2022年电力系统继电保护练习题C答案 .pdf
多练出技巧巧思出硕果电力系统继电保护练习题C 答案一、名词解释1电力系统不正常运行状态：所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的电力系统工作状态。即可以理解为“ 电力系统与电力设备中的电流在设定的路径中流动，电力系统中某些电力设备的某些运行参数偏离规定范围。”2电流保护的接线方式：是指保护中电流继电器与电流互感器之间的连接方式。3距离保护：是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。4发电机逆功率： 对于汽轮发电机，当主汽门误关闭或机炉保护动作关闭主汽门而出口断路器未跳闸时，发电机转为电动机运行，由输出有功功率变为从系统吸取有功功率，即称逆功率。二、基础简答1电力系统运行状态的等式约束条件是什么？请写出等式。答：等式约束条件是由电能性质本身决定的。即系统发出的有功功率和无功功率应在任一时刻与系统的随机变化的负荷功率（包括传输损耗）相等PGi- PLj - PS=0 QGi- QLj- QS=0 PGi、QGi分别为 i 个发电机或其他电源设备发出的有功和无功功率PLj、QLj分别为 j 个负荷使用的有功和无功功率PS、 QS分别为电力系统中各种有功功率和无功功率损耗2电力系统对继电保护装置的基本要求有哪些？答：（1）可靠性：包括安全性和信赖性,是对继电保护性能的最根本要求。安全性是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生动作。信赖性是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作. （2）选择性：指保护装置动作时,在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开,最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全动作. （3）速动性：指尽可能快地切除故障,以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间,降低设备的损坏程度,提高电力系统并列运行的稳定性. （4）灵敏性：指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力. 3发电机故障类型有哪些？答：发电机的故障类型主要有：（1）定子绕组相间短路；（2）定子一相绕组内的匝间短路；（3）定子绕组单相接地；（4）转子绕组一点接地或两点接地；（5）转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消失。4重合闸的不利影响有哪些？答：（1）使电力系统又一次受到故障的冲击，并可能降低系统并列运行的稳定性；（2）使断路器的工作条件变得更加严重，因为它要在很短时间内，连续两次切断短路电流。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页多练出技巧巧思出硕果5.高频通道工作方式有哪些？（1）故障起动发信方式：在正常条件下发信机不工作，通道中没有高频电流，只在电力系统发生故障期间才由起动元件起动发信。（2）长期发信方式：在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，沿高频通道传送高频电流。（3）移频工作方式：在正常工作条件下，发信机向对侧传送频率为f1 的高频电流；当发生故障时，继电保护装置控制发信机移频，停止发送频率为f1 的高频电流，而发出频率为f2 的高频电流。三、画图说明题1变电站多分段母线的三主变四分段备用电源自投方式，并简要说明投入原理。备用电源自投动作如下：（1）母线失压、母线有压时备自投启动跳QF1,合 QF4 同时联跳QF22; （2）母线失压、母线有压时备自投启动跳QF3,合 QF5 同时联跳QF21; （3）母线 1 失压、母线I 有压时，备自投启动跳QF21，合 QF4；（4）母线 2 失压、母线有压时，备自投启动跳QF22，合 QF5。2请画出短路点过渡电阻原理图，并简要说明过渡电阻对距离保护的影响。答：短路点过渡电阻Rt总是使继电器的测量阻抗增大，使保护范围缩短。保护装置距短路点越近时，受过渡电阻的影响越大；同时保护装置的整定值越小，则相对地过渡电阻的影响也越大。