第一篇：繼電保護(hù)期末

1-1 什么是故障,異常運(yùn)行方式和事故? 它們之間有何不同? 有何聯(lián)系? 答: 電力系統(tǒng)運(yùn)行中,電氣元件發(fā)生短路,斷線時(shí)的狀態(tài)均視為故障狀態(tài);電氣元件超出正常允許工作范圍,但沒有發(fā)生故障運(yùn)行,屬于一場(chǎng)運(yùn)行方式, 即不正常工作狀態(tài);當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行方式時(shí),若不及時(shí)處理或者處理不當(dāng), 則將引發(fā)系統(tǒng)事故,事故是指系統(tǒng)整體或部分的工作遭到破壞,并造成對(duì)用戶少供電或電能質(zhì)量不符合用電標(biāo)準(zhǔn),甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果.故障和異常運(yùn)行方式不可以避免,而事故可以避免發(fā)生.1-2 常見故障有哪些類型?故障后果體現(xiàn)在哪些方面? 答:常見故障是各種類型短路,包括相間短路和接地短路,另外,還有輸電線路斷線,旋轉(zhuǎn)電機(jī),變壓器同一相繞組匝間短路等,以及由上述幾種故障組合成的復(fù)雜的故障.故障會(huì)使故障設(shè)備損壞或燒毀;短路電路通過非故障設(shè)備產(chǎn)生熱效應(yīng)和力效應(yīng),使非故障元件損壞或縮短使用壽命;造成系統(tǒng)中部分地區(qū)電壓值大幅下降,破壞電能用戶正常工作,影響產(chǎn)品質(zhì)量;破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠之間并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性,使系統(tǒng)發(fā)生震蕩, 從而使事故擴(kuò)大,甚至整個(gè)電力系統(tǒng)瓦解.1-3什么是主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)？遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)有什么區(qū)別？ 答：一般把反應(yīng)被保護(hù)在主保護(hù)系統(tǒng)元件嚴(yán)重故障、快速動(dòng)作與跳閘的保護(hù)裝置稱為主保護(hù)，而把在主保護(hù)系統(tǒng)失效時(shí)備用的保護(hù)稱為后備保護(hù)。當(dāng)本元件主保護(hù)拒動(dòng)，由本元件另一套保護(hù)裝置作為后備保護(hù)，這種后備保護(hù)是在同一安裝處實(shí)現(xiàn)的，故稱為近后備保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)對(duì)相鄰元件保護(hù)各種原因的拒動(dòng)均能起到后備保護(hù)的作用，同時(shí)它實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、因此要優(yōu)先采用，只有在遠(yuǎn)后備保護(hù)不能滿足要求時(shí)才考慮采用近后備保護(hù)。

輔助保護(hù)是為了補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)，如用電流速斷保護(hù)來加速切除故障或消除方向元件的死區(qū)。

1-4繼電保護(hù)裝里的任務(wù)及其基本要求是什么？

答：繼電保護(hù)裝置的任務(wù)是自動(dòng)、迅速、有選擇性的切除故障元件，使其免受破壞，保證其他無故 障元件恢復(fù)正常運(yùn)行；監(jiān)視電力系統(tǒng)各元件，反映其不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件規(guī)范設(shè)備承 受能力而動(dòng)作，發(fā)出告警信號(hào)，或減負(fù)荷、或延時(shí)跳閘；繼電保護(hù)裝置與其他自動(dòng)裝置配合，縮短停電時(shí)間，盡快恢復(fù)供電，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。繼電保護(hù)裝置的基本要求是滿足“四性”，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。

2-1．電流互感器的極性是如何確定的?常用的接線方式有哪幾種 ? 答:(1)電流互感器 TA 采用減極性標(biāo)示方法，其一次繞組Ll-L2 和二次繞組 K l-K2 引出端子極性標(biāo)注如圖2-1(a)所示，其中Ll和Kl，L2和K2分別為同極性端。如果TA的端子標(biāo)志不清楚，可用圖2-1(b)所示接線測(cè)定判斷出同極性端，如果用2-1(b)中實(shí)線接法U=U1-U2，則電壓表U所接兩個(gè)端子為同極性端，如虛線接法，則U=U1+U2，電壓表U所接兩個(gè)端子為異極性端。

2)電流互感器 TA 常用的接線方式有完全星形接線、不完全星形（兩項(xiàng)V形）接線、兩項(xiàng)電流差接線和一項(xiàng)式接線。

2-2．電流互感器的10%誤差曲線有何用途?怎樣進(jìn)行10%誤差校驗(yàn)? 答：電流互感器額定變比KTA為常數(shù)，其一次電流I1與二次電流I2,在鐵芯不飽和時(shí)有I2=I1/KTA的線性關(guān)系，如圖2-2(a)中直線1所示。但當(dāng)鐵芯飽和時(shí)，I2與I1不再保持線性關(guān)系。如圖2-2(a)中曲線2所示。繼電保護(hù)要求在TA一次電流I1等于最大短路電流時(shí)，其變比誤差要小于或等于10%。因此可在圖2-2(a)中找到一個(gè)電流I1.b(m10)自I1。b點(diǎn)做垂線與直線1和曲線2分別交于B、A點(diǎn)，且，BA在= 0.1I1(I1= I1/KTA)。如果TA 一次電流I1≤I1.b ,則TA 變比誤差就不會(huì)超過10%.由于TA變比誤差與其二次負(fù)荷阻抗有關(guān)，為便于計(jì)算，制造廠對(duì)每種 TA 都提供了在m10下允許的二次負(fù)荷Zal，曲線m10 =f（Zal）就稱為TA的10%誤差曲線，用10%誤差曲線可方便的求出TA在滿足誤差不超過10%的最大允許負(fù)荷阻抗。如圖2-2(b)所示，已知m10-1后，可以從曲線上查出允許負(fù)荷阻抗 Zl。1，如果Zal。1大于實(shí)際負(fù)荷阻抗Zl，則誤差滿足要求。

