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1、电力系统继电保护习题及其解答 1.如图所示的WL1、WL2均装设了三段式电流保护。 (1)当K1和K2点发生短路时,应由哪一个保护动作, 跳开哪一个开关?请分别说明之。 (2)当K3点发生短路时,问 :如保护5 因故拒动,这时应由哪 一个保护动作,跳开哪一个开关? 如WL1的保护3正确跳开QF1, 试分析原因?该保护对WL2所起的保护作用称为什么? 2.以变压器复合电压起动的过电流保护为例,回答 下列问题。 a、复合电压包括哪几个电压? b、负序电压滤过器什么情况有电压输出? 输出的是什么电压?。 c、发生不对称短路时,写出动作过程 答:a、低电压和负序电压。 b、当发生不对称短路事故时有电压
2、输出,输 出的电压是负序电压。 c、当发生不对称短路事故时,FY有负序电压 输出,FYJ中的低电压继电器常闭触点断开 ,YJ断电,其常闭触点闭合,YZJ通电,接 通SJ,经延时后,接通断路器的跳闸回路 。 4. 计算题: 如图所示电网中线路AB及BC均装有三 段式距离保护(第段采用全阻抗继电器),试 整定计算保护1各段的动作阻抗ZDZ,并进行灵敏 度校验(若灵敏度不满足要求,不要求采取措施 )。第段灵敏度校验按近后备进行校验。设线 路AB长L=60km,线路阻抗按0.4/km计算,KKI =0.85, II 段KKII =0.8, III 段 KKIII = 1.25, Kh = 1.15,
3、Kzq = 2.5,相邻线路BC考虑分支影响后的动作阻抗 Kfz Z I DZ.3=12.6, Zfh.min=220 5.请计算变 压 器 额定运行时差动保护臂中的 不平衡电流。变压器 Y,d11 接线,容量为 20MVA, 变比为35/11。( 请将计算式子及 结果填入表格中。) = 简答题: 1、在什么情况下电流保护采用两相三继电器 式的接线方式?试画出它的原理接线图。 2、作图说明变压器纵联差动保护的基本原理 。 3 、在大接地电流系统中,采用完全星形接 线方式的相间电流保护也能反应所有接地 故障,为何还要采用专用的零序电流保护 。 计算题: 1、 某 一 线 路AB 采 用 三 段
4、式 距 离 保 护, 已 知I 段 的 整 定 阻 抗 为ZZD =10 600 , 若 测 量 阻 抗 为Zj =9300 , 试 问 当 采 用 方 向 阻 抗 继 电 器 时 能 否 动 作? 如 分 别 改 用 全 阻 抗 继 电 器 或 者- = 20% 的 偏 移 型 阻 抗 继 电 器 时 能 否 动 作? 请 作 图 分 析。 解:以10 600为直径作方向阻抗继电器动作特性 圆;以10 600为半径作全阻抗继电器动作特性圆 ;以1 600为直径作偏移型阻抗继电器动作特 性圆; 可见,测 量 阻 抗 为Zj =9300 位于全阻抗 继电器动作特性圆内,而落在方向阻抗继电器动 作
5、特性圆和偏移型阻抗继电器动作特性圆外。所 以,采用全 阻 抗 继 电 器可以动作,采用方 向 阻 抗继 电 器和偏 移 型 阻 抗 继 电 器不能动作 。 2、如图为35KV中性点非直接接地系统绝缘监视接 线图。 (1)正常运行时,电压表读数是多少?开口三角形 输出电压是多少? (2)如A相接地时,各电压表读数是多少? 电压继 电器动作吗?为什么? (3)如发生了单相接地故障,用什么方法寻找接地 故障线路? TV KV VVV 信号 (1)答:正常运行时,电压表读数是 kV;开口三角形输 出电压是0V (2)答:各电压表读数是VA=0, VB=35kV, VC=35kV 电压继电器能动作。因为
