电力系统继电保护课后答案.doc

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第九章

1.试描述装设母线保护的基本原则

当双母线同时运行或母线分段单母线时，供电元件的保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线，因此应装设专门的母线保护,具体情况如下：

1）在110KV及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线上所发生的故障，而另一组（或段）无故障的母线仍能继续进行，应装设专门的母线保护

2）110KV及以上的单母线，重要发电厂的35KV母线或高压侧为110KV及以上的重要降压变电所的35KV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。

为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。

2.简述电流比相式母线保护（P172）

根据母线外部故障或内部故障时连接在该母线上各元件电流相位的变化来实现的。

优点：

1.动作条件与幅值无关，因此不要求各电流互感器变化相同。

2，因该保护不受不平衡电流的影响，保护灵敏度较高。

3.简述母线的完全差动保护（P167）

在母线的所有元件上装设有相同变比和特性的电流互感器。

整定计算原则：

躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流，电流互感器二次回路断线时误动。

灵敏度高，选择性好，适用于单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况。

不能用于双母线系统。

4.断路器失灵保护的作用是什么？

（P176）

当故障线路的继电保护动作发出跳闸信号后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其他有关的断路器，将停电范围限制到最小。

5.试述判别母线故障的基本方法（P172）

通过二次母线差动保护信号判别。

6.简述对于双母线的母线保护选择故障母线的方法，并加以比较。

①元件固定连接的双母线电流差动保护

②母联电流比相式母线差动保护

③带比率制动特性的电流差动母线保护

④电流比相式母线保护

比较看书。

第8章

1.发电机有哪些故障和不正常状态？

（P134）

（1）可能发生的主要故障：

定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地；转子绕组（励磁回路）接地；转子励磁回路低励（励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）、失去励磁。

（2）主要的不正常工作状态：

过负荷；定子绕组过电流；定子绕阴过电压（水轮发电机、大型汽轮发电机）；三相电流不对称；失步（大型发电机）；逆功率；过励磁；断路器断口闪络；非全相运行等

2.发电机需配备哪些类型的保护？

简述各种保护功能。

（P136）

（1）纵差动保护。

用于反映发电机线圈及其引出线的相间短路。

（2）横差动保护。

用于反映发电机定子绕组的同相的一个分支匝间或同相不同分支间短路。

（3）过电流保护。

用于切除发电机外部短路引起的过流，并作为发电机内部故障的后备保护，通常与复合电压（低电压、负序电压等）进行配合。

（4）单相接地保护。

反映定子绕组单相接地故障。

在不装设单相接地保护时，应用绝缘监视装置发出接地故障信号。

（5）不对称过负荷保护。

反映不对称负荷引起的过电流，一般在5MW以上的发电机应装设此保护，动作于信号。

（6）对称过负荷保护。

反映对称过负荷引起的过电流，一般应装设于一相过负荷信号保护。

（7）过压保护。

反映大型汽轮发电机突然甩负荷时，引起的定子绕组的过电压。

（8）励磁回路的接地保护，分转子一点接地保护和转子两点接地保护。

反映励磁回路绝缘状态。

（9）失磁保护。

是反应发电机由于励磁故障造成发电机失磁，根据失磁严重程度，使发电机减负荷或切厂用电或跳发电机。

（10）发电机断水保护。

装设在水冷发电机组上，反应发电机冷却水中断故障。

3.发电机的纵差保护和变压器的差动保护相比有何不同？

发电机纵差保护是利用比较发电机中性点侧和引出线侧电流幅值和相位的原理构成的。

两组电流互感器之间为纵差动保护的范围。

电流互感器二次回路短线时，保护不应误动。

变压器差动保护原理是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。

整定时须躲过励磁涌流。

发电机的没有产生了电流平衡系数，而变压器由于有不同的绕组，导致产生了电流平衡系数

第7章

1.何谓变压器的内部故障和外部故障？

变压器的差动保护与瓦斯保护的作用有何不同？

为啥说二者不可互相取代？

（P113）

油箱内部故障。

绕组的匝间短路，相间短路，接地短路以及铁芯的烧损等。

这些故障将产生电弧，将引起绝缘物质的急剧汽化，从而可能引起爆炸。

油箱外部故障。

变压器套管和引出线上发生相间短路和接地短路。

差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。

瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。

发生外部穿越短路故障时，瓦斯和差动是不动作的，要靠其他保护。

差动保护是已经出现故障的变压器，瓦斯保护是即将出现故障的慢性不明显故障. 

差动保护是变压器二侧电压出电压差的一种瞬间保护，而瓦斯保护则是对变压器温度升高，内部出现问题，负载过大，等使变压器内部产生瓦斯气体时的一种保护。

差动保护是已经出现故障的变压器，瓦斯保护是即将出现故障的慢性不明显故障.

