电力系统线路保护基础知识培训完整112

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1、电力系统线路保护基础知识培训完整 (可以直接使用，可编辑优质资料，欢迎下载）电力系统线路保护基础知识讲座 1 绪论 1-1 继电保护的作用一、故障及不正常运行状态 Id 危害故障元件故障 U 非故障元件 (各种短路) f 用户电力系统过负荷过电压危害元件不能正常工作不正常运行状态 f 长时间将损坏设备系统振荡发展成故障二、继电保护的任务故障时：自动、快速、有选择性地切除故障元件系统事故保证非故障部分恢复正常运行不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸 1-2 继保的基本原理和保护装置的组成一、反应系统正常运行与故障时基本参数的区别而构

2、成的原理（单端测量）运行参数：I、U、Z 反应 I过电流保护反应 U低电压保护反应 Z低阻抗保护(距离保护) 二、反应电气元件内部故障与外部故障及正常运行时两端电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量）以 A-B 线路为例：规定电流正方向：由保护安装处母线被保护线路 1、外部短路时(及正常运行时) d1 点短路: Id1B(-) UB(+) PB(-) 180 Id1A(+) UA(+) PA(+) 2、内部短路时 d2 点短路： Id2B(+) UB(+) PB(+) 0 Id2A(+) UA(+) PA(+) 3、利用以上差别，构成差动原理保护纵联差动保护相差高频动

3、保护方向高频保护等三、保护装置的组成部分输入信号测量逻辑执行输出信号整定值 1-3 对电力系统继电保护的基本要求一、选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。 d3 点短路： 6 动作：有选择性 5 再动作：无选择性如果 6 拒动，5 再动作：有选择性(5 作为 6 的远后备保护) d1 点短路： 1、2 动作：有选择性 3、4 动作：无选择性本元件主保护拒动时，由前一级保护作为后备叫远后备. 后备保护本元件主保护拒动时，由本元件的另一套保护作为后备叫近后备. 二、速动性：故障后,为防止并列运行的

4、系统失步 ,减少用户在电压降低的情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。(快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms 以下) 三、灵敏性：保护装置对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。灵敏系数 Km 用以反应灵敏度四、可靠性：不拒动、不误动。 1-4 继电保护工作特点及其发展史（略） 2 电网的电流保护和方向性电流保护（主要用于 35KV 及以下线路） 2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护一、继电器介绍 1、继电器基本概念继电器表示符号：（以过电流继电器为例）继电器的返回系数：Kh=返回量动作量=Ih jIdz j. 动作量：使继电器刚好动作的电气

5、量的值返回量：使继电器刚好返回的电气量的值继电特性：无论起动或返回，继电器的动作都是明确干脆的，不会停留在某个中间位置，这种特性称为“继电特性” 过量继电器：反映电气量上升而动作的继电器（例如过电流继电器），其 Kh1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略） 3ms 延时：防止干扰信号引起的误动(保证 3ms 的稳定持续时间) 12ms 展宽：使输出动作信号展成连续高电平。 3、软继电器在微机保护中已不存在物理继电器的概念，完全是由软件（算法）构成的逻辑继电器。二、电流速断保护（电流 I 段）电流速断保护：瞬时动作的电流保护 1、整定计算原则 (1)、短路特性分析：三相

6、短路时 d(3),流过保护安装处的短路电流： Id = EZ = EZsZd Zd( ) Id 曲线 max：系统最大运行方式下发生三相短路情况曲线 min：系统最小运行方式下发生两相短路情况（线路上某点的两相短路电流为该点三相短路电流的32倍） (2)、动作电流整定原则：按躲开下一条线路出口（始端）短路时流过本保护的最大短路电流来整定。（以保证选择性） Idz.1 I(3)Idz.1 = KkI(3) Idz.2 I(3)d.c.max Idz.2 = KkI(3) 可靠系数 Kk = 1.21.3 (3)、灵敏性校验该保护不能保护本线路全长，故用保护范围来衡量 max：最大保护范围

7、； min：最小保护范围校验保护范围：（min / L） 100% 15% 20% 当保护范围不满足要求时，可采用电压电流联锁速断 2、电流速断保护的评价优点：简单可靠，动作迅速缺点：不能保护本线路全长，直接受系统运行方式的影响，受线路长度的影响。三、限时电流速断保护（电流 II 段）限时电流速断保护：以较小的动作时限切除本线路全线范围内的故障。 1、动作电流的整定保护范围延伸到下一条线路，但不超出下一条线路速断保护最大保护范围的末端。(与下条线路的速断保护配合）原则：躲开下条线路速断的最大保护范围末端短路时，流过本保护的最大短路电流。 Idz.1 = KkIdz.2 可靠

8、系数 Kk= 1.11.2 2、动作时限的选择为保证本线路限时速断与下条线路速断的保护范围重叠区内发生故障时的动作选择性，动作时限按下式配合： t1 = t2 + t 时差t ：0.35s0.6s 一般取 0.5s 3、保护装置灵敏性的校验对于过量保护：保护范围内发生金属性短路时的故障参数的计算值灵敏系数：Klm = 保护装置的动作参数电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线路末端发生两相短路时，流过保护安装处的最小短路电流。对保护 2 的限时电流速断：Km = IId Bdz( ). min.22 要求：Km 1.3 1.5 若 Km 不满足要求，可继续延伸保护范围

9、使得： Idz.1 = KkIdz.2 (与下条线路的限时速断保护配合）同时进一步提高时限： t1 = t2 + t （保证重叠区内故障的动作选择性）四、定时限过流保护（电流 III 段） 1、动作电流的整定原则按躲开流过保护的最大负荷电流来整定：Idz If.max 实际整定原则：考虑到外部故障切除后，电压恢复时电动机的自启动过程中，保护要能可靠地返回。则：Ih Izq.max = KzqIf.max (自启动系数 Kzq 1) 又：Ih = KhIdz （返回系数 Kh Kzq IfKh.max 取可靠系数Kk :1.151.25 Idz = Kk Kzq IfKh.max 2、按

10、选择性要求确定过流保护动作时限为保证动作选择性，动作时限按阶梯原则整定 t1 = MAX(t2 , t3 , t4 ) + t 对定时限过流保护，当故障越靠近电源端时，此时短路电流Id 越大,但过流保护的动作时限反而越长缺点定时限过流保护一般作为后备保护，但在电网的终端可以作为主保护。 3、过流保护灵敏系数的校验 (1)、作为本线路主保护或近后备时按本线路末端的最小短路电流来校验 Km = IId bmdz( ). min2 1.3 1.5 (2) 、作为远后备时（相邻线路的后备）按相邻线路末端的最小短路电流来校验 Km = IId xmdz( ). min2 1.2 (3) 、要求

11、各保护之间 Km 互相配合对同一故障点，越靠近故障点的保护，其Klm要求越大 Km.1 Km.2 Km.3 Km.4 Idz.2 Idz.3 . , 自然满足此条件) 五、阶段式电流保护的应用及评价电流速断：由动作电流的整定来保证动作选择性，按躲开某点的短路电流整定，动作迅速（无时限），但不能保护本线路全长，作为主保护的一部分。限时电流速断：由动作电流的整定与时限的确定来保证动作选择性，动作电流按躲开某点的短路电流整定，能保护本线路全长，动作时限较小，作为主保护的另一部分（速断的补充）定时限过流保护：由动作时限的确定来保证动作的选择性，动作电流按躲开负荷电流整定，其值较小，灵

12、敏度较高，然而动作时限较长，且越靠近电源短路，动作时限反而越长，一般作为后备保护，但是在电网终端可作为主保护。六、电流保护的接线方式接线 LJ LH 1、两种常用的接线方式 (1)、三相星形接线 (2)、两相星形接线继电器动作电流 Idz.j = Idz /n 2、两种接线方式的性能分析比较 (1)、对中性点接地或不接地电网中各种相间短路两种接线方式均能正确放映这些故障 (2)、对中性点非直接接地电网中的两点接地短路（不同线路上两点）这种电网允许带一个接地点继续运行，只需任切除一接地点并联线路上两点接地时，只需切除后一接地点串联线路上两点接地时串联线路上两点接地时：三相星形接线

13、能保证只切除后一接地点两相星形接线只能保证2/3 的机会切除后一接地点并联线路上两点接地时：三相星形接线：若保护 1，2 时限相同，则两接地点将同时被切除，扩大了停电范围。两相星形接线：即使保护 1，2 时限相同，也能保证有 2/3 的机会只切除任一条线路。 (3)、对 Y/接线变压器后面的两相短路现以 Y/-11 接线的降压变压器为例：假设低压侧（侧）发生 AB 两相短路 IA() = -IB() IC() = 0 侧Y 侧正序落后负序超前II123030 （Y/-11 接线） IA(Y) = IC(Y) IB(Y) = 2IA(Y) 三相星形接线：能反映 IB，灵敏系数 Kl

14、m 大两相星形接线：不能反映 IB，只能反映 IA 和 IC，Klm 降低一半提高两相星形接线 Km 的方法：在两相星形的中线上再接一个继电器 LJ3 两相短路时有：IA + IB + IC = 0 LJ3 中的电流 Ij3 = |(IA +IC )/n|= IB /n Ij3 反映了 IB Km 3、两种接线方式的应用 (1)、三相星形接线：接线复杂，不经济，但是可提高保护动作的可靠性与灵敏性，广泛用于发电机、变压器等大型贵重元件的保护中。 (2)、两相星形接线：接线简单、经济，广泛用于各种电网中线路的反映相间短路的电流保护中。（对于电网中所有采用两相星形接线的保护都应装在相同的

15、两相上）七、三段式电流保护的接线图 1、原理图:以二次元件为整体绘制 2、展开图（交流回路、直流回路）：以二次回路为整体绘制 2-2 电网相间短路的方向性电流保护一、方向性电流保护的工作原理对于双侧电源电网 E1 单独供电：由保护 1、3、5 起线路保护作用 E2 单独供电：由保护 6、4、2 起线路保护作用 E1 、E2 同时供电：（以 B 母线两侧保护 2,3 为例） d1 点短路时，要求：2 动作，3 不动。假设：速断保护：dz.3 dz.2 过流保护：t3 t2 虽然此时能满足选择性，但若出现 d2 点短路，则：2 误动非选择性动作分析可知：被保护线路的反方向发生短路

16、时，由对侧电源供给的短路电流可能造成该保护误动作。此时的功率方向：线路母线为防止保护误动作,增设功率方向闭锁元件GJ(装于误动保护上) 母线线路（正方向）：GJ 动作启动保护功率方向线路母线（反方向）：GJ 不动闭锁保护增设 GJ 后,双侧电源网可以按单侧电源网的三段电流保护进行配合二、GJ 的工作原理保护 1 上装设 GJ 假设：GJ 的接线方式为：加入 GJ 的电压 Uj 为相电压 U；电流 Ij 为相电流 I 则：d1 点三相短路时：U=IZd1 Uj 超前 Ij：d （正方向） d2 点三相短路时：U=(I )Zd2 Uj 超前 Ij：(180d)（反方向）设

17、计一个直线动作边界：当正方向短路时位于动作区，GJ 动作当反方向短路时位于非动作区，GJ 闭锁（注：若 GJ 的接线方式或短路类型变化，则正向短路时 Uj 与 Ij 的相位差将变化） 1、相位比较式 GJ 相位比较器：两输入量：C、D C 相位输出 D 比较器动作条件：90 arg CD 90 锐角型（或：270 arg CD 90 钝角型）相位比较式 GJ：两输入量：Uj、Ij KuUj Uj 变换器相位输出 Ij 比较器 KiIj （其中 KuKu90，KiKi90）动作条件：90 argKu UjKi Ij 90 即：90 argUjIj 90 Ij 其功率表示形

18、式为： Uj UjIj cos(j+) 0 ：GJ 的内角(即 Ku 超前 Ki 的角度) 调调 GJ 的动作边界当 Uj 超前 Ij 的角度：j 时： Ij 垂直于动作边界，位于动作范围的正中央，GJ 动作最为灵敏可靠，此时的j 称为 GJ 的最灵敏角lm 。 lm 2、幅值比较式 GJ 幅值比较器：两输入量：A、B A 幅值输出 B 比较器动作条件：AB 幅值比较器与相位比较器（锐角型）的关系：若取：ACD，BCD 则：当相位比较器位于动作区即：90 argCD 90时有：AB 即幅值比较器也位于动作区当相位比较器位于非动作区即：90 arg CD 90时有：A B 即

19、幅值比较器也位于非动作区故：当满足：ACD，BCD 时幅值比较器与相位比较器具有相同的动作特性（幅值比较器与钝角型相位比较器的互换关系为：ACD，BCD）幅值比较式 GJ：两输入量：Uj、Ij A = KuUj+KiIj Uj 变换器幅值输出 Ij 比较器 B = KuUj-KiIj 其特性与相位比较式 GJ 完全相同三、集成电路型 GJ 1、构成 2、原理分析(相位比较) U1 与 U2 同相时 UUUU1212，同时为正，同时为负的持续时间10ms (半个周期T212 f1250) 当90argUU1290时 UUUU1212，同时为正，同时为负的持续时间5ms,有输出,动

20、作。 3、GJ 的动作特性理想 GJ 动作条件:90j 90即 Cos(j)0 实际 GJ: 电压回路形成方波电压U3 所需最小起动电压Udzjmin 电流回路形成方波电压U4 所需最小起动电流Idzjmin 角度特性（Ij 固定）： Udz.jf(j) P39 图 2-34 当正向故障时Uj Udzjmin 时，GJ 拒作，出现电压死区。（由于故障时电流Ij 较大，不存在电流死区）伏安特性（jlm）：Udz.jf(Ij) P40 图 2-35 “潜动”问题：在只加入Uj 或只加入 Ij 的情况下，GJ 就能动作。（不利因素）四、相间短路GJ 的接线方式要求：(1)正方向任何故

21、障: GJ 动作反方向故障: GJ不动 (2)加入 GJ 的 Ij、Uj 应尽量大,且jlm A 相 GJ: IjIA, UjUBC 90接线方式 B 相 GJ: IjIB, UjUCA C 相 GJ: IjIC, UjUAB 线路正方向各种相间短路时,90接线方式的工作情况 1、正方向三相短路三相完全对称以 A 相 GJA为例分析（GJB 、GJC 相同）: IjIA UjUBC j-90d （d：线路阻抗角）要使 GJA 动作,则需 Cos（j） 0 即：-90 -90d 90 线路阻抗角d 的可能取值范围：090 d 0 ： 0 180 0 90 d 90：90 90 0 90时

22、,无论d 为何值的线路上发生正向三相短路时,GJA 总能正确动作。当 Zd 0 时,Uj 0 拒动, 存在死区。为使 GJ 动作灵敏，应尽量使j0,即 90d 2、正方向两相短路以 BC 两相短路为例分析： A 相为非故障相，Ifh 方向不定，故 GJA 动作情况不定，但由于 IAIfh 很小，A 相保护不起动。分析 GJB 、GJc 的情况： (1)d(2) 点位于保护安装处附近: ZdZs Zd0 IBIC, UAEA UBUdB12EA UCUdC12EA (UdB = EBEEZsBC2Zs = EEBC2 12EA ) GJB ： IjIB UjUCA j-90d 要使 G

23、JB 动作,则需： -90-90d 90 d：090 取值范围： 0 90 GJC ： IjIC UjUAB j-90d 要使 GJC 动作,则需： -90-90d 90 d：090 取值范围： 0 Zs Zs0 IBIC, UAEA UBEB UCEC GJB ： IjIB UjUCA j-120d 要使 GJB 动作,则需： -90-120d 90 d：090 取值范围： 30 120 GJC ： IjIC UjUAB j-60d 要使 GJC 动作,则需： -90-60d 90 d：090 取值范围： -30 60 由以上分析得：对于任意线路上（d 任意），正方向任何位置上（无论远近）

24、发生BC 两相短路时，要使GJB 能正确动作，则应满足： 0 90 公共范围：30 90 30 120 对于任意线路上（d 任意），正方向任何位置上（无论远近）发生BC 两相短路时，要使 GJC 能正确动作，则应满足： 0 90 公共范围： 0 60 -30 60 同理可分析 AB、CA 两相短路的情况结论： *在线路正方向各种故障情况下，故障相 GJ 的j 是以-90d 为中心左右偏离不超过 30的范围内。 *在任何线路上发生各种故障的情况下，GJ 都能正确动作的条件：30 1 ) 2、外汲电流的影响保护 2 的电流 I 段的最大保护范围末端 M 短路： IAB.M = IBC.

25、M / Kfz = Idz.2/ Kfz Idz.1 = KkIAB.M = KkIdz.2/Kfz Kfz = IBC/IAB = BCBMBCZZZ22 (外汲电流情况 Kfz tDL ，可不考虑此条件 (3)当线路采用单相 ZCH 时，躲开非全相运行状态下系统又发生振荡时所出现的最大零序电流（其值较大）灵敏 I 段：按条件(1),(2)整定不灵敏 I 段：按条件(3)整定系统全相运行时：灵敏 I 段起作用（动作值小，灵敏度高）系统非全相运行时：灵敏 I 段闭锁，不灵敏 I 段起作用（保护范围比相间短路 I 段保护大 Z012大，曲线陡曲线，相差小）动作时限：t0s

26、四、零序电流限时速断保护（零序 II 段） 1、整定原则：躲开下条线路零序 I 段最大保护范围末端接地短路时流过本保护的最大零序电流。 (1)无分支情况：Idz.1KkIdz.2 （Kk取 1.11.2） (2)有分支情况： 3Id0.BC 3Id0.AB 3Id0.T2 Idz.1k3Id0.js （3Id0.js Idz.23Id0.T2 ） 3Id0.js ：保护 1 零序 I 段保护范围末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值。 2、校验灵敏度： lm30IIdmdz. min. 1.5 （3I ：被保护线路末端接地短路时所出现的最小零序电流）动作时限：t1 t2 t0.5s 若l

27、m 不满足要求，采用以下方式解决： (1)使零序 II 段保护与下一条线路的零序 II 段相配合，时限再抬高一级例如：无分支时：Idz.1KkIdz.2 t1 t2 tt2 2t1s (2)保留 0.5s 的零序 II 段，并增加按(1)整定的零序 II 段 (3)改用接地距离保护五、零序过电流保护（零序 III 段） 1、整定原则：躲开下条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流 Ibp.max： Idz.jKkIbp.max 实际整定：应考虑满足灵敏系数按逐级配合的原则即：本保护零序 III 段的保护范围不超出下条线路零序 III 段的保护范围： Idz.1Kk3Id0.js （K

28、k1.11.2） 3Id0.js ：下条线路零序 III 段保护范围末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值。 2、校验灵敏度：近后备：lm 3I/Idz1.5 近后备：lm 3I /Idz1.2 3I：本线路末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值 3I：下条线路末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值 3、动作时限：为保证动作选择性，保护时限按阶梯原则整定 t1 t2 t t2 t3 t t3 0s 安装在受端变压器上的零序 III 段保护可以瞬动零序网范围正序网范围零序 III 段电流保护动作时限 Idz.3 t3 Idz.2 t2 Ifh.max (大）零序过电流保护：

29、 IdzIbp.max (小) 故：零序过电流保护 Klm 零序网正序网零序过流保护 t (2)、零序电流速断及限时速断受系统运行方式影响小，较稳定，且保护范围，Klm (3)、零序电流保护不受过负荷及系统振荡的影响尚有不足： (1)、对短线路或运行方式变化很大的情况，往往不能满足系统运行要求。 (2)、由于单相重合闸的使用将出现非全相运行，再考虑系统两侧电机发生摇摆，则可能出现较大零序电流，影响零序电流保护的正确工作。 (3)、当采用自耦变压器联系两个不同电压等级网络时，任一网络的接地短路都将在另一网络中产生零序电流，使零序保护的整定配合复杂化。 2-4 中性点非直接接地电网中单相接地故障

30、的零序电压、电流及方向保护一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点以线路 II 上 A 相接地故障为例（忽略线路上阻抗压降） 1、零序电压： UAD 0 UBD EB EA UCD EC EA Ud0 13（UAD UBD UCD ）EA （ EA + EB + EC = 0 ） 2、零序电流：各元件对地电容电流： 3I0I （IAI IBI ICI）jCI（UAD UBD UCD ）j3CI Ud0 3I0II j3CII Ud0 3I0f j3Cf Ud0 各元件出口处所测零序电流： 3I0I 3I0I j3CI Ud0 3I0f 3I0f j3Cf Ud0 3I0II3（I0II0

31、f）j3（CI Cf）Ud0j3（CCII）Ud0 C ：系统所有元件对地电容的总和 3、结论： (1)系统单相接地时(A 相),全系统都出现零序电压 U0 EA (2)流过非故障元件的零序电流等于其本身对地电容电流方向：母线元件（U0 超前 I0 ：90） (3)流过故障元件的零序电流等于全系统所有非故障元件对地电容电流的总和方向：元件母线（U0 超前 I0 ：90）二、中性点不接地电网中单相接地的保护 1、绝缘监视装置系统正常运行及相间短路时：Uj Ubp Udz.j 延时动作于发信号此装置可确定故障相别（UA0，UBUC3E， E：相电压）但无法确定故障点位置（即无法确定

32、故障线路），无选择性，需运行人员手动依次短时跳开线路的DL 加以判断。 2、零序电流保护系统正常及相间短路时：3I0 0 其他线路单相接地时： 3I0 3C0 Ud0 (小) 本线路单相接地时： 3I0 3（C0 C0 ） Ud0 (大) 保护整定电流：Idzk3C0 Ud0 灵敏系数：lm3300000(). minCCUdKkCUd (). minCCKk C000 ( 出线越多 C0lm) 3、零序功率方向保护系统正常及相间短路：U0 0 I0 0 GJ0 不动非故障元件： U0 超前 I0 ：90 GJ0 不动故障元件： U0 超前 I0 ：90 GJ0 动作保护中只有方向

33、元件 GJ0 ，无电流启动元件 LJ lm 三、中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点 1、零序电压：同中性点不接地电网系统单相接地时(A 相),全系统都出现零序电压 U0 EA 2、零序电流：消弧线圈 L 的作用：降低单相接地时故障点的接地电流。故障点总电流： Id0IC + IL = j3CUd0 + Ud0/(jL)= j Ud0 3C - 1/(L) *完全补偿：3C = 1/(L) Id00 但是在系统正常运行时，若线路三相对地电容不对称或断路器三相触头不同时闭合将出现一个零序分量电压源串在回路中串联谐振很大的谐振电流中性点过电压故不能采用完全补偿 *欠补偿：3C 1/