6、A相接地时,接地相电压为零,非 接地相电压升高为线电压,同时电网出现了零序电压, TV的开口三角形绕组输出电压为3U0,所以电压继电器能 动作。 (3)答:应逐条切断母线上的出线,同时观察电压表的变 化。如电压表无变化,则所切除的出线没有故障。如电压 表的读数恢复为相电压,则所切除的出线为故障线路。 TV KV VVV 信号 8.简答题 (1)、输电线路三段式电流保护各段的保护 范围是哪里? (2)BCH2型差动继电器中平衡线圈有何 作用? (3)发电机复合压起动的过流保护为何比过 流保护的灵敏度高? (4)作出全阻抗继电器的特性圆,并指出其 动作区和动作条件。 (1)、输电线路三段式电流保护
7、各段的保护范围是哪里? 答.I段是本线路的一部分,占本线路50%左右 II段是本线路的全长,可做相邻下一级线路I段的后备 III段是本线路的全长,和相邻下一级线路的全长 (2)BCH2型差动继电器中平衡线圈有何作用? 答:用来补偿被保护元件两侧电流差产生的不平衡电流对差动保护的影 响。 (3)发电机复合压起动的过流保护为何比过流保护的灵敏度高? 答:因为低压起动的过流保护的动作值是按躲过发电机的额定电流来整 定的,而过流保护是按躲过发电机的最大负荷电流来整定的,低压起 动的过流保护的动作值,要小于过流保护的动作值,所以其灵敏度高 。 (4)作出全阻抗继电器的特性圆,并指出其动作区和动作条件。
8、解: 动作区: 圆内。动作条件:ZKZset 10.如图为带断线监视的发电机纵差动保护的原理接线图,请 完成图示元件未完成的接线并回答以下问题: 正常情况下流进差动继电器KD电流是多少? 假设互感器TA2二次侧的b相发生了断线, 差动继电器KD会 动作吗,为什么? 试验盒EB有何作用? 解: 是发电机两端的电流差,几乎等于零 ,只有很小的不平衡电流。不能动作。 因差动保护应按躲过电流互感器二次断线 时的电流来整定。 用于测量差动回路的 电流。 11. 完成如图所示的功率方向过电流保护按相 起动的接线图。假设方向元件采用LG11 型功率方向继电器,内角为30。试作出继 电器的灵敏线和动作区。 解
9、 12、分析题。(1)下图所示电网中,无专门的母线保 护,发电机组装有纵差保护,横差保护, 过流保护 ;变压器装有瓦斯保护、 纵差保护、 过流保护, 当D1点短路时( 套 管处)由( )保护跳 开( )断路器, 当此保护拒动时 由( ) 保护跳开( ) 断路器。当D2点 短 路 时 由( ) 保护跳开( ) 断路器, 当D3点短 路时由( ) 保 护跳开( ) 断路器, 当D4点短路时由( ) 保护跳 开( ) 断路器。 解:下图所示电网中,无专门的母线保护,发电机组装有 纵差保护,横差保护, 过流保护;变压器装有瓦斯保护、 纵差保护、 过流保护,当D1点短路时( 套 管处)由(变 压器纵 差
10、 保 护 )保护跳开(3DL、2DL)断路器, 当此 保护拒动时 由(变压器过 流 保 护) 保护跳开( 3DL、 2DL ) 断路器。当D2点 短 路 时 由(变压器瓦 斯 保 护 、纵差保护) 保护跳开(4DL、5DL) 断路器, 当D3点短 路时由(发电机过流保护 ) 保 护跳开( 7DL、8DL ) 断路器, 当D4点短路时由( 发电机纵差保护 ) 保护跳 开( 8DL ) 断路器。 (2)有 一 台 发 电 机 采 用 纵 联 差 动 保 护, 由 于 装 于 发 电 机 出 口 的A 相 电 流 互 感 器 二 次 线 圈 端 子 坏 了, 造 成 了 断 线。 互 感 器 的 变
11、 比 为200/5, 此 时 一 次 侧 电 流 为200A, 试 求 出 图 中 各 电 流 表 的 读 数( 设 互 感 器 特 性 相 同)。 解: 1、在继电保护整定计算中,通常要考虑系统的 最大、最小 两种极端运行方 式。 2、中性点不接地系统,构成接地保护常见方式有: 零序电流保护、绝缘监 视装置、零序电流方向保护。 3、电 流 继 电 器 面 板 上 的 定 值 把 手 放 在2.4A 位 置 上, 当 继 电 器 线 圈 采 用 并 联 时 继 电 器 动 作 电 流 为_4.8A, 当 继 电 器 线 圈 采 用 串 联 时 继 电 器 动 作 电 流 为2.4_A. 4、在
