供配电系统继电保护期末复习题.doc

供配电系统继电保护与设计期末复习题2011.11期中考试之前内容：1继电保护的任务是什么？继电保护装置的概念是什么？继电保护装置：就是装设在被保护元件上，用来反应被保护元件故障和异常运行状态，从而动作于断路器跳闸或发生信号的一种有效的反事故自动装置继电保护的任务：1.自动地、有选择的、快速的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能降低、并保证电力系统非故障部分迅速恢复正常运行2.应正确反应电器元件的辜负荷等不正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸3.继电保护装置和系统中其他自动化装置配合，在允许条件时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而有效提高系统运行的可靠性2对继电保护的基本要求是什么？选择性、速动性、灵敏性、可靠性选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分任能继续安全运行。速动性：快速的切除故障可以提高供配电系统运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及降低故障元件的损坏程度。灵敏性：保护装置对其保护区域发生故障或异常运行状态的反应能力。可靠性：在该保护装置规定的保护范围内发上了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作4保护用电流互感器的接线方式有几种？适用范围各是什么？什么是接线系数？在不同的接线方式中对应的接线系数各是多少？接线方式 :1三相完全星形接线 2两相不完全星形接线 3两相电流差接线适用范围：1.高压大接地电流系统（中线点直接接地）2 6-10KV中性点不接地系统（中性点不接地） 3.10KV及以下小电流接地系统中，作为小容量设备和高压电动机保护的接线接线系数：通过继电器的电流Ika与电流互感器二次电流I2的比值（Kw=Ika/I2）对应的接线系统： 1.Kw=1 2.接线系数在正常工作和相间短路时均为1 3. a.三相短路时,Kw= 3 b。AC相短路，Kw=2 c.AB或BC相短路，Kw=1 保护整定时Kw= 3 灵敏度校验时Kw=1 5无时限电流速断保护（1）动作电流的整定原则；（2）保护范围是什么？（3）灵敏度校验方法。6带时限电流速断保护（1）动作电流的整定原则；动作时限的整定方法；（2）保护范围是什么？ （3）灵敏度校验方法。7定时限过电流保护（1）动作电流的整定原则； （2）动作时限整定原则（时限阶梯原则）（3）灵敏度校验方法； （4）接线电路图的读图。8反时限过电流保护（1）动作电流的整定原则（同定时限过电流保护）；（2）动作时限整定原则（时限阶梯原则，但必须是在某一点实现配合）9为什么要设置方向保护？适用于什么场合？为什么要设置方向保护：P33随着电力系统的容量的增加和电用户对供电的可靠性要求的提高，以单电源电力网络为基础设置的一般三段式电流保护已不能保证动作的选择性适用场合：1.多电源电网 2.单电源环形供电网络10功率方向继电器的动作条件是什么（相位比较形式和幅值比较形式）？动作范围如何确定？11什么是90接线？反应各种短路故障的能力如何？90度接线：在三相对称的情况下，当cos=1时，加入继电器的电流Ik与电压Uk之间的相位是90度. 反应短路故障能力：对所有短路形式，采取90度接线，只要3060，都能保证正向动作，反向不动作，只有三相短路近处有死区 一般内角只提供30度和45度12方向过电流保护的整定原则（重点：动作时间的整定）*不考动作电流的整定和灵敏度校验同前“单方向定时限过电流保护”动作时间整定同方向时限阶梯原则加装方向元件。母系两侧开关时限长的可不装设，时限短的一定要装设，如母线两侧开关时限相等则两者均要装设13中性点直接接地系统与中性点不接地系统发生单相接地有何区别？中性点直接接地系统发生单相接地:电流很大，马上跳闸中性点不接地系统发生单相接地：电流很小，为不正常工作状态，可继续运行14中性点不接地系统中单相接地后，系统电压有何变化？