技师_论述题20-2012.3.27.doc

#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较难8220kV系统图如图所示，线路Ll长38km，线路L2长79km，线路L3长65km。线路L2停电检修完成后准备从变电站B恢复送电，合上QF3断路器向L2线路充电时，QF3的手合加速距离保护动作跳开QF3断路器(三相)，同时OFl的高频方向保护动作跳开QFl断路器(三相)不重合(单重方式)，QF6的高频方向保护动作跳开QF6断路器(三相)不重合(单重方式).QF6保护的打印报告显示，B、C相故障，故障测距为92km。请根据以上保护动作及断路器跳闸情况，判断故障点在哪条线路上，为什么?同时分析保护动作行为是否正确。答：(1)故障点应在L2线路上。因为线路L2送电前系统运行正常，且故障时L1、L3线路的另一端断路器保护没有动作跳闸，说明故障出现在QF2和QF5的反向。同时，QF6保护的故障测距为92kin，而线路L3全长65km，亦说明故障点在相邻线。综上，故障点应在L2线路上。 (2)鉴于判断故障点在L2线路上，所以QF3的手合加速距离保护动作正确，QFl的高频方向保护为误动作，QF6的高频方向保护也为误动作，两套保护误动原因可能是未收到对端闭锁信号(或误收允许信号)。#继电保护专业继电保护技师论述题专业知识较易8某220kV线路，采用单相重合闸方式，在线路单相瞬时故障时，一侧单跳单重，另一侧直接三相跳闸。若排除断路器本身的问题，试分析可能造成直接三跳的原因(要求答出五个原因)。答：(1)保护感知沟通三跳开入； (2)重合闸充电未满或重合闸停用，单相故障发三跳令； (3)保护选相失败； (4)保护装置本身问题造成误动跳三相； (5)电流互感器或电压互感器二次回路存在两个以上的接地点，造成保护误跳三相； (6)定值中跳闸方式整定为三相跳闸； (7)分相跳闸保护未投入，由后备保护三相跳闸； (8)故障发生在电流互感器与断路器之间，母差保护动作并停信。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较难8一个220kV变电站的主接线如图所示。 在图中：QFl、QF2、QF3、QF4分别为引出单元断路器。母线上配置有中阻抗母差保护和断路器失灵保护，且母差保护与断路器失灵保护共用启动出口中间回路及信号回路。某日，当手动断开QF2断路器时(线路L2小负荷)，发出母线差动及失灵动作信号，各断路器未跳闸。经检查：母差保护装置正常，各元件母差电流互感器二次回路完好，各种工况下(包括QF2合上或断开)母差保护各相电流大小及相位正确，差流及零线电流很小。分别手动断开QFl、QF3及QF4断路器时，未发现异常。(1)分析母差保护和失灵保护的动作行为。 (2)说明断路器没有跳闸的原因。 (3)您准备如何进一步检查误动原因(要求说出检查项目、步骤等)。答：(1)分析母差保护和失灵保护的动作行为：由于检查母差保护未见异常，各元件电流互感器回路完好，且在各工况下母差保护的各相电流幅值、相位正确，可判断母差保护未误动；问题很可能出在L2线路保护启动失灵回路。 (2)断路器没有跳闸的原因：由于系统并未发生故障，因此复合电压闭锁元件没有动作，从而闭锁了出口跳闸回路。 (3)检查项目、步骤等：鉴于上述分析判断，检查重点应放在线路L2的失灵保护启动回路。检查前应向调度申请退出母差保护、失灵保护，申请将线路L2转检修。 手动拉、合线路L2的断路器，利用示波器或万用表监视失灵保护中线路L2的启动回路。如有启动信号，则检查线路L2的手跳继电器KOF。是否接于失灵保护启动回路，同时还应检查相电流元件接点是否粘连，如均无问题，则应检查是否存在寄生回路。 检查前应按规定做好安全措施，检查时禁止触及其他无关回路。#继电保护专业继电保护技师论述题专业知识难8变电站高压侧接线为内桥接线。通常电磁型变压器差动保护装置是将高压侧进线电流互感器与桥断路器的电流互感器并联后接入差动回路，而比率制动式变压器差动保护需将高压侧进线断路器的电流互感器与桥断路器的电流互感器分别接入保护装置变流器，为什么?答：设进线电流为，桥断路器的电流为，对比率式差动保护而言： (1)启动电流值很小，一般为变压器额定电流的0.30.5倍，当高压侧近端区外故障时，短路电流很大，流进差动保护装置的不平衡电流(电流互感器特性不一致产生误差)足以达到启动值。 (2)把桥断路器的电流互感器与进线电流互感器并联后接入差动保护装置，对于不同的保护装置由于制动电流的选取方式不同。高压侧近端区外故障时，动作电流与制动电流可能近似为同一个值，比率系数理论上为1，保护装置很可能误动。而当发生区外穿越性故障时，也可能出现制动电流为零的情况，同样会造成误动。 综合以上论述，采用比率制动的变压器保护，桥断路器的电流互感器与进线电流互感器应分别接入保护装置。#继电保护专业继电保护技师论述题专业知识中等8非全相运行对高频闭锁负序功率方向保护有什么影响？答：当被保护线路某一相断线时，将在断线处产生一个纵向的负序电压，并由此产生负序电流。根据负序等效网络，可定性分析出断相处及线路两端的负序功率方向，即线路两端的负序功率方向同时为负和内部故障时情况一样。因此，在一侧断开的非全相运行情况下，高频负序功率方向保护将无动作。为克服上述缺点，如果将保护安装地点移到断相点里侧，则两端负序功率方向为一正一负，和外部故障时一样，此时保护将处于起动状态，但由于受到高频信号的闭锁而不会误动作。#继电保护专业继电保护技师论述题相关技能中等8某变电站有两套相互独立的直流系统，当第一组直流的正极与第二组直流的负极之间发生短路时，站内的直流接地监视系统会出现什么现象? 答：会出现两组直流系统同时发出接地告警信号。断开任意一组直流电源接地现象就会消失。第一组直流系统的正极与第二组直流系统的负极短接，两组直流短接后形成一个端电压为440V的电池组，中点对地电压为零；每一组直流系统的绝缘监察装置均有一个接地点，短接后直流系统中存在两个接地点；故一组直流系统的绝缘监察装置判断为正极接地；另一组直流系统的绝缘监察装置判断为负极接地。#继电保护专业继电保护技师论述题相关技能中等8某变电站有两套相互独立的直流系统，同时出现了直流接地告警信号，其中，第一组直流电源为正极接地；第二组直流电源为负极接地。现场利用拉、合直流熔断器的方法检查直流接地情况时发现，在当断开某断路器(该断路器具有两组跳闸线圈)的任一控制电源时，两套直流电源系统的直流接地信号又同时消失，请问如何判断故障的大致位置，为什么? 答：(1)因为任意断开一组直流电源接地现象消失，所以直流系统可能没有接地。(2)故障原因为第一组直流系统的正极与第二组直流系统的负极短接或相反。(3)两组直流短接后形成一个端电压为440V的电池组，中点对地电压为零。 (4)每一组直流系统的绝缘监察装置均有一个接地点，短接后直流系统中存在两个接地点，故一组直流系统的绝缘监察装置判断为正极接地，另一组直流系统的绝缘监察装置判断为负极接地。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较难8一个220kV系统如图所示，M站母线配置微机型母线保护，I线配置双套微机线路保护及重合闸，重合闸选用单重方式。每套保护装置含高频保护、三段式距离保护和四段式零序电流保护。I线M站出口处发生A相永久接地故障，I线两端保护及重合闸均正确动作，同时I母微机母线保护B相差动元件动作切除I母所有元件。事后检查母线保护装置工作正常，母线保护打印报告显示I线M站侧A相短路电流较大，同时B相有一个较小的故障电流，且其他连接元件B相无故障电流。(1)请叙述I线两侧线路保护装置及重合闸应有的动作行为。(2)请分析造成母线保护误动的可能原因。 答：(1)N端双套高频保护动作，重合成功；M端除高频保护动作外，接地距离I段、零序方向I段保护应动作；M端由于母线保护动作闭锁重合闸，不重合。 (2)根据题意，此次母线保护误动的原因基本可排除母差保护本身问题或系统发生B相故障；初步定位问题点在电流互感器二次回路；重点怀疑电缆绝缘损坏或电流互感器二次回路两点接地。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较易8现场进行220kV及以上线路保护带断路器传动试验中，通常采用如下方法：将试验仪交流量接入保护装置，保护装置备用跳闸接点、合闸接点反馈至试验仪。在单重方式下，模拟单相瞬时性故障，断路器跳、合闸正常；模拟单相永久性故障时，最终结果故障相断路器在合闸状态、其余两相断路器在跳闸状态。请对此进行分析，并提出改进方案。答案要点：(1)模拟单相瞬时性故障，断路器跳、合闸正常，说明保护装置有关逻辑正常，试验接线正确，至断路器的跳合闸回路正确。 (2)模拟单相永久性故障时，非故障两相断路器在跳闸状态，说明保护装置在重合后已发三跳令。而故障相断路器在合闸状态，可以推断保护在后加速动作发三跳令期间，故障相断路器尚未合上，跳闸回路不通。(3)保护单跳令控制试验仪切除故障；而后重合闸动作，重合闸备用接点控制其再次输出故障量，此时故障相断路器尚未合上，但故障量已使保护加速跳闸，三相跳闸令又控制试验仪切除故障，于是当故障相短路器合好后，可能跳闸令已经收回了。因此出现了题目中所说的情况。根本原因是备用接点的动作快于断路器的实际跳合时间。(4)改进： 1)在试验仪内模拟断路器合闸时间，保护重合令反馈后，经此延时再输出故障量。 2)用断路器的跳闸位置接点来切除故障量。 3)采用三相合闸位置继电器常开接点串联串接控制试验仪器再次输出故障量。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能中等8试述负序、零序分量和工频变化量这两类故障分量的同异及在构成保护时应特别注意的地方？ 答：零序和负序分量及工频变化量都是故障分量，正常时为零,仅在故障时出现，它们仅由施加于故障点的一个电动势产生（2分）。他们是两种类型的故障分量。零序、负序分量是稳定的故障分量，只要不对称故障存在，他们就存在，它们只能保护不对称故障（2分）。工频变化量是短暂的故障分量，只能短时存在，但在不对称、对称故障开始时都存在，可以保护各类故障，尤其是它不反应负荷和振荡，是其他反应对称故障量保护无法比拟的（2分）。由于它们各自特点决定：由零序、负序分量构成的保护既可以实现快速保护，也可以实现延时的后备保护；工频变化量保护一般只能作为瞬时动作的主保护，不能作为延时的保护（2分）。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较易8发电机完全纵差保护和不完全纵差保护有什么异同? 答：（1）电流互感器安装位置不同。发电机不完全纵差保护在发电机中性点侧的电流互感器（TA1）仅接在每相的部分分支中，互感器TA1的变比减小为机端互感器TA2的一半，在正常运行或外部短路时仍有不平衡电流（理论上为零）。而完全纵差电流互感器变比相等，在正常运行或外部短路时不平衡电流很小。（4分）（2）保护范围不同。在内部相间短路、匝间短路时，不管短路发生在互感器所在分支或没有互感器的分支，不完全纵差保护均能动作。不完全纵差保护对定子绕组相间短路和匝间短路有保护作用，并能兼管分支开焊故障。而完全纵差对匝间和分支开焊故障不能动作。（4分）#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能中等8高频通道各个环节是否都要匹配?不匹配对收发信机会有哪些影响? 答：通道匹配能保证高频信号的传输效率最高。如果不匹配，对收发信机将造成以下影响：(1)失配后信号传输效率降低，在收发信机发出等大功率时，对侧收信功率会降低；(2)通道中各失配点会产生反射，反射波和入射波产生干涉，使输出功率不稳，且波形失真；(3)由于部分功率反射回功率放大器，严重时使设备发生振荡，使信号严重失真； (4)会增加功率放大器的负担，并影响其使用寿命； (5)增加电源盘供给功放盘的供电功率，影响其使用寿命。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较难8在220kV及以上线路保护中后端子上设有TWJ的开入量触点输入，当TWJ动作后。闭锁式的纵联保护在启动元件未启动情况下，要将远方启信推迟100160ms，论论述此功能的作用。 答：如果不设上述功能，则在一侧断路器三相断开的情况下发生本线路的故障(如下图中N侧断路器三相断开，线路发生内部故障)时，只有线路断路器合入的一侧(下图中的M侧)能够感受到故障，M侧启动元件动作后立即发信，但N侧由于断路器三相断开而不能感受到故障，启动元件不启动，经远方启信后连续发信10s，M侧收到N侧的信号将闭锁纵联保护，造成纵联保护拒动。为此，加入上述功能，N侧纵联保护在TWJ动作的情况下收到对端信号，如果启动元件未动作，则将远方启信功能推迟100160ms，在此时间内M侧纵联保护可以跳闸。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较难8保护采用线路电压互感器时应注意的问题及解决方法是什么? 