2.简述变压器差动保护不平衡电流产生的原因及减少不平衡电流的影响的措施。

（P116-）

不平衡电流产生的原因主要有：

⑴变压器的励磁涌流。

⑵变压器两侧电流相位不同。

⑶计算变比与实际变比的不同。

⑷两侧电流互感器型号不同。

⑸变压器带负荷调整分接头。

减少影响措施：

⑴①利用二次谐波制动原理构成的差动保护②利用间断角原理构成的变压器差动保护。

⑵采用相位补偿法⑶电流补偿法⑷在整定计算中考虑，适当增大保护的动作电流，引入电流互感器同型系数Kss，同型，取0.5，不同型，取1.⑸采用提高差动保护动作电流

第6章

1.自动重合闸的基本类型有哪些？

他们一般适应于什么网络？

A按其功能可分为：

三相自动重合闸装置； 单项自动重合闸装置 综合自动重合闸装置； 

B按其运行于不同结构的输电线路来分：

 单电源线路的自动重合闸装置； 双电源线路的自动重合闸装置； 

C按其与继电保护配合的方式来分：

 重合闸前加速保护动作的AAR装置； 重合闸后加速保护动作的AAR装置； 

2.单相重合闸中选相元件的作用和类型是什么？

目前高压网络中常用的选相元件是哪一种？

Why？

①相电流选相元件②相电压选相元件③阻抗选相元件④相电流差突变量选相元件

作用：

判断故障的相别，为实现单相重合闸。

在高压网络中常用的选相元件是阻抗选相元件，因为它更加灵敏和更有选择性。

3.什么叫重合闸前加速和后加速？

为啥子高压网络应采用重合闸后加速工作方式？

前加速：

当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护先无选择性地瞬时动作于跳闸，而后再靠重合闸来纠正这种非选择性动作，前加速一般用于具有几段串联的辐射线路中，重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。

后加速：

当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，重合闸进行一次重合后回复供电。

若重合于永久性故障时，保护装置不带时限无选择性的动作跳开断路器，这种方式称为重合闸后加速。

因为在后加速保护动作有选择性，不会将故障影响扩大，且应用场合不受限制。

4.自动重合闸的主要构成部件有哪些?

各气啥子作用？

启动元件，延时元件，一次合闸脉冲元件，执行元件

作用：

①当断路器跳闸后，使重合闸的延时元件启动

②是为了保证断路器跳闸之后，在故障点有足够的去游离时间和断路器及传动机构能准备再次动作的时间。

③用于保证重合闸只有重合一次。

④将重合闸动作信号送至合闸电路和信号回路，使断路器重新合闸，让值班人员知道重合闸已经动作。

5.非同期重合闸将对系统产生哪些影响？

（P104从反面考虑）

非同期并列对有关设备如发电机、变压器、断路器等破坏力极大。

可能引起发电机与系统振荡，干扰整个系统的正常运行，甚至造成系统瓦解。

第四章

1.纵联电流差动的不平衡电流的形成原因是什么？

（P78）

所谓的不平横电流是指一次侧差动电流严格为0时，二次侧流入保护的差动电流。

由于存在励磁电流，电流互感器有误差，当线路两侧TA励磁电流特性不完全一致时，两侧TA的误差也就存在差异，二次侧就有不平衡电流流入保护。

3.以纵联方向为例，闭锁式保护，允许式保护的停信条件，跳闸条件有什么区别？

（P82）

　一，允许式允许信号条件：

①起动元件动作②　正方向元件动作，反方向元件不动作。

（与）

跳闸条件　①起动元件动作②　正方向元件动作，　反方向元件不动作③收到对侧允许信号。

二．闭锁式保护停信条件：

①收信超过8ms②　正方向元件动作，反方向元件不动作。

（与）

跳闸条件：

①高定值起动元件动作

　②　正方向元件动作，　反方向元件不动作

　③收发信机收不到闭锁信号。

第二章

1.中性点直接接地电网，当发生单相接地时，其故障有何特点？

试说明在不同地点发生接地时，零序电流和零序电压的大小及分布特点。

某点的零序电压和零序电流的大小与哪些因素有关？

（P35——）

系统中发生单相接地故障时,出现了除中性点外的另一个接地点,构成了短路回路,接地相电流很大,为了防止损坏设备,必须迅速切除接地相甚至三相。

零序电压：

故障点的零序电压越高，系统中距离故障点越远处的零序电压越低。

零序电流：

零序电流时零序电压Uko产生的，分布主要取决于送点线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。

对于发生故障的线路，两端零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母线的

对于零序电流的方向，采用母线流向故障点为证，而零序电压的方向，是线路高于大地电压为正。

2.在继电保护中，通常依靠什么方法获取零序电压和零序电流？

试说明获取零序电压和零序电流的基本原理和基本组成元件。

依靠零序电压过滤器和零序电流过滤器获取零序电压和零序电流。

为获取零序电压，通常采用三个单项式电压互感器，其一次绕组接成星形并将中性点接地，其二次绕组接成开口三角形。

二次侧绕组端电压即可测得零序电压。

为获取零序电流，可把零序电流过滤器接入相间保护用电流互感器的总线上。

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