故障线路和非故障线路的零序电流有何区别？发生单相接地时，接地相对电压为零，非接地相的对地电压升高为3倍，三个相间电压大小不变，并仍然对称，全系统都出现了零序电压。在故障线路上，零序电流为所有非故障线路的零序电流之和，数值一般较大，由线路流向母线。在非故障相线路中有零序电流，其数值为本线路非故障相的对地电容电流之和，其方向由母线流向线路。15中性点不接地系统单相接地的保护措施：（1）绝缘监察装置； （2）零序电流保护； （3）方向零序电流保护。16变压器常见故障类型及不正常工作状态有哪些？故障类型：内部故障和外部故障。内部故障：变压器绕组的相间短路、匝间短路和中性点接地侧单相接地短路；外部故障：引出线绝缘套管的故障。不正常工作状态：由于外部短路或过负荷引起的过电流、油面降低和电压升高等。17变压器的保护类型有哪些？各自的保护区是什么？瓦斯保护：变压器内部故障纵联差动保护：变压器内部及引出线套管的故障电流速断保护：容量在10000KVA以下单台运行和6300KVA以下并列运行过电流保护：变压器内部和外部的故障过负荷保护：防止变压器的对称过负荷单相接地保护：中性点直接接地系统18变压器差动保护中产生不平衡电流的原因有哪些？针对这些原因相应采取什么措施？由于变压器一、二次侧接线不同。措施：将变压器Y侧的电流互感器接成接线：侧的电流互感器接成Y接线由于两侧电流互感器变比的计算值与标准值不同。措施：利用差动继电器的平衡线圈或自耦电流互感器来消除由于两侧电流互感器型号和特性不同。措施：提高保护动作电流躲过由于变压器分接头改变。措施：提高保护动作电流躲过由于变压器励磁涌流。措施：采用具有速饱和和铁心的差动继电器；采用比较波形间断角来鉴别内部故障和励磁涌流的差动保护；利用二次谐波制动躲开励磁涌流。19由BCH-2型差动继电器各组件的作用各是什么？速饱和变流器和短路线圈：用来消除励磁涌流产生的不平衡电流平衡线圈：用来消除因电流互感器标准变比和计算变比不同引起的不平衡电流20中等容量变压器（35110/610kV）和小容量变压器（610/0.4kV）的保护方式有何不同？各设置哪些保护？ 中等容量变压器 小容量变压器 主保护 纵联差动保护/瓦斯保护 电流速断保护/温度保护后备保护 定时限过电流保护 定时限过电流保护辅助保护 过负荷保护/温度保护 过负荷保护/零序电流保护21干式变压器和油变压器的保护有何不同？ 干式变压器 油变压器主保护 温度保护/电流速断保护 瓦斯保护/纵联差动保护后备保护 定时限过电流保护 定时限过电流保护辅助保护 过负荷保护 过负荷保护期中考试之后内容：第五章 电动机和电容器的保护1高压电动机常见的故障类型和不正常工作状态有哪些？故障类型：电机绕组的相间短路、单相接地。不正常工作状态：电动机过负荷、低电压，同步电动机失磁、失步等。2高压电动机的保护方式有哪些？电流速断保护（2000KV以下相间短路）差动保护（灵敏度不满足时）接地保护（单相接地电容电流5A）过负荷保护（容易过负荷的电动机）低电压保护（不重要的或不允许自启动的）3电动机的过负荷与电流速断保护的设置与整定计算方法。4电动机差动保护的设置与整定计算方法。（注意与变压器、发电机差动保护相区别）5电动机的低电压保护（读图5-3，p81）（1）电动机为什么要设置低电压保护？设置原则是什么？目的：保证重要电动机顺利自启动和保证不允许自启动电动机不再启动。设置原则：在电源电压暂时下降后又恢复时，为了保证重要电动机能顺利自启动，对不重要电动机和不准自启动的电机，应装设启动电压（60%70%）Un,时限为0.51.5s的低电压保护，动作于跳闸。对由于生产工艺、技术或安全的要求，“长期”失电后不允许自启动的重要电动机上，应装设启动电压为（40%50%）Un,时限为510s的低电压保护，动作于跳闸（2）电动机低电压保护的基本要求是什么？接线图是如何满足这些要求的？基本要求：组成低电压成组保护，即对接于同一母线上的各台电动机。按照低电压保护的不同时限要求分别组成成组保护。当电压互感器一、二次侧熔断器一相、两相或三相同时熔断时，低电压保护不应误动作而应发出断线信号。电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护应给予闭锁，以免保护误动作。