電力系統(tǒng)繼電保護(hù)練習(xí)題A答案

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)練習(xí)題A答案1、 名詞解釋1輸電線路縱聯(lián)保護(hù)：是用某種通信通道將輸電線端或各端（對(duì)于多端線路）的保護(hù)裝置縱向連接起來，將各端的電氣量（電流、功率方向等）傳送到對(duì)端，將各端的電氣量進(jìn)行比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷被保護(hù)線路。理論上具有絕對(duì)的選擇性。2低頻減載：又稱自動(dòng)按頻率減負(fù)載，或稱低周減載（簡(jiǎn)稱為AFL），是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要措施之一。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的有功功率缺額時(shí)，通過切除一定的非重要負(fù)載來減輕有功缺額的程度，使系統(tǒng)的頻率保持在事故允許限額之內(nèi)，保證重要負(fù)載的可靠供電。3變電站綜合自動(dòng)化：主要將變電站的二次設(shè)備（測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)結(jié)起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和繼電保護(hù)，并與調(diào)度通信，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度、控制的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。4重合閘：在電力系統(tǒng)中，當(dāng)斷路器跳閘之后，能夠自動(dòng)地將斷路器重新合閘的裝置。5橫差動(dòng)保護(hù)：在正常運(yùn)行的時(shí)候，各繞組中的電動(dòng)勢(shì)相等，流過相等的負(fù)荷電流。而當(dāng)任一繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，繞組中的電動(dòng)勢(shì)就不再相等，因而會(huì)出現(xiàn)因電動(dòng)勢(shì)差而在各繞組間產(chǎn)生均衡電流。利用這個(gè)環(huán)流，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路的保護(hù)，即橫差動(dòng)保護(hù)。 6低頻減載：又稱自動(dòng)按頻率減負(fù)載，或稱低周減載（簡(jiǎn)稱為AFL），是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要措施之一。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的有功功率缺額時(shí)，通過切除一定的非重要負(fù)載來減輕有功缺額的程度，使系統(tǒng)的頻率保持在事故允許限額之內(nèi)，保證重要負(fù)載的可靠供電。2、 簡(jiǎn)答1在繼電保護(hù)中為什么經(jīng)常采用中間繼電器？答：（1）電流繼電器的觸點(diǎn)容量比較小，不能直接接通跳閘線圈，所以先起動(dòng)中間繼電器（增加觸點(diǎn)容量），然后再由中間繼電器的觸點(diǎn)(容量大)去跳閘；（2）當(dāng)線路上裝有管型避雷器時(shí)，利用中間繼電器來增大保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間，以防止管型避雷器放電時(shí)引起速斷保護(hù)的誤動(dòng)作。2網(wǎng)絡(luò)型微機(jī)保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)有哪些？答：（1）模塊之間的連接簡(jiǎn)單、方便。（2）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)（3）擴(kuò)展性好（4）升級(jí)方便（5）便于實(shí)現(xiàn)出口邏輯的靈活配置（6）降低對(duì)微型機(jī)或微控制器并行口的數(shù)量的要求3母線保護(hù)按原理分有哪些類型？答：（1）用相鄰回路保護(hù)實(shí)現(xiàn)的母線保護(hù)（2）差動(dòng)原理：完全差動(dòng)和不完全差動(dòng)（3）母聯(lián)電流相位比較原理（4）電流相位比較式母線保護(hù)原理4電流保護(hù)三段式都分別是什么？它們是如何組成電流保護(hù)的主保護(hù)和后備保護(hù)？ 答：第段為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)或無(wú)時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)，第段為帶時(shí)限電流速斷保護(hù)或帶時(shí)限電流閉鎖電壓速斷保護(hù)，第段為過電流保護(hù)或低電壓閉鎖的過電流保護(hù)；段和段保護(hù)作為本線路相間短路的主保護(hù)；段作為本線路相間故障的近后備保護(hù)及相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)5微機(jī)繼電保護(hù)的普遍特點(diǎn)有哪些？