二、简答题
1继电保护的基本任务是什么?
答:(1)自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到损坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;
(2)反应电力设备的不正常工作状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
2当纵联差动保护应用于线路、变压器、母线时各有什么特殊问题?这些问题可用什么方法加以解决?
答:应用于线路的特殊问题:两侧信息的交换和线路的对地电容。解决措施:利用高频通道、光纤通道等交换信息;改进算法来消除对地电容的影响。
应用于变压器的特殊问题:励磁涌流、两侧电流互感器的变比不一致。解决措施:采用励磁涌流识别算法和补偿措施。
应用于母线的特殊问题:电流互感器的饱和问题。解决措施:采用具有制动特性的母线差动保护、TA线性区母线差动保护、TA饱和的同步识别法等。
3什么是纵联电流相位保护的闭锁角?那些因素决定闭锁角的大小? 答:为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动,需要分析区外短路时两侧收到的高频电流之间不连续的最大时间间隔,并加以闭锁。这一时间间隔所对应的工频相角差就为闭锁角。
影响闭锁角大小的因素主要有:电流互感器的角误差、保护装置中滤序器及受发信操作回路的角度误差、高频信号在线路上传输所引起的延迟等。
4什么是重合闸后加速保护?主要适用于什么场合?
答:重合闸后加速保护就是当第一次故障时,保护有选择性动作,然后进行重合。如果重合于永久性故障,则在断路器合闸后,再加速保护动作瞬时切除故障,而与第一次动作是否带有时限无关。
重合闸后加速保护应用于35kv以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。
5变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些?它们分别利用了励磁涌流的那些特点?
答:①采用速饱和中间变流器;利用励磁涌流中含有大量的非周期分量的特点;②二次谐波制动的方法;利用励磁涌流中含有大量二次谐波分量的特点;③鉴别波形间断角的方法;利用励磁涌流的波形会出现间断角的特点。
6发电机从失磁开始到进入稳态异步运行,一般可分为那三个阶段?各个阶段都有那些特征?
答:(1)失磁后到失步前:发电机送出电磁功率P基本保持不变,发电机变为吸收感性的无功功率;机端测量阻抗与P有密切关系,其轨迹呈现等有功阻抗图。
(2)临界失步点:发电机功角?=90?;发电机自系统吸收无功功率,且为一常数;机端测量阻抗的轨迹呈现等无功阻抗图。
(3)静稳破坏后的异步运行阶段:异步运行时机端测量阻抗与转差率s有关,当s由
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变化时,机端测量阻抗处于异步边界阻抗圆内。 7微机保护中启动元件的作用有哪些? 答:(1)闭锁作用。在高压输电线路保护中,闭锁作用由装置的总起动元件或各保护起动元件组合来实现。(2)进入故障处理程序作用。 三、简答题
我们学习的输电线路保护原理中那些原理是反应输电线路一侧电气量变化的保护?那些是反应输电线路两侧电气量变化的保护?二者在保护范围上有何区别?
答:反应输电线路一侧电气量变化的保护有:电流保护、电压保护、距离保护等;反应输电线路两侧电气量变化的保护有:方向比较式纵联保护、纵联电流差动保护、纵联电流相位差动保护等。反应一侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长的一部分;反应两侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长。 2.距离保护中选相元件的作用有哪些?
答:(1)选相跳闸;(2)为了找出故障环路,使阻抗测量元件准确反应故障点到保护安装处的距离。
3.闭锁式方向纵联保护动作于跳闸的条件是什么?若通道破坏,内、外部故障时保护能否正确动作?
答:闭锁式方向纵联保护动作跳闸的条件是两端保护的启动元件均已启动且收不到对端的闭锁信号。
若通道破坏,区内故障时两端保护能够正确动作;但区外故障时,远故障端的保护因为收不到近故障端的闭锁信号,将可能误动。 4.重合闸前加速保护有哪些优点?
答:①能够快速切除瞬时性故障;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水平,保证厂用电和重要用户的电能质量;④使用设备少,简单、经济。
5.对于纵差动保护,产生不平衡电流的最本质原因是什么?
答:由于被保护元件各侧电流互感器的励磁特性不完全一致,在正常运行及外部故障时,流过纵差动保护的电流不为零。
6.变压器一般应装设那些保护?其中那些是主保护?
