電力系統(tǒng)繼電保護練習(xí)題A答案

電力系統(tǒng)繼電保護練習(xí)題A答案1、 名詞解釋1輸電線路縱聯(lián)保護：是用某種通信通道將輸電線端或各端（對于多端線路）的保護裝置縱向連接起來，將各端的電氣量（電流、功率方向等）傳送到對端，將各端的電氣量進行比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷被保護線路。理論上具有絕對的選擇性。2低頻減載：又稱自動按頻率減負載，或稱低周減載（簡稱為AFL），是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要措施之一。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的有功功率缺額時，通過切除一定的非重要負載來減輕有功缺額的程度，使系統(tǒng)的頻率保持在事故允許限額之內(nèi)，保證重要負載的可靠供電。3變電站綜合自動化：主要將變電站的二次設(shè)備（測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信號處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)結(jié)起來，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和繼電保護，并與調(diào)度通信，實現(xiàn)電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度、控制的計算機網(wǎng)絡(luò)。4重合閘：在電力系統(tǒng)中，當(dāng)斷路器跳閘之后，能夠自動地將斷路器重新合閘的裝置。5橫差動保護：在正常運行的時候，各繞組中的電動勢相等，流過相等的負荷電流。而當(dāng)任一繞組發(fā)生匝間短路時，繞組中的電動勢就不再相等，因而會出現(xiàn)因電動勢差而在各繞組間產(chǎn)生均衡電流。利用這個環(huán)流，可以實現(xiàn)對發(fā)電機定子繞組匝間短路的保護，即橫差動保護。 6低頻減載：又稱自動按頻率減負載，或稱低周減載（簡稱為AFL），是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要措施之一。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的有功功率缺額時，通過切除一定的非重要負載來減輕有功缺額的程度，使系統(tǒng)的頻率保持在事故允許限額之內(nèi)，保證重要負載的可靠供電。2、 簡答1在繼電保護中為什么經(jīng)常采用中間繼電器？答：（1）電流繼電器的觸點容量比較小，不能直接接通跳閘線圈，所以先起動中間繼電器（增加觸點容量），然后再由中間繼電器的觸點(容量大)去跳閘；（2）當(dāng)線路上裝有管型避雷器時，利用中間繼電器來增大保護裝置的固有動作時間，以防止管型避雷器放電時引起速斷保護的誤動作。2網(wǎng)絡(luò)型微機保護裝置的優(yōu)點有哪些？答：（1）模塊之間的連接簡單、方便。（2）可靠性高、抗干擾能力強（3）擴展性好（4）升級方便（5）便于實現(xiàn)出口邏輯的靈活配置（6）降低對微型機或微控制器并行口的數(shù)量的要求3母線保護按原理分有哪些類型？答：（1）用相鄰回路保護實現(xiàn)的母線保護（2）差動原理：完全差動和不完全差動（3）母聯(lián)電流相位比較原理（4）電流相位比較式母線保護原理4電流保護三段式都分別是什么？它們是如何組成電流保護的主保護和后備保護？ 答：第段為無時限電流速斷保護或無時限電流閉鎖電壓速斷保護，第段為帶時限電流速斷保護或帶時限電流閉鎖電壓速斷保護，第段為過電流保護或低電壓閉鎖的過電流保護；段和段保護作為本線路相間短路的主保護；段作為本線路相間故障的近后備保護及相鄰線路的遠后備保護5微機繼電保護的普遍特點有哪些？