34、(L) 即：IC IL 当系统运行方式变化时（例如某元件退出或被切除）C3C = 1/(L) 谐振过电压，不宜采用。 *过补偿：3C 1/(L) 即：IC IL , 相当于 L 不起作用（同中性点不接地电网）因此，可构成反映高次谐波（一般为 5 次）的零序电流及零序方向保护（不足：谐波分量较小，不易测量；谐波分量大小与许多因素有关，不易确定，使整定困难；出线较少时，Klm 低） (3)反映暂态电流的保护以线路 II 上 A 相接地为例：暂态过程中：消弧线圈中电流 iL0 (电感中电流不能突变) A 相的对地电容放电；B、C 相的对地电容充电 A 相电容的放电电流不经电源，故回路中阻抗小

35、，时间常数小，放电电流振荡频率高（几千 Hz），衰减快。 B、C 相电容的充电电流经过电源，故回路中阻抗大，时间常数大，充电电流振荡频率低（几百 Hz），衰减慢。因此，在暂态过程中（首半波），主要是 B、C 相电容的充电电流，而 A 相电容的放电电流和消弧线圈的电感电流基本不起作用，类似于中性点不接地电网。故可构成反映暂态分量的零序电流及零序方向保护（不足：暂态分量不易测量；需要自保持；当相电压瞬时值过零点附近发生该相接地故障时，暂态分量不能区分故障元件与非故障元件；出线较少时，Klm 低） 3 电网的距离保护（主要用于 110KV 及以上线路） 3-1 距离保护的作用原理一、

36、距离保护基本概念（低量保护）距离保护：反应映故障点至保护安装处之间的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。测量阻抗 Zj=UjIj ZjZdz 保护不动作 ZjZdz 保护动作特点：故障时：即反映 U,又反映 I Klm 系统运行方式变化时，Zj 不变，故不受运行方式变化的影响二、三段式距离保护 I 段： Zdz.1KkZAB ； Zdz.2KkZBC （Kk取 0.80.85） t0s II 段： Zdz.1Kk( ZAB + Zdz.2 ) (Kk取 0.8) t1 t2 t 0.5s III 段：Z Zf.min t按阶梯原则配合三、三段式距离保护基本逻辑框图 3

37、-2 阻抗继电器（ZKJ）单相式：加入一个电压 Uj,一个电流 Ij 多相补偿式：加入多个电压，多个电流一、构成阻抗继电器的基本原则 P67 图 3-3 Zj= UjIj = UnInByBC( .)/ = Zdnny 继电器起动阻抗：Zdz.j = Zdznny 为消除过渡电阻 Rg 及 LH 误差的影响，尽量简化继电器接线通常把动作特性扩大为一个圆（或透镜形、苹果形、多边性形）三种常用的圆特性阻抗继电器：圆内为动作区，圆外为非动作区。测量阻抗 Zj：加入继电器的电压 Uj 与电流 Ij 的比。动作阻抗 Zdz.j ：刚好使 ZKJ 动作时，加入 ZKJ 的电压 Uj 与电流

38、Ij 的比整定阻抗 Zzd ：在最大灵敏角lm 方向（特性圆直径正方向）上的动作阻抗。二、利用复平面分析圆或直线特性 ZJ 1、全阻抗 ZKJ 以原点为圆心，以整定阻抗 Zzd 为半径的一个圆继电器的动作阻抗|Zdz.j|与j 无关，无方向性（j ：测量阻抗角， j = argUjIj ） (1)、幅值比较式动作条件：|Zj|Zzd| 即：|Uj|IjZzd| （Uj = IjZj ）动作条件为|A|B|的幅值比较器的两比较量： A=IjZzd ； B=Uj (2)、相位比较式动作条件：270argZZZZjzdjzd90 即：270argUI ZUI Zjjzdjjzd90 或

39、：-90argI ZUI ZUjzdjjzdj90 动作条件为 270argCD90的相位比较器(钝角型)的两比较量： C= Uj +IjZzd ； D= Uj -IjZzd 当 C= B + A ; D= B - A 时：幅值比较器与钝角型相位比较器具有相同的动作特性 ( 动作条件为-90argCD90的相位比较器(锐角型)的两比较量： C= IjZzd + Uj ； D= IjZzd - Uj 当 C= A + B ; D= A - B 时：幅值比较器与锐角型相位比较器具有相同的动作特性） 2、方向阻抗 ZKJ 以整定阻抗 Zzd 为直径，且过原点的一个圆继电器的动作阻抗|Zdz.j

40、|与j 有关，具有完全方向性 (1)、幅值比较式动作条件：|Zj-12Zzd|12Zzd| 即：|Uj-12IjZzd|12IjZzd| 动作条件为|A|B|的幅值比较器的两比较量： A= 12IjZzd ； B= Uj-12IjZzd (2)、相位比较式动作条件：270argZZZjjzd90 即：270argUUI Zjjjzd90 或：-90argUI ZUjjzdj90 钝角型相位比较器的两比较量：C= Uj ； D= Uj -IjZzd (锐角型相位比较器的两比较量：C= Uj ； D= IjZzd - Uj ) 3、偏移特性 ZKJ 当正方向整定阻抗为 Zzd 时，同时向反方向

41、偏移一个Zzd (0|B|时，Uab 0 J 动作 2、环流式： |A|B|时，Ia -Ib 0 J 动作 3、执行元件 J (1)、极化继电器；(2)、晶体管零指示器；(3)、集成电路比较器五、相位比较器 1、异或门比相电路 270argUUIII90 时：UI，UII 瞬时值相异（一正一负）的时间5ms 6 端7 端：相“或”输出 6 端8 端：相“与”输出 2、脉冲式比相电路 180argUUIII0 时： U4 的上升沿对应的 U3 为正 3-3 阻抗继电器的接线方式一、对接线方式的基本要求 (1)、Zj 短路点到保护安装处间的距离 (2)、Zj 应与故障类型无关（保护范围不随故障

42、类型变化）常用的几种接线方式：相间距离保护：0接线方式、+30接线方式、-30接线方式接地距离保护：零序电流补偿接线方式二、相间短路阻抗继电器的 0接线方式 ZKJ1 Uj=UAB, Ij=IA-IB 0接线方式： ZKJ2 Uj=UBC, Ij=IB-IC ZKJ3 Uj=UCA, Ij=IC-IA 1、三相短路 ZKJ1 ： Uj = UAB = IAZ1 - IBZ1 = (IA -IB )Z1 Zj1 = UAB /(IA -IB )= Z1 （Z1 ：线路单位阻抗；：短路点至保护安装处距离） ZKJ2 ，ZKJ3 情况同 ZKJ1 皆能正确动作 (UA=IAZL+IBZM+

43、 ICZM= IAZL+( IB + IC)ZM= IAZL- IAZM= IA(ZL- ZM)=IAZ1 ) 2、两相短路以 A-B 两相短路为例 ZKJ1 ： Uj = UAB = IAZ1 - IBZ1 = (IA -IB )Z1 Zj1 = UAB /(IA -IB )= Z1 ZKJ1 能正确动作 ZKJ2 ：|UBC |UAB | （UBC 包含非故障相电压） |IB -IC| Zj1 ，不能正确反映 Z1 ZKJ3 同 ZKJ2 三个 ZKJ 并联起动保护，故保护仍能正确动作 3、中性点直接接地电网中的两相接地短路以 A-B 两相接地短路为例 ZKJ1 ：UA = IAZL

44、+ IBZM UB = IBZL + IAZM UAB =(IA -IB)(ZL -ZM ) Zj1 = UAB /(IA -IB )=(ZL -ZM )=Z1 ZKJ1 能正确动作保护能正确动作因为两相故障时，只有一个相应的 ZKJ 正确动作。为了反映各种相间故障需用三个ZKJ。三、接地短路阻抗继电器的接线方式单相接地短路时（A 相接地）故障相电压 UA ,故障相电流 IA 对 ZKJ1 ：设： Uj=UA , Ij=IA 可行性分析：将故障点电压 UdA 与流过保护的故障相电流 IA分解为对称分量： UdA = Ud1 + Ud2 + Ud0 = 0 ; IA = I1 +

45、I2 + I0 保护安装处 A 相电压的各序分量： U1 = Ud1 + I1Z1 U2 = Ud2 + I2Z1 U0 = Ud0 + I0Z0 保护安装处 A 相电压： UA = U1 + U2 + U0 =（Ud1 + Ud2 + Ud0）+（I1Z1 + I2Z1 + I0Z0） =（I1 + I2 + I0 + ZZZ011I0 ）Z1 =（IA + ZZZ011I0 ）Z1 Zj1 = UA /IA = （1 + ZZZ011IIA0 ）Z1 而 IIA0 不为常数（受中性点接地数目与分布的影响） Zj1 不能正确反映 Z1 正确的接线方式： ZKJ1 ： Uj = UA , Ij

46、 = IA + K3I0 ZKJ2 ： Uj = UB , Ij = IB + K3I0 ZKJ3 ： Uj = UC , Ij = IC + K3I0 其中：K= ZZZ0113 3-4 集成电路型方向阻抗继电器的接线和特性分析一、方向阻抗 ZKJ 的死区及消除死区的方法保护安装处正方向出口相间短路时：残余电压：Ucy 0 Uj 0 , ZKJ 拒动，出现死区减小和消除死区的方法： 1、记忆回路在电压回路中利用电容 C、电感 L 形成工频串联谐振电路系统稳态时，UR 反映 UJ（同相位）当保护出口短路时，UJ 0 回路谐振谐振电流 Iu UR = IuR 0 （记忆作用）一

47、般 UR 按回路自由振荡频率经几个周波才衰减为 0 故利用此电压的记忆作用可消除死区。回路自由振荡频率：0 =1422LCRL (1)为了使系统稳态时，UR 与 UJ 同相位则需：L=1C 即： =1LC 如此选择后， 0 ,故障后暂态过程中不能完全谐振， UR 与故障前电压 UJ 的相位逐渐拉开，时间越长，UR 越不能反映故障前 UJ (2)为了使故障后暂态过程中达到完全谐振则需： = 0 =1422LCRL 即：1C = L + RL24 如此选择后，系统稳态时回路呈容性故系统稳态时，UR 与 UJ 不同相（超前 58，有误差）综合考虑选择按动作较慢选择按快速动作)2() 1

48、 (ZKJZKJ 2、采用高 Q 值 50HZ 带通有源滤波器高 Q 值 50HZ 带通有源滤波器具有记忆作用 Q = 5，可记忆 45 个周波 3、引入非故障相电压两相短路时，故障相电压，非故障相电压仍很高故引入非故障相电压可消除两相短路的死区（但不能消除三相短路时的死区）方向阻抗 ZKJ 原动作条件（以接于AB 相间的 ZKJ 为例）： 270argUUII ZzdABABAB()90 引入非故障相电压后动作条件： 270argUUeUII ZzdABCjABAB90()90 4、装设辅助保护（如：电流速断）二、极化回路记忆作用对 ZJ 特性的影响方向阻抗 ZKJ 动作条件：

49、 270argUUI Zjjjzd90 相位比较的两个比较量分别称为：极化电压 Up = Uj 补偿电压 U= Uj - IjZzd 采用记忆回路后，极化电压 Up = Uf （故障前母线电压）动作条件： 270argUfUI Zjjzd90 (1)、保护正方向短路时的暂态特性 Uj=IjZj ; Ij=EZjZs 则：U= Ij(Zj-Zzd) = EZsZjZzdZj 动作条件：270arg(ZjZsZjZzdUfE)90 即：270 - argUfEargZjZsZjZzd90 - argUfE 若短路前为空载: Uf = E 动作条件：270argZjZsZjZzd90 此动作特性

50、为向第三象限扩大且包含原点的圆（相当于偏移特性）可消除正方向短路时的死区，且容许过渡电阻 Rg 的能力提高 (2)、保护反方向短路时的暂态特性 Uj=IjZj ; Uj - E= IjZs Ij=EZjZs 则：U= Ij(Zj-Zzd) = ZjZzdZjZsE 动作条件：270arg(ZjZsZjZzdUfE)90 即：270 - argUfEargZjZsZjZzd90 - argUfE 若短路前为空载: Uf= E 动作条件：270argZjZsZjZzd90 此动作特性向上移至第一象限内部的一个圆（相当于抛圆特性）而此时 Zj = -Zd, 位于第三象限（特性圆外），故 ZK

52、( Zzd =Zk/Ku ) 设：j =lm 时（直径正方向）的起动阻抗为：Zdz.j 则：12Zzd - Zdz.j + 12Zzd = UKu Ij0 Zdz.j= Zzd - UKu Ij0 实际上在最灵敏角方向（直径正方向）的起动阻抗： Zdz.j Ijg 误差相间短路的 Rg 接地短路 Rg：基本不随 t（时间）变化相间短路 Rg：t Rg （主要是电弧电阻） 2、双侧电源线路上 Rg 的影响若 BC 线路出口经 Rg 短路： Id =Id +Id UB =Id Rg ; UA=Id Rg + Id ZAB Zj2 = UI dB = IdI d Rgej （: Id 超前 I

53、d 的角度） Zj1 = UI dA = ZAB + Zj2 = ZAB + IdI d Rgej 尤其当角为负时，保护可能出现：保护 1，2 的 I 段皆不动作，而由保护 1 的 II 段动作，失去了选择性。保护装置距短路点越近，受 Rg 影响越大保护装置整定值越小（如短线路距离保护），受 Rg 影响越大 3、Rg 对不同动作特性 ZKJ 的影响保护范围内经 Rg 短路时：Zj = Zd + Rg Rg Rg1, 透镜型阻抗 ZKJ 开始拒动 Rg Rg2, 方向阻抗 ZKJ 开始拒动 Rg Rg3, 全阻抗 ZKJ 开始拒动 ZKJ 动作特性在+R 轴方向所占面积越大，受 Rg

54、影响越小 4、防止 Rg 影响的措施 (1)采用能容许较大 Rg 而不致拒动的 ZKJ（动作特性在+R 轴方向所占面积较大） (2)采用瞬时测量装置对于相间短路，Rg 主要是电弧电阻该 Rg 是逐渐增大的，在短路瞬间其值很小对反映相间短路的距离 II 段利用瞬时测量装置保持短路瞬间保护动作状态 (3)采用交叉极化阻抗继电器（多相补偿式 ZKJ） (4)采用微机保护装置（利用微机对不同时刻的采样值的运算来消除 Rg 的影响）二、系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁回路系统振荡(同步振荡或异步运行) I ，U Z 距离保护可能误动 1、系统振荡时的测量阻抗分析以双侧电源辐射网为例（三相对

55、称，只分析单相）振荡时，EN绕 EM摆动或旋转（EM与 EN的夹角在 0360间变化） ZjM = UM/I = (EMIZM)/I =NMMEEEZZM =jhe11ZZM ( h = EM/EN ) 若 EM = EN （即：h = 1）则： ZjM =je11ZZM = (Z/2)ZMj(Z/2)Ctg(/2) 设：全系统阻抗角为d =0 ZjM =(Z/2)ZMj(Z/2) =90 ZjM =(Z/2)ZMj(Z/2) =180 ZjM =(Z/2)ZM =270 ZjM =(Z/2)ZMj(Z/2) =0 ZjM =(Z/2)ZMj(Z/2) 变化 ZjM沿着直线 OO变化对于

56、相同 Zzd 的 ZKJ，在系统振荡时：全阻抗 ZKJ 误动区方向阻抗 ZKJ 误动区透镜型 ZKJ 误动区一般而言：ZKJ 动作特性沿 OO方向所占面积越大，受系统振荡的影响越大。 ZjM经过误动区的时间：twd 若保护动作延时 t twd （1.5S），则可躲过振荡的影响（如距离 III 段） 2、振荡闭锁回路振荡与短路的主要区别：振荡短路 I,U 幅值随周期性变化不计短路后衰减，I,U 幅值不变 =180时最严重(I 最大，U 最低) 短路瞬间最严重 dI/dt,dU/dt,dZ/dt 小 dI/dt,dU/dt,dZ/dt 大 U,I 夹角随变化 U,I 夹角不变（为d）

57、三相对称不对称短路：三相不对称（对称短路：初瞬间不对称）对振荡回路的基本要求： *系统振荡无故障应可靠闭锁 *系统故障（包括转换性短路）保护不应闭锁 *先振荡，后故障，保护应正确动作 *先故障，后振荡，保护不应无选择性动作振荡闭锁回路工作原理： (1)、利用负序（和零序）分量元件起动的振荡闭锁回路 1)、负序电压过滤器输入三相电压输出负序分量阻容式，参数关系：R1 =3X1； R2 = X2/3 *输入零序 Ua0，Ub0，Uc0 Uab0 = Ubc0 = Uca0 = 0 故：Umn = 0 *输入正序 Ua1，Ub1，Uc1 Umn = UR1UX2 = 111jXRR U

58、ab1222jXRjX Ubc1 = j33 Uab1313jj Ubc1 = 23( Uab1ej30Ubc1e-j30) = 0 *输入负序 Ua2，Ub2，Uc2 Umn =23( Uab2ej30Ubc2e-j30) =23Uab2ej60 集成电路型或微机型负序过滤基本原理： Umn = Ua Ube-j120 Ucej120 2)、负序电流过滤器输入三相电流输出负序分量参数关系：R =3 Kn (jK：DKB 的转移电抗；n：LB 的变比) LB 原边磁势：IaW1, 3I0W1/3 副边：UR =R(IaI0)/n DKB 原边磁势：IbW, IcW 副边：Uk = jK(I

59、bIc) 则：输出 Umn = URUk = R(IaI0)/njK(IbIc) *输入零序 Ia0，Ib0，Ic0 Umn = R(Ia0I0)/njK(Ib0Ic0) = 0 *输入正序 Ia1，Ib1，Ic1 Umn =（RIa1/n）jK(Ib1Ic1) =（RIa1/n）jK(-j3Ia1) =( R3 Kn)Ia1/n = 0 *输入负序 Ia2，Ib2，Ic2 Umn =（RIa2/n）jK(Ib2Ic2) =( R3 Kn)Ia2/n = 2RIa2/n （若将输入的 Ib，Ic 对调或将 DKB 输出 Uk 的极性反接，则为一正序过滤器）若 R 3 Kn 则： Umn =(

60、 R3 Kn)Ia1/n( R3 Kn)Ia2/n = K1 Ia1K2 Ia2 为一复合过滤器 3)、负序（零序）电流增量元件起动的振荡闭锁回路负序电流过滤器（DKBBC ，LBA ） 1BZ 电容 C1QDJ 零序电流（LB0） 2BZ I2 或 I0 突增1BZ 或 2BZ 输出突增C1 立即充电QDJ 流过较大电流而动作。 I2 或 I0 缓增C1 充电缓慢QDJ 流过较小电流而不动作，闭锁保护。 (2)、反映测量阻抗变化速度的振荡闭锁回路 (利用负序、零序电流启动元件虽然可以构成振荡闭锁回路，但是在振荡时又发生外部故障或外部故障时又出现振荡的情况下，可能导致振荡闭锁失败) 振荡时，

61、测量阻抗 Zj 先进入 ZIII 圆，再进入 ZII 圆，再进入 ZI 圆。保护范围内故障：ZI，ZII，ZIII 同时启动，允许保护动作跳闸振荡：ZIII 先启动，在 ZI，ZII 尚未启动时，由“&”门经 0.5s 展宽将 ZI，ZII闭锁 (由于 III 段动作时限较长误动区时间 twd,故 III 段不需振荡闭锁) 延时 30ms 的作用：防止范围内故障时， ZIII 与 ZI， ZII 启动稍有先后造成误闭锁。展宽 0.5s 的作用：在振荡初期，振荡周期一般较大，测量阻抗进入动作区时， ZIII启动与 ZI，ZII 启动的先后间隔在 30ms 以上，可确保 ZIII 将

62、 ZI，ZII 闭锁。但随着振荡发展，振荡周期逐渐缩短，ZIII 启动与 ZI，ZII 启动的先后间隔可能小于 30ms，造成闭锁失败。为防止这种情况采用对闭锁信号展宽 0.5s，在振荡初期，振荡闭锁回路动作后，使振荡闭锁信号自保持 0.5s（大于半个振荡周期），从而保证在振荡周而复始的过程中始终有一个持续的振荡闭锁信号。三、分支电流的影响及分支系数 1、助增电流的影响保护 1 测量阻抗: Zj = UA/IAB =ABBCABABIZdIZI = ZABABBCIIZd = ZABKfzZd Kfz = IBC/IAB 1 Zj 保护范围 2、外汲电流的影响保护 1 测量阻抗: Zj

63、 = ZABABBCIIZd = ZABKfzZd Kfz = IBC/IAB 1 Zj 保护范围 *四、电压互感器二次回路断线对距离保护的影响电压互感器二次断线 U Z 距离保护误动 (虽然负序、零序电流启动元件可起到断线闭锁作用，但是在断线时又发生外部故障的情况下，将导致断线闭锁失败。因此需加装断线信号装置) 3-6 距离保护整定计算原则及对距离保护的评价一、距离保护的整定计算原则 1、距离 I 段整定：躲过下个元件出口短路时本保护的测量阻抗 Zdz.1KkZAB （Kk取 0.80.85） t0s 2、距离 II 段整定：躲过下个元件瞬动保护范围末端短路时本保护的测量阻抗 (1)

64、 Zdz.1Kk( ZAB + Kfz Zdz.2 ) Kk取 0.8 (2) Zdz.1Kk( ZAB + Kfz ZT ) Kk取 0.7 取(1),(2)中较小者作为最终整定值其中分支系数 Kfz 按可能出现的最小值考虑 t1= t2+ t 0.5s 校验： Klm =保护装置的动作阻抗保护范围内发生金属性短路时故障阻抗的计算值=ABdzZZ .1 (1.25) 若 Klm 不满足要求，可延伸保护范围，使其与下条线路的距离 II 段相配合： Zdz.1 Kk( ZAB + Kfz Zdz.2 ) t1= t2+ t 1s 3、距离 III 段整定：躲过最小负荷阻抗：Zdz Zdz.

