四川大學(xué)繼保討論課

1、1、討論高頻閉鎖方向保護(hù)為什么需要高、低定值的兩個(gè)啟動(dòng)元件以及延時(shí)t1和t2的作用。 采用兩個(gè)靈敏度不同的啟動(dòng)元件，靈敏度高的啟動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)閉鎖信號(hào)，靈敏度低的啟動(dòng)跳閘回路，以保證在外部故障時(shí)，遠(yuǎn)離故障點(diǎn)側(cè)啟動(dòng)元件開放跳閘時(shí)，近故障點(diǎn)側(cè)啟動(dòng)元件肯定能啟動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)閉鎖信號(hào)。t1延時(shí)的作用：閉鎖對(duì)端的保護(hù)，防止近故障端I1先返回，遠(yuǎn)故障端S+、I2后返回引起遠(yuǎn)故障端保護(hù)的誤動(dòng)作。延時(shí)t2的作用：區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端s+、I2動(dòng)作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠收到近故障側(cè)的閉鎖信號(hào)。2、討論阻抗繼電器為什么會(huì)有動(dòng)作區(qū)域，以及測(cè)量阻抗、動(dòng)作阻抗和整定阻抗的區(qū)別。 采正方向保護(hù)范圍內(nèi)短路情況下測(cè)量阻抗

2、與整定阻抗同方向，并且其值小于整定阻抗。但在實(shí)際情況下，由于互感器誤差、故障點(diǎn)過渡電阻等因素繼電器實(shí)際測(cè)量到的測(cè)量阻抗并不能嚴(yán)格的落在與整定阻抗同向的直線上，而是落在該直線附近的一個(gè)區(qū)域中。為保證區(qū)內(nèi)故障情況下阻抗繼電器都能可靠動(dòng)作，在阻抗復(fù)平面上，其動(dòng)作的范圍因該是包含整定阻抗對(duì)應(yīng)線段在內(nèi)，但在整定阻抗的方向上不超過整定阻抗值的區(qū)域。如圓形區(qū)域，四邊形區(qū)域、蘋果型區(qū)域。當(dāng)測(cè)量阻抗落在該動(dòng)作區(qū)域以內(nèi)時(shí)，就判斷為區(qū)內(nèi)故障。當(dāng)測(cè)量阻抗落在該動(dòng)作區(qū)域以外時(shí)，就判斷為區(qū)外故障。測(cè)量阻抗ZJ：由加入繼電器的電壓UJ與電流IJ的比值確定。整定阻抗Zzd：一般取繼電器安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端的線路阻抗，其角度一

3、般取線路的阻抗角。動(dòng)作阻抗Zdz.J：它表示當(dāng)繼電器剛好動(dòng)作時(shí)，加入繼電器的電壓UJ 和電流IJ的比值。3、什么是系統(tǒng)的最大、最小運(yùn)行方式？討論我們?cè)诒Ｗo(hù)的整定計(jì)算時(shí)，什么時(shí)候考慮用大方式，什么時(shí)候考慮用小方式。 在繼電保護(hù)的整定計(jì)算中，一般都要考慮電力系統(tǒng)的最大與最小運(yùn)行方式。最大運(yùn)行方式是指系統(tǒng)投入運(yùn)行的電源容量最大，系統(tǒng)的等值阻抗最小，以致發(fā)生故障時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大的運(yùn)行方式。最小運(yùn)行方式是指系統(tǒng)投入運(yùn)行的電源容量最小，系統(tǒng)的等值阻抗最大，以致發(fā)生故障時(shí)，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。一般在求取定值的過程中要考慮大方式，在校核靈敏度的時(shí)候要考慮小方式。 4、何為潛

4、供電流？討論它對(duì)于單相重合閘動(dòng)作時(shí)間的影響并說明同期合閘條件？ 潛供電流是指單相跳后健全相電勢(shì)經(jīng)相間藕合電容向故障點(diǎn)提供的短路電流及健全相負(fù)荷電流經(jīng)相間互感在故障相產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)通過對(duì)地電容向故障點(diǎn)提供的短路電流。 由于存在潛供電流，使短路點(diǎn)電弧熄滅時(shí)間、介質(zhì)絕緣恢復(fù)時(shí)間增大，相應(yīng)單相重合閘延時(shí)較三相重合閘延時(shí)增大。 同期合閘條件: (1)UmUx (2)fmfx (3)arg(Um/Ux)05、討論縱聯(lián)保護(hù)和階段式保護(hù)的區(qū)別并說明縱聯(lián)比較式保護(hù)與縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理。 縱聯(lián)保護(hù)與階段式保護(hù)的根本差別在于，階段式保護(hù)僅檢測(cè)、反應(yīng)保護(hù)安裝處一端的電氣量，其無延時(shí)的速動(dòng)段（即第段）不能保護(hù)全長(zhǎng)，

