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1、 电力系统继电保护电力系统继电保护 考前辅导考前辅导 简要回答的问题 1 电力系统故障的原因 种类及后果是什麽 答 原因 绝缘损坏和误操作 种类 单相短路约占 83 两相短路约占 8 三相短路约占 5 两相短路接地 约占 4 后果 电流增大 造成电器设备动 热不稳定 电压降低 破坏电力系统的正常供 电 破坏电力系统的稳定运行 2 电流互感器的误差由什麽因素引起的 从使用的角度减少误差的措施是什麽 答 电流互感器电流误差是由电流互感器的励磁电流引起的 减少误差的措施 1 加大电流互感器二次导线截面 降低二次负载电阻 2 选大变比的电流互感器 3 同型号的两个电流互感器串联 3 用标幺值对电力系统
2、进行短路电流计算 为什麽把各级平均额定电压作为电压的基值 答 把各级平均额定电压作为各级电压的基值使各电压级的标幺值电压皆为 1 变压器 标幺值变比皆为 1 各电压级的阻抗 电压 电流标幺值不需进行归算 各电压级的电 压有名值不是同一个电压 它们之间没有电的联系 就象线电压和相电压的基值电压不 同一样 化成有名值时应乘以不同电压级相应的基值 4 电力系统继电保护的原理 作用及组成是什麽 答 原理 反应被保护线路或设备故障前故障后某些物理量的突变 作用 自动地 快速地 有选择性地控制断路器切除故障 对不正常运行状态发出相应 信号 组成 由测量元件 逻辑元件和执行元件组成 5 何谓大接地电流系统
3、何谓小接地电流系统 小接地电流系统的优缺点是什麽 答 中性点直接接地叫大接地电流系统 中性点不接地或经消弧线圈接地叫小接地电流系统 小接地电流系统优点 单相接地没有短路电流 只有对地电容电流 一般系统可以带 接地点运行 2 小时 提高了电力系统运行的可靠性 缺点 设备及线路的主绝缘应按线电压设计 提高了造价 6 减少小接地电流系统接地电容电流的措施是什麽 答 在变压器的中性点加装消弧线圈 7 一般电流互感器的原理 作用及组成是什麽 答 原理 电磁感应原理 作用 将大电流变换成额定电流为 5A 或 1A 的小电流 使二次设备制造标准 化 隔离高压 保证人身及二次设备的安全 组成 由铁芯及原 副边
4、两个线圈组成 8 简述电流三段保护的保护特性及时限特性 答 电流三段保护都是反应短路电流增大而动作 电流 段 按躲开被保护线路末端最大短路电流整定 零秒动作 一般保护被 保护线路的一部分 电流 段 按躲开下一线路电流一段启动电流整定 保护线路的全长 0 5s 动 作 一般作为线路的主保护 电流 段 按躲开最大负荷电流整定 作为后备保护 其动作时限应比下一线 路或设备的后备保护长一个时限阶段 9 为什麽电流三段保护的 和 段采用两相两继电器接线 而 段 过电流保护 采用 两相三继电器或三相三继电器接线 答 电流三段保护一般用于小接地电流系统 它的 段和 段采用两相两继电器接线是使 不同出线不同相
5、别两点接地时有 2 3 的机会只切除一回线路 而 段采用两相三继电 器或三相三继电器接线是为了提高远后备 Y 11 接线变压器对侧两相短路的灵敏 度 10 简述零序方向电流三段保护的优点 答 反映接地故障灵敏 保护范围稳定 不受系统运行方式的影响 零序 段时限阶段 少 动作延时短 系统振荡不会误动 零序功率方向继电器没有死区 接线简单 可 靠 11 小接地电流系统单相接地应加装什麽保护 答 应加装绝缘监视 延时发出相应信号 12 何谓一类阻抗继电器的动作特性 答 一类阻抗继电器的动作特性是指阻抗继电器在复数阻抗平面上的动作范围或图形 如具有圆或多边形动作特性的阻抗继电器 13 距离保护原理是什
