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继电保护论述题 |
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| 继电保护论述题 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 19:20:18  |
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45、什么叫负荷调节效应?如果没有负荷调节效应，当出现有功功率缺额时系统会出现什么现象?
答：当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。
由于负荷调节效应的存在，当电力系统中因功率平衡破坏而引起频率变化时，负荷功率随之的变化起着补偿作用。如系统中因有功功率缺额而引起频率下降时，相应的负荷功率也随之减小，能补偿一些有功功率缺额，有可能使系统稳定在一个较低的频率上运行。如果没有负荷调节效应，当出现有功功率缺额系统频率下降时，功率缺额无法得到补偿，就不会达到新的有功功率平衡，所以频率会一直下降，直到系统瓦解为止
46、大接地电流系统中发生接地短路时，零序电流的分布与什么有关?
答：零序电流的分布，只与系统的零序网络有关，与电源的数目无关。当增加或减小中性点接地的变压器台数时，系统零序网络将发生变化，从而改变零序电流的分布。当增加或减少接在母线上的发电机台数和中性点不接地变压器台数，而中性点接地变压器的台数不变时，只改变接地电流的大小，而与零序电流的分布无关。
47、在具有远方起动的高频保护中为什么要设置断路器三跳停信回路? 字串2
答：(1)在发生区内故障时，一侧断路器先跳闸，如果不立即停信，由于无操作电流，发信机将发生连续的高频信号，对侧收信机也收到连续的高频信号，则闭锁保护出口，不能跳闸。
(2)当手动或自动重合于永久性故障时，由于对侧没有合闸，于是经远方起动回路，发出高频连续波，使先合闸的一侧被闭锁，保护拒动。为了保证在上述情况下两侧装置可*动作，必须设置断路器三跳停信回路
48、大接地电流系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护，而要单独采用零序电流保护?
答：三相式星形接线的相间电流保护，虽然也能反应接地短路，但用来保护接地短路时，在定值上要躲过最大负荷电流，在动作时间上要由用户到电源方向按阶梯原则逐级递增一个时间级差来配合。而专门反应接地短路的零序电流保护，则不需要按此原则来整定，故其灵敏度高，动作时限短，且因线路的零序阻抗比正序阻抗大得多，零序电流保护的保护范围长，上下级保护之间容易配合。故一般不用相间电流保护兼作零序电流保护。
49、为什么要求阻波器的谐振频率比使用频率低0．2kHz左右?
答：由于相一地耦合的高频通道，接于母线的其他设备对地构成阻抗，这个阻抗与线路阻波器阻抗串联，形成高频信号通道的分路，从而产生了分流衰耗。分流衰耗的大小取决于两个阻抗的相量和。经验证明，母线对地阻抗在大多数情况下是容性的，为了避免阻波器阻抗与母线对地电容形成串联谐振，抵消阻波器阻抗的无功分量，使分支阻抗急剧下降，分流衰减增大，就要求保护用的阻波器谐振频率低于保护使用频率0．2kI-Iz左右，以保证阻波器在使用频率下呈容性，从而获得阻波器的最大阻抗。
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50、如何利用断开一相工作电压，分别在A、B、C三相通入工作电流的方法来检验负序功率方向继电器接线的正确性。
答：(1)测出负荷电流和相应的工作电压的正确相位。
(2)断开断路器一相电压，并将断开相的端子与UN相连，以模拟负序电压，如断开A相，则U2=-1/3UA。
(3)分别加入继电器A、B、C相电流，并将其他两相与继电器断开且与电源短路，以观察继电器动作情况。
(4)利用A、B、C相负荷电流，分别求相对应的负序电流及相位。如通人A相电流时，其I2=1/3（IA+a2IB+aIc）=1/3IA，同理，通人B相电流时I2= IB，通人C相电流I2= Ic。
(5)以模拟出的U2为基准，绘出负序功率方向继电器的动作特性图，然后将(4)项所得的负序电流分别绘到功率方向继电器的特性图上，以分析继电器的动作情况。如果继电器的动作情况与分析所得的结果相等，则认为接线正确。
如以断开A相电压求出的负序电压U2为基准绘出负序功率方向继电器的动作特性如图F-6所示(假设线路只送有功)。由图可知，分别通人A、C相电流继电器动作，通人B相电流时继电器不动作。
51、如图F-7所示小接地电流系统中，k1(*近N侧)k2不同地点发生两点接地短路时，为什么横差方向保护会误动作?