2-3 電流互感器的準(zhǔn)確度有幾級(jí)？和二次負(fù)荷有什么關(guān)系？

答：電流互感器準(zhǔn)確度級(jí)有0.2、1.0、3.0、10、B級(jí)，由于TA誤差與二次負(fù)荷有關(guān)，故同一臺(tái)TA在使用不同準(zhǔn)確度級(jí)時(shí)有不同的額定容量，或者說帶負(fù)荷越大，其準(zhǔn)確度級(jí)越低。

2-4 電流互感器在運(yùn)行中為什么要嚴(yán)防二次側(cè)開路？電壓互感器在運(yùn)行中為什么要嚴(yán)防二次側(cè)短路？ 答：（1）TA正常運(yùn)行時(shí)，二次電流產(chǎn)生的磁通勢(shì)起去磁作用，勵(lì)磁電流很小，鐵芯中總磁通很小，二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不超過幾十伏，如果二次側(cè)開路，二次電流的去磁作用消失，其一次電流完全轉(zhuǎn)變?yōu)閯?lì)磁電流，引起鐵芯內(nèi)磁通劇增，鐵芯處于高度飽和狀態(tài)，加之二次繞組匝數(shù)很多，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知二次繞組兩端產(chǎn)生很高電壓，可達(dá)數(shù)千伏。不但要損壞二次繞組絕緣，而且將嚴(yán)重危及人身安全。再者由于鐵芯中磁通密度劇增，使鐵芯損耗加大，嚴(yán)重發(fā)熱，甚至燒壞絕緣。因此TA二次繞組不允許開路，故在TA二次回路中不能裝設(shè)熔斷器，二次回路一般不進(jìn)行切換，若要切換應(yīng)先將二次繞組短接。

（2）電壓互感器是一個(gè)內(nèi)阻極小的電壓源，正常時(shí)負(fù)荷阻抗很大，相當(dāng)于開路狀態(tài)，二次側(cè)僅有很小負(fù)荷電流，當(dāng)二次側(cè)短路時(shí)，負(fù)荷阻抗為零，將產(chǎn)生很大短路電流，將電壓互感器燒壞，因此，TV二次側(cè)不允許短路。

2-8何謂電流互感器零序電流接線? 答:用3只同型號(hào)相同變比的TA二次繞組同極性端子連接后再接人零序電流繼電器KAZ，如圖2-5所示，則流人繼電器中電流為

?13I1?????????????I?)Ir?Ia?Ib?Ic?[(IA?IB?IC)?(ImA?ImB?ImC)]?0?(ImA?ImBmCKTAKTAKTA??0，即I??I??I??0，則I?為 當(dāng)三相對(duì)稱時(shí)，Ir0ABC???Ir1????(ImA?ImB?ImC)??Iunb

KTA?I式中unb為不平衡電流是由三個(gè)TA勵(lì)磁特性不同引起的。當(dāng)發(fā)生單相接地或兩相接地短路故障時(shí)，可獲得零序電流，因此這種接線也成為零序電流濾過器的接線。

圖2-5用三個(gè)TA構(gòu)成零序電流濾過器

3-6 在定時(shí)限過流保護(hù)過程中，如何整定和調(diào)節(jié)動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間？反時(shí)限過流保護(hù)又如何整定和調(diào)節(jié)其動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間？為什么叫10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間？

答：在定時(shí)限過流保護(hù)過程中，調(diào)節(jié)動(dòng)作電流和整定時(shí)間采用改變時(shí)間繼電器的整定值得辦法，而反時(shí)限過流保護(hù)裝置采用GL型電流繼電器，它的時(shí)限調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)是按10倍動(dòng)作電流標(biāo)度的動(dòng)作曲線來整定，計(jì)算出短路電流在繼電器中產(chǎn)生的動(dòng)作電流倍數(shù)n=Ikr /Iop。r 和保護(hù)實(shí)際動(dòng)作時(shí)間t’，確定GL型繼電器的動(dòng)作特性曲線，由此曲線找到n=10的動(dòng)作時(shí)間t，將時(shí)限螺釘擰緊固定。

3-16 已知圖3-45所示電源電勢(shì)Eph=115/ √3KV，Xs.min=14Ω，Xs.max=15Ω，線路單位長(zhǎng)度正序電抗X1=0.4Ω/km，取，保護(hù)采用不完全星形接線KTA=300/5，試對(duì)電流保護(hù)1的 I段、II段進(jìn)行整定計(jì)算，即求I、II段動(dòng)作電流

，動(dòng)作時(shí)間

，并校驗(yàn)I、II段的靈敏系數(shù)，若靈敏系數(shù)不滿足要求，怎么辦？

解：1.各短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式及最小運(yùn)行方式下三相短路電流值。

