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文檔簡介
1、不清楚你負責的變電站的電壓等級是多少110kV以下,主要了解距離保護、零序過流保護動作的原理,以及它們保護范圍、死區等問題220kV及以下,還需了解縱聯保護的知識,包括用光纖或者高頻載波傳輸保護信號兩種500kV及以下,還有安穩系統、過電壓保護等1、 什么是繼電保護?當電力系統中的電力元件(如發電機、線路)或電力系統本身發生了故障或危及其安全運行的事件時,需要有向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令,以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。實現這種自動化措施、用于保護電力元件的成套硬件設備,一般通稱為繼電保護裝置。繼電保護裝置是保證電力元件安全運行的基本的裝備。
2、 2、 繼電保護在電力系統中的任務是什么? 繼電保護的基本任務: a、當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。 b、反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整。 3、 電力系統對繼電保護的基本要求是什么?a、可靠性電力系統正常運行時,繼電保護裝置應可靠的不動
3、作,當被保護元件發生故障或出現不正常工作狀態時,繼電保護裝置應可靠的動作 b、迅速性是指繼電保護動作的速度,可根據實際情況設定延時時間。 信息來自:輸配電設備網 c、選擇性當電力系統出現故障時,繼電保護發出跳閘命令僅將故障元件切除,盡可能的使停電范圍減小,保證無故障部分繼續運行。 d、靈敏性是指繼電保護對設計規定要求動作的故障及異常狀態可靠的動作的能力。 二、 各類產品技術特點 GCS2321系列數字式高壓保護測控裝置技術特點 1、采用雙CPU+CPLD設計結構,主CPU為為32位DSP數字處理器,既提高了通信速度,又提高了保護的可靠性、準確性、靈敏性、速動性。2、保護定值均為無級數字整定,并
4、按照一次值設定。各種保護功能可單獨投退。 信息來源: 3、32K x 16位片內RAM存貯器;64K x 16位EPROM存貯器,存貯固化程序,512 x8位存儲定值安全可靠,硬件冗余度高,方便功能擴展。 4、保護和測量回路采用獨立通道采樣,互不影響,測量回路采樣精度高于0.2%。保護回路采樣精度高于0.5%,且在20倍額定電流的情況下不飽和。所有采樣值均按照一次值實時顯示。 信息來自:輸配電設備網 5、保護裝置具備計算電度功能,實時顯示有功電度及無功電度,電度精度高于0.5級。 6、顯示模塊是基于CPU+CPLD開發的人機界面,它可以提供128X64的寬溫液晶(液晶的背光節電設計),支持4個
5、LED位置顯示燈分別顯示當前運行狀態。顯示模件可用于設備的人機交互, 完成鍵盤處理、液晶顯示等功能。插件上的顯示窗口采用4行×8漢字的液晶顯示器,人機界面清晰易懂,同時還配置了豐富的燈光指示信息使本裝置的運行信息更為直觀。RS485通信接口采用屏蔽雙絞線。顯示模塊與主體模塊之間的通信連接件采用專用接插件,使裝置運行更加可靠。 7、輸出繼電器回路包括分勵脫扣的保護動作出口、用于失壓脫扣出口、用于合閘的合閘控制出口以及其他信號出口等。對彈簧機構的開關繼電器采用進口密封固態日本松下繼電器。對永磁機構的開關采用光電繼電器輸出,動作速度更快。 8、采用高精度、高抗飽和性的輸入電流電壓變換器,保
6、證采樣信號不失真。所有PT,CT,零序互感器,能夠相位補償,精度為0.05度。 9、路開關量輸入,采用雙級光電隔離。具有防顫抖功能。 10、采用了多層印制板及表面封裝工藝,外觀小巧、結構緊湊、大大提高裝置的可靠性及抗電磁干擾能力。11、特殊的工作電源設計,保證在交流失電情況下能夠使保護可靠動作,跳開開關,記錄并上傳故障信息。 12、精確的事件順序記錄和故障錄波功能,有助于迅速查找故障,大大縮短變電所停電時間,徹底避免故障后試合開關造成的多次頂跳上級開關的煩惱 關鍵詞:繼電電力系統基礎知識 。內容預覽電力系統繼電保護、安全自動裝置及通信、自動化1、簡述繼電保護的基本原理和構成方式 答:繼電保護主
7、要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構成繼電保護動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下,不管反應哪種物理量,繼電保護裝置將包括測量部分(和定值調整部分)、邏輯部分、執行部分。2、電力系統對繼電保護的基本要求是什么?答:繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。這四“性”之間緊密聯系,既矛盾又統一。(1) 可靠性是指保護該動作時應可靠動作,不該動作時應可靠不動作。可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。(2) 選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障
8、,當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內有配合要求的兩元件(如起動與跳閘元件或閉鎖與動作元件)的選擇性,其靈敏系數及動作時間,在一般情況下應相互配合。(3) 靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時,保護裝置應具有必要的靈敏系數,各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。選擇性和靈敏性的要求,通過繼電保護的整定實現。(4) 速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障,其目的是提高系統穩定性,減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投