答：如图F-7所示，k1点*近N侧且在M侧保护的相继动作区，N侧保护切除故障后，故障线路中还流有故障电流IKA，非故障线路中有故障电流Ikc。因此，M侧两线路保护的功率方向元件都会动作，横差方向保护将同时切除两条线路，造成非选择性误动作。
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52、负序电流继电器在正常运行中，由于电流回路一相断线，此时负序电流与负荷电流的关系是什么?试分析之。
答：运行中负序电流继电器流过的电流为三相对称正序电流，当其电流回路一相断线时，流人继电器的电流为两相大小相等相位相差120的电流，用对称分量法分析，其负序分量
为I2=1/3（IA+a2IB+aIc）。如A相断线，则I2= -1/3IA，同理B相或C相断线时，则I2分别为-1/3IB，或 -1/3IC，所以在电流回路一相断线时负序电流与负荷电流的关系为I2= -1/3Iph
53、怎样调整单频阻波器的谐振点和阻塞频带?
答：按如图F-8所示接线。固定振荡器的电压为某值，改变频率，当U2出现最小值Umin时，此频率即为谐振频率，然后改变频率，当U2读数为Umin值的上下两频率的差值，即为单相阻波器的阻带△F。
54、对发电机准同期并列的三个条件是怎样要求的?
答：对发电机准同期并列条件的要求为：
(1)待并发电机电压与系统电压应接近相等，其差值不应超过±(5％～10％)系统电压。
(2)待并发电机频率与系统频率应接近相等，其差值不应超过±(0．2％～0．5％)系统频率。
(3)并列断路器触头应在发电机电压与系统电压的相位差接近0°时刚好接通，故合闸瞬间该相位差一般不应超过±10°。
55、距离保护一段方向阻抗继电器为什么要加记忆回路，对记忆回路有什么要求? 字串2
答：距离保护一段方向阻抗元件如无记忆回路，当保护安装处出口发生三相金属性短路时，由于母线电压降到近于零，加到继电器端子上的电压也为零，此时保护将不能动作，从而出现了方向阻抗继电器的死区。为了清除死区，对方向阻抗继电器加装了记忆回路，正常时记忆回路处于谐振状态，当出口发生三相短路时，记忆回路按固有频率衰减，利用该衰减电压，保护继电器可*动作。
对记忆回路的要求是，正常运行时经过记忆回路以后的极化电压与母线电压同相位，以保证继电器特性不变，因而回路应呈纯电阻性。短路以后希望回路自由振荡频率与系统频率一样，才能保证故障以后过渡过程中极化电压的相位也不变，一般对感应型阻抗继电器记忆时间不小于120ms，晶体管装置不小于50ms。
56、LFP-901A型保护和收发信机的连接与传统保护有何不同?
答：LFP-901A型保护中有完整的启动、停信、远方启动及每日交换信号操作的逻辑，收发信机只受保护控制传送信号。应特别注意不再利用传统的断路器的三相位置触点相串联接人收发信机的停信回路，收发信机远方启动应退出。LFP-90lA型保护和收发信机之间的连接采用单触点方式。
57、在试验时，当LFP-901A型保护装置中的重合闸不能充电时，应如何检查?
答：此时应做如下检查： 字串5
(1)根据LFP-900系列保护使用说明书，进入CPU2的开关量检查子菜单。
(2)检查下列开关量是否为如下状态：
HK=1 TWJ=0 HYJ=0 BCH=0
(3)启动元件不动作。
(4)CPU2定值单上重合闸应投入，屏上切换把手不在停用位置。
58、微机继电保护装置的现场检验应包括哪些内容?
答：微机继电保护装置现场检验应做以下几项内容：
(1)测量绝缘。
(2)检验逆变电源(拉合直流电流，直流电压，缓慢上升、缓慢下降时逆变电源和微机继电保护装置应能正常工作)。
(3)检验固化的程序是否正确。
(4)检验数据采集系统的精度和平衡度
(5)检验开关量输入和输出回路。
(6)检验定值单。
(7)整组试验。
(8)用一次电流及工作电压检验。
59、在装设接地铜排时是否必须将保护屏对地绝缘?