K1點(diǎn)：

K2點(diǎn)：

K3點(diǎn)：

2.線路WL1電流保護(hù)第I段保護(hù)整定計(jì)算。

（1）計(jì)算保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流和繼電器的動(dòng)作電流

（2）最小靈敏系數(shù)校驗(yàn)，用校驗(yàn)最小保護(hù)范圍來檢查。

（3）第I段電流保護(hù)時(shí)限取。

3.線路WLI電流保護(hù)II段整定計(jì)算。（1）1QF處電流保護(hù)II段動(dòng)作電流要和相鄰電路WL2的電流保護(hù)第I段相配合，故首先計(jì)算線路WL2電流保護(hù)第I段動(dòng)作電流值

（2）線路WL1電流保護(hù)II段動(dòng)作電流值

（3）繼電器動(dòng)作電流

（4）線路WLI電流保護(hù)II段動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與WL2電流保護(hù)第I段相配合

（5）校驗(yàn)電流保護(hù)II段靈敏系數(shù)，按本級(jí)線路WLI末端K1點(diǎn)最小運(yùn)行方式下兩相短路電流校驗(yàn)最小靈敏系數(shù)

因?yàn)殪`敏系數(shù)不滿足要求，改為電流保護(hù)1的II段與電流保護(hù)2的II段相配合。

靈敏系數(shù)

靈敏系數(shù)仍不合格，可以改為采用延時(shí)電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)。

3-17 如圖所示網(wǎng)絡(luò)中每條線路斷路器處均裝設(shè)三段式電流保護(hù)。試求線路WL1斷路器1QF處電流保護(hù)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間和靈敏系數(shù)。圖中電源電動(dòng)勢(shì)為115kV, A處電源的最大、最小等效阻抗為XSA.max= 20Ω，XSA.min=15Ω，線路阻抗XAB=40Ω,XBC=26Ω,XBD=24Ω,XDE=20Ω,。線路WL1的最

IⅢ大負(fù)荷為200A，電流保護(hù)可靠系數(shù)Krel=1.3，KⅡ=1.15，Krel=1.2，KTA=300/5，保護(hù)采用完全星形接成，Kss=2，Kre=0.85，t3Ⅲ=1s。

解：1.計(jì)算B、C、D、E點(diǎn)最大、最小運(yùn)行方式下三相短路電流 B點(diǎn)： I(3)k.B.max?EphminXS.?XAB?1.20kA7

I(3)k.B.min?EphXS.max?XAB?1.107kA

C點(diǎn)： I(3)k.C.max?I(3)k.C.min?

Eph?0.82kA

Xs.min?XAB?XBCEph?0.772kA

Xs.max?XAB?XBCD點(diǎn)： I(3)k.D.max?Eph?0.841kA

Xs.min?XAB?XBDI

E點(diǎn)：I(3)k.D.min?Eph?0.79kA

Xs.max?XAB?XBD(3)k.E.max?Eph?0.671kA

Xs.min?XAB?XBD?XDE?I(3)k.E.minEph?0.6385kA

Xs.max?XAB?XBD?XDE

2.線路WL1電流保護(hù)第Ⅰ段整定計(jì)算 ⑴ 保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流

IⅠop.1??KⅠ(3)rel k.B.maxI?1.57kA

⑵ 繼電器動(dòng)作電流

IⅠop.1.r??IKconIop.1KTA?0.026kA

⑶ 最小保護(hù)范圍校驗(yàn)

lp.min13Eph?(?XS.max)?41.56km IX12IOP.1lABXAB40???100km X10.4?10000?41.5600?1500 lp.minlAB3.線路WL1帶時(shí)限電流速斷保護(hù)整定計(jì)算

⑴ 保護(hù)1第Ⅱ段動(dòng)作電流要與相鄰下一級(jí)WL2和ＷＬ3保護(hù)第I段電流保護(hù)相配合。Iop.2II?KrelIk.C.max?1.3?0.82?1.066kA;IIop.3Ik.D.max?1.3?0.84?1.092kA 保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流為

ⅡIIⅡ?Kop.1relIop.3?1.15?1.092?1.2558kA

III繼電器動(dòng)作電流 op.1.r?IIKconIop.1KTA?0.02093kA?20.93A

⑵II段電流保護(hù)時(shí)限的確定

IIt1II?t2??t?0?0.15?0.15s

⑶II段電流保護(hù)靈敏系數(shù)校驗(yàn)

KsII.mIk(2).min?.B?0.7633?1.3 IIIop.1靈敏系數(shù)不滿足要求，可采用降低動(dòng)作電流延長(zhǎng)保護(hù)范圍的方法提高靈敏性。改與保護(hù)3第II段電流相配合。

II保護(hù)3第II段動(dòng)作電流Iop.3應(yīng)與保護(hù)4第I段動(dòng)作電流配合。

IIIIop?K.4reIk.E.max?1.3?0.671?0.8723kA IIIIIIop?K.3reIop.4?1.5?0.8723?1.003kA

IIIIIIIop?K.1reIop.3?1.15?1.003?1.154kA

KsII.m3(3)Ik.B.min0.866?1.1072???0.83?1.3 IIIop.11.154靈敏系數(shù)不滿足要求，改為采用帶延時(shí)的電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)。時(shí)限t1II=0.5s 4.線路WL1電流保護(hù)第Ⅲ段整定計(jì)算

⑴ 保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流

ⅢK1.2?2?200ⅢrelKssIop.1?II.max??564.7A Kre0.85IⅢop.1.rKconⅢ1?Iop.1??564.7?9.412A

300KTA5Ⅲ2⑵保護(hù)時(shí)限確定

t?t??t?1?0.5?1.5s

⑶靈敏系數(shù)校驗(yàn) Ⅲ1近后備保護(hù)： Ks.minⅢ3(3)Ik.B.min0.866?1.107?2Ⅲ??1.698?1.5 合格

Iop.10.5647ⅢK遠(yuǎn)后備保護(hù)： s.min3(3)Ik.D.min0.866?0.792???1.21?1.2 合格 ⅢIop.10.5647

