供配電技術(shù)習(xí)題答案第7章

1、第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)7-1繼電器保護(hù)裝置的任務(wù)和要求是什么？答：（1）繼電保護(hù)的任務(wù)：自動(dòng)地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備從供電系統(tǒng)中切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常供電。正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，以便操作人員采取措施，恢復(fù)電器設(shè)備的正常運(yùn)行。與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置（如自動(dòng)重合閘、備用電源自動(dòng)投入裝置等）配合，提高供配電系統(tǒng)的供電可靠性。（2）對(duì)繼電保護(hù)的要求：根據(jù)繼電保護(hù)的任務(wù)，繼電保護(hù)應(yīng)滿(mǎn)足選擇性、可靠性、速動(dòng)性和靈敏性的要求。7-2電流保護(hù)的常用接線(xiàn)方式有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：1、三相三繼電器接線(xiàn)方式。它能反映各種短路故障，流入繼電器的電流與電流互感器二

2、次繞組的電流相等，其接線(xiàn)系數(shù)在任何短路情況下均等于1。這種接線(xiàn)方式主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護(hù)相間短路和單相短路。2、兩相兩繼電器接線(xiàn)方式。它不能反映單相短路，只能反映相間短路，其接線(xiàn)系數(shù)在各種相間短路時(shí)均為1。此接線(xiàn)方式主要用于小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。3、兩相一繼電器接線(xiàn)方式。這種接線(xiàn)方式可反映各種不同的相間短路，但是其接線(xiàn)系數(shù)隨短路種類(lèi)不同而不不同，保護(hù)靈敏度也不同，主要用與高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。7-3 什么叫過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電力、返回電流和返回系數(shù)？答：（1）使過(guò)電流繼電器動(dòng)作的最小電流稱(chēng)為繼電器的動(dòng)作電流。 （2）使繼電器返回到啟始位置的最大電流稱(chēng)為繼電器的返回電流（3）繼電器

3、的返回電流與動(dòng)作電流之比稱(chēng)為返回系數(shù) 7-4電磁式電流繼電器和感應(yīng)式電流繼電器的工作原理有何不同？如何調(diào)節(jié)其動(dòng)作電流？答：（1）工作原理的不同之處在于：電磁式電流繼電器的原理在于利于變化繼電器的電流來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的作用力，調(diào)節(jié)其與常開(kāi)觸頭的開(kāi)合。而感應(yīng)式電流繼電器的原理在于調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，使蝸桿與扇形齒輪嚙合。這就是叫繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)作。（2）調(diào)節(jié)電磁式電流繼電器的動(dòng)作電流的方法有兩種：改變調(diào)整桿的位置來(lái)改變彈簧的反作用力 進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)；改變繼電器線(xiàn)圈的連接。感應(yīng)式繼電器的動(dòng)作電流可用插銷(xiāo)改變線(xiàn)圈的抽頭進(jìn)行級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)；也可以用調(diào)節(jié)彈簧的拉力進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。7-5 電磁式時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電

4、器的作用是什么？答：電磁式時(shí)間繼電器用于繼電保護(hù)裝置中，使繼電保護(hù)獲得需要延時(shí)，以滿(mǎn)足選擇性要求。信號(hào)繼電器是繼電保護(hù)裝置中用于發(fā)出指示信號(hào)，表示保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)接通信號(hào)回路，發(fā)出燈光或者音響信號(hào)中間繼電器的觸頭容量較大，觸頭數(shù)量較多，在繼電保護(hù)裝置中用于彌補(bǔ)主繼電器觸頭容量或者觸頭數(shù)量的不足。7-6 試說(shuō)明感應(yīng)式電流繼電器的動(dòng)作特性曲線(xiàn)。答：繼電器線(xiàn)圈中的電流越大，鋁盤(pán)轉(zhuǎn)速越快，扇形齒輪上升速度也就越快，因此動(dòng)作時(shí)限越短。這就是感應(yīng)式電流繼電器的“反時(shí)限”特性，如下圖曲線(xiàn)中的ab段所示。當(dāng)繼電器線(xiàn)圈中的電流繼續(xù)增大時(shí)，電磁鐵中的磁通逐漸達(dá)到飽和，作用于鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)矩不再增大，使繼電器的動(dòng)作時(shí)限基本

5、不變。這一階段的動(dòng)作特性稱(chēng)為定時(shí)限特性，如下圖曲線(xiàn)中的bc段所示。當(dāng)繼電器線(xiàn)圈中的電流進(jìn)一步增大到繼電器的速斷電流整定值時(shí)，電磁鐵2瞬時(shí)將銜鐵15吸下，觸頭閉合，同時(shí)也使信號(hào)牌掉下。這是感應(yīng)式繼電器的速斷特性，如下圖曲線(xiàn)中cd所示。7-7 電力線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間如何整定？靈敏度怎樣校驗(yàn)？答：（1）動(dòng)作電流整定過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流必須滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件：正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作，即保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)大于線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流；保護(hù)裝置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置。要使保護(hù)裝置可靠返回，就要求保護(hù)裝置的返回電流 。由于過(guò)電流大于，所以，以作為動(dòng)作電流整定依據(jù)，所以得

