位置的远动信号。
　　6) 由断路器位置继电器控制高频闭锁停信。
　　7) 由断路器位置继电器控制高频相差三跳停信。
　　8) 用于发出事故音响信号。
　　9) 手动合闸时加速相间距离保护。
　　10) 手动合闸时加速零序电流方向保护。
　　11) 手动合闸时控制高频闭锁保护。
　　12) 手动合闸及低气（液）压异常时接通三跳回路。
　　13) 启动断路器失灵保护。
　　14) 用于 发出断路器位置信号。
　　15) 备用继电器及其输出触点，等等。
　　
　　104.为什么“四统一”设计中不考虑相间距离保护启动断路器失灵保护？P177
　　答：在“四统一”设计中，没有专门考虑相间距离保护装置可靠启动断路器失灵保护的问题。其理由是：
　　1) 在220Kv电网中，用的是分相操作的断路器，只需考虑断路器一相拒动。这样，在220Kv电网中，任何相间故障在断路器一相拒动时都转化为保留的单相故障。此时，只有依靠零序电流保护实现断路器失灵保护的作用，而用相间距离保护起动失灵保护并无实际意义。
　　2) 在110Kv电网中，线路都采用三相操作机构，但110Kv电网继电保护的配置原则，是“远后备”，即依靠上一级保护装置的动作来断开下一级未能断开的故障，因而没有设置断路器失灵保护的必要。
　　
　　105.简述半周积分算法。P219
　　答：半周积分算法的依据是一个正弦量在任意半个周期内绝对值的积分为一个常数S即
　　S= ∫ T √2 I|sin(ωt-α)|dt=2√2 I/ω （1）
　　 2
　　
　　 0
　　积分值S和积分起始点的初相角α无关。因为如图1所示的画有断面线的两块面积显然是相等的，式（1）中的积分可以用梯形法则近似求出
　　
　　 α -1
　　 2
　　S≈［0.5|I0|+ ∑ |Ik|-0.5|IN/2|］Ts (2)
　　 k=1
　　式中 Ik—— 第k次采样值；
　　 N —— 一周的采样点数；
　　 I0—— k=0时的采样值；
　　 IN/2一—k=N/2时的采样值。
　　
　　如图2所示，只要采样率足够高，用梯形法近似积分的误差可以做到很小。
　　求出积分值S后，应用式（1）可得有效值
　　I= Sω
　　 2√2
　　
　　106．微机保护每周采样12点时，它的采样率fs为多少？采样间隔Ts的长度为多少？P221
　　答：当每周采样12点时，它的采样率fs＝12×50=600Hz，采样间隔
　　Ts= 1 = 5 ms。
　　 fs 3
　　
　　107.为防止频率混叠，微机保护采样频率fs与采样信号中所含最高频率成分的频率fmax应满足怎样的关系？P221
　　 答：fs ＞2 fmax。
　　
　　108.微机保护装置有几种工作状态？并对其进行简要说明。P221
　　答：有三种工作状态：
　　1) 调试状态：运行方式开关置于“调试”位置，按RST键，此状态为调试状态。主要用于传动出口回路、检验键盘和拨轮开关等，此时数据采集系统不工作。
　　2) 运行状态：运行方式开关置于“运行”位置，此状态为运行状态，即保护投运时的状态。在此状态下，数据采集系统正常工作。
　　3) 不对应状态：运行方式开关由“运行”位置打到“调试”位置，不按RST键，此状态为不对应状态。在此状态下，数据采集系统能正常工作，但不能跳闸。
　　
　　109.开关量输入回路的基本电路如图1所示，说明P点电位与触点S的状态的对应关系，并说明二极管V的作用。P223
　　
　　答：当S闭合时，光电耦合器导通，P点位为0电位。当S断开时，光电耦合器截止，P点电位为+5V。
　　 二极管V的作用是起保护作用，因为一般光电耦合器发光二极管的反向击穿电压较低，为防止开入输入回路电源极性接反时损坏光电耦合器，二极管V可在此时起到保护作用。
　　110.在CSL100型微机保护中三取二闭锁跳闸负电源的作用是什么？P224
　　答：当任一CPU插件由于硬件损坏或其它意想不到的原因导致CPU插件工作紊乱，程序出格，即程序不再按原来设计的流程执行时，保护插件CPU有可能既驱动其启动继电器，也驱动跳闸出口继电器，这时保护可能误跳闸。所以从理论上讲，仅靠同一CPU插件上的启动继电器来闭锁跳闸负电源是不能防止任意条件下保护的误动作。采用三取二闭锁时，如果不考虑两个以上CPU同时出现意想不到的硬件损坏等原因而导致程序出格的话，单是其中一个CPU出现上述情况，就不可能真正导致出口跳闸。而实际发生故障时，三个CPU中的两个以上同时启动时，就可以开放三取二闭锁回路而正确出口跳闸。
　　
　　111.检验CSL100型微机线路保护时，为防止损坏装置，应注意哪些主要问题题？P226
　　答：应注意以下主要问题。
　　1) 断开直流电源后才允许插、拔插件。
　　2) 调试过程中发现有问题要先找原因，不要频繁更换芯片。必须更换芯片时，要用专用起拔器。应注意芯片插入的方向，插入芯片后需经第二人检查无误后，方可通电检验或使用。
　　3) 检验中尽量不使用烙铁，如元件损坏等必须进行焊接时，要用内热式带接地线烙铁或烙铁断电后再焊接。替换的元件必须进行老化筛选，合格才行。
　　4) 打印机在通电状态下，不能强行转动走纸旋钮，走纸可通过打印机按键操作或停电后进行。
　　5) 用具有交流电源的电子仪器（如示波器、频率什等）测量电路参数时，电子仪器测量端子与电源侧绝缘必须良好，仪器外壳应与保护装置在同一点接地。
　　6) 插、拔插件必须有措施，防止因人身静电损坏集成电路芯片。
　　
　　112.试述11型微机保护装置检验零点漂移的方法。P227
　　答：其检验零点漂移的方法如下：
　　 装置各交流端子均开路，按P及1键，待打印完后，再按P及4键（为打印Ux采样值），此时打印机将打出9个通道的采样值，此采样值即为零点漂移值。电压、电流通道的采样值均应在-0.3～+0.3以内（额定电流为1A时，电流通道零点漂移应在-0.1～+0.1以内）。如个别通道零点漂移过大，调整VFC插件中对应通道的变阻器RPn1（n为通道号）。零点漂移为负时，将RPn1向大调；反之，向小调。通道1～9，依次对应 Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、3U0、UXL。