9、入的效果等。一般從裝設速動保護(如高頻保護、差動保護)、充分發揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和開關跳閘時間等方面入手來提高速動性。3、簡述220千伏及以上電網繼電保護整定計算的基本原則和規定答:(1)對于220千伏及以上電壓電網的線路繼電保護一般都采用近后備原則。當故障元件的一套繼電保護裝置拒動時,由相互獨立的另一套繼電保護裝置動作切除故障,而當斷路器拒絕動作時,起動斷路器失靈保護,斷開與故障元件相連的所有其他聯接電源的斷路器。(2)對瞬時動作的保護或保護的瞬時段,其整定值應保證在被保護元件外部故障時,可靠不動作,但單元或線路變壓器組(包括一條線路帶兩臺終端變
10、壓器)的情況除外。(3)上、下級繼電保護的整定,一般應遵循逐級配合的原則,滿足選擇性的要求。即在下一級元件故障時,故障元件的繼電保護必須在靈敏度和動作時間上均能同時與上一級元件的繼電保護取得配合,以保證電網發生故障時有選擇性地切除故障。(4)繼電保護整定計算應按正常運行方式為依據。所謂正常運行方式是指常見的運行方式和被保護設備相鄰近的一回線或一個元件檢修的正常檢修運行方式。對特殊運行方式,可以按專用的運行規程或者依據當時實際情況臨時處理。(5)變壓器中性點接地運行方式的安排,應盡量保持變電所零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因,使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時,根據當時實際情況
11、臨時處理。(6)故障類型的選擇以單一設備的常見故障為依據,一般以簡單故障進行保護裝置的整定計算。(7)靈敏度按正常運行方式下的不利故障類型進行校驗,保護在對側斷路器跳閘前和跳閘后均能滿足規定的靈敏度要求。對于縱聯保護,在被保護線路末端發生金屬性故障時,應有足夠的靈敏度(靈敏度應大于2)。4、什么是“遠后備”?什么是“近后備”? 答:“遠后備”是指當元件故障而其保護裝置或開關拒絕動作時,由各電源側的相鄰元件保護裝置動作將故障切開;“近后備”,則用雙重化配置方式加強元件本身的保護,使之在區內故障時,保護無拒絕動作的可能,同時裝設開關失靈保護,以便當開關拒絕跳閘時起動它來切開同一變電所母線的高壓開關
12、,或遙切對側開關。5、線路縱聯保護及特點是什么?線路縱聯保護是當線路發生故障時,使兩側開關同時快速跳閘的一種保護裝置,是線路的主保護。它以線路兩側判別量的特定關系作為判據。即兩側均將判別量借助通道傳送到對側,然后,兩側分別按照對側與本側判別量之間的關系來判別區內故障或區外故障。因此,判別量和通道是縱聯保護裝置的主要組成部分。(1)、方向高頻保護是比較線路兩端各自看到的故障方向,以判斷是線路內部故障還是外部故障。如果以被保護線路內部故障時看到的故障方向為正方向,則當被保護線路外部故障時,總有一側看到的是反方向。其特點是:1)要求正向判別啟動元件對于線路末端故障有足夠的靈敏度;2)必須采用雙頻制收
13、發信機(2)、相差高頻保護是比較被保護線路兩側工頻電流相位的高頻保護。當兩側故障電流相位相同時保護被閉鎖,兩側電流相位相反時保護動作跳閘。其特點是:1)能反應全相狀態下的各種對稱和不對稱故障,裝置比較簡單;2)不反應系統振蕩。在非全相運行狀態下和單相重合閘過程中保護能繼續運行;3)不受電壓回路斷線的影響;4)對收發信機及通道要求較高,在運行中兩側保護需要聯調;5)當通道或收發信機停用時,整個保護要退出運行,因此需要配備單獨的后備保護。(3)、高頻閉鎖距離保護是以線路上裝有方向性的距離保護裝置作為基本保護,增加相應的發信與收信設備,通過通道構成縱聯距離保護。其特點是:1)能足夠靈敏和快速地反應各
14、種對稱與不對稱故障;2)仍保持后備保護的功能;3)電壓二次回路斷線時保護將會誤動,需采取斷線閉鎖措施,使保護退出運行。6、縱聯保護的通道可分為幾種類型?答:它可分為以下幾種類型。(1)電力線載波縱聯保護(簡稱高頻保護)。(2)微波縱聯保護(簡稱微波保護)。(3)光纖縱聯保護(簡稱光纖保護)。(4)導引線縱聯保護(簡稱導引線保護)。7、縱聯保護的信號有哪幾種?答:縱聯保護的信號有以下三種。(1)閉鎖信號。顧名思義,它是阻止保護動作于跳閘的信號。換言之,無閉鎖信號是保護作用于跳閘的必要條件。只有同時滿足本端保護元件動作和無閉鎖信號兩個條件時,保護才作用于跳閘。(2)允許信號。顧名思義,它是允許保護
15、動作于跳閘的信號。換言之,有允許信號是保護動作于跳閘的必要條件。只有同時滿足本端保護元件動作和有允許信號兩個條件時,保護才動作于跳閘。(3)跳閘信號。它是直接引起跳閘的信號。此時與保護元件是否動作無關,只要收到跳閘信號,保護就作用于跳閘,遠方跳閘式保護就是利用跳閘信號。8、線路高頻保護停用對重合閘的使用有什么影響?答:當線路高頻保護停用時,可能因以下兩點原因影響線路重合閘的使用:(1) 線路無高頻保護運行,需由后備保護(延時段)切除線路故障,即不能快速切除故障,造成系統穩定極限下降,如果使用重合閘重合于永久性故障,對系統穩定運行則更為不利。(2) 線路重合閘重合時間的整定是與線路高頻保護配合的
