電力系統繼電保護及自動裝置複習

2022-10-07 03:57:04 字數 4551 閱讀 2054

第一章基礎知識

1、為什麼tv二次迴路嚴禁短路?

電壓互感器相當於乙個電壓源,當二次迴路發生短路時將會出現很大的短路電流,如果沒有選擇合適的保護裝置將故障切除,將會使電壓互感器及其二次繞組損壞。

2、為什麼ta二次迴路嚴禁開路?

執行中的電流互感器,二次迴路必須接有負荷或直接短路,如果在一次繞組有電流的情況下,二次開路,則二次反磁勢不再存在,一次電流全部用來勵磁,鐵芯中的磁感應急劇增加,二次感應電勢急劇上公升。此時,因鐵芯飽和,磁通波形將變成平頂波,二次電壓很高。當出現很高的開路電壓時,會對二次繞組的絕緣和測量及繼電保護裝置構成威脅,所以電流互感器執行時,應特別注意防止二次繞組的開路。

6,如何獲得零序電壓?

1)從tv開口三角形處獲取。可由三個單項電壓互感器或三相五柱是電壓互感器的次級繞組接成開口三角形,即首尾相連得到的電壓就是電壓。發電機中性點經電壓互感器或消弧線圈接地時,可以通過它們的二次側也可獲取零序電壓。

2)自產方式。微機保護根據資料採集系統得到的三相電壓值,再用軟體進行向量相加得到值,**路保護中主要用於接地故障時判別故障方向。

7、如何獲得零序電流?

微機保護根據資料採集系統得到的三相電流值再用軟體進行相加得到的值。目前危機保護外接與自採兩種方式都採用,通過兩種方式得到的值比較可以檢測資料採集系統是否正常。

第二章電網的電流保護

11、系統正常執行時功率方向繼電器動作是否屬於誤動?

與電流元件不同,功率方向繼電器的任務是區分正與反向的故障,而不是區分正常執行與故障,功率方向繼電器動作不需要很大的電流。所以不屬於誤動。

19、說明靈敏度校驗的意義。

能夠校驗在本線路發生故障,短路電流最小的情況下保護能否可靠動作。

20、什麼是繼電保護的保護區?

動作電流大於最大的外部短路電流,最大運放下mq段發生三相短路時,短路電流大於動作電流,保護動作,這個區域稱為保護區。

第四章電網的縱聯保護

1、什麼是全線速動保護?

要求繼電保護無時限的切除線路上任一點發生的故障。

2、縱聯電流差動的不平衡電流形成的原因是什麼?

所謂不平衡電流是指一次側差動電流嚴格為零時,二次側流入保護的差動電流。由於存在勵磁電流,電流互感器有誤差,當線路兩側ta勵磁特性不完全一致時,兩側ta的誤差也就存在差異,二次側就會有不平衡電流流入保護,外部故障導致ta飽和時情況尤為嚴重。

第五章線路自動重合閘

1、簡述自動重合閘應用範圍及作用。

作用:1)提高供電的可靠性,如果是瞬時性故障,重合閘成功可以恢復供電,統計表明線路上重合閘成功率約為60%以上。

2)提高電力系統併聯執行的穩定性。

3)可以糾正斷路器機構不良,繼電保護誤動等引起的誤跳閘。

一般架空線路上配置自動重合閘。

2、自動重合閘起動方式有哪些?

自動重合閘的起動方式有不對應起動和保護起動。

保護起動:自動重合閘可由繼電保護跳閘命令起動,即繼電保護發出跳閘命令同時啟動重合閘,經一定時間進行自動重合。

不對應起動:斷路器操作控制開關位置與斷路器實際位置的不對應,即斷路器操作控制開關位置在「合後」狀態,而斷路器在「分閘」狀態。

5、什麼事轉換性故障?發生轉換性故障繼電保護行為如何?

在單項跳閘、等待單相重合的1s左右時間內,如果又有一相發生故障,此時單相接地故障已經轉換為兩相接地故障了,稱健全相發生轉換性故障或簡稱轉換性故障。

發生轉換性故障時繼電保護應再次動作,切除三相斷路器,並且不再重合(單相重合閘)或三相重合(綜合重合閘方式)。

第七章電力主裝置保護

1、電力變壓器可能出現哪些故障和不正常工作狀態?應裝設在那些保護?

變壓器的故障可以分為油箱內和油箱向外故障兩種。

油箱內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生相間短路和接地短路。

變壓器的不正常執行狀態主要是由於變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的中性點過電流、過電壓;由於負荷超過額定容量引起的過負荷以及由於漏油等原因而引起的油麵下降。

對於大容量變壓器,由於其額定工作時的磁通密度相當接近於鐵心的飽和磁通密度,因此在過電壓或低頻率等異常執行狀態下,還會發生變壓器的過勵磁故障。

對變壓器應裝設下列保護:

1)瓦斯保護

2)縱差動保護或電流速斷保護

3)外部相間短路時,應採用的保護:(1)過電流保護

2)復合電壓起動的過電流保護

3)負序電流及單相式低電壓起動的過電流保護

4)阻抗保護

4)外部接地短路時,應採用的保護:(1)零序電流保護

2)零序方向元件

5)過負荷保護

6)過勵磁保護

7)其他保護

3、變壓器輕、重瓦斯保護的行為有什麼區別?