　　
　　113.检验微机保护装置数据采集系统应在什么状态下进行？为什么？P228
　　答：检验数据采集系统应在“不对应状态”下进行。其原因是，在此状态下无论交流电流如何变化，微机保护不会跳闸，且数据采样系统能正常工作。
　　
　　114.简述LFP-901A保护中的工频变化量阻抗继电器的动作方程。P230
　　答：工频变化量继电器的动作方程为
　　|△UOP|＞UZ 在接地故障时
　　UOP.Ph=UPh-（IPh+K3I0）Zset
　　 在相间故障时
　　UOP.PP=UPP-IPPZset
　　 UZ 为门坎电压，取故障前工作电压的记忆量。
　　
　　115.在LFP-901A保护装置中为什么引入工频变化量阻抗元件△Z。P231
　　答：以最快的速度切除对系统稳定有重大影响的故障，该元件的动作速度自适应系统故障，系统故障越严重，动作速度就越快。
　　
　　116.为什么LFP-901A中的纵联方向保护要引入正反方向元件？P231
　　答：在设计时，任一反方向元件动作立即闭锁正方向元件的停信口路，防止故障功率倒方向时误动作。
　　
　　117.LFP-901A在通道为闭锁式时的通道试验逻辑是什么？P231
　　答：按下通道试验按钮，本侧发信、200ms后本侧停信，连续收对侧信号5s后（对侧连续发10s），本侧起动发信10s。
　　
　　118.LFP-901A中距离保护引入的振荡闭锁有何特点？P231
　　答：其特点是：振荡及振荡加区外故障可靠闭锁；区内故障及振荡加区内故障可靠开放。
　　
　　119.LFP-901A保护中，当启动元件动作160ms以后，发生单相接地故障，其阻抗继电器如何开放？其判据是什么？P231
　　 答：由不对称开放元件开放，其判据为
　　 |I0|+|I2|＞m|I1|
　　式中 m —— 制动系数，一般取0.5～0.7。
　　
　　120.LFP-901A保护中，当启动元件动作160ms以后，发生对称故障时，其阻抗继电器如何开放？其判据是什么？P231
　　 答：由对称开放元件开放，其判据为：
　　1) —0.03UN＜U1cosφ1＜0.08UN 延时150ms开放。
　　2) —0.10UN＜U1cosφ1＜0.25UN 延时500ms开放。
　　式中 U1 —— 正序电压；
　　φ1 —— 正序电压、电流间相角。
　　
　　121.LFP-901A保护装置中的工频变化量距离继电器有何特点？P231
　　答：其特点是：
　　1) 动作速度快、故障越严重动作越快。
　　2) 方向性好。
　　3) 过渡电阻能力强。
　　4) 不需振荡闭锁。
　　
　　122.LFP-901A保护装置主保护中的电压回路断线闭锁判据是什么？P232
　　答：当启动元件不动作时：
　　1) 三相电压相量和大于8V；
　　2) 三相电压绝对值的和小于0.5UN，任一相电流大于0.081IN时。
　　3) 三相电压绝对值的和小于0.5UN，断路器在合后位置状态，且跳闸位置继电器不动作时，满足以上三个条件中的任一个时，经1.25s延时发电压断线信号。
　　
　　123.在试验时，当LFP-901A装置重合闸不能充电时，应如何检查？P233
　　答：此时应作如下检查：
　　1) 根据LFP-901A使用说明书，进入CPU2的开关量检查子菜单。
　　2) 检查下列开关量是否为如下状态：HK=1、TWJ=0，HYJ=0，BCH=0。
　　3) 启动元件不动作。
　　4) CPU2定值单上重合闸应投入，屏上切换把手不在停用位置。
　　
　　124.LFP-901A保护和收发信机的连接与传统保护有何不同？P234
　　答：LFP-901A保护中有完整的启动、停信、远方启动及每日交换信号操作的逻辑，收发信机只受保护控制，传送信号。应特别注意，不再利用传统的断路器的三相位置触点相串联接入收发信机的停信回路，收发信机远方启动应退出。LFP-901A保护和收发信机之间的连接采用单触点方式。
　　
　　125.LFP-901A、902A保护的运行注意事项是什么？P234
　　 答：其运行注意事项如下。
　　1) 检查直流电源，CPU插件，信号插件上的OP灯应亮。
　　2) 检查CPU1插件上的TV断线灯应不亮。
　　3) 当重合闸投入时，检查CPU2插件上的重合闸充电灯应亮，管理板液晶上的CD应为“1”。
　　4) 管理板上的定值“运行／修改”开关应置“运行”位置。
　　5) 管理板上的定值区应拨到定值单上指定的定值区。
　　6) 检查管理板上液晶显示的电压、电流、相角及时间应与实际一致。
　　
　　126.如何修改LFP-901A、902A保护的定值？P235
　　答：在运行状态下，按“↑”键可进入主菜单，然后选中“SETTING”定值整定功能，光标指向“SETTING”，按“确认”键，再用“十”、“一”、“↑”、“↓”对额定电流进行修改。将定值修改允许开关打在“修改’’位置，按“确认”键，进入子菜单，对CPU1进行定值修改。等全部修改完毕后，按确认键回到子菜单，用同样的方法分别对CPU2、管理板、故障测距的定值进行修改、确认，当所有定值修改结束后，将定值修改允许开关打在“运行”位置，然后按复位键。
　　
　　127.220kV线路开关微机保护和自动装置配置如何？
　　答：220kV线路开关微机保护和自动装置配置如下：
　　1) CSL—101A数字式线路保护装置：
　　① CSL—101A数字式线路保护装置中CPU1与SF600集成电路收发信机构成闭锁式高频距离零序主保护。
　　② 距离后备保护(CPU2)。
　　③ 零序后备保护(CPU3)。
　　④ 故障录波(CPU6)
　　2) CSL—102A数字式线路保护装置
　　① CSL—102A数字式线路保护装置中CPU1与NSD41型复用载波接口盘构成允许式高频方向主保护。
　　② 距离后备保护(CPU2)。
　　③ 零序后备保护(CPU3)。
　　④ 故障录波(CPU6)。
　　3) CSI—101A数字式综合重合闸装置：
　　① 自动重合闸(CPU4)。
　　② CPU2： 断路器失灵启动；
　　开关三相不一致保护；
