繼保習題 3,4章

2022-11-25 23:15:07 字數 4040 閱讀 7008

繼電保護習題參***(第3,4章)

第三章1、要構成零序電流過濾器,應將三相電流互感器的二次繞組串聯還是併聯?

答:併聯

2、中性點直接接地系統中發生單相接地短路時,哪個位置的零序電壓最高?哪個位置的零序電壓最低?

答:接地短路點零序電壓最高;變壓器接地中性點零序電壓最低(為0)。

3、中性點直接接地系統中,為什麼受端變壓器的中性點一般不接地?

答:為了適當減小發生接地短路時短路點流過的短路電流,從而適當減輕裝置絕緣受影響的程度。

4、零序電流i段為了提高保護範圍,其零序電流整定值在不考慮躲過三相斷路器不同期合閘所出現的零序電流情況下,採取什麼措施防止三相斷路器不同期合閘造成的誤動?

答:採取在手動合閘時或自動重合閘時,讓保護稍帶延時(大約100毫秒的延時)。

5、在具有單相重合閘的線路中零序電流i段配有靈敏i段和不靈敏i段,**路出現正向單相接地故障,保護首次動作跳開故障相的同時應退出靈敏i段還是不靈敏i段?為什麼?

答:應退出靈敏i段,因為保護跳開單相後線路處於非全相執行狀態,有較大零序電流,若靈敏i段不退出,則靈敏i段始終處於動作狀態,即始終發跳閘訊號,則重合閘無法重合。

6、零序電流i段(靈敏i段)的最小保護範圍比相間短路電流i段的最小保護範圍更長還是更短?為什麼?

答:更長。因為接地故障時零序電流隨接地點位置變化的曲線比相間短路時短路電流隨短路位置變化的曲線更陡,另外置地故障時零序電流變化曲線的最大曲線與最小曲線差別小。

7、零序iii段保護比反映相間短路的電流iii段保護的靈敏度高還是低?動作時限長還是短?零序保護是否受系統振盪的影響?為什麼?

答:相間iii段整定值要躲過負荷電流,而零序iii段整定值僅僅躲過不平衡電流,其值遠小於負荷電流,因此零序iii段整定值更小,靈敏度更高。因為零序iii段動作時限的配合僅在零序網中進行,而零序網小於正序網,因此零序iii段的動作時限短。

因為系統振盪時是正序對稱的,不存在零序分量,因此零序保護不受振盪的影響。

8、用於零序電流保護中的零序功率方向元件有無死區?為什麼?

答:因為越靠近接地故障點零序電壓越高,因此在本保護線路內發生接地故障時,安裝**路首端的零序保護所測零序電壓不可能很低,故零序電流保護中的零序功率方向元件無死區。

9、若系統零序阻抗角為75度,規定零序電壓正方向為母線高於大地,零序電流正方向為保護安裝處母線指向線路,在保護正方向發生接地短路時,則保護所測零序電壓超前零序電流的角度為多少度?

答:為 – (180°–φd0)= – (180°–75°)= – 105°

10、中性點不接地電網中某元件發生單相接地時,故障元件上所測量到的零序電流是故障元件本身的對地電容電流還是全系統非故障元件對地電容電流的總和?其方向與非故障元件上所測量到的零序電流方向相同還是相反?

答:是全系統非故障元件對地電容電流的總和;其方向與非故障元件上所測量到的零序電流方向相反。

11、反映中性點不接地電網中單相接地故障的絕緣監視裝置能否判斷故障相別?能否判斷故障元件?

答:可以判斷相別,不能判斷故障元件。

12、如圖為中性點不接地電網,等效相電勢e=10/kv,系統頻率f=50hz,線路i每相對地電容ci =0.25×10-6f,線路ii每相對地電容cii =0.4×10-6f,等效電源每相對地電容cf =0.

25×10-6f,若線路ii發生a相單相接地,試計算:

(1)各相對地電壓及零序電壓3u0

(2)線路i及線路ii首端所測零序電流3i0

(3)接地點的總接地電流

答:(1) 三相對地電壓分別為:uad =0,ubd ==10kv,ucd ==10kv

零序電壓3u0==10kv

(2)線路i首端所測零序電流3i0i = ωci 3u0 =100π×0.25×10-6×10×103=1.36a

線路ii首端所測零序電流3i0ii = ω(cf + ci )3u0 =100π×(0.25+0.25)×10-6×10×103=2.72a

(3)接地點的總接地電流3i0σ = ω(cf + ci + cii)3u0 =100π×(0.25+0.25+0.4)×10-6×10×103=4.897a

13、中性點經消弧線圈接地的電網中,接在變壓器中性點的消弧線圈一般採用哪種補償方式?完全補償方式有什麼問題?