變壓器油箱內輕微故障時,輕瓦斯動作於訊號迴路;

油箱內發生嚴重故障時,重瓦斯動作於跳閘賄賂。

4、說明變壓器勵磁湧流的產生原因和主要特徵。為減少活消除勵磁湧流對變壓器保護的影響,應採取的措施有哪些?

在空載投入變壓器或外部故障切除後電壓回公升等情況下,就可能產生很大的勵磁電流成為勵磁湧流。

特點:1、勵磁湧流含有明顯的非週期分量,使勵磁電流波形明顯偏於時間軸的一側。

2、勵磁湧流中含有明顯的高次諧波,其中勵磁湧流以二次諧波為主,而短路電流中二次諧波成分很小。

3、勵磁湧流中的波形出現間斷角,在乙個週期中斷角,而短路電流波形沒有間斷。

措施:1、採用帶有速飽和變流器的差動繼電器構成差動保護。

2、利用二次諧波制動原理構成的差動保護。

3、利用間斷角原理構成的變壓器差動保護。

7、對中性點可能接地或不接地的變壓器為何要同時採用零序電流保護和零序電壓保護?他們是如何配合工作的?

主變中性點接地執行時可以採用兩段式零序電流作為接地故障後備保護;對於中性點不接地執行的主變,應採用零序電壓構成接地故障後備保護。考慮變壓器中性點執行方式可能變化,中性點可能接地或不接地執行時變壓器同時配有零序電流、零序電壓保護。

除了注意主變接地後備保護動作時首先跳開母聯、分段斷路器以縮小故障範圍,還需要考慮多台主變在一條母線上執行時的選跳順序。主變高壓側外部發生接地故障對主變的危害是零序電流流過中性點接地執行的主變高壓側繞組;而零序電壓導致中性點不接地執行的主變中性點對地產生高壓,尤其是當中性點接地的主變先跳開、區域性失去接地點時,母線零序電壓即不接地執行主變的中中性點對低電壓將逐漸公升高。

8、發電機可能發生哪些故障和不正常工作方式?應配置哪些保護?

發電機故障包括定子和轉子的故障。其故障型別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、轉子繞組一點接地或兩點接地、轉子勵磁迴路勵磁電流急劇下降或消失等故障。

發電機異常工作情況主要有由於外部短路引起的定子繞組過電流以及過負荷將造成定子溫度公升高,絕緣加速老化,機組壽命縮短;由於外部不對稱短路或負荷不對稱而引起的發電機負序過電流和不對稱過負荷;定子繞組負序電流在轉子中感應出100hz倍頻電流,可使轉子區域性灼傷或使護環受熱鬆脫,引發發動機的振動;由於突然甩負荷引起的發電機過電壓;由於勵磁迴路故障或強勵時間過長而引起的轉子繞組過負荷;汽輪機主氣門突然關閉引起的發電機逆功率執行等異常工作。

發電機應裝設以下繼電保護裝置:

(1)1mw以上發電機,縱連差動保護。

(2)用於訊號的接地保護,消弧線圈。

(3)匝間短路,橫聯差動保護。

(4)發電機外部短路引起的過電流。

(5)50mw及以上的發電機,負序電流保護。

(6)一相電流的過負荷保護。

(7)帶有延時的過電壓保護。

(8)專用失磁保護。

(9)100mw及以上的發電機,轉子過負荷保護。

(10)汽輪發電機,逆功率保護。

(11)其他的異常工況保護。

10、發電機縱差保護有無「死去」範圍?為什麼?

有「死區」發電機縱差保護當發生外部故障時,不平衡電流小於變壓器縱差保護,但是當在發電機中性點附近發生故障時,故障電流很小,發電機縱差保護存在「死區」,採用比率制動技術提高發電機縱差保護靈敏度可以減小「死區」範圍。

11、試簡述發電機的匝間短路保護幾個方案的基本原理、保護的特點及適用範圍。

單元件橫聯差動保護:發電機橫聯差動保護,簡稱橫插保護,用於發電機定子繞組有分支的情況,利用發生匝間短路時分支電流不平衡構成保護判據。

反應轉子迴路二次諧波電流的匝間短路保護:當定子繞組為星形接線,中性點只有3個引出端子時,由於沒有安裝分支ta及中性點連線ta,無法採用橫差保護,可以利用發電機定子繞組發生匝間短路或線棒開焊故障時,三相定子電流中使出現負序分量的特徵構成匝間保護判據。

縱向零序電壓是匝間短路保護:發生匝間短路時,發電機三相電勢不對稱,產生零序電勢(又稱為縱向零序電壓),有發電機端tv測得的零序電勢可以用來構成匝間短路判據。

12、如何構成100%發電機定子繞組單相接地保護?

由兩部分組成:1)基波零序電壓保護,如上所述它能保護定子繞組的85%~95%的區域;

2)三次諧波電壓保護,利用三次諧波電壓構成保護判據,用以消除零序電壓保護在發電機中性點附近的「死區」;

兩部分的保護區相互重疊,構成或邏輯關係,獲得100%保護區。

13、試述直流電橋式勵磁迴路一點接地保護基本原理及勵磁迴路兩點接地保護基本原理。

外加電壓式勵磁迴路一點接地保護基本原理為在勵磁繞組與地**子大軸)之間施加電源,檢測迴路電流來發現勵磁迴路對地絕緣下降,附加電源可以是直流電源,也可以是50hz交流電源。

電力系統繼電保護

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