系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置復(fù)習(xí)總結(jié)

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第一章基礎(chǔ)知識(shí)

1、為什么TV二次回路嚴(yán)禁短路？

電壓互感器相當(dāng)于一個(gè)電壓源，當(dāng)二次回路發(fā)生短路時(shí)將會(huì)出現(xiàn)很大的短路電流，假使沒(méi)有選擇適合的保護(hù)裝置將故障切除，將會(huì)使電壓互感器及其二次繞組損壞。2、為什么TA二次回路嚴(yán)禁開(kāi)路？

運(yùn)行中的電流互感器，二次回路必需接有負(fù)荷或直接短路，假使在一次繞組有電流的狀況下，二次開(kāi)路，則二次反磁勢(shì)不再存在，一次電流全部用來(lái)勵(lì)磁，鐵芯中的磁感應(yīng)急劇增加，二次感應(yīng)電勢(shì)急劇上升。此時(shí)，因鐵芯飽和，磁通波形將變成平頂波，二次電壓很高。當(dāng)出現(xiàn)很高的開(kāi)路電壓時(shí)，會(huì)對(duì)二次繞組的絕緣和測(cè)量及繼電保護(hù)裝置構(gòu)成要挾，所以電流互感器運(yùn)行時(shí)，應(yīng)特別注意防止二次繞組的開(kāi)路。6，如何獲得零序電壓？

1）從TV開(kāi)口三角形處獲取?？捎扇齻€(gè)單項(xiàng)電壓互感器或三相五柱是電壓互感器的次級(jí)繞組接成開(kāi)口三角形，即首尾相連得到的電壓就是電壓。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)電壓互感器或消弧線圈接地時(shí)，可以通過(guò)它們的二次側(cè)也可獲取零序電壓。

2）自產(chǎn)方式。微機(jī)保護(hù)根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的三相電壓值，再用軟件進(jìn)行矢量相加得到值，在線路保護(hù)中主要用于接地故障時(shí)判別故障方向。7、如何獲得零序電流？

微機(jī)保護(hù)根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的三相電流值再用軟件進(jìn)行相加得到的值。目前微機(jī)保護(hù)外接與自采兩種方式都采用，通過(guò)兩種方式得到的值比較可以檢測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是否正常。其次章電網(wǎng)的電流保護(hù)

11、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)功率方向繼電器動(dòng)作是否屬于誤動(dòng)？

與電流元件不同，功率方向繼電器的任務(wù)是區(qū)分正與反向的故障，而不是區(qū)分正常運(yùn)行與故障，功率方向繼電器動(dòng)作不需要很大的電流。所以不屬于誤動(dòng)。19、說(shuō)明靈敏度校驗(yàn)的意義。

能夠校驗(yàn)在本線路發(fā)生故障，短路電流最小的狀況下保護(hù)能否可靠動(dòng)作。20、什么是繼電保護(hù)的保護(hù)區(qū)？

動(dòng)作電流大于最大的外部短路電流，最大運(yùn)放下MQ段發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流大于動(dòng)作電流，保護(hù)動(dòng)作，這個(gè)區(qū)域稱為保護(hù)區(qū)。第四章電網(wǎng)的縱聯(lián)保護(hù)1、什么是全線速動(dòng)保護(hù)？

要求繼電保護(hù)無(wú)時(shí)限的切除線路上任一點(diǎn)發(fā)生的故障。2、縱聯(lián)電流差動(dòng)的不平衡電流形成的原因是什么？

所謂不平衡電流是指一次側(cè)差動(dòng)電流嚴(yán)格為零時(shí)，二次側(cè)流入保護(hù)的差動(dòng)電流。由于存在勵(lì)磁電流，電流互感器有誤差，當(dāng)線路兩側(cè)TA勵(lì)磁特性不完全一致時(shí)，兩側(cè)TA的誤差也就存在差異，二次側(cè)就會(huì)有不平衡電流流入保護(hù)，外部故障導(dǎo)致TA飽和時(shí)狀況尤為嚴(yán)重。第五章線路自動(dòng)重合閘