答：在线路合闸于故障时，在合闸前后电压互感器都无电压输出，阻抗继电器的极化电压的记忆回路将失去作用。为此在合闸时应使阻抗继电器的特性改变为无方向性(在阻抗平面上特性圆包围原点)。在线路两相运行时断开相电压很小(由健全相通过静电和电磁耦合产生的)，但有零序电流存在，导致断开相的接地距离继电器可能持续动作。所以每相距离继电器都应配有该相的电流元件，必须有电流(定值很小，不会影响距离元件的灵敏度)存在，该相距离元件的动作才是有效的。 在故障相单相跳闸进入两相运行时故障相上储存的能量，包括该相并联电抗器中的电磁能，在短路消失后不会立即释放完毕，而会在线路电感、分布电容和电抗器的电感问振荡以至逐渐衰减，其振荡频率接近50Hz，衰减时间常数相当长。所以两相运行的保护最好不反映断开相的电压。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能中等8220kV 及以上电压等级的线路应按继电保护双重化配置，对双母线接线按近后备原则配置的两套主保护，使用电压互感器上有什么要求？为什么？ 答：答案：双母线接线的22OkV线路主保护，当电压互感器二次回路断线时，将引起同一母线上的所有线路主保护全部失压，不能满足全线内发生故障快速切除。即使由无电压测量的电流后备保护切除，也造成无选择性跳闸，使电网引起严重后果。为此对使用电压互感器提出下述要求：（1）两套主保护的电压回路宜分别接入电压互感器的不同二次绕组。（2）两套主保护当合用电压互感器的同一个二次绕组时，至少应配置一套以光纤为通道的分相电流差动保护。 #继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较难8试述线路纵联电流差动全线速动保护的优点，为什么要配备零序电流差动？ 答：（1）具有光纤通道的线路纵联电流差动保护配有分相式电流差动和零序电流差动， 其优点是本身具有选相能力，不受系统振荡影响，在非全相运行中有选择性地快速动作。由于带有制动特性，可防止区外故障误动，不受失压影响，不反应负荷电流，回路简单明了，值得推广。（2）在短线路上使用，不需要电容电流补偿功能，同时对超短线路停用距离段而言，是短线路保护的最佳方案。（3）配备零序电流差动对于要求实现单相重合闸的线路，在线路单相经高阻接地故障时，通过三相差动电流幅值的比较，能正确选相并动作跳闸。增设零序电流差动不是为了快速切除故障，而是提高对单相高阻接地故障的灵敏性，为躲区外故障的差动不平衡电流， 动作延时20Oms 跳闸，用时间换取灵敏度。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能中等8变压器零序差动保护和纵联差动保护对保护变压器故障有什么区别 ? 答：变压器接地故障与匝间故障对纵联差动保护性质上完全相同，只有轻微的匝间故障如发生在靠近中性点附近的接地故障，则由于差动保护有一定的启动值而不能动作， 此时零序差动回路反映接地处与中性点接地点的短路电流而灵敏动作，因此零序差动的优点是在近中性点处发生接地故障，且接地电阻又不可忽略的情况下才能显示优越性， 但是零序差动既然有启动值，当接地电阻达到一定数值时仍是有死区的。零序差动不能作为不接地间故障的保护。33OkV、50OkV自耦变压器容量较大,均为单相变压器组成,接地故障概率较相间故障概率高,可以将零序差动保护作为接地故障主保护的辅助保护。#继电保护专业继电保护技师论述题专门技能较难8装置的振荡闭锁开放元件采用哪三种方法使保护不误动 ? 答： (1) 阻抗不对称法。选相元件选中 A 相 , 并且 BC 相间的测量阻抗在辅助阻抗范围外时开放 A 相的阻抗、段。对于 B 相接地距离保护和 C 相接地距离保护依次类推。在系统振荡时 , 若两侧电动势的功角在 180附近时，相间阻抗的辅助段会动作，该元件不会开放接地距离保护；若两侧电动势的功角在 0附近时，该元件开放接地距离保护 , 但此时接地距离保护不会误动作。(2) 序分量法。当0 +2ml 时开放距离保护。该方法是根据不对称故障时产生的零序和负序分量来开放保护。 m 为可靠系数，以确保区外故障时保护不会误动。(3) 振荡轨迹半径检测法。系统纯振荡，或振荡时发生经过渡电阻的故障，测量阻抗的变化轨迹为圆。金属性故障时，轨迹圆蜕变为点。阻抗变化率 dz/dt 与轨迹圆的半径有内在的关系。本方法是通过阻抗轨迹的