　　充电保护(未投)。
　　
　　128.220kV旁路608开关微机保护屏保护和自动装置配置如何？
　　答：220kV旁路608开关微机保护屏保护和自动装置配置如下：
　　1) LFP-902B超高压线路成套快速保护装置：
　　①CPU1： a.与LFX-913收发信机构成高频闭锁方向(主)保护（工频
　　 变化量方向+零序方向）。
　　 b．工频变化量阻抗。
　　 c.零序后备保护。
　　②CPU2： a.距离保护。
　　 b.自动重合闸。
　　2) LFP-923C断路器失灵及辅助保护装置：
　　 ①断路器失灵启动。
　　 ②辅助保护： a.开关三相不一致保护。
　　 b.充电保护。
　　 c.过流保护。
　　
　　129.试述母联电流相位比较式母线差动保护的主要优缺点。P243
　　答：这种母线差动保护不要求元件固定连接于母线，可大大地提高母线运行方式的灵活性。这是它的主要优点。但这种保护也存在缺点，主要有：
　　1) 正常运行时母联断路器必须投入运行；
　　2) 当母线故障，母线差动保护动作时，如果母联断路器拒动，将造成由非故障母线的连接元件通过母联断路器供给短路电流，使故障不能切除；
　　3) 当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发生故障时，将会切除非故障母线，而故障母线反而不能切除；两组母线相继发生故障时，只能切除先发生故障的母线，后发生故障的母线因这时母联断路器已跳闸，选择元件无法进行相位比较而不能动作，因而不能切除。
　　
　　130.断路器失灵保护时间定值如何整定？P246
　　答：断路器失灵保护时间定值的基本要求：断路器失灵保护所需动作延时，必须保证让故障线路或设备的保护装置先可靠动作跳闸，应为断路器跳闸时间和保护返回时间之和再加裕度时间。以较短时间动作于断开母联断路器或分断断路器，再经一时限动作于连接在同一母线上的所有有电源支路的断路器。一般使用精度高的时间元件，两段时限分别整定为0.15s和0.3s。
　　
　　131.为什么设置母线充电保护？P246
　　答：母线差动保护应保证在一组母线或某一段母线合闸充电时，快速而有选择的断开有故障的母线。为了更可靠的切除被充电母线上的故障，在母联断路器或母线分段断路器上设置相电流或零序电流保护，作为母线充电保护。母线充电保护接线简单，在定值上可保证高的灵敏度。在有条件的地方，该保护可以作为专用母线单独带新建线路充电的临时保护。母线充电保护只在母线充电时投入，当充电良好后，应及时停用。
　　
　　132.断路器失灵保护的相电流判别元件定值应满足什么要求？低电压、负序电压、零序电压闭锁元件定值如何整定？P81
　　答：断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，应保证在本线路末端或变压器低压侧单相接地故障时有足够灵敏度，灵敏系数大于1.3，并尽可能躲过正常运行负荷电流。断路器失灵保护负序电压、零序电压和低电压闭锁元件的整定值，应综合保证与本母线相连的任一线路末端和任一变压器低压侧发生短路故障时有足够灵敏度。其中负序电压、零序电压闭锁元件应可靠躲过正常情况下的不平衡电压，低压闭锁元件应在母线最低运行电压下不动作，而在切除故障后能可靠返回
　　
　　133.简述220KV母差保护的基本原理
　　答：图示为差动回路有中电阻的制动特性母线差动保护原理图。图中每一电流互感器的二次电流IA2，IB2，…，IX2通过中间电流互感器TAMA，TAMB，…，TAMX变换为IA3，IB3，…，IX3，这些电流都引向两个二极管。这些二极管按多相全波整流桥接线。整流桥输出端PM之间接有制动电阻Rr（相当于环流法接线的循环臂），Rr上的压降形成制动电压Ur。差动回路是由Rr 的中点引出，经Rd3和差动电流互感器TD的一次绕组回到中间电流互感器的公共点N。差动电流互感器二次电流Id2经全波整流后在ROP上形成动作电压UOP。干簧继电器KR依靠二极管V1和V2的作用，相当于极化继电器。当UOP＞Ur时V1导通、V2截止，继电器KR动作；当UOP＜Ur时，V2导通，V1截止，KR不动作。此继电器具有下式的制动特性。
　　 n n
　　∑ Ir —k2 ∑ Ir≥I0
　　 r=1 r=1
　　 以下着重讨论在外部短路时故障线电流互感器完全饱和与内部短路两种情况。假设外部短路发生在引出线Lx上，此时除IX1流出母线外，IA1、IB1……都流入母线。假设在半周内电流的方向如图所示，此时电流IA3、IB3由整流桥的P点流出，经半个制动电阻1/2 Rr，然后分为两路。一路中电流为Id1，经差动回路、公共点N流回；另一路中电流为IX3，经另外半个制动电阻1/2 Rr、整流桥的M点、TAMX的二次绕组流回。只要增大Rd3就可减少Id1、增加IX3，从而使| UOP |＜|Ur|，继电器不动作。在内部短路时所有引出线电流都流入母线，所有中间电流互感器的二次侧电流的方向相同。在每半个周期内所有这些电流都是流经半个制动电阻1/2 Rr、Rd3和TD的一次绕组形成回路，此时只有1/2 Rr上有电流流过，故| UOP |＞|Ur|，继电器动作。
　　 在内部短路时由于各电流互感器都是电流源，Rd3之值稍大一点，继电器的灵敏度不受影响。在外部短路时增大Rd3之值就可以增加IX3、减少Id1，使继电器可靠不动作。这实际上是应用了电压差动保护的原理。由于有制动作用，Rd3（中阻）不需要很大；内部短路时差动回路不会出现高电压。
　　 中间电流互感器一方面起校正变比的作用，从而使线路电流互感器可以选用不同的变比；一方面降低电流使得其二次电流回路能够进行切换，以满足双母线差动保护的要求。
　　 干簧继电器动作速度快，动作时间仅1～3ms，可以在半个周期内切除故障是这种差动保护的最大优点。
　　
　　134.发电机可能发生的故障和不正常工作状态有哪些类型？P268
　　答：在电力系统中运行的发电机，小型的为6～12MW，大型的为200～600MW。由于发 电机的容量相差悬殊，在设什、结构、工艺、励磁乃至运行等方面都有很大差异，这就使发电机及其励磁回路可能发生的故障、故障几率和不正常工作状态有所不同。
