電力系統(tǒng)繼電保護參考資料

電力系統(tǒng)繼電保護參考資料一、單項選擇題（本大題共0分，共60小題，每小題0分）過電流保護在被保護線路輸送最大負荷時,其動作行為是（A.不應(yīng)動作于跳閘）。發(fā)電機橫差保護的作用是（A.保護定子繞組匝間短路）。高壓輸電線路的故障，絕大部分是（A.單相接地短路）。限時電流速斷保護與相鄰線路電流速斷保護在定值上和時限上均要配合，若（A.靈敏性）不滿足要求，則要與相鄰線路限時電流速斷保護配合。在運行的電流互感器二次回路上工作時，（A.嚴禁開路）。為了限制故障的擴大，減輕設(shè)備的損壞，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求繼電保護裝置具有A.快速性）。對于高頻保護，要求保護區(qū)內(nèi)故障時保護動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的信號是（C.閉鎖信號）。在大接地電流系統(tǒng)中，故障電流中含有零序分量的故障類型是（C?兩相短路接地）。正方向出口相間短路，存在動作“死區(qū)”的阻抗繼電器是（B.方向阻抗繼電器）。對于單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)的相間短路保護，其中第二段為（D.限時電流速斷保護）。影響輸電線路縱差保護性能的主要問題是（C.不平衡電流）。中性點經(jīng)裝設(shè)消弧線圈后，若接地故障時的線圈電流大于線路對地電容電流，此時補償方式為（B.過補償方式）。高頻阻波器所起的作用是（C.阻止高頻電流向相鄰線路）。諧波制動的變壓器縱差保護中設(shè)置差動速斷元件的主要原因是（B.為了防止在區(qū)內(nèi)故障較高的短路水平時由于電流互感器的飽和產(chǎn)生高次諧波量增加.導(dǎo)致差動元件拒動）。變壓器勵磁涌流可達變壓器額定電流的（A.6?8倍）。線路繼電保護裝置在該線路發(fā)生故障時，能迅速將故障部分切除并（B.發(fā)出信號）。距離保護裝置的動作阻抗是指能使阻抗繼器動作的（B.最大測量阻抗）。電流速斷保護（C.有時能保護線路全長）。能夠瞬時切除線路任一點故障的主保護是（C.縱聯(lián)保護）。過電流方向保護是在過電流保護的基礎(chǔ)上，加裝一個（C.方向元件）而組成的裝置。作為高靈敏度的線路接地保護，零序電流靈敏I段保護在非全相運行時需（D.退出運行）。如果不考慮負荷電流和線路電阻，在大電流接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時，下列說法正確的是（A?零序電流超前零序電壓90。）。高頻保護基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號；以（C.輸電線路）為載波傳送通道實現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，正確地跳開離故障點最近的斷路器，是繼電保護的（B.選擇性）的體現(xiàn)。在距離保護的1、11段整定計算中乘以一個小于1的可靠系數(shù)，目的是為了保證保護動作的（A?選擇性）。電流保護I段的靈敏系數(shù)通常用保護范圍來衡量，其保護范圍越長表明保護越（C.靈敏）。在大接地電流系統(tǒng)中，線路始端發(fā)生兩相金屬性短路接地時，零序方向過流保護中的方向元件將（A.因感受零序電壓最大而靈敏動作）。在大接地電流系統(tǒng)中，線路發(fā)生接地故障時，保護安裝處的零序電壓（B.距故障點越近就越高）。變壓器過勵磁保護是按磁密度正比于（B?電壓U與頻率f的比值）原理實現(xiàn)的。同期是指母線電壓和線路電壓的（C.相量相同）。在校驗距離III段保護遠后備靈敏系數(shù)時，分支系數(shù)取最大值是為了滿足保護的（C.靈敏性）。距離保護是以距離（A.測量）元件作為基礎(chǔ)構(gòu)成的保護裝置。單側(cè)供電的線路，由于過渡電阻的存在，一般情況下使阻抗繼電器的（A.測量阻抗增大，保護范圍減?。?。相差高頻保護采用比較線路兩端（A,正序電流）相位來反應(yīng)對稱短路。發(fā)電機定時限勵磁回路過負荷保護動作于（B.發(fā)信號）。下列保護中，適合用于母線保護的是（A.方向距離保護）。對于大型發(fā)電機，反應(yīng)轉(zhuǎn)子表層過熱的保護是（C.負序電流保護）。在電力系統(tǒng)中，正常最大負荷下各設(shè)備的工作電壓一般不得超過其額定電壓的C.10%）。變壓器勵磁涌流中含有大量高次諧波，其中以（A.二次諧波）為主。電力系統(tǒng)繼電保護的選擇性，除了決定于繼電保護裝置本身的性能外，還要求滿足:由電源算起，愈靠近故障點的繼電保護的故障起動值（C.相對愈靈敏，動作時間愈短）。中性點經(jīng)消孤線圈接地的小電流接地系統(tǒng)中，消孤線圈采用（A.過補償）方式。繼電器按其結(jié)構(gòu)形式分類，目前主要有（C.電磁型、感應(yīng)型、整流型和靜態(tài)型）。