16、,如果線路高頻保護停用,則造成線路后備延時段保護與重合閘重合時間不配,對瞬時故障亦可能重合不成功,對系統增加一次沖擊。9、高頻保護運行時,為什么運行人員每天要交換信號以檢查高頻通道? 答:我國常采用電力系統正常時高頻通道無高頻電流的工作方式。由于高頻通道涉及兩個廠站的設備,其中輸電線路跨越幾千米至幾百千米的地區,經受著自然界氣候的變化和風、霜、雨、雪、雷電的考驗,以及高頻通道上各加工設備和收發信機元件的老化和故障都會引起衰耗。高頻通道上任何一個環節出問題,都會影響高頻保護的正常運行。系統正常運行時,高頻通道無高頻電流,高頻通道上的設備有問題也不易發現,因此每日由運行人員用起動按鈕起動高頻發信機
17、向對側發送高頻信號,通過檢測相應的電流、電壓和收發信機上相應的指示燈來檢查高頻通道,以確保故障時保護裝置的高頻部分能可靠工作。10、什么是零序保護?大電流接地系統中為什么要單獨裝設零序保護?答:在大短路電流接地系統中發生接地故障后,就有零序電流、零序電壓和零序功率出現,利用這些電氣量構成保護接地短路的繼電保護裝置統稱為零序保護。三相星形接線的過電流保護雖然也能保護接地短路,但其靈敏度較低,保護時限較長。采用零序保護就可克服此不足,這是因為:系統正常運行和發生相間短路時,不會出現零序電流和零序電壓,因此零序保護的動作電流可以整定得較小,這有利于提高其靈敏度;Y/接線降壓變壓器,側以后的故障不會在
18、Y側反映出零序電流,所以零序保護的動作時限可以不必與該種變壓器以后的線路保護相配合而取較短的動作時限。11、零序電流保護在運行中需注意哪些問題?答:零序電流保護在運行中需注意以下問題(1)當電流回路斷線時,可能造成保護誤動作。這是一般較靈敏的保護的共同弱點,需要在運行中注意防止。就斷線機率而言,它比距離保護電壓回路斷線的機率要小得多。如果確有必要,還可以利用相鄰電流互感器零序電流閉鎖的方法防止這種誤動作。(2)當電力系統出現不對稱運行時,也要出現零序電流,例如變壓器三相參數不同所引起的不對稱運行,單相重合閘過程中的兩相運行,三相重合閘和手動合閘時的三相斷路器不同期,母線倒閘操作時斷路器與隔離開
19、關并聯過程或斷路器正常環并運行情況下,由于隔離開關或斷路器接觸電阻三相不一致而出現零序環流,以及空投變壓器時產生的不平衡勵磁涌流,特別是在空投變壓器所在母線有中性點接地變壓器在運行中的情況下,可能出現較長時間的不平衡勵磁涌流和直流分量等等,都可能使零序電流保護起動。(3)地理位置靠近的平行線路,當其中一條線路故障時,可能引起另一條線路出現感應零序電流,造成反方向側零序方向繼電器誤動作。如確有此可能時,可以改用負序方向繼電器,來防止上述方向繼電器誤判斷。(4)由于零序方向繼電器交流回路平時沒有零序電流和零序電壓,回路斷線不易被發現;當繼電器零序電壓取自電壓互感器開口三角側時,也不易用較直觀的模擬
20、方法檢查其方向的正確性,因此較容易因交流回路有問題而使得在電網故障時造成保護拒絕動作和誤動作。12、零序電流保護為什么設置靈敏段和不靈敏段?采用三相重合閘或綜合重合閘的線路,為防止在三相合閘過程中三相觸頭不同期或單相重合過程的非全相運行狀態中又產生振蕩時零序電流保護誤動作,常采用兩個第一段組成的四段式保護。 靈敏一段是按躲過被保護線路末端單相或兩相接地短路時出現的最大零序電流整定的。其動作電流小,保護范圍大,但在單相故障切除后的非全相運行狀態下被閉鎖。這時,如其他相再發生故障,則必須等重合閘重合以后,靠重合閘后加速跳閘。使跳閘時間長,可能引起系統相鄰線路由于保護不配而越級跳閘。故增設一套不靈敏
21、一段保護。不靈敏一段是按躲過非全相運行又產生振蕩時出現的最大零序電流整定的。其動作電流大,能躲開上述非全相情況下的零序電流,兩者都是瞬時動作的。13、什么叫距離保護?距離保護的特點是什么?答:距離保護是以距離測量元件為基礎構成的保護裝置,其動作和選擇性取決于本地測量參數(阻抗、電抗、方向)與設定的被保護區段參數的比較結果,而阻抗、電抗又與輸電線的長度成正比,故名距離保護。距離保護是主要用于輸電線的保護,一般是三段或四段式。第一、二段帶方向性,作本線段的主保護,其中第一段保護線路的80%90%。第二段保護余下的10%20%并作相鄰母線的后備保護。第三段帶方向或不帶方向,有的還設有不帶方向的第四段
22、,作本線及相鄰線段的后備保護。整套距離保護包括故障起動、故障距離測量、相應的時間邏輯回路與電壓回路斷線閉鎖,有的還配有振蕩閉鎖等基本環節以及對整套保護的連續監視等裝置。有的接地距離保護還配備單獨的選相元件。14、距離保護有哪些閉鎖裝置s各起什么作用s答:電壓斷線閉鎖電壓互感器二次回路斷線時,由于加到繼電器的電壓下降,好象短路故障一樣,保護可能誤動作,所以要加閉鎖裝置;振蕩閉鎖在系統發生故障出現負序分量時將保護開放(0.120.15秒),允許動作,然后再將保護解除工作,防止系統振蕩時保護誤動作。15、電力系統振蕩時,對繼電保護裝置有哪些影響?答:電力系統振蕩時,對繼電保護裝置的電流繼電器、阻抗繼
23、電器有影響。(1) 對電流繼電器的影響。當振蕩電流達到繼電器的動作電流時,繼電器動作;當振蕩電流降低到繼電器的返回電流時,繼電器返回。因此電流速斷保護肯定會誤動作。一般情況下振蕩周期較短,當保護裝置的時限大于1.5秒時,就可能躲過振蕩而不誤動作。(2) 對阻抗繼電器的影響。周期性振蕩時,電網中任一點的電壓和流經線路的電流將隨兩側電源電動勢間相位角的變化而變化。振蕩電流增大,電壓下降,阻抗繼電器可能動作;振蕩電流減小,電壓升高,阻抗繼電器返回。如果阻抗繼電器觸點閉合的持續時間長,將造成保護裝置誤動作。16、對自動重合閘裝置有哪些基本要求?答:有以下幾個基本要求。(1)在下列情況下,重合閘不應動作
24、:1)由值班人員手動跳閘或通過遙控裝置跳閘時;2)手動合閘,由于線路上有故障,而隨即被保護跳閘時。(2)除上述兩種情況外,當斷路器由繼電保護動作或其它原因跳閘后,重合閘均應動作,使斷路器重新合上。(3)自動重合閘裝置的動作次數應符合預先的規定,如一次重合閘就只應實現重合一次,不允許第二次重合。(4)自動重合閘在動作以后,一般應能自動復歸,準備好下一次故障跳閘的再重合。(5)應能和繼電保護配合實現前加速或后加速故障的切除。(6)在雙側電源的線路上實現重合閘時,應考慮合閘時兩側電源間的同期問題,即能實現無壓檢定和同期檢定。(7)當斷路器處于不正常狀態(如氣壓或液壓過低等)而不允許實現重合閘時,應自