答：没有必要将保护屏对地绝缘。虽然保护屏骑在槽钢上，槽钢上又置有联通的铜网，但铜网与槽钢等的接触只不过是点接触。即使接触的地网两点间有由外部传来的地电位差，但因这个电位差只能通过两个接触电源和两点间的铜排电源才能形成回路，而铜排电源值远小于接触电源值，因而在铜排两点间不可能产生有影响的电位差。
60、综合重合闸对零序电流保护有什么影响?为什么?如何解决这一矛盾?
答：线路上装设综合重合闸装置，不可避免地将出现非全相运行，从而给系统的零序电流保护带来影响。这是因为，在非全相运行中会出现零序电流，造成保护误动。所以对动作机会较多的零序电流保护I段来说，为在非全相运行时不退出工作必须校验其整定值，许多情况下将定值抬高，从而缩短了其保护范围。为了解决这一矛盾，可以增设定值较大的不灵敏I段，在非全相运行中不拒切线路始端的接地故障。而灵敏I段定值较小，保护范围大，但在非全相运行时需退出工作。为了保证选择性，零序Ⅱ段动作时限应躲过第一次故障算起的单相重合闸周期，否则非全相运行时，应退出其运行，防止越级跳闸。故障线路的零序Ⅲ段的动作时限在重合闸过程中活当自动缩短。
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61、新安装继电保护装置竣工后，验收的主要项目是什么?
答：新安装的保护装置竣工后，验收的主要项目如下：
(1)电气设备及线路有关实测参数完整正确。
(2)全部保护装置竣工图纸符合实际。
(3)装置定值符合整定通知单要求。
(4)检验项目及结果符合检验条例和有关规程的规定。
(5)核对电流互感器变比及伏安特性，其二次负载满足误差要求。
(6)屏前、后的设备应整齐、完好，回路绝缘良好，标志齐全、正确。
(7)二次电缆绝缘良好，标号齐全、正确。
(8)用一次负荷电流和工作电压进行验收试验，判断互感器极性、变比及其回路的正确性，判断方向、差动、距离、高频等保护装置有关元件及接线的正确性。
62、电力系统在什么情况下运行将出现零序电流?试举出五种例子。
答：电力系统在三相不对称运行状况下将出现零序电流，例如：
(1)电力变压器三相运行参数不同。
(2)电力系统中有接地故障。
(3)单相重合闸过程中的两相运行。
(4)三相重合闸和手动合闸时断路器三相不同期投入
(5)空载投人变压器时三相的励磁涌流不相等。
63、高频阻波器的工作原理是什么?
答：高频阻波器是防止高频信号向母线方向分流的设备。它是由电感和电容组成的并联谐振回路，调谐在所选用的载波频率，因而对高频载波电流呈现的阻抗很大，防止了高频信号的外流，对工频电流呈现的阻抗很小，不影响工频电力的传输。
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64、耦合电容器在高频保护中的作用是什么?
答：耦合电容器是高频收发信机和高压输电线路之间的重要连接设备。由于它的电容量很小，对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高电压对收发信机的侵袭，而对高频信号呈现的阻抗很小，不妨碍高频电流的传送。耦合电容器的另一个作用是与结合滤过器组成带通滤过器。
66、画出双母线固定连接破坏后在完全差动保护区内、外故障时的电流分布图，并说明母线差动保护动作情况
答：破坏双母线的固定连接后，保护区外故障，选择元件KAl、KA2均流过部分短路电流，但启动元件KA无电流，故母线差动保护不会动作。其电流分布见图5—3。
破坏双母线固定连接后，保护区内母线1故障时的电流分布见图5—4。此时选择元件KAl、KA2均流过短路电流。选择元件KAl流过的短路电流大，动作切母联断路器及母线1上连接元件的断路器QFl、QF2。选择元件KA2流过的短路电流小，如不动作，则通过QF4仍供给短路电流，故障仍未消除。因此如破坏双母线固定连接，则必须将选择元件KAl、KA2触点短接，使母线差动保护变成无选择动作，将母线1、母线2上所有连接元件切除。
67、试述电流相位比较式母线保护的基本工作原理。
答：无论是电流差动母线保护还是比较母联断路器的电流相位与总差动电流相位的母线保护，其启动元件的动作电流必须避越外部短路时的最大不平衡电流。这在母线上连接元件较多、不平衡电流很大时，保护装置的灵敏度可能满足不了要求。因此，出现了电流相位比较式母线保护，其工作原理如下。