（B,輔助保護）是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增加的簡單保護。系統(tǒng)發(fā)生兩相短路，短路點距母線距離與母線負序電壓值的關(guān)系是（C?故障點越近，負序電壓越高）。發(fā)電機機端發(fā)生三相短路時，其輸出功率為（C.零功率）。大接地電流系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障，故障點距母線遠近與母線上零序電壓值的關(guān)系是（C.故障點越遠零序電壓越低）。47.220kV電網(wǎng)按近后備原則整定的零序方向保護，其方向繼電器的靈敏度應(yīng)滿足（A.本線路末端接地短路時，零序功率靈敏度不小于2）。我國220kV及以上系統(tǒng)的中性點均采用（A?直接接地方式）。高頻阻波器的作用是（C.防止高頻電流竄越至相鄰線路）。主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護是（C?后備保護）。距離保護的I段保護范圍通常選擇為被保護線路全長的（D.80%85%）。為滿足電力元件繼電保護的選擇性要求，愈靠近故障點的繼電保護的電流起動值（A.相對愈小，動作時間愈短）。繼電保護裝置是由（B.測量元件、邏輯元件、執(zhí)行元件）組成的。線路發(fā)生金屬性三相短路時，保護安裝處母線上的殘余電壓（B.為故障點至保護安裝處之間的線路壓降）。繼電器的最大靈敏角等于被保護線路的阻抗角，是為了使方向阻抗繼電器工作在（B.最靈敏）狀態(tài)下。電流保護進行靈敏度校驗時選擇的運行方式為系統(tǒng)（D.最小運行方式）。我國電力系統(tǒng)中性點接地方式有三種，分別是（B.直接接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式和不接接方式）。瓦斯保護是變壓器的（B.內(nèi)部故障的主保護）。時間繼電器在繼電保護裝置中的作用是（B.建立動作延時）。反方向故障時電流速斷保護定值不能保證（A?選擇性）的情況下，則電流速斷保護要誤動作，需要加裝方向元件。二、判斷題（本大題共0分，共80小題，每小題0分）對1.繼電保護裝置的輸出觸點分為常開和常閉兩種類型。錯2.電力系統(tǒng)對繼電保護有四項基本性能要求，分別是可靠性、安全性、速動性和靈敏性。對3.變壓器的輕瓦斯保護動作于信號，重瓦斯保護動作于跳閘。對4.反應(yīng)保護安裝處電壓與電流矢量比的保護稱為距離保護。對5.設(shè)置變壓器差動速斷元件的主要原因是防止區(qū)內(nèi)故障電流互感器飽和產(chǎn)生高次諧波致使差動保護拒動或延緩動作。錯6.斷路器失靈保只裝設(shè)在220kV及以上的電網(wǎng)中。錯7.相間距離保護的III段定值，按可靠躲過本線路的最大事故過負荷電流對應(yīng)的最大阻抗整定。錯8.為保證選擇性，過電流保護的動作時限應(yīng)按階梯性原則整定，越靠近電源處的保護，動作時限越短。錯9.為防御變壓器過勵磁應(yīng)裝設(shè)負序過電流保護。對10.母線差動保護起動元件的整定值，應(yīng)能避開外部故障的最大不平衡電流。對11.設(shè)置變壓器差動速斷元件的主要原因是防止區(qū)內(nèi)故障TA飽和產(chǎn)生高次諧波致使差動保護拒動或延緩動作。對12.在小接地電流系統(tǒng)中，零序電流保護動作時，除有特殊要求（如單相接地對人身和設(shè)備的安全有危險的地方）者外，一般動作于信號。錯13.能夠正確反應(yīng)單相接地故障的阻抗繼電器接線方式引入了負序電流做為補償電流。錯14.當變壓器中性點采用經(jīng)過間隙接地的運行方式時，變壓器接地保護應(yīng)采用零序電流繼電器和零序電壓繼電器串聯(lián)的方式，保護的動作時限選用0.5s。對15.發(fā)電機裝設(shè)縱聯(lián)差動保護，它是作為定子繞組及其引出線的相間短路保護。錯16.快速切除線路和母線的短路故障是提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的重要手段。錯17.變壓器的瓦斯保護范圍在差動保護范圍內(nèi)，這兩種保護均為瞬動保護，所以可用差動保護來代替瓦斯保護。對18.為檢查差動保護躲過勵磁涌流的性能，在進行5次沖擊合閘試驗時，必須投入差動保護。對19.一般情況下線路的無時限電流速斷保護整定原則：躲過被保護線路末端三相短路時保護安裝處的相電流。錯20.斷路器失靈保護屬于遠后備保護。對21.繼電保護裝置的測量部分主要功能之一是將被保護原件的某些運行參數(shù)與保護的整定值進行比較。對22.零序電流保護的最大、最小運行方式要通過計算兩種短路類型，即單相接地和兩相短路接地才能夠確定。對23.母線差動保護采用電壓閉鎖元件，是為了防止保護誤動。錯24.與電流電壓保護相比，距離保護主要優(yōu)點在于完全不受運行方式影響。對25.圓特性阻抗繼電器有三種，分別是全阻抗繼電器、方向阻抗繼電器、偏移特性阻抗繼電器，動作區(qū)位于圓內(nèi)。對26.