填空和判断题(共45分)一、不正常运行状态电气元件的运行状态一定限度的超出正常运行时的任一等式或不等式约束。故障状态由于各种原因,系统中发生的各种形式的短路故障和断线故障。其中最危险的是各种类型的短路。故障状态时,保护会动作。不正常运行时,保护不会动作,但是会发出信号。二、对继电保护的基本要求(四性):1.选择性2.速动性3.灵敏性4.可靠性三、继电保护的系统配置与保护范围;1.保护分区必须覆盖整个电力系统2.保护分区之间保护范围应有重叠3.保护分区应按电气元件的类型来划分。(P16---18重点看下第三点)四、继电特性:一种是反映电量增大的保护继电器,即当测量电量值大于整定值时的动作的保护继电器,称为过量继电器。一种是反映电量减小的保护继电器,即当测量电量值小于整定值时动作的保护继电器,称为欠量继电器。自己分析图形见书P18-19返回系数:四、功率方向测量元件功率方向测量元件是利用在保护正、反方向短路时,保护安装处母线电压和流过保护的电流之间的相位差别构成的。由相位比较和幅值比较构成什么时候需要装设功率测量元件?(这个我不是很清楚。)五、什么叫零序电流?零序电流有何特点?零序电流保护?零序电流的分布?在电力系统中任一点发生单相或两相以上的接地短路故障时,系统中就会产生零序电流。这是由于在接地故障点出现了一个零序电压Uo,在这个电压Uo的作用下产生了零序电流Io。零序电流由故障点流经大地至电气设备中性接地点后返回故障点,它是一种反映接地故障的电流。零序电流有以下特点:(1)故障点的零序电压最高,系统中各处距离故障点越远时,该处的零序电压越低。(2)零序电流超前零序电压。(3)零序电流的分布与变压器中性点接地数目有关。(4)零序功率的方向由线路流向母线。(5)零序阻抗和零序网络不受系统运行方式的影响。零序电流保护:中性点直接接地系统发生接地短路,将产生很大的零序电流,利用零序电流分量构成保护,可以作为一种主要的接地短路保护。零序过流保护不反应三相和两相短路,在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生,所以它有较好的灵敏度。但零序过流保护受电力系统运行方式变换影响较大,灵敏度因此降低,特别是短距离线路上以及复杂的环网中,由于速动段的保护范围太小,甚至没有保护范围,致使零序电流保护各段的性能严重恶化,使保护动作时间很长,灵敏度很低。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。零序电流保护与相见电流保护的区别,画图?(这个我也不清楚)六、0°度接线方式:系统在三相对称且功率因数为1的情况下,接入功率方向测量元件的电流和所加电压方向相同的接线方式。接地短路阻抗元件的接线方式:带补偿电流的0°接线方式。七、电力系统振荡对距离保护测量元件的影响系统因短路切除太慢或因遭受较大冲击时,并列运行的发电机失去同步,系统发生振荡,此时各发电机电势的相位角发生变化;系统中各点电压、线路电流,以及距离保护的各测量阻抗也发生周期性变化可能导致保护误动作但通常系统振荡若干周期后,多数情况下能恢复正常运行,若此时保护误动,势必造成不良效果,因而必须杜绝。保护与故障点间分支电路对测量阻抗的影响:分支线的影响,使测量阻抗比保护至短路点间实际线路距离阻抗要小,其结果可能导致该处第2段测量元件误动作。八、距离保护的概念:距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置。纵联保护的基本原理和分类:纵联保护:用某种通信信道将输电线路两端的保护装置纵向联结起来,将一端电气量(电流、功率方向等)传到对端进行比较,判断故障在本线路范围内还是范围之外,从而决定是否切除被保护线路。可以实现本线路全长范围内任意一点故障的零秒切除的保护。纵联保护没有后备保护功能。纵联保护通常可分为三种:纵联差动保护,高频保护和微波保护。高频保护:是用高频载波代替二次导线,传送线路两侧电信号,所以高频保护的原理是反应被保护线路首末两端电流的差或功率方向信号,用高频载波将信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作。高频通道的构成:1.输电线路2.高频阻波器3.耦合电容4.连接滤波器5.高频电缆6.保护间隙7.接地刀闸8.高频收、发讯机9.继电保护部分阻波器、滤波器的作用(P227--228)九、检同期重合闸在一侧(M侧)装有低电压继电器,用以检查线路上有无电压(检无压侧),在另一侧(N侧)装有同步检定继电器,进行同步检定(检同步侧)。