继电保护参考答案.doc

1.1常见的不正常工作状态。 过负荷，过电压，频率过高，频率过低，系统震荡，电压过低1.2继电保护装置的概念。指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 1.3电力系统继电保护的基本任务。 （1）自动，迅速，有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保障其他无故障部分迅速恢复正常运行。 （2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此时一般不要求迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。1.4动作于跳闸的继电保护的四个基本技术要求的含义。（1）可靠性 可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护性能的最根本要求。安全性是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作。信赖性是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。(2)选择性 选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。其包含两种意思：其一是只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障；其二是要力争相邻元件的保护装置对它起后备保护作用。(3)速动性 是指尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流，低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。（4）灵敏性 指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量。2.1三段式电流保护的整定原则。 速断是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定；限时速断是按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定；过电流保护是按照躲开本元件最大负荷电流来整定。2.2电流保护的接线方式。 电流保护的接线方式是指保护中的电流继电器与电流互感器之间的接线方式。对相间短路的电流保护，根据电流互感器的安装条件，目前广泛使用的是三相星形接线和两相星形接线两种接线方式。2.3功率方向继电器的功率形式动作方程。 2.4相间短路功率方向判别元件的接线方式、内角要求。 接线方式是90度接线方式 内角要求2.5双侧电源网络中电流保护取消方向元件的情况是什么？ 在电流速断保护中能用电流整定值保证选择性的，尽量不加方向元件；对于线路两端的保护，能在一端保护中加方向元件后满足选择性要求的，不在两端保护中加方向元件。2.6分支电路对电流保护的影响分类。 （1）助增电流的影响 （2）外涉电流的影响2.7零序功率方向元件。 零序功率方向元件接入零序电压和零序电流，反应于零序功率的方向而动作，其工作原理与实现方法与功率方向元件相同。需要注意的是，当保护范围内部故障时，按规定的电流，电压正方向看， 超前于为95-110（对应于保护安装地点背后的零序阻抗角为85-75的情况），继电器此时应正确动作，并应工作在最灵敏的条件之下。 由于越靠近故障点的零序电压越高，因此零序方向元件没有电压死区。相反的，当故障点距保护安装地点越远时，由于保护安装处的零序电压较低，零序电流较小，必须校验方向元件在这种情况下的灵敏系数。2.8中性点不接地电网的零序电压保护、零序电流保护和零序功率方向保护。 零序电压保护：在中性点非直接接地系统中，只要本级电压网络中发生单相接地故障，则在同一电压等级的所有发电厂和变电所的母线上，都将出现数值较高的零序电压。利用这一点，在发电厂和变电所的母线上，一般装设网络单相接地的监视装置，它利用接地后出现的零序电压，带延时动作于信号，表明本级电压网络中出现了单相接地。为此，可用一过电压继电器接于电压互感器二次侧接成开口三角形的绕组。 零序电流保护：利用故障线路零序电流较非故障线路为大的特点来实现有选择性地发出信号或动作于跳闸，这种保护一般使用在有条件安装零序电流互感器的线路上；当单相接地电流较大，足以克服零序电流过滤器中的不平衡电流的影响时，保护装置也可以接于三个电流互感器构成的零序回路中。 零序功率方向保护：利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点来实现有选择性的保护，动作于信号或跳闸。这种保护在中性点经消弧线圈接地且采用过补偿工作方式时，难于适用。3.1距离保护的概念。 距离保护是利用短路发生时电压，电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值则动作的保护，3.2园特性阻抗继电器的向量图、动作条件表达式。 3.3阻抗继电器防止过渡电阻影响的方法。 采用能容许较大的过渡电阻而不至于拒动的测量元件动作特性是克服过渡电阻影响的主要方法。3.4阻抗继电器精确工作电流。 Iop.min：最小动作电流Iac.min：最小精确工作电流Iac.max：最大精确工作电流Uac.min：最小精确工作电压4.1常见的纵联保护类型。 