25、動地將自動重合閘閉鎖。(8)自動重合閘宜采用控制開關位置與斷路器位置不對應的原則來起動重合閘。17、自動重合閘的啟動方式有哪幾種?各有什么特點?答:自動重合閘有兩種啟動方式:斷路器控制開關位置與斷路器位置不對應啟動方式和保護啟動方式。不對應啟動方式的優點:簡單可靠,還可以糾正斷路器誤碰或偷跳,可提高供電可靠性和系統運行的穩定性,在各級電網中具有良好運行效果,是所有重合閘的基本啟動方式。其缺點是,當斷路器輔助觸點接觸不良時,不對應啟動方式將失效。保護起動方式,是不對應啟動方式的補充。同時,在單相重合閘過程中需要進行一些保護的閉鎖,邏輯回路中需要對故障相實現選相固定等,也需要一個由保護啟動的重合閘
26、啟動元件。其缺點:不能糾正斷路器誤動。18、在檢定同期和檢定無壓重合閘裝置中為什么兩側都要裝檢定同期和檢定無壓繼電器?答:如果采用一側投無電壓檢定,另一側投同期檢定這種接線方式。那么,在使用無電壓檢定的那一側,當其斷路器在正常運行情況下由于某種原因(如誤碰、保護誤動等)而跳閘時,由于對側并未動作,因此線路上有電壓,因而就不能實現重合,這是一個很大的缺陷。為了解決這個問題,通常都是在檢定無壓的一側也同時投入同期檢定繼電器,兩者的觸點并聯工作,這樣就可以將誤跳閘的斷路器重新投入。為了保證兩側斷路器的工作條件一樣,在檢定同期側也裝設無壓檢定繼電器,通過切換后,根據具體情況使用。但應注意,一側投入無壓
27、檢定和同期檢定繼電器時,另一側則只能投入同步檢定繼電器。否則,兩側同時實現無電壓檢定重合閘,將導致出現非同期合閘。在同期檢定繼電器觸點回路中要串接檢定線路有電壓的觸點。19、高頻保護接入母差跳閘停信的作用是什么? 答:當母線故障發生在電流互感器與斷路器之間時,母線保護雖然正確動作,但故障點依然存在,依靠母差跳閘停信去停止該線路高頻保護發信,讓對側斷路器切除故障。20、220kV線路因故聯絡線變為終端饋線,其LFP901A、LFP901A微機保護應作如何調整?LFP901A、LFP901A微機保護用在終端饋線時,受電側的保護定值應按是單電源負荷端(RD)控制字整定,線路兩側保護按聯絡線方式投入,
28、以便充分發揮保護的重合閘的功能,提高終端饋線的供電可靠性。21、一條線路有兩套微機保護,線路投單相重合閘方式,該兩套微機保護重合閘應如何使用?答:兩套微機重合閘的把手均打在單重位置,合閘出口連片只投一套。如果將兩套重合閘的合閘出口連片都投入,可能造成斷路器短時內兩次重合。22、微機保護裝置有幾種工作狀態?并對其進行簡要說明。答:有三種工作狀態。(1) 調試狀態:運行方式開關置于“調試”位置,按RESET鍵,此狀態為調試狀態。主要用于傳動出口回路、檢驗鍵盤和撥輪開關等,此時數據采集系統不工作。(2) 運行狀態:運行方式開關置于“運行”位置,此狀態為運行狀態,即保護投運時的狀態。在此狀態下,數據采
29、集系統正常工作。(3) 不對應狀態:運行方式開關由“運行”位置打到“調試”位置,不按RESET鍵,此狀態為不對應狀態。在此狀態下,數據采集系統能正常工作,但不能跳閘。23、電力變壓器的不正常工作狀態和可能發生的故障有哪些?一般應裝設哪些保護?答:變壓器的故障可分為內部故障和外部故障兩種。變壓器內部故障系指變壓器油箱里面發生的各種故障,其主要類型有:各相繞組之間發生的相間短路,單相繞組部分線匝之間發生的匝間短路,單相繞組或引出線通過外殼發生的單相接地故障等。變壓器外部故障系變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發生的各種故障,其主要類型有:絕緣套管閃絡或破碎而發生的單相接(通過外殼)短路,引出線之間
30、發生的相間故障等。變壓器的不正常工作狀態主要包括:由于外部短路或過負荷引起的過電流、油箱漏油造成的油面降低、變壓器中性點電壓升高、由于外加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁等。為了防止變壓器在發生各種類型故障和不正常運行時造成不應有的損失,保證電力系統安全連續運行,變壓器一般應裝設以下繼電保護裝置。(1)防御變壓器油箱內部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護。(2)防御變壓器繞組和引出線多相短路、大電流接地系統側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路的(縱聯)差動保護或電流速斷保護。(3)防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和差動保護(或復合電壓起動的過電流保護、或負序過電流保護)。(4)防御大電流
31、接地系統中變壓器外部接地短路的零序電流保護。(5)防御變壓器對稱過負荷的過負荷保護。(6)防御變壓器過勵磁的過勵磁保護。24、變壓器勵磁涌流有哪些特點?目前差動保護中防止勵磁涌流影響的方法有哪些?答:勵磁涌流有以下特點?(1)包含有很大成分的非周期分量,往往使涌流偏于時間軸的一側。(2)包含有大量的高次諧波分量,并以二次諧波為主。(3)勵磁涌流波形之間出現間斷。防止勵磁涌流影響的方法有:(1)采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器。(2)鑒別短路電流和勵磁涌流波形的區別,要求間斷角為60°65°。(3)利用二次諧波制動,制動比為15%20%。25、試述變壓器瓦斯保護的基本工作原理?