答:一般採用過補償方式。若採用完全補償,雖然在發生單相接地故障時的補償效果最好,但當系統正常執行時,若出現裝置的投退操作或線路遭到雷擊時,在系統中將出現序列零序電源,它將在消弧線圈和系統的對地等效電容之間造成諧振(完全補償時針對工頻的感抗和容抗相等),形成很高的諧振過電壓,從而損壞系統中裝置的對地絕緣。

14、中性點經過補償方式的消弧線圈接地的電網中,發生單相接地時,故障線路與非故障線路所測到的零序基波電流的方向是相反還是相同?

答:相同

15、中性點非直接接地系統與中性點直接接地系統在發生單相接地時各有何特點?為什麼我國110kv以下的系統採用中性點非直接接地,而110kv以上的系統採用中性點直接接地?

答:非直接接地系統單相接地時無短路電流,只有較小的對地電容電流,允許繼續執行1~2小時,保護不需切除接地點,因此對負荷的供電可靠性相對較高;但系統中非故障相的對地電壓將公升高為線電壓(正常執行時各相對地電壓為相電壓),因此對裝置的絕緣要求高。

直接接地系統單相接地時有很大的短路電流,不允許繼續執行,保護必須盡快切除接地點,因此對負荷的供電可靠性相對較低;但系統中各相的對地電壓不會公升高(不會超過相電壓),因此對裝置的絕緣要求較低。

110kv已經是較高電壓等級,若採用非直接接地系統,由於對裝置絕緣要求進一步抬高,將使絕緣費用過高,不經濟,因此我國在110kv以上的系統採用中性點直接接地,其供電可靠性問題可採用其他方法解決(如負荷採用雙回線路供電或採用環網供電等)。

第四章4、在方向阻抗zkj獲得相位比較量的交流迴路中,若電壓變換器yb副邊電壓,要求整定阻抗zzd為20,則電抗變dkb的轉移阻抗zk應為多少?

答:轉移阻抗zk=k·zzd=50%×20=10

8、反映相間短路的阻抗繼電器的0接線方式中三個zkj加入的電壓、電流分別是什麼?反映接地短路的阻抗繼電器的接線方式中三個zkj加入的電壓、電流又分別是什麼?能否只採用兩個zkj?

為什麼?

答:反映相間短路的阻抗繼電器的0接線方式:

zkj1:

zkj2:

zkj3:

反映接地短路的阻抗繼電器的零序電流補償接線方式:

zkj1:

zkj2:

zkj3: ( k =,z0, z1:線路單位零序、正序阻抗)

因為任意一種兩相故障(包括兩相接地故障)時的0接線方式中,或單相接地故障時的零序電流補償接線方式中,只有故障相阻抗繼電器可正確測量故障點到保護安裝處的正序阻抗,另外兩個非故障相阻抗繼電器的測量阻抗都會偏大,因此若去掉乙個阻抗繼電器,就必然會有一種被保護線路內部兩相故障(或單相接地故障)由於缺少故障相阻抗繼電器,導致保護所測阻抗偏大而拒動。故不能只採用兩個zkj,而必須用三個。

14、如圖所示電網採用三段式距離保護,各段皆採用方向阻抗zkj,已知zab=30,zbc=60,保護1所測量到的最小負荷阻抗負荷功率因數fh=30,線路短路阻抗角d=60,eb電源長期投入,ta的變比nta=550/5,tv的變比ntv=110/0.1,試求:

(1) 保護1的距離ii段二次整定阻抗,並校驗其靈敏度(要求klm>1.25),kk取0.8

(2) 保護1的距離iii段二次整定阻抗,校驗其作為bc線路備用保護時的靈敏度(要求klm>1.2),kk取1.2,kzq取1.2,kh取1.2

解:(1) ziidz.1=kk· (z ab+ =kk· (z ab+ zbc)

而: =1+=1+(5+30)/20=2.75

則:ziidz.1=0.8×(30+2.75×0.8×60)=129.6∠60

二次整定阻抗:ziizd.1= ziidz.1· (nta/ntv)=129.6×=12.96∠60

校驗靈敏度:klm== 4.32>1.25 滿足要求

(2) ziiidz.1=·

二次整定阻抗:ziiizd.1= ziiidz.1· (nta/ntv)/cos(60–30)=1000×/0.866=115.47∠60

校驗靈敏度:

klm== 3.5>1.2 滿足要求

21、距離ii段保護在整定阻抗已定的情況下,存在助增分支時的保護範圍比無助增分支時的保護範圍是增大還是減小?

答:減小。

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