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職稱論文:電力系統繼電保護方向,麻煩給點素材或方向,謝謝!

電力系統繼電保護

“電力系統繼電保護原理”是本專業的重要專業課,本課程講述了電力系統繼電保護的基本原理、基本概念和基本方法。現對繼電保護課的主要內容以問答題的方式做個復習。

壹、 基本概念題

1、 為什麼壹般要求采用標幺值制計算電力系統短路電流?

答:把各級平均額定電壓作為各級電壓的基值使各電壓級的標幺值電壓皆為1, 變壓器標幺值變比皆為1,各電壓級的阻抗、電壓、電流標幺值不需進行歸算。

2、電力系統繼電保護的原理、作用及組成是什麼?

答:原理:反應被保護線路或設備故障前故障後某些物理量的突變。

作用:自動地、快速地、有選擇性地控制斷路器切除故障、對不正常運行狀態發出相應信號。

組成:由測量元件、邏輯元件和執行元件組成。

3、對電力系統繼電保護的基本要求是什麽?

答:四性——選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。

4、、小接地電流系統單相接地零序電壓是多少?

答:約等於相電壓。

5、何謂繼電器的啟動電流、返回電流和返回系數?

答: 繼電器的啟動電流:使繼電器剛剛能啟動的最小電流

繼電器的返回電流:繼電器啟動後,使繼電器剛剛能返回的最大電流

繼電器的返回系數:繼電器的返回電流與動作電流的比

6、 電流互感器的原理、作用和組成是什麽?

答:原理:電磁感應原理。

作用:將額定大電流變成5A或1A的小電流。

組成:由鐵芯、壹個原邊繞組和壹個副邊繞組組成。

7、從使用角度減少電流互感器誤差的措施是什麽?

答:電流互感器電流誤差是由電流互感器的勵磁電流引起的。

減少誤差的措施:(1)加大電流互感器二次導線截面,降低二次負載電阻;

(2)選大變比的電流互感器;

(3)同型號的兩個電流互感器串聯。

8、簡述三段式保護的保護特性及時限特性。

答:Ⅰ段(速斷)—壹般保護被保護線路的壹部分(壹般保護線路全長25%~85%),零秒動作。

Ⅱ段(限時速斷)——保護線路的全長,壹般0.5s動作,作為線路的主保護。

Ⅲ段——作為後備保護,其動作時限應比下壹線路或設備的後備保護長壹個時限階段。

9、 為什麼電流三段保護的Ⅰ和Ⅱ段采用兩相兩繼電器接線,而Ⅲ段(過電流保護)采用兩相三繼電器或三相三繼電器接線。

答:電流三段保護壹般用於小接地電流系統,它的Ⅰ段和Ⅱ段采用兩相兩繼電器 接線是使不同出線不同相別兩點接地時有2/3的機會只切除壹回線路。而Ⅲ段采用兩相三繼電器或三相三繼電器接線是為了提高遠後備YΔ—11接線變壓器對側兩相短路的靈敏度。

10、 反應相間短路的方向性電流保護的功率方向繼電器為什麼采用900接線?

答:兩相短路沒有死區。

11、 簡述零序方向電流三段保護的優點

答:反映接地故障靈敏;保護範圍穩定,不受系統運行方式的影響;零序Ⅲ段時限階段少,動作延時短;系統振蕩不會誤動;零序功率方向繼電器沒有死區;接線簡單,可靠。

12、距離保護原理是什麼?距離三段保護的優點是什麼?

答:原理:反應測量阻抗 的突變。

優點:測量阻抗 在故障前和故障後變化量大,比反應單壹物理量的電流或電壓量大近壹個數量級;它是測量阻抗與整定阻抗的比較,保護範圍穩定,壹般不受系統運行方式的影響;具有方向性。

13、寫出方向阻抗繼電器的動作阻抗方程。

解答:

14、寫出方向阻抗繼電器幅值比較及相位比較的動邊條件的 量的表達式。

答:幅值比較: ;

相位比較: 。

15、應相間短路阻抗繼電器采用什麼接線?

答:壹般采用 接線,方向阻抗繼電器可以采用 接線。

16、寫出系統振蕩時測量阻抗的表達式。

答: 測量振蕩阻抗:

17。反應相間短路的整流型繼電器為什麼要加入第三相電壓?

答、為避免反方向出口兩相短路當記憶電壓消失後失去方向性

18、整流型阻抗繼電器加入記憶電壓的作用是什麼?

答:用來消除方向阻抗繼電器保護出口短路的死區和反方向短路不失去方向性。

19、 簡述相差高頻保護的原理。

答:相差高頻保護是線路的差動保護,用高頻載波將線路兩側電流的相位傳到對側比較兩側電流的工頻電流的相位。同相位開放保護發出跳閘脈沖,區外故障,工頻電流反相位,閉鎖保護

20、平行輸電線路橫差電流保護的優缺點是什麼?

答:優點:有選擇地性快速地控制斷路器切出故障線路。

缺點:有相繼動作區和死區。

21、各電壓級的輸電線路壹般應加裝什麼保護?

答:220kV:裝設不同原理的兩套高頻保護、距離三段、零序方向三段或四段、綜合重合閘;

110kV:裝設距離三段、零序方向三段、三相壹次重合閘;

35kV、60kV:裝設電流三段、絕緣監視、三相壹次重合閘;

10kV:裝設電流兩段、絕緣監視、三相壹次重合閘。

22、對三相壹次自動重合閘的要求是什麼?