导引线纵联保护，电力线载波纵联保护，微波纵联保护，光纤纵联保护 4.2电力线载波信号种类。 （1）闭锁信号 条件：a，本端保护元件动作；b，无闭锁信号 （2）允许信号 条件：a，本端保护元件动作；b，有允许信号 （3）跳闸信号 5.1架空线路故障的运行统计特点。 a，大都是“瞬时性”的；b，也有“永久性故障”5.2自动重合闸与继电保护的配合。 为了能尽量利用重合闸所提供的条件以加速切除故障，配合时一般采用重合闸前加速保护和重合闸后加速保护两种方式。第一次是无选择瞬时的，第二次是有选择的延时（1）前加速 优点：a，能够快速地切除瞬时性故障；b，可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率；c，能保障发电厂和重要变电所的母线电压在0.6-0.7倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；d，使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单，经济。缺点：a，断路器工作条件恶劣，动作次数较多；b，重合于永久性故障上时，故障切除的时间可能较长；c，如果重合闸装置或断路器QF3拒绝合闸，则将扩大停电范围，甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上的所有用户停电。前加速保护主要用于35kv以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上，以便快速切除故障，保证母线电压。（2）后加速优点：a，第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不允许保护无选择性地动作而后以重合闸来纠正；b，保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然是有选择性的；c，和前加速相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制，一般说来是有利而无害的。缺点：a，每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比略为复杂；b，第一次切除故障可能带有延时。后加速广泛应用于35kv以上的网络及对重要负荷供电的输电线路上。6.1变压器纵差保护两侧电流互感器变比选择原则。 两相： 三相： 6.2变压器纵联差动保护的不平衡电流产生的原因。 （1）计算变比与实际变比不一致产生不平衡电流； （2）由变压器带负荷调节分接头产生不平衡电流； （3）电流互感器传变误差产生不平衡电流 （4）变压器励磁电流产生不平衡电流减小不平衡电流的主要措施：（1）计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流的补偿；（2）减少因电流互感器性能不同引起的稳态不平衡电流；（3）减少电流互感器的暂态不平衡电流。8.1装设专门的母线保护的情况。 （1）在110kv及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组母线上发生的故障，而另一组无故障的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。 （2）110kv及以上的单母线，重要发电厂的35kv母线或高压侧为110kv及以上的重要降压变电所的35kv母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。8.2断路器失灵保护概念。 在110kv及以上电压等级的发电厂和变电所中，当输电线路，变压器或母线发生短路，在保护动作于切除故障时，可能伴随故障元件的断路器拒动，也即发生了断路器的失灵故障。 所谓断路器失灵保护，是指当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲，但其断路器拒绝 跳闸时，能够以较短的时限切除与其接在同一条母线上的其他断路器，以实现快速后备同时又 使停电范围限制为最小的一种后备保护。 装设断路器失灵保护的条件：（1） 相邻元件保护的远后设备保护灵敏度不够时应装设断路器失灵保护；（2） 根据变电所的重要性和装设失灵保护作用的大小来决定装设断路器失灵保护。对断路器失灵保护的要求：（1） 失灵保护的误动和母线保护误动一样，影响范围很广，必须有较高的可靠性；（2） 失灵保护首先动作于母联断路器和分段断路器。此后相邻元件保护已能以相继动作切除故障时，失灵保护仅动作于母联断路器和分段断路器；（3） 在保证不误动的前提下，应以较短延时，有选择性地切除有关断路器；（4） 失灵保护的故障鉴别元件和跳闸闭锁元件，应对断路器所在线路或设备末端故障有足够灵敏度。如图所示，网络中各条线路上断路器上均装有三段式电流保护。已知电源最大、最小等效阻抗为、，线路阻抗、，线路BC过流保护时限为，线路AB最大负荷电流，试计算线路AB各段保护动作电流及动作时限，并校验保护的灵敏系数。（、）解： 线路AB电流速断保护（I段保护）： 线路AB定时限电流速断保护（II段保护）： II段保护灵敏性校验：，通过校验。 线路AB定时限过电流保护（III段保护）： III段保护灵敏性校验：做近后备保护时：，通过校验；做远后备保护时：，通过校验。 9