32、為什么差動保護不能代替瓦斯保護?答:瓦斯保護是變壓器的主要保護,能有效地反應變壓器內部故障。輕瓦斯繼電器由開口杯、干簧觸點等組成,作用于信號。重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、干簧觸點等組成,作用于跳閘。正常運行時,瓦斯繼電器充滿油,開口杯浸在油內,處于上浮位置,干簧觸點斷開。當變壓器內部故障時,故障點局部發生過熱,引起附近的變壓器油膨脹,油內溶解的空氣被逐出,形成氣泡上升,同時油和其他材料在電弧和放電等的作用下電離而產生瓦斯。當故障輕微時,排出的瓦斯氣體緩慢地上升而進入瓦斯繼電器,使油面下降,開口杯產生的支點為軸逆時針方向的轉動,使干簧觸點接通,發出信號。當變壓器內部故障嚴重時,產生強烈的瓦斯氣體,
33、使變壓器內部壓力突增,產生很大的油流向油枕方向沖擊,因油流沖擊檔板,檔板克服彈簧的阻力,帶動磁鐵向干簧觸點方向移勸,使干簧觸點接通,作用于跳閘。瓦斯保護能反應變壓器油箱內的任何故障,包括鐵芯過熱燒傷、油面降低等,但差動保護對此無反應。又如變壓器繞組產生少數線匝的匝間短路,雖然短路匝內短路電流很大會造成局部繞組嚴重過熱產生強烈的油流向油枕方向沖擊,但表現在相電流上卻并不大,因此差動保護沒有反應,但瓦斯保護對此卻能靈敏地加以反應,這就是差動保護不能代替瓦斯保護的原因。26、什么是變壓器零序方向保護?有何作用?答:變壓器零序方向過流保護是在大電流接地系統中,防御變壓器相鄰元件(母線)接地時的零序電流
34、保護,其方向是指向本側母線。它的作用是作為母線接地故障的后備,保護設有兩級時限,以較短的時限跳閘母線或分段斷路器,以較長時限跳開變壓器本側斷路器。27、發電機應裝哪些保護?它們的作用是什么?答:對于發電機可能發生的故障和不正常工作狀態,應根據發電機的容量有選擇地裝設以下保護。(1)縱聯差動保護:為定子繞組及其引出線的相間短路保護。(2)橫聯差動保護:為定子繞組一相匝間短路保護。只有當一相定子繞組有兩個及以上并聯分支而構成兩個或三個中性點引出端時,才裝設該種保護。(3)單相接地保護:為發電機定子繞組的單相接地保護。(4)勵磁回路接地保護:為勵磁回路的接地故障保護。(5)低勵、失磁保護:為防止大型
35、發電機低勵(勵磁電流低于靜穩極限所對應的勵磁電流)或失去勵磁(勵磁電流為零)后,從系統中吸收大量無功功率而對系統產生不利影響,100MW及以上容量的發電機都裝設這種保護。(6)過負荷保護:發電機長時間超過額定負荷運行時作用于信號的保護。中小型發電機只裝設定子過負荷保護;大型發電機應分別裝設定子過負荷和勵磁繞組過負荷保護。(7)定子繞組過電流保護:當發電機縱差保護范圍外發生短路,而短路元件的保護或斷路器拒絕動作,這種保護作為外部短路的后備,也兼作縱差保護的后備保護。(8)定子繞組過電壓保護:用于防止突然甩去全部負荷后引起定子繞組過電壓,水輪發電機和大型汽輪發電機都裝設過電壓保護,中小型汽輪發電機
36、通常不裝設過電壓保護。(9)負序電流保護:電力系統發生不對稱短路或者三相負荷不對稱(如電氣機車、電弧爐等單相負荷的比重太大)時,會使轉子端部、護環內表面等電流密度很大的部位過熱,造成轉子的局部灼傷,因此應裝設負序電流保護。(10)失步保護:反應大型發電機與系統振蕩過程的失步保護。(11)逆功率保護:當汽輪機主汽門誤關閉,或機爐保護動作關閉主汽門而發電機出口斷路器未跳閘時,從電力系統吸收有功功率而造成汽輪機事故,故大型機組要裝設用逆功率繼電器構成的逆功率保護,用于保護汽輪機。28、大型發電機“為什么要裝設匝間保護?匝間保護的構成通常有幾種方式?答:現代大型發電機的定子繞組,不可避免在定子同一槽的
37、上、下層線棒會出現同相不同匝數的定子線棒,這就必然導致發電機定子繞組的匝間短路故障,為此大型發電機要裝匝間保護。匝間保護的構成通常有以下幾種方式:1)橫差保護:當定子繞組出現并聯分支且發電機中性點側有六個引出頭時采用。橫差保護接線簡單、動作可靠、靈敏度高。2)零序電壓原理的匝間保護:采用專門電壓互感器測量發電機三個相電壓不對稱而生成的零序電壓,該保護由于采用了三諧波制動故大大提高了保護的靈敏度與可靠性。3)負序功率方向匝間保護:利用負序功方向判斷是發電機內部不對稱還是系統不對稱故障,保護的靈敏度很高,近年來運行表明該保護在區外故障時發生誤動必須增加動作延時,故限制了它的使用。29、發電機為什么
38、要裝設定子繞組單相接地保護?答:發電機是電力系統中最重要的設備之一,其外殼都進行安全接地。發電機定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞,就形成了定子單相接地故障,這是一種最常見的發電機故障。發生定子單相接地后,接地電流經故障點、三相對地電容、三相定子繞組而構成通路。當接地電流較大能在故障點引起電弧時,將使定子繞組的絕緣和定子鐵芯燒壞,也容易發展成危害更大的定了繞組相間或匝間短路,因此,應裝設發電機定子繞組單相接地保護。30、利用基波零序電壓的發電機定子單相接地保護的特點及不足之處是什么?答:利用基波零序電壓的發電機定子單相接地保護的特點是:(1)簡單、可靠;(2)設有三次諧波濾過器以降低不平衡電壓;(3)
