电力系统继电保护复习资料.docx

电力系统继电疼惜一选择填空题1. 高压电网中，单相接地短路次数占全部短路次数的85%以上。2. 继电疼惜装置由测量比较元件、逻辑推断元件和执行输出元件组成。3. 每个重要的电力元件装备两套疼惜，既是主疼惜(0s或0.5s)和后备疼惜(疼惜全长，1s)，后备疼惜包括远后备和近后备疼惜。 逐级协作原那么对继电疼惜的四个根本要求：牢靠性、选择性、速动性和灵敏性。故障切除时间等于疼惜装置和断路器动作时间的总和4、返回电流及启动电流的比值称为继电疼惜的返回系数，可表示为Kre=Ire/Iop，返回系数恒小于1。4. 整定原那么按躲开下一条线路出口短路的条件整定。三段疼惜范围最大，一段疼惜灵敏性最强。5. 电流疼惜的接线方式有三相星形接法和两相星形接法两种方式。6. 在两相星形接线的中性点上再接入一个继电器，利用这个继电器能进步灵敏系数。潜动是指在只参与电流信号或只参与电压信号的状况下，继电器就可以动作的现象。发生潜动的最大危害是在反方向出口处三相短路时，此时Ur0，而Ir很大，方向元件本应将疼惜装置闭锁，假设此时出现了潜动，就有可能使疼惜装置失去方向性而误动作。造成潜动的缘由主要是形成方波开环运算放大器的零点漂移。消弧线圈有完全补偿简洁引起震荡、欠补偿简洁引起电压谐波及过补偿三种补偿运用最多。测量阻抗用Zm来表示，它定义为疼惜安装处测量电压Um及测量电流Im之比，即Zm=Um/Im间隔 疼惜一般由启动、测量、震荡闭锁、电压回路断线闭锁、协作逻辑和出口等几部分组成。并联运行的电力系统或发电厂之前出现功率角范围周期性变更的现象，称为电力系统震荡。电力系统的失步震荡属于严峻的不正常运行状态，而不是故障状态，大多数状况下可以通过自动装置的调整自行复原同步，或者在预订的地点由特地的震荡解列装置动作解开已经失步的系统。用来防止系统震荡时疼惜误动的措施，就称为震荡闭锁。7. 电力系统震荡时，电压最低的这一点称为震荡中心。8. 利用动作的延时实现震荡闭锁。9. 只要间隔 疼惜III段动作的，系统震荡时疼惜III段就不会误动作。10. 过渡电阻对间隔 疼惜的影响，Rg的存在总是使继电器的测量阻抗值增大，阻抗角变小，疼惜范围缩短。11. 疼惜装置距短路点越近时，受过渡电阻影响越大；同时，疼惜装置的整定阻抗越小相当于被疼惜线路越短，受过渡电阻的影响越大。12. 在整定值一样的状况下，动作特性在+R轴方向所占的面积越小，受过渡电阻Rg的影响越大。13. 依据高频载波通道传送的信号在纵联疼惜中所起不同作用，将电力线载波信号分为闭锁信号、允许信号和跳闸信号。14. 在220500kV的架空线路上，由于线间间隔 大，其绝大部分短路故障是单相接地短路。假设线路发生的是瞬时性故障，那么单相重合胜利，即复原三相的正常运行。15. 变压器疼惜分电量和非电量疼惜两种。16. 由于星形侧承受了两相电流差，该侧流入差动继电器的电流增加了倍。为了保证正常运行及外部故障状况下差动回路没有电流，该侧电流互感器的变比也要相应地增大倍。17. 变压器的主疼惜通常承受差动疼惜和瓦斯疼惜。18. 过电流疼惜按躲过可能出现的最大负荷电流整定，启动电流比较大，对于升压变压器或容量较大的降压变压器，灵敏度往往不能满意要求。为此可以承受低电压启动的过电流疼惜。19. 一般要求在变压器上装设接地疼惜，作为变压器主疼惜和相邻元件接地疼惜的后备疼惜，发生接地故障时，变压器中性点将出现零序电流，母线将出现零序电压，变压器的接地后备疼惜通常都是反映这些电气量构成的。20. 轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳开变压器各侧断路器。21. 发电机故障类型主要有定子绕组相间短路、定子一相绕组内的匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地或两点接地、转子励磁回路励磁电流消逝等22. 