65、j Klm 动作时限按阶梯原则配合。校验：近后备（本线路 AB 的后备）： Klm =ZzdZABnny (1.5) 远后备（下条线路 BC的后备）： Klm =ZzdZKfz ZABBCnny (1.2) 其中分支系数 Kfz 按可能出现的最大值考虑 4、ZKJ的精确工作电流校验：要求：各段保护范围末端短路时的Id.min 1.5Ijg 二、对距离保护评价：（略） 4 输电线路纵联保护 4-1 输电线路纵联差动保护 1、正常运行及外部故障时 Ij = ImIn = 0 CJ 不动作 2、内部短路时 Ij = ImIn = Id/n Idz.j CJ 动作为了减少二次敷设电缆，输电线

66、路纵差保护一般采用电流综合器（I），将三相电流综合成一个电流。（环流法均压法） 4-2 输电线的高频保护一、高频保护基本概念高频保护：利用输电线路本身作为保护信号的传输信道，在输送 50Hz 工频信号的同时迭加传送 50300KHz 的高频讯号（保护测量信号），以进行线路两端电气量的比较而构成保护。高频保护分类： *方向高频保护：比较线路两端的功率方向 *相差高频保护：比较线路两端的电流相位二、高频信道构成原理 1、阻波器（L、C 组成的并联电路）对高频：并联谐振，呈大阻抗，不能通过，限制在本段输电线内。对工频：无谐振，呈小阻抗，能顺利通过，不影响工频电量传输。 2、结合电

67、容器其电抗 Xc = 1 / (C) ，通高频，阻工频。同时起到隔离高压线路与高频收、发讯机的作用。 3、连接滤波器（由可调空心变和高频电缆侧电容组成） *结合电容器+连接滤波器带通滤波器（提取所需高频信号，滤除其余高频干扰） *为消除高频波反射，减小高频能量损耗，带通滤波器的波阻抗：输电线侧与输电线波阻抗（400）匹配高频电缆侧与电缆波阻抗（100）匹配 *接地刀闸 6 用于检修连接滤波器。 4、高频电缆 5、高频收、发讯机 *发讯机：由继电保护控制。两种发讯方式：故障发讯；长期发讯。 *收讯机：可收到本端和对端发讯机所发高频讯号闭锁信号按所收高频信号的性质可分为：允许信号

68、跳闸信号三、方向高频保护 1、高频闭锁方向保护的基本原理（平时无讯，外部故障时发闭锁讯号）组成：*启动元件：灵敏元件 1LJ 启动发讯机（整定值小）不灵敏元件 2LJ 启动跳闸回路（整定值大） *功率方向元件 3GJ：正方向（母线线路）：动作；反方向（线路母线）：不动作 *中间继电器 4ZJ：动作后停止发讯 *极化继电器 5ZJ：仅工作线圈 Wg 带电且制动线圈 Wzh 不带电时动作。工作情况分析： *正常运行时： 1LJ，2LJ 皆不动5ZJ 不动保护不动作 *外部短路（d2）时： 1LJ 启动发讯两端收讯两端 5ZJ 的 Wzh 带电，处于制动状态正向功率端（保护 A）

69、：2LJ 启动，3GJ 启动4ZJ 启动停止发讯 5ZJ 的 Wg 带电反向功率端（保护 B）：2LJ 启动，3GJ 不启动4ZJ 不启动仍发讯 5ZJ 的 Wg 不带电由于反向功率端仍发讯，两端皆收到讯号，两端 5ZJ 的 Wzh 皆带电而制动，故：两端保护皆不动作 *两侧电源，内部短路（d1）时： 1LJ 启动发讯两端收讯两端 5ZJ 的 Wzh 带电，处于制动状态两端功率皆为正：2LJ 启动，3GJ 启动4ZJ 启动停止发讯 5ZJ 的 Wg 带电两端皆停讯，两端 5ZJ 仅 Wg 带电两端保护皆动作跳闸。 *单侧电源，内部短路（d1）时：无电源端：1LJ，2LJ 皆不动

70、不发讯，且 5ZJ 的 Wg 不带电本端保护不动。电源端：1LJ 启动发讯两端收讯两端 5ZJ 的 Wzh 带电，处于制动状态电源端功率为正：2LJ 启动，3GJ 启动4ZJ 启动停止发讯 5ZJ 的 Wg 带电故：电源端 5ZJ 仅 Wg 带电电源端保护动作跳闸。 *系统振荡时：I1LJ，2LJ 启动，若振荡中心位于保护范围内，两端功率皆为正，保护将误动。（若采用负序、零序功率方向元件可不受振荡影响） *采用两个启动元件的作用：如果用一个启动元件 LJ 来代替 1LJ 和 2LJ 若误差造成：Idz.A(95A) Idz.B(105A) 外部 d2 短路时，假设 Idz.A Id

71、(100A) Idz.B，则：靠近短路点端的保护B：LJ 不启动，保护不动且不发讯远离短路点端的保护A：LJ 启动发讯 LJ 、GJ 启动4ZJ启动停止发讯 5ZJ 仅 Wg 带电保护误动用两个启动元件1LJ，2LJ：Idz.j2 = (1.62)Idz.j1 外部 d2 短路时，针对两端的2LJ,假设 Idz.A Id(100A) 1LJ的 t1 动作时限 (防止外部短路时，正方向端 2LJ，3GJ 已经启动，而反方向端的 1LJ 还未启动，尚无闭锁信号导致保护误动) 优缺点：优点：保证在内部故障并伴随通道破坏（输电线接地或断线）时，保护仍能正确跳闸。缺点：保护的灵敏度和动作速度

72、受到限制，且系统振荡时可能误动。 2、高频闭锁负序方向保护的基本原理 *正常运行时：无负序电流 I2，Y1，Y2 均被闭锁，保护不动。 *外部故障时：近故障点端保护的负序方向 S2 为(-)（代表本端保护与短路点所在位置的方向关系，并不代表实际负序功率方向），JZ1 启动发闭锁讯号两端皆收到信号两端 JZ2 被闭锁两端 Y2 闭锁两端保护不动（远故障点端保护的负序方向 S2 为(+)，Y1 启动，但在 t2 延时到达之前已收到闭锁信号而被闭锁） *外部故障切除后，近故障点端保护的 t1 展宽 100ms，使闭锁信号继续保持 100ms，防止返回时远故障点端保护误动 *内部故障时：两端负序

73、方向 S2 为(+)JZ1 被闭锁不发讯，无闭锁讯号 Y1 启动JZ2 动作Y2 动作，跳闸。 *发生三相对称故障时，初瞬间存在负序分量，由 t4 展宽将负序电流 I2 保持 150ms；由 t3 展宽将负序功率保持 40-60ms，故三相对称故障仍能正确动作。 3、高频闭锁距离保护和高频闭锁零序方向保护的基本原理高频闭锁距离保护：以无方向性的 ZIII（全阻抗 ZKJ）作为起讯元件； Z I， Z II具有完全方向性（方向 ZKJ）。 *外部故障时：两端 ZIII启动，发闭锁讯号近故障点端的 Z II不动（反向），不停讯远故障点端的 Z II动作（正向），闭锁 JZ1，

74、停讯两端皆可收到闭锁讯号JZ2 不动对远故障点的保护：若故障点在 Z II范围内，经 t2 延时动作（起后备保护作用） *内部故障时：两端 Z III启动，发闭锁讯号两端的 Z II动作（正向保护区内），闭锁两端 JZ1，停止发讯两端皆收不到闭锁讯号JZ2 动作保护瞬时动作跳闸。若故障点在 Z I范围内，还可由Z I瞬时动作跳闸四、相差高频保护 1、相差高频基本原理规定电流正方向：保护安装处母线被保护线路假设：EM与 EN同相，且线路阻抗角皆为d ，则：内部短路时：IM与 IN相位差=0 外部短路时：IM与 IN相位差=180 发讯机受操作元件控制：电流正半周发讯，负

75、半周不发讯可见：外部短路时，两端收到连续的高频闭锁信号内部短路时，两端收到间断的高频闭锁信号（间断角：180）实际上，内部短路时，两端电流 IM与 IN一般不完全同相间断角180；外部短路时，IM与 IN不完全反相（误差造成）有一定间断角。相位比较元件 XB：延时 t1：用于防止外部短路时存在的间断角保护误动展宽 t2：：保证内部短路时有一个连续的出口动作信号相差高频保护原理接线： 1LJ，3LJ：正、负序灵敏元件（低定值），用于启动发讯机（平时无讯，故障发讯） 2LJ，4LJ：正、负序不灵敏元件（高定值），用于启动比相元件 XB I1+KI2：综合过滤器，作为控制发讯机

76、的操作元件（正半周发讯，负半周停讯） 2、相差高频保护相位特性和相继动作外部短路时，IM与 IN不完全反相有一定间断角： TA 最大角误差：7+ 保护本身最大角误差：15= 22 线路传输延时角误差：l = lkm1006 (6/每 100km) 闭锁角：b = 22+ l +y (y：裕度角 ) 故：延时 t1 =b/ (：工频 ) 内部短路时，IM与 IN不完全同相（若IM超前 IN：）间断角：180- 考虑到线路传输角误差l，则： M 侧：间断角为 180-l，l间断角b，N 侧保护动作 N 侧保护动作后，停讯M 侧只收到本侧讯号，出现 180间断角而动作。故：N 侧先动，M 侧后

77、动-相继动作第一章概述可视化技术是 20 世纪 90 年代初期随着计算机技术的发展而出现的一门新兴技术，它融合了计算机技术中的图形学、图像处理、数据管理、网络技术和人机界面等诸多分支。利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示，反应客观世界的本质和内在联系，从而有利于人们正确理解数据或过程的含义。10 多年来，可视化技术在很多领域如研究流体力学、气象预测与分析、高分子生物合成、医学图像虚拟再现取得了广泛的应用并获得了巨大成功，而科学可视化在电力系统中的应用仍处于研究和初步应用阶段。 90 年代，电力系统市场化席卷全球。这时的系统更加复杂，数据成倍增加，可视化的要求

78、也愈加迫切。这方面的研究工作比较突出并且广泛应用于实践的首推美国学者 Thomas Jeffrey Overbye教授和 Mark James Laufenberg 博士，其研究课题组和掌管的Power World 公司开展了电力系统可视化的系列研究工作，在其提出的电压等位线(contouring)显示技术的基础上，对节点数据（如：节点电压、电价、灵敏度、参与因子、振荡模态等）、线路数据（如：线路传输容量、线路负载率、线路功率分布因子等）、稳定域（如：电压稳定域、功角稳定域等）的算法和显示进行了可视化研究。主要分两个方面：其一是侧重于大型复杂电网规划、运行和调度控

79、制的工程应用，其二是针对电网技术培训、演示和教学。国内这方面的研究还处于萌芽阶段，主要是将电力系统与地理信息系统有机地结合起来，在地理图上真实地显示电力系统的运行状态。研究中利用传统的静态安全分析和故障排序方法，实现静态安全分析数据的可视化和稳定运行域的可视化。可视化研究只有在和所研究的领域有机融合后才能发挥其优势，大量的研究也证明了这一点，将系统数据不加处理而简单地利用图形显示的做法是低效的。电力系统可视化技术不是为了可视化而可视化，电力系统可视化基本原理在于：一幅生动逼真的画面可以表达很多数字才能表述的信息。可视化软件的应用是为了将大量数字表述的信息用图形方式表达出来，而且更为重要的是

80、：数字间的潜在联系也可能通过图形信息更清楚的体现，对计算所得到的海量数据进行数据挖掘和综合，发现其内部的本质联系以得到可准确反映系统状态的简洁指标，并以正确的方式予以可视化显示才是可视化技术在电力系统中应用的真正内涵。无疑地，美国伊利诺斯(Illinois)大学学者 Thomas Jeffrey Overbye 教授和 Mark James Laufenberg 博士开发的 Power World 大型电力系统可视化程序及其各种附加专业软件包以其庞大、灵活的功能和互动、细腻的三维可视化技术赢得了科研机构、电网规划以及调度和运行人员的格外亲睐。这套软件已经应用到 42 个国家的 300 多个

81、国家级电力公司的规划、运行、调度和培训。第二章 PowerWorld软件介绍 Power World 是一个面向对象的电力系统大型可视化分析和计算程序，其设计特点是用户界面友好以及优异的交互性能。交互能力和可视化方法使它在胜任严谨的电网运行分析的同时，还可以用来向非专业人员阐明电力系统的运行原理和进行专业培训。V11.0 版的 Power World 集电力系统潮流计算、灵敏度分析、静态安全分析、短路电流计算、经济调度 EDC/AGC，最优潮流OPF、无功优化，GIS 功能、电压稳定分析 PV/QV、ATC 计算、用户定制模块等多种庞大复杂功能于一体，并利用数据挖掘技术实现强大丰富的三维可视

82、化显示技术。使用方便、功能强大、可视化程度相当高，其界面如图 1.1 所示，图中所示系统为广西电网 2021 年三维可视化运行全景图。 Power World 可视化程序确切地说是多个产品的集成。它的核心是一个综合的、强大的潮流计算的软件，它可以有效地求解多达100,000个节点的大型复杂电力系统。这使得Power World 作为一个独立的潮流分析软件包十分有用。与其他同类商业应用软件不同的是： Power World 允许用户通过可缩放的彩色动画单线图来模拟一个系统。用户可以运用可视化分析程序个性鲜明的示例（CASE）编辑器对模型任意进行修改直至满意。在 Power World可视化分

83、析程序中，输电线路的投切、负荷调整、发电机的投退及其各种功能切换以及联络线的建立等等，这一切只需点击鼠标就可完成。此外，图形和动画演示的广泛使用增加了用户对系统特性、存在的问题和限制条件的理解.并且知道如何采取补救措施。 Power World 提供了极为方便的模拟电力系统时间特性的工具。同样它可以可视化地显示负荷、发电量和联络线功率随时间的变化，以及因此产生的系统运行状况的变化。这项功能在解释例如电网扩建引起网络结构变化等问题上十分有用。 Power World 可视化分析程序还具有一体化的经济调度、联络线功率交换经济性分析、功率传输分配因子(PTDF)计算、短路计算和故障分析的强大

84、功能，所有这一切都通过一个主界面来实现。 Power World 可视化分析程序的上述特性被集成在一起，在软件安装完毕后即可领略到它的庞大功能。第三章电力系统建模 3.1 电力系统单线图对任何一个电力系统进行分析前，必须准确地对其建模。在 PowerWorld 软件中，通过创建单线图来实现建模功能，并且保存建模参数到后台数据库，这是可视化分析的前提条件。电力系统单线图建模在 EDIT MODE 完成，其过程如下： 1)创建工程示例从 File 栏选取 New Case 项，创建一个新的工程示例文件。 2) 添加母线元件从 Insert 栏中点选母线（Bus）模型或者直接点击母线图

85、标即可添加母线元件。在面板空白处的合适位置单击鼠标左键，确定母线位置。此时自动弹出母线信息对话框，填入母线相关信息，再单击确定（OK），则母线添加完毕。 3)添加发电机元件从 Insert 栏中点击选择发电机（Generator）或直接点击发电机图标。在与该发电机连接的母线处点击左键，则弹出发电机信息对话框，填入发电机相关信息，再单击确定（OK），然后适当调整发电机位置，则发电机添加完毕。该对话框是用来查看和修改和系统中每条发电机相关联的参数。它也能用来插入新的发电机，删除现有的发电机。编辑模式下的发电机信息对话框（Generator Information Dialog）和运行模式

86、下的发电机信息对话框（Generator Information Dialog）是完全相同的。 4)添加变压器元件从 Insert 栏中点选变压器（Transformer）模型，先左键单击连接该变压器的两条母线中的一条，然后左键双击另一条母线则会在画面上添加变压器，并弹出变压器控制信息对话框，填入变压器相关参数，则变压器模型添加成功。 5)添加线路元件从 Insert 栏中点选传输线（Transmission Line）模型，先左键单击连接该传输线路的两条母线中的一条，然后左键双击另一条母线，则会在画面上添加传输线，并弹出传输线控制信息对话框。填入传输线相关参数，则传输线模型添加成功。线

87、路选项对话框与变压器选项对话框一样。值得指出的是，利用该对话框，也可以添加串联电容器，。 6) 添加负荷从 Insert 栏中点选负荷（Load）模型在与该负荷连接的母线处点击左键，则弹出负荷信息对话框，填入负荷相关信息，再单击确定（OK），然后适当调整负荷位置，则负荷模型添加完毕。 7)添加 DC 线路 PowerWorld 程序提供直流线路模型，包括两端和多端直流线路。下面给出常见的两端直流线路建模方法。选择直流线路元件，会弹出直流传输线路选项（DC Transmission Line Options）对话框。该对话框用于查看和修改系统中与每一条两端直流输电线路相关的参数。也可用

88、于添加新的“两端直流输电线路”（two-terminal dc transmission line）或删除已存在的线路。本对话框由四个独立的标签页组成：“线路参数”（Line Parameters）、“整流器参数”（Rectifier Parameters）、 “逆变器参数” （Inverter Parameters）及“实际潮流”（Actual Flows）。在编辑模式下，“实际潮流”（Actual Flows）页面不可用。可以通过对话框顶部的标签进入各个页面。可通过各页查看或修改直流线路模型参数。 9)添加变电站元件在电力系统建模时，可以直接使用变电站(substation) 绘

89、制单线图， 3.2 仿真环境和参数设置按上述讲解陆续将系统中各元件正确添加，并输入相关数据，调整外观，则完成了系统单线图的绘制。下面，就可以进行仿真参数设置了。从主菜单上选择 Options Solution/Environment，打开对话框，就可以进行仿真环境和仿真参数设置。该对话框的顶端有 7 个按钮，分别是：示例显示设置、消息日志设置。文件管理设置、仿真环境设置、极限管理设置、单线图设置以及潮流求解设置，点击其中任何一个按钮就可以单独打开一个标签页进行设置。潮流求解设置标签页。其中较重要的设置是：潮流计算算法选择、基准能力、允许误差、迭代最大次数、对电压控制的设置等等。第四

90、章软件主要功能计算 4.1 潮流计算(Power Flow) 单击 Run Mode，进入运行模式，进行潮流运行调试。在运行模式下，点击 Play 键，则开始按已设置好的参数运行潮流图如果潮流出现不收敛的情况，可以查看日志信息。要显示日志信息，点击工具栏的 Log 按钮即可调出日志信息对话框日志信息显示了求解潮流的细节，记录了计算的迭代过程。也记录了仿真器在进行各种操作是的信息，例如打开或确认示例等。当你解决具体的仿真示例时日志信息是非常有用的。对于Viewer 来说，用不到日志信息。右击运行日志可以看到其局部菜单。要改变日志的字体，选择 Change Font。对潮流某些信息禁止或改

91、变其颜色，请选择 Suppress Messages 或 Color Messages，这样所渴望的信息特点得到改变。要打印其中突出的部分或清除日志，请选择 Print Selection 或 Clear。您可以通过点击 Find，在显示的对话框中输入要查找的文本，来查找该文本。您也可以分别点击 Select All, 或 Unselect All 高亮显示日志中的所有文本，或相反地不选高亮显示的文本。要打印或复制日志中高亮显示部分的内容到剪贴板窗口中，选择 Print Selection 或 Copy Selection to Clipboard.。您也可以通过选择 Clear 来清除日

92、志中的内容。最后，您将找到一些有效的日志选项，例如 Change Maximum Lines, Disable Logging 和 Save Log to File 等选项，这些选项在负荷潮流分析中会自动地将日志保存为一个文档。 4.2 故障分析(Fault Analysis) 故障类型（Fault Type）通过选择下面四种故障处故障类型中的一种来进行计算：单相对地短路（Single Line - to - Ground ）通过用户定义的一个对地故障阻抗来进行单相对地短路计算。把A 相设为故障相。两相短路（Line - to - Line）假设一个值为 999+j999 的对地阻抗

93、进行两相短路计算。把 B 相和C 相设为故障相。三相短路（3 Phase Balanced）通过用户定义的一个对地故障阻抗来进行三相短路计算。两相对地短路（Double Line - to - Ground）通过定义一个接地故障阻抗来进行两相对地短路计算。电流单位（Current Units）允许用户是选择观察故障时标幺值还是电流的实际值。故障结果在故障分析对话框下部以表格的形式显示，故障结果也可以在单线图里以图形化的形式显示出来。通过选择，可以把任何一个三相值单独地显示出来，或者是使三相值同时显示。计算（Calculate）点击这个按钮软件将进行故障分析。为了保证能够进行计

94、算，潮流应该处于一个对于结果来说有关的、可解的状态。因此当按下计算（Calculate）按钮时要做的第一件事是解潮流。用户可以在运行计算程序时通过查看信息日志来观察这一步。一旦解潮流完毕，故障分析计算开始运行，计算结果将被显示出来故障阻抗（Fault Impedance ）无论进行何种故障计算，都是要包括故障阻抗的。电阻和电抗可以作为故障电流入地的路径，当计算用于决定其他故障量的故障电流时，故障阻抗需要被考虑进去。PowerWorld 程序提供的电力系统线性分析工具包括分布因子计算和灵敏度计算。 1）分布因子计算工具功率传输分配因子功率传输分配因子（PTDF）：用来衡量从一个区域到另外一

95、个区域的电力传输发生变化时，系统设备上电力负荷的响应或变化的程度，以功率传输变化的百分比来表示。这些数值提供了一个关于在买方和卖方之间传输的改变所导致的在传输线路与断面之间潮流如何流动的线性近似，这些值可以在动态潮流单线图上看到。第五章心得通过对 PowerWorld 的学习，我了解很多关于这个软件的知识，从中学到了很多。，学习这个在以后的学习和工作中，一定会有很大的用处，通过这次的课程设计，又让我们多了一门技术，将来在工作中又多了一个出入，转眼进入大三的学习中，在学校的实践已经过去了一半，在以后的两年中，我要学习更多的知识，增加对知识的拓展。争取了解的透彻，俗话说，师傅领进门，修

96、行在个人。老师只是起到了一个引导的作用，让你对这门只是有个初步的了解，有了一定的兴趣，我们就要更加深入的学习和探索。在这次设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。在此要感谢我的指导老师，感谢高老师给我这样的机会锻炼。在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是

97、这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。大学的生活丰富多彩，将来的社会竞争更是激烈。所以我们要把握好每一个机会，把自己变得优秀，将来在社会中才不会被淘汰，要做自己的主人。参考文献周茜,彭建春;基于 P-Q 解耦的可用输电能力的计算分析J;电力科学与工程;2005 年 03 期顾承红;艾芊;考虑电压稳定约束的最优潮流J;电网技术;2006 年16 期蔡晓波;吴政球;匡文凯;方日升;王良缘;李可文;基于直流分布因子的可用输电能力灵敏度分析J;电网技术;2006 年 18 期束洪春;董俊;孙士云;廖泽龙;王文;杨强; J;电网技术;2006 年 20期张立志;赵冬梅;考虑 FACT

98、S 配置的电网输电能力计算 J;电网技术;2007 年 07 期朱文涛;孙士云;王超;吴水军;云南电网暂态稳定裕度仿真研究J;昆明理工大学学报(理工版);2007 年 02 期马瑞,贺仁睦,王鹏,杨华春,张进,胡国强;计及负荷静态电压特性的多目标交易研究J;中国电机工程学报;2005 年 09 期孙景强,房大中,锺德成;暂态稳定约束下的最优潮流J;中国电机工程学报;2005年 12 期杭乃善,廖青华,李如琦,杨柳林;电力系统临界电压崩溃潮流的柔性节点算法J;中国电机工程学报;2005 年 17 期郭琦;赵晋泉;张伯明;赵传霖;李钦;一种线路极限传输容量的在线计算方法J;中国电机工程学