答：（1）維護調(diào)試方便，具有自動檢測功能（2）可靠性高，具有極強的綜合分析和判斷能力，可實現(xiàn)常規(guī)模擬保護很難做到的自動糾錯，即自（3）動識別和排除干擾，防止由于干擾而造成的誤動作，并具有自診斷能力。（4）保護裝置自身經(jīng)濟性（5）可擴展性強，易于獲得附加功能（6）保護裝置本身的靈活性大，可靈活地適應(yīng)于電力系統(tǒng)運行方式的變化（7）性能得到很好的改善，具有較高的運算和大容量的存儲能力6.簡述電力系統(tǒng)繼電保護的未來發(fā)展方向。答：（1）計算機化；（2）網(wǎng)絡(luò)化；（3）保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化；（4）智能化。7.如何理解繼電保護裝置的選擇性？如何保證選擇性？（1）選擇性：指保護裝置動作時，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全動作。選擇性主要有兩層意思：第一：只應(yīng)由裝在故障元件上的保護裝置動作切除故障； 第二：要力爭相鄰元件的保護裝置對它起后備保護的作用.（2）選擇性的保證：除利用一定的延時使本線路的后備保護與主保護正確配合外,還必須注意相鄰元件后備保護之間的正確配合.其一：上級元件后備保護的靈敏度要低于下級元件后備保護的靈敏度;其二：上級元件后備保護的動作時間要大于下級元件后備保護的動作時間， 尤其在短路電流水平較低，保護位于動作邊緣情況下，此兩條件缺一不可.三、畫圖說明題1請畫出一次式繼電器、二次式繼電器的原理圖，并加以簡單說明。 （1）一次式繼電器：線圈直接接入一次回路的繼電器 （2）二次式繼電器：線圈通過電流互感器TA而接于它的二次側(cè)。它與一次回路沒有直接的聯(lián)系，運行檢修方便，也沒有高壓的危險，靈敏度高、體積小，還可以劃成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)型式由繼電器制造廠大規(guī)模生產(chǎn)。2從功能角度出發(fā)，畫出典型的微機繼電保護裝置硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并輔以簡要解釋。微機繼電保護裝置硬件主要包括數(shù)據(jù)采集部分（包括電流、電壓等模擬量輸入變換、低通濾波回路、模數(shù)轉(zhuǎn)換等），數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷及保護算法的數(shù)字核心部分（包括CPU、存儲器、實時時鐘、WATCHDOG等），開關(guān)量輸入/輸出通道以及人機接口（鍵盤、液晶顯示器）。3請畫出繼電保護裝置、選相元件與重合閘回路的配合關(guān)系圖。4請畫出斷路器失靈保護說明圖，并說明其工作過程。線路L1上發(fā)生短路，斷路器QF1拒動，此時斷路器失靈保護動作，以較短的時限跳開QF2、QF5和QF3，將故障切除。雖然可由L2和L3的遠后備保護來動作跳開QF6、QF7，將故障切除，但延長了故障切除時間，擴大了停電范圍甚至有可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定。5請畫出典型母線差動保護動作程序流程圖。母線差動保護的程序部分由在線保護程序和離線輔助功能程序兩部分組成6請畫出變電站多分段母線的三主變?nèi)侄蝹溆秒娫醋酝斗绞秸f明圖，并說明備用電源自投動作.三主變?nèi)侄畏绞綖槿_主變,低壓采用母線三分段,兩個低壓分段開關(guān)QF4、QF5正常運行時一般斷開,如圖所示。設(shè)該接線正常運行方式為QF1、QF2、QF3合,QF4、QF5斷開,每臺變壓器一段母線負載。備用電源自投動作如下：（1）母線I失壓、母線有壓時,備自投啟動跳QF1,合QF4;（2）母線失壓、母線有壓時,備自投啟動跳QF3,合QF5;（3）母線失壓、母線或有壓時,備自投啟動跳QF2,合QF4或QF5(任選一種方式)。7.