3-18 確定圖3—15中各斷路器上過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（時(shí)限極差t’=0.5s）,并在圖上繪出過電流的時(shí)限特性。

t9=1s;t10=0.5s;t6=t8=t9+t’=1+0.5=1.5s;t7=0s;t5=t7+t’=0+0.5=0.5s;t4=t6+t’=1.5+0.5=2s;t2=t3=t4+t’=2+0.5=2.5s;t1=t2+t’=2.5+0.5=3s

3-19 如圖3-16所示單電源輻射形網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)1、2和3均采用階段式電流保護(hù)，已知線路正序電抗為X流IL.max1?0.4?/km，AB線路最大工作電流IL.max?400A，BC線路最大工作電，，?350A，保護(hù)1的I段定值為，取，III段時(shí)限，保護(hù)4的III段時(shí)限。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，最小運(yùn)行方式下要繼電器并檢驗(yàn)保護(hù)靈敏系數(shù)。

。整定計(jì)算保護(hù)3三段動(dòng)作電流值，選擇主

解：1.短路電流計(jì)算

(1)畫出系統(tǒng)等值電路。計(jì)算構(gòu)成電源的最大、最小等效阻抗Xs.min、Xs.max。

(2)B母線（K2點(diǎn)）短路電流

（3）C母線（K3點(diǎn)）短路電流

2.保護(hù)3第I段整定計(jì)算

（1）保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流和繼電器動(dòng)作電流

選用DL-11/50型電流繼電器，動(dòng)作電流整定范圍12.5~50A（2）檢驗(yàn)最小保護(hù)范圍

3.電流保護(hù)3第II段整定計(jì)算

（1）保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流和繼電器動(dòng)作電流

選用DL-11/50型電流繼電器，動(dòng)作電流整定范圍12.5~50A（2）靈敏系數(shù)校驗(yàn)

因?yàn)樯鲜鲮`敏系數(shù)不滿足要求，可采用降低動(dòng)作電流，將保護(hù)3第II段改為與相鄰線路保護(hù)2第II段相配合滿足要求。電流保護(hù)2第II段動(dòng)作電流為

保護(hù)3第II段動(dòng)作電流為保護(hù)3第II段靈敏系數(shù)為

（3）動(dòng)作時(shí)間

選取DS-111型時(shí)間繼電器，其時(shí)限調(diào)整范圍為0.1~1.3S

4.電流保護(hù)3的第III段整定計(jì)算

III III（1）保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流Iop.3及繼電器動(dòng)作電流Iop.3.r計(jì)算

選用DL-11/20型電流繼電器，其整定范圍為2.5~10A（2）靈敏系數(shù)校驗(yàn)近后備保護(hù)：

遠(yuǎn)后備保護(hù)：

（3）動(dòng)作時(shí)間確定

選用DS-113時(shí)間繼電器，時(shí)限整定范圍為0.5~9S。

4-9有一個(gè)按90度接線的LG-11型功率方向繼電器，其電抗變換器UX的轉(zhuǎn)移阻抗角為60度或45度，問：

（1）該繼電器的內(nèi)角α多大？靈敏角φm多大？

（2）該繼電器用于阻抗角多大的線路才能在三相短路時(shí)最靈敏？

解：

（1）當(dāng)電抗變換器UX阻抗角為60度或45度時(shí)該繼電器內(nèi)角為30度或45度，其靈敏角為—30度或—45度。

（2）通過圖4—6中可以看出用于線路阻抗角φk=60度或45度時(shí)在三相短路時(shí)最靈敏。

5-1 為什么反應(yīng)接地短路的保護(hù)一般要利用零序分量而不是其他分量？ 答：因?yàn)橹挥邪l(fā)生接地故障時(shí)短路電流中才會(huì)出現(xiàn)零序分量，利用零序分量構(gòu)成接地保護(hù)有較大的優(yōu)越性。由于對(duì)稱平衡的三相系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)零序分量，故零序電流保護(hù)的整定值不需要躲過電力系統(tǒng)的震蕩電流，三相短路電流和最大負(fù)荷電流，因此零序電流保護(hù)的整定值較小，從而可提高保護(hù)的靈敏性。

5-3在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，接地保護(hù)有哪些？它們的基本原理是什么？ 答：在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，接地保護(hù)裝置有三段式零序電流保護(hù)和三段式方向電流保護(hù)。保護(hù)第1段為零序電流速斷保護(hù)，和相間速斷保護(hù)一樣，只能保護(hù)一部線路，不能保護(hù)線路全長(zhǎng)。零序電流第Ⅱ段為帶時(shí)限電流遮斷保護(hù)，一般能保護(hù)線路全長(zhǎng)，在線路對(duì)端母線故障時(shí)有足夠的靈敏性，其動(dòng)作時(shí)間比相鄰線路的零序I段動(dòng)作時(shí)間大一時(shí)限差Δt（Δt-般為0.5s）。零序保護(hù)第Ⅱ段為本級(jí)線路或相鄰線路的后備保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間和相鄰線路豹零序Ⅱ段和Ⅲ段相配合。若零序第Ⅱ段在線路對(duì)端母線接地故障的靈敏系數(shù)不合格，就由零序第Ⅲ段保護(hù)線路全長(zhǎng)，以保證原來對(duì)端母線接地故障時(shí)有足夠的靈敏性，這時(shí)原來的零序第Ⅲ段就相應(yīng)變?yōu)榱阈虻冖舳巍?/p>