对于1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动疼惜。23. 对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁疼惜。24. 绕组内部匝间短路横差动疼惜，同相不同绕组匝间短路横差动疼惜。25. 发电机失磁故障是指发电机的励磁突然全部消逝或部分消逝。26. 对于大机组，这样处理将不能保证机组的平安，通常须要装设用于反映震荡过程的特地失步疼惜。27. 对于断路器的拒动，那么特地装设断路器失灵疼惜。二简答题 1. 电力系统继电疼惜的根本任务是：1自动、快速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于接着找到损坏，保证其他无故障部分快速复原正常运行；2反响电气设备的不正常运行状态，并依据维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此时一般不要求快速动作，而是依据电力系统及其元件的危害程度规定确定的延时，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。2. 纵联电流差动疼惜的工作原理p1363. 什么是重合闸前加速疼惜？有何优缺点？主要适用于什么场合？答：所谓前加速就是当线路第一次故障时，靠近电源端疼惜无选择性动作，然后进展重合。假设重合于永久性故障上，那么在断路器合闸后，再有选择性的切除故障。 承受前加速的优点： 1可以快速地切除瞬时性故障； 2可能使瞬时性故障来不及开展成永久性故障，从而进步重合闸的胜利率； 3能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.60.7倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能资源。 前加速的缺点： 1断路器的工作条件恶劣，动作次数较多； 2重合于永久性故障时，故障切除的时间可能较长； 3假设重合闸装置或断路器QF3回绝合闸，那么将扩大停电范围。甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上的全部用户停电。前加速疼惜主要用于35kv以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上。4. 什么是重合闸后加速疼惜？有何优缺点？主要适用于什么场合？ 答：所谓后加速就是当线路第一次故障时，疼惜有选择性的动作，然后进展重合。假设重合于永久性故障上，那么在断路器合闸后，再加速疼惜动作瞬时切除故障，而及第一次动作是否带有时限无关。 后加速的优点： 1第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特殊是在重要的高压电网中，一般不允许疼惜无选择性地动作而后以重合闸来订正即前加速； 2保证永久性故障能瞬时切除，并任然是有选择性的； 3和前加速相比，运用中不受网络构造和负荷条件的限制，一般说来是有利而无害的。后加速的缺点： 1每个断路器上都须要装设一套重合闸，及前加速相比略为困难； 2第一次切除故障可能带有延时。 “后加速的协作方式广泛应用于35kv以上的网络及对重要负荷供电的输电线路上。5. 关于变压器纵差疼惜中的不平衡电流及差动电流在概念上有何区分及联络？引起差动电流的缘由。 答：差动电流指被疼惜设备内部故障时，构成差动疼惜的各电流互感器的二次电流之和各电流互感器的参考方向均指向被疼惜设备时。不平衡电流指在正常及外部故障状况下，由于测量误差或者变压器构造、参数引起的流过差动回路电流。6. 励磁涌流是怎么产生的？及哪些因素有关？ 