99、报;2006 年 05 期电力系统基本知识 300 问 1、什么是动力系统、电力系统、电力网？答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统；把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2、现代电网有哪些特点? 答:1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制

100、,有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。 3、区域电网互联的意义与作用是什么? 答：1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。 2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。 3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。 4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。 5、能承受

101、较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。 6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。 4、电网无功补偿的原则是什么? 答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。 5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么? 答：电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性）,它是由系统的有功负荷平衡决定的

102、,且与网络结构(网络阻抗）关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此,系统频率可以集中调整控制。电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络结构(网络阻抗）有较大关系。因此,电压不能全网集中统一调整,只能分区调整控制。 6、什么是系统电压监测点、中枢点？有何区别？电压中枢点一般如何选择? 答:监测电力系统电压值和考核电压质量的节点,称为电压监测点。电力系统中重要的电压支撑节点称为电压中枢点。因此,电压中枢点一定是电压监测点,而电压监测点却不一定是电压中枢点。电压中枢点的选

103、择原则是:1)区域性水、火电厂的高压母线(高压母线有多回出线)；2)分区选择母线短路容量较大的 220kV 变电站母线；3）有大量地方负荷的发电厂母线。 7、试述电力系统谐波对电网产生的影响？答:谐波对电网的影响主要有: 谐波对旋转设备和变压器的主要危害是引起附加损耗和发热增加,此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪声,长时间的振动会造成金属疲劳和机械损坏。谐波对线路的主要危害是引起附加损耗。谐波可引起系统的电感、电容发生谐振,使谐波放大。当谐波引起系统谐振时,谐波电压升高,谐波电流增大,引起继电保护及安全自动装置误动,损坏系统设备(如电力电容器、电缆、电动机等),引发系统事故,威

104、胁电力系统的安全运行。谐波可干扰通信设备,增加电力系统的功率损耗(如线损),使无功补偿设备不能正常运行等,给系统和用户带来危害。限制电网谐波的主要措施有:增加换流装置的脉动数；加装交流滤波器、有源电力滤波器；加强谐波管理。 8、何谓潜供电流?它对重合闸有何影响?如何防止? 答：当故障线路故障相自两侧切除后,非故障相与断开相之间存在的电容耦合和电感耦合,继续向故障相提供的电流称为潜供电流。由于潜供电流存在,对故障点灭弧产生影响,使短路时弧光通道去游离受到严重阻碍,而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能重合成功。潜供电流值较大时,故障点熄弧时间较长,将使重合闸重合失败

105、。为了减小潜供电流,提高重合闸重合成功率,一方面可采取减小潜供电流的措施:如对 500kV 中长线路高压并联电抗器中性点加小电抗、短时在线路两侧投入快速单相接地开关等措施；另一方面可采用实测熄弧时间来整定重合闸时间。 9、什么叫电力系统理论线损和管理线损? 答:理论线损是在输送和分配电能过程中无法避免的损失,是由当时电力网的负荷情况和供电设备的参数决定的,这部分损失可以通过理论计算得出。管理线损是电力网实际运行中的其他损失和各种不明损失。例如由于用户电能表有误差,使电能表的读数偏小；对用户电能表的读数漏抄、错算,带电设备绝缘不良而漏电,以及无电能表用电和窃电等所损失的电量。 10、什么叫自然

106、功率？答:运行中的输电线路既能产生无功功率(由于分布电容)又消耗无功功率(由于串联阻抗)。当线路中输送某一数值的有功功率时,线路上的这两种无功功率恰好能相互平衡,这个有功功率的数值叫做线路的自然功率或波阻抗功率。 11、电力系统中性点接地方式有几种?什么叫大电流、小电流接地系统?其划分标准如何? 答：我国电力系统中性点接地方式主要有两种,即:1、中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式)。 2、中性点不直接接地方式(包括中性点经消弧线圈接地方式)。中性点直接接地系统(包括中性点经小电阻接地系统),发生单相接地故障时,接地短路电流很大,这种系统称为大接地电流系统。中性点不直接接地系

107、统(包括中性点经消弧线圈接地系统),发生单相接地故障时,由于不直接构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,故称其为小接地电流系统。在我国划分标准为:X0/X145的系统属于大接地电流系统,X0/X145的系统属于小接地电流系统注:X0 为系统零序电抗,X1 为系统正序电抗。 12、电力系统中性点直接接地和不直接接地系统中,当发生单相接地故障时各有什么特点? 答:电力系统中性点运行方式主要分两类,即直接接地和不直接接地。直接接地系统供电可靠性相对较低。这种系统中发生单相接地故障时,出现了除中性点外的另一个接地点,构成了短路回路,接地相电流很大,为了防止损坏设备,必须迅速切除接地相

108、甚至三相。不直接接地系统供电可靠性相对较高,但对绝缘水平的要求也高。因这种系统中发生单相接地故障时,不直接构成短路回路,接地相电流不大,不必立即切除接地相,但这时非接地相的对地电压却升高为相电压的1.7 倍。 13、小电流接地系统中,为什么采用中性点经消弧线圈接地? 答:小电流接地系统中发生单相接地故障时,接地点将通过接地故障线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。如果此电容电流相当大,就会在接地点产生间歇性电弧,引起过电压,使非故障相对地电压有较大增加。在电弧接地过电压的作用下,可能导致绝缘损坏,造成两点或多点的接地短路,使事故扩大。为此,我国采取的措施是:当小电流接地系统电网发生单相接地

109、故障时,如果接地电容电流超过一定数值(35kV电网为10A,10kV电网为10A,36kV电网为30A),就在中性点装设消弧线圈,其目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流,使接地故障点电流减少,提高自动熄弧能力并能自动熄弧,保证继续供电。 14、什么情况下单相接地故障电流大于三相短路故障电流? 答:当故障点零序综合阻抗小于正序综合阻抗时,单相接地故障电流将大于三相短路故障电流。例如:在大量采用自耦变压器的系统中,由于接地中性点多,系统故障点零序综合阻抗往往小于正序综合阻抗,这时单相接地故障电流大于三相短路故障电流。 15、什么是电力系统序参数?零序参数有何特点? 答:对称的三相电

110、路中,流过不同相序的电流时,所遇到的阻抗是不同的,然而同一相序的电压和电流间,仍符合欧姆定律。任一元件两端的相序电压与流过该元件的相应的相序电流之比,称为该元件的序参数(阻抗）零序参数(阻抗）与网络结构,特别是和变压器的接线方式及中性点接地方式有关。一般情况下,零序参数(阻抗）及零序网络结构与正、负序网络不一样。 16、零序参数与变压器接线组别、中性点接地方式、输电线架空地线、相邻平行线路有何关系? 答：对于变压器,零序电抗与其结构(三个单相变压器组还是三柱变压器)、绕组的连接(或 Y)和接地与否等有关。当三相变压器的一侧接成三角形或中性点不接地的星形时 ,从这一侧来看,变压器的零序电抗总

111、是无穷大的。因为不管另一侧的接法如何,在这一侧加以零序电压时,总不能把零序电流送入变压器。所以只有当变压器的绕组接成星形,并且中性点接地时,从这星形侧来看变压器,零序电抗才是有限的(虽然有时还是很大的）。对于输电线路,零序电抗与平行线路的回路数,有无架空地线及地线的导电性能等因素有关。零序电流在三相线路中是同相的,互感很大,因而零序电抗要比正序电抗大,而且零序电流将通过地及架空地线返回,架空地线对三相导线起屏蔽作用,使零序磁链减少,即使零序电抗减小。平行架设的两回三相架空输电线路中通过方向相同的零序电流时 ,不仅第一回路的任意两相对第三相的互感产生助磁作用,而且第二回路的所有三相对第一回

112、路的第三相的互感也产生助磁作用 ,反过来也一样.这就使这种线路的零序阻抗进一步增大。 17、什么叫电力系统的稳定运行?电力系统稳定共分几类? 答：当电力系统受到扰动后,能自动地恢复到原来的运行状态,或者凭借控制设备的作用过渡到新的稳定状态运行,即谓电力系统稳定运行。电力系统的稳定从广义角度来看,可分为: 1、发电机同步运行的稳定性问题(根据电力系统所承受的扰动大小的不同,又可分为静态稳定、暂态稳定、动态稳定三大类）； 2、电力系统无功不足引起的电压稳定性问题；3、电力系统有功功率不足引起的频率稳定性问题。 18、采用单相重合闸为什么可以提高暂态稳定性? 答:采用单相重合闸后,由于故障时

113、切除的是故障相而不是三相,在切除故障相后至重合闸前的一段时间里,送电端和受电端没有完全失去联系(电气距离与切除三相相比,要小得多）,这样可以减少加速面积,增加减速面积,提高暂态稳定性。 19、简述同步发电机的同步振荡和异步振荡? 答：同步振荡:当发电机输入或输出功率变化时,功角将随之变化,但由于机组转动部分的惯性, 不能立即达到新的稳态值,需要经过若干次在新的值附近振荡之后,才能稳定在新的下运行。这一过程即同步振荡,亦即发电机仍保持在同步运行状态下的振荡。异步振荡:发电机因某种原因受到较大的扰动,其功角在 0360 之间周期性地变化,发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时,发电

114、机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机状态。 20、如何区分系统发生的振荡属异步振荡还是同步振荡？答：异步振荡其明显特征是:系统频率不能保持同一个频率,且所有电气量和机械量波动明显偏离额定值。如发电机、变压器和联络线的电流表、功率表周期性地大幅度摆动；电压表周期性大幅摆动,振荡中心的电压摆动最大,并周期性地降到接近于零；失步的发电厂间的联络的输送功率往复摆动；送端系统频率升高,受端系统的频率降低并有摆动。同步振荡时,其系统频率能保持相同,各电气量的波动范围不大,且振荡在有限的时间内衰减从而进入新的平衡运行状态。 21、系统振荡事故与短路事故有什么不同？答：电力系统振荡和短路的主要区别

115、是: 1、振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动,而短路时电流、电压值是突变的。此外,振荡时电流、电压值的变化速度较慢,而短路时电流、电压值突然变化量很大。 2、振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变；而短路时 ,电流与电压之间的角度是基本不变的。 3、振荡时系统三相是对称的；而短路时系统可能出现三相不对称。 22、引起电力系统异步振荡的主要原因是什么? 答：1、输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏； 2、电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏； 3、环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统联系阻抗

116、突然增大 ,引启动稳定破坏而失去同步； 4、大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降,造成联络线稳定极限降低,易引起稳定破坏； 5、电源间非同步合闸未能拖入同步。 23、系统振荡时的一般现象是什么? 答：1、发电机,变压器,线路的电压表,电流表及功率表周期性的剧烈摆动,发电机和变压器发出有节奏的轰鸣声。 2、连接失去同步的发电机或系统的联络线上的电流表和功率表摆动得最大。电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心,每一周期约降低至零值一次。随着离振荡中心距离的增加,电压波动逐渐减少。如果联络线的阻抗较大,两侧电厂的电容也很大,则线路两端的电压振荡是较小的。 3、失去同期的电网,虽

117、有电气联系,但仍有频率差出现,送端频率高,受端频率低并略有摆动。 24、什么叫低频振荡？产生的主要原因是什么？答:并列运行的发电机间在小干扰下发生的频率为0.22.5 赫兹范围内的持续振荡现象叫低频振荡。低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应,常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上,在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。 25、超高压电网并联电抗器对于改善电力系统运行状况有哪些功能？答：1、减轻空载或轻载线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。 2、改善长距离输电线路上的电压分布。 3、使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路

118、上的功率损失。 4、在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。 5、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。 6、当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 26、500kV 电网中并联高压电抗器中性点加小电抗的作用是什么？答:其作用是:补偿导线对地电容,使相对地阻抗趋于无穷大,消除潜供电流纵分量,从而提高重合闸的成功率。并联高压电抗器中性点小电抗阻抗大小的选择应进行计算分析,以防止造成铁磁谐振。 27、什么叫发电机的次同步振荡？其产生原因是什么？如何防止？答：当发电机

119、经由串联电容补偿的线路接入系统时,如果串联补偿度较高,网络的电气谐振频率较容易和大型汽轮发电机轴系的自然扭振频率产生谐振,造成发电机大轴扭振破坏。此谐振频率通常低于同步(50 赫兹)频率,称之为次同步振荡。对高压直流输电线路(HVDC)、静止无功补偿器(SVC),当其控制参数选择不当时,也可能激发次同步振荡。措施有:1、通过附加或改造一次设备;2、降低串联补偿度;3、通过二次设备提供对扭振模式的阻尼(类似于 PSS 的原理）。 28、电力系统过电压分几类?其产生原因及特点是什么? 答：电力系统过电压主要分以下几种类型:大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。产生的原因及特点是:

120、大气过电压:由直击雷引起,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。因此,220KV 以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。操作过电压:由电网内开关操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。因此 30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。 29、何谓反击过电压？答:

121、在发电厂和变电所中,如果雷击到避雷针上,雷电流通过构架接地引下线流散到地中,由于构架电感和接地电阻的存在,在构架上会产生很高的对地电位,高电位对附近的电气设备或带电的导线会产生很大的电位差。如果两者间距离小,就会导致避雷针构架对其它设备或导线放电,引起反击闪络而造成事故。 30、何谓跨步电压？答：通过接地网或接地体流到地中的电流,会在地表及地下深处形成一个空间分布的电流场,并在离接地体不同距离的位置产生一个电位差,这个电位差叫做跨步电压。跨步电压与入地电流强度成正比,与接地体的距离平方成反比。因此,在靠近接地体的区域内,如果遇到强大的雷电流,跨步电压较高时,易造成对人、畜的伤害。作或

122、发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压,这一现象叫电力系统谐振过电压。谐振过电压分为以下几种: (1）线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈）和系统中的电容元件所组成。 (2）铁磁谐振过电压谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。 (3）参数谐振过电压由电感参数作周期性变化的电感元件

123、(如凸极发电机的同步电抗在 KdKq 间周期变化）和系统电容元件(如空载线路）组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。 36、避雷线和避雷针的作用是什么？避雷器的作用是什么？答：避雷线和避雷针的作用是防止直击雷,使在它们保护范围内的电气设备(架空输电线路及变电站设备）遭直击雷绕击的几率减小。避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用,对入侵流动波进行削幅,降低被保护设备所受过电压幅值。避雷器既可用来防护大气过电压,也可用来防护操作过电压。 37、接地网的电阻不合规定有何危害？答:接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大

124、则: (1）发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。 (2）在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备）带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。 38、电网调峰的手段主要有哪些？答:(1）抽水蓄能电厂改发电机状态为电动机状态,调峰能力接近 200；(2）水电机组减负荷调峰或停机,调峰依最小出力(考虑震动区）接近 100；(3）燃油(气）机组减负荷,调峰能力在 50以上；(4）燃煤机组减负荷、启停调峰、少蒸汽运行、滑参数运行,调峰

125、能力分别为 50(若投油或加装助燃器可减至 60）、100、100、40；(5）核电机组减负荷调峰；(6）通过对用户侧负荷管理的方法,削峰填谷调峰。 39 、经济调度软件包括哪些功能模块？答:(1）负荷预计(2）机组优化组合(3）机组耗量特性及微增耗量特性拟合整编(4）等微增调度(5）线损修正如果是水、火电混联系统,则需用大系统分解协调法或其它算法对水电子系统和火电子系统分别优化,然后根据一天用水总量控制或水库始末水位控制条件协调水火子系统之间水电的当量系数。 40、简述电力系统经济调度要求具有哪些基础资料？答:(1)火电机组热力特性需通过热力试验得到火电机组带不同负荷运行工况下的热力

126、特性,包括锅炉的效率试验及汽机的热耗、汽耗试验；(2)水电机组耗量特性该特性为不同水头下的机组出力-流量特性,也应通过试验得到或依据厂家设计资料；(3）火电机组的起、停损耗；(4）线损计算基础参数；(5）水煤转换当量系数。 41 、什么是继电保护装置? 答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时 ,需要向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的开关发出跳闸命令,以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备 ,一般通称为继电保护装置。 42 、继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务主要分为

127、两部分: 1、当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的开关发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 2、反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。 43、简述继电保护的基本原理和构成方式？答:继电保

128、护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等）的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置将包括测量部分(和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。 44、如何保证继电保护的可靠性? 答:可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV 及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同开关的继

129、电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组开关拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组开关切除故障。在所有情况下,要求这两套继电保护装置和开关所取的直流电源均经由不同的熔断器供电。 45 、为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间配合应满足什么要求? 答:上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求,即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。 46 、在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选

130、择性? 答：1、接入供电变压器的终端线路,无论是一台或多台变压器并列运行(包括多处 T 接供电变压器或供电线路),都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。需要时,线路速动段保护可经一短时限动作。 2、对串联供电线路,如果按逐级配合的原则将过份延长电源侧保护的动作时间,则可将容量较小的某些中间变电所按 T 接变电所或不配合点处理,以减少配合的级数,缩短动作时间。 3、双回线内部保护的配合,可按双回线主保护(例如横联差动保护)动作,或双回线中一回线故障时两侧零序电流(或相电流速断)保护纵续动作的条件考虑；确有困难时,允许双回线中一回线故障时,两回线的延时保护段间有不配合的情况。 4

131、、在构成环网运行的线路中,允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。 47、为保证灵敏度,接地保护最末一段定值应如何整定? 答:接地保护最末一段(例如零序电流保护段),应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV 线路,100；330kV 线路,150；500kV 线路,300。对应于上述条件,零序电流保护最末一段的动作电流整定值应不大于 300A。当线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障。对于 110kV 线路,考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求,其最末一段零序电流保护的电流整定值一般也不应大于 300A,此时,允许线路两侧零序

132、电流保护纵续动作切除故障。 48 、简述 220 千伏线路保护的配置原则是什么？答:对于 220 千伏线路,根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时,应装设两套全线速动保护。接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护。 49 、简述线路纵联保护的基本原理？答：线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。它的基本原理是:以线路两侧判别量的特定关系作为判据,即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区

133、外故障。因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。 50、什么是继电保护的远后备？什么是近后备？答：远后备是指:当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时,由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。近后备是指:用双重化配置方式加强元件本身的保护,使之在区内故障时,保护拒绝动作的可能性减小,同时装设开关失灵保护,当开关拒绝跳闸时启动它来切除与故障开关同一母线的其它开关,或遥切对侧开关。 51、简述方向高频保护有什么基本特点？答：方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向,以综合判断是线路内部故障还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,

134、总有一侧看到的是反方向。其特点是: 1）要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度； 2）必须采用双频制收发信机。 52、简述相差高频保护有什么基本特点？答:相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁,两侧电流相位相反时保护动作跳闸。其特点是:1）能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单；2）不反应系统振荡。在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行；3）不受电压回路断线的影响；4）对收发信机及通道要求较高,在运行中两侧保护需要联调；5）当通道或收发信机停用时,整个保护要退出运行,因此需要配备单独的后备保护。 5

135、3、简述高频闭锁距离保护有什么基本特点？答：高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装置作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护。其特点是: 1、能足够灵敏和快速地反应各种对称与不对称故障；2、仍保持后备保护的功能；3、电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行。4、不是独立的保护装置,当距离保护停用或出现故障、异常需停用时,该保护要退出运行。 54、线路纵联保护在电网中的主要作用是什么？答:由于线路纵联保护在电网中可实现全线速动,因此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、减小故障造成的损坏程度、改善后备保护之间的配合性能。

136、55、线路纵联保护的通道可分为几种类型? 答:1、电力线载波纵联保护(简称高频保护)。2、微波纵联保护(简称微波保护)。3、光纤纵联保护(简称光纤保护)。4、导引线纵联保护(简称导引线保护)。 56、线路纵联保护的信号主要有哪几种?作用是什么？答：线路纵联保护的信号分为闭锁信号、允许信号、跳闸信号三种,其作用分别是: 1、闭锁信号:它是阻止保护动作于跳闸的信号,即无闭锁信号是保护作用于跳闸的必要条件。只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时,保护才作用于跳闸。 2、允许信号:它是允许保护动作于跳闸的信号,即有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。只有同时满足本端保护元件动作和有允许信

137、号两个条件时,保护才动作于跳闸。 3、跳闸信号:它是直接引起跳闸的信号,此时与保护元件是否动作无关,只要收到跳闸信号,保护就作用于跳闸,远方跳闸式保护就是利用跳闸信号。 57、相差高频保护为什么设置定值不同的两个启动元件? 答:启动元件是在电力系统发生故障时启动发信机而实现比相的。为了防止外部故障时由于两侧保护装置的启动元件可能不同时动作,先启动一侧的比相元件,然后动作一侧的发信机还未发信就开放比相将造成保护误动作,因而必须设置定值不同的两个启动元件。高定值启动元件启动比相元件,低定值的启动发信机。由于低定值启动元件先于高定值启动元件动作,这样就可以保证在外部短路时,高定值启动元件启动比

138、相元件时,保护一定能收到闭锁信号,不会发生误动作。 58、简述方向比较式高频保护的基本工作原理答:方向比较式高频保护的基本工作原理是:比较线路两侧各自测量到的故障方向,以综合判断其为被保护线路内部还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时测量到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧测量到的是反方向。因此,方向比较式高频保护中判别元件,是本身具有方向性的元件或是动作值能区别正、反方向故障的电流元件。所谓比较线路的故障方向,就是比较两侧特定判别元件的动作行为。 59、线路高频保护停用对重合闸的使用有什么影响？答:当线路高频保护全部停用时,可能因以下两点原因影响线路重合闸的使用:1

139、、线路无高频保护运行,需由后备保护(延时段）切除线路故障,即不能快速切除故障,造成系统稳定极限下降,如果使用重合闸重合于永久性故障,对系统稳定运行则更为不利。2、线路重合闸重合时间的整定是与线路高频保护配合的,如果线路高频保护停用,则造成线路后备延时段保护与重合闸重合时间不配,对瞬时故障亦可能重合不成功,对系统增加一次冲击。 60、高频保护运行时,为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道？答:我国电力系统常采用正常时高频通道无高频电流的工作方式。由于高频通道不仅涉及两个厂站的设备,而且与输电线路运行工况有关,高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起衰耗,高频通道上任何一个环节

140、出问题,都会影响高频保护的正常运行。系统正常运行时,高频通道无高频电流,高频通道上的设备有问题也不易发现,因此每日由运行人员用启动按钮启动高频发信机向对侧发送高频信号,通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道,以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作。 91、大型发电机匝间保护的构成通常有几种方式？答：大型发电机匝间保护的构成通常有以下几种方式: 1、横差保护:当定子绕组出现并联分支且发电机中性点侧有六个引出头时采用。横差保护接线简单、动作可靠、灵敏度高。 2、零序电压原理的匝间保护:采用专门电压互感器测量发电机三个相电压不对称而生成的零序电压,该保护由于采用了三次谐波

