繼電保護複習總結

2022-06-22 07:21:05 字數 4965 閱讀 9511

第一章1. 對繼電保護的基本要求:可靠性、選擇性、速動性、靈敏性。

可靠性包括安全性和信賴性,是對繼電保護效能的最根本的要求。所謂安全性,是要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作,即不發生誤動作。所謂信賴性,是要求繼電保護在規定的保護範圍內發生了應該動作的故障時可靠動作,即不發生拒絕動作。

選擇性是指保護裝置動作時,在可能最小的區間內將故障從電力系統中斷開,最大限度地保證系統中無故障部分仍能繼續安全執行。

速動性是指盡可能快地切除故障,以減少裝置及使用者在大短路電流、低電壓下執行的時間,降低裝置的損壞程度,提高電力系統並列執行的穩定性。

靈敏性是指對於其保護範圍內發生故障或不正常執行狀態的反應能力。

第二章2. 過電流繼電器的動作電流、返回電流、返回係數:

動作電流:能使繼電器動作的最小電流稱為動作電流iop。

返回電流:能使繼電器返回原位的最大電流稱為繼電器的返回電流ire。

返回係數:返回係數是返回電流與動作電流的比值,即

3. 系統最大執行方式和最小執行方式:

最大執行方式:對繼電保護而言,在相同地點發生相同型別的短路時流過保護安裝處的電流最大,稱為系統最大執行方式,對應的系統等值阻抗最小, zs=

最小執行方式:對繼電保護而言,在相同地點發生相同型別的短路時流過保護安裝處的電流最小,稱為系統最小執行方式,對應的系統等值阻抗最小, zs=

4. 電流速斷、限時電流速斷和定時限過電流保護的整定計算(包括動作電流、動作時限、靈敏度校驗):

5. 三段式電流保護如何保證選擇性:

電流速斷(ⅰ斷):依靠整定值保證選擇性;

限時電流速斷(ⅱ斷):依靠動作時限和動作值共同保證選擇性;

定時限過電流保護(ⅲ斷):依靠動作電流、動作時限、靈敏係數三者相配合保證選擇性。

6. 相間電流保護的接線方式和各種接線方式的應用場合:

相間電流保護的接線方式:分為三相星形接線、兩相星形接線。三相星形接線廣泛用於發電機、變壓器等大型貴重電氣裝置的保護中;兩相星形接線應用在中性點直接接地系統和非直接接地系統中。

7. 相間短路功率方向元件的接線方式、90°接線及評價:

相間短路功率方向元件的接線方式:

90°接線方式是指在三相對稱且功率因數cos = 1的情況下, 加入繼電器的電流ir超前電壓ur 90°的接線方式。

對90°接線方式的評價:第一,對各種兩相短路都沒有死區,因為繼電器加入的是非故障的相間電壓,其值很高;第二,選擇繼電器的內角α=90°-φk後,對線路上發生的各種故障,都能保證動作的方向性。

8. 中性點直接接地系統發生單相接地故障時的故障特徵(沒有死區):

(2) 零序電壓:零序電源在故障點,故障點的零序電壓最高,系統中距離故障點越遠處的零序電壓越低,取決於測量點到大地間阻抗的大小。

(2) 零序電流:由於零序電流是由零序電壓產生的,由故障點經線路流向大地。

(3) 零序功率:對於發生故障的線路,兩端零序功率方向與正序功率方向相反。

9. 對零序電流保護的評價,零序功率元件有無電壓死區:

對零序電流保護的評價:

優點: (1)零序過電流保護的靈敏度高; (2)受系統執行方式的影響要小; (3)不受系統振盪和過負荷的影響; (4)方向性零序電流保護沒有電壓死區; (5)簡單、可靠。

缺點:(1)對**路或執行方式變化很大時,保護往往不能滿足要求; (2)單相重合閘的過程中可能誤動; (3)當採用自耦變壓器聯絡兩個不同電壓等級的電網時,將使保護的整定配合複雜化,且將增大第iii段保護的動作時間。