畫圖說明直接作用式繼電器、間接作用式繼電器的工作原理、優(yōu)缺點。（1）直接作用式繼電器：動作后直接作用于斷路器的跳閘機構(gòu)缺點：需要消耗很大的功率，體積笨重不夠靈活 （2）間接作用式繼電器：動作后利用觸點閉合一個輔助操作回路（接通斷路器的跳閘線圈Y），然后由操作機構(gòu)使斷路器跳閘優(yōu)點：精確性較高、功率消耗小應(yīng)用：二次式間接作用的繼電器應(yīng)用最廣泛8.畫圖說明單側(cè)電源供電的負荷電流曲線正常運行時，各條線路中流過所供負荷電流，越靠近電源側(cè)的線路，流過的電流越大。負荷電流的大小，取決于用戶負荷接入的多少，當(dāng)用戶的負荷同時全都接入時，形成最大負荷電流。ABCDl12IA-B fmaxIB-C fmaxIC-D fmax1I9.畫出電流速斷保護的單相接線原理圖，說明工作原理及采用中間繼電器的理由。1.電流繼電器接于電流互感器TA的二次側(cè),它動作后起動中間繼電器,其觸點閉合后,經(jīng)串聯(lián)繼電器而接通斷路器的跳閘線圈Y,使斷路器跳閘.2.接線采用中間繼電器的原因:（1）電流繼電器的觸點容量比較小,不能直接接通跳閘線圈Y,所以先起動中間繼電器,然后再由中間繼電器的觸點(容量大)去跳閘;（2）當(dāng)線路上裝有管型避雷器時,利用中間繼電器來增大保護裝置的固有動作時間,以防止管型避雷器放電時引起速斷保護的誤動作.四、讀圖題1下圖為限時電流速斷保護的單相原理接線圖，請指出1、2、3分別是什么繼電器，并敘述此接線圖的工作原理。 1-電流繼電器、2-時間繼電器、3-信號繼電器。當(dāng)電流互感器中通過的電流大于電流繼電器整定的電流值時，電流繼電器動作，并引出時間繼電器工作，經(jīng)時間繼電器設(shè)定的延時后，時間繼電器動作，信號繼電器動作發(fā)出跳閘信號，并給斷路器以跳閘信號，跳閘器跳閘切除故障。2下圖為距離保護的時限特性及其與電流速斷三段式關(guān)系的示意圖，請簡述之。距離保護的動作時間與保護安裝地點至短路點之間距離的關(guān)系t=f(l)，稱為距離保護的時限特性。為滿足速動性，選擇性和靈敏性的要求，應(yīng)用具有三段動作范圍的階梯型時限特性，并分別稱為距離保護的I、II、III段。距離保護的第I段是瞬時動作的，t1是保護本身的固有動作時間。Z act 2ZAB保護2的整定值：Z act 2=(0.80.85) ZAB保護1的整定值：Z act 1=(0.80.85) ZBC距離II段整定值的選擇與限時電流速斷的相似，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離 I 段的保護范圍，同時帶有高出一個t的時限，以保證選擇性。當(dāng)保護1第一I段末端短路時，保護2的測量電阻為： Z2=ZAB+Z act 1 可靠系數(shù) K，則保護2的起動電阻為Z act 2=k(ZAB+Z act 1)=0.8ZAB +(0.80.85) ZBC3下圖是母線保護的一種原理圖，請說明它是什么保護，并解釋在正常和外部故障時的電流情況。上圖為母線完全差動保護，它是將母線上所有的各連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動回路,電流互感器的特性與變比均應(yīng)相同,且滿足I=0，即流入差動繼電器的電流為0。在正常和外部故障時，流入母線與流出母線的一次電流之和為零。 4下圖為發(fā)電機的一個繞組內(nèi)部匝間短路的橫差動保護，請解釋原理。在某一個繞組內(nèi)部發(fā)生匝間短路,此時由于故障支路和非故障支路的電動勢不相等，因此有一個環(huán)流Id產(chǎn)生，這時在差動回路中將流有電流Id。當(dāng)此電流大于繼電器的起動電流時，保護即可動作于跳閘.短路匝數(shù)越多時，則環(huán)流越大；當(dāng)a較小時，保護就不能動作，故保護有死區(qū)。5下圖是微機保護裝置的開關(guān)量輸入原理圖，即從裝置外部經(jīng)過端子排引入裝置的觸點。請