141、制动故大大提高了保护的灵敏度与可靠性。 3、负序功率方向匝间保护:利用负序功率方向判断是发电机内部不对称还是系统不对称故障,保护的灵敏度很高,近年来运行表明该保护在区外故障时发生误动必须增加动作延时,故限制了它的使用。 92、发电机为什么要装设定子绕组单相接地保护？答:发电机是电力系统中最重要的设备之一,其外壳都进行安全接地。发电机定子绕组与铁芯间的绝缘破坏,就形成了定子单相接地故障,这是一种最常见的发电机故障。发生定子单相接地后,接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。当接地电流较大能在故障点引起电弧时,将使定子绕组的绝缘和定子铁芯烧坏,也容易发展成危害更大的定了绕组相

142、间或匝间短路,因此,应装设发电机定子绕组单相接地保护。 93、利用基波零序电压的发电机定子单相接地保护的特点及不足之处是什么？答:特点是:1、简单、可靠；2、设有三次谐波滤过器以降低不平衡电压；3、由于与发电机有电联系的元件少,接地电流不大,适用于发电机-变压器组。不足之处是:不能作为 100%定子接地保护,有死区,死区范围5%15%。 94、为什么发电机要装设转子接地保护？答:发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一,励磁回路一点地故障,对发电机并未造成危害,但相继发生第二点接地,即转子两点接地时,由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体,并使磁励绕组电流增加可能因过热而烧伤；

143、由于部分绕组被短接,使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还可使轴系和汽机磁化,两点接地故障的后果是严重的,故必须装设转子接地保护。 95、为什么在水轮发电机上要装设过电压保护？答:由于水轮发电机的调速系统惯性较大,动作缓慢,因此在突然甩去负荷时,转速将超过额定值,这时机端电压有可能高达额定值的 1.82 倍。为了防止水轮发电机定了绕组绝缘遭受破坏,在水轮发电机上应装设过电压保护。 96、大型汽轮发电机为什么要配置逆功率保护？答:在汽轮发电机组上,当机炉控制装置动作关闭主汽门或由于调整控制回路故障而误关主汽门,在发电机开关跳开前发电机将转为电动机运行。此时逆功率对发电机本身无害,但由于残留在汽

144、轮机尾部的蒸汽与长叶片摩擦,会使叶片过热,所以逆功率运行不能超过 3 分钟,因而需装设逆功率保护。 97、大型汽轮发电机为何要装设频率异常保护？答:汽轮机的叶片都有一个自然振动频率,如果发电机运行频率低于或高于额定值,在接近或等于叶片自振频率时,将导致共振,使材料疲劳,达到材料不允许的程度时,叶片就有可能断裂,造成严重事故,材料的疲劳是一个不可逆的积累过程,所以汽轮机给出了在规定频率不允许的累计运行时间。低频运行多发生在重负荷下,对汽轮机的威胁将更为严重,另外对极低频工况,还将威胁到厂用电的安全,因此发电机应装设频率异常运行保护。 98、对大型汽轮发电机频率异常运行保护有何要求？答:对发电

145、机频率异常运行保护有如下要求:1、具有高精度的测量频率的回路。2、具有频率分段启动回路、自动累积各频率段异常运行时间,并能显示各段累计时间,启动频率可调。3、分段允许运行时间可整定,在每段累计时间超过该段允许运行时间时,经出口发出信号或跳闸。4、能监视当前频率。 99、为什么大型汽轮发电机要装设负序反时限过流保护？答:电力系统发生不对称短路时,发电机定子绕组中就有负序电流,负序电流在转子产生倍频电流,造成转子局部灼伤、大型汽轮机由于它的尺寸较小耐受过热的性能差,允许过热的时间常数 A(I2*I2*t)值小,为保护发电机转子,需要采用能与发电机允许的负序电流相适应的反时限负序过流保护。 100

146、、为什么现代大大型发电机-变压器组应装设非全相运行保护？答:大型发电机-变压器组 220KV 及以上高压侧的断路器多为分相操作的断路器,常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸,或在正常运行中突然一相跳闸。这种异常工况,将在发电机-变压器组的发电机中流过负序电流,如果靠反应负序电流的反时限保护动作(对于联络变压器,要靠反应短路故障的后备保护动作）,则会由于动作时间较长,而导致相邻线路对侧的保护动作,使故障范围扩大,甚至造成系统瓦解事故。因此,对于大型发电机-变压器组,在 220KV 及以上电压侧为分相操作的断路器时,要求装设非全相运行保护。 101、为什么要装设发电机意外加电压保

147、护？答:发电机在盘车过程中,由于出口断路器误合闸,突然加电压,使发电机异步启动,它能给机组造成损伤。因此需要有相应的保护,当发生上述事件时,迅速切除电源。一般设置专用的意外加电压保护,可用延时返回的低频元件和过流元件共同存在为判据。该保护正常运行时停用,机组停用后才投入。当然在异常启动时,逆功率保护、失磁保护、阻抗保护也可能动作,但时限较长,设置专用的误合闸保护比较好。 102、为什么要装设发电机断路器断口闪络保护？答：接在 220KV 以上电压系统中的大型发电机-变压器组,在进行同步并列的过程中,作用于断口上的电压,随待并发电机与系统等效发电机电势之间相角差的变化而不断变化,当 =

148、180时其值最大,为两者电势之和。当两电势相等时,则有两倍的相电压作用于断口上,有时要造成断口闪络事故。断口闪络除给断路器本身造成损坏,并且可能由此引起事故扩大,破坏系统的稳定运行。一般是一相或两相闪络,产生负序电流,威胁发电机的安全。为了尽快排除断口闪络故障,在大机组上可装设断口闪络保护。断口闪络保护动作的条件是断路器三相断开位置时有负序电流出现。断口闪络保护首先动作于灭磁,失效时动作于断路失灵保护。 103、为什么要装设发电机启动和停机保护？答:对于在低转速启动或停机过程中可能加励磁电压的发电机,如果原有保护在这种方式下不能正确工作时,需加装发电机启停机保护,该保护应能在低频情况下

149、正确工作。例如作为发电机-变压器组启动和停机过程的保护,可装设相间短路保护和定子接地保护各一套,将整定值降低,只作为低频工况下的辅助保护,在正常工频运行时应退出,以免发生误动作。为此辅助保护的出口受断路器的辅助触点或低频继电器触点控制。 104、在母线电流差动保护中,为什么要采用电压闭锁元件？如何实现？答:为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护误动作,故采用电压闭锁元件。电压闭锁元件利用接在每条母线上的电压互感器二次侧的低电压继电器和零序电压继电器实现。三只低电压继电器反应各种相间短路故障,零序过电压继电器反应各种接地故障。 105、为什么设置母线充电保护？答：为了更

150、可靠地切除被充电母线上的故障,在母联开关或母线分段开关上设置相电流或零序电流保护,作为专用的母线充电保护。母线充电保护接线简单,在定值上可保证高的灵敏度。在有条件的地方,该保护可以作为专用母线单独带新建线路充电的临时保护。母线充电保护只在母线充电时投入,当充电良好后,应及时停用。 106、何谓开关失灵保护？答:当系统发生故障,故障元件的保护动作而其开关操作失灵拒绝跳闸时,通过故障元件的保护作用其所在母线相邻开关跳闸,有条件的还可以利用通道,使远端有关开关同时跳闸的保护或接线称为开关失灵保护。开关失灵保护是近后备中防止开关拒动的一项有效措施。 107、断路器失灵保护的配置原则是什么？

151、答：220500KV 电网以及个别的 110KV 电网的重要部分,根据下列情况设置断路器失灵保护: 1、当断路器拒动时,相邻设备和线路的后备保护没有足够大的灵敏系数,不能可靠动作切除故障时。 2、当断路器拒动时,相邻设备和线路的后备保护虽能动作跳闸,但切除故障时间过长而引起严重后果时。 3、若断路器与电流互感器之间距离较长,在其间发生短路故障不能由该电力设备的主保护切除,而由其他后备保护切除,将扩大停电范围并引起严重后果时。 108、断路器失灵保护时间定值整定原则？答:断路器失灵保护时间定值的基本要求为:断路器失灵保护所需动作延时,必须保证让故障线路或设备的保护装置先可靠动作跳闸,应为断路

152、器跳闸时间和保护返回时间之和再加裕度时间,以较短时间动作于断开母联断路器或分段断路器,再经一时限动作于连接在同一母线上的所有有电源支路的断路器。 109、对 3/2 断路器接线方式或多角形接线方式的断路器,失灵保护有哪些要求？答：1）断路器失灵保护按断路器设置。 2）鉴别元件采用反应断路器位置状态的相电流元件,应分别检查每台断路器的电流,以判别哪台断路器拒动。 3）当 3/2 断路器接线方式的一串中的中间断路器拒动,或多角形接线方式相邻两台断路器中的一台断路器拒动时,应采取远方跳闸装置,使线路对端断路器跳闸并闭锁其重合闸的措施。 110、500KV 断路器本体通常装有哪些保护？答：500K

153、V 断路器本体通常装有断路器失灵保护和三相不一致保护。 500KV 断路器失灵保护分为分相式和三相式。分相式采用按相启动和跳闸方式,分相式失灵保护只装在 3/2断路器接线的线路断路器上；三相式采用启动和跳闸不分相别,一律动作断路器相三跳闸,三相式失灵保护只装在主变压器断路器上。三相不一致保护采用由同名相常开和常闭辅助接点串联后启动延时跳闸,在单相重合闸进行过程中非全相保护被重合闸闭锁。 111、3/2 断路器的短引线保护起什么作用？答:主接线采用 3/2 断器接线方式的一串断路器,当一串断路器中一条线路停用,则该线路侧的隔离开关将断开,此时保护用电压互感器也停用,线路主保护停用,因此在短

154、引线范围故障,将没有快速保护切除故障。为此需设置短引线保护,即短引线纵联差动保护。在上述故障情况下,该保护可速动作切除故障。当线路运行,线路侧隔离开关投入时,该短引线保护在线路侧故障时,将无选择地动作,因此必须将该短引线保护停用。一般可由线路侧隔离开关的辅助触点控制,在合闸时使短引线保护停用。 112、什么叫自动低频减负荷装置？其作用是什么？答:为了提高供电质量,保证重要用户供电的可靠性,当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时,根据频率下降的程度,自动断开一部分用户,阻止频率下降,以使频率迅速恢复到正常值,这种装置叫自动低频减负荷装置。它不仅可以保证对重要用户的供电,而且可以避免频率下降引

155、起的系统瓦解事故 113、自动低频减负荷装置的整定原则是什么？答：1、自动低频减负荷装置动作,应确保全网及解列后的局部网频率恢复到49.50HZ 以上,并不得高于 51HZ。 2、在各种运行方式下自动低频减负荷装置动作,不应导致系统其它设备过载和联络线超过稳定极限。 3、自动低频减负荷装置动作,不应因系统功率缺额造成频率下降而使大机组低频保护动作。 4、自动低频减负荷顺序应次要负荷先切除,较重要的用户后切除。 5、自动低频减负荷装置所切除的负荷不应被自动重合闸再次投入,并应与其它安全自动装置合理配合使用。 6、全网自动低频减负荷装置整定的切除负荷数量应按年预测最大平均负荷计算,并对可能发生的

156、电源事故进行校对。 114、简述发电机电气制动的构成原理？制动电阻的投入时间整定原则是什么？答:当发电机功率过剩转速升高时,可以采取快速投入在发电机出口或其高压母线的制动电阻,用以消耗发电机的过剩功率。制动电阻可采用水电阻或合金材料电阻,投入制动电阻的开关的合闸时间应尽量短,以提高制动效果。制动电阻的投入时间整定原则应避免系统过制动和制动电阻过负荷,当发电机 dP/dt 过零时应立即切除。 115、汽轮机快关汽门有几种方式？有何作用？答：汽轮机可通过快关汽门实现两种减功率方式:短暂减功率和持续减功率。 1、短暂减功率用于系统故障初始的暂态过程,减少扰动引起的发电机转子过剩动能以防止系统暂

157、态稳定破坏。 2、持续减功率用于防止系统静稳定破坏、消除失步状态、限制设备过负荷和限制频率升高。 116、何谓低频自启动及调相改发电？答:低频自启动是指水轮机和燃气轮机在感受系统频率降低到规定值时,自动快速启动,并入电网发电。调相改发电是指当电网频率降低到规定值时,由自动装置将发电机由调相方式改为发电方式,或对于抽水蓄能机组采取停止抽水迅速转换到发电状态。 117、试述电力系统低频、低压解列装置的作用？答:电力系统中,当大电源切除后可能会引起发供电功率严重不平衡,造成频率或电压降低,如采用自动低频减负荷装置(或措施）还不能满足安全运行要求时,须在某些地点装设低频、低压解列装置,使解列后的

158、局部电网保持安全稳定运行,以确保对重要用户的可靠供电。 118、何谓振荡解列装置？答:当电力系统受到较大干扰而发生非同步振荡时,为防止整个系统的稳定被破坏,经过一段时间或超过规定的振荡周期数后,在预定地点将系统进行解列,执行振荡解列的自动装置称为振荡解列装置。 119、何谓区域性稳定控制系统？答:对于一个复杂电网的稳定控制问题,必须靠区域电网中的几个厂站的稳定控制装置协调统一才能完成。即每个厂站的稳定控制装置不仅靠就地测量信号,还要接受其他厂站传来的信号,综合判断才能正确进行稳定控制。这些分散的稳定控制装置的组合,我们统称为区域性稳定控制系统。 120、电力系统通信网的主要功能是什么？

159、答:电力系统通信网为电网生产运行、管理、基本建设等方面服务。其主要功能应满足调度、行政、电网自动化、继电保护、安全自动装置、计算机联网、、图像传输等各种业务的需要。 121、简述电力系统通信网的子系统及其作用？答:电力系统通信网的子系统为:(1、调度通信子系统,该系统为电网调度服务。(2、数据通信子系统,这个系统为调度自动化、继电保护、安全自动装置、计算机联网等各种数据传输提供通道。(3、交换通信子系统,这个系统为电力生产、基建和管理部门之间的信息交换服务。 122、调度自动化向调度员提供反映系统现状的信息有哪些？答:1、为电网运行情况的安全监控提供精确而可靠的实时信息,包括有关的

160、负荷与发电情况,输电线路的负荷情况,电压、有功及无功潮流,稳定极限,系统频率等。2、当电网运行条件出现重要偏差时,及时自动告警,并指明或同时启动纠偏措施。3、当电网解列时,给出显示,并指出解列处所。 123、什么是能量管理系统(EMS）？其主要功能是什么? 答:EMS 能量管理系统是现代电网调度自动化系统(含硬、软件）总称。其主要功能由基础功能和应用功能两个部分组成。基础功能包括:计算机、操作系统和 EMS 支撑系统。应用功能包括:数据采集与监视(SCADA）、自动发电控制(AGC）与计划、网络应用分析三部分组成。 124、电网调度自动化系统高级应用软件包括哪些？答:电网调度自动化系统高级应

161、用软件一般包括:负荷预报、发电计划、网络拓扑分析、电力系统状态估计、电力系统在线潮流、最优潮流、静态安全分析、自动发电控制、调度员培训模拟系统等。 125、电网调度自动化 SCADA 系统的作用？答：调度中心采集到的电网信息必须经过应用软件的处理,才能最终以各种方式服务于调度生产。在应用软件的支持下,调度员才能监视到电网的运行状况,才能迅速有效地分析电网运行的安全与经济水平,才能迅速完成事故情况下的判断、决策,才能对远方厂、站实施有效的遥控和遥调。目前,国内调度运行中 SCADA 系统已经使用的基本功能和作用为: 1）数据采集与传输；(2）安全监视、控制与告警；(3）制表打印；(4）特殊运

162、算；(5）事故追忆。 126、什么是自动发电控制(AGC）？答:自动发电控制简称 AGC,它是能量管理系统(EMS）的重要组成部分。按电网调度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组,通过电厂或机组的自动控制调节装置,实现对发电机功率的自动控制。 127、AGC 有几种控制模式？答：AGC 控制模式有一次控制模式和二次控制模式两种。一次控制模式又分为三种:1、定频率控制模式；2、定联络线功率控制模式；3、频率与联络线偏差控制模式；二次控制模式又分为两种:1、时间误差校正模式；2、联络线累积电量误差校正模式。 128、在区域电网中,网、省调 AGC 控制模式应如何选择？在大区联网中,AG

163、C 控制模式应如何选择？答:在区域电网中,网调一般担负系统调频任务,其 AGC 控制模式应选择定频率控制模式；省调应保证按联络线计划调度,其 AGC 控制模式应选择定联络线控制模式。在大区互联电网中,互联电网的频率及联络线交换功率应由参与互联的电网共同控制,其 AGC 控制模式应选择频率与联络线偏差控制模式。 129、什么叫发电源？答:发电源是 AGC 的一个控制对象,可以是一台机组,几台并列运行的机组或整个电厂或几个并列运行的电厂。AGC 软件包发出的设点控制指令都是针对发电源的。 130、发电源设点功率按什么原则计算? 答：电源设点功率是根据 ACE 的大小按不同原则计算。ACE

164、按其大小分为死区、正常分配区、允许控制区及紧急支援区。对不同的区域有不同的分配策略。在死区,只对功率偏离理想值大的发电源实现成对分配策略,计算新的设点,其余发电源不重新分配功率。在正常分配区,按照正常考虑经济性的参与因子将 ACE 分配到各发电源,计算其设点功率。在允许控制区,只限制能将 ACE 减小的发电源参与控制,计算其设点功率。在紧急支援区,按照发电源调整速率的快慢来分配 ACE,计算其设点功率,即让调整速率快的发电源承担更多的调整功率。 131、EMS 系统中网络分析软件有哪两种运行模式？与离线计算软件有什么区别？答：EMS 系统中网络分析软件的运行模式有两种: 1、实时模式

165、:根据实时量测数据对运行软件的原始数据不断刷新并进行实时计算或按一定周期定期计算。如实时网络拓朴、状态估计、调度员潮流等。 2、研究模式:运行软件的原始数据不进行刷新,可以是实时快照过来的某一时间断面的数据,也可以是人工置入的数据,可用来对电网运行状态进行研究,如调度员潮流、安全分析等。 EMS中的网络分析软件与离线计算软件有一定的区别,一是其实时性,即使是研究模式,也可以从实时系统中取快照进行分析研究。二是其快速性要求,为满足快速性,在数学模型上没有离线计算软件考虑得更全面。 132、试述网络拓朴分析的概念？答:电网的拓朴结构描述电网中各电气元件的图形连接关系。电网是由若干个带电的电气

166、岛组成的,每个电气岛又由许多母线及母线间相连的电气元件组成。每个母线又由若干个母线路元素通过开关、闸刀相联而成。网络拓扑分析是根据电网中各开关、闸刀的遥信状态,通过一定的搜索算法,将各母线路元素连成某个母线,并将母线与相连的各电气元件组成电气岛,进行网络接线辨识与分析。 133、什么叫状态估计？其用途是什么？运行状态估计必须具备什么基本条件？答：电力系统状态估计就是利用实时量测系统的冗余性,应用估计算法来检测与剔除坏数据。其作用是提高数据精度及保持数据的前后一致性,为网络分析提供可信的实时潮流数据。运用状态估计必须保证系统内部是可观测的,系统的量测要有一定的冗余度。在缺少量测的情况下作出的

167、状态估计是不可用的。 134、什么叫安全分析、静态安全分析、动态安全分析？答:安全分析是对运行中的网络或某一研究态下的网络,按 N-1原则,研究一个个运行元件因故障退出运行后,网络的安全情况及安全裕度。静态安全分析是研究元件有无过负荷及母线电压有无越限。动态安全分析是研究线路功率是否超稳定极限 135、从功能上讲,安全分析是如何划分的？答:从功能上划分,安全分析分为两大模块:一块为故障排序,即按 N-1 故障严重程度自动排序；一块为安全评估,对静态安全分析而言,就是进行潮流计算分析,动态安全分析则要进行稳定计算分析。 136、最优潮流与传统经济调度的区别是什么？答:传统经济调度只对有功进

168、行优化,虽然考虑了线损修正,也只考虑了有功功率引起线损的优化。传统经济调度一般不考虑母线电压的约束,对安全约束一般也难以考虑。最优潮流除了对有功及耗量进行优化外,还对无功及网损进行了优化。此外,最优潮流还考虑了母线电压的约束及线路潮流的安全约束。 137、调度员培训模拟系统(DTS）的作用是什么？答:调度员培训模拟系统主要用于调度员培训,它可以提供一个电网的模拟系统,调度员通过它可以进行模拟现场操作及系统反事故演习,从而提高调度员培训效果,积累电网操作及事故处理的经验。 138、对调度员培训模拟系统有哪些基本要求？调度员模拟培训系统应尽量满足以下三点要求:1、真实性:电力系统模型与实际电

169、力系统具有相同的动态、静态特性,尽可能为培训真实地再现实际的电力系统。2、一致性:学员台的环境与实际电网调度控制中心的环境要尽量一致,使学员在被培训时有临场感。3、灵活性:在教员台可以灵活地控制培训的进行,可以灵活地模拟电力系统的各种操作和故障。 139、简述什么叫单项操作指令？答:单项操作指令是指值班调度员发布的只对一个单位,只有一项操作内容,由下级值班调度员或现场运行人员完成的操作指令。 140、简述电力系统通信网的子系统及其作用？答:电力系统通信网的子系统为:(1、调度通信子系统,该系统为电网调度服务。(2、数据通信子系统,这个系统为调度自动化、继电保护、安全自动装置、计算机联网等各

170、种数据传输提供通道。(3、交换通信子系统,这个系统为电力生产、基建和管理部门之间的信息交换服务。 141、调度自动化向调度员提供反映系统现状的信息有哪些？答：1、为电网运行情况的安全监控提供精确而可靠的实时信息,包括有关的负荷与发电情况,输电线路的负荷情况,电压、有功及无功潮流,稳定极限,系统频率等 2、当电网运行条件出现重要偏差时,及时自动告警,并指明或同时启动纠偏措施。 3、当电网解列时,给出显示,并指出解列处所。 142、什么是能量管理系统(EMS）？其主要功能是什么? 答:EMS 能量管理系统是现代电网调度自动化系统(含硬、软件）总称。其主要功能由基础功能和应用功能两个部分组成。基础