答:一般应装设:瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后备保护、过负荷保护、过励磁保护等。其中,瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护为主保护。
7.评价微机保护算法优劣的标准有哪两个? 答:计算速度和计算精度。
?????四、筒答题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
1.为什么要规定阻抗继电器精确工作电流这一指标?它有什么实际意义? 答:由于阻抗继电器的比较回路和执行元件工作或动作都需要消耗功率或克
服管压降。所以它的动作阻抗并不总是等于整定阻抗,如。
可以看出当通人继电器的电流Im足够大时,Zact才等于Zset。为了把动作阻抗的误差限制在一定范围内,规定了精确工作电流这一指标。
它的实际意义在于,阻抗继电器的Zact因Im而变化.将直接影响距离保护间的配合,甚至造成非选择性动作。
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2.为什么带速饱和变流器的差动继电器能有效地躲过暂态不平衡电流的影响?而又不能躲过稳态不平衡电流?
答:当含有非周期分量的暂态不平衡电流通入带速饱和变流器的差动继电器后,其铁芯中的磁通量密度按局部磁滞回线变化,磁通量密度变化△B很小,副边感应电动势也很小,如图6-12(b)所示。故能有效地躲过暂态不平衡电流的影响。
稳态不平衡电流因非周期分量已衰减至零,呈周期性变化,通入速饱和变流器后,其铁芯中的磁通量密度B按全磁滞回线变化,相应的△B很大,故不能躲过稳态不平衡电流的影响。
3.在什么情况下完全电流差动母线保护的灵敏性不能满足要求?为什么?如何解决?
答:当母线上连接元件较多时
当发生区外短路,因故障线路短路电流很大.可能导致该线路电流互感器铁芯严重饱和,致使流人差动继电器的不平衡电流很大,为避越它的影响,增大起动电流,则使保护的灵敏性降低,甚至不能满足要求。
可采用电压差动母线保护、具有比率制动特性的电流差动母线保护或电流比相式母缓保护。
四、简答题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
l.试述中性点不接地电网接地保护有哪些类型及其实现的理论依据。 答:中性点不接地电网接地保护有:
(1)绝缘监视装置。利用单相接地时该电网将出现零序电压这一理论依据来实现的。
(2)零序电流保护。利用故障线路保护安装处流过的零序电流大于非故障线路零序电流这一特点实现的。
(3)零序功率方向保护。利用故障线路零序功率方向从母线流向线路,而非故障线路则从线路流向母线这一特点构成的。
2.区内短路并伴随高频通道遭破坏.高频信号不能传送到对端,这时对于相差高频保护和高频闭锁方向保护能不能正确动作?试说明之。
答:区内短路并伴随通道遭破坏,对相差高频保护的正确动作没有影响。由于通道破坏,高频信号不能传送到对端,线路两端的收信机只能收到本端所发的间断180°的高频信号而动作于跳闸。
对于高频闭锁方向保护在上述情况下同样能正确动作于跳闸。由于通道破坏,在内部故障时收不到对端发来的高频闭锁信号而动作于跳闸。
3对于变压器、发电机的纵差动保护能反应绕组的匝间短路吗?为什么?
答:变压器的纵差动保护能反应变压器绕组的匝间短路,而发电机的则不能反应其匝间短路。
因为变压器工作的基本原理是建立在安匝平衡基础之上,实现变压器纵差动
保护的基本原则也同样基于安匝平衡,即
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,匝间短路改变了变压器变比
nT,故保护能够动作。而发电机匝间短路,流过机端和中性点侧电流互感器的电流仍然相等,故不会动作。
三、简答题(本大题共7小题,每小题4分,共28分) 40.功率方向继电器90°接线方式的主要优点是什么?
(1)、不论发生三相短路还是两相短路,继电器均能正确判断故障方向 (2)选择合适的继电器内角@,在各种相间短路是可使继电器工作在接最灵敏状态
(3)对于两相短路无动作死区
41.零序电流速断保护的整定原则是什么?
(1)躲过被保护线路末端发生接地短路是流过保护的最大零序电流 (2)躲过短路器三相触头不同时合闸所产生的最大零序电流
(3)当系统采用单相重合闸是,躲过非全相震荡时出现的最大零序电流 42.对于偏移特性阻抗继电器,试写出: (1)圆心向量; (2)半径r的表达式; (3)比幅式动作条件; (4)比相式动作条件。
43.试述高频闭锁方向保护的基本原理。 (1)正常运行时,高频通道内无高频信号
(2)外部故障时,一端功率为正,一端为负,由靠近故障点短路功率为负的这侧发出封闭信号,被两侧收信机收到后将保护闭锁
(3)内部故障时,两侧功率均为正,不发闭锁信号,也收不到信号,从而保护动作
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