答：（1）維護(hù)調(diào)試方便，具有自動(dòng)檢測(cè)功能（2）可靠性高，具有極強(qiáng)的綜合分析和判斷能力，可實(shí)現(xiàn)常規(guī)模擬保護(hù)很難做到的自動(dòng)糾錯(cuò)，即自（3）動(dòng)識(shí)別和排除干擾，防止由于干擾而造成的誤動(dòng)作，并具有自診斷能力。（4）保護(hù)裝置自身經(jīng)濟(jì)性（5）可擴(kuò)展性強(qiáng)，易于獲得附加功能（6）保護(hù)裝置本身的靈活性大，可靈活地適應(yīng)于電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化（7）性能得到很好的改善，具有較高的運(yùn)算和大容量的存儲(chǔ)能力6.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來發(fā)展方向。答：（1）計(jì)算機(jī)化；（2）網(wǎng)絡(luò)化；（3）保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化；（4）智能化。7.如何理解繼電保護(hù)裝置的選擇性？如何保證選擇性？（1）選擇性：指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全動(dòng)作。選擇性主要有兩層意思：第一：只應(yīng)由裝在故障元件上的保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障； 第二：要力爭(zhēng)相鄰元件的保護(hù)裝置對(duì)它起后備保護(hù)的作用.（2）選擇性的保證：除利用一定的延時(shí)使本線路的后備保護(hù)與主保護(hù)正確配合外,還必須注意相鄰元件后備保護(hù)之間的正確配合.其一：上級(jí)元件后備保護(hù)的靈敏度要低于下級(jí)元件后備保護(hù)的靈敏度;其二：上級(jí)元件后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要大于下級(jí)元件后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間， 尤其在短路電流水平較低，保護(hù)位于動(dòng)作邊緣情況下，此兩條件缺一不可.三、畫圖說明題1請(qǐng)畫出一次式繼電器、二次式繼電器的原理圖，并加以簡(jiǎn)單說明。 （1）一次式繼電器：線圈直接接入一次回路的繼電器 （2）二次式繼電器：線圈通過電流互感器TA而接于它的二次側(cè)。它與一次回路沒有直接的聯(lián)系，運(yùn)行檢修方便，也沒有高壓的危險(xiǎn)，靈敏度高、體積小，還可以劃成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)型式由繼電器制造廠大規(guī)模生產(chǎn)。2從功能角度出發(fā)，畫出典型的微機(jī)繼電保護(hù)裝置硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并輔以簡(jiǎn)要解釋。微機(jī)繼電保護(hù)裝置硬件主要包括數(shù)據(jù)采集部分（包括電流、電壓等模擬量輸入變換、低通濾波回路、模數(shù)轉(zhuǎn)換等），數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷及保護(hù)算法的數(shù)字核心部分（包括CPU、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、WATCHDOG等），開關(guān)量輸入/輸出通道以及人機(jī)接口（鍵盤、液晶顯示器）。3請(qǐng)畫出繼電保護(hù)裝置、選相元件與重合閘回路的配合關(guān)系圖。4請(qǐng)畫出斷路器失靈保護(hù)說明圖，并說明其工作過程。線路L1上發(fā)生短路，斷路器QF1拒動(dòng)，此時(shí)斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作，以較短的時(shí)限跳開QF2、QF5和QF3，將故障切除。雖然可由L2和L3的遠(yuǎn)后備保護(hù)來動(dòng)作跳開QF6、QF7，將故障切除，但延長(zhǎng)了故障切除時(shí)間，擴(kuò)大了停電范圍甚至有可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定。5請(qǐng)畫出典型母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作程序流程圖。母線差動(dòng)保護(hù)的程序部分由在線保護(hù)程序和離線輔助功能程序兩部分組成6請(qǐng)畫出變電站多分段母線的三主變?nèi)侄蝹溆秒娫醋酝斗绞秸f明圖，并說明備用電源自投動(dòng)作.三主變?nèi)侄畏绞綖槿_(tái)主變,低壓采用母線三分段,兩個(gè)低壓分段開關(guān)QF4、QF5正常運(yùn)行時(shí)一般斷開,如圖所示。設(shè)該接線正常運(yùn)行方式為QF1、QF2、QF3合,QF4、QF5斷開,每臺(tái)變壓器一段母線負(fù)載。備用電源自投動(dòng)作如下：（1）母線I失壓、母線有壓時(shí),備自投啟動(dòng)跳QF1,合QF4;（2）母線失壓、母線有壓時(shí),備自投啟動(dòng)跳QF3,合QF5;（3）母線失壓、母線或有壓時(shí),備自投啟動(dòng)跳QF2,合QF4或QF5(任選一種方式)。7.畫圖說明直接作用式繼電器、間接作用式繼電器的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)。