39、由于與發電機有電聯系的元件少,接地電流不大,適用于發電機-變壓器組。利用基波零序電壓的發電機定子單相接地保護的不足之處是:不能作為100%定子接地保護,有死區,死區范圍5%15%。31、為什么現代大型發電機應裝設100%的定子接地保護?答:100MW以下發電機,應裝設保護區不小于90%的定子接地保護;100MW及以上的發電機,應裝設保護區為100%的定子接地保護。發電機中性點附近是否可能首先發生接地故障,過去曾有過兩種不同的觀點,一種觀點認為發電機定子繞組是全絕緣的(中性點和機端的絕緣水平相同),而中性點的運行電壓很低,接地故障不可能首先在中性點附近發生。另一種觀點則認為,如果定子繞組絕緣的破
40、壞是由于機械的原因,例如水內冷發電機的漏水、冷卻風扇的葉片斷裂飛出,則完全不能排除發電機中性點附近發生接地故障的可能性。另外,如果中性點附近的絕緣水平已經下降,但尚未到達定子接地繼電器檢測出來的程度,這種情況具有很大的潛在危險性。因為一旦在機端又發生另一點接地故障,使中性點電位驟增至相電壓,則中性點附近絕緣水平較低的部位,有可能在這個電壓作用下發生擊穿,故障立即轉為嚴重的相間或匝間短路,我國一臺大型水輪發電機,在定子接地保護的死區范圍內發生接地故障,后發展為相間短路,致使發電機嚴重損壞。鑒于現代大型發電機在電力系統中的重要地位及其制造工藝復雜、鐵芯檢修困難,故要求裝設100%的定子接地保護,而
41、且要求在中性點附近絕緣水平下降到一定程度時,保護就能動作。32、為什么發電機要裝設轉子接地保護?答:發電機勵磁回路一點接地故障是常見的故障形式之一,勵磁回路一點地故障,對發電機并未造成危害,但相繼發生第二點接地,即轉子兩點接地時,由于故障點流過相當大的故障電流而燒傷轉子本體,并使磁勵繞組電流增加可能因過熱而燒傷;由于部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡從而引起振動甚至還可使軸系和汽機磁化,兩點接地故障的后果是嚴重的故必須裝設轉子接地保護。33、大型汽輪發電機保護為什么要配置逆功率保護?答:在汽輪發電機組上,當機爐控制裝置動作關閉主汽門或由于調整控制回路故障而誤關主汽門,在發電機斷路器跳開前發電機
42、將轉為電動機運行。此時逆功率對發電機本身無害,但由于殘留在汽輪機尾部的蒸汽與長葉片摩擦,會使葉片過熱,所以逆功率運行不能超過3分鐘,需裝設逆功率保護。34、為什么大型汽輪發電機要裝設負序反時限過流保護?答:電力系統發生不對稱短路時,發電機定子繞組中就有負序電流,負序電流在轉子產生倍頻電流,造成轉子局部灼傷、大型汽輪機由于它的尺寸較小耐受過熱的性能差,允許過熱的時間常數A=I22t值小,為保護發電機轉子,需要采用能與發電機允許的負序電流相適應的反時限負序過流保護。35、為什么現代大型發電機應裝設非全相運行保護?答:大型發電機-變壓器組220KV及以上高壓側的斷路器多為分相操作的斷路器,常由于誤操
43、作或機械方面的原因使三相不能同時合閘或跳閘,或在正常運行中突然一相跳閘。這種異常工況,將在發電機-變壓器組的發電機中流過負序電流,如果靠反應負序電流的反時限保護動作(對于聯絡變壓器,要靠反應短路故障的后備保護動作),則會由于動作時間較長,而導致相鄰線路對側的保護動作,使故障范圍擴大,甚至造成系統瓦斯事故。因此,對于大型發電機-變壓器組,在220KV及以上電壓側為分相操作的斷路器時,要求裝設非全相運行保護。36、什么是母線完全差動保護?什么是母線不完全差動保護?答:(1)母線完全差動保護是將母線上所有的各連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動回路,電流互感器的特性與變比均應相同,若變比不
44、能相同時,可采用補償變流器進行補償,滿足I=0。差動繼電器的動作電流按下述條件計算、整定,取其最大值。1)躲開外部短路時產生的不平衡電流。2)躲開母線連接元件中,最大負荷支路的最大負荷電流,以防止電流二次回路斷線時誤動。(2)母線不完全差動保護只需將連接于母線的各有電源元件上的電流互感器,接入差動回路,在無電源元件上的電流互感器不接入差動回路。因此在無電源元件上發生故障,它將動作。電流互感器不接入差動回路的無電源元件是電抗器或變壓器。37、試述中阻抗型快速母線保護的特點?答:快速母線保護是帶制動特性的中阻抗型母線差動保護,其選擇元件是一個具有比率制動特性的中阻抗型電流差動繼電器,解決了電流互感