5、只能保護(hù)線路的一部分，另一部分則需要依靠帶有一定延時(shí)的第段來保護(hù)；而縱聯(lián)保護(hù)通過通信聯(lián)系，同時(shí)反應(yīng)被保護(hù)線路兩端的電氣量，無需延時(shí)配合就能夠區(qū)分出區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，因而可以實(shí)現(xiàn)線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)故障的無時(shí)限切除。 縱聯(lián)比較式保護(hù)通過比較線路兩端故障功率方向或故障距離來區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，當(dāng)線路兩側(cè)的正方向元件或距離元件都動(dòng)作時(shí)，判斷為區(qū)內(nèi)故障，保護(hù)立即動(dòng)作跳閘；當(dāng)任意一側(cè)的正方向元件或距離元件不動(dòng)作時(shí)，就判斷為區(qū)外故障，兩側(cè)的保護(hù)都不跳閘。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)通過直接比較線路兩端的電流或電流相位來判斷是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障，在線路兩側(cè)均選定電流參考方向由母線指向被保護(hù)線路的情況下，區(qū)外故障時(shí)線路兩

6、側(cè)電流大小相等，相位相反，其相量和或瞬時(shí)值之和都等于零；而在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)電流相位基本一致，其相量和或瞬時(shí)值之和都等于故障點(diǎn)的故障電流，量值很大。所以通過檢測(cè)兩側(cè)的電流的相量和或瞬時(shí)值之和，就可以區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障，區(qū)內(nèi)故障時(shí)無需任何延時(shí)，立即跳閘；區(qū)外故障，可靠閉鎖兩側(cè)保護(hù)，使之均不動(dòng)作跳閘。6、討論電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別。 振蕩時(shí)系統(tǒng)各點(diǎn)電壓和電流值均作往復(fù)性擺動(dòng)，而短路時(shí)電流、電壓值是突變的。此外，振蕩時(shí)電流、電壓值的變化速度較慢，而短路時(shí)電流、電壓值突然變化量很大。 振蕩時(shí)系統(tǒng)任何一點(diǎn)電流與電壓之間的相位角都隨功角的變化而改變；而短路時(shí)，電流與電壓之間的相位角是基本不變的。7、

7、討論變壓器過電流保護(hù)與線路過電流保護(hù)的整定原則區(qū)別。 線路的過電流保護(hù)為保證在正常情況下各條線路上的過電流保護(hù)絕對(duì)不動(dòng)作，顯然保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流必須大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。同時(shí)還必須考慮到外部故障切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷自啟動(dòng)電流作用下保護(hù)裝置必須能夠返回，其返回電流應(yīng)大于負(fù)荷自啟動(dòng)電流，一般考慮后一種情況整定。 變壓器過電流保護(hù)：(1)對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)最大容量變壓器時(shí)，在其他變壓器中出現(xiàn)的過負(fù)荷。當(dāng)各臺(tái)變壓器容量相同時(shí)，按負(fù)荷在剩余的變壓器中平均分配計(jì)算，有IL.max=(n/n-1)IN 式中，n為并列運(yùn)行變壓器的可能最少臺(tái)數(shù)；IN為每臺(tái)變壓器的額定電流。(2)對(duì)降壓

8、變壓器，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流，即IL.max=KssIL.max 式中，IL.max為正常時(shí)的最大負(fù)荷電流（一般為變壓器的額定電流）；Kss為綜合負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)。對(duì)于110KV的降壓變電所，低壓610KV側(cè)取低壓Kss=1.52.5，中壓35KV側(cè)取Kss=1.52。按上述原則整定時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)靈敏度不足的情況，這時(shí)通常需要配置低壓?jiǎn)?dòng)的過流保護(hù)或復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的過電流保護(hù)。8、什么是振蕩閉鎖？討論為什么距離保護(hù)中要裝設(shè)振蕩閉鎖而電流保護(hù)中不需要？ 并聯(lián)運(yùn)行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠之間出現(xiàn)功率角大范圍周期性變化的現(xiàn)象稱為電力系統(tǒng)振蕩。在系統(tǒng)振蕩時(shí)要采取必要的措施，防止保護(hù)因測(cè)量元件動(dòng)作