為防止保護誤動作，變壓器差動保護在進行相量檢查之前不得投入運行。對27.可靠性是指保護不拒動和不誤動。對28.為糾正斷路器誤跳閘，采用檢無壓、檢同期重合閘方式時，線路兩側(cè)重合閘同時投檢同期，而一側(cè)投檢無壓。錯29.為了使用戶停電時間盡可能短，備用電源自動投入裝置可以不帶時限。錯30.發(fā)電機失磁后立刻與系統(tǒng)失去同步，從系統(tǒng)中吸收大量無功，機端電壓下降。錯31.三相交流量之和等于2倍零序電流分量。對32.定時限過電流保護可作為相鄰線路和元件的遠后備保護。對33.變壓器故障主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路，單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路，單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障等。對34.過流保護在系統(tǒng)運行方式變小時，保護范圍也將變小。錯35.零序電流保護II段的分支系數(shù)是正序電流之比。錯36.變壓器短路故障的后備保護，主要是作為相鄰母線及線路的后備保護。錯37.繼電器的返回系數(shù)等于輸入值除以整定值。對38.相差高頻保護是比較被保護線路兩端的短路電流的相位。錯39.繼電保護裝置應(yīng)首先滿足選擇性和靈敏性，其次是速動性和可靠性的要求。錯40.對采用單相重合閘的線路，當發(fā)生永久性單相接地故障時，保護及重合閘的動作順序是：先跳故障相，重合單相，后加速跳單相。對41.重合閘的啟動方式有保護啟動和位置不對應(yīng)啟動兩種方式。對42.發(fā)電機的比率制動式縱差保護對發(fā)電機匝間短路無保護作用。錯43.自耦變壓器的零序電流保護應(yīng)裝在變壓器中性線的電流互感器上。錯44.無時限電流速斷保護不能夠保護線路的全長。錯45.斷路器、隔離開關(guān)和連接導(dǎo)線不是被保護元件。錯46.變壓器內(nèi)部故障系指變壓器線圈內(nèi)發(fā)生故障。錯47.自動重合閘時限的選擇與電孤熄滅時間無關(guān)。錯48.完全縱差保護不能反映發(fā)電機定子繞組和變壓器繞組匝間短路。錯49.系統(tǒng)等值阻抗最小時，其中所有的保護處于最大方式。錯50.在最大運行方式下，距離保護I段的保護區(qū)大于最小運行方式下的保護區(qū)。對51.繼電保護的可靠性主要由配置結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量優(yōu)良和技術(shù)性能滿足運行要求的繼電保護裝置以及符合有關(guān)標準要求的運行維護和管理來保證。錯52.發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護動作后一般作用于全停。對53.繼電保護靈敏性指其對保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)的反應(yīng)能力。對54.考慮簡單、可靠的原則，單側(cè)電源輸電線路宜采用三相一次自動重合閘。錯55.新安裝的變壓器在第一次充電時，為防止變壓器差動相量接反造成誤動，比率差動保護應(yīng)退出，但需投入差動速斷保護和重瓦斯保護。錯56.諧波制動的變壓器差動保護中，設(shè)置差動速斷元件的主要原因是為了提高差動保護的動作速度。錯57.在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，如忽略分布電容，當線路非全相運行時一定會出現(xiàn)零序電流和負序電流。錯58.三相短路電流大于單相接地故障電流。錯59.大電流接地系統(tǒng)發(fā)生三相短路的短路電流一定大于發(fā)生單相接地故障的故障電流。對60.繼電保護系統(tǒng)由電壓和電流互感器、繼電保護裝置、斷路器以及相應(yīng)的二次回路接線構(gòu)成。對61.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置應(yīng)切除故障設(shè)備并且發(fā)出信號。錯62.速動性要求繼電保護在任何情況下不帶延時地瞬時切除故障。錯63.變壓器瓦斯保護的保護范圍不如差動保護大，對電氣故障的反應(yīng)也比差動保護慢。所以，差動保護可以取代瓦斯保護。錯64.縱差保護只能對發(fā)電機定子繞組和變壓器繞組的相間短路起作用，不反應(yīng)匝間短路。錯65.電流III段保護的動作時間比相鄰下一級線路II段保護的動作時間增加At0錯66.在系統(tǒng)最小方式下進行整定計算，在系統(tǒng)最大方式下進行靈敏性校驗。錯67.繼電保護的靈敏系數(shù)是固定不變的。對68.本線路限時電流速斷保護的保護范圍一般不超過相鄰下一條線路的無時限電流速斷保護的保護范圍，故只需帶0.5S延時即保證選擇性。對69.線路縱聯(lián)保護邏輯信號大致有三種：分別是閉鎖信號、允許信號和跳閘信號。對70.距離保護的I段保護范圍不系統(tǒng)運行方式的影響，一般可以保護線路全長的80%?85%。