1、簡(jiǎn)述自動(dòng)重合閘應(yīng)用范圍及作用。

作用：1）提高供電的可靠性，假使是瞬時(shí)性故障，重合閘成功可以恢復(fù)供電，統(tǒng)計(jì)說(shuō)明線路上重合閘成功率約為60%以上。

2）提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3）可以改正斷路器機(jī)構(gòu)不良，繼電保護(hù)誤動(dòng)等引起的誤跳閘。一般架空線路上配置自動(dòng)重合閘。2、自動(dòng)重合閘起動(dòng)方式有哪些？

自動(dòng)重合閘的起動(dòng)方式有不對(duì)應(yīng)起動(dòng)和保護(hù)起動(dòng)。

保護(hù)起動(dòng)：自動(dòng)重合閘可由繼電保護(hù)跳閘命令起動(dòng)，即繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令同時(shí)啟動(dòng)重合閘，經(jīng)一定時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)重合。

不對(duì)應(yīng)起動(dòng)：斷路器操作控制開(kāi)關(guān)位置與斷路器實(shí)際位置的不對(duì)應(yīng)，即斷路器操作控制開(kāi)關(guān)位置在“合后〞狀態(tài)，而斷路器在“分閘〞狀態(tài)。

5、什么事轉(zhuǎn)換性故障？發(fā)生轉(zhuǎn)換性故障繼電保護(hù)行為如何？

在單相跳閘、等待單相重合的1s左右時(shí)間內(nèi)，假使又有一相發(fā)生故障，此時(shí)單相接地故障已經(jīng)轉(zhuǎn)換為兩相接地故障了，稱健全相發(fā)生轉(zhuǎn)換性故障或簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)換性故障。

發(fā)生轉(zhuǎn)換性故障時(shí)繼電保護(hù)應(yīng)再次動(dòng)作，切除三相斷路器，并且不再重合（單相重合閘）或三相重合（綜合重合閘方式）。第七章電力主設(shè)備保護(hù)

1、電力變壓器可能出現(xiàn)哪些故障和不正常工作狀態(tài)？應(yīng)裝設(shè)在那些保護(hù)？變壓器的故障可以分為油箱內(nèi)和油箱向外故障兩種。

油箱內(nèi)故障主要包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。

變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要是由于變壓器外部相間短路引起的過(guò)電流和外部接地短路引起的中性點(diǎn)過(guò)電流、過(guò)電壓；由于負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷以及由于漏油等原因而引起的油面下降。

對(duì)于大容量變壓器，由于其額定工作時(shí)的磁通密度相當(dāng)接近于鐵心的飽和磁通密度，因此在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行狀態(tài)下，還會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁故障。對(duì)變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：1）瓦斯保護(hù)

2）縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)

3）外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)：（1）過(guò)電流保護(hù)

（2）復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)

（3）負(fù)序電流及單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)（4）阻抗保護(hù)4）外部接地短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)：（1）零序電流保護(hù)（2）零序方向元件5）過(guò)負(fù)荷保護(hù)6）過(guò)勵(lì)磁保護(hù)7）其他保護(hù)

3、變壓器輕、重瓦斯保護(hù)的行為有什么區(qū)別？變壓器油箱內(nèi)微弱故障時(shí)，輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)回路；油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯動(dòng)作于跳閘賄賂。

4、說(shuō)明變壓器勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生原因和主要特征。為減少活消除勵(lì)磁涌流對(duì)變壓器保護(hù)的影響，應(yīng)采取的措施有哪些？

在空載投入變壓器或外部故障切除后電壓上升等狀況下，就可能產(chǎn)生很大的勵(lì)磁電流成為勵(lì)磁涌流。

特點(diǎn)：1、勵(lì)磁涌流含有明顯的非周期分量，使勵(lì)磁電流波形明顯偏于時(shí)間軸的一側(cè)。2、勵(lì)磁涌流中含有明顯的高次諧波，其中勵(lì)磁涌流以二次諧波為主，而短路電流中二次諧波成分很小。