6、；式中，為可靠系數(shù)，為接線(xiàn)系數(shù)，為繼電的返回系數(shù)，為電流互感器變比。（2）動(dòng)作時(shí)間整定動(dòng)作時(shí)間必須滿(mǎn)足選擇性要求。為保證動(dòng)作的選擇性，動(dòng)作時(shí)間整定按“階梯原則”來(lái)確定；即自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級(jí)線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比前一級(jí)線(xiàn)路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一級(jí)時(shí)限差； 式中，為時(shí)限級(jí)差，定時(shí)限電流保護(hù)取0.5s。（3）靈敏度校驗(yàn).過(guò)電流保護(hù)的靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下線(xiàn)路末端的兩相短路電流Ik.min進(jìn)行校驗(yàn)； 主保護(hù)時(shí) 后備保護(hù)時(shí)式中，為保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流。7-8 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限如何整定？答：在整定反時(shí)限電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限時(shí)應(yīng)指出某一動(dòng)作電流倍數(shù)（通常為10）時(shí)的動(dòng)作時(shí)限，為保

7、護(hù)動(dòng)作的選擇性，反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)時(shí)限整定也應(yīng)按照“階梯原則”來(lái)確定，即上下級(jí)路線(xiàn)的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)在保護(hù)配合點(diǎn)K處發(fā)生短路時(shí)的時(shí)限級(jí)差為t=0.7s7-9 試比較定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。答：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定簡(jiǎn)單，動(dòng)作準(zhǔn)確，動(dòng)作時(shí)限固定，但使用繼電器較多，接線(xiàn)較復(fù)雜，需直流操作電源。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)使用繼電器少，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，可采用交流操作，但動(dòng)作準(zhǔn)確度不高，動(dòng)作時(shí)間與短路電流有關(guān)，呈反時(shí)限特性，動(dòng)作時(shí)限整定復(fù)雜。7-10 電力線(xiàn)路的電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流如何整定？靈敏度怎樣檢驗(yàn)？答：（1）由于電流速斷保護(hù)動(dòng)作不帶時(shí)限，為了保證速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性，在下一級(jí)線(xiàn)路首端發(fā)生最大短路電流時(shí)

8、，電流速斷保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即速斷保護(hù)動(dòng)作電流Iopl>Ik.max，從而，速斷保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流整定值為式中，為線(xiàn)路末端最大三相短路電流；為可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.3，GL型繼電器取1.5；為接線(xiàn)系數(shù)；為電流互感器變比。（2）由于電流速斷保護(hù)有死區(qū)，因此靈敏度校驗(yàn)不能用線(xiàn)路末端最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，而只能用線(xiàn)路首端最小兩相短路電流校驗(yàn)，即 7-11 試比較過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)答：過(guò)電流保護(hù)：當(dāng)通過(guò)的電流大于繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)裝置啟動(dòng)，并用時(shí)限保護(hù)動(dòng)作的選擇性，這種繼電保護(hù)裝置稱(chēng)為過(guò)電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)：電流速斷保護(hù)是一種不帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，實(shí)際中電流速斷保護(hù)常與過(guò)電

9、流保護(hù)配合使用。兩者的比較：過(guò)電流保護(hù)的范圍是本級(jí)線(xiàn)路和下級(jí)電路，本級(jí)線(xiàn)路為過(guò)電流保護(hù)的主保護(hù)區(qū)，下級(jí)線(xiàn)路是其后備保護(hù)區(qū)。定時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定簡(jiǎn)單，動(dòng)作準(zhǔn)確，動(dòng)作時(shí)限固定，但使用繼電器較多，接線(xiàn)較復(fù)雜，需直流操作電源。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)使用繼電器少，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，可采用交流操作，但動(dòng)作準(zhǔn)確度不高，動(dòng)作時(shí)間與短路電流有關(guān)，呈反時(shí)限特性，動(dòng)作時(shí)限整定復(fù)雜；線(xiàn)路越靠近電源，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，而短路電流越大，危害也越大，這是過(guò)電流保護(hù)的不足。因此，GB50062-92規(guī)定，當(dāng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限超過(guò).時(shí)，應(yīng)裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。7-12電力線(xiàn)路的單相接地保護(hù)如何實(shí)現(xiàn)？絕緣監(jiān)視裝置怎樣發(fā)現(xiàn)接地故障？如查

10、出接地故障線(xiàn)路？答：（1）電力線(xiàn)路的單相接地保護(hù)：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流經(jīng)接地點(diǎn)的電流是電容電流，數(shù)值上很小，雖然相對(duì)地電壓不對(duì)稱(chēng)，系統(tǒng)仍可以對(duì)稱(chēng)，系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。單相接地保護(hù)利用線(xiàn)路單相接地時(shí)的零序電流較系統(tǒng)其他線(xiàn)路線(xiàn)路單相接地接地時(shí)的零序電流大的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有選擇的單相接地保護(hù)。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)，架空線(xiàn)路的電流互感器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)，以便及時(shí)處理。（2）視裝置發(fā)現(xiàn)接地故障：當(dāng)變電所出線(xiàn)回路較少或線(xiàn)路允許短時(shí)停電時(shí)，可采用無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視裝置作為單相接地的保護(hù)裝置。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱(chēng)，開(kāi)口三角形繞組兩端電壓近似為零，電壓繼電器不動(dòng)作。系統(tǒng)單相接地故障時(shí)，

11、接地相對(duì)地電壓近似為零，該相電壓表讀數(shù)近似為零，非故障相對(duì)地電壓高，非故障相的兩只電壓表讀數(shù)接近線(xiàn)電壓。同時(shí)開(kāi)口三角形繞組兩端電壓也升高，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出單相接地信號(hào)，以便運(yùn)行人員及時(shí)處理。（3）地故障線(xiàn)路的方法：運(yùn)行人員可根據(jù)接地信號(hào)和電壓表讀數(shù)，判斷哪一段母線(xiàn)，哪一相發(fā)生單相接地，但不能判斷哪一條線(xiàn)路發(fā)生單相接地，因此絕緣監(jiān)視裝置是無(wú)選擇性的。只能用依次拉合的方法，判斷接地故障線(xiàn)路。依次先斷開(kāi)，再合上各條線(xiàn)路，若斷開(kāi)某線(xiàn)路時(shí)，只相電路表讀數(shù)恢復(fù)且近似相等，該線(xiàn)路便是接地故障線(xiàn)路，再消除接地故障，恢復(fù)線(xiàn)路正常運(yùn)行。7-13為什么電力變壓器的電流保護(hù)一般不采用兩相一繼電器式接線(xiàn)?答：兩相一