9、而誤動(dòng)作，這種用來防止系統(tǒng)中振蕩時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作的措施，稱為振蕩閉鎖。因電流保護(hù)、電壓保護(hù)和功率方向保護(hù)等一般都只應(yīng)用在電壓等級(jí)較低的中低壓配電系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的可能性很小。故一般不需要振蕩閉鎖。距離保護(hù)一般用在較高電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)。系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的可能性較大，保護(hù)誤動(dòng)造成的損失嚴(yán)重，所以必須考慮振蕩閉鎖問題。9、什么是勵(lì)磁涌流，其特點(diǎn)有哪些，討論防止由勵(lì)磁涌流引起保護(hù)誤動(dòng)作的措施。 電壓突然增加（空載合閘、故障消失電壓恢復(fù)）的暫態(tài)過程中，磁通不能突變，產(chǎn)生暫態(tài)磁通，可能導(dǎo)致變壓器嚴(yán)重飽和，產(chǎn)生很大的勵(lì)磁電流，可達(dá)到勵(lì)磁電流的68倍，稱之為勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流完全是差動(dòng)電流，可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)

10、誤動(dòng)。特點(diǎn)：（1）含有很大的非周期分量。（2）波形偏向時(shí)間軸一側(cè)，并出現(xiàn)間斷。（3）含有大量的高次諧波分量，以二次諧波為主。防誤動(dòng)措施：（1）采用具有速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器。（2）采用涌流鑒別方法閉鎖差動(dòng)保護(hù)。（3）采用不受涌流影響的主保護(hù)，例如作為變壓器主保護(hù)之一的瓦斯保護(hù)。10、討論在依靠電力線載波通道的線路上實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)較實(shí)現(xiàn)方向比較式縱聯(lián)保護(hù)的主要困難是什么。以及前者保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)。 線路縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)既比較線路線路兩側(cè)電流的大小又比較電流的相位，要求進(jìn)行相量比較，傳輸兩端的電流相量時(shí)，對(duì)傳輸設(shè)備的傳輸容量和傳輸速率都有較高要求，利用電力線載波通道很難滿足以上的技術(shù)要求，因而

11、縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)原理主要應(yīng)用在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等集中參數(shù)元件上。電力線載波通道只能傳遞簡(jiǎn)單的邏輯信號(hào)，因此通常利用載波通道傳遞兩端電流的相位信息，構(gòu)成縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)。這種保護(hù)方式僅利用輸電線路的兩端電流相位在外區(qū)短路時(shí)相差180、區(qū)內(nèi)短路時(shí)相差0，就可以區(qū)分區(qū)內(nèi)區(qū)外短路，只需要兩端傳遞各自的相位信息，廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離輸電線路的載波保護(hù)中。11、什么是自動(dòng)重合閘（ARC）？討論在電力系統(tǒng)中為什么采用自動(dòng)重合閘？ 自動(dòng)重合閘裝置是將因故跳開后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。 電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都瞬時(shí)性的，永久性故障一般不到10。因此，在由繼電保護(hù)動(dòng)作切除短

12、路故障之后，電弧將自動(dòng)熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動(dòng)恢復(fù)。因此，自動(dòng)將斷路器重合，不僅提高了供電的可靠性，減少了停電損失，而且提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送電容量。所以，架空線路要采用自動(dòng)重合裝置。12、討論變壓器縱差保護(hù)中的不平衡電流與差動(dòng)電流的區(qū)別與聯(lián)系？以及引起不平衡電流的原因。 差動(dòng)電流指被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的各電流互感器的二次電流之和（各電流互感器的參考方向均指向被保護(hù)設(shè)備時(shí)）。不平衡電流指在正常及外部故障情況下，由于測(cè)量誤差或者變壓器結(jié)構(gòu)、參數(shù)引起的流過差動(dòng)回路電流。不平衡電流產(chǎn)生的原因：（1）由于實(shí)際的電流互感器的變比和計(jì)算變比不同產(chǎn)生的

13、不平衡電流。（2）由于改變變壓器調(diào)壓分接頭產(chǎn)生的不平衡電流（3）由于變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同，即各側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性和飽和特性不同而產(chǎn)生的不平衡電流。13、討論為什么具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器能夠提高保護(hù)的靈敏性。 由互感器變比不一致和互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流可知，流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時(shí)的穿越電流有關(guān)。穿越電流越大，不平衡電流也就越大。具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器正是利用這個(gè)特點(diǎn)，在差動(dòng)繼電器中引入一個(gè)能夠反映變壓器穿越電流大小的制動(dòng)電流，繼電器的動(dòng)作電流不再是按躲過最大穿越電流整定，而是根據(jù)實(shí)際的穿越電流自動(dòng)調(diào)整，故可以提高保護(hù)的靈敏性。14、討論單相接地故障零序分量的特點(diǎn)。（1）零序電壓：故障點(diǎn)的零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越低，變壓器中性點(diǎn)