如何满足：见P816高压电容器组常见的故障类型和不正常工作状态有哪些？7高压电容器组的保护方式有哪些？6.故障类型：电容器与断路器之间连线的短路、单只电容器内部极间短路等。不正常运行状态：电容器组过负荷、母线电压升高、单相接地保护等。7.对应的保护方式：对400kvar以上，设置无时限或带0.10.3s短延时的电流速断保护，动作于跳闸；对400KV以下，采用带熔断器的负荷开关进行控制和保护。设置专用的熔断器保护，熔体的额定电流为电容器1.52In需要时装设反时限过电流保护作为过负荷保护延时动作于信号当1.1Un时，装设过电压保护，延时动作于信号或跳闸当对地电容电流10A，装设单相接地保护。第六章 同步发电机的保护1同步发电机常见的故障类型和不正常工作状态有哪些？故障类型定子绕组故障相间短路一相匝间短路单相接地；转子绕组故障一点接地两地接地短路转子失磁不正常运行状态由于外部短路引起的定子绕组过电流定子绕组过负荷定子绕组过电压转子表层过热2同步发电机采用的保护方式有哪些？ 定子绕组及引出线相间短路：采用纵联差动保护定子绕组匝间短路：当发电机组接成星形且每相引出并联支路，装设横联差动保护定子绕组单相接地：5A装设动作于跳闸的接地保护，5A动作于信号的接地保护外部短路引起的过电流及过负荷：过电流保护，用于1000KW以下的小型发电机低电压启动的过电流保护，用于过电流保护灵敏度不满足要求时复合电压启动的过电流保护，用于1MW以上的发电机负序过电流保护及单相低电压启动的过电流保护，用于50MW以上的发电机转子回路接地：一点接地保护，用于1MW以下检测，1MW以上专用一点接地保护 两点接地保护，当发生一点接地后，投入两点接地保护 失磁保护，断开时连锁断开发电机出口断路器3发电机差动保护的设置与整定计算方法（注意与变压器差动保护相区别）。什么是比率制动式差动保护？比率制动式差动保护：利用两侧电流相量差为动作量，电流和为制动量，当动作量大于制动量时保护动作。4什么是发电机横差保护？对发电机接线有何要求？橫差保护：电流互感器装设在两中性点连线上，继电器装设在电流互感器二次侧专门对定子绕组匝间短路进行保护。接线要求：对定子绕组是双星形接线的发电机设置横差保护5什么是复合电压启动的过电流保护？与普通的过电流保护比较有什么不同？有何优缺点？复合电压启动的过电流保护：低电压闭锁过电流加上负序电压闭锁过电流保护组合成。不同：能提高短路保护的灵敏度优点：能提高短路保护的灵敏度 缺点：装设设备太多，接线复杂6发电机定子绕组内部和外部单相接地，电容电流分布有什么不同？试画图说明。P92内部单相接地：流过零序电流互感器的是外部电力系统电容电流之和。方向：发电机流向外部系统外部单相接地：流过零序电流互感器的是发电机本身电容电流。方向：由外部系统流向发电机7发电机转子绕组为什么要设置一点接地与两点接地保护？对自备电厂发电机常采用何种保护形式？原因：发电机转子回路一点接地时，构不成电流回路。但是，如再一点接地，变成两点接地短路，对发电机运行造成很大危害，应立即切除发电机。自备电厂：（100MW以下）一点接地保护采用定期检测装置，一点接地后投入两点接地保护，延时动作于停机大容量机组（100MW以上）：设置一点接地保护，延时动作于信号。一点接地后投入两点接地保护，延时动作于停机。8什么是发电机的失磁？什么是汽轮发电机的异步运行？影响有哪些？发电机的失磁：发电机的励磁电流突然全部消失或者部分消失。异步运行： 指励磁电流下降引起感应电动势下降，导致电磁转矩下降且小于原动机转矩，造成转子转速上升，功角增大，当功角90度，发电机失去同步，进入异步运行。影响：系统吸收大量感性无功，引起系统无功不足，从而导致系统电压下降；发出的有功功率比正常时小的多转速高于同步转速，易造成转子过热发电机受交变异步力矩的冲击而发生振动。第七章 微机保护1微机保护装置由哪几部分组成？由硬件和软件两大部分组成2微机保护和常规保护比较有哪些优缺点？优点性能优越可靠性高灵活性强维护调试简单辅助功能强缺点：不利于学习。3微机保护装置的硬件由哪几部分组成？各承担什么作用？硬件：由数据采集系统、主机系统和开关量输入/输出系统三大部分组成。数据采集系统作用：将输入至保护装置的电压、电流等模拟量准确地转换成所需的数字量。主机系统的作用：使输入微机的数字量