答：当变压器空载投入或外部故障切除后电压复原时，变压器的电压从零或很小的数值突然上升到运行电压。在这个电压上升的暂态过程中，变压器可能会严峻饱和，产生很大的暂态励磁电流。这个暂态励磁电流称为励磁涌流。及变压器的额定容量有关。三分析计算题2-2所示网络，在位置1、2和3处装有电流疼惜，系统参数为：， 、，线路阻抗，=1.2 、=1.15 ， ，=1.5、=0.85。试求：（1） 发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定疼惜3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。（2） 整定疼惜1、2、3的电流速断定值，并计算各自的最小疼惜范围。（3） 整定疼惜2、3的限时电流速断定值，并校验使其满意灵敏度要求1.2（4） 整定疼惜1、2、3的过电流定值，假定流过母线E的过电流疼惜动作时限为0.5s，校验疼惜1作后备用，疼惜2和3作远备用的灵敏度。图2-2 简洁电网示意图解：由可得=×60=24，×40=16，×50=20，×30， ×20=8 先算各段线路的阻抗（1） 经分析可知，最大运行方式及阻抗最小时，那么有三台发电机运行，线路L1L3全部运行，由题意G1，G2连接在同一母线上，那么=|+|(+同理，最小运行方式下即阻抗最大，分析可知只有在G1和L1运行，相应地有=+=39图2-3 等值电路（2） 对于疼惜1，其等值电路图如图2-3所示，母线E最大运行方式下发生三相短路流过疼惜1 的最大短路电流为相应的速断定值为=××1.312=1.57kA 牢靠系数 乘 该段最大短路电流 最小疼惜范围计算公式为= 即1处的电流速断疼惜在最小运行方式下没有疼惜区。 对于疼惜2等值电路如图2-3所示，母线D在最大运行方式下发生三相短路流过疼惜2 的最大电流 相应的速断定值为 =×× 最小疼惜范围为 即2处的电流速断疼惜在最小运行方式下也没有疼惜区。 对于疼惜3等值电路如图2-3所示，母线C在最大运行方式下发生三相短路流过疼惜3 的最大电流 相应的速断定值为 =×× 最小疼惜范围为 即3处的电流速断疼惜在最小运行方式下也没有疼惜区。 上述计算说明，在运行方式变更很大的状况下，电流速断疼惜在较小运行发生下可能没有疼惜区。 3整定疼惜2的限时电流速断定值为 =× 线路末段即D处最小运行发生下发生两相短路时的电流为=0.8098kA 所以疼惜2处的灵敏系数 =0.4484 即不满意1.2的要求。 同理，疼惜3的限时电流速断定值为 =× 线路末段即C处最小运行发生下发生两相短路时的电流为 所以疼惜3处的灵敏系数 =0.4531 即不满意1.2的要求。 可见，由于运行方式变更太大，2、3处的限时电流速断疼惜的灵敏度都远不能满意要求。 4过电流整定值计算公式为 = 所以有 同理得 =406A =609A 在最小运行方式下流过疼惜元件的最小短路电流的计算公式为 = 所以有 =727.8A =809.8A 所以由灵敏度公式 =可知，疼惜1作为近后备的灵敏度为1.5 满意近后备疼惜灵敏度的要求； 疼惜2作为远后备的灵敏度为 1.2满意最为远后备疼惜灵敏度的要求； 疼惜3作为远后备的灵敏度为 1.2满意最为远后备疼惜灵敏度的要求。 疼惜的动作时间为 =0.5+0.5=1s =+0.5=1.5s =+0.5=2s2. 当图2-2中疼惜1 的出口处在系统最小运行方式下发生两相短路，疼惜依据题1配置和整定时，试问1共有哪些疼惜元件启动？2全部疼惜工作正常，故障由何处的那个疼惜元件动作、多长时间切除？3假设疼惜1 的电流速断疼惜拒动，故障由何处的那个疼惜元件动作、多长时间切除？答：1由题1的分析，疼惜1出口处即母线D处短路时的最小短路电流为0.8098kA，在量值上小于全部电流速断疼惜和限时电流速断疼惜的整定值，所以全部这些疼惜都不会启动；该量值大于1、2、3处过电流疼惜的定值，所以三处过电流疼惜均会启动。