在變壓器接地?cái)?shù)目比較多的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，必須考慮零序保護(hù)動(dòng)作的方向性，在線路兩側(cè)或多側(cè)有接地中性點(diǎn)時(shí)，必須在零序電流保護(hù)中增設(shè)功率方向元件，才能保證動(dòng)作的選擇性。這樣可構(gòu)成三段式零序方向電流保護(hù)，其接線是零序功率。方向繼電器的電流線圈串接在零序電流濾過器上正極性端連接取得3I0，而它的。電壓線圈接在零序電壓濾過器開口三角形繞組上，反極性連接，取得-3U0。

這種接線是因?yàn)閱蜗嘟拥貢r(shí)，零序電。流3I0超前零序電壓3U0的電角度為95°~

110°。（考慮到負(fù)荷電流、系統(tǒng)阻抗的電阻和短路點(diǎn)的過渡電阻），如果功率方向繼。電器電壓繞組接-3U0則電流3I0滯后零序。電壓-3U0的電角度為70°~ 85°，如圖5-1(a)所示，此時(shí)繼電器應(yīng)正確動(dòng)作；且動(dòng)作最靈敏。因此?m= 70°。稱為功率繼電器最大靈敏角。動(dòng)作區(qū)一般限制在。180°，即當(dāng)零序電流3I0。超前零序電壓。。-3U0 20°。至零序電流3I0滯后-3U0為160°范圍內(nèi)，方向元件都會(huì)動(dòng)作，且在。3I0滯后-3U0為70°時(shí)動(dòng)作最靈敏。圖5-1(b)陰影區(qū)為功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū)。

在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時(shí)，零序電流的方向總是由故障點(diǎn)流向各個(gè)中性點(diǎn)的變壓器，因此當(dāng)變壓器接地?cái)?shù)目比較多的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，必須考慮零序保護(hù)動(dòng)作的方向性。在線路兩側(cè)或多側(cè)有接地中性點(diǎn)時(shí)，必須在零序電流保護(hù)中增設(shè)功率方向元件，才能保證動(dòng)作的選擇性。

三段式零序方向電流保護(hù)由無時(shí)限零序方向電流速斷保護(hù)、限時(shí)零序方向電流速斷保護(hù)和零序方向過流保護(hù)組成。同一方向上的零序電流保護(hù)動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限的整定同三段式零序電流保護(hù)相同，零序電流元件的靈敏系數(shù)校驗(yàn)也與相同。只是由零序電壓分布特點(diǎn)可知，在靠近保護(hù)安裝處附近不存在方向元件死區(qū)，但遠(yuǎn)離保護(hù)安裝地點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)，流過保護(hù)的零序電流及零序電壓很小，方向元件可能不動(dòng)作，因此,應(yīng)分別檢驗(yàn)方向元件的電流和電壓靈敏系數(shù)。

5-11.零序電流保護(hù)由哪幾部分組成？零序電流保護(hù)有什么優(yōu)點(diǎn)？

答：零序電流保護(hù)主要由零序電流過濾器、電流繼電器和零序方向繼電器三部分組成。零序電流保護(hù)同相間電流保護(hù)一樣廣泛采用三段式零序電流保護(hù)，即無時(shí)限電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)和零序過流保護(hù)。

零序電流保護(hù)和相間電流保護(hù)相比具有靈敏系數(shù)高、動(dòng)作時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)于兩側(cè)電源線路，當(dāng)線路內(nèi)部靠近任一側(cè)發(fā)生接地短路時(shí)，本側(cè)I段動(dòng)作跳閘后，對(duì)側(cè)零序電流增大使對(duì)側(cè)零序I段也相繼跳閘，使總的故障切除時(shí)間更短。

相間短路電流速斷和限時(shí)電流速斷受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響大，而零序電流保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響小，此外由于零序阻抗比正序阻抗大，X0 =(2 ~ 3.5)X1,故線路始端和末端短路時(shí)，零序電流變化顯著，曲線較陡，因此，零序I段保護(hù)范圍大也比較穩(wěn)定，零序Ⅱ段的靈敏系數(shù)較高，也易于滿足條件。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)（如系統(tǒng)振蕩，短時(shí)過負(fù)荷等），三相對(duì)稱、相間短路電流保護(hù)均受他們的影響而可能誤動(dòng)作，因而要采取措施，而零序電流保護(hù)不受影響。

在110kV及以上高壓系統(tǒng)和超高壓系統(tǒng)中單相接地故障占全部故障70%~90%,而且其他故障也往往由單相接地引起，因而采用專門的零序保護(hù)具有顯著優(yōu)越性。

8-1 高頻保護(hù)和線路縱差保護(hù)原理基本相似，它是將線路兩端的相位或功率方向轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l信號(hào)。然后利用輸電線路本身構(gòu)成高頻電流通道將此信號(hào)送到對(duì)端。在線路兩端保護(hù)裝置中進(jìn)行電流相位或功率方向的比較。高頻保護(hù)不反映保護(hù)范圍外的故障，在參數(shù)選擇上不需要與下一級(jí)線路配合，因此，可以無時(shí)限有選擇的切除內(nèi)部短路故障。