（1）直接作用式繼電器：動(dòng)作后直接作用于斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)：需要消耗很大的功率，體積笨重不夠靈活 （2）間接作用式繼電器：動(dòng)作后利用觸點(diǎn)閉合一個(gè)輔助操作回路（接通斷路器的跳閘線圈Y），然后由操作機(jī)構(gòu)使斷路器跳閘優(yōu)點(diǎn)：精確性較高、功率消耗小應(yīng)用：二次式間接作用的繼電器應(yīng)用最廣泛8.畫圖說明單側(cè)電源供電的負(fù)荷電流曲線正常運(yùn)行時(shí)，各條線路中流過所供負(fù)荷電流，越靠近電源側(cè)的線路，流過的電流越大。負(fù)荷電流的大小，取決于用戶負(fù)荷接入的多少，當(dāng)用戶的負(fù)荷同時(shí)全都接入時(shí)，形成最大負(fù)荷電流。ABCDl12IA-B fmaxIB-C fmaxIC-D fmax1I9.畫出電流速斷保護(hù)的單相接線原理圖，說明工作原理及采用中間繼電器的理由。1.電流繼電器接于電流互感器TA的二次側(cè),它動(dòng)作后起動(dòng)中間繼電器,其觸點(diǎn)閉合后,經(jīng)串聯(lián)繼電器而接通斷路器的跳閘線圈Y,使斷路器跳閘.2.接線采用中間繼電器的原因:（1）電流繼電器的觸點(diǎn)容量比較小,不能直接接通跳閘線圈Y,所以先起動(dòng)中間繼電器,然后再由中間繼電器的觸點(diǎn)(容量大)去跳閘;（2）當(dāng)線路上裝有管型避雷器時(shí),利用中間繼電器來增大保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間,以防止管型避雷器放電時(shí)引起速斷保護(hù)的誤動(dòng)作.四、讀圖題1下圖為限時(shí)電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖，請(qǐng)指出1、2、3分別是什么繼電器，并敘述此接線圖的工作原理。 1-電流繼電器、2-時(shí)間繼電器、3-信號(hào)繼電器。當(dāng)電流互感器中通過的電流大于電流繼電器整定的電流值時(shí)，電流繼電器動(dòng)作，并引出時(shí)間繼電器工作，經(jīng)時(shí)間繼電器設(shè)定的延時(shí)后，時(shí)間繼電器動(dòng)作，信號(hào)繼電器動(dòng)作發(fā)出跳閘信號(hào)，并給斷路器以跳閘信號(hào)，跳閘器跳閘切除故障。2下圖為距離保護(hù)的時(shí)限特性及其與電流速斷三段式關(guān)系的示意圖，請(qǐng)簡(jiǎn)述之。距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)安裝地點(diǎn)至短路點(diǎn)之間距離的關(guān)系t=f(l)，稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性。為滿足速動(dòng)性，選擇性和靈敏性的要求，應(yīng)用具有三段動(dòng)作范圍的階梯型時(shí)限特性，并分別稱為距離保護(hù)的I、II、III段。距離保護(hù)的第I段是瞬時(shí)動(dòng)作的，t1是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。Z act 2ZAB保護(hù)2的整定值：Z act 2=(0.80.85) ZAB保護(hù)1的整定值：Z act 1=(0.80.85) ZBC距離II段整定值的選擇與限時(shí)電流速斷的相似，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離 I 段的保護(hù)范圍，同時(shí)帶有高出一個(gè)t的時(shí)限，以保證選擇性。當(dāng)保護(hù)1第一I段末端短路時(shí)，保護(hù)2的測(cè)量電阻為： Z2=ZAB+Z act 1 可靠系數(shù) K，則保護(hù)2的起動(dòng)電阻為Z act 2=k(ZAB+Z act 1)=0.8ZAB +(0.80.85) ZBC3下圖是母線保護(hù)的一種原理圖，請(qǐng)說明它是什么保護(hù)，并解釋在正常和外部故障時(shí)的電流情況。上圖為母線完全差動(dòng)保護(hù)，它是將母線上所有的各連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動(dòng)回路,電流互感器的特性與變比均應(yīng)相同,且滿足I=0，即流入差動(dòng)繼電器的電流為0。在正常和外部故障時(shí)，流入母線與流出母線的一次電流之和為零。 4下圖為發(fā)電機(jī)的一個(gè)繞組內(nèi)部匝間短路的橫差動(dòng)保護(hù)，請(qǐng)解釋原理。在某一個(gè)繞組內(nèi)部發(fā)生匝間短路,此時(shí)由于故障支路和非故障支路的電動(dòng)勢(shì)不相等，因此有一個(gè)環(huán)流Id產(chǎn)生，這時(shí)在差動(dòng)回路中將流有電流Id。當(dāng)此電流大于繼電器的起動(dòng)電流時(shí)，保護(hù)即可動(dòng)作于跳閘.短路匝數(shù)越多時(shí)，則環(huán)流越大；當(dāng)a較小時(shí)，保護(hù)就不能動(dòng)作，故保護(hù)有死區(qū)。5下圖是微機(jī)保護(hù)裝置的開關(guān)量輸入原理圖，即從裝置外部經(jīng)過端子排引入裝置的觸點(diǎn)。請(qǐng)