12、繼電器式接線(xiàn)的保護(hù)靈敏度隨短路種類(lèi)而異，但Yyno接線(xiàn)的變壓器二次側(cè)發(fā)生單相短路和Yd11連接線(xiàn)的變壓器二次側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作，因此，該連接方式不能用于Yyno連接和Yd11連接的變壓器的電流保護(hù)。所以，電力變壓器的電流保護(hù)一般不用兩相一繼電器式接線(xiàn)。7-14電力變壓器的電流保護(hù)與電力線(xiàn)路的電流保護(hù)有何相同和不同之處？答：電力變壓器的電流保護(hù)分為：過(guò)電流保護(hù)；電流速斷保護(hù)；零序電流保護(hù)；過(guò)負(fù)荷保護(hù)。電力線(xiàn)路的電流保護(hù)分為：過(guò)電流保護(hù)；電流速斷保護(hù)；單相接地保護(hù)；過(guò)負(fù)荷保護(hù)。兩者在過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)方面工作原理與接線(xiàn)完全相同。電力變壓器的零序電流保護(hù)是裝在二次側(cè)零

13、線(xiàn)上，能過(guò)檢測(cè)零線(xiàn)的零序電流而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。電力線(xiàn)路的單相接地保護(hù)是能過(guò)檢測(cè)線(xiàn)路中的零序電流而實(shí)現(xiàn)有選擇性的單相接地保護(hù)。7-15 試敘述變壓器氣體保護(hù)的工作原理。答：氣體保護(hù)是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種主要保護(hù)裝置。氣體保護(hù)裝置主要由氣體繼電器構(gòu)成。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，電弧的高溫會(huì)使變壓器內(nèi)的油分解為大量的油氣體，氣體保護(hù)就是利用這種氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器容器內(nèi)充滿(mǎn)了油，上下開(kāi)口油杯產(chǎn)生的力矩小于平衡錘產(chǎn)生的力矩，開(kāi)口杯處于上升位置，上下兩對(duì)干簧觸點(diǎn)處于斷開(kāi)位置。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體較少，氣體緩慢上升，聚集在氣體繼電器容器上部，使

14、繼電器內(nèi)的油面下降，上開(kāi)口油杯露出油面，上開(kāi)口油杯因其產(chǎn)生的力矩大于平衡錘的力矩而處于下降的位置，上干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，稱(chēng)為輕瓦斯動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量的氣體，油汽混合物迅猛地從油箱通過(guò)聯(lián)通管沖向油枕。在油汽混合物沖擊下，氣體繼電器擋板被掀起，使下口油杯下降上，下干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘，稱(chēng)為重瓦斯動(dòng)作。若變壓器油箱嚴(yán)重漏油，隨著氣體繼電器內(nèi)哦的油面逐漸下降，首先上油杯下降，從而上下簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，接著下油杯下降，從而下干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘。7-16 電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理是什么？差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因是什

15、么？如何減小不平衡電流？答：（1）變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理是在變壓器兩側(cè)安裝電流互感器，其二次繞組電流之差，即，為變壓器一、二次側(cè)的不平衡電流。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或差動(dòng)保護(hù)區(qū)外短路時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流小于繼電器的動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作。在保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，對(duì)單端電源供電的變壓器，遠(yuǎn)大于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，通過(guò)中間繼電器KM，使變壓器兩側(cè)短路器跳閘，切除故障，（2）不平衡電流產(chǎn)生的原因及減小措施：變壓器連接組引起的不平衡電流：總降壓變電所的變壓器通常是Yd11連接組，變壓器兩側(cè)線(xiàn)電流之間就有30°的相位差，因此，即使變壓器兩側(cè)電流互感器二次電流的大小相等，保護(hù)回路中仍

16、會(huì)出現(xiàn)由相位差引起的不平衡電流。為了消除這一不平衡電流，可將變壓器星形接線(xiàn)側(cè)的電流互感器接成三角形接線(xiàn)，變壓器三角形接線(xiàn)側(cè)的電流互感器的二次側(cè)電流互感器接成星形接線(xiàn)，這樣變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流相位相同，消除了由變壓器連接組引起的不平衡電流。電流互感器變比引起的不平衡電流：為了使變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流相等，需要選擇合適的電流互感器的變比，但電流互感器的變比是按標(biāo)準(zhǔn)分成若干等級(jí)，而實(shí)際需要的變比與產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)變比往往不同，不可能使差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)的電流相等，從而產(chǎn)生不平衡電流?？衫貌顒?dòng)繼電器中的平衡線(xiàn)圈或自耦電流互感器消除由電流互感器變比引起的不平衡電流。在變壓器空載投入或外部故障