　　1) 可能发生的主要故障：定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地；转子绕组（励磁回路）接地；转子励磁回路低励（励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）、失去励磁。
　　2) 主要的不正常工作状态：过负荷；定子绕组过电流；定子绕组过电压（水轮发电机、大型汽轮发电机）；三相电流不对称；失步（大型发电机）；逆功率，过励磁；断路器断口闪络；非全相运行等。
　　
　　135.发电机应装设哪些保护？它们的作用是什么？P268
　　答：对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态，应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。
　　1) 纵联差动保护：为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
　　2) 横联差动保护：为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时，才装设该种保护。
　　3) 单相接地保护：为发电机定子绕组的单相接地保护。
　　4) 励磁回路接地保护：为励磁回路的接地故障保护，分为一点接地保护和两点接地保护两种。水轮发电机都装设一点接地保护，动作于信号，而不装设两点接地保护。中小型汽轮发电机，当检查出励磁回路一点接地后再投入两点接地保护，大型汽轮发电机应装设一点接地保护。
　　5) 低励、失磁保护：为防止大型发电机低励（励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）或失去励磁（励磁电流为零）后，从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响，100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
　　6) 过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护；大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。
　　7) 定子绕组过电流保护：当发电机纵差保护范围外发生短路，而短路元件的保护或断路器拒绝动作，为了可靠切除故障，则应装设反应外部短路的过电流保护。这种保护兼作纵差保护的后备保护。
　　8) 定子绕组过电压保护：中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护，以切除突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压。
　　9) 负序电流保护：电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称（如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重大大）时，发电机定子绕组中就有负序电流。该负序电流产生反向旋转磁场，相对于转子为两倍同步转速，因此在转子中出现100Hz的倍频电流）它会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热，造成转子的局部的伤，因此应装设负序电流保护。中小型发电机多装设负序定时限电流保护；大型发电机多装设负序反时限电流保护，其动作时限完全由发电机转子承受负序发热的能力（A）决定，不考虑与系统保护配合。
　　10) 失步保护：大型发电机应装设反应系统振荡过程的失步保护。中小型发电机都不装设失步保护，当系统发生振荡时，由运行人员判断，根据情况用人工增加励磁电流、增加或减少原动机出力、局部解列等方法来处理。
　　11) 逆功率保护：当汽轮机主汽门误关闭，或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时，发电机失去原动力变成电动机运行，从电力系统吸收有功功率。这种工况对发电机并无危险，但由于鼓风损失，汽轮机尾部叶片有可能过热而造成汽轮机事故，故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护，用于保护汽轮机。
　　
　　136.发电机定子绕组中的负序电流对发电机有什么危害？P275
　　答：我们知道，发电机正常运行时发出的是三相对称的正序电流。发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和转速一致，即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动，此即“同步”的概念。当电力系统发生不对称短路或负荷三相不对称（接有电力机车、电弧炉等单相负荷）时，在发电机定子绕组中就流有负序电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向（与正序电流产生的正向旋转磁场相对）旋转磁场，它相对于转子来说为2倍的同步转速，因此在转子中就会感应出100Hz的电流，即所谓的倍频电流。该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽楔和阻尼条，而在转子端部附近沿周界方向形成闭合口路，这就使得转子端部、护环内表面、糟楔和小齿接触面等部位局部的灼伤，严重时会使护环受热松脱，给发电机造成灾难性的破坏，即通常所说的“负序电流烧机”，这是负序电流对发电机的危害之一。另外，负序（反向）气隙旋转磁场与转子电流之间，正序（正向）气隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率为100Hz交变电磁力矩，将同时作用于转子大轴和定子机座上，引起频率为100Hz的振动，此为负序电流危害之二。发电机承受负序电流的能力，一般取决于转子的负序电流发热条件，而不是发生的振动。