线路发生故障:两侧断路器跳闸以后,检定线路无电压的M侧重合闸首先动作,使断路器投入。若重合不成功:断路器再次跳闸。N侧同步检定继电器不动作,该侧重合闸不起动。若重合成功:N侧在检定同步之后,再投入断路器,线路即恢复正常工作。单、三相重合闸和综合重合闸的概念和特点?(P251---252)何谓潜供电流?它对重合闸有何影响?如何防止当故障线路故障相自两侧切除后,非故障相与断开相之间存在的电容耦合和电感耦合,继续向故障相提供的电流称为潜供电流。由于潜供电流存在,对故障点灭弧产生影响,使短路时弧光通道去游离受到严重阻碍,而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能重合成功。潜供电流值较大时,故障点熄弧时间较长,将使重合闸重合失败。为了减小潜供电流,提高重合闸重合成功率,一方面可采取减小潜供电流的措施:如对500kV中长线路高压并联电抗器中性点加小电抗、短时在线路两侧投入快速单相接地开关等措施;另一方面可采用实测熄弧时间来整定重合闸时间。十、变压器纵联差动保护的原理纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。励磁涌流的特点和减小方法:励磁涌流具有以下特点:(1)包含有很大成分的非周期分量,往往使涌流偏于时间轴的一侧;(2)包含有大量的高次谐波,而以二次谐波为主;(3)波形之间出现间断.防止励磁涌流影响的方法有:(1)采用具有速饱和铁心的差动继电器;(2)利用二次谐波制动而躲开励磁涌流;(3)用比较波形间断角来鉴别短路电流和励磁涌流;简答题(六个,一共30分)一、线路相见短路的电流电压保护有三种的概念,范围,哪一段最灵敏?1段瞬时电流速断保护2段限时电流速断保护3段定时限过电流保护二、90°接线的概念,原因,分析:(需要画图,分析P92)概念:系统在三相对称且功率因数为1的情况下,接入功率方向测量元件的电流超前所加电压90°的接线方式。三、圆特性及过渡电阻的影响1(这题老师给的不清楚,大家自己看P140——147)四、高频闭锁方向保护的基本原理:(P230——233)闭锁信号是阻止保护动作于跳闸的信号,1本端保护元件动作,2无闭锁信号允许洗好是允许保护动作于跳闸的信号1本端保护元件动作2有允许信号跳闸信号是直接引起跳闸的信号五、前加速和后加速原理,特点,说明(画图分析,P273——275)前加速1能快速地切除瞬时性故障2可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障,从而提高重合闸的成功率3能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6-0.7倍额定电压以上,从而保证厂用电和重要用户的电能质量4使用设备少,只需装设一套重合闸装置,简单经济缺点1断路器工作条件恶劣,动作次数较多2重合于永久性故障上时,故障切除的时间可能较长3如果重合闸装置或断路器3拒绝合闸,则将扩大停电范围。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所有用户停电。后急速优点1第一次是有选择性的切除故障,不会扩大停电范围,特别是在重要的高压电网中,一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正2保证了永久性故障能瞬时切除,并仍然是有选择性的3和前加速相比,使用中不受网络结构和负荷条件的限制,一般来说是有力而无害的。缺点1每个断路器上都需要装设一套重合闸,与前加速相比略为复杂3第一次切除故障可能带有延时六、不平衡电流产生的原因和消除不平衡电流的方法(见第七章课件)不平衡电流产生的原因:1.由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流。2.由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流。3.由两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流。4.由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流。5.带负荷调变压器的分接头产生的不平衡电流。消除不平衡电流的方法:(见第七章课件)计算题见书上例题P106例题一,P134习题四P196例题一,P214习题四