17、切除后電壓恢復(fù)的過(guò)程中，由于變壓器鐵心中的磁通不能突變，在變壓器一次繞組中產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，涌流中含有數(shù)量值很大的非周期分量，涌流可達(dá)變壓器的額定電流的810倍，勵(lì)磁涌流不反映到二次繞組，因此，在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流流過(guò)差動(dòng)繼電器。可利用速飽和電流互感器或差動(dòng)繼電器的速飽和鐵心減小勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。此外，變壓器兩側(cè)電流互感器的型號(hào)不同，有載調(diào)變壓器分接頭電壓的改變也會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生不平衡電流。綜上所述，產(chǎn)生不平衡電流的原因很多，可以采取措施最大程度地減小不平衡電流，但不能完全消除。7-17高壓電動(dòng)機(jī)和電容器的繼電保護(hù)如何配置和整定？答：（1）高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)配置按GB

18、5006292規(guī)定，對(duì)2000KW以下的高壓電動(dòng)機(jī)相間短路。裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)2000KW及以上的高壓電動(dòng)機(jī)，或電流速斷保護(hù)靈敏度不滿(mǎn)足要求的高壓電動(dòng)機(jī)。裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)；對(duì)易發(fā)生過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)；對(duì)不重要的高壓電動(dòng)機(jī)或者不允許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)；高壓電動(dòng)機(jī)單相接地電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流整定，即 電動(dòng)機(jī)的電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流整定，即 單相接地保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)其接地電容電流整定，即 （2）電容器的繼電保護(hù)配置：容量在400kvar以上的電容器組一般采用斷路器控制，裝設(shè)電流

19、速斷保護(hù)，作為電容器的相間短路保護(hù)。容量在400kvar及以下的電容器一般采用帶熔斷器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制和保護(hù)。電容器電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)電容器投入時(shí)的沖擊電流整定，即7-18 配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)有什么功能？試說(shuō)明其硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)。答：（1）配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的功能有：保護(hù)，測(cè)量，自動(dòng)重合閘，人-機(jī)對(duì)話(huà)，自檢，時(shí)間記錄，報(bào)警，斷路器控制，通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等。（2）其硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，微型控制器，存儲(chǔ)器，顯示器，鍵盤(pán)，時(shí)鐘，控制和信號(hào)等部分組成。 軟件系統(tǒng)一般包括設(shè)定程序，運(yùn)行程序和中斷微機(jī)保護(hù)功能程序3部分。7-19 試整定如圖7-53所示的供電網(wǎng)絡(luò)各段的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限

20、的動(dòng)作時(shí)限，已知保護(hù)1和4的動(dòng)作時(shí)限為0.5s。解：由題意可知，保護(hù)4與保護(hù)1的時(shí)限為0.5s，而為了保證選擇性，自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級(jí)線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比前一級(jí)線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差t=0.5s，所以可得5QF與2QF的時(shí)限為1s，3QF的時(shí)限為1.5s，而6QF的時(shí)限要比3QF與5QF都大0.5，應(yīng)此取2s的時(shí)限。7-20 試整定如圖7-54所示的10kV線(xiàn)路2WL定時(shí)限過(guò)電流和電流速斷保護(hù)裝置，并畫(huà)出保護(hù)接線(xiàn)原理圖和展開(kāi)圖。已知最大運(yùn)行方式時(shí)，最小運(yùn)行方式時(shí)，線(xiàn)路最大負(fù)荷電流為120A（含自起動(dòng)電流），保護(hù)裝置采用兩相兩繼電器接線(xiàn)，電流互感器變比為200/5A，下

21、級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0.5s。解：（1）護(hù)接線(xiàn)原理圖和展開(kāi)圖如圖a和圖b。（2）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定動(dòng)作電流 選DL11/10電流繼電器，線(xiàn)圈并聯(lián)，整定動(dòng)作電流為5A。過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為整定動(dòng)作時(shí)限校驗(yàn)保護(hù)靈敏度保護(hù)線(xiàn)路2WL的靈敏度，按線(xiàn)路2WL首端最小三相短路電流校驗(yàn)，即線(xiàn)路2WL的后備保護(hù)靈敏度由此可見(jiàn)保護(hù)整定滿(mǎn)足靈敏度要求。電流速斷保護(hù)：整定動(dòng)作電流 選DL11/50電流繼電器，線(xiàn)圈并聯(lián)，整定動(dòng)作電流為50A。過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為靈敏度校驗(yàn)以線(xiàn)路2WL的首端最小兩相短路電流校驗(yàn)，即電流速斷保護(hù)整定滿(mǎn)足要求。 （a）原理圖 （b）展開(kāi)圖7-21 某10kV電力線(xiàn)路，采用兩相兩繼

22、電器接線(xiàn)的去分流跳閘原理的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，電流互感器變比為150/5A，線(xiàn)路最大負(fù)荷電流（含自起動(dòng)電流）為85A，線(xiàn)路末端三相短路電流,試整定該裝置GL-15型感應(yīng)式過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流和速斷電流倍數(shù)。解：（1）動(dòng)作電流的倍數(shù)（2）速斷電流倍數(shù)所以整定繼電器動(dòng)作電流為10A7-22某上下級(jí)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)都采用兩相兩繼電器接線(xiàn)和GL-15型過(guò)電流繼電器。下級(jí)繼電器的動(dòng)作電流為5A，10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限為0.5s，電流互感器變比為50/5A。上級(jí)繼電器的動(dòng)作電流也為5A，電流互感器變比為75/5A，末端三相短路電流=450A，試整定上級(jí)過(guò)電流保護(hù)10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限.解：由題知7-2