45、器飽和引起母線差動保護在區外故障時的誤動問題。保護裝置是以電流瞬時值測量、比較為基礎的,母線內部故障時,保護裝置的啟動元件、選擇元件能先于電流互感器飽和前動作,因此動作速度很快。保護裝置的特點:1)雙母線并列運行,一條母線發生故障,在任何情況下保護裝置均具有高度的選擇性。2)雙母線并列運行,兩線母線相繼故障,保護裝置能相繼跳開兩條母線上所有連接元件。3)母線內部故障,保護裝置整組動作時間不大于10ms。4)雙母線運行正常倒閘操作,保護裝置可靠運行。5)雙母線倒閘操作過程中母線發生內部故障;若一條線路兩組隔離開關同時跨接兩組母線時,母線發生故障,保護裝置能快速切除兩組母線上所有連接元件,若一條線
46、路兩組隔離開關非同時跨接兩組母線時,母線發生故障,保護裝置仍具有高度的選擇性。6)母線外部故障,不管線路電流互感器飽和與否,保護裝置勻可靠不誤動作。7)正常運行或倒閘操作時,若母線保護交流電流回路發生斷線,保護裝置經整定延時閉鎖整套保護,并發出交流電流回路斷線告警信號。8)在采用同類斷路器或斷路器跳閘時間差異不大的變電所,保護裝置能保證母線故障時母聯斷路器先跳開。9)母聯斷路器的電流互感器與母聯斷路器之間的故障,由母線保護與斷路器失靈保護相繼跳開兩組母線所有連接元件。10)在500KV母線上,使用暫態型電流互感器,當雙母線接線隔離開關雙跨時,啟動元件可不帶制動特性。在220KV母線上,為防止雙
47、母線接線隔離開關雙跨時保護誤動,因此啟動元件和選擇元件一樣均有比率制動特性。38、在母線電流差動保護中,為什么要采用電壓閉鎖元件?如何實現?答:為了防止差動繼電器誤動作或誤碰出口中間繼電器造成母線保護誤動作,故采用電壓閉鎖元件。電壓閉鎖元件利用接在每條母線上的電壓互感器二次側的低電壓繼電器和零序過電壓繼電器實現。三只低電壓繼電器反應各種相間短路故障,零序過電壓繼電器反應各種接地故障。39、為什么設置母線充電保護?答:母線差動保護應保證在一組母線或某一段母線合閘充電時,快速而有選擇地斷開有故障的母線。為了更可靠地切除被充電母線上的故障,在母聯斷路器或母線分段斷路器上設置相電流或零序電流保護,作為
48、母線充電保護。母線充電保護接線簡單,在定值上可保證高的靈敏度。在有條件的地方,該保護可以作為專用母線單獨帶新建線路充電的臨時保護。母線充電保護只在母線充電時投入,當充電良好后,應及時停用。40、何謂斷路器失靈保護?答:當系統發生故障,故障元件的保護動作而其斷路器操作失靈拒絕跳閘時,通過故障元件的保護作用于本變電站相鄰斷路器跳閘,有條件的還可以利用通道,使遠端有關斷路器同時跳閘的接線稱為斷路器失靈保護。斷路器失靈保護是近后備中防治斷路器拒動的一項有效措施。41、試述斷路器失靈保護的作用?答:1)對帶有母聯斷路器和分段斷路器的母線要求斷路器失靈保護應首先動作于斷開母聯斷路器或分段斷路器,然后動作于
49、斷開與拒動斷路器連接在同一母線上的所有電源支路的斷路器,同時還應考慮運行方式來選定跳閘方式。2)斷路器失靈保護由故障元件的繼電保護啟動,手動跳開斷路器時不可啟動失靈保護。3)在啟動失靈保護的回路中,除故障元件保護的觸點外還應包括斷路器失靈判別元件的觸點,利用失靈分相判別元件來檢測斷路器失靈故障的存在。4)為從時間上判別斷路器失靈故障的存在,失靈保護的動作時間應大于故障元件斷路器跳閘時間和繼電保護返回時間之和。5)為防止失靈保護誤動作,失靈保護回路中任一對觸點閉合時,應使失靈保護不被誤啟動或引起誤跳閘。6)斷路器失靈保護應有負序、零序和低電壓閉鎖元件。對于變壓器、發電機變壓器組采用分相操作的斷路
50、器,允許只考慮單相拒動,應用零序電流代替相電流判別元件和電壓閉鎖元件。7)當變壓器發生故障或不采用母線重合閘時,失靈保護動作后應閉鎖各連接元件的重合閘回路,以防止對故障元件進行重合。8)當以旁路斷路器代替某一連接元件的斷路器時,失靈保護的啟動回路可作相應的切換。9)當某一連接元件退出運行時,它的啟動失靈保護的回路應同時退出工作,以防止試驗時引起失靈保護的誤動作。10)失靈保護動作應有專用信號表示。42、3/2斷路器的短引線保護起什么作用?答:主接線采用3/2斷器接線方式的一串斷路器,當一串斷路器中一條線路停用,則該線路側的隔離開關將斷開,此時保護用電壓互感器也停用,線路主保護停用,因此該范圍短
51、引線故障,將沒有快速保護切除故障。為此需設置短引線保護,即短引線縱聯差動保護。在上述故障情況下,該保護可速動作切除故障。當線路運行,線路側隔離開關投入時,該短引線保護在線路側故障時,將無選擇地動作,因此必須將該短引線保護停用。一般可由線路側隔離開關的輔助觸點控制,在合閘時使短引線保護停用。43、備用電源自動投入裝置應符合什么要求?答:備用電源自動投入裝置應符合下列要求:(1)應保證在工作電源或設備斷開后,才投入備用電源或設備。 (2)工作電源或設備上的電壓,不論因任何原因消失時,自動投入裝置均應動作。(3)自動投入裝置應保證只動作一次。發電廠用備用電源自動投入裝置,除上述的規定外,還應符合下列