12、 全 阻 抗 继 电 器、 方 向 阻 抗 继 电 器 和 偏 移 特 性 的 阻 抗 继 电 器 中, 过 渡 电 阻 对_方向阻抗继电器_的 影 响 最 大。 5、线 路 的 相 差 高 频 保 护 是 通 过 比 较 线 路 两 侧 电 流_相位_ 而 构 成 的, 因 此 当 线 路 内 部 故 障 时 收 讯 机 收 到 的 是_间断角为180的 _信 号, 外 部 故 障 时 收 到 的 是_连续的信号_ 信 号。 6、瓦 斯 保 护 的 测 量 元 件 是_瓦 斯_ 继 电 器, 当 其 上 触 点 闭 合 时 发 出_轻瓦 斯_ 信 号, 当 下 触 点 闭 合 时 发 出_重
13、瓦 斯 _ 信 号, 并 作 用 于_跳闸_。 7、高频通道的工作方式有 载波通道 、 微波通道 和 光纤通道 三种。 8、对于中性点侧没有6个引出端子的发电机,定子匝间短路保护是采用利用 零序电压 原理的匝间短路保护。 9、发 电 机 横 差 保 护 反 映 发 电 机_匝间_ 短 路, 发 电 机 纵 差 保 护 反 映 发 电 机_相间_ 短 路, 这 两 套 保 护_不能_ 互 相 代 替。 10、差动保护因变压器各侧电流互感器型号不同而产生不平衡电流,解决办 法是 引入同型系数以增大动作电流。 13. 计算题: 如 图 所 示 的 线 路AB、BC 的 电 源 侧 以 及 变 压 器
14、B1 和B2 都 装 有 相 间 短 路 的 过 电 流 保 护 和 零 序 过 电 流 保 护, 已 知 各 套 过 电 流 保 护 的 动 作 时 限t1 =1 秒, t2 =1.5 秒, t6 =0.7 秒, t7 =1.5 秒, t8 =2 秒, 取 时 限t =0.5 秒, 试 整 定 计 算AB、BC 线 路 及 变 压 器 各 自 的 过 流 保 护 动 作 时 间。 解: t3 = t2+t =1.5+0.5=2.0 秒 t4= t3 +t =2.0+0.5=2.5 秒 tB1 = t4+t =2.5+0.5=3.0 秒 14、完成如图所示Y,d11接线的变压器纵差 动保护的原
15、理接线图,并说明变压器差动 保护的基本工作原理。 解: 原理:流进差动继电器的电流为:IK=I1-I2;变 压器正常运行和外部短路时:IK=I1-I2=0,差动继 电器KD不动作。变压器内部短路时:IK=I1(单侧 电源时)或IK=2I1(双侧电源时),差动继电器 KD动作。 1、( X)某些情况快速性与选择性有矛盾时,应在满 足快速性的情况下,尽可能做到选择性。 2、( )电流继电器的返回系数小于1,而低电压继电器的 返回系数大于1。 3、( X )某线路装有三段式电流保护,若在第I段保护区 内发生故障,则由第I段保护动作切除故障,而第、第 段不起动。 4、( X)三相完全星形接线比两相不完全星形接线要 好得多。 5、()动 作 阻 抗 为直 径 的 园 是 方 向 阻 抗 继 电 器 。 6、(X )差动保护和瓦斯保护都能反应变压器油箱内部的 故障,因此,这两套保护可互相代替,只装一套即可。 7、( X )距离保护的第段采用方向阻抗继电器比全阻 抗继电器灵敏度高。 8、( X )差动继电器的短路线圈匝数选择得越多越好。 9、( )变压器在空载合闸时往往会产生励磁涌流。 10、( X )发电机过负荷保护只用一个电流继电器,是因为 发电机极少出现三相过负荷。 11、( X)限 时 电 流 速 断 保 护 能 保 护 线 路 全 长。 12、( )变压器在空载