3、勵(lì)磁涌流中的波形出現(xiàn)休止角，在一個(gè)周期中斷角，而短路電流波形沒(méi)有休止。措施：1、采用帶有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。2、利用二次諧波制動(dòng)原理構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)。3、利用休止角原理構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)。

7、對(duì)中性點(diǎn)可能接地或不接地的變壓器為何要同時(shí)采用零序電流保護(hù)和零序電壓保護(hù)？他們是如何協(xié)同工作的？

主變中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)可以采用兩段式零序電流作為接地故障后備保護(hù)；對(duì)于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的主變，應(yīng)采用零序電壓構(gòu)成接地故障后備保護(hù)?？紤]變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式可能變化，中性點(diǎn)可能接地或不接地運(yùn)行時(shí)變壓器同時(shí)配有零序電流、零序電壓保護(hù)。

除了注意主變接地后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)首先跳開(kāi)母聯(lián)、分段斷路器以縮小故障范圍，還需要考慮多臺(tái)主變?cè)谝粭l母線上運(yùn)行時(shí)的選跳順序。主變高壓側(cè)外部發(fā)生接地故障對(duì)主變的危害是零序電流流過(guò)中性點(diǎn)接地運(yùn)行的主變高壓側(cè)繞組；而零序電壓導(dǎo)致中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的主變中性點(diǎn)對(duì)地產(chǎn)生高壓，特別是當(dāng)中性點(diǎn)接地的主變先跳開(kāi)、局部失去接地點(diǎn)時(shí)，母線零序電壓即不接地運(yùn)行主變的中性點(diǎn)對(duì)地電壓將逐漸升高。

8、發(fā)電機(jī)可能發(fā)生哪些故障和不正常工作方式？應(yīng)配置哪些保護(hù)？

發(fā)電機(jī)故障包括定子和轉(zhuǎn)子的故障。其故障類型主要有定子繞組相間短路、定子繞組匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流急劇下降或消失等故障。

發(fā)電機(jī)異常工作狀況主要有由于外部短路引起的定子繞組過(guò)電流以及過(guò)負(fù)荷將造成定子溫度升高，絕緣加速老化，機(jī)組壽命縮短；由于外部不對(duì)稱短路或負(fù)荷不對(duì)稱而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)電流和不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷；定子繞組負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出100Hz倍頻電流，可使轉(zhuǎn)子局部灼傷或使護(hù)環(huán)受熱松脫，引發(fā)發(fā)電機(jī)的振動(dòng)；由于突然甩負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)過(guò)電壓；由于勵(lì)磁回路故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷；汽輪機(jī)主氣門突然關(guān)閉引起的發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行等異常工作。發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置：（1）1MW以上發(fā)電機(jī)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（2）用于信號(hào)的接地保護(hù)，消弧線圈。（3）匝間短路，橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（4）發(fā)電機(jī)外部短路引起的過(guò)電流。

（5）50MW及以上的發(fā)電機(jī)，負(fù)序電流保護(hù)。（6）一相電流的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。（7）帶有延時(shí)的過(guò)電壓保護(hù)。（8）專用失磁保護(hù)。

（9）100MW及以上的發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)。（10）汽輪發(fā)電機(jī)，逆功率保護(hù)。（11）其他的異常工況保護(hù)。

10、發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)有無(wú)“死區(qū)〞范圍？為什么？

有“死區(qū)〞。發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)當(dāng)發(fā)生外部故障時(shí)，不平衡電流小于變壓器縱差保護(hù)，但是當(dāng)在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近發(fā)生故障時(shí)，故障電流很小，發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)存在“死區(qū)〞，采用比率制動(dòng)技術(shù)提高發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)靈敏度可以減小“死區(qū)〞范圍。

11、試簡(jiǎn)述發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)幾個(gè)方案的基本原理、保護(hù)的特點(diǎn)及適用范圍。單元件橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：發(fā)電機(jī)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，簡(jiǎn)稱橫差保護(hù)，用于發(fā)電機(jī)定子繞組有分支的狀況，利用發(fā)生匝間短路時(shí)分支電流不平衡構(gòu)成保護(hù)判據(jù)。

