四川大學(xué)繼保討論課

1、1、討論高頻閉鎖方向保護為什么需要高、低定值的兩個啟動元件以及延時t1和t2的作用。 采用兩個靈敏度不同的啟動元件，靈敏度高的啟動發(fā)信機發(fā)閉鎖信號，靈敏度低的啟動跳閘回路，以保證在外部故障時，遠離故障點側(cè)啟動元件開放跳閘時，近故障點側(cè)啟動元件肯定能啟動發(fā)信機發(fā)閉鎖信號。t1延時的作用：閉鎖對端的保護，防止近故障端I1先返回，遠故障端S+、I2后返回引起遠故障端保護的誤動作。延時t2的作用：區(qū)外故障時，遠故障端s+、I2動作，需經(jīng)t2延時才能出口，以保證可靠收到近故障側(cè)的閉鎖信號。2、討論阻抗繼電器為什么會有動作區(qū)域，以及測量阻抗、動作阻抗和整定阻抗的區(qū)別。 采正方向保護范圍內(nèi)短路情況下測量阻抗

2、與整定阻抗同方向，并且其值小于整定阻抗。但在實際情況下，由于互感器誤差、故障點過渡電阻等因素繼電器實際測量到的測量阻抗并不能嚴格的落在與整定阻抗同向的直線上，而是落在該直線附近的一個區(qū)域中。為保證區(qū)內(nèi)故障情況下阻抗繼電器都能可靠動作，在阻抗復(fù)平面上，其動作的范圍因該是包含整定阻抗對應(yīng)線段在內(nèi)，但在整定阻抗的方向上不超過整定阻抗值的區(qū)域。如圓形區(qū)域，四邊形區(qū)域、蘋果型區(qū)域。當(dāng)測量阻抗落在該動作區(qū)域以內(nèi)時，就判斷為區(qū)內(nèi)故障。當(dāng)測量阻抗落在該動作區(qū)域以外時，就判斷為區(qū)外故障。測量阻抗ZJ：由加入繼電器的電壓UJ與電流IJ的比值確定。整定阻抗Zzd：一般取繼電器安裝點到保護范圍末端的線路阻抗，其角度一

3、般取線路的阻抗角。動作阻抗Zdz.J：它表示當(dāng)繼電器剛好動作時，加入繼電器的電壓UJ 和電流IJ的比值。3、什么是系統(tǒng)的最大、最小運行方式？討論我們在保護的整定計算時，什么時候考慮用大方式，什么時候考慮用小方式。 在繼電保護的整定計算中，一般都要考慮電力系統(tǒng)的最大與最小運行方式。最大運行方式是指系統(tǒng)投入運行的電源容量最大，系統(tǒng)的等值阻抗最小，以致發(fā)生故障時，通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。最小運行方式是指系統(tǒng)投入運行的電源容量最小，系統(tǒng)的等值阻抗最大，以致發(fā)生故障時，通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。一般在求取定值的過程中要考慮大方式，在校核靈敏度的時候要考慮小方式。 4、何為潛

4、供電流？討論它對于單相重合閘動作時間的影響并說明同期合閘條件？ 潛供電流是指單相跳后健全相電勢經(jīng)相間藕合電容向故障點提供的短路電流及健全相負荷電流經(jīng)相間互感在故障相產(chǎn)生的感應(yīng)電勢通過對地電容向故障點提供的短路電流。 由于存在潛供電流，使短路點電弧熄滅時間、介質(zhì)絕緣恢復(fù)時間增大，相應(yīng)單相重合閘延時較三相重合閘延時增大。 同期合閘條件: (1)UmUx (2)fmfx (3)arg(Um/Ux)05、討論縱聯(lián)保護和階段式保護的區(qū)別并說明縱聯(lián)比較式保護與縱聯(lián)差動保護的基本原理。 縱聯(lián)保護與階段式保護的根本差別在于，階段式保護僅檢測、反應(yīng)保護安裝處一端的電氣量，其無延時的速動段（即第段）不能保護全長，