23、3試整定習(xí)題3-12中變壓器的定時(shí)限過(guò)電流和電流速斷保護(hù)，其接線(xiàn)方式為三相三線(xiàn)電器式，電流互感器的變比為75/5A，下級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.7S，變壓器連接組為Yd11。解：如下圖所示(一)過(guò)電流保護(hù)：(1)動(dòng)作電流整定選整流器動(dòng)作電流50A,過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為 (2)動(dòng)作時(shí)限整定由線(xiàn)路1W、 2WL保護(hù)配合K1，整定2WL的電流繼電器時(shí)限曲線(xiàn)K1點(diǎn)短路1WL保護(hù)的動(dòng)作電流倍數(shù)N1和初動(dòng)作時(shí)限查GL-15電流繼電器特性曲線(xiàn)得=1s,k1點(diǎn)短路2WL倍數(shù)n2查表GL-15曲線(xiàn),得=1-0.7=0.3s(3)靈敏度檢驗(yàn) 滿(mǎn)足要求.(二)電流速斷保護(hù)的整定:(1)電流整定（2）靈敏度檢驗(yàn)電流速

24、斷保護(hù)整定滿(mǎn)足要求。7-24試校驗(yàn)圖7-55所示的10/0.4kV，1000kVA，Yyno接線(xiàn)的車(chē)間變電所二次側(cè)干線(xiàn)末端發(fā)生短路時(shí)，兩相兩繼電器接線(xiàn)過(guò)電流保護(hù)的靈敏度。已知過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流為10A，電流互感器變比為75/5A，0.4kA干線(xiàn)末端單相短路電流Ik(1)=3500A，如不滿(mǎn)足要求，試整定零序電流保護(hù)。解：（1）動(dòng)作電流整定選DL-11/20電流繼電器，線(xiàn)圈并聯(lián)，動(dòng)作電流整定保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為（2）靈敏度校驗(yàn)所以變壓器零序電流保護(hù)靈敏度不滿(mǎn)足要求在變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)引出線(xiàn)上裝設(shè)專(zhuān)用的零序電流保護(hù)，由一只400/5A電流互感器和一只GL-15/10感應(yīng)式電流繼電器組成。7-25

25、某給水泵高壓電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：。電動(dòng)機(jī)端子處三相短路電流為4.14kA。試確定該電動(dòng)機(jī)的保護(hù)配置，并進(jìn)行整定。解：根據(jù)題意可知對(duì)該電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的配置和整定（1）保護(hù)裝置的設(shè)置：因?yàn)樗秒妱?dòng)機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有過(guò)負(fù)荷的可能，不裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)；電動(dòng)機(jī)很重要，且裝在經(jīng)常有人值班的機(jī)房?jī)?nèi)，需要自起動(dòng)運(yùn)行，不裝設(shè)低電壓保護(hù)；僅裝電流速斷保護(hù)，采用兩相繼電器接線(xiàn)，電流互感器電流比為2005A，繼電器為DL-1150。（2）Iopk=30A, Iopl=1200A, ks=3.02.0第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)7-1繼電器保護(hù)裝置的任務(wù)和要求是什么？答：（1）繼電保護(hù)的任務(wù)：自動(dòng)地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備

26、從供電系統(tǒng)中切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常供電。正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)，以便操作人員采取措施，恢復(fù)電器設(shè)備的正常運(yùn)行。與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置（如自動(dòng)重合閘、備用電源自動(dòng)投入裝置等）配合，提高供配電系統(tǒng)的供電可靠性。（2）對(duì)繼電保護(hù)的要求：根據(jù)繼電保護(hù)的任務(wù)，繼電保護(hù)應(yīng)滿(mǎn)足選擇性、可靠性、速動(dòng)性和靈敏性的要求。7-2電流保護(hù)的常用接線(xiàn)方式有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：1、三相三繼電器接線(xiàn)方式。它能反映各種短路故障，流入繼電器的電流與電流互感器二次繞組的電流相等，其接線(xiàn)系數(shù)在任何短路情況下均等于1。這種接線(xiàn)方式主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護(hù)相間短路和單相短路。2、兩相兩

27、繼電器接線(xiàn)方式。它不能反映單相短路，只能反映相間短路，其接線(xiàn)系數(shù)在各種相間短路時(shí)均為1。此接線(xiàn)方式主要用于小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。3、兩相一繼電器接線(xiàn)方式。這種接線(xiàn)方式可反映各種不同的相間短路，但是其接線(xiàn)系數(shù)隨短路種類(lèi)不同而不不同，保護(hù)靈敏度也不同，主要用與高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。7-3 什么叫過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電力、返回電流和返回系數(shù)？答：（1）使過(guò)電流繼電器動(dòng)作的最小電流稱(chēng)為繼電器的動(dòng)作電流。 （2）使繼電器返回到啟始位置的最大電流稱(chēng)為繼電器的返回電流（3）繼電器的返回電流與動(dòng)作電流之比稱(chēng)為返回系數(shù) 7-4電磁式電流繼電器和感應(yīng)式電流繼電器的工作原理有何不同？如何調(diào)節(jié)其動(dòng)作電流？答：（1）

28、工作原理的不同之處在于：電磁式電流繼電器的原理在于利于變化繼電器的電流來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的作用力，調(diào)節(jié)其與常開(kāi)觸頭的開(kāi)合。而感應(yīng)式電流繼電器的原理在于調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，使蝸桿與扇形齒輪嚙合。這就是叫繼電器的感應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)作。（2）調(diào)節(jié)電磁式電流繼電器的動(dòng)作電流的方法有兩種：改變調(diào)整桿的位置來(lái)改變彈簧的反作用力 進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)；改變繼電器線(xiàn)圈的連接。感應(yīng)式繼電器的動(dòng)作電流可用插銷(xiāo)改變線(xiàn)圈的抽頭進(jìn)行級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)；也可以用調(diào)節(jié)彈簧的拉力進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。7-5 電磁式時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器的作用是什么？答：電磁式時(shí)間繼電器用于繼電保護(hù)裝置中，使繼電保護(hù)獲得需要延時(shí)，以滿(mǎn)足選擇性要求。信號(hào)繼電器是繼電保護(hù)裝置中用于

