电力系统继电保护 第3版 习题及答案 第七章

..第七章习题答案1、答：故障：油箱内部绕组的相间短路、接地短路、匝间短路等，油箱外部的变压器套管及引出线上发生相间短路和接地短路。变压器不正常运行状态主要有:由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的中性点过电流、过电压;由于负荷超过额定容量引起的过负荷;过负荷或冷却系统损坏造成的变压器油温升高;由于漏油等原因而引起的油面降低等。对高电压等级的大容量变压器，还会发生变压器的过励磁故障。（简要答法：相间过电流、接地过电流、过负荷、油温升高、油面降低、过励磁（大容量变压器）保护配置（简要答法）：主保护为瓦斯保护与纵差动保护（或电流速断保护），后备保护配置，包括相间短路后备，接地短路后备，过负荷保护，过励磁保护等。2、答：变压器的内部故障主要指油箱内的故障及压器套管及引出线上的故障，油箱外部的保护区域不超过变压器纵差动保护的区域，即差动保护所用电流互感器以内的范围。变压器的外部故障主要指变压器差动保护所用电流互感器之外的电气设备上发生的故障，对于变压器的外部故障，变压器的主保护是无法反应的。差动保护作为变压器内部绕组以及变压器套管及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，但该保护对于变压器内部轻微的匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等故障难以反应。

瓦斯保护作为一种非电气量保护，对于上述变压器的内部故障都能快速反应，但其对于变压器套管及引出线上故障无法反应。因此二者都是主保护，且不可替代。3、答：轻瓦斯保护动作后，一般将发出告警信号，提醒运行人员注意；重瓦斯保护动作后，一般将跳开变压器各侧的断路器。4、答：产生原因：在空载投入变压器或外部故障切除后电压回升等条件下，使得施加于变压器绕组电压忽然发生变化，引起励磁磁通突变。在电压突奕的瞬间，由于变压器铁芯中的磁通不能突变，势必在铁芯中产生一个暂态磁通以保证铁芯中的磁通不突变。该暂态磁通与周期分量磁通合成后，有可能使铁芯中的磁通出现较大值，严重时，可能引起铁芯严重饱和、从而产生很大励磁电流。（简要答法：施加于变压器绕组的电压突奕，而变压器铁芯中的磁通不能突变，因此产生暂态磁通，引起励磁涌流）主要特征：（1）励磁涌流中含有明显的非周期分量：（2）含有明显的高次谐波，以二次谐波为主：（3）波形存在间断角。应采取措施：（1）采用带有速报和变流器的差动继电器构成差动保护；（2）利用二次谐波制动原理构成的差动保护；（3）利用间断角原理构成的变压器差动保护。5、（请见教材上相应公式及图）6、答：原因：（1）各侧电流互感器励磁特性不一致；（2）变压器接线组别引起两侧电流相位不同；（3）电流互感器计算电流比与实际电流比不同；（4）变压器带负荷调节分接头；（5）变压器的励磁涌流。措施：（1）采用带有比率制动特性的差动保护；（2）采用相位补偿与数值补偿；（3）采用二次谐波制动等方法躲过变压器的励磁涌流；（4）整定时考虑电流互感器励磁特性、变压器带负荷调节分接头的影响，适当提高保护定值。7、答：Y侧（115kV）侧一次额定电流为D侧（10.5kV）侧一次额定电流为：Y侧选择200/5标准变比的电流互感器，D侧选择2000/5标准变比的电流互感器。Y侧流入保护的电流为3.9525A，经相位内补偿后电流不变，经平衡系数处理后电流不变。D侧流入保护的电流为4.3303A，经相位内补偿后电流不变，经平衡系数处理后电流为3.9525A。初始不平衡电流为0.3778A，经平衡系数处理后的不平衡电流为0A8.答：答：不平衡系数；外部短路时不平衡电流；在低压侧区外发生故障时，差动电流即该不平衡电流，差动电流与额定电流之比值为1。制动电流，制动电流与额定电流的比值为4。动作电流，与额定电流之比值为1.8。9.答：（1）过电流保护，原理简单，定值较高，一般动作时限较长；（2）复合电压启动的过电流保护,电流定值低，灵敏性高，通过电压元件闭锁；（3）负序过电流保护，灵敏度较高，原理相对于复合电压启动的过电流保护稍复杂，在变