5、只能保護線路的一部分，另一部分則需要依靠帶有一定延時的第段來保護；而縱聯(lián)保護通過通信聯(lián)系，同時反應(yīng)被保護線路兩端的電氣量，無需延時配合就能夠區(qū)分出區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，因而可以實現(xiàn)線路全長范圍內(nèi)故障的無時限切除。 縱聯(lián)比較式保護通過比較線路兩端故障功率方向或故障距離來區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，當(dāng)線路兩側(cè)的正方向元件或距離元件都動作時，判斷為區(qū)內(nèi)故障，保護立即動作跳閘；當(dāng)任意一側(cè)的正方向元件或距離元件不動作時，就判斷為區(qū)外故障，兩側(cè)的保護都不跳閘。 縱聯(lián)差動保護通過直接比較線路兩端的電流或電流相位來判斷是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障，在線路兩側(cè)均選定電流參考方向由母線指向被保護線路的情況下，區(qū)外故障時線路兩

6、側(cè)電流大小相等，相位相反，其相量和或瞬時值之和都等于零；而在區(qū)內(nèi)故障時，兩側(cè)電流相位基本一致，其相量和或瞬時值之和都等于故障點的故障電流，量值很大。所以通過檢測兩側(cè)的電流的相量和或瞬時值之和，就可以區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，區(qū)內(nèi)故障時無需任何延時，立即跳閘；區(qū)外故障，可靠閉鎖兩側(cè)保護，使之均不動作跳閘。6、討論電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別。 振蕩時系統(tǒng)各點電壓和電流值均作往復(fù)性擺動，而短路時電流、電壓值是突變的。此外，振蕩時電流、電壓值的變化速度較慢，而短路時電流、電壓值突然變化量很大。 振蕩時系統(tǒng)任何一點電流與電壓之間的相位角都隨功角的變化而改變；而短路時，電流與電壓之間的相位角是基本不變的。7、

7、討論變壓器過電流保護與線路過電流保護的整定原則區(qū)別。 線路的過電流保護為保證在正常情況下各條線路上的過電流保護絕對不動作，顯然保護裝置的啟動電流必須大于該線路上出現(xiàn)的最大負荷電流。同時還必須考慮到外部故障切除后電壓恢復(fù)，負荷自啟動電流作用下保護裝置必須能夠返回，其返回電流應(yīng)大于負荷自啟動電流，一般考慮后一種情況整定。 變壓器過電流保護：(1)對并列運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺最大容量變壓器時，在其他變壓器中出現(xiàn)的過負荷。當(dāng)各臺變壓器容量相同時，按負荷在剩余的變壓器中平均分配計算，有IL.max=(n/n-1)IN 式中，n為并列運行變壓器的可能最少臺數(shù)；IN為每臺變壓器的額定電流。(2)對降壓

8、變壓器，應(yīng)考慮電動機自啟動時的最大電流，即IL.max=KssIL.max 式中，IL.max為正常時的最大負荷電流（一般為變壓器的額定電流）；Kss為綜合負荷的自啟動系數(shù)。對于110KV的降壓變電所，低壓610KV側(cè)取低壓Kss=1.52.5，中壓35KV側(cè)取Kss=1.52。按上述原則整定時，有可能會出現(xiàn)靈敏度不足的情況，這時通常需要配置低壓啟動的過流保護或復(fù)合電壓啟動時的過電流保護。8、什么是振蕩閉鎖？討論為什么距離保護中要裝設(shè)振蕩閉鎖而電流保護中不需要？ 并聯(lián)運行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠之間出現(xiàn)功率角大范圍周期性變化的現(xiàn)象稱為電力系統(tǒng)振蕩。在系統(tǒng)振蕩時要采取必要的措施，防止保護因測量元件動作

9、而誤動作，這種用來防止系統(tǒng)中振蕩時保護誤動作的措施，稱為振蕩閉鎖。因電流保護、電壓保護和功率方向保護等一般都只應(yīng)用在電壓等級較低的中低壓配電系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的可能性很小。故一般不需要振蕩閉鎖。距離保護一般用在較高電壓等級的電力系統(tǒng)。系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的可能性較大，保護誤動造成的損失嚴重，所以必須考慮振蕩閉鎖問題。9、什么是勵磁涌流，其特點有哪些，討論防止由勵磁涌流引起保護誤動作的措施。 電壓突然增加（空載合閘、故障消失電壓恢復(fù)）的暫態(tài)過程中，磁通不能突變，產(chǎn)生暫態(tài)磁通，可能導(dǎo)致變壓器嚴重飽和，產(chǎn)生很大的勵磁電流，可達到勵磁電流的68倍，稱之為勵磁涌流。勵磁涌流完全是差動電流，可能導(dǎo)致差動保護