對71.中性點經(jīng)消弧線圈接地根據(jù)補償程度可分為完全補償、欠補償和過補償三種。錯72.發(fā)電機勵磁回路發(fā)生接地故障時，將會使發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁通產(chǎn)生較大的偏移，從而燒毀發(fā)電機轉(zhuǎn)子。對73.電流I段保護的動作時間比相鄰下一級線電流I段保護的動作時間增加At，At一般為0.5s。對74.電流繼電器的返回電流與動作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)。對75.三段式零序電流保護由瞬時零序電流速斷保護、限時零序電流速斷保護和零序過電流保護組成。錯76.若阻抗繼電器的整定范圍超出本線路，由于對側(cè)母線上電源的助增作用，將使得感受阻抗變小，造成超越。錯77.定時限過電流保護的動作時限是按靈敏度大小原則來選擇的。對78.零序電流方向保護是反應(yīng)線路發(fā)生接地故障時零序電流分量和零序電壓分量的多段式零序電流方向保護裝置。錯79.在雙側(cè)電源線路上發(fā)生接地短路故障，考慮負荷電流情況下，線路接地距離保護由于故障短路點的接地過渡電阻的影響使其測量阻抗增大。錯80.在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，相間電壓中會出現(xiàn)零序電壓分量。三、計算題（本大題共0分，共5小題，每小題0分）Y/d-11接線的變壓器容量為31.5MVA，變比為110kV/11kV。擬采用縱聯(lián)差動保護，并通過電流互感器接線來進行兩側(cè)電流相位和幅值修正，要求電流互感器二次側(cè)線電流為5A，求兩側(cè)電流互感器的計算變比。解：at5mto1舊_舊HllhdW珈i.」而-S=-Fr'戲土.ElW…互…奢素：I偵KMuiTH胃iir｛且蹙Ft方土蛔虹ilkVH*,%宜*黑村章霍比為如下圖所示35kV電網(wǎng)，圖中阻抗是按37kV歸算的有名值，AB線最大負荷9MW，cos巾=0.9,自啟動系數(shù)Kss=1.3。各段保護可靠系數(shù)均取1.2（與變壓器保護配合時取1.3），電流繼電器返回系數(shù)為0.9,變壓器負荷各自保護的動作時間為1s。計算AB線三段電流保護的整定值，并校驗靈敏系數(shù)。解:的輪切牌甲此手/*M13K-S50OJ號上E5=0-3。*WH巾*!大會由整丘立/二日-fiOQJ-12]松瞠戲監(jiān)mJ■AJS找壽憤思路片晟-I?招路&i^i土點=拍3.J+29.4+10-員酸賓卻=*=■/?吉仁…$no￡JIE*T]-ft*J?-63s.ISECfik」成昏,匚_,?if_口一打-出可耳申散亢古、安立菱「二-&.7j.LID副.ti■■汕UK用版電吭化_--.蘭竺UM.F95ft!底降*訊W電壓字神勺■.311」J-W?.T?5.tE(t1-i.j.怦峪.r村xM)SLJflO+U汁宣氐0!非XlESSlH#小花晴電旋，一:七’-主!1更-丘盲希SLJflO+U4耕=—H成.±45-.3KLUJW變壓攜TL由ftfflflWFWfM-f，-L-2AI-】面.■”1哀玉翌nBlGP1*站斗怕Ti■細r-,-L■.'iir-J.faitw^市彩友％?＜整主音r：|-h.a.?X.^-I373J.r—-fl-if.I住員吵STfr聘，”做衣于L#fahI^-rnAI-D.Ti.ITK35ll［匡*K，fiC.-ia-i-、一■如IjCi匚，?」*『恥成k尚忌臺的J.2.^J6*Jtl*L.953.在圖2所示網(wǎng)絡(luò)中，已知線路的正序阻抗為x=0.4Q/km,E=10.5kV,Xsmax=0.3Q,Xsmin=0.2Q,ILmax=150A,kIkel=1.25,kllkel=1.1，klllkel=1.2，kSS=1.8,kre=0.85,tlllset3=0.5S,試對保護1進行三段式電流保護整定。解：短)電流計算孔二"％-0.412kin-10切v4Q8C='，農(nóng)-0.4Qkin15Avm=6QB處最大三相短路電流為電『薦b醇°"』雙_8E,_林5忐1J2U40.3+4C處呆大三相短絡(luò)電流為尸"mm=—=心道=0.594*4土心+&+土妃+4+6C處最小苒相祖蹌電流為號頑Sr*黑￡=°.脫婦(.2)保護1的I段IL="5-1.443=1.8^最小侏護范建Amin0.40.3=7.65婦〃1.804最小保護范圍百分比為r76、w--￡±i.]<)0。。=_mo。。-一6.5。oCO%<，臺格必1。1）保護1的II段耍寫保護2的I段配街.完整定保護。的I毆'=K?IJ=L弟0.594=0.743fc4MI呆護1的II段整定值為口，/L3=l-iO.J3=0.8」8鬲3i=f'w十A，=U十03=0.5挎3）靈敏度校瞪丑11-）1合格⑴呆護】的I口段liH-AKI50二9.3明鬲0+S<liH-AKI50二9.3明鬲0+S<靈敏廢校驗理席備*/<S\B