29、發(fā)出指示信號(hào)，表示保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)接通信號(hào)回路，發(fā)出燈光或者音響信號(hào)中間繼電器的觸頭容量較大，觸頭數(shù)量較多，在繼電保護(hù)裝置中用于彌補(bǔ)主繼電器觸頭容量或者觸頭數(shù)量的不足。7-6 試說(shuō)明感應(yīng)式電流繼電器的動(dòng)作特性曲線(xiàn)。答：繼電器線(xiàn)圈中的電流越大，鋁盤(pán)轉(zhuǎn)速越快，扇形齒輪上升速度也就越快，因此動(dòng)作時(shí)限越短。這就是感應(yīng)式電流繼電器的“反時(shí)限”特性，如下圖曲線(xiàn)中的ab段所示。當(dāng)繼電器線(xiàn)圈中的電流繼續(xù)增大時(shí)，電磁鐵中的磁通逐漸達(dá)到飽和，作用于鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)矩不再增大，使繼電器的動(dòng)作時(shí)限基本不變。這一階段的動(dòng)作特性稱(chēng)為定時(shí)限特性，如下圖曲線(xiàn)中的bc段所示。當(dāng)繼電器線(xiàn)圈中的電流進(jìn)一步增大到繼電器的速斷電流整定值時(shí)，電磁

30、鐵2瞬時(shí)將銜鐵15吸下，觸頭閉合，同時(shí)也使信號(hào)牌掉下。這是感應(yīng)式繼電器的速斷特性，如下圖曲線(xiàn)中cd所示。7-7 電力線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間如何整定？靈敏度怎樣校驗(yàn)？答：（1）動(dòng)作電流整定過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流必須滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件：正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作，即保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)大于線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流；保護(hù)裝置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置。要使保護(hù)裝置可靠返回，就要求保護(hù)裝置的返回電流 。由于過(guò)電流大于，所以，以作為動(dòng)作電流整定依據(jù)，所以得；式中，為可靠系數(shù)，為接線(xiàn)系數(shù)，為繼電的返回系數(shù)，為電流互感器變比。（2）動(dòng)作時(shí)間整定動(dòng)作時(shí)間必須滿(mǎn)足選擇性要求。為保證動(dòng)作的選

31、擇性，動(dòng)作時(shí)間整定按“階梯原則”來(lái)確定；即自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級(jí)線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比前一級(jí)線(xiàn)路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一級(jí)時(shí)限差； 式中，為時(shí)限級(jí)差，定時(shí)限電流保護(hù)取0.5s。（3）靈敏度校驗(yàn).過(guò)電流保護(hù)的靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下線(xiàn)路末端的兩相短路電流Ik.min進(jìn)行校驗(yàn)； 主保護(hù)時(shí) 后備保護(hù)時(shí)式中，為保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流。7-8 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限如何整定？答：在整定反時(shí)限電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限時(shí)應(yīng)指出某一動(dòng)作電流倍數(shù)（通常為10）時(shí)的動(dòng)作時(shí)限，為保護(hù)動(dòng)作的選擇性，反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)時(shí)限整定也應(yīng)按照“階梯原則”來(lái)確定，即上下級(jí)路線(xiàn)的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)在保護(hù)配合點(diǎn)K處發(fā)生短路時(shí)的時(shí)

32、限級(jí)差為t=0.7s7-9 試比較定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。答：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定簡(jiǎn)單，動(dòng)作準(zhǔn)確，動(dòng)作時(shí)限固定，但使用繼電器較多，接線(xiàn)較復(fù)雜，需直流操作電源。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)使用繼電器少，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，可采用交流操作，但動(dòng)作準(zhǔn)確度不高，動(dòng)作時(shí)間與短路電流有關(guān)，呈反時(shí)限特性，動(dòng)作時(shí)限整定復(fù)雜。7-10 電力線(xiàn)路的電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流如何整定？靈敏度怎樣檢驗(yàn)？答：（1）由于電流速斷保護(hù)動(dòng)作不帶時(shí)限，為了保證速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性，在下一級(jí)線(xiàn)路首端發(fā)生最大短路電流時(shí)，電流速斷保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，即速斷保護(hù)動(dòng)作電流Iopl>Ik.max，從而，速斷保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流整定值為式中，為線(xiàn)路末端最

33、大三相短路電流；為可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.3，GL型繼電器取1.5；為接線(xiàn)系數(shù)；為電流互感器變比。（2）由于電流速斷保護(hù)有死區(qū)，因此靈敏度校驗(yàn)不能用線(xiàn)路末端最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，而只能用線(xiàn)路首端最小兩相短路電流校驗(yàn)，即 7-11 試比較過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)答：過(guò)電流保護(hù)：當(dāng)通過(guò)的電流大于繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)裝置啟動(dòng)，并用時(shí)限保護(hù)動(dòng)作的選擇性，這種繼電保護(hù)裝置稱(chēng)為過(guò)電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)：電流速斷保護(hù)是一種不帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，實(shí)際中電流速斷保護(hù)常與過(guò)電流保護(hù)配合使用。兩者的比較：過(guò)電流保護(hù)的范圍是本級(jí)線(xiàn)路和下級(jí)電路，本級(jí)線(xiàn)路為過(guò)電流保護(hù)的主保護(hù)區(qū)，下級(jí)線(xiàn)路是其后備保護(hù)區(qū)。定時(shí)限