10、誤動。特點：（1）含有很大的非周期分量。（2）波形偏向時間軸一側(cè)，并出現(xiàn)間斷。（3）含有大量的高次諧波分量，以二次諧波為主。防誤動措施：（1）采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器。（2）采用涌流鑒別方法閉鎖差動保護。（3）采用不受涌流影響的主保護，例如作為變壓器主保護之一的瓦斯保護。10、討論在依靠電力線載波通道的線路上實現(xiàn)縱聯(lián)電流差動保護較實現(xiàn)方向比較式縱聯(lián)保護的主要困難是什么。以及前者保護的主要優(yōu)點。 線路縱聯(lián)電流差動保護既比較線路線路兩側(cè)電流的大小又比較電流的相位，要求進行相量比較，傳輸兩端的電流相量時，對傳輸設(shè)備的傳輸容量和傳輸速率都有較高要求，利用電力線載波通道很難滿足以上的技術(shù)要求，因而

11、縱聯(lián)電流差動保護原理主要應(yīng)用在發(fā)電機、變壓器、母線等集中參數(shù)元件上。電力線載波通道只能傳遞簡單的邏輯信號，因此通常利用載波通道傳遞兩端電流的相位信息，構(gòu)成縱聯(lián)電流相位差動保護。這種保護方式僅利用輸電線路的兩端電流相位在外區(qū)短路時相差180、區(qū)內(nèi)短路時相差0，就可以區(qū)分區(qū)內(nèi)區(qū)外短路，只需要兩端傳遞各自的相位信息，廣泛應(yīng)用于遠距離輸電線路的載波保護中。11、什么是自動重合閘（ARC）？討論在電力系統(tǒng)中為什么采用自動重合閘？ 自動重合閘裝置是將因故跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。 電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都瞬時性的，永久性故障一般不到10。因此，在由繼電保護動作切除短

12、路故障之后，電弧將自動熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動恢復(fù)。因此，自動將斷路器重合，不僅提高了供電的可靠性，減少了停電損失，而且提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送電容量。所以，架空線路要采用自動重合裝置。12、討論變壓器縱差保護中的不平衡電流與差動電流的區(qū)別與聯(lián)系？以及引起不平衡電流的原因。 差動電流指被保護設(shè)備內(nèi)部故障時，構(gòu)成差動保護的各電流互感器的二次電流之和（各電流互感器的參考方向均指向被保護設(shè)備時）。不平衡電流指在正常及外部故障情況下，由于測量誤差或者變壓器結(jié)構(gòu)、參數(shù)引起的流過差動回路電流。不平衡電流產(chǎn)生的原因：（1）由于實際的電流互感器的變比和計算變比不同產(chǎn)生的

13、不平衡電流。（2）由于改變變壓器調(diào)壓分接頭產(chǎn)生的不平衡電流（3）由于變壓器各側(cè)電流互感器型號不同，即各側(cè)電流互感器的勵磁特性和飽和特性不同而產(chǎn)生的不平衡電流。13、討論為什么具有制動特性的差動繼電器能夠提高保護的靈敏性。 由互感器變比不一致和互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流可知，流入差動繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時的穿越電流有關(guān)。穿越電流越大，不平衡電流也就越大。具有制動特性的差動繼電器正是利用這個特點，在差動繼電器中引入一個能夠反映變壓器穿越電流大小的制動電流，繼電器的動作電流不再是按躲過最大穿越電流整定，而是根據(jù)實際的穿越電流自動調(diào)整，故可以提高保護的靈敏性。14、討論單相接地故障零序分量的特點。（1）零序電壓：故障點的零序電壓最高，離故障點越遠，零序電壓越低，變壓器中性點