　　鉴于以上原因，发电机应装设负序电流保护。负序电流保护按其动作时限又分为定时限和反时限两种。前者用于中型发电机，后者用于大型发电机。
　　
　　137.发电机为什么要装设定子绕组单相接地保护？P277
　　答：发电机是电力系统中最重要的设备之一，其外壳都进行安全接地。发电机定子绕组与铁芯间的绝缘破坏，就形成了定子单相接地故障，这是一种最常见的发电机故障。发生定子单相接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。当接地电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的绝缘和定子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大的定子绕组相间或匝间短路，因此，应装设发电机定子绕组单相接地保护。
　　
　　138.为什么现代大型发电机应装设100％的定子按地保护？P277
　　答：100Mw以下发电机，应装设保护区不小于90％的定子接地保护；100Mw及以上的发电机，应装设保护区为100％的定子接地保护。
　　发电机中性点附近是否可能首先发生接地故障，过去曾有过两种不同的观点，一种观点认为发电机定子绕组是全绝缘的（中性点和机端的绝缘水平相同），而中性点的运行电压很低，接地故障不可能首先在中性点附近发生。另一种观点则认为，如果定子绕组绝缘的破坏是由于机械的原因，例如水内冷发电机的漏水、冷却风扇的叶片断裂飞出，则完全不能排除发电机中性点附近发生接地故障的可能性。另外，如果中性点附近的绝缘水平已经下降，但尚未到达能为定子接地继电器检测出来的程度，这种情况具有很大的潜在危险性。因为一旦在机端又发生另一点接地故障，使中性点电位骤增至相电压，则中性点附近绝缘水平已经下降的部位，有可能在这个电压作用下发生击穿，故障立即转为严重的相间或匝间短路。我国一台大型水轮发电机，在定子接地保护的死区范围内发生接地故障，后发展为相间短路，致使发电机严重损坏。
　　鉴于现代大型发电机在电力系统中的重要地位及其制造工艺复杂、铁芯检修困难，故要求装设100％的定子接地保护，而且要求在中性点附近绝缘水平下降到一定程度时，保护就能动作。
　　
　　140.为什么现代大型发电机应装设过激磁保护？在配置和整定该保护时应考虑哪些原则？P290
　　答：大容量发电机无论在设计和用材方面裕度都比较小，其工作磁密很接近饱和磁密。当由于调压器故障或手动调压时甩负荷或频率下降等原因，使发电机产生过激磁时，其后果非常严重，有可能造成发电机金属部分的严重过热，在极端情况下，能使局部矽钢片很快熔化。因此，对大容量发电机应装设过激磁保护。
　　 对于发电机变压器组，其过激磁保护装于机端。如果发电机与变压器的过激磁特性相近（应由制造厂提供曲线），当变压器的低压侧额定电压比发电机额定电压低（一般约低5％）时，则过激磁保护的动作值应按变压器的磁密整定，这样既保护了变压器，又对发电机是安全的；若变压器低压侧额定电压等于或大于发电机的额定电压，则过激磁保护的动作值应按发电机的磁密整定，对发电机和变压器都能起到保护作用。
　　
　　141.发电机一变压器组运行中，造成过激磁原因有哪些？P290
　　答：首先要了解变压器过励磁与频率电压的关系。变压器的电压是由通过铁芯上绕组的电流产生励磁后而产生的。其关系为：U=4.44fNBS。其中绕组匝数N和铁芯截面积S都是常数，即K=1/4.44NS，则工作磁密B=K•U/f，即电压升高或频率降低都会引起过励磁。另一方面大型变压器的工作磁密B1=1.7～1.8T／M2，饱和磁密B2=1.9～2.0T／M2，非常接近。而对发电机来说，当其电压与频率比U／f>1时，也要遭受过励磁的危害，且它的允许过励磁倍数还要低于升压变压器的过励磁倍数。所以都容易饱和，对发电机和变压器都不利。造成过激磁的原因有以下几方面。
　　1) 发电机一变压器组与系统并列前，由于误操作，误加大励磁电流引起。
　　2) 发电机启动中，转子在低速预热时，误将电压升至额定值会因发电机变压器低频运行造成过励磁。
　　3) 切除发电机中，发电机解列减速，若灭磁开关拒动，使发电机遭受低频引起过励磁。
　　4) 发电机一变压器组出口断路器跳开后，若自动励磁调节器退出或失灵，则电压与频率均会升高，但因频率升高慢引起过励磁。即使正常甩负荷，由于电压上升快，频率上升慢（惯性不一样），也可能使变压器过励磁。
　　5) 系统正常运行时频率降低时也会引起。
　　142.大型汽轮发电机保护为什么要配置逆功率？P291
　　答：在汽轮机发电机机组上，当机炉动作关闭主汽门或由于调整控制回路故障而误关主汽门，停止供给原动机能量，处于与电力系统并列运行的发电机，将由系统吸取能量变为电动机，驱动原动机运转。此时，转子和叶片的旋转会引起风损，由于没有蒸汽通过汽轮机，由风损造成的热量不能被带走，使汽机低压缸排汽温度升高引起叶片过热甚至损坏，所以逆功率运行不能超过3min。因此大型汽轮发电机需装设逆功率保护。
　　
　　143.发电机为何要装设频率异常保护？P291
　　答：装设低频率保护，是用于保护汽轮机，防止汽轮机叶片及其拉金的断裂事故。发电机的频率超出范围会对汽轮机转子产生负作用，严重者损坏汽轮机。正常运行时，汽轮机的叶片都有一个自然振荡频率，如果发电机运行频率低于或高于额定值，在接近或等于叶片自振频率时，将导致共振，叶片承受很大的谐振应力，使材料疲劳，达到材料不允许的程度时，叶片或拉金就要断裂，造成严重事故，材料的疲劳是一个不可逆的积累过程，所以汽轮机给出了在规定频率下允许的累计运行时间。低频运行时发电机如果发生过负荷，对汽轮机的威胁将更为严重，会导致发电机的热损伤。另外对极低频工况，还将威胁到厂用电的安全，因此发电机应装设频率异常运行保护。
　　
　　144.为什么现代大型发电机应装设非全相运行保护？P292