6、麽 距离三段保护的优点是什麽 答 原理 反应测量阻抗的突变 cl cl cl U Z I 优点 测量阻抗在故障前和故障后变化量大 比反应单一物理量的电流或电 cl cl cl U Z I 压量大近一个数量级 它是测量阻抗与整定阻抗的比较 保护范围稳定 一般不受系 统运行方式的影响 具有方向性 14 写出方向阻抗继电器的动作阻抗方程 答 cos dzzdkd ZZ 15 220kV 及以上电压级的输电线路为什么需加装高频保护 答 从电力系统稳定考虑 220kV 及以上电压级的输电线路故障时要求线路保护全线速 动 三段式保护不能满足全线速动的要求 16 各电压级的输电线路一般应加装什麽保护 答 2
7、20kV 装设不同原理的两套高频保护 距离三段 零序方向三段或四段 综合重 合闸 110kV 装设距离三段 零序方向三段 三相一次重合闸 35kV 60kV 装设电流三段 绝缘监视 三相一次重合闸 10kV 装设电流两段 绝缘监视 三相一次重合闸 17 什么是变压器差动保护的不平衡电流 一般有几种 答 变压器正常运行及外部故障时流入差回路的电流叫不平衡电流 一般有六种 稳态不平衡电流四种 变压器差动保护两侧电流互感器的误差电流 Yd 11 接线的 变压器原副边电流的相位不同 两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致产生的 不平衡电流 变压器调节分接头 暂态不平衡电流两种 励磁涌流 两侧电流互感
8、器暂态电流误差 18 什麽是变压器的励磁涌流 其特点是什麽 答 励磁涌流 变压器空载合闸和外部故障切除后电压恢复时的暂态励磁电流 特点 最大励磁涌流的基波分量为变压器额定电流的 6 8 倍 经 0 5 1s 衰减到额定电流 0 5 1 倍的额定电流 含有高次谐波和直流分量 有 600 840的间断角 19 变压器应加装什麽保护 答 主保护 变压器差动保护 瓦斯保护 后备保护 相间故障的过电流保护 低压闭锁的过电流保护 复合电压闭锁的过电流保 护 接地故障的零序过电流保护 变压器过负荷保护 20 对继电保护原理课程作个小结 答 输电线路一般采用反应单端物理量的三段式保护 电气设备元件采用反应多端
9、物理 量的差动保护加后备保护 几个画图题 1 画出 10kV 架空输电线路电流二段保护的原理图 1LHA 1LJ 3LJ bh bh 1LJ 1XJ BCJ 1LHC 2LJ 4LJ 2LJ 3LJ 1SJ 4LJ 1SJ 2XJ BCJ DL TQ 2 画出小接地电流系统单相接地电压及接地电容电流相量图 3 画出零序电流滤过器原理接线图 4 画出电抗变压器的等值电路图及其矢量图 5 在复数阻抗平面上画出具有整定阻抗为的方向阻抗继电器动作范围 6 画出自动重合闸后加速保护的原理接线图 10 个判断题 1 电力系统中性点运行方式基本上有三种 中性点直接接地系统 中性点不接地系统 中性点经消弧线圈
10、接地系统 2 小接地电流系统电压互感器原边中性点不接地 当发生单相接地时副边开口三角形不 会出现三倍零序电压 3 单电源的放射网电流三段保护需加装功率方向元件 4 任何相间短路功率方向继电器均能正确动作阻抗角为 即内角为 450 600 300 450 5 零序方向电流三段保护有死区 6 电流互感器副边不接负载时副边必须开路 7 变压器差动保护采用 BCH 1 型继电器 差动线圈圆整是四舍五入 制动线圈圆整应 向大圆整 8 单相变压器空载合闸都会产生励磁涌流 9 阻抗继电器接线 接线能正确反应三相短路 0 3UIKI 0 0 10 相差高频保护当系统振荡时会误动 两个计算题 1 网络接线及参数
11、如图所示 试对 110kV 输电线路进行电流三段或距离三段保护整定计算 距离三段不校验精工电流 110kV 50km Ud 10 10kV D 3 1 D 3 2 Xs 10 1DL 0 4 km 2DL 20MV 有关参数如下 3 3 12110 2 2 0 7 ddkV IkA IkA 归至 0 2 max 026 min 2 110 cos0 9 26 0 5 120 5 110 100 2 0 66 0 22 DLfh j fhlh yhzd J tsIA Zekn nkVVZ 110 66 BkV Z 0 70 d 试对 1DL 进行电流三段保护整定计算 解 1 电流 段 动作电流