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「_上就■■1jsrt5^=13412,吾輅O.3S1"1】=「,黑+2^=壯5十°.5+住3=13S如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，計算1處距離保護I段和II段的動作阻抗、動作時限和靈敏系數(shù)（或保護范圍）。要求：Klrel=KlIrel=0.8；計算分支系數(shù)時，短路點設(shè)為I段保護范圍的末端。的末端。解:litre*[&電==很樣止rr-'N評卞ts腳師?i.[nt.2'(f.=O.UxWnflJ=J5.?i■^O.Lx7^04=：：KLh1tfe>9EL次ifiA1*官物之做史_-嚀務(wù)以-fl.n..目J為用IK]里IE#fJTIft-ft^_=-—-；'■—-=-0.ft3._mm定噸由r&?二-i>.莒#俏。-a.4十ix&如±i4i-址.金上.-&?o.了，-血』np^H^tw^trJe^.=21)9(].玖C=(I5-S-系統(tǒng)如圖所示。線路上分別配置有相間電流保護為相間故障保護，零序電流保護為接地故障保護。簡述：（1）保護1、2、4出口分別發(fā)生瞬時性故障K（2）、K（1）時，各保護動作過程及動作時間；（2）AB線路瞬時故障時，檢無壓和檢同期重合動作過程。A答：（1）AB線路故障時，保護1相間電流I段0s跳閘，保護2相間電流II段0.5s跳閘；BC線路故障時，保護3零序電流I段0s跳閘；CD線路故障時，保護4相間電流保護不跳閘。A（2）AB線路瞬時故障時，檢無壓側(cè)和檢同期重合動作過程：兩側(cè)保護跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)A側(cè)首先合閘，使線路充電；同步檢定側(cè)B側(cè)檢查同步條件合格后允許同步合閘。6、如圖所示，在110kV輸電線路中，線路AB的負荷電流為175A，系統(tǒng)阻抗為：X=4SQ，單位線路長度的阻抗為：x=0.4Q/km,ki1.25,kn=1.15,km=1.2；k=1.5；kel=kelkelSSk=0.85。計算：保護1的電流速斷保護、限時電流速斷保護、過電流保護動作值與動作時間。E-115印1）短路電流計算■’朋=v。庖-°?4°km4^Inn-18Q.Vffc=xLbq=0.4□kin50km=12QB處最大三相短路電流為J=Q=3岫

+4+18Bib最小兩相短路電流為=史箜一==史箜一=生心I=2.614U2A\+A*?no24+18C處彖大三相短菇電流為[6g=&=空吏=1.95而Km葛r+*e十上配4+18+12C處景小兩相短路電流為2a>a^^abc=TT7T8^=1-69^O）保護1的I段皿=嘰乂產(chǎn)云^=1.2&3.018=3.74晶\1」5/最小保護范圍百分比為=上區(qū)心冬」3.773=28.10hwm=^8-100?b=100%=62,44。。？）％.合格嬪45妒°s。（2-保護1的II既1）保護！的II段妾與保護2的I段咽合.先整定保護2的【段「心二禮成戶成心二IHf9S3二2*，n=“，2）果護1的1【段整定宣為尸如二時聞1"=】N2Ml=2^kl/心二"做』十白，二°十"5二住5S?）靈鴕度校雌“5令4翠29工》不合格保護1的口段改蟲和保護2的II段配臺，由于題干缺.少參ii-旬以不進行下一步計算T⑶保護1的III段―%=戶疝J=…；x175=0371M“y0.85靈敏度校驗近后備七=堯4浩=您>"'合格逸后備2=%^=蚩="6>"，合格動作時間整定值=nwx{*'s}+Ar=2.5+0?5+0.5+aS=4S7、如圖所示網(wǎng)絡(luò)，已知：人十1?？.孩*5.U=L3,線路AB正常時流過的最并校驗靈敏系數(shù)。最小運行方式下,線路AB正常時流過的最并校驗靈敏系數(shù)。最小運行方式下K2、K3點的三相短路電流分別為1100A、490A大負荷電流I=174A。試計算保護1定時限保護的動作電流:mg.i一Lui棗=!2i3xl.74=31934A,

0.85mg.i一Lui棗靈敏度校境…作為本線路的后備保護此■=0.8661100A=952+63A..min上二^1^=2,983〉1.5,滿足要可乙319.34作為相鄰卜'?線路的后備保護時,R=0.866490A土42434A.作為相鄰卜'?線路的后備保護時,==L329>L2,滿足婆求.也319.34四、問答題(本大題共0分，共55小題，每小題0分)1.對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求是什么？繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求；他們之間緊密相連，既矛盾有統(tǒng)一。(1)可靠性是指保護該動體時應(yīng)可靠動作。選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，當故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現(xiàn)。