零序功率元件沒有電壓死區。

10. 中性點不接地系統發生單相接地故障時的故障特徵:

(1)發生接地後,全系統出現零序電壓和零序電流。非故障相電壓公升高至原來的倍,電源中性點對地電壓與故障相電勢的相量大小相等方向相反;

(2)非故障線的零序電流為該線非故障相對地電容電流之和,方向為由母線指向線路且超前零序電壓90°;

(3)故障點的電流為全系統非故障相對地電容電流之和,其相位超前零序電壓90°;

(4)故障線的零序電流等於除故障線外的全系統中其他元件非故障相的電容電流之和,其值遠大於非故障線的零序電流,且方向與非故障線電流的方向相反,由線路指向母線,且滯後零序電壓90°;

(5)故障線的零序功率與非故障線的零序功率方向相反。

11. 中性點經消弧線圈接地時的補償方式:完全補償、欠補償、過補償。

第三章12. 相間距離和接地距離的接線方式:

為保護接地短路,取接地短路的故障環路為相-地故障環路,測量電壓為保護安裝處故障相對地電壓,測量電流為帶有零序電流補償的故障相電流,由它們算出的測量阻抗能夠準確反應單相接地故障、兩相接地故障和三相接地短路情況下的故障距離,稱為接地距離保護接線方式。

對於相間短路,故障環路為相-相故障環路,取測量電壓為保護安裝處兩故障相的電壓差,測量電流為兩故障相的電流差,由它們算出的測量阻抗能夠準確反映兩項短路、三相短路和兩相短路接地情況下的故障距離,稱為相間距離保護接線方式。

13. 測量阻抗、動作阻抗、整定阻抗:

測量阻抗zm:護安裝處測量電壓與測量電流之間的比值,系統不同的執行狀態下,測量阻抗是不同的,可能落在阻抗平面的任意位置。在短路故障情況下,由故障環的測量電壓、電流算出的測量阻抗能夠正確地反應故障點到保護安裝處的距離。

動作阻抗:使阻抗元件處於臨界動作狀態對應的測量阻抗,從原點到邊界圓上的向量連線稱為動作阻抗,通常用zop來表示。

整定阻抗:和整定長度lset相對應的阻抗zset

zset = z1 · lset

其中z1為單位長度線路的復阻抗

14. 正常執行及短路故障時測量阻抗的特徵:

正常執行時,保護安裝處的測量電壓近似為額定電壓,測量電流為負荷電流,測量阻抗為負荷阻抗。負荷阻抗的量值較大,其阻抗角為數值較小的功率因數角,阻抗性質以電阻性為主;當短路時,測量電壓降低,測量電流增大,測量阻抗變為短路點與保護安裝處之間的線路阻抗,阻抗角等於輸電線路的阻抗角,數值較大,阻抗性質以電感性質為主。

15. 距離保護的整定計算:

16. 分支電路對測量阻抗的影響(助增和外汲):

助增電流,使測量阻抗增大,保護範圍縮短。

外汲電流,使測量阻抗減小,保護範圍增大,可能造成無選擇性動作。

17. 電力系統振盪:併聯執行的電力系統或發電廠之間出現功率角大範圍週期性變化的現象,稱為電力系統振盪。

18. 振盪時測量阻抗的變化規律:

在系統兩端電動勢相等的情況下,測量電阻按下式規律變化:

測量阻抗分成了兩部分:第一部分為保護安裝處到振盪中心的線路阻抗,只與保護安裝處到振盪中心的相對位置有關,與功角無關; 第二部分垂直於,並隨功角的變化而變化

當δ由0°變化到360°時,測量阻抗終點的軌跡是z∑的垂直平分線。

對應的軌跡如下圖所示:

19. 振盪與短路的區別:

(1)振盪時,三相完全對稱,沒有負序分量和零序分量出現;而短路時,總要長時或瞬時出現負序或零序分量;

(2)振盪時,電氣量呈週期性變化,其變化速度與系統功角的變化速度一致,比較慢;從短路前到短路後其值突然變化,速度很快,而短路後短路電流、各點殘壓和測量阻抗不計及衰減時是不變的;