3请画出微机继护程序自检程序框图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页多练出技巧巧思出硕果4.画图说明一次式继电器、二次式继电器。一次式继电器：线圈直接接入一次回路的继电器二次式继电器：线圈通过电流互感器TA 而接于它的二次侧优点：因为它与一次回路没有直接的联系，运行检修方便，也没有高压的危险，灵敏度高、体积小，还可以划成统一标准型式由继电器制造厂大规模生产。5.画图说明继电特性。继电特性：无论起动和返回,继电器的动作均是明确干脆的,它不可能停留在某一个中间位置Ik=Iact时，继电器能够突然迅速地动作闭合其触点；Ik=Iact时，继电器又能突然地返回原位,触点重新打开。TA精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页多练出技巧巧思出硕果6.画图说明继电保护的系统最大运行方式、系统最小运行方式（单侧电源供电）。随着短路点距离保护安装处远近的变化和短路类型的不同，Zk和 K和值不同，短路电流也不同。总能找到这样的工作方式：在相同地点发生相同类型的短路时，流过保护安装处的电流最大，对继电保护而言称为系统最大运行方式，对应的系统等值阻抗最小，Zs= Zs.min在相同地点发生相同类型的短路时，流过保护安装处的电流最小，对继电保护而言称为系统最小运行方式，对应的系统等值阻抗最大，Zs= Zs.max7.请画出反时限过电流保护原理图、时限图，并给予简要说明。反时限过电流保护是动作时限与被保护线路中电流大小有关的一种保护当电流大时，保护的动作时限短电流小时，保护的动作时限长8.画出功率方向判别元件的构成框图，并说明其作用。A B C D l 1 2 IA-B fmax IB-C fmax IC-D fmax 1 I2 3 k1k3k2k4继电器状态kIreIactI精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页多练出技巧巧思出硕果功率方向判别元件的作用是比较加在元件上电压与电流的相位，并在满足一定关系时动作，实现方式有相位比较法和幅值比较法，实现手段有感应型、集成电路型、数字型等四、读图简述原理题1下图为三相星形接线方式，请简述其工作原理。答：三相星形接线是将三个电流互感器和三个电流继电器分别按相连接在一起，互感器和继电器均接成星形，在中性线上流回电流，正常时此电流约为零，在发生接地短路时则为三倍零序电流。三个继电器的启动跳闸回路是并联连接的，相当于 “ 或” 回路，其中任一输出均可动作于路闸或启动时间继电器等。因在每相上均装有电流继电器，故它可以反应各种相间短路和中性点直接接地系统中的单相接地短路。2下图为发电机的同相不同绕组匝间短路的横差动保护，请阐述发生短路时的电流情况。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页多练出技巧巧思出硕果在同相的两个绕组间发生匝间短路，当a1a2时,由于两个支路的电动势差，将分别产生两个环流Id和 Id，此时继电器中的电流为Id，当 a1-a2之差值很小时，也将出现保护死区。当a1=a2时,表示在电动势等位点上短接，此时无环流。3下图为三相一次重合闸原理接线框图，请简述断路器由保护动作或其他原因误动作而跳闸时的执行情况。 KTM1为时间元件，KTC1为一次合闸脉冲元件、KCS 为合闸继电器、XB1前加速切换片、XB2后加速切换片、 HG2-允许重合闸信号灯、KAT-加速继电器。此时 QF1 闭合 ,利用 KK1 在合闸位置而断路器已经跳闸的这种不对应的条件起动重合闸的时间元件KTM1, 经重合闸的延时Tar 后起动一次合闸脉冲元件KTC1, KTC1 动作后即发出0.3s 的合闸脉冲 ,经过 &1 门起动合闸继电器KCS,进行一次重合闸. KTC2 动作后输出高电平,其作用有三 : （1）给 KTC1 一个 6s 的保持信号 ,保证在 6s 时间内 KTC1 不再起动 ,故在重合于永久故障上时，保证重合闸不动作 ; （2）经非门F 后输出低电平，使电容器C 经 V2 迅速放电 ,又一次防止了第二次重合的可能性; （3）提供了重合闸后加速继电保护动作的回路. 若线路上发生的是瞬时性故障，则重合闸成功,断路器合闸后，QF1 断开重合闸的起动回路时间元件立即返回 ,同时 C 又开始经R 充电 .经 1525s 充电时间后 ,C 两端充满电 ,整个回路即自动复归原状,准备好再次动作 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页