(4)速動性是指保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。簡述電力系統(tǒng)的不正常運行狀態(tài)。答案：不正常狀態(tài)是指電力系統(tǒng)運行參數(shù)嚴重偏離額定值，通常有過負荷、過電壓、頻率降低、系統(tǒng)振蕩等。簡述電力系統(tǒng)的故障類型。答案：電力系統(tǒng)的故障是指短路和非全相運行。短路是最常見的故障，有單相接地、兩相短路接地、兩相短路和三相短路4種類型。非全相運行包括一相斷線和兩相斷線。簡述短路的危害。答案：一、故障處的短路電流引燃電弧，燒壞故障設(shè)備；二、設(shè)備承受大電流，發(fā)熱和電動力使導(dǎo)體、絕緣遭受破壞，加速其老化；三、使故障區(qū)域的電壓大幅度下降，影響正常供電；四、破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。變壓器的差動保護和瓦斯保護有哪些區(qū)別？答案：①工作原理不同。差動保護是按比較變壓器兩側(cè)電流的相量差的原理工作，瓦斯保護是根據(jù)油箱內(nèi)部故障時產(chǎn)生氣體的原理工作；保護范圍不同。前者的保護范圍為變壓器各側(cè)差動電流互感器之間的電氣一次部分，后者為變壓器油箱內(nèi)部；應(yīng)用場合不同。前者可用于發(fā)電機、變壓器、母線和線路上，后者只用于變壓器；作用不同。后者能靈敏反應(yīng)油箱內(nèi)部故障和油面降低，但不能反應(yīng)外部故障。前者能反應(yīng)油箱內(nèi)外部故障，但不能反應(yīng)油面降低，且對油箱內(nèi)部輕微故障反應(yīng)不夠靈敏，甚至不能反應(yīng)。因此，兩者不能互相代替，需共同構(gòu)成變壓器的主保護。如何計算限時電流速斷保護的靈敏系數(shù)？答案:在最小方式下計算保護安裝處的故障相電流，再除以限時電流速斷保護的整定值。在高頻保護中，高頻信號的作用分哪幾種？試述各種信號的作用？答案：分跳閘信號、允許信號和閉鎖信號三種。跳閘信號：保護收到這種信號即動作跳閘，是保護動作跳閘的充分條件。允許信號：保護收到這種信號可以動作跳閘，是保護動作的必要條件。閉鎖信號：保護收到這種信號即禁止動作跳閘，無閉鎖信號是保護動作必要條件。為什么差動保護不能代替瓦斯保護？答案：瓦斯保護能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的任何故障，如鐵芯過熱燒傷、油面降低等，但差動保護對此無反應(yīng)。又如變壓器繞組發(fā)生少數(shù)線匝的匝間短路，雖然短路匝內(nèi)短路電流很大會造成局部繞組嚴重過熱產(chǎn)生強烈的油流向油枕方向沖擊，但表現(xiàn)在相電流上其量值卻不大，因此差動保護沒有反應(yīng)，但瓦斯保護對此卻能靈敏地加以反應(yīng)，這就是差動保護不能代替瓦斯保護的原因。簡述提高可靠性的措施。答案：提高可靠性的措施有：盡可能選用最簡單的保護方式，采用由可靠元件和簡單回路構(gòu)成的性能良好的裝置，并應(yīng)具有必要的檢測、閉鎖和雙重化等措施。保護裝置應(yīng)便于整定、調(diào)試和運行維護。簡述三相重合閘的動作方式。答案：在發(fā)生單相故障或相間故障時，繼電保護同時跳開三相斷路器，然后自動重合閘重新合上三相斷路器。如果重合于暫時性故障，則重合成功；如果重合于永久性故障，繼電保護再次同時跳開三相斷路器。簡述電流速斷保護的優(yōu)缺點。答案：優(yōu)點：簡單可靠，動作迅速；缺點：不能保護本線路全長，保護范圍直接受系統(tǒng)運行方式和線路長度的影響。簡述后加速的概念。答案：當線路發(fā)生故障時，繼電保護首先有選擇性的動作于跳閘，在同一安裝處的自動重合閘重新合上跳開的斷路器，如重合成功，則恢復(fù)正常供電，如重合不成功，則繼電保護的動作延時取消，瞬時動作于跳閘。后備保護的作用是什么？何謂近后備保護和遠后備保護？答案：作用：主保護拒動時后備動作切除故障近后備：當本元件的主保護拒動時，由本元件的另一套保護作為后備。與主保安裝在同一地點，只能對主保拒動作后備，斷路器拒動不行。遠后備：安裝在被保護的上一級，拒動都能做后備。簡述自動重合閘的動作時間。答案：自動重合閘的動作時間包括：繼電器和斷路器跳開觸頭的時間，故障點絕緣恢復(fù)時間，斷路器準備好再次跳閘的時間，一般采用0.5~1.5s。簡述自動重合閘的作用。答案：在輸電線路發(fā)生暫時性故障時能夠迅速恢復(fù)供電，從而提高系統(tǒng)供電可靠性；可以提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；能夠糾正由斷路器或繼電保護造成的誤跳閘。簡述繼電保護和繼電保護裝置的概念。答案：繼電保護裝置是指為被保護元件配置的，反應(yīng)其故障或不正常運行狀態(tài)并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。