52、要求:(1)當一個備用電源同時作為幾個工作電源的備用時,如備用電源已代替一個工作電源后,另一工作電源又被斷開,必要時,自動投入裝置應仍能動作。(2)有兩個備用電源的情況下,當兩個備用電源為兩個彼此獨立的備用系統時,應各裝設獨立的自動投入裝置,當任一備用電源都能作為全廠各工作電源的備用時,自動投入裝置應使任一備用電源都能對全廠各工作電源實行自動投入。(3)自動投入裝置,在條件可能時,可采用帶有檢定同期的快速切換方式,也可采用帶有母線殘壓閉鎖的慢速切換方式及長延時切換方式。通常應校驗備用電源和備用設備自動投入時過負荷的情況,以及電動機自啟動的情況,如過負荷超過允許限度或不能保證自啟動時,應有自動投
53、入裝置動作于自動減負荷。當自動投入裝置動作時,如備用電源或設備投于故障,應使其保護加速動作。44、簡述電力系統通信網的子系統及其作用?答:電力系統通信網的子系統為:(1)調度通信子系統,該系統為電網調度服務。(2)數據通信子系統,這個系統為調度自動化、繼電保護、安全自動裝置、計算機聯網等各種數據傳輸提供通道。(3)交換通信子系統,這個系統為電力生產、基建和管理部門之間的信息交換服務。45、電網調度自動化系統由哪幾部分組成?并簡述各部分作用?答:電網調度自動化系統,其基本結構包括控制中心、主站系統、廠站端(RTU)和信息通道三大部分。根據所完成功能的不同,可以將此系統劃分為信息采集和執行子系統、
54、信息傳輸子系統、信息處理子系統和人機聯系子系統。信息采集和執行子系統的基本功能是在各發電廠、變電所采集各種表征電力系統運行狀態的實時信息。另外,此系統還負責接收和執行上級調度控制中心發出的操作、調節或控制命令。信息傳輸子系統為信息采集和執行子系統和調度控制中心提供了信息交換的橋梁,其核心是數據通道,它經調制解調器與RTU及主站前置機相連。信息處理子系統是整個調度自動化系統的核心,以電子計算機為主要組成部分。該子系統包含大量的直接面向電網調度、運行人員的計算機應用軟件,完成對采集到的信息的各種處理及分析計算,乃至實現對電力設備的自動控制與操作。人機聯系子系統將傳輸到調度控制中心的各類信息進行加工
55、處理,通過各種顯示設備、打印設備和其他輸出設備,為調度人員提供完整實用的電力系統實時信息。調度人員發出的遙控、遙調指令也通過此系統輸入,傳送給執行機構。46、什么是自動發電控制(AGC)?答:自動發電控制簡稱AGC(Automatic Generation Control),它是能量管理系統(EMS)的重要組成部分。按電網調度中心的控制目標將指令發送給有關發電廠或機組,通過電廠或機組的自動控制調節裝置,實現對發電機功率的自動控制。- 1.電力系統電壓等級與變電站種類電力系統電壓等級有220/380V(0.4 kV),3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 k
56、V、220 kV、330 kV、500 kV。隨著電機制造工藝的提高,10 kV電動機已批量生產,所以3 kV、6 kV已較少使用,20 kV、66 kV也很少使用。供電系統以10 kV、35 kV為主。輸配電系統以110 kV以上為主。發電廠發電機有6 kV與10 kV兩種,現在以10 kV為主,用戶均為220/380V(0.4 kV)低壓系統。根據城市電力網規定設計規則規定:輸電網為500 kV、330 kV、220 kV、110kV,高壓配電網為110kV、66kV,中壓配電網為20kV、10kV、6 kV,低壓配電網為0.4 kV(220V/380V)。發電廠發出6 kV或10 kV電
57、,除發電廠自己用(廠用電)之外,也可以用10 kV電壓送給發電廠附近用戶,10 kV供電范圍為10Km、35 kV為2050Km、66 kV為30100Km、110 kV為50150Km、220 kV為100300Km、330 kV為200600Km、500 kV為150850Km。2.變配電站種類電力系統各種電壓等級均通過電力變壓器來轉換,電壓升高為升壓變壓器(變電站為升壓站),電壓降低為降壓變壓器(變電站為降壓站)。一種電壓變為另一種電壓的選用兩個線圈(繞組)的雙圈變壓器,一種電壓變為兩種電壓的選用三個線圈(繞組)的三圈變壓器。 變電站除升壓與降壓之分外,還以規模大小分為樞紐站,區域站與終端站。樞紐站電壓等級一般為三個(三圈變壓器),550kV /220kV /110kV。區域站一般也有三個電壓等級(三圈變壓器),220 kV /110kV /35kV或110kV /3
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