答:(1)保護出口動作使斷路器跳開,經0.5~1s的延時,能使斷路器重新合閘;重合次數要壹定。

(2) 手動合跳或遠動合跳不能進行重合。

(3) 不滿足斷路器合閘條件不能重合。

(4) 雙側電源應滿足同期條件進行重合。

(5)重合閘應能與保護相配合

23、什麽是變壓器的勵磁湧流?其特點是什麼?

答:勵磁湧流:變壓器空載合閘和外部故障切除後電壓恢復時的勵磁電流。

特點:最大勵磁湧流的基波分量為變壓器額定電流的6~8倍,經0.5~1s衰減到額定電流0.5~1倍的額定電流、含有高次諧波和直流分量、有600~840的間斷角

24、母線加裝專門差動保護的條件是什麼?

答:從電力系統穩定考慮,樞紐變電站母線發生故障會使系統可能發生振蕩;雙 母線或單母線分段並列運行,母線故障要求有選擇性的切除故障母線時加裝專門母差保護。

25、10MVA以上容量的變壓器壹般應加裝什麼保護。

答:主保護:變壓器差動保護、瓦斯保護;

後備保護:相間故障的過電流保護(低壓閉鎖的過電流保護、復合電壓閉鎖的過電流保護)、接地故障的零序過電流保護、變壓器過負荷保

二、畫圖題

1、畫出10kV架空輸電線路電流二段保護的原理圖。

1LHA 1LJ 3LJ +bh -bh

1LJ 1XJ BCJ

1LHC 2LJ 4LJ 2LJ

3LJ 1SJ

4LJ

1SJ 2XJ

BCJ DL TQ

2畫出小電流接地系統絕緣監視接線圖?(並寫出整定電壓)。

3、畫出零序電流濾過器原理接線圖。

4、畫出反時限電流二段保護原理接線圖。

5、 畫出變壓器Yd-11接線差動保護原理接線圖

6、畫出自動重合閘後加速保護的原理接線圖

7、畫出幅值比較和相位比較的二極管環形比較回路圖。

幅值比較執行元件 相位比較執行元件

8、畫出發電機轉子兩點接地保護接線圖。

9、畫出變壓器過負荷保護接線圖。

10、在復數平面畫出具有整定阻抗為Zzd的全、方向和偏移約為-0.1Zzd的偏移特性阻抗繼電器的動作圖形。

jX

Zzd

R

-0.1Zzd

三、判斷題

1、過量繼電器返回系數大於壹、欠量繼電器的返回系數小於壹。

2、繼電器不帶電時打開的觸點叫常開觸點、不帶電時閉合的觸點叫常閉觸點。

3、繼電保護的接線系數是流入繼電器的電流與電流互感器二次電流之比。

4、電力系統中性點運行方式基本上有兩種:大接地電流系統和小接地電流系統。

5、小接地電流系統單相接地的零序電壓為相電壓,大接地電流系統單相接地零序電壓約為1/3相電壓。

×6、平行線路橫聯差動保護沒有死區。

×7、發電機縱聯差動保護壹般沒有死區。

×8、零序方向電流三段保護有死區。

3、 距離保護是測量阻抗與整定阻抗的比較。

9阻抗繼電器的動作特性是指阻抗繼電器在復數阻抗平面上動作範圍或圖形。

×10、距離保護Ⅱ段的保護範圍不受助增電流的影響。

11、相差高頻保護當被保護線路長度大於180km時發生三相短路會產生相繼動作。

×12、相位比較的母線差動保護進出線的電流互感器變比必須壹致。

13電力系統繼電保護原理壹般是反應單端物理量的三段式保護和反應多端物理量的差動保護。

14反應相間短路的阻抗繼電器“00”接線也能正確反映接地短路故障。

15、阻抗繼電器相電壓相電流加3KI0的接線方式不能正確反映兩相短路。

四、計算題

1、 電網的接線及參數如圖所示

D1 D2 D3 D4

110kV 1DL 50km 2DL 10kV 3DL 10km 0.4kV

S=20MVA 2MVA

Ud%=10

各級輸電線路的電抗為0.4Ω/km, ; ; ; ; ,

試對3DL10kV線路進行電流兩段保護整定計算或對1DL 110kV輸電線路進行距離三段保護整定計算(不校驗精工電流)或20MVA變壓器進行差動保護整定計算(采用BCH-2型或BCH-1型差動繼電器均可)。

解1,對3DL10kV線路進行電流二段保護整定計算:

Ⅰ段(電流速斷)壹次動作電流:

靈敏度校驗:

=3.7 合格

二次動作電流

= 。

Ⅲ段(過電流保護)壹次動作電流。

115A=243A

靈敏度校驗

= =

二次動作電流

電流保護的動作時間

解2,對1DL110kV線路進行距離三段整定計算:

距離三段保護整定計算

解:距離Ⅰ段 整定阻抗

繼電器整定阻抗

距離Ⅱ段 壹次整定阻抗

靈敏度校驗

繼電器整定

距離Ⅲ段 壹次動作阻抗

采用方向阻抗繼電器 整定阻抗為

靈敏度校驗

近後備:

遠後備:

繼電器的整定

時限整定

解3,對20MVA變壓器進行差動保護整定計算(采用BCH-2型差動繼電器)

1確定基本側

110kV 11kV

1050A

LH二次接線 Δ Y

110kV側為計算側

2 計算動作電流 躲電流互感器二次斷線和勵磁湧流

躲外部故障的最大不平衡電流

3 計算差動線圈匝數 繼電器的動作電流

4靈敏度校驗

4 計算平衡線圈

5 平衡線圈的取整誤差為零

6 短路線圈整定為 DD,