一般地，繼電保護泛指繼電保護技術(shù)或由繼電保護裝置組成的繼電保護系統(tǒng)。電力系統(tǒng)短路可能產(chǎn)生什么后果？答案：①通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞②短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力出現(xiàn)，引起其損壞或縮短壽命③電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量④破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。為什么說瓦斯保護是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障的一種有效保護方式？答案：因為瓦斯保護能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低。特別是在變壓器繞組發(fā)生匝間短路且短路匝數(shù)很少時，反應(yīng)在外部的短路電流卻很小，甚至縱差保護可能不動作，而瓦斯保護卻能靈敏動作，所以瓦斯保護是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障的一種有效保護方式。如何克服勵磁涌流對變壓器縱差動保護的影響？答案：①接入速飽和變流器；②采用二次諧波制動的縱差保護；③靈敏性采用差動電流速斷保護；④采用鑒別波形間斷角原理的縱差保護。變壓器的瓦斯保護和縱差動保護能否互相代替？為什么？答案：不能。因為瓦斯保護只能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障，不能反應(yīng)油箱外部的故障。縱差保護雖然能反應(yīng)油箱內(nèi)部和外部的故障，但對油箱內(nèi)部的輕微故障有可能不動作，而重瓦斯保護卻能靈敏動作。因此，二者不能互相代替。什么是瓦斯保護？有何作用？答案：利用變壓器郵箱內(nèi)部故障時產(chǎn)生氣體來實現(xiàn)的保護，稱為瓦斯保護，它的作用是反應(yīng)郵箱內(nèi)部故障及油面降低。其中輕瓦斯保護作用于信號，重瓦斯保護作用于跳閘。簡述斷路器失靈保護的功能。答案：所謂斷路器失靈保護，是指當故障線路的繼電保護動作發(fā)出跳閘脈沖，但其斷路器拒絕跳閘時，能夠以較短的時限切除與其接在同一條母線上的其他斷路器，以實現(xiàn)快速后備同時又使停電范圍限制為最小的一種后備保護。發(fā)電機差動保護為什么不能夠保護定子繞組匝間短路？答案：發(fā)電機匝間短路只會在繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，此時發(fā)電機中性點側(cè)和機端引出線側(cè)的電流相同，各側(cè)電流互感器也是相同的，二次回路中不會產(chǎn)生差動電流，差動保護不會動作。什么叫定時限過電流保護？什么叫反時限過電流保護？答案:為了實現(xiàn)過電流保護的動作選擇性，各保護的動作時間一般按階梯原則進行整定。即相鄰保護的動作時間，自負荷向電源方向逐級增大，且每套保護的動作時間是恒定不變的，與短路電流的大小無關(guān)。具有這種動作時限特性的過電流保護稱為定時限過電流保護。反時限過電流保護是指動作時間隨短路電流的增大而自動減小的保護。使用在輸電線路上的反時限過電流保護，能更快的切除被保護線路首端的故障。簡述發(fā)電機失磁保護主要判據(jù)。答案：發(fā)電機輸出無功功率方向改變；測量阻抗由第一象限進入第四象限；測量阻抗在之間變化；發(fā)電機電動勢不斷減小，而定子電流在短暫下降后持續(xù)上升。簡述綜合重合閘的動作方式。答案：綜合重合閘是將三相重合閘和單相重合閘結(jié)合，當發(fā)生相間故障時，采用三相重合閘方式工作，當發(fā)生單相故障時，采用單相重合閘方式工作。簡述高頻保護原理。答案：利用輸電線路構(gòu)成高頻信道，依靠其中的高頻信號傳輸線路兩側(cè)信息，判斷故障的位置處于保護區(qū)內(nèi)還是保護區(qū)外。簡述高頻閉鎖式方向保護的基本原理？答案：保護區(qū)外故障時，近故障側(cè)（即功率方向為反方向側(cè)）的保護裝置發(fā)出高頻信號，兩側(cè)保護裝置收到高頻信號不動作；保護區(qū)內(nèi)故障時，兩側(cè)功率方向都為正方向，兩側(cè)保護裝置都不發(fā)高頻信號，兩側(cè)保護裝置收不到高頻信號而動作跳閘。簡述同步電動機失步保護的原理。答案：利用同步電動機失步時轉(zhuǎn)子勵磁回路中的交流分量；利用同步電動機失步時定子電流增大；利用同步電動機失步時定子電壓和電流之間的相角的變化。正方向和反方向故障的定義。答案：發(fā)生故障時，保護安裝處短路電流從母線流向線路，其方向為正；保護安裝處短路電流從線路流向母線，其方向為負。中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時有哪些特征？