171、功能包括:计算机、操作系统和 EMS 支撑系统。应用功能包括:数据采集与监视(SCADA）、自动发电控制(AGC）与计划、网络应用分析三部分组成。 143、电网调度自动化系统高级应用软件包括哪些？答:电网调度自动化系统高级应用软件一般包括:负荷预报、发电计划、网络拓扑分析、电力系统状态估计、电力系统在线潮流、最优潮流、静态安全分析、自动发电控制、调度员培训模拟系统等。 144、电网调度自动化 SCADA 系统的作用？答:调度中心采集到的电网信息必须经过应用软件的处理,才能最终以各种方式服务于调度生产。在应用软件的支持下,调度员才能监视到电网的运行状况,才能迅速有效地分析电网运行的安全与经

172、济水平,才能迅速完成事故情况下的判断、决策,才能对远方厂、站实施有效的遥控和遥调。目前,国内调度运行中 SCADA 系统已经使用的基本功能和作用为: 1）数据采集与传输；(2）安全监视、控制与告警；(3）制表打印；(4）特殊运算；(5）事故追忆。 145、什么是自动发电控制(AGC）？答:自动发电控制简称 AGC,它是能量管理系统(EMS）的重要组成部分。按电网调度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组,通过电厂或机组的自动控制调节装置,实现对发电机功率的自动控制。 146、什么叫状态估计？其用途是什么？运行状态估计必须具备什么基本条件？答：电力系统状态估计就是利用实时量测系统的冗余

173、性,应用估计算法来检测与剔除坏数据。其作用是提高数据精度及保持数据的前后一致性,为网络分析提供可信的实时潮流数据。运用状态估计必须保证系统内部是可观测的,系统的量测要有一定的冗余度。在缺少量测的情况下作出的状态估计是不可用的。 147、什么叫安全分析、静态安全分析、动态安全分析？答:安全分析是对运行中的网络或某一研究态下的网络,按 N-1原则,研究一个个运行元件因故障退出运行后,网络的安全情况及安全裕度。静态安全分析是研究元件有无过负荷及母线电压有无越限。动态安全分析是研究线路功率是否超稳定极限。 148、从功能上讲,安全分析是如何划分的？答:从功能上划分,安全分析分为两大模块:一块为故

174、障排序,即按 N-1 故障严重程度自动排序；一块为安全评估,对静态安全分析而言,就是进行潮流计算分析,动态安全分析则要进行稳定计算分析。 149、最优潮流与传统经济调度的区别是什么？答:传统经济调度只对有功进行优化,虽然考虑了线损修正,也只考虑了有功功率引起线损的优化。传统经济调度一般不考虑母线电压的约束,对安全约束一般也难以考虑。最优潮流除了对有功及耗量进行优化外,还对无功及网损进行了优化。此外,最优潮流还考虑了母线电压的约束及线路潮流的安全约束。 150、调度员培训模拟系统(DTS）的作用是什么？答:调度员培训模拟系统主要用于调度员培训,它可以提供一个电网的模拟系统,调度员通过它可以

175、进行模拟现场操作及系统反事故演习,从而提高调度员培训效果,积累电网操作及事故处理的经验。 151、对调度员培训模拟系统有哪些基本要求？答:调度员模拟培训系统应尽量满足以下三点要求:1、真实性:电力系统模型与实际电力系统具有相同的动态、静态特性,尽可能为培训真实地再现实际的电力系统。2、一致性:学员台的环境与实际电网调度控制中心的环境要尽量一致,使学员在被培训时有临场感。3、灵活性:在教员台可以灵活地控制培训的进行,可以灵活地模拟电力系统的各种操作和故障。 152、简述什么叫单项操作指令？答:单项操作指令是指值班调度员发布的只对一个单位,只有一项操作内容,由下级值班调度员或现场运行人员完成的

176、操作指令。 153、简述什么叫逐项操作指令？答:逐项操作指令是指值班调度员按操作任务顺序逐项下达,受令单位按指令的顺序逐项执行的操作指令。一般用于涉及两个及以上单位的操作,如线路停送电等。调度员必须事先按操作原则编写操作任务票。操作时由值班调度员逐项下达操作指令,现场值班人员按指令顺序逐项操作。 154、什么叫综合操作指令？答:综合指令是值班调度员对一个单位下达的一个综合操作任务,具体操作项目、顺序由现场运行人员按规定自行填写操作票,在得到值班调度员允许之后即可进行操作。一般用于只涉及一个单位的操作,如变电所倒母线和变压器停送电等。 156、那些情况下要核相？为什么要核相？答：对于

177、新投产的线路或更改后的线路,必须进行相位、相序核对,与并列有关的二次回路检修时改动过,也须核对相位、相序。若相位或相序不同的交流电源并列或合环,将产生很大的电流,巨大的电流会造成发电机或电气设备的损坏,因此需要核相。为了正确的并列,不但要一次相序和相位正确,还要求二次相位和相序正确,否则也会发生非同期并列。 157、国家规定电力系统标准频率及其允许偏差是多少？答:国家规定电力系统标准频率为 50HZ。对容量在 3000MW 及以上的系统,频率允许偏差为 500.2HZ,电钟指示与标准时间偏差不大于 30 秒；容量在 3000MW 以下的系统,频率允许偏差为 500.5HZ,电钟指示与标准时

178、间偏差不大于 1 分钟。 158、电力系统电压调整的常用方法有几种？答：系统电压的调整必须根据系统的具体要求,在不同的厂站,采用不同的方法,常用电压调整方法有以下几种: 1、增减无功功率进行调压,如发电机、调相机、并联电容器、并联电抗器调压； 2、改变有功功率和无功功率的分布进行调压,如调压变压器、改变变压器分接头调压； 3、改变网络参数进行调压,如串联电容器、投停并列运行变压器、投停空载或轻载高压线路调压。特殊情况下有时采用调整用电负荷或限电的方法调整电压。 159、电力系统的调峰电源主要有哪些？答:用于电力系统的调峰电源一般是:常规水电机组,抽水蓄能机组,燃气轮机机组,常规汽轮发电机

179、组和其它新形式调峰电源。 160、电网电压调整的方式有几种？什么叫逆调压？答:电压调整方式一般分为逆调压方式、恒调压方式、顺调压方式三种。逆调压是指在电压允许偏差范围内,电网供电电压的调整使电网高峰负荷时的电压高于低谷负荷时的电压值,使用户的电压高峰、低谷相对稳定。 161、线路停送电操作的顺序是什么？操作时应注意哪些事项？答：线路停电操作顺序是:拉开线路两端开关,线路侧闸刀,开母线侧闸刀,线路上可能来电的各端合接地闸刀(或挂接地线)。线路送电操作顺序是:拉开线路各端接地闸刀(或拆除接地线),合上线路两端母线侧闸刀、线路侧刀闸,合上开关。注意事项: 1.防止空载时线路末端电压升高至允

180、许值以上。 2.投入或切除空线路时,应避免电网电压产生过大波动。 3.避免发电机在无负荷情况下投入空载线路产生自励磁。 162、电力变压器停、送电操作,应注意哪些事项？答:一般变压器充电时应投入全部继电保护,为保证系统的稳定,充电前应先降低相关线路的有功功率。变压器在充电或停运前,必须将中性点接地刀闸合上。一般情况下,220KV 变压器高、低压侧均有电源时,送电时应由高压侧充电,低压侧并列；停电时则先在低压侧解列。环网系统的变压器操作时,应正确选取充电端,以减少并列处的电压差。变压器并列运行时,应符合并列运行的条件。 163、电网合环运行应具备哪些条件？答：1、合环点相位应一致。如首次

181、合环或检修后可能引起相位变化的,必须经测定证明合环点两侧相位一致； 2、如属于电磁环网,则环网内的变压器接线组别之差为零；特殊情况下,经计算校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过载,允许变压器接线差 30 时进行合环操作； 3、合环后不会引起环网内各元件过载； 4、各母线电压不应超过规定值； 5、.继电保护与安全自动装置应适应环网运行方式； 6、电网稳定符合规定的要求。 164、电网解环操作应注意哪些问题？答:在解环操作前,应检查解环点的有功及无功潮流,确保解环后电网电压质量在规定范围内,潮流变化不超过电网稳定、设备容量等方面的控制范围和继电保护、安全自动装置的配合；解环前后应与有关方面联

182、系。 165 、简述什么叫逐项操作指令？答:逐项操作指令是指值班调度员按操作任务顺序逐项下达,受令单位按指令的顺序逐项执行的操作指令。一般用于涉及两个及以上单位的操作,如线路停送电等。调度员必须事先按操作原则编写操作任务票。操作时由值班调度员逐项下达操作指令,现场值班人员按指令顺序逐项操作。 166、什么叫综合操作指令？答:综合指令是值班调度员对一个单位下达的一个综合操作任务,具体操作项目、顺序由现场运行人员按规定自行填写操作票,在得到值班调度员允许之后即可进行操作。一般用于只涉及一个单位的操作,如变电所倒母线和变压器停送电等。 167、那些情况下要核相？为什么要核相？答：对于新投

183、产的线路或更改后的线路,必须进行相位、相序核对,与并列有关的二次回路检修时改动过,也须核对相位、相序。若相位或相序不同的交流电源并列或合环,将产生很大的电流,巨大的电流会造成发电机或电气设备的损坏,因此需要核相。为了正确的并列,不但要一次相序和相位正确,还要求二次相位和相序正确,否则也会发生非同期并列。 168、国家规定电力系统标准频率及其允许偏差是多少？答:国家规定电力系统标准频率为 50HZ。对容量在 3000MW 及以上的系统,频率允许偏差为 500.2HZ,电钟指示与标准时间偏差不大于 30 秒；容量在 3000MW 以下的系统,频率允许偏差为 500.5HZ,电钟指示与标准时间偏

184、差不大于 1 分钟。 169、电力系统电压调整的常用方法有几种？答：系统电压的调整必须根据系统的具体要求,在不同的厂站,采用不同的方法,常用电压调整方法有以下几种: 1、增减无功功率进行调压,如发电机、调相机、并联电容器、并联电抗器调压； 2、改变有功功率和无功功率的分布进行调压,如调压变压器、改变变压器分接头调压； 3、改变网络参数进行调压,如串联电容器、投停并列运行变压器、投停空载或轻载高压线路调压。特殊情况下有时采用调整用电负荷或限电的方法调整电压。 170、电力系统的调峰电源主要有哪些？答:用于电力系统的调峰电源一般是:常规水电机组,抽水蓄能机组,燃气轮机机组,常规汽轮发电机组和

185、其它新形式调峰电源。 171、电网电压调整的方式有几种？什么叫逆调压？答：电压调整方式一般分为逆调压方式、恒调压方式、顺调压方式三种。逆调压是指在电压允许偏差范围内,电网供电电压的调整使电网高峰负荷时的电压高于低谷负荷时的电压值,使用户的电压高峰、低谷相对稳定。 172、线路停送电操作的顺序是什么？操作时应注意哪些事项？答：线路停电操作顺序是:拉开线路两端开关,线路侧闸刀,开母线侧闸刀,线路上可能来电的各端合接地闸刀(或挂接地线)。线路送电操作顺序是:拉开线路各端接地闸刀(或拆除接地线),合上线路两端母线侧闸刀、线路侧刀闸,合上开关。注意事项: 1.防止空载时线路末端电压升高至允许值

186、以上。 2.投入或切除空线路时,应避免电网电压产生过大波动。 3.避免发电机在无负荷情况下投入空载线路产生自励磁。 173、电力变压器停、送电操作,应注意哪些事项？答：一般变压器充电时应投入全部继电保护,为保证系统的稳定,充电前应先降低相关线路的有功功率。变压器在充电或停运前,必须将中性点接地刀闸合上。一般情况下,220KV 变压器高、低压侧均有电源时,送电时应由高压侧充电,低压侧并列；停电时则先在低压侧解列。环网系统的变压器操作时,应正确选取充电端,以减少并列处的电压差。变压器并列运行时,应符合并列运行的条件。 174、电网合环运行应具备哪些条件？答：1、合环点相位应一致。如首次合环

187、或检修后可能引起相位变化的,必须经测定证明合环点两侧相位一致； 2、如属于电磁环网,则环网内的变压器接线组别之差为零；特殊情况下,经计算校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过载,允许变压器接线差 30 时进行合环操作； 3、合环后不会引起环网内各元件过载； 4、各母线电压不应超过规定值； 5、.继电保护与安全自动装置应适应环网运行方式； 6、电网稳定符合规定的要求。 176、电网解环操作应注意哪些问题？答:在解环操作前,应检查解环点的有功及无功潮流,确保解环后电网电压质量在规定范围内,潮流变化不超过电网稳定、设备容量等方面的控制范围和继电保护、安全自动装置的配合；解环前后应与有关方面联系。

188、 177、电网合环操作应注意哪些问题？答:在合环操作时,必须保证合环点两侧相位相同,电压差、相位角应符合规定；应确保合环网络内,潮流变化不超过电网稳定、设备容量等方面的限制,对于比较复杂环网的操作,应先进行计算或校验,操作前后要与有关方面联系。 178、电力系统同期并列的条件是什么？答：1、并列开关两侧的相序、相位相同。 2、并列开关两侧的频率相等,当调整有困难时,允许频率差不大于本网规定。 3、并列开关两侧的电压相等,当调整有困难时,允许电压差不大于本网规定。 179、电力系统解列操作的注意事项是什么？答:电力系统解列操作的注意事项是: 将解列点有功潮流调整至零,电流调整至最小,如调整

189、有困难,可使小电网向大电网输送少量功率,避免解列后,小电网频率和电压有较大幅度的变化。 180、电网中,允许用闸刀直接进行的操作有哪些？答：1、在电网无接地故障时,拉合电压互感器； 2、在无雷电活动时拉合避雷器； 3、拉合 220KV 及以下母线和直接连接在母线上的设备的电容电流,合经试验允许的 500KV 空载母线和拉合 3/2 接线母线环流； 4、在电网无接地故障时,拉合变压器中性点接地闸刀或消弧线圈； 5、与开关并联的旁路闸刀,当开关合好时,可以拉合开关的旁路电流； 6、拉合励磁电流不超过 2 安培的空载变压器、电抗器和电容电流不超过 5 安培的空载线路(但 20KV及以上电网应使用户

190、外三相联动闸刀）。 181、高频保护启、停用应注意什么？为什么？答:高频保护投入跳闸前,必须交换线路两侧高频信号,确认正常后,方可将线路高频保护两侧同时投入跳闸。对环网运行中的线路高频保护,正常运行时两侧必须同时投入跳闸或停用,不允许一侧投入跳闸,另一侧停用。否则区外故障时,因高频保护停用侧不能向对侧发闭锁信号,将造成单侧投入跳闸的高频保护动作跳闸。 182、变压器中性点零序过电流保护和间隙过电压保护能否同时投入？为什么？答:变压器中性点零序过电流保护和间隙过电压保护不能同时投入。变压器中性点零序过流保护在中性点直接接地时方能投入,而间隙过压保护在变压器中性点经放电间隙接地时才能投入,如

191、二者同时投入,将有可能造成上述保护的误动作。 183、何谓电力系统事故？引起事故的主要原因有哪些？答:所谓电力系统事故是指:电力系统设备故障或人员工作失误,影响电能供应数量或质量并超过规定范围的事件。引起电力系统事故的原因是多方面的,如自然灾害、设备缺陷、管理维护不当、检修质量不好、外力破坏、运行方式不合理、继电保护误动作和人员工作失误等等。 184、从事故范围角度出发,电力系统事故可分几类？各类事故的含义是什么？答：电力系统事故依据事故范围大小可分为两大类,即局部事故和系统事故。局部事故是指系统中个别元件发生故障,使局部地区电网运行和电能质量发生变化,用户用电受到影响的事件。系统事

192、故是指系统内主干联络线跳闸或失去大电源,引起全系统频率、电压急剧变化,造成供电电能数量或质量超过规定范围,甚至造成系统瓦解或大面积停电的事件。 185、电力系统事故处理的一般原则是什么？答：电力系统发生事故时,各单位的运行人员在上级值班调度员的指挥下处理事故,并做到如下几点: 1、尽速限制事故的发展,消除事故的根源并解除对人身和设备安全的威胁,防止系统稳定破坏或瓦解 2、用一切可能的方法保持设备继续运行,首先保证发电厂及枢纽变电站的自用电源； 3、尽快对已停电的用户恢复供电,特别是对重要用户保安电源恢复供电； 4、调整系统运行方式,使其恢复正常。 186 、系统发生事故时,要求事故及有关单

193、位运行人员必须立即向调度汇报的主要内容是什么？答:系统发生事故时,事故及有关单位应立即准确地向有关上级值班调度员报告概况。汇报内容包括事故发生的时间及现象、开关变位情况、继电保护和安全自动装置动作情况以及频率、电压、潮流的变化和设备状况等。待弄清情况后,再迅速详细汇报。 187 、事故单位可不待调度指令自行先处理后报告的事故有哪些？答：遇有下列情况,事故单位可不待调度指令自行先处理后报告: 1、对人身和设备有威胁时,根据现场规程采取措施； 2、发电厂、变电站的自用电全部或部分停电时,用其它电源恢复自用电； 3、系统事故造成频率降低时,各发电厂增加机组出力和开出备用发电机组并入系统； 4、

194、系统频率低至按频率减负荷、低频率解列装置应动作值,而该装置未动作时,在确认无误后立即手动切除该装置应动作切开的开关； 5、调度规程及现场规程中明确规定可不待值班调度员指令自行处理的事故。 188、遇有哪些情况,现场值班人员必须请示值班调度员后方可强送电？答:遇有下列情况,现场运行人员必须请示值班调度员并得到许可后方可强送电: 1、由于母线故障引起线路跳闸,没有查出明显故障点时；2、环网线路故障跳闸；3、双回线中的一回线故障跳闸；4、可能造成非同期合闸的线路跳闸。 189、事故处理告一段落后,调度值班人员应做些什么工作？答:当事故处理告一段落后,调度值班人员应迅速向有关领导汇报事故情况,还应

195、按有关规定及时报上级调度。对于线路故障跳闸(无论重合成功与否）处理完后,应通知维护管理部门查线。事故处理完毕后应详细记录事故情况和处理过程,并于 72 小时内填写好事故报告。 190、什么叫频率异常?什么叫频率事故? 答:对容量在3000MW 及以上的系统,频率偏差超过500.2HZ为频率异常,其延续时间超过1小时,为频率事故,频率偏差超过 501HZ 为事故频率,延续时间超过 15 分钟,为频率事故。对容量在 3000MW 以下的系统,频率偏差超过 500.5HZ 为频率异常,其延续时间超过 1 小时,为频率事故；频率偏差超过 501H为事故频率,其延续时间不得超过 15 分钟,为频率事故

196、。 191、对系统低频率事故处理有哪些方法？答:任何时候保持系统发供用电平衡是防止低频率事故的主要措施,因此在处理低频率事故时的主要方法有 :1、调出旋转备用；2、迅速启动备用机组；3、联网系统的事故支援；4、必要时切除负荷(按事先制定的事故拉电序位表执行）。 192、系统高频率运行的处理方法有哪些？答：处理系统高频率运行的主要办法是: 1、调整电源出力:对非弃水运行的水电机组优先减出力,直至停机备用。对火电机组减出力至允许最小技术出力； 2、启动抽水蓄能机组抽水运行； 3、对弃水运行的水电机组减出力直至停机； 4、火电机组停机备用。 193、防止系统频率崩溃有哪些主要措施？答：1、电力

197、系统运行应保证有足够的、合理分布的旋转备用容量和事故备用容量； 2、水电机组采用低频自启动装置和抽水蓄能机组装设低频切泵及低频自动发电的装置； 3、采用重要电源事故联切负荷装置； 4、电力系统应装设并投入足够容量的低频率自动减负荷装置； 5、制定保证发电厂厂用电及对近区重要负荷供电的措施； 6、制定系统事故拉电序位表,在需要时紧急手动切除负荷。 194、我国规定电网监视控制点电压异常和事故的标准是什么？答：我国规定的标准是: 电压异常:超出电力系统调度规定的电压曲线数值的5%,且延续时间超过 1 小时,或超出规定数值的10%,且延续时间超过 30 分钟,定为电压异常。电压事故:超出电力系统

198、调度规定的电压曲线数值的5%,并且延续时间超过 2 小时,或超出规定数值的10%,并且延续时间超过 1 小时,定为电压事故。 195 、电网监视控制点电压降低超过规定范围时,值班调度员应采取哪些措施？答：电网监视控制点电压降低超过规定范围时,应采取如下措施: 1、迅速增加发电机无功出力； 2、投无功补偿电容器(应有一定的超前时间）； 3、设法改变系统无功潮流分布； 4、条件允许降低发电机有功出力,增加无功出力； 5、必要时启动备用机组调压； 6、切除并联电抗器； 7、确无调压能力时拉闸限电。 196、对于局部电网无功功率过剩、电压偏高,应采取哪些基本措施？答: 1、发电机高功率因数运行,尽

199、量少发无功；2、部分发电机进相运行,吸收系统无功；、切除并联电容器；4、投入并联电抗器；5、控制低压电网无功电源上网；6、必要且条件允许时改变运行方式；7、调相机组改进相运行,。 197、变电所母线停电的原因主要有哪些？一般根据什么判断是否母线故障？应注意什么？答：变电所母线停电,原因一般有:母线本身故障；母线上所接元件故障,保护或开关拒动；外部电源全停造成等。是否母线故障要根据:仪表指示,保护和自动装置动作情况,开关信号及事故现象(如火光、爆炸声等）等,判断事故情况,并且迅速采取有效措施。事故处理过程中应注意,切不可只凭站用电源全停或照明全停而误认为是变电站全停电。同时,应尽快查清是本

200、站母线故障还是因外部原因造成本站母线无电。 198、多电源的变电站全停电时,变电站应采取哪些基本方法以便尽快恢复送电？答:多电源联系的变电站全停电时,变电站运行值班人员应按规程规定:立即将多电源间可能联系的开关拉开,若双母线母联开关没有断开应首先拉开母联开关,防止突然来电造成非同期合闸。每条母线上应保留一个主要电源线路开关在投运状态,或检查有电压测量装置的电源线路,以便及早判明来电时间。 199 、发电厂高压母线停电时,应采取哪些方法尽快恢复送电？答：当发电厂母线停电时(包括各种母线结线）,可依据规程规定和实际情况采取以下方法恢复送电: 1、现场值班人员应按规程规定立即拉开停电母线上的全部