12、3 max 1 3 2 22 86 dzkd IK IkAkA 保护范围校验 1 115 1010 1 22 2 86 10 1 25 25 0 4 25 5 100 100 50 5 20 50 lbs dz lb b b b UkV XX IkA X Lkm Xkm Lkm L Lkm 继电器的动作电流 2 86 1120 120 5 dz dz Jjx lh IkA IKA n 2 电流 段 动作电流 1 2 min 1 1 0 70 77 0 866 2 2 2 41 5 0 77 0 77 32 0 5 120 5 dzkdz x d lm dz dz dz J lh IK IkAk
13、A IkA k I IkA IA ts n 3 电流 段 动作电流 max 2 min 2 min 1 2 1 5110 233 0 85 0 866 2 2 8 21 5 233 0 866 0 7 2 61 2 233 233 19 7 120 5 20 52 kzq dzfh fh d lm dz d lm dz dz dz Jjx lh K K IIAA K IkA K IA IkA K IA IA IKA n tttss 本末 近 下一末 远 下一 5s 距离三段保护整定计算 解 距离 段 整定阻抗 00 7070 0 850 85 0 4 5017 jj dzAB ZZekmkme
14、 继电器整定阻抗 10 221100 10010010070 4 17120 5 lh zd Jzd yhyb yh zd J y ybzdlh n ZZ nn n Z K nZn 距离 段 一次整定阻抗 000 709070 110 0 70 7 206660 jjj zdABB ZZZeee 灵敏度校验 60 31 5 20 lm AB Z K Z 继电器整定 0 221100 10010016 8 60120 5 yh zd J y zdlh n Z K Zn 0 5ts 距离 段 一次动作阻抗 00 2626 min 11 0 5241 1 2 1 15 1 5 jj dzfh kfh
15、zq ZZee K K K 采用方向阻抗继电器 整定阻抗为 00 7070 00 241 335 coscos 7026 ij dz zd d Z Zee 灵敏度校验 近后备 335 16 71 5 20 zd lm AB Z K Z 近 远后备 335 3 81 2 2066 zd lm ABB Z K ZZ 远 继电器的整定 21100 10010027 335 120 5 yh zd J y zdlh n Z K Zn 时限整定 12 20 52 5 DLDL tttsss 2 110 66 BkV Z 0 70 d 试对变压器进行差动保护整定计算 网络接线及参数如图所示 D 110kV
16、 1DL 10kV 2DL S 31 5MVA 30 s X Ud 10 变压器容量 S 31 5MVA 110 2 2 5kV 11kV 变压器接线方式为 Y 11 3 110 1 dkV IkA 归算侧 采用 BCH 2 型差动继电器 解 1 确定计算侧 110kV 11kV 1650A 31 5 165 33 110 e B e SMVA IA UkV LH 二次接线 Y 1652851650 3 555 lh js n 3002000 55 lh sj n 2 1651650 34 84 1 300 52000 5 c A IAA 110kV 侧为计算侧 2 计算动作电流 躲励磁涌流和电流互感器二次断线 1 31 3 1652415 dze B IIAA 躲外部短路最大不平衡电流 max 1 3 0 10 050 05 1260 dzklhphd IKKUKIkAA 3 计算差动线圈匝数 继电器的动作电流 260 337 5 300 5 60 8 7 5 60 7 5 8 dz dz J js lh dz cd js dz js dz dz J sj cd sj IA IA n