反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝間短路保護(hù)：當(dāng)定子繞組為星形接線，中性點(diǎn)只有3個(gè)引出端子時(shí)，由于沒(méi)有安裝分支TA及中性點(diǎn)連線TA，無(wú)法采用橫差保護(hù)，可以利用發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路或線棒開(kāi)焊故障時(shí)，三相定子電流中使出現(xiàn)負(fù)序分量的特征構(gòu)成匝間保護(hù)判據(jù)。

縱向零序電壓式匝間短路保護(hù)：發(fā)生匝間短路時(shí)，發(fā)電機(jī)三相電勢(shì)不對(duì)稱，產(chǎn)生零序電勢(shì)（又稱為縱向零序電壓），由發(fā)電機(jī)端TV測(cè)得的零序電勢(shì)可以用來(lái)構(gòu)成匝間短路判據(jù)。12、如何構(gòu)成100%發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)？

由兩部分組成：1）基波零序電壓保護(hù)，如上所述它能保護(hù)定子繞組的85%~95%的區(qū)域；2）三次諧波電壓保護(hù)，利用三次諧波電壓構(gòu)成保護(hù)判據(jù)，用以消除零序電壓保護(hù)在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近的“死區(qū)〞；

兩部分的保護(hù)區(qū)相互重疊，構(gòu)成或規(guī)律關(guān)系，獲得100%保護(hù)區(qū)。

13、試述直流電橋式勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)基本原理及勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)基本原理。直流電橋式勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)：在正常狀況下，電橋盡量平衡，保護(hù)動(dòng)作值高于不平衡電流。一點(diǎn)接地后，電橋平衡被打破，保護(hù)動(dòng)作。顯然接地點(diǎn)靠近中點(diǎn)時(shí)，保護(hù)可能不動(dòng)作，存在“死區(qū)〞。

當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地時(shí)，其氣隙磁場(chǎng)將發(fā)生畸變，再定子繞組電壓中將產(chǎn)生兩次諧波負(fù)序分量，利用發(fā)電機(jī)定子電壓出現(xiàn)兩次諧波分量也可以構(gòu)成勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)的判據(jù)。。

17、簡(jiǎn)述母線完全電流差動(dòng)保護(hù)的基本原理。

如下圖方式構(gòu)成母線完全差動(dòng)保護(hù)時(shí)，必需將母線的連接元件都包括在差動(dòng)回路中，因此需在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有一致變比和一致特性的專用TA。當(dāng)外部發(fā)生故障時(shí)，可能有電源的支路上電流較大，導(dǎo)致TA可能飽和；當(dāng)無(wú)電源的支路上電流較小時(shí)，TA不會(huì)吧哦呵，由于母線差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流同樣取決于各支路TA勵(lì)磁特性差異，飽和的TA與不飽和的TA之間勵(lì)磁特性差異更大，母線差動(dòng)保護(hù)在外部故障時(shí)不平衡電流也可能較大。

21、什么是斷路器失靈保護(hù)？

斷路器失靈保護(hù)是一種后備保護(hù)。在同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)，當(dāng)斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，它能夠以較短的時(shí)限，切除與拒動(dòng)斷路器連接在同一母線上的所有支路斷路器。第八章備用電源自動(dòng)投入裝置與按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置1、說(shuō)明進(jìn)線備投與分段備投方式的區(qū)別。

明備用是指正常運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)主變停運(yùn)，處于備用狀態(tài)當(dāng)工作主變因某種原因失電時(shí)自動(dòng)投入備用電源（主變）。

明備用方式正常運(yùn)行時(shí)有一臺(tái)主變閑置，一定程度上浪費(fèi)了設(shè)備容量，但當(dāng)某些狀況下變電所負(fù)載較小時(shí)，停一臺(tái)主變可以減小變壓器空載損耗。

暗備用是指正常運(yùn)行時(shí)，分段開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，兩臺(tái)主變均投運(yùn)，處于相互備用狀態(tài)，當(dāng)某一側(cè)電壓母線失點(diǎn)時(shí)自動(dòng)切除工作電