（2） 全部疼惜均正常的状况下，应有1处的过电流以1s的延时切除故障。（3） 分析说明，依据此题给定的参数，1处的速断疼惜确定不会动作，2处的限时电流速断疼惜也不会动作，只能靠1处的过电流疼惜动作，延时1s跳闸；假设断路器拒动，那么应由2处的过电流疼惜以1.5s的延时跳开2处的断路器。3. 图3-7所示系统中，发电机以发电机-变压器方式接入系统，最大开机方式为4台全开，最小开机方式为两侧各开1台，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。参数为：kV，=15，=10，=10，=30,=20,=40，=60km，=40km，线路阻抗=/km，/km，线路阻抗角均为75°，=300A，负荷功率因数角为30°；=1.2，=0.85，=0.75。变压器均装有快速差动疼惜。试答复：图 3-7 系统示意图1为了快速切除线路上的各种短路，线路A-B、B-C应在何处装备三段式间隔 疼惜，各选用何种接线方式？各选用何种动作特性？答：应在1、2、3、4处装备三段式间隔 疼惜；选用接地间隔 疼惜接线方式和相间间隔 疼惜接线方式；它们的、段选择具有方向特性的间隔 疼惜，段具有偏移特性的间隔 疼惜。2整定疼惜14的间隔 段，并依据你选定的动作特性，在一个阻抗复平面上画出各疼惜的的动作区域。答：线路AB正序阻抗 ×60=24 线路BC的正序阻抗 ×40=16疼惜1、2的间隔 疼惜段 ×疼惜3、4的间隔 疼惜段 ×疼惜14间隔 段在复阻抗平面上的动作区域如图3-8所示，圆周1、2、3、4分别对应疼惜1、2、3、4间隔 段的动作特性。图3-8 疼惜14间隔 段的动作特性4分别求出疼惜1、4 接地间隔 、段的定值即时限，并校验灵敏度。答：疼惜1间隔 段的整定：1整定阻抗：按下面两个条件选择。a当及相邻下级线路间隔 疼惜段相协作时，有××b当及相邻变压器的快速疼惜相协作时，有××所以取2灵敏度校验：=1.431.25，满意灵敏度要求。3动作时限：及相邻疼惜3 的段协作，有=0.5+0.5=1s，它能同时满意及相邻线路疼惜以及相邻变压器疼惜协作的要求。疼惜1间隔 段的整定：1整定阻抗：按躲过正常运行时 的最小负荷阻抗整定，有，2灵敏度校验：a本线路末端短路时灵敏度系数为 b相邻设备末端短路时灵敏度系数为 相邻线路末端短路时灵敏系数。利用3中求灵敏系数的结论，只要令,即可，所以有当、分别取最小值，而、分别取最大值时，就取最大值，即当=10，=20，=25，=30，=30时，有=2.88，=16，相邻变压器灵敏系数校验，此时 =2.88，=20=1.91>1.2 所以灵敏度校验要求。3动作时限：及相邻设备疼惜协作，有=1s，它能同时满意及相邻线路疼惜以及相邻变压器疼惜协作的要求。疼惜4间隔 段的整定：1整定阻抗：按下面两个条件选择。a当及相邻下级线路间隔 疼惜段相协作时，有××b当及相邻变压器的快速疼惜相协作时，有××所以取2灵敏度校验：=2.11.25，满意灵敏度要求。3动作时限：及相邻疼惜2 的段协作，有=0.5+0.5=1s，它能同时满意及相邻线路疼惜以及相邻变压器疼惜协作的要求。疼惜4间隔 段的整定：1整定阻抗：按躲过正常运行时 的最小负荷阻抗整定，有，2灵敏度校验：a本线路末端短路时灵敏度系数为 b相邻设备末端短路时灵敏度系数为 相邻线路末端短路时灵敏系数。利用3中求灵敏系数的结论，只要令,即可，所以有当、分别取最小值，而、分别取最大值时，就取最大值，即当，=20，=20，=30，=30时，有=2.21，=24，相邻变压器灵敏系数校验，此时 =1.99，=20=2.79>1.2 所以灵敏度校验要求。3动作时限：及相邻设备疼惜协作，有=1s，它能同时满意及相邻线路疼惜以及相邻变压器疼惜协作的要求。