因此高頻保護(hù)不能單端運(yùn)行。

8-4 何謂閉鎖信號(hào)，允許信號(hào)和跳閘信號(hào)？

答：（1）閉鎖信號(hào)是禁止保護(hù)跳閘的信號(hào)。當(dāng)線路發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，兩端不發(fā)生閉鎖信號(hào)，通道中無閉鎖信號(hào)，保護(hù)作用域跳閘，因此，無閉鎖信號(hào)是保護(hù)跳閘的必要條件。（2）允許信號(hào)是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。有允許信號(hào)是保護(hù)跳閘的必要條件。

（3）跳閘信號(hào)是線路對(duì)端發(fā)來的直接保護(hù)動(dòng)作與跳閘的高頻信號(hào)。只要收到跳閘信號(hào)，不管本端保護(hù)是否動(dòng)作，保護(hù)必須啟動(dòng)并動(dòng)作于跳閘，因此，跳閘信號(hào)是保護(hù)跳閘的充分條件。

8-5 試述高頻通道中各構(gòu)成元件的作用及工作原理。答：高頻通道中主要加工設(shè)備有高頻阻波器、耦合電容、連接濾波器、高頻電纜、保護(hù)間隙、接地刀閘、高頻收（發(fā)）信機(jī)。

高頻阻波器的作用是防止本線路高頻信號(hào)電流傳遞到外線路，是用電感繞組和電容組成并聯(lián)諧振電路構(gòu)成。

耦合電容是一高壓小容量電容器，其作用是對(duì)工頻電流呈現(xiàn)較大阻抗，阻止工頻電壓侵入高頻發(fā)信機(jī)；對(duì)高頻電流呈現(xiàn)小阻抗，使高頻電流可順利通過。

連接濾波器由一個(gè)可調(diào)空心變壓器、電容器組成。連接濾波器與耦合電容共同組成“帶通濾波器”，使所需要的高頻電流能通過。帶通濾波器與線路側(cè)波阻（約400?）相匹配，與高頻電纜一側(cè)波阻抗（約100?）相匹配。避免高頻信號(hào)電磁波在傳送過程中發(fā)生反射，因而減小了高頻能量的附加衰耗。

高頻電纜采用單芯同軸電纜，用來連接收發(fā)信機(jī)與戶外的連接濾波器。這段距離雖然不長(zhǎng)，但通過電流頻率很高，如采用普通電纜將會(huì)引起很大能量衰耗。

保護(hù)間隙是高頻通道的輔助設(shè)備，作過電壓保護(hù)用。

接地刀閘是當(dāng)檢修連接濾波器和高頻收發(fā)信機(jī)時(shí)，作為耦合電容接地用，保證人身和設(shè)備安全。

高頻收信機(jī)用于接收高頻信號(hào)，高頻發(fā)信機(jī)用于發(fā)送高頻信號(hào)。

8-6 相差高頻保護(hù)和高頻閉鎖方向保護(hù)為何采用２個(gè)靈敏系數(shù)不同的啟動(dòng)元件？

答：高頻閉鎖方向保護(hù)采用２個(gè)靈敏系數(shù)不同的啟動(dòng)元件，ＩＫＡ靈敏系數(shù)高，用于啟動(dòng)發(fā)信：２ＫＡ靈敏系數(shù)低，用于啟動(dòng)跳閘回路。采用２個(gè)靈敏系數(shù)不同的啟動(dòng)元件是為防止外部故障時(shí)，故障點(diǎn)的保護(hù)端保護(hù)感覺到情況與內(nèi)部故障一樣，此時(shí)主要靠近故障點(diǎn)端保護(hù)發(fā)出高頻信號(hào)將遠(yuǎn)故障點(diǎn)端保護(hù)閉鎖，防止其誤動(dòng)作。

相差高頻保護(hù)啟動(dòng)元件由負(fù)序電流元件ＫＡＮ和相電流元件ＫＡＰ組成。負(fù)序電流元件有高整定值和低整定值，低整定值元件靈敏系數(shù)高，用于啟動(dòng)發(fā)信；負(fù)序高定值元件靈敏系數(shù)低，用于啟動(dòng)比相回路。相電流元件與負(fù)序高定值元件、記憶元件一起構(gòu)成對(duì)你短路故障的啟動(dòng)元件。

8--9 在什么情況下，相差高頻保護(hù)出現(xiàn)相繼動(dòng)作？當(dāng)線路一段跳開后，采用什么措施使對(duì)端保護(hù)迅速動(dòng)作？

答：根據(jù)閉鎖角公式可知，當(dāng)線路長(zhǎng)度L增加后，閉鎖角的整定值必然增大，而動(dòng)作角

增加，動(dòng)作角

減小。另一方面，當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，M端高頻信號(hào)相位差

也要隨線路長(zhǎng)度增加而增大，因此，當(dāng)輸電線路超過一定距離后，就可能出現(xiàn)

的情況，此時(shí)M端保護(hù)將不能動(dòng)作。但在上述情況下，N端所售高頻信號(hào)的相位差

是隨線路的增加而減少的因此N端相位差必然小于

N端保護(hù)仍然能夠可靠動(dòng)作。

為了解決M端保護(hù)在內(nèi)部故障時(shí)不能跳閘的問題，在保護(hù)線中采用了當(dāng)N端保護(hù)動(dòng)作跳閘同時(shí)，也使它停止自己所發(fā)的信號(hào)，在N端停信以后，M端發(fā)信機(jī)只收到自己所發(fā)的信號(hào)。由于這一信號(hào)是間斷的，因此，M端的保護(hù)即可立即動(dòng)作跳閘。保護(hù)裝置的這種工作情況即必須一端保護(hù)先動(dòng)作跳閘以后，另一端保護(hù)才能再動(dòng)做跳閘，稱之為相繼動(dòng)作。