201、电源开关(视情况可保留一个外来电源线路开关在合闸投运状态）,同时设法恢复受影响的厂用电。 2、对停电的母线进行试送电,应尽可能利用外来电源线路开关试送电,必要时也可用本厂带有充电保护的母联开关给停电母线充电。 3、当有条件且必要时,可利用本厂一台机组对停电母线零起升压,升压成功后再与系统同期并列。 200、当母线停电,并伴随因故障引起的爆炸、火光等现象时,应如何处理？答:当母线停电,并伴随由于故障引起的爆炸、火光等现象时,现场值班人员应立即拉开故障母线上的所有开关,找到故障点并迅速隔离,在请示值班调度员同意后,有值班调度员决定用何种方式对停电母线试送电 201、为尽快消除系统间联络线过负荷,

202、应主要采取哪些措施？答：1、受端系统的发电厂迅速增加出力,或由自动装置快速启动受端水电厂的备用机组,包括调相的水轮发电机快速改发电运行 2、送端系统的发电厂降低有功出力,并提高电压,频率调整厂应停止调频率,并可利用适当降低频率运行,以降低线路的过负荷； 3、当联络线已达到规定极限负荷时,应立即下令受端切除部分负荷,或由专用的自动装置切除负荷； 4、有条件时,值班调度员改变系统结线方式,使潮流强迫分配。 202、变压器事故过负荷时,应采取哪些措施消除过负荷？答:1、投入备用变压器；2、指令有关调度转移负荷；3、改变系统结线方式；4、按有关规定进行拉闸限电。 203、高压开关本身常见的故障有

203、哪些？答:高压开关本身常见的故障有:拒绝合闸、拒绝跳闸、假合闸、假跳闸、三相不同期(触头不同时闭合或断开)、操作机构损坏或压力降低、切断能力不够造成的喷油以及具有分相操作能力的开关不按指令的相别动作等等。 204、开关机构泄压,一般指哪几种情况? 答:开关机构泄压一般指:开关机构的液压、气压、油位等发生异常,导至开关闭锁分、合闸。系统发生开关闭锁分、合闸时,将直接威胁电网安全运行,应立即进行处理。 205、操作中发生带负荷拉、合闸刀时如何处理？答：1、带负荷误合闸刀时,即使已发现合错,也不准将闸刀再拉开。因为带负荷拉闸刀,将造成三相孤光短路事故。 2、带负荷错拉闸刀时,在刀片刚离开固定触头

204、时,便发生电弧,这时应立即合上,可以消除电弧,避免事故扩大。如闸刀已全部拉开,则不许将误拉的闸刀再合上。 206、电网调度管理的任务和基本要求是什么？答：电网调度管理的任务是依法领导电网的运行、操作以及事故处理,实现下列基本要求: 1、充分发挥本网内发、供电设备能力,有计划地满足用电需求。 2、使电网连续、稳定运行,保证供电可靠性。 3、使电网的电能质量(频率、电压、波形）符合国家规定的标准。 4、根据电网实际情况,依据法律的、经济的、技术的手段,合理使用燃料和其它能源,使电网处于经济运行。 5、依照法律、法规、合同、协议正确合理调度,做到公平、公正、公开,依法维护电网企业、发电企业、供电企

205、业、用电企业等各方合法权益。 207、各种设备检修时间是如何计算的？答:发电厂和变电所设备检修时间的计算是设备从电网中断开停役(拉开开关,关闭主汽门、并炉门）时起,到设备重新投入电网运行(合上开关,开启主汽门、并炉门）或根据电网要求转入备用为止。投入运行(或备用）所进行的一切操作(包括启动、试验以及投运后的试运行）时间 ,均计算在检修时间内。输电线路检修时间的计算是从线路转为检修状态 (即开关、闸刀均断开,出线接地）时起,到省调值班调度员接到申请单位有关线路检修人员撤离现场和工作接地线拆除的竣工报告为止。 208、办理带电作业的申请有何规定？答：属省调调度管辖范围内的设备带电作业,无须

206、提出书面申请,但在开始作业前应得到省调值班调度员的同意后(有具体要求应作说明）才能进行。带电作业结束后,应及时向省调值班调度员汇报属上级调度机构调度管辖范围内的设备带电作业,由省调向上级调度机构值班调度员转报有关带电作业及其要求,并得到上级调度机构值班调度员同意后,省调值班调度员按省调调度管辖设备带电作业的程序执行。 209、调频厂选择的原则是什么？答:1、具有足够的调频容量,以满足系统负荷增、减最大的负荷变量。2、具有足够的调整速度,以适应系统负荷增、减最快的速度需要。3、出力的调整应符合安全和经济运行的原则。4、在系统中所处的位置及其与系统联络通道的输送能力。 210、当系统电压超出允

207、许偏移范围时,江苏电网对省、市级调度有何规定和要求？答：省调、各地调值班调度员,应经常掌握和监视系统有关电压控制点和监视点的母线电压水平,当发现超出电压允许偏移范围时,应采取以下办法进行调整: 1、调整发电机、调相机的无功出力,必要时投切变电所的电容器组或电抗器组,开停备用机组。 2、调整有载调压变压器分接头。 3、调整变压器运行台数(负荷允许时）。 4、在不降低系统安全运行水平的前提下,适当改变送端电压来调整近距离受端的母线电压。 5、汇报上级调度协助调整(若能有效果时）。 6、调整电网的接线方式(若对主系统有影响时,应事先得到上级调度的同意）。 211、江苏电网对发电厂母线电压和变压器运

208、行电压有何规定？答：系统的运行电压,应考虑电气设备安全运行的要求和现场规程的规定,对发电厂母线运行电压一般不得超过额定电压的+5%,最低值不应低于额定电压的 90%。变压器运行电压,一般不得超过其相应分接头电压的 5%,个别情况下,根据变压器的构造特点(铁芯饱和程度等）经试验或制造厂认可,允许变压器运行电压不超过其相应分接头的10%。 212、线路超暂态稳定限额(或按静态稳定限额）运行时,应注意哪些问题？答:1、好事故预想,制定发生稳定破坏时的处理办法。2、当时沿线地区无雷、无雨、无雾、无大风,并密切监视天气变化情况。3、尽量提高送、受端运行电压。4、停用超暂态稳定限额运行线路的重合闸

209、,停止有关电气设备的强送电和倒闸操作。5、超暂态稳定限额运行时,必须保持足够的静态稳定储备,禁止超静态稳定限额运行。6、超暂态稳定限额运行需得到省级电网主管部门总工程师批准,如影响到主网的稳定运行时,须得到上级调度机构值班调度员的同意。 213、线路发生故障后,省调值班调度员发布巡线指令时应说明哪些情况？答：1、线路是否已经带电； 2、若线路无电是否已做好安全措施； 3、找到故障后是否可以不经联系立即开始处理。省调值班调度员应将继电保护动作情况告诉巡线单位,并尽可能根据故障录波器测量数据指出故障点,供巡线单位参考。 214、对有带电作业线路跳闸后的强送,江苏电网有何规定？答：1、申请带

210、电作业的单位未向省调值班调度员提出申请故障跳闸后不得强送者,仍按正常时线路事故处理办法进行。 2、申请带电作业的单位向省调值班调度员提出申请要求停用重合闸,故障后不得强送者,省调值班调度员应得到工作负责人的同意后才能强送电。申请带电作业的单位在线路不论何种原因停电后,应迅速与省调值班调度员联系,说明能否进行强送电。 3、线路带电作业要求停用线路开关的重合闸或故障跳闸后不得强送者,带电作业前应向省调值班调度员提出申请并得到省调值班调度员的同意后方可进行工作,省调值班调度员应通知有关发电厂、变电所的运行值班人员。 215、发电厂、变电所母线失电的现象有哪些？发电厂、变电所母线失电是指母线本身无故

211、障而失去电源,判别母线失电的依据是同时出现下列现象: 1、该母线的电压表指示消失； 2、该母线的各出线及变压器负荷消失(电流表、功率表指示为零）； 3、该母线所供厂用电或所用电失去。 216、当系统联络元件输送潮流超过暂态稳定、静(热）稳定限额时,应如何处理？答：当系统联络元件输送潮流超过暂态稳定、静(热）稳定限额时,应迅速降至限额以内,处理原则如下: 1、增加受端发电厂出力,并提高电压水平； 2、降低送端发电厂出力(必要时可切除部分发动机组）,并提高电压水平； 3、调整系统运行方式(包括改变系统接线等）,转移过负荷元件的潮流； 4、在该联络元件受端进行限电或拉电。 217、电力系统振荡时的

212、一般现象是什么？答：1、发电机、变压器及联络线的电流表、电压表、功率表周期性地剧烈摆动；发电机、调相机和变压器在表计摆动的同时发出有节奏的嗡鸣声。 2、失去同步地发电机与系统间的输送功率表、电流表将大幅度往复摆动。 3、振荡中心电压周期性地降至接近于零,且其附近的电压摆动最大,随着离振荡中心距离的增加,电压波动逐渐减小。白炽灯随电压波动有不同程度的明暗现象。 4、送端部分系统的频率升高,受端部分系统的频率降低,并略有摆动。 218、消除电力系统振荡的主要措施有哪些？答:1、不论频率升高或降低的电厂都要按发电机事故过负荷的规定,最大限度地提高励磁电流。2、发电厂应迅速采取措施恢复正常频率。

213、送端高频率的电厂,迅速降低发电出力,直到振荡消除或恢复到正常频率为止。受端低频率的电厂,应充分利用备用容量和事故过载能力提高频率,直至消除振荡或恢复到正常频率为止。3、争取在至分钟内消除振荡,否则应在适当地点将部分系统解列。 219、运行中的 CT 二次侧为什么不允许开路？PT 二次侧为什么不允许短路？如果发生开路或短路分别应如何处理？答:运行中的 CT 二次侧如果开路,将造成二次侧感应出高电压(峰值达几千伏）,威胁人身安全、仪表、保护装置运行,造成二次绝缘击穿,并使 CT 磁路过饱和,铁芯发热,烧坏 CT。处理时,可停用有关保护和自动装置,将二次负载减小到零。运行中的 PT 二次侧如果短路

214、,将造成 PT 电流急剧增大,造成 PT 过负荷而损坏,并且绝缘击穿使一次侧高压串至二次侧来,影响人身安全和设备安全。处理时,应先将二次负载尽快切除和隔离。 220、简述查找二次系统直流接地的一般操作步骤？答:根据运行方式、操作情况、气候影响进行判断可能接地的处所,采取拉路分段寻找处理的方法,以先信号和照明部分后操作部分,先室外部分后室内部分为原则。在切断各专用直流回路时,切断时间应尽量短,不论回路接地与否均应合上。当发现某一专用直流回路有接地时,应及时找出接地点,尽快消除 221、查找二次系统直流接地时的注意事项有哪些？答：1、当直流发生接地时禁止在二次回路上工作。 2、处理时不得造成直

215、流短路和另一点接地。 3、拉合直流电源前应采取必要措施防止直流失电可能引起保护、自动装置误动。 222、二次系统的直流正、负极接地对运行有什么危害？答:二次系统的直流正极接地有造成保护误动的可能,因为一般跳闸线圈(如保护出口中间继电器线圈和跳合闸线圈等）均接负极电源,若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流负极接地与正极接地同一道理,如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作(越级扩大事故）。因为两点接地将跳闸或合闸回路短路,这时还可能烧坏继电器接点。 223、运行中的线路,在什么情况下应停用线路重合闸装置？答：1、装置不能正常工作时； 2、不能满足重合闸要求的检查测量条

216、件时； 3、可能造成非同期合闸时； 4、长期对线路充电时； 5、开关遮断容量不允许重合时； 6、线路上有带电作业要求时； 7、系统有稳定要求时； 8、超过开关跳合闸次数 224、与电压回路有关的安全自动装置主要有哪几类？遇什么情况应停用此类自动装置？答：与电压回路有关的安全自动装置主要有如下几类:振荡解列、高低频解列、高低压解列、低压切负荷等。遇有下列情况可能失去电压时应及时停用与电压回路有关的安全自动装置: 1、电压互感器退出运行；2、交流电压回路断线；3、交流电流回路上有工作； 4、装置直流电源故障。 225、电网调度管理条例中调度系统包括那些机构和单位？调度业务联系基本规定是什么？调

217、度机构分几级？答：调度系统包括:各级调度机构和电网内的发电厂、变电厂的运行值班单位调度业务联系基本规定是:下级调度机构必须服从上级调度机构的调度。调度机构调度管辖范围内的发电厂、变电厂的运行值班单位,必须服从该级调度机构的调度。调度机构分为五级:国家调度机构,跨省、自治区、直辖市调度机构,省、自治区、直辖市级调度机构,省辖市(地）级调度机构,县级调度机构。 226、值班调度员在出现哪些紧急情况时可以调整日发电、供电调度计划,发布限电,调整发电厂功率,开或者停发电机组等指令,可以向本电网内的发电厂、变电站的运行值班单位发布调度指令？答：主要包括以下情况: 1、发电、供电设备发生重大事

218、故或者电网发生事故； 2、电网频率或者电压超过规定范围； 3、输变电设备功率负载超过规定值； 4、主干线路功率值超过规定的稳定限额； 5、其他威胁电网安全运行的紧急情况。 227、违反电网调度管理条例规定的那些行为,对主管人员和直接责任人员由其所在单位或者上级机关给予行政处分？答：主要有以下行为: 1、未经上级调度机构许可,不按照上级调度机构下达的发电、供电调度计划执行的； 2、不执行有关调度机构批准的检修计划的； 3、不执行调度指令和调度机构下达的保证电网安全的措施的； 4、不如实反映电网运行情况的； 5、不如实反映执行调度指令情况的； 6、调度系统的值班人员玩忽职守、徇私舞弊,尚不构成犯

219、罪的。 228、为什么制定电力供应与使用条例？国家对电力供应和使用的管理原则是什么? 答：为了加强电力供应与使用的管理,保障供电、用电双方的合法权益,维护供电、用电秩序,安全、经济、合理地供电和用电,制定电力供应与使用条例。国家对电力供应和使用实行安全用电、节约用电、计划用电的管理原则。供电企业和用户应当遵守国家有关规定,采取有效措施,做好安全用电、节约用电、计划用电工作。 229、在发电、供电系统正常运行情况下,供电企业因故需要停止供电时,应当按照哪些要求事先通知用户或者进行公告？答：除电力供应与使用条例另有规定外,在发电、供电系统正常运行的情况下,供电企业应当连续向用户供电；因故需要停

220、止供电时,应当按照下列要求事先通知用户或者进行公告: 1、因供电设施计划检修需要停电时,供电企业应当提前 7 天通知用户或者进行公告； 2、因供电设施临时检修需要停止供电时,供电企业应当提前 24 小时通知重要用户； 3、因发电、供电系统发生故障需要停电、限电时,供电企业应当按照事先确定的限电序位进行停电或者限电。引起停电或者限电的原因消除后,供电企业应当及时恢复供电。 230、将检修设备停电必须注意哪些问题？答:将检修设备停电,必须将各方面的电源完全断开(任何运用中的星形接线设备的中性点必须视为带电设备）,禁止在只经开关断开电源的设备上工作,必须拉开隔离开关,使各方面至少有一个明显的断开点

221、。与停电设备有关的变压器和电压互感器必须从高、低压两侧断开,防止向停电检修设备反送电。 231、什么叫三违？什么是三不放过？答:所谓三违是指:违章指挥,违章操作,违反劳动纪律的简称。三不放过是指:发生事故应立即进行调查分析。调查分析事故必须实事求是,尊重科学,严肃认真,要做到事故原因不清楚不放过,事故责任者和应受教育者没有受到教育不放过,没有采取防范措施不放过。 232、供用电合同应当包含哪些条款？答: 1、供电方式、供电质量和供电时间；2、用电容量和用电地址、用电性质；3、计量方式和电价、电费结算方式；4、供用电设施维护责任的划分；5、合同的有效期限 6、违约责任；7、双方共同认为应当

222、约定的其他条款。 233、电力系统频率偏差超出什么范围构成一类障碍？答:我国规定,电力系统频率偏差超出以下数值则构成一类障碍: 装机容量在 3000MW 及以上电力系统,频率偏差超出 500.2Hz,延续时间 30 分钟以上；或频率偏差超出 501Hz,延续时间 10 分钟以上。装机容量在 3000MW 以下电力系统,频率偏差超出 500.5Hz,延续时间 30 分钟以上；或频率偏差超出 501Hz,延续时间 10 分钟以上。 234、电力系统频率偏差超出什么范围构成事故？答：我国规定,电力系统频率偏差超出以下数值则构成事故: 装机容量在 3000MW 及以上电力系统,频率偏差超出 50

223、0.2Hz,延续时间 1 小时以上；或频率偏差超出501Hz,延续时间 15 分钟以上；装机容量在 3000MW 以下电力系统,频率偏差超出 500.5Hz,延续时间 1 小时以上；或频率偏差超出 501Hz,延续时间 15 分钟以上。 235、电力系统监视控制点电压超过什么范围构成一类障碍？答:我国规定,电力系统监视控制点电压超过电力系统调度规定的电压曲线数值的5%,并且延续时间超过 1小时；或超过规定数值的10%,并且延续时间超过 30 分钟,则构成一类障碍。 236、电力系统监视控制点电压超过什么范围构成事故？答:我国规定,电力系统监视控制点电压超过了电力系统调度规定的电压曲线

224、数值的5%,且延续时间超过 2小时；或超过规定数值的10%,且延续时间超过 1 小时,则构成事故。 237、在电气设备操作中发生什么情况则构成事故？答:在电气设备操作中,发生下列情况则构成事故:带负荷拉、合闸刀；带电挂接地线(合接地闸刀）；带接地线(接地闸刀）合开关(闸刀）。 238、合理的电网结构应满足那些基本要求？答：1、为保持电力系统正常运行的稳定性和频率、电压的正常水平,系统应有足够的静态稳定储备和有功、无功备用容量,并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调节有功、无功潮流时,均不应发生自发振荡。 2、要有合理的电网结构。 3、在正常方式(包括正常检修方式）下,系统任一元件(发电机、

225、线设、变压器、母线）发生单一故障时,不应导致主系统发生非同步运行 ,不应发生频率崩溃和电压崩溃。 4、在事故后经调整的运行方式下 ,电力系统仍应有按规定的静稳定储备 ,其他元件按规定的事故过负荷运行。 5、电力系统发生稳定破坏时 ,必须有予定措施,以缩小事故的范围,减少事故损失。 239、电力系统发生大扰动时,安全稳定标准是如何划分的？答：根据电网结构和故障性质不同,电力系统发生大扰动时的安全稳定标准分为四类: 1、保持稳定运行和电网的正常供电；2、保持稳定运行,但允许损失部分负荷；3、当系统不能保持稳定运行时,必须防止系统崩溃,并尽量减少负荷损失；4、在满足规定的条件下,允许局部系统作短时

226、非同步运行。 240、电力系统稳定计算分析的主要任务是什么？答:1、确定电力系统的静态稳定,暂态稳定和动态稳定的水平,提出稳定运行限额；2、分析和研究提高稳定的措施；3、研究非同步运行后的再同步问题 241、什么是电力系统的正常运行方式、事故后运行方式和特殊运行方式？答：正常运行方式是指:正常检修方式和按负荷曲线及季节变化的水电大发,火电大发,最大最小负荷和最大最小开机方式下较长期出现的运行方式；事故后运行方式是指:电力系统事故消除后,在恢复到正常方式前所出现的短期稳定运行方式；特殊运行方式是指:主干线路、大联络变压器等设备检修及其它对系统稳定运行影响较为严重的运行方式。 242、什么

227、是电力系统静态稳定,静态稳定的计算条件是什么？答:静态稳定是指:电力系统受到小干扰后,不发生自发振荡和非同期性的失步,自动恢复到起始运行状态和能力。静态稳定计算条件:1、在系统规划计算中,为了简化校验内容,发电机用暂态电势恒定和暂态阻抗代表,负荷用恒定阻抗代表。2、在系统设计和生产运行计算中,当校验重要主干输电线路的输送功率时,发电机用暂态电势恒定和暂态阻抗代表,考虑负荷特性。 243、什么是电力系统暂态稳定？电力系统暂态稳定计算的条件是什么？答:电力系统暂态稳定是指:在电力系统受到大干扰后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不

228、失步。电力系统暂态稳定计算的条件:1、在最不利的地点发生金属性故障；2、不考虑短路电流中的直流分量；3、发电机可用暂态电阻及暂态电势恒定代表；4、考虑负荷特性(在作系统规划时可用恒定阻抗代表负荷）；5、继电保护、重合闸和有关安全自动装置的动作状态和时间,应结合实际可能情况考虑 244、什么是电力系统动态稳定？电力系统动态稳定计算条件是什么？答:电力系统动态稳定是指:电力系统受到小的或大的干扰后,自动调节器和控制装置的作用下,保持长过程的运行稳定性的能力。电力系统动态稳定计算条件:1、发电机用相应的数字模型代表；2、考虑调压器和调速器的等值方程式以及自动装置的动作特性；3、考虑负荷的电压和频

229、率动态特性。 245、何谓电力系统三道防线？答：所谓三道防线是指:在电力系统受到不同扰动时,对电网保证安全可靠供电方面提出的要求: 1、当电网发生常见的概率高的单一故障时,电力系统应当保持稳定运行,同时保持对用户的正常供电； 2、当电网发生了性质较严重但概率较低的单一故障时,要求电力系统保持稳定运行,但允许损失部分负荷(或直接切除某些负荷,或因系统频率下降,负荷自然降低）； 3、当电网发生了罕见的多重故障(包括单一故障同时继电保护动作不正确等）,电力系统可能不能保持稳定,但必须有预定的措施以尽可能缩小故障影响范围和缩短影响时间。 246、规划设计电力系统应满足哪些基本要求？答：规划、设计

230、的电力系统,应满足经济性、可靠性与灵活性的基本要求,包括： 1、正确处理近期需要与今后发展,基本建设与生产运行,经济与安全,一次系统(发、送、变、配）与二次系统(自动化、通信、安全自动、继电保护）的配套建设和协调发展等主要关系,以求得最佳的综合经济效益。 2、电力系统应当具有电力系统安全稳定导则所规定的抗扰动能力,防止发生灾害性的大面积停电。 3、设计与计划部门在设计与安排大型工程项目时,应力求使其建设过程中的每个阶段能与既有的电力系统相适应,并能为电力系统安全与经济运行提供必要的灵活性。 247、电力系统有功功率备用容量确定的原则是什么？答：规划、设计和运行的电力系统,均应备有必要的有功功

231、率备用容量,以保持系统经常在额定频率下运行。备用容量包括: 1、负荷备用容量:为最大发电负荷的 2%5%,低值适用于大系统,高值适用于小系统。 2、事故备用容量:为最大发电负荷的 10%左右,但不小于系统一台最大机组的容量。 3、检修备用容量一般应结合系统负荷特点,水火电比重,设备质量,检修水平等情况确定,以满足可以周期性地检修所有运行机组的要求,一般宜为最大发电负荷的 8%15%。 248、系统中设置变压器带负荷调压的原则是什么？答：1、在电网电压可能有较大变化的 220KV 及以上的降压变压器及联络变压器(例如接于出力变化大的电厂或接于时而为送端,时而为受端的母线等）,可采用带负荷调压方