34、過(guò)流保護(hù)整定簡(jiǎn)單，動(dòng)作準(zhǔn)確，動(dòng)作時(shí)限固定，但使用繼電器較多，接線(xiàn)較復(fù)雜，需直流操作電源。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)使用繼電器少，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，可采用交流操作，但動(dòng)作準(zhǔn)確度不高，動(dòng)作時(shí)間與短路電流有關(guān)，呈反時(shí)限特性，動(dòng)作時(shí)限整定復(fù)雜；線(xiàn)路越靠近電源，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，而短路電流越大，危害也越大，這是過(guò)電流保護(hù)的不足。因此，GB50062-92規(guī)定，當(dāng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限超過(guò).時(shí)，應(yīng)裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。7-12電力線(xiàn)路的單相接地保護(hù)如何實(shí)現(xiàn)？絕緣監(jiān)視裝置怎樣發(fā)現(xiàn)接地故障？如查出接地故障線(xiàn)路？答：（1）電力線(xiàn)路的單相接地保護(hù)：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流經(jīng)接地點(diǎn)的電流是電容電流，數(shù)值上很小，雖然相

35、對(duì)地電壓不對(duì)稱(chēng)，系統(tǒng)仍可以對(duì)稱(chēng)，系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。單相接地保護(hù)利用線(xiàn)路單相接地時(shí)的零序電流較系統(tǒng)其他線(xiàn)路線(xiàn)路單相接地接地時(shí)的零序電流大的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有選擇的單相接地保護(hù)。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)，架空線(xiàn)路的電流互感器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)，以便及時(shí)處理。（2）視裝置發(fā)現(xiàn)接地故障：當(dāng)變電所出線(xiàn)回路較少或線(xiàn)路允許短時(shí)停電時(shí)，可采用無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)視裝置作為單相接地的保護(hù)裝置。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱(chēng)，開(kāi)口三角形繞組兩端電壓近似為零，電壓繼電器不動(dòng)作。系統(tǒng)單相接地故障時(shí)，接地相對(duì)地電壓近似為零，該相電壓表讀數(shù)近似為零，非故障相對(duì)地電壓高，非故障相的兩只電壓表讀數(shù)接近線(xiàn)電壓。同時(shí)開(kāi)口三角形繞組兩端電

36、壓也升高，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出單相接地信號(hào)，以便運(yùn)行人員及時(shí)處理。（3）地故障線(xiàn)路的方法：運(yùn)行人員可根據(jù)接地信號(hào)和電壓表讀數(shù)，判斷哪一段母線(xiàn)，哪一相發(fā)生單相接地，但不能判斷哪一條線(xiàn)路發(fā)生單相接地，因此絕緣監(jiān)視裝置是無(wú)選擇性的。只能用依次拉合的方法，判斷接地故障線(xiàn)路。依次先斷開(kāi)，再合上各條線(xiàn)路，若斷開(kāi)某線(xiàn)路時(shí)，只相電路表讀數(shù)恢復(fù)且近似相等，該線(xiàn)路便是接地故障線(xiàn)路，再消除接地故障，恢復(fù)線(xiàn)路正常運(yùn)行。7-13為什么電力變壓器的電流保護(hù)一般不采用兩相一繼電器式接線(xiàn)?答：兩相一繼電器式接線(xiàn)的保護(hù)靈敏度隨短路種類(lèi)而異，但Yyno接線(xiàn)的變壓器二次側(cè)發(fā)生單相短路和Yd11連接線(xiàn)的變壓器二次側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)，保

37、護(hù)裝置不動(dòng)作，因此，該連接方式不能用于Yyno連接和Yd11連接的變壓器的電流保護(hù)。所以，電力變壓器的電流保護(hù)一般不用兩相一繼電器式接線(xiàn)。7-14電力變壓器的電流保護(hù)與電力線(xiàn)路的電流保護(hù)有何相同和不同之處？答：電力變壓器的電流保護(hù)分為：過(guò)電流保護(hù)；電流速斷保護(hù)；零序電流保護(hù)；過(guò)負(fù)荷保護(hù)。電力線(xiàn)路的電流保護(hù)分為：過(guò)電流保護(hù)；電流速斷保護(hù)；單相接地保護(hù)；過(guò)負(fù)荷保護(hù)。兩者在過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)方面工作原理與接線(xiàn)完全相同。電力變壓器的零序電流保護(hù)是裝在二次側(cè)零線(xiàn)上，能過(guò)檢測(cè)零線(xiàn)的零序電流而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。電力線(xiàn)路的單相接地保護(hù)是能過(guò)檢測(cè)線(xiàn)路中的零序電流而實(shí)現(xiàn)有選擇性的單相接地保護(hù)。7-15

38、試敘述變壓器氣體保護(hù)的工作原理。答：氣體保護(hù)是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種主要保護(hù)裝置。氣體保護(hù)裝置主要由氣體繼電器構(gòu)成。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，電弧的高溫會(huì)使變壓器內(nèi)的油分解為大量的油氣體，氣體保護(hù)就是利用這種氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器容器內(nèi)充滿(mǎn)了油，上下開(kāi)口油杯產(chǎn)生的力矩小于平衡錘產(chǎn)生的力矩，開(kāi)口杯處于上升位置，上下兩對(duì)干簧觸點(diǎn)處于斷開(kāi)位置。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體較少，氣體緩慢上升，聚集在氣體繼電器容器上部，使繼電器內(nèi)的油面下降，上開(kāi)口油杯露出油面，上開(kāi)口油杯因其產(chǎn)生的力矩大于平衡錘的力矩而處于下降的位置，上干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，