　　答：发电机一变压器组高压侧的断路器多为分相操作的断路器，常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸，或在正常运行中突然一相跳闸。这种异常工况，将在发电机一变压器组的发电机中流过负序电流，如果靠反应负序电流的反时限保护动作（对于联络变压器，要靠反应短路故障的后备保护动作），则会由于动作时间校长，而导致相邻线路对侧的保护动作，使故障范围扩大，甚至造成系统瓦解事故。因此，对于大型发电机一变压器组，在220kv及以上电压侧为分相操作的断路器时，要求装设非全相运行保护。
　　
　　145.发电机为什么要装设失磁保护？我厂失磁保护有什么特点？
　　答：发电机失磁时会导致发电机从系统吸收无功，引起系统电压下降，破坏系统稳定运行，甚至使电力系统因电压崩溃而瓦解，系统可能产生振荡。同时，发电机定子端部过热，出口电压降低，电流升高等。为防止发电机定子因失磁过热损坏，特设置失磁保护。我厂失磁继电器型号为ZPX103a，另配置了一时间积分器SGX115-1，当发电机失步而励磁仍完好时，它仍能进行测量。
　　
　　146.我厂逆功率继电器出口的必要条件是什么？
　　答：逆功率出口的必要条件是：低功率继电器动作出口，逆功率继电器动作才能输出出口信号。
　　
　　147.发电机为什么要设置低功率保护？
　　答：低功率继电器主要用作发变组高压侧开关跳闸的联锁继电器，当二级保护动作发电机负荷下降到一定程度时就会动作，防止发电机进入电动机运行状态。
　　
　　148. 何谓功率继电器的接线方式？何谓90°接线？
　　答：功率继电器反映回路的功率量，接入继电器端子上所加电压与电流应具有一定的相位配合,才能保证在各种故障情况下保护正确动作。接入功率继电器的电流与电压的组合方式为功率继电器接线方式。
　　 所谓90°接线，就是当电流的功率因数为1时，接入继电器电流线圈的电流超前于继电器电压线圈的电压90°。具体接线方式如表：
　　接入电流 接入电压
　　IA UBC
　　IB UCA
　　IC UAB
　　 为了确保功率继电器的接线方式正确，在进行继电器的接线时，要注意电流、电压线圈两极性的标注，如接反了就会造成不正确动作。
　　
　　149.电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些？一般应装设哪些保护？P248
　　答：变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。变压器外部故障系指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地（通过外壳）短路，引出线之间发生的相间故障等。
　　 变压器的不正常工作状态主要包括：由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。
　　 为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器一般应装设以下继电保护装置：
　　1) 防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。
　　2) 防御变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的（纵联）差动保护或电流速断保护。
　　3) 防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）后备的过电流保护（或复合电压起动的过电流保护、或负序过电流保护）。
　　4) 防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。
　　5) 防御变压器对称过负荷的过负荷保护。
　　6) 防御变压器过励磁的过励磁保护。
　　
　　150.变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的（包括稳态和暂态情况下的不平衡电流）？P248
　　答：变压器差动保护的不平衡电流产生的原因如下。
　　1) 稳态情况下的不平衡电流
　　① 由于变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。它必须满足电流互感器的10％误差曲线的要求。
　　② 由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。
　　③ 由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。
　　2) 暂态情况下的不平衡电流
　　① 由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。
　　② 变压器空载合闸的励磁涌流，仅在变压器一侧有电流。
　　
　　151.变压器励磁涌流有哪些特点？目前差动保护中防止励磁涌流影响的方法有哪些？P248
　　答：励磁涌流有以下特点。
　　1) 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。
　　2) 包含有大量的高次谐波分量，并以二次谐波为主。
　　3) 励磁涌流波形之间出现间断，如图所示。
　　防止励磁涌流影响的方法有：
　　1) 采用具有速饱和铁芯的差动继电器。
　　2) 鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别，要求间断角为60°～65°。
　　3) 利用二次谐波制动，制动比为15％～20％。
　　
　　152.试述变压器瓦斯保护的基本工作原理。P249
　　答：瓦斯保护是变压器的主要保护，能有效地反应变压器内部故障。
　　 轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成，作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成，作用于跳闸。