影響相繼動(dòng)作的因素有 故障類型，線路長(zhǎng)度，兩側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)相角差，故障點(diǎn)兩側(cè)回路阻抗相角差，計(jì)算時(shí)間所取預(yù)度的大小等，其中主要是故障類型，兩側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)相角差以及線路長(zhǎng)度。

答:相差高頻保護(hù)對(duì)操作電流的要求如下（1）能反映所有類型的故障

（2）線路內(nèi)部故障時(shí)，兩端操作電流相位差φ?0?或φ?0?（3）線路外部故障時(shí)，兩端操作電流相位差φ?180?或φ?180? 為滿足上述要求，通常將三相電流匯合成單一電流作為操作電流，最普遍的是將正序電流和負(fù)序電流組合成復(fù)合相序電流I1?KI2,作為操作電流。I1?KI2由復(fù)合相序過濾器取得。在I1?KI2中正序電流能反映各種短路故障，KI2能反映不對(duì)稱短路，I1雖然能反映各種類型的短路，但是當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，兩端正序電流相位并非相同，有時(shí)相差很大，不利于保護(hù)工作，而內(nèi)部故障時(shí)，兩端負(fù)序電流基本相同，有利于保護(hù)動(dòng)作

8—11 試分析高頻閉鎖方向保護(hù)在線路內(nèi)部和外部短路故障時(shí)工作情況，電路系統(tǒng)振蕩對(duì)高頻閉鎖方向保護(hù)的選擇性是否有影響。

答：高頻閉鎖方向保護(hù)石通過高頻通道簡(jiǎn)介比較背保護(hù)線路兩端的功率方向，以判斷是線路內(nèi)部故障或外部故障，采用故障發(fā)信方式，并規(guī)定線路兩端功率從母線流向線路為正，由線路流向母線為負(fù)。系統(tǒng)故障時(shí)，功率方向?yàn)檎?，則高頻發(fā)信機(jī)不發(fā)信，若功率為負(fù)，則高頻發(fā)信機(jī)發(fā)信。如圖8—3所示電網(wǎng)，被保護(hù)線路都裝有功率方向元件，當(dāng)線路BC的k點(diǎn)發(fā)信故障時(shí)，對(duì)于線路AB和CD是保護(hù)范圍外部故障，靠近故障點(diǎn)的一端保護(hù)2和5，其功率方向是由線路流向母線，故功率為負(fù)，保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，所以保護(hù)2和5應(yīng)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)，通過高頻用的傳送到線路對(duì)端保護(hù)1和6，雖然對(duì)端保護(hù)1和5功率方向是從母線流向線路，功率方向?yàn)檎?，但收到?duì)端發(fā)來的高頻閉鎖信號(hào)，故這一端保護(hù)1和6也不會(huì)動(dòng)作。對(duì)于故障線路BC，兩端保護(hù)3和4處功率方向卻是由母線流向線路，動(dòng)力方向?yàn)檎蕛啥吮Ｗo(hù)3和4不發(fā)高頻閉鎖信號(hào)，故兩端收信機(jī)都收不到高頻閉鎖信號(hào)，保護(hù)3和4動(dòng)作，斷路器3QF和4QF無延時(shí)跳閘，將故障線路切除。

電力系統(tǒng)振蕩對(duì)高頻閉鎖方向保護(hù)的選擇性沒有影響嗎，因?yàn)楦哳l閉鎖方向保護(hù)采用負(fù)序功率方向繼電器作為方向元件，負(fù)序功率方向繼電器能夠反應(yīng)各種故障，因?yàn)樵趯?duì)稱短路時(shí)最初瞬間也會(huì)出現(xiàn)負(fù)序分量，所以保護(hù)無動(dòng)作死區(qū)，在正常情況和系統(tǒng)振蕩時(shí)都不會(huì)誤動(dòng)作。

8-12 什么叫做高頻距離保護(hù)，它與距離保護(hù)有什么差別？

答：利用距離保護(hù)的啟動(dòng)元件和方向元件控制收、發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)，閉鎖兩側(cè)保護(hù)的原理構(gòu)成的高頻保護(hù)稱之為高頻距離保護(hù)。它使保護(hù)無延時(shí)地切除被保護(hù)線路任一點(diǎn)故障，其構(gòu)成原理如圖8-4所示。圖中ZI、ZII、ZIII分別為I、II、III段阻抗測(cè)量元件，tII、tIII為延時(shí)元件。當(dāng)k1點(diǎn)短路時(shí)，ZIIA、ZIIIA、ZIB、ZIIB、ZIIIB均啟動(dòng)，B側(cè)斷路器跳閘，由于ZIB動(dòng)作，B側(cè)中間繼電器1KM動(dòng)作，停發(fā)B側(cè)高頻閉鎖信號(hào)。同理A側(cè)也停發(fā)高頻閉鎖信號(hào)，A側(cè)收信機(jī)收不到高頻閉鎖信號(hào)，2KM繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)保持接通，ZIIA不帶延時(shí)的立即跳開A側(cè)斷路器，實(shí)現(xiàn)高頻距離保護(hù)的全線速動(dòng)。

當(dāng)k2點(diǎn)短路時(shí)，ZIIA、ZIIIA、ZIIIB動(dòng)作，B側(cè)發(fā)信機(jī)發(fā)出高頻信號(hào)，并被A側(cè)收信機(jī)接收，A側(cè)2KM動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，A側(cè)保護(hù)以tII延時(shí)跳A側(cè)斷路器（若B母線右側(cè)斷路器或其保護(hù)拒動(dòng)時(shí)）。