(3)振盪時,電氣量呈現週期變化,若阻抗測量元件誤動作,則在乙個振盪週期動作和返回各一次;而短路時阻抗元件可能動作,可能不動作。

20. 實現振盪閉鎖的方法:

(1) 利用系統短路時的負序、零序分量或電流突然變化,短時開放保護,實現振盪閉鎖。

(2) 利用阻抗變化率的不同來構成振盪閉鎖。

(3) 利用動作的延時實現振盪閉鎖。

21. 整定值相同的不同特性的阻抗元件躲負荷能力、躲過渡電阻能力及躲振盪能力的比較:

在整定值相同的情況下,橄欖型、方向圓特性、全阻抗圓特性的阻抗元件躲過負荷能力依次從大到小;多過渡電阻的能力依次從小到大;躲振盪能力依次從大到小。

22. 單側電源線路過渡電阻對距離保護的影響:

過渡電阻的存在總是使繼電器的測量阻抗值增大,阻抗角變小,保護範圍縮短。保護裝置距短路點越近時,受過渡電阻影響越大;同時,保護裝置的整定阻抗越小,受過渡電阻的影響越大。

第四章23. 載波通道的工作方式:正常無高頻、正常有高頻、移頻方式。

24. 載波訊號的種類:閉鎖訊號、允許訊號、跳閘訊號。

25. 閉鎖式方向縱聯保護、縱聯電流差動保護、縱聯電流相位差動保護的基本工作原理:

閉鎖式方向縱聯保護:

當區外故障時,被保護線路近短路點一側為功率方向為負,2和5發出閉鎖訊號,兩側收信機收到閉鎖訊號後將各自保護閉鎖。

當區內故障時,線路兩端的短路功率方向均為正,發信機均不向線路傳送閉鎖訊號,保護的起動元件不被閉鎖,瞬時跳開兩側斷路器。

縱聯電流差動保護:

縱聯電流差動保護原理是建立在基爾霍夫定律基礎之上的。

線路正常執行和外部故障(k2)時:

線路內部故障(k1)時:

流入差動繼電器的電流:

線路正常執行和外部故障(k2)時:

線路內部故障(k1)時:

縱聯電流相位差動保護:比較被保護線路兩側電流的相位,即利用高頻訊號將電流的相位傳送到對側去進行比較來確定跳閘與否。區內故障:

兩側電流同相位,發出跳閘脈衝;區外故障:兩側電流相位相差180°,保護不動作 。

第五章26. 雙側電源線路自動重合閘和單側線路自動重閘的不同:

(1)當線路上故障跳閘後,存在著重合閘時兩側的電源是否同步,以及是否允許非同步合閘的問題;

(2)當線路上發生故障時,兩側的保護可能以不同的時限跳閘(如一側以第ⅰ段時限動作,另一側以第ⅱ段時限動作),為了保證故障點電弧的熄滅和絕緣強度的恢復,以使重合閘有可能成功,線路上兩側的重合閘必須保證在兩側的斷路器都跳閘後再進行重合,其重合閘的時間與單側電源的有所不同。

27. 具有同步檢定和無壓檢定的重合閘:

具有同步檢定和無壓檢定的重合閘在使用無壓檢定的一側要同時投入同步檢定,在使用同步檢定的一側絕對不能投入無壓檢定。除**路兩側均裝設重合閘裝置以外;**路一端還裝設有檢定線路無電壓的繼電器ku1,當線路無電壓時允許重合閘重合;而在另一側則裝設檢定同步的繼電器ku2,檢測母線電壓與線路電壓間滿足同期條件時允許重合閘重合。這樣當線路有電壓或是不同步時,重合閘就不能重合。

28. 重合閘與繼電保護的配合:

(1) 重合閘前加速保護:當任何一條線路上發生故障時,第一次都由保護3瞬時為選擇性動作予以切除,重合閘以後保護第二次動作切除故障是有選擇性的。

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