　　 正常运行时，瓦斯继电器充满油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。当变压器内部故障时，故障点局部发生高热，引起附近的变压器油膨胀，油内溶解的空气被逐出，形成气泡上升，同时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时，排出的瓦斯缓慢地上升而进入瓦斯继电器，使油面下降，开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动，使干簧触点接通，发出信号。
　　 当变压器内部故障严重时，产生强烈的瓦斯，使变压器内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通，作用于跳闸。
　　
　　153.变压器的差动保护与瓦斯保护能互相代替吗？P249
　　答：瓦斯保护是变压器油箱内故障的一种主要保护，能反应变压器油箱内的任何故障，特别时铁芯故障。铁芯过热烧伤、油面降低等，但差动保护对此无反应。又变压器绕组发生少数线匝的匝间短路，虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上却并不大，因此差动保护没有反应，瓦斯保护对此却能灵敏地加以反应。无论是差动保护或其它内部短路保护的性能如何提高，都不能代替瓦斯保护。瓦斯保护也不能代替差动保护。因为电气故障时瓦斯保护反映较迟，不能快速切除电气故障。这就是差动保护与瓦斯保护不能互相代替的原因。
　　
　　154.变压器差动保护用的电流互感器，在最大穿越性短路电流时其误差超过10%，此时应采取哪些措施来防止差动保护误动作？P259
　　答：此时应采取下列措施：
　　1) 适当的增加电流互感器的变流比。
　　2) 将两组电流互感器按相串联使用。
　　3) 减小电流互感器二次回路负载。
　　4) 在满足灵敏度要求的前提下，适当的提高保护动作电流。
　　
　　155.对新安装的差动保护在投入运行前应做哪些试验？P260
　　答：对其应做如下试验：
　　1) 必须进行带负荷测相位和差电压（或差电流），以检查电流回路接线的正确性。
　　① 在变压器充电时，将差动保护投入。
　　② 带负荷前将差动保护停用，测量各侧各相电流的有效值和相位。
　　③ 测各相差电压（或差电流）。
　　2) 变压器充电合闸5次，以检查差动保护躲励磁涌流的性能。
　　
　　156.变压器中性点间隙接地的接地保护是怎样构成的？P262
　　答：变压器中性点间隙接地的接地保护采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式，带有0.5s的限时构成。当系统发生接地故障时，在放电间隙放电时有零序电流，则使设在放电间隙接地一端的专用电流互感器的零序电流继电器动作；若放电间隙不放电，则利用零序电压继电器动作。当发生间隙性弧光接地时，间隙保护共用的时间元件不得中途返回，以保证间隙接地保护的可靠动作。
　　
　　157.何谓变压器的过励磁保护？P262
　　答：根据变压器的电压表达式U＝4.44fNBS×l0一8，可以写出变压器的工作磁密B的表达式为
　　B= 108 × U =K U （1）
　　 4.44NS f f
　　式中 f—— 频率；
　　 N—— 绕组匝数；
　　
　　 S—— 铁芯截面积； K—— 对于给定的变压器，K为一常数；K=108/4.44NS。
　　 由式（1）看出，工作磁密B与电压、频率之比U／f成正比，即电压升高或频率下降都会使工作磁密增加。现代大型变压器，额定工作磁密BN＝（17000～18000） ×10－4=1.7～1.8T，饱和工作磁密Bs=1.9～2.0T，两者相差不大。当U／f增加时，工作磁密B增加，使变压器励磁电流增加，特别是在铁芯饱和之后，励磁电流要急剧增大，造成变压器过励磁。过励磁会使铁损增加，铁芯温度升高；同时还会使漏磁场增强，使靠近铁芯的绕组导线、油箱壁和其它金属构件产生涡流损耗，发热，引起高温，严重时要造成局部变形和损伤周围的绝缘介质。因此，对于现代大型变压器，应装设过励磁保护。反应比值U／f的过励磁继电器已得到应用。
　　
　　158.为什么要装设过励磁保护？
　　答：发电机和变压器都是由铁芯绕组组成，电压的升高和频率的降低均可导致磁密的增大。磁密过分的增大，使铁芯饱和，励磁电流急剧增加，造成过励磁现象。
　　 变压器铁芯饱和之后，铁损增加。靠近铁芯的绕组导线、油箱壁以及其它金属结构件，由于漏磁场而产生涡流损耗，使这些部位发热，引起高温，严重时要造成局部变形和损伤周围的绝缘介质。
　　 过励磁引起的温升加速绝缘老化、使绕组的绝缘强度和机械性能恶化，此外铁芯叠片间绝缘损坏导致涡流损耗进一步增加，还可能造成绕组对铁芯的主绝缘损坏，而且油箱内壁的油漆熔化还会使变压器油被污染。
　　 发电机或变压器发生多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。我国继电保护规程规定，对频率低和电压升引起的铁芯工作磁密过高，500KV变压器和300MW及以上发电机应装装设过励磁保护。
　　
　　159.试述发电机励磁回路接地故障的危害。P280
　　答：发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。当转子绝缘损坏时，就可能引起励磁回路接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。
　　励磁回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的危害。那么对于励磁回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故障，因为在一点接地故障后，励磁回路对地电压将有所增高，就有可能再发生第二个接地故障点；发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为
　　1) 转子绕组的一部分被短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。