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如图5—5所示的母线接线，当其正常运行或母线外部短路时[图5—5(a)]，电流I1流人母线， I2流出母线，它们的大小相等、相位相差180°。当母线上发生短路时[图5—5(b)]，短路电流I1、I2均流向短路点，如果提供I1、I2的电源的电动势同相位，且I1、I2两支路的短路阻抗角相同时，I1、I2就同相位，其相位角差为0°。因此，可由比相元件来判断母线上是否发生故障。这种母线保护只反应电流间的相位，因此具有较高的灵敏度。
68、画出断路器灯光监视的控制、信号回路图．并说明其接线特点。
答：断路器灯光监视的控制、信号回路图，如图9—1所示。其接线特点如下。
(1)控制开关SA采用LW2—2型。断路器的位置状态以红、绿灯表示。红灯亮表示断路器在合闸状态，并表示其跳闸回路完好；绿灯亮表示断路器在跳闸状态，并表示其合闸回路完好。合闸接触器KM的线圈电阻为249,(采用CZ。直流接触器)，断路器跳闸线圈电阻一般为8811。如果红、绿灯都不亮，则表示直流控制电源有问题，但此时不发音响信号。
(2)当自动同期或备用电源自动投入触点lAS闭合时，断路器合闸，红灯HR闪光；当
保护动作，出口中间继电器KC触点闭合时，断路器跳闸，绿灯HG闪光，表明断路器实际位置与控制开关位置不一致。当断路器在合闸位置，其控制开关SAl—3、SAl7—19闭合，如此时保护动作或断路器误脱扣时，断路器辅助触点QF闭合，接通事故信号小母线WF回路，发出事故音响信号。 字串3
(3)断路器合闸和跳闸线圈的短脉冲，是*其回路串人的断路器的辅助触点QF来保证的。
(4)当控制开关SA在“预合”或“预分”位置时，指示灯通过SA9—10或SAl4一13触点接通闪光小母线(+)WH回路，指示灯闪光。
(5)断路器的防跳，由专设的防跳继电器KCF实现。
(6)由主控制室到操动机构间联系电缆的芯数为五芯。
69、为什么要求高频阻波器的阻塞阻抗要含有足够的电阻分量?
答：阻波器的作用是阻止高频信号电流外流，因为高频信号的外流必须要通过阻波器和加工母线对地阻抗串联才形成分流回路。而母线对地阻抗一般情况下是容抗，但也有可能是感抗，因此要求阻波器的阻塞阻抗要含有足够大的电阻分量，以保证即使阻塞阻抗的电抗分量正好同母线对地容抗相抵消时，阻波器也能有良好的阻塞作用。
70、相差高频保护有何特点?
答：(1)在被保护线路两侧各装半套高频保护，通过高频信号的传送和比较，以实现保护的目的。它的保护区只限于本线路，其动作时限不需与相邻元件保护相配合，在被保护线路全长范围内发生各类故障，均能无时限切除。
(2)因高频保护不反应被保护线路以外的故障，不能作下-段线路的后备保护，所以线路上还需装设其他保护作本线及下一段线路的后备保护。
(3)相差高频保护选择性好、灵敏度高，广泛应用在110～220kV及以上高压输电线路上作主保护。
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71、在大接地电流系统中，相间横差方向保护的直流操作电源为什么要采用零序横差方向保护来闭锁?
答：零序横差方向保护，采用零序电流和零序电压的复合起动元件，当平行线路外部相间故障时，零序电流、电压继电器均不动作。当内部相间故障时，零序电流继电器可能动作，但零序电压继电器不动作，相间横差方向电流保护不被闭锁。当平行线路内部发生接地短路时，零序电流、电压继电器均动作，闭锁相间横差方向保护，这样就避免了相间横差保护受非故障相电流影响而可能引起误动作。
72、超高压远距离输电线两侧单相跳闸后为什么出现潜供电流?对重合闸有什么影响?
答：如图F-9所示，C相接地故障，两侧单相跳闸后，非故障相A、B仍处在工作状态。由于各相之间存在耦合电容C，，所以A、B相通过Cl向故障点k供给电容性电流Icl，同时由于各相之间存在互感，所以带负荷的A、B两相将在故障相产生感应电动势，该感应电动势通过故障点及相对地电容C。形成回路，向故障点供给一电感性电流，这两部分电流总称为潜供电流。由于潜供电流的影响，使短路处的电弧不能很快熄灭，如果采用单相快速重合闸，将会又一次造．持续性的弧光接地而使单相重合闸失败。所以单相重合闸的间，必须考虑到潜供电流的影响。
73、综合重合闸有几种运行方式?性能是什么?