39、稱(chēng)為輕瓦斯動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量的氣體，油汽混合物迅猛地從油箱通過(guò)聯(lián)通管沖向油枕。在油汽混合物沖擊下，氣體繼電器擋板被掀起，使下口油杯下降上，下干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘，稱(chēng)為重瓦斯動(dòng)作。若變壓器油箱嚴(yán)重漏油，隨著氣體繼電器內(nèi)哦的油面逐漸下降，首先上油杯下降，從而上下簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，接著下油杯下降，從而下干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號(hào)，使斷路器跳閘。7-16 電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理是什么？差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么？如何減小不平衡電流？答：（1）變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理是在變壓器兩側(cè)安裝電流互感器，其二次繞組電流之差，即，為變壓器一、二次側(cè)的

40、不平衡電流。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或差動(dòng)保護(hù)區(qū)外短路時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流小于繼電器的動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作。在保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，對(duì)單端電源供電的變壓器，遠(yuǎn)大于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，通過(guò)中間繼電器KM，使變壓器兩側(cè)短路器跳閘，切除故障，（2）不平衡電流產(chǎn)生的原因及減小措施：變壓器連接組引起的不平衡電流：總降壓變電所的變壓器通常是Yd11連接組，變壓器兩側(cè)線(xiàn)電流之間就有30°的相位差，因此，即使變壓器兩側(cè)電流互感器二次電流的大小相等，保護(hù)回路中仍會(huì)出現(xiàn)由相位差引起的不平衡電流。為了消除這一不平衡電流，可將變壓器星形接線(xiàn)側(cè)的電流互感器接成三角形接線(xiàn)，變壓器三角形接線(xiàn)側(cè)的電流

41、互感器的二次側(cè)電流互感器接成星形接線(xiàn)，這樣變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流相位相同，消除了由變壓器連接組引起的不平衡電流。電流互感器變比引起的不平衡電流：為了使變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流相等，需要選擇合適的電流互感器的變比，但電流互感器的變比是按標(biāo)準(zhǔn)分成若干等級(jí)，而實(shí)際需要的變比與產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)變比往往不同，不可能使差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)的電流相等，從而產(chǎn)生不平衡電流?？衫貌顒?dòng)繼電器中的平衡線(xiàn)圈或自耦電流互感器消除由電流互感器變比引起的不平衡電流。在變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)的過(guò)程中，由于變壓器鐵心中的磁通不能突變，在變壓器一次繞組中產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，涌流中含有數(shù)量值很大的非周期分量，

42、涌流可達(dá)變壓器的額定電流的810倍，勵(lì)磁涌流不反映到二次繞組，因此，在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流流過(guò)差動(dòng)繼電器?？衫盟亠柡碗娏骰ジ衅骰虿顒?dòng)繼電器的速飽和鐵心減小勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。此外，變壓器兩側(cè)電流互感器的型號(hào)不同，有載調(diào)變壓器分接頭電壓的改變也會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生不平衡電流。綜上所述，產(chǎn)生不平衡電流的原因很多，可以采取措施最大程度地減小不平衡電流，但不能完全消除。7-17高壓電動(dòng)機(jī)和電容器的繼電保護(hù)如何配置和整定？答：（1）高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)配置按GB5006292規(guī)定，對(duì)2000KW以下的高壓電動(dòng)機(jī)相間短路。裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)2000KW及以上的高壓電動(dòng)機(jī)，或電流速斷保護(hù)靈

43、敏度不滿(mǎn)足要求的高壓電動(dòng)機(jī)。裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)；對(duì)易發(fā)生過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)；對(duì)不重要的高壓電動(dòng)機(jī)或者不允許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)；高壓電動(dòng)機(jī)單相接地電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流整定，即 電動(dòng)機(jī)的電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流整定，即 單相接地保護(hù)動(dòng)作電流按躲過(guò)其接地電容電流整定，即 （2）電容器的繼電保護(hù)配置：容量在400kvar以上的電容器組一般采用斷路器控制，裝設(shè)電流速斷保護(hù)，作為電容器的相間短路保護(hù)。容量在400kvar及以下的電容器一般采用帶熔斷器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制和保護(hù)。電容器電流速斷保

44、護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)電容器投入時(shí)的沖擊電流整定，即7-18 配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)有什么功能？試說(shuō)明其硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)。答：（1）配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的功能有：保護(hù)，測(cè)量，自動(dòng)重合閘，人-機(jī)對(duì)話(huà)，自檢，時(shí)間記錄，報(bào)警，斷路器控制，通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等。（2）其硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，微型控制器，存儲(chǔ)器，顯示器，鍵盤(pán)，時(shí)鐘，控制和信號(hào)等部分組成。 軟件系統(tǒng)一般包括設(shè)定程序，運(yùn)行程序和中斷微機(jī)保護(hù)功能程序3部分。7-19 試整定如圖7-53所示的供電網(wǎng)絡(luò)各段的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限的動(dòng)作時(shí)限，已知保護(hù)1和4的動(dòng)作時(shí)限為0.5s。解：由題意可知，保護(hù)4與保護(hù)1的時(shí)限為0.5s，而為了保證選擇性，自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級(jí)線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比前一級(jí)線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差t=0.5s，所以可得5QF與2QF的時(shí)限為1s，3QF的時(shí)限為1.5s，而6QF的時(shí)限要比3QF與5QF都大0.5，應(yīng)此取2s的時(shí)限。7-20 試整定如圖7-54所示的10kV線(xiàn)路2WL定時(shí)限過(guò)電流和電流速斷保護(hù)裝置，并畫(huà)出保護(hù)接線(xiàn)原理圖和展開(kāi)圖。已知最大運(yùn)行方式時(shí)，最小運(yùn)行方式時(shí)，線(xiàn)路