答案：①可靠性在發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓；②在非故障的元件上有零序電流，其數(shù)值等于本身的對地電容電流，電容性無功功率的實際方向為由母線流向線路；③在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之總和，數(shù)值一般較大，電容性無功功率的實際方向為由線路流向母線發(fā)電機為什么要裝設(shè)定子繞組單相接地保護？答案：發(fā)電機定子繞組與鐵芯之間的絕緣破壞，就形成了定子單相接故障。發(fā)生這種故障后，接地電容電流均流經(jīng)故障點。當接地電流較大能在故障點引起電弧時，將使定子繞組的絕緣材料和定子鐵芯燒壞，也容易發(fā)展成危害更大的定子繞組相間或匝間短路。因此，應(yīng)裝設(shè)發(fā)電機定子繞組單相接地保護。簡述系統(tǒng)振蕩概念。答案：當系統(tǒng)遭受擾動（短路、故障切除、電源投入或切除等）時，隨時間變化，系統(tǒng)系統(tǒng)各處電壓、電流幅值和相位均隨時間連續(xù)變化，這種現(xiàn)象稱為振蕩。繼電保護裝置的基本任務(wù)是什么？答案：①當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能自動、快速、有選擇的將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除。②當發(fā)生不正常工作狀態(tài)時，發(fā)信號或跳閘。③還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。簡述選擇性的內(nèi)容。答案：選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，當故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。其目的是盡量縮小停電范圍。簡述靈敏性的內(nèi)容。答案：靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)滿足靈敏性要求的保護裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，不論短路點的位置，短路類型，是否存在過渡電阻都能正確反應(yīng)。簡述零序電流保護III段的整定原則。答案：按躲過相鄰線路出口處三相短路時保護安裝處的最大不平衡電流整定，并與相鄰下一級線路的零序III段進行靈敏度配合，動作時間按階梯特性設(shè)置。簡述測量阻抗、啟動阻抗和整定阻抗。答案：測量阻抗是阻抗繼電器輸入電壓和輸入電流之比。啟動阻抗是剛好使阻抗繼電器動作的輸入阻抗或測量阻抗。整定阻抗是為阻抗繼電器設(shè)置的構(gòu)成其動作特性或動作判據(jù)的阻抗值。簡述電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別。答案：電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩和短路的主要區(qū)別如下：1、振蕩中，電流、電壓幅值均周期性變化；短路衰減結(jié)束后，電流、電壓幅值不變。振蕩中，電流、電壓幅值變化速度較慢；而短路后短時間內(nèi)，電流、電壓幅值快速變化。2、電流、電壓的相位在振蕩時隨6變化，而短路時是不變的。3、振蕩時，三相對稱，而短路將短時或長期不對稱。4、振蕩時，測量阻抗連續(xù)變化，短路時測量阻抗僅僅會因為弧光放電而有較小變化。簡述可靠性的內(nèi)容。答案：可靠性是指保護該動作時應(yīng)動作，即不拒動，不該動作時不動作，即不誤動。簡述繼電保護的基本任務(wù)。答案：1、自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，并保證其他無故障元件迅速恢復(fù)正常運行。2、反應(yīng)元件不正常運行情況，并根據(jù)不正常運行情況的種類和元件維護條件，發(fā)出信號，由運行人員進行處理或自動地進行調(diào)整或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的元件予以切除。3、繼電保護裝置還可以和其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。簡述單相重合閘的動作方式。答案：單相重合閘是在發(fā)生單相接地短路時，繼電保護只跳開故障相，然后自動重合閘重新合上故障相。如果重合于暫時性故障，則重合成功；如果重合于永久性故障，繼電保護再動作同時跳開三相。在發(fā)生相間故障時，繼電保護同時跳開三相，而自動重合閘不進行重合。簡述變壓器比率制動特性差動保護的優(yōu)點。答案：當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障或經(jīng)過高阻抗短路時，保護有足夠的靈敏度而不會拒動。在正常和區(qū)外故障時，保護有足夠的制動