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答：综合重合闸可由切换开关实现如下四种重合闸方式：
(1)综合重合闸方式，功能是：单相故障，跳单相，单相重合(检查同期或检查无压)，重合于永久性故障时跳三相。
(2)三相重合闸方式，功能是：任何类型的故障都跳三相，三相重合(检查同期或检查无压)，重合于永久性故障时跳三相。
(3)单相方式，功能是：单相故障时跳单相，单相重合，相间故障时三相跳开不重合。
(4)停用方式，功能是：任何故障时都跳三相，不重合。
74、画出断路器音响监视的控制、信号回路图。并说明其接线特点。
答：断路器音响监视的控制、信号回路图，如图9—2所示。其接线特点如下。
(1)控制开关SA采用手柄内附信号灯的LW2—YZ型。断路器的正常合闸位置指示，是以SA手柄在合闸位置，其触点SA20—17和KCC触点接通信号灯来实现；跳闸位置指示，是以手柄在跳闸位置，其触点SAl4—15和KCT触点接通信号灯来实现。当断路器的位置与SA手柄位置不对应时，指示灯发出闪光。如手柄在合闸位置，指示灯闪光，表明断路器已跳闸；如手柄在跳闸位置，指示灯闪光，表明断路器自动合闸。
(2)控制回路的熔断器FUl、FU2熔断时，继电器KCC和KCT的线圈同时断电，其常闭触点均闭合，接通断线信号小母线WCO，发出音响信号。此时从信号灯熄灭，可以找出故障的控制回路。该音响信号装置应带延时，因当发出合闸或跳闸脉冲时，相应的KCC或KCT被短路而失压，此时音响信号亦可能动作。
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(3)KCT和KCC继电器可以用作下次操作回路的监视。如断路器在合闸位置时，KCC启动，其常闭触点断开；同时KCT断电，其常闭触点闭合。当合闸回路断线时，KCC断电，KCC常闭触点接通，从而发出音响信号。跳闸回路的监视与此类似。从指示灯的熄灭来找出故障的控制回路。
(4)在手动合闸或跳闸的过程中(即SA在“预合”或“预分”位置)，指示灯还能通过SAl3—14或SAl8—17发出闪光。
(5)此接线正常时可按暗屏运行，并能使信号灯燃亮，以利检查回路的完整性。图中(+)WS即为可控制暗灯或亮灯运行的小母线。
(6)主控制室与断路器操动机构的联系电缆芯有三芯。
75、直流两点接地为什么有时造成断路器误跳闸?有时造成断路器拒跳?有时造成熔丝熔断?
答：(1)两点接地可能造成断路器误跳闸：
如图9—7所示，当直流接地发生在A、B两点时，将电流继电器1KA、2KA触点短接，而将KC起动，KC触点闭合而跳闸。A、C两点接地时短接KC触点而跳闸。在A、D两点，D、F两点等同样都能造成断路器误跳闸。
(2)两点接地可能造成断路器拒动：
如图9—7所示，接地发生在B、E两点E两点或C、E两点，断路器可能造成拒动。
(3)两点接地引起熔丝熔断：
如图9—7所示，接地点发生在A、E两点，引起熔丝熔断。
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当接地点发生在B、E和C、E两点，保护动作时，不但断路器拒跳，而且引起熔丝熔断，同时有烧坏继电器触点的可能。
76、负序功率方向继电器的灵敏角为什么定为-105°±10°?
答：负序功率方向继电器在继电保护装置中用以判断两相短路时负序功率方向。在电网中发生两相金属性短路(如BC两相短路)时，若以非故障相A相为基准，故障点的边界条件为Uk0=0，UkA1=UkA2=IkA1，IkA1=IkA2
其相量图如图F-2所示。当ZIΣ的阻抗角为75°时，即IkA1落后于UkA2为75°，而IkA2= - IkA1，即UkA2超前IkA2。因此为了使负序功率继电器灵敏、正确地判断负序功率方向，其最大灵敏角定为-105°±10°。
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