　　2) 转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大（通常以1500A为界限），就可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。
　　由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转手发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。
　　
　　160.何谓同步发电机的励磁系统？其作用是什么？P295
　　答：供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备，称为同步发电机的励磁系统。
　　 发电机励磁系统的作用是：
　　1) 当发电机正常运行时，供给发电机维持一定电压及一定无功输出所需的励磁电流。
　　2) 当电力系统突然短路或负荷突然增、减时，对发电机进行强行励磁或强行减磁，以提高电力系统运行的稳定性和可靠性。
　　3) 当发电机内部出现短路时，对发电机进行灭磁，以避免事故扩大。
　　
　　161.同步发电机的励磁方式有哪些？P295
　　答：按给发电机提供励磁功率所用的方法，励磁系统可分为以下几种方式：
　　1) 同轴直流励磁机系统。在这种励磁方式中，由于发电机与直流励磁机同轴连接，当电网发生故障时，不会影响到励磁系统的正常运行。但受到直流励磁机容量的限制，这种励磁方式广泛应用于中小容量的发电机。
　　2) 半导体励磁系统。这是目前国内外对大型发电机广泛采用的一种新型的、先进的励磁方式。它的优点是性能优良、维护简单、运行可靠、体积小、寿命长。
　　
　　162.实现自动调节励磁的基本方法有哪些？P295
　　答：实现自动调节励磁的基本方法有：
　　1) 改变励磁机励磁回路电阻。如图1所示，它是以发电机G同轴的直流发电机GE作为励磁电源，在励磁机的励磁回路中串接可调电阻RC，调节RC 的电阻值即可改变励磁机的励磁电流，从而改变励磁机的端电压，也就调节了发电机的励磁电流。
　　
　　2) 改变励磁机的附加励磁电流。如图2所示，自动调节励磁装置AVR接于发电机的电压互感器和电流互感器上，它供给励磁机一个附加励磁电流（附加励磁也可以供给励磁机另设的一个励磁绕组）。AVR装置可根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变其供给励磁机的附加励磁电流，也就调节了发电机的励磁电流。
　　
　　3) 改变可控硅的导通角。如图3所示，主励磁机GE1经硅整流桥U向发电机励磁绕组L1供电，副励磁机GE2经可控硅整流桥UT向主励磁机励磁绕组L2供电。AVR装置根据发电机电压、负荷电流的变化，相应地改变可控硅整流回路的可控硅导通角，使可控硅整流桥送人主励磁机的励磁电流发生变化。为取得励磁调节的快速性，主励磁机一般采用100～200Hz中频交流同步发电机，副励磁机采用400～500Hz中频发电机。副励磁机可用永磁机或反应式同步发电机（附自励恒压）。
　　
　　163.实现发电机并列有几种方法？其特点和用途如何？P298
　　答：实现发电机并列的方法有准同期并列和自同期并列两种。
　　1) 准同期并列的方法是：发电机在并列合闸前已经投入励磁，当发电机电压的频率、相位、大小分别和并列点处系统侧电压的频率、相位、大小、接近相同时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。
　　2) 自同期并列的方法是：先将未励磁、接近同步转速的发电机投入系统，然后给发电机加上励磁，利用原动机转矩、同步转矩把发电机拖入同步。
　　 自同期并列的最大特点是并列过程短，操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统，容易实现自动化。但是，由于自同期并列时，发电机未经励磁，相当于把一个有铁芯的电感线圈接人系统，会从系统中吸取很大的无功电流而导致系统电压降低，同时合闸时的冲击电流较大，所以自同期方式仅在系统中的小容量发电机上采用。大中型发电机均采用准同期并列方法。
　　
　　164.准同期并列的条件有哪些？条件不满足将产生哪些影响？P299
　　答：准同期并列的条件是待并发电机的电压和系统的电压大小相等、相位相同和频率相等。
　　 上述条件不被满足时进行并列，会引起冲击电流。电压的差值越大，冲击电流就越大；频率的差值越大，冲击电流的振荡周期越短，经历冲击电流的时间也愈长。而冲击电流对发电机和电力系统都是不利的。
　　
　　165.简述自动准同用装置的构成及其各部分的作用。P299
　　答：自动准同期装置，是利用线性三角形脉动电压，按恒定导前时间发出合闸脉冲的自动准同期装置。它能完成发电机并列前的启动调压、自动调频和在满足准同期并列条件的前提下，于发电机电压和系统电压相位重合前的一个恒定导前时间发出合闸脉冲等三项任务。
　　 它主要由合闸、调频、调压、电源四部分组成。合闸部分的作用是，在频率差和电压差均满足准同期并列条件的前提下，于发电机电压和系统电压相位重合前的一个导前时间（tdq）发出合闸脉冲。上述条件不满足时，则闭锁合闸脉冲回路。调频部分的作用是，判断发电机趋近于系统频率，从而自动发出减速或增速调频脉冲，使发电机趋近于系统频率。调压部分的作用是：比较待并发电机的电压与系统电压的确高低，自动发出降压或多或升压脉冲，作用于发电机励磁调节器，使发电机电压趋近于系统电压，且当电压差小于规定数值时，解除电压差闭锁，允许发出合闸脉冲。电源部分除了将系统电压和发电机电压变成装置所需要的相应的电压外，还为逻辑回路提供直流电源。
　　
　　166.什么是同步发电机的并列运行，什么叫同期装置？P298
　　答：为了提高供电的可靠性和供电质量，合理地分配负荷，减少系统备用容量，达到经济运行的目的，发电厂的同步发电机和电力系统内各发电厂应按照一定的条件并列在一起运行，这种运行方式称为同步发电机并列运行。实现并列运行的操作称为并列操作或同期操作。进行并列操作所需要的装置称为同期装置。