232、式。 2、除上款外,其他 220KV 及以上变压器,一般不宜采用带负荷调压方式。 3、对 110KV 及以下的变压器,宜考虑至少有一级电压的变压器采用带负荷调压方式。 249、设置电网解列点的原则是什么？电网在哪些情况下应能实现自动解列？答：电网解列点的设置,应满足解列后各地区各自同步运行与供需基本平衡的要求。解列的开关不宜过多。一般在下列情况下,电网应能实现自动解列: 1、电力系统间的弱联络线； 2、主要由电网供电的带地区电源的终端变电所或在地区电源与主网联络的适当地点； 3、事故时专带厂用电的机组； 4、暂时未解环的高低压电磁环网。 250、说明调度术语中同意、许可、直接、间接的含义？

233、答：同意:上级值班调度员对下级值班调度员或厂站值班人员提出的申请、要求等予以同意；许可:在改变电气设备的状态和方式前,根据有关规定,由有关人员提出操作项目,值班调度员同意其操作；直接:值班调度员直接向值班人员发布调度命令的调度方式；间接:值班调度员通过下级调度机构值班调度员向其他值班人员转达调度命令的调度 251、什么是电抗变压器？它与电流互感器有什么区别？答:电抗变压器是把输入电流转换成输出电压的中间转换装置,同时也起隔离作用。它要求输入电流与输出电压成线性关系。电流互感器是改变电流的转换装置。它将高压大电流转换成低压小电流,呈线性转变,因此要求励磁阻抗大,即电磁电流小,负载

234、阻抗小。而电抗变压器正好与其相反。电抗变压器的励磁电流大,二次负载阻抗大,处于开路工作状态；而电流互感器二次负载阻抗远小于其励磁阻抗,处于短路工作状态。 252、电流互感器的二次负载阻抗如果超过了其容许的二次负载阻抗,为什么准确度就会下降？答:电流互感器二次负载阻抗的大小对互感器的准确度有很大影响。这是因为,如果电流互感器的二次负载阻抗增加得很多,超出了所容许的二次负载阻抗时,励磁电流的数值就会大大增加,而使铁芯进入饱和状态,在这种情况下,一次电流的很大一部分将用来提供励磁电流,从而使互感器的误差大为增加,其准确度就随之下降了。 253、高频保护中母差跳闸停信和跳闸位置停信的作用是什么？

235、答：当母线故障发生在电流互感器与开关之间时,母线保护虽然正确动作,但故障点依然存在,依靠母线保护出口继电器动作停止该线路高频保护发信,让对侧开关跳闸切除故障。跳闸位置继电器停信,是考虑当故障发生在本侧出口时,由接地或距离保护快速动作跳闸,而高频保护还未来得及动作,故障已被切除,并发出连续高频信号,闭锁了对侧高频保护,只能由二段带延时跳闸。为了克服此缺点,采用由跳闸位置继电器停信,使对侧自发自收,实现无延时跳闸。 254、何谓远方发信？为什么要采用远方发信？答：远方发信是指高频保护每一侧的发信机,不但可以由本侧的发信元件将它投入工作,而且还可以由对侧的发信元件借助于高频通道将它投入工作,以

236、保证发信的可靠性。这样做的目的是:考虑到当发生故障时,如果只采用本侧发信元件将发信机投入工作,在由停信元件的动作状态来决定它是否应该发信,实践证明这种发信方式是不可靠的。例如,当区外故障时,由于某种原因,靠近反方向侧发信元件拒动,这时该侧的发信机就不能发信,导致正方向侧收信机收不到高频闭锁信号,从而使正方向侧高频保护误动作。为了消除上述缺陷,就采用了远方发信的方法。 255、距离保护装置一般由哪几部分组成？简述各部分的作用。答：为使距离保护装置动作可靠,距离保护装置应由五个基本部分组成。 (1）测量部分,用于对短路点的距离测量和判别短路故障的方向。 (2）启动部分,用来判别系统是否处在故

237、障状态。当短路故障发生时,瞬时启动保护装置。有的距离保护装置的启动部分还兼起后备保护的作用。 (3）振荡闭锁部分,用来防止系统振荡时距离保护误动作。 (4）二次电压回路断线失压闭锁部分,用来防止电压互感器二次回路断线失压时,由于阻抗继电器动作而引起的保护误动作。 (5）逻辑部分,用来实现保护装置应具有的性能和建立保护各段的时限。 256、距离保护装置对振荡闭锁有什么要求？答：作为距离保护装置的振荡闭锁装置,应满足如下两方面的基本要求: (1）不论是系统的静态稳定破坏(由于线路的送电负荷超过稳定极限或由于大型发电机失去励磁等原因引起的）,还是系统的暂态稳定破坏(由于系统故障或系统操作等原因引

238、起的）,这个振荡闭锁装置必须可靠地将距离保护装置中可能在系统振荡中误动作跳闸的保护段退出工作(实现闭锁）。 (2）当在被保护线路的区段内发生短路故障时,必须使距离保护装置的一、二段投入工作(开放闭锁）。 257、简述徐州发电厂 220KV 倒母线操作时,母差保护是如何与一次操作配合的？答:1、投入、段(、段）母线互联压板,检查互联信号动作正确。2、取下母联开关信号、操作保险。3、投入母线 P.T 二次电压并列开关。4、合上待合母线侧闸刀。5、检查待合母线侧闸刀辅助接点切换继电器正常。6、拉开待拉母线侧闸刀。7、检查待拉母线侧闸刀辅助接点切换继电器正常。8、断开母线 P.T 二次电压并列开关。

239、9、装上母联开关操作、信号保险。10、断开、段(、段有可能动作,造成重合闸失效,为此需经有关发供电企业总工程师批准,并报上一级安监部门备案。 2、为提高 220kV 馈供终端变电所供电可靠性,积累运行经验,本网某些变电所试用 220kV 备用电源自投装置。由于主变励磁涌流影响可能导致电源侧开关跳闸,需经有关发供电企业总工程师批准,并报上一级安监部门备案。 262、江苏电网 220kV 线路带零序保护的接地距离保护与相邻线路零序电流保护是如何配合的？答：目前按下列原则整定:1、零序保护一般按逐级配合原则整定,也可与接地距离配合。 2、接地距离段按 70%ZL 整定。 3、接地距离段与相邻线路

240、接地距离段配合,若相邻线路无接地距离,则接地距离段定值基本上按照与相邻线路全长的 50%左右配合整定。但必须是相邻线路零序段在各种方式下的保护范围均伸过线路中点。与相邻线路配合分支系数选用正序助增系数与零序助增系数两者的较小值,接地距离段保护范围一般不超过相邻变压器的其他各侧母线。 4、接地距离段按保证本线末端故障灵敏度大于 2 来进行整定,其时间与相邻线零序保护后备段时间配合。 263、江苏电网对有互感的 220KV 线路另序补偿系数整定原则如何考虑？答：具有互感短线(小于 10 欧姆） ,为了简化线路保护操作,暂定具有零序互感线路的零序补偿系数整定原则: 1、零序补偿系数 Ko(Kx、

241、Kr）取零。如 Kr 不等于零,其接地距离保护特性灵敏度略有下降。 2、取消零序补偿系数 Ko 后,其全线有灵敏度段灵敏系数建议取 3.0-4.0。(因为 Zo=Kk(1+Ko)Zl,如 Ko=0.6,所以灵敏系数取 3.0-4.0。）具有互感长线路,零序互感线路的零序补偿系数整定原则: 1、高频保护距离停讯元件、零序保护选相元件、重合闸选相元件的零序补偿系数取正常运行双线时的值,以保证全线有灵敏度； 2、距离保护中零序补偿系数取单线时的值,以保证有选择性,避免外部故障时保护误动。 264 、江苏电网对有反向互感的 220KV 线路,零序电流另序补偿系数整定原则如何考虑？答：目前按下列原则

242、整定:1、方向零序电流段:可靠系数取 1.5,躲对侧母线故障电流,若无保护范围,停用。 2、方向零序电流段:配合系数取 1.3 以上,与相邻线路高频保护配合。 3、方向零序电流段:灵敏系数取 1.5 以上,保全线灵敏度,并力争正常方式下,能够实现逐级配合。 4、方向零序电流段:按 100 欧接地电阻考虑,取小于 300 安。 265、江苏电网对有反向互感的 220KV 线路,接地距离保护另序补偿系数整定原则如何考虑？答:为了避免发生零序保护失去选择性,在微机保护中,对于有特殊互感的线路,零序补偿系数取零,接地距离段灵敏度取 3.0 以上,11型微机保护中 XDZ 阻抗元件(保护线路末端故障）

243、灵敏度取 4.0 以上。采取以上措施后,由于零序功率方向可能失去选择性,可能造成高频闭锁零序保护和零序后备保护不正确动作。因此,正常方式下要求相关线路高频保护接跳闸,任何一条线路高频保护全停时,要求该线路两侧相间距离保护有灵敏度段时间改 0.6 秒、方向零序保护有灵敏度段时间改 0.6 秒,作为系统解环点。 266、对单回线、双回线构成环网运行线路,继电保护整定规程有何规定？答：单回线、双回线构成环网运行的线路,整定规程允许: 1、环网内设置一条预定的解环线路； 2、环网内某一点上下级保护后备段之间配合无选择性； 3、延时段保护正常按双回线对双回线整定配合； 4、双回线其对角线开关,线路

244、保护延时段配合无选择性； 5、根据预期后果严重性,改变系统运行方式。 267、江苏电网 500kV 单线与 220kV 系统构成复合电磁环网运行,解环点的设置原则是什么？答：目前解环点的设置原则一般为:1、根据已确定的主力电厂线路保护后备段时间相继配合选定。2、应尽可能减少负荷损失或变电所失电。因此在系统发生故障时 ,如线路全线速动保护拒动 ,线路保护延时段有可能非选择性动作跳闸 ,引起系统解环或损失部分负荷。 268、江苏电网对于并入电网的地区电厂,为保证电厂的安全有何要求？答：1、地区电厂功率宜就地平衡,与系统交换功率尽可能小,并配置有足够的低频减负荷装置。 2、电厂侧设有方向低频、

245、低压等解列保护。 3、地区电厂宜经 110kV 单线,220kV 单变与主系统并列运行,110kV 并列线出线线路保护后备段在 220kV联络线全线有灵敏度的保护段拒动时,有足够灵敏度自行解列。 4、若地区电厂与 220kV 系统单线并列时,220kV 线路故障时连跳 110kV 电厂并列线。 5、应在地区电网适当地点设置解列点(如功率平衡点）,当主网发生事故或与主网相连的线路发生故障或振荡时,将部分电网与系统解列。 269、江苏电网中进口的 RADSS 母差,失灵保护有什么特点？答:进口的 RADSS 母差保护(如徐州、南通、利港电厂及江都变、斗山变等 220kV 母差）后备接线回路,当线

246、路开关拒动时,开关失灵保护 0.3 秒跳母联开关和失灵开关所在母线的其它线路开关。因此,与出线的快速保护 0 秒段只有半个级差,与国产的 220kV 母差及进口的 REB103 型 220kV 母差后备接线 0.25 秒-0.3 秒先跳开母联开关,0.5 秒-0.6 秒再跳开其它出线开关不同。 270、什么是 LFP-901 方向高频保护弱电转换功能？运行中有何规定？答：对于一侧是弱电源(包括无电源）的线路,可通过整定(调整控制字）,启用弱电源(包括无电源）侧 LFP-901 方向高频保护的弱电转换功能,以避免高频保护的拒动。但当负载电流不大,接地主变容量较小时,受电侧启动元件动作发信,而

247、方向停信元件灵敏度不够,高频仍然会拒动。为减少发电机停、启用时对保护的操作,同时考虑到 LFP-901 方向高频保护弱电转换功能的上述不足,江苏电网目前按以下原则试用 LFP-901 方向高频保护弱电转换功能: 1、发电机运行时,LFP-901 方向高频保护按原逻辑切除故障(弱电转换功能不起作用）。 2、发电机停用时间不超过 4 小时,线路保护不作调整。 3、发电机停用时间超过 4 小时,按稳定要求将系统侧保护定值作相应调整 271、江苏电网对 WXB-11(C）保护中距离保护段,运行中有何特殊规定？答：1、WXB-11(C）保护 5 公里及以下线路(对任何型号导线）,快速距离保护段停用。

248、 2、2 公里及以下线路(对任何型号导线）,距离保护段和接地距离保护段停用。 272、江苏电网对 110KV 系统运行方式有何规定？答：1、在正常情况下,不允许 110kV(或者 35kV)与 220kV 主系统构成电磁环网运行。 2、为满足系统稳定和继电保护的要求,有两台主变同时运行的 220kV 变电所,其 110kV 侧的运行方式宜采用分排运行,即 110kV 母联打开运行方式。 273、谏壁电厂#3 主变 2503 开关相间零序保护有什么特点？为什么？答:谏壁电厂#3 主变 2503 开关相间零序保护带时限不带方向,作为 110kV、220kV 母线及出线的后备保护,是系统有选择性

249、的解列开关。在谏厂 110kV 侧故障时,2503 动作跳闸能保持 220kV 系统安全运行。在谏厂220kV 侧故障时,2503 开关跳闸,能保证谏厂 110kV 系统安全运行。 274、沙溧 4576 线路保护运行中是如何考虑的？答:沙河抽水蓄能电厂为发电、抽水交替运行方式,开停机频繁。为此继电保护整定原则考虑如下: 1、沙溧 4576 线路溧阳侧:后备保护一段按伸过沙河 220kV 母线整定。2、沙溧 4576 线路沙河侧:LFP-901和 CSL-101 保护启用弱电转换保护功能。当电厂由发电转换为抽水运行时,如沙溧 4576 线路发生故障,沙河侧靠弱电转换功能和后备接地保护跳闸。3

250、、按沙河电厂200104 号文要求,沙溧 4576 线路两侧重合闸停用。 275、任庄变 220KV 部分,线路保护交流电气量有何特点？答:保护交流电气量:电压取自线路侧电容式压变的电压,电流取自相关两组开关 CT 的和电流。当线路停役出线闸刀断开时,线路保护失去交流电压量。 276、任庄变 220KV 部分,后加速保护运行中有何特点和要求？答:WXB-11D(不含重合闸）微机保护利用电流判别实现重合后加速功能,并由相关的两个开关保护柜内手合、重合后加速接点实现手合、重合后加速。LFP-901A 微机保护利用电流判别实现手合、重合后加速功能。当需用中间开关对线路送电时,采用如下方式实现合

251、闸后加速: FCX-22 双跳闸线圈分相操作箱中比较两个线路 PT合闸前电压,一个有电压,一个无电压,则后加速无电压线路的保护,而不对有电压线路后加速。 277、试述综合重合闸停用,重合闸装置可能有几种主要状态？答：保护作用于开关跳闸后不再重合,此时重合闸装置可能出现下列几种主要状态: 1、装置直流电源断开,保护不经重合闸而直跳三相(零序保护如经选相元件闭锁的保护段,应将选相闭锁接点短路）。 2、装置直流电源投入,保护经重合闸跳三相而不重合。 3、装置直流电源投入,不经重合闸而直跳三相。现场运行值班人员根据需要,可自行决定采用何种状态。 278、简述什么叫母差双母线方式？什么叫母差单母线

252、方式？答:母差双母线方式是指:母差有选择性(一次结线与二次直流跳闸回路要对应),先跳开母联以区分故障点,再跳开故障母线上所有开关。母差单母线方式是指:一次为双母线运行:母差无选择性,一条母线故障,引起两跳母线上所有开关跳闸。一次为单母线运行:母线故障,母线上所有开关跳闸。 279、简述什么叫母差固定连接方式？什么叫母差非固定连接方式？答:母差固定连接方式是指:母差有选择性(一次结线与二次回路要对应） ,先跳开母联以区分故障点,再跳开故障母线上所有开关。母差非固定连接方式是指:一次为双母线运行:母差无选择性(一次结线与二次回路不对应,或虽然对应,但母联为非自动） ,一条母线故障,跳开两条

253、母线上所有开关。一次为单母线运行:母线故障,母线上所有开关跳闸。 280、试述设备有运行转为检修的主要操作过程是什么？答:1、拉开必须切断的开关；2、检查所切断的开关处在断开位置；3、拉开必须断开的全部闸刀；4、检查所拉开的闸刀处在断开的位置； 5、挂上保护用临时接地线或合上接地闸刀； 6、检查所合上的接地闸刀处在接地位置。 281、试述设备有检修转为运行的主要操作过程是什么？答:1、拆除全部保护用临时接地线或拉开接地闸刀；2、检查所拉开的接地闸刀处在断开的位置；3、检查所断开的开关处在拉开的位置；4、合上必须合上的全部闸刀；5、检查所合上的闸刀在接通位置；6、合上必须合上的开关；7、检

254、查所合上的开关处在接通位置。 282、何谓变压器励磁涌流？产生的原因是什么？有什么特点？答:变压器励磁涌流是指:变压器全电压充电时,在其绕组中产生的暂态电流。产生的原因是:变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8 倍。其特点是:励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角、变压器铁芯的剩余磁通和电源系统阻抗等因素有关。最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间(该时磁通为峰值）。变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,一般大容量

255、变压器约为 5-10秒,小容量变压器约为0.2 秒左右。 283、简单分析变压器并联运行时,变比不等有何后果？答:当并列运行的变压器变比不同时,变压器二次侧电压不等,并列运行的变压器将在绕组的闭合回路中引起均衡电流的产生,均衡电流的方向取决于并列运行变压器二次输出电压的高低,其均衡电流的方向是从二次输出电压高的变压器流向输出电压低的变压器。该电流除增加变压器的损耗外,当变压器带负荷时,均衡电流叠加在负荷电流上。均衡电流与负荷电流方向一致的变压器负荷增大；均衡电流与负荷电流方向相反的变压器负荷减轻。 284、简单分析变压器并联运行短路电压不等有何后果？答:满足变压器并列运行的三个条件并列运

256、行的变压器,各台变压器的额定容量能得到充分利用。当各台并列运行的变压器短路电压相等时,各台变压器复功率的分配是按变压器的额定容量的比例分配的；若各台变压器的短路电压不等,各台变压器的复功率分配是按与变压器短路电压成反比的比例分配的,短路电压小的变压器易过负荷,变压器容量不能得到合理的利用。 285、简单分析变压器并联运行连接组别不同有何后果？答:将不同连接组别的变压器并联运行,二次侧回路将因变压器各副边电压相位不同而产生电压差U2,因在变压器连接中相位差总量是 30 的倍数,所以 U2 的值是很大的。如并联变压器二次侧相角差为 30 时,U2值就有额定电压的 51.76%。举例说明；

257、若变压器的短路电压 Uk=5.5%,则均衡电流可达 4.7 倍的额定电流,可能使变压器烧毁。较大的相位差产生较大的均衡电流,这是不允许的。故不同组别的变压器是不能并列运行的。 286、自耦变压器运行中应注意什么问题？答:1、由于自耦变压器的一、二次侧有直接电的联系,为防止由于高压侧单相接地故障而引起低压侧的电压升高,用在电网中的自耦变压器的中性点必须可靠的直接接地。 2、由于一、二次侧有直接电的联系,高压侧受到过电压时,会引起低压侧的严重过电压。为避免这种危险,须在一、二次侧都加装避雷器。 3、由于自耦变压器短路阻抗较小,其短路电流较普通变压器大,因此在必要时需采取限制短路电流的措施。 4

258、、运行中注意监视公用绕组的电流,使之不过负荷,必要时可调整第三绕组的运行方式,以增加自耦变压器的交换容量。 287、简单叙述电力变压器调压方式有哪几种？任何实现？答:变压器调压方式分有载调压和无载调压两种。有载调压是指:变压器在运行中可以调节变压器分接头位置,从而改变变压器变比,以实现调压目的。有载调压变压器中又有线端调压和中性点调压两种方式,即变压器分接头在高绕组线端侧或在高压绕组中性点侧之区别。分接头在中性点侧可降低变压器抽头的绝缘水平,有明显的优越性,但要求变压器在运行中中性点必须直接接地。无载调压是指:变压器在停电、检修情况下进行调节变压器分接头位置,从而改变变压器变比,以实

259、现调压目的。 288、电力变压器分接头为何多放在高压侧？是否一定要放在高压侧？答:变压器分接头一般都从高压侧抽头,主要是考虑:1、变压器高压绕组一般在外侧,抽头引出连接方便；2、高压侧电流相对于其它侧要小些,引出线和分头开关的载流部分导体截面小些,接触不良的影响较易解决。从原理上讲,抽头从那一侧抽都可以,要进行经济技术比较,如500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的,而 500kV 侧是固定的。 289、什么是变压器的过励磁？变压器的过励磁是怎样产生的？答:当变压器在电压升高或频率下降时都将造成工作磁通密度增加,当变压器的铁芯磁通进入饱和区时,称为变压器过励磁。当出现下列情况

260、时,都可能产生较高的电压引起变压器过励磁: 1、系统因事故解列后,部分系统的甩负荷引起过电压；2、铁磁谐振过电压；3、变压器分接头连接调整不当；4、长线路末端带空载变压器或其他误操作；5、发电机频率未到额定值过早增加励磁电流；6、发电机自励磁等情况。 290、变压器的过励磁可能产生什么后果？如何避免？答:当变压器电压超过额定电压的 10%时,将使变压器铁芯饱和,铁损增大。漏磁使箱壳等金属构件涡流损耗增加,造成变压器过热,绝缘老化,影响变压器寿命甚至烧毁变压器。避免方法: 1、防止电压过高运行。一般电压越高,过励情况越严重,允许运行时间越短。 2、加装过励磁保护:根据变压器特性曲线和不同的允许

261、过励磁倍数发出告警信号或切除变压器。 291、电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别？答:电压互感器主要用于测量电压用,电流互感器是用于测量电流用。 1、电流互感器二次侧可以短路,但不能开路；电压互感器二次侧可以开路,但不能短路。 2、相对于二次侧的负载来说,电压互感器的一次内阻抗较小,以至可以忽略,可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次内阻很大,以至认为是一个内阻无穷大的电流源。 3、电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值,系统故障时电压下降,磁通密度下降,电流互感器正常工作时磁通密度很低,而系统发生短路时一次侧电流增大,使磁通密度大大增加,有时甚至远远超过饱和值,会造成二次输出电流的误差增加。因此,尽量选用不易饱和的电流互感器。

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电力系统线路保护基础知识培训完整112

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