高頻閉鎖距離保護(hù)與距離保護(hù)的區(qū)別是，前者既能在內(nèi)部故障時(shí)快速切除被保護(hù)范圍內(nèi)任一點(diǎn)故障，又能在外部故障時(shí)作為下一級(jí)線路和變電所的后備保護(hù)，兼有距離保護(hù)和高頻閉鎖方向保護(hù)兩種保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，并能簡(jiǎn)化整個(gè)保護(hù)線路；而距離保護(hù)存在死區(qū)，不能實(shí)現(xiàn)全線無時(shí)限切除任一點(diǎn)故障，而且受各種因素影響較大。

第二篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理期末復(fù)習(xí)

第一章：

1、繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么？

答：1）自動(dòng)、快速、有選擇地將故障部分從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常工作。

2）反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作與發(fā)出信號(hào)或跳閘。

2、保護(hù)裝置由哪三部分構(gòu)成？它們的作用分別是什么？ 答：比較測(cè)量元件、邏輯判斷元件、執(zhí)行輸出元件三部分構(gòu)成

作用：比較測(cè)量元件：測(cè)量通過被保護(hù)的電力元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。

邏輯測(cè)量元件：根據(jù)測(cè)量比較元件輸出的邏輯信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或不動(dòng)作，并將對(duì)應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。執(zhí)行輸出元件：根據(jù)邏輯判斷部分傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息、發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作。

3、什么是主保護(hù)？何謂后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)？何謂遠(yuǎn)后備保護(hù)？ 答：主保護(hù)是指能夠在較短的時(shí)限內(nèi)切除被保護(hù)線路（或元件）全長(zhǎng)上的故障的保護(hù)裝置。

考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動(dòng)而配置的保護(hù)裝置稱為后備保護(hù)。

當(dāng)電氣元件的保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)起后備作用，稱為近后備保護(hù)。當(dāng)電氣元件的保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由相鄰元件的保護(hù)裝置起后備作用，稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)。

1、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)將 故障 部分切除，電力系統(tǒng)出項(xiàng)不正常工作時(shí)，繼電保護(hù)裝置一般應(yīng) 發(fā)出信號(hào)。

2、繼電保護(hù)應(yīng)滿足 可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性

四種基本要求。

3、所謂靈敏性是指 對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi) 發(fā)生故障的反應(yīng)能力。

4、繼電保護(hù)的可靠性包括 安全性 和

信賴性，即保護(hù)在應(yīng)動(dòng)作時(shí)

不拒動(dòng)，不應(yīng)動(dòng)作時(shí)

不誤動(dòng)。

第二章：

1、階段式電流保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、可靠，并且在一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求。缺點(diǎn)：直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。

2、方向性電流保護(hù)的定義。

答：保護(hù)中如果加裝一個(gè)可以判別功率流動(dòng)方向的元件，并且當(dāng)功率方向由母線流向線路（正方向）時(shí)才動(dòng)作，并與電流保護(hù)共同作用，便可以快速、有選擇性地切除故障，稱為方向性電流保護(hù)。

3、對(duì)繼電保護(hù)中功率方向元件的基本要求是什么？

答：1）應(yīng)具有明確的方向性。即正方向發(fā)生各種故障時(shí)能可靠動(dòng)作，反方向故障時(shí)可靠不動(dòng)作。

2）正方向故障發(fā)生時(shí)有足夠的靈敏度。

4、相間短路功率方向判別元件的接線方式的要求。

答：1）正方向任何類型的短路故障都能動(dòng)作，而當(dāng)反方向故障時(shí)不動(dòng)作。

應(yīng)盡可能地大一些，并盡可能使

接2）故障以后加入繼電器的電流

和電壓

近與最大靈敏度角，以便消除或減小方向元件的死區(qū)電壓。5、90 接線的優(yōu)點(diǎn)。

答:1）對(duì)各種兩相短路都沒有死區(qū)，因?yàn)榧尤氲氖欠枪收系南嚅g電壓，其值很高 2）選擇繼電器的內(nèi)角

后，對(duì)線路上發(fā)生的各種故障，都能保證動(dòng)作的優(yōu)先性。

6、零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在哪種情況下起作用？

答：零序電流I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動(dòng)作靈敏度不同，零序電流I段的靈敏度高（其整定值較小，保護(hù)范圍較大），作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地短路故障時(shí)的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行時(shí)需退出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動(dòng)作靈敏度低（其整定值較大，保護(hù)范圍較?。鳛榉侨噙\(yùn)行，發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)。

1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流是按 躲開本線路末端的最大短路電流 來整定的，起靈敏性通常用 保護(hù)范圍的大小 來表示。

2、限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流是按 躲開下級(jí)各相鄰元件電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍 來整定的，一般用作階段式電流保護(hù)的II段。

3、定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流是按 躲開本元件的最大負(fù)荷電流 來整定的，一般用作階段式電流保護(hù)的III段。

4、速斷保護(hù)上、下級(jí)的動(dòng)作選擇性是靠 整定電流的大小 來實(shí)現(xiàn)的；過電流保護(hù)上、下級(jí)的動(dòng)作選擇性是靠

動(dòng)作時(shí)間和靈敏度 來實(shí)現(xiàn)的。

5、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)

可以用作線路的主保護(hù)，定時(shí)過電流保護(hù)

用作線路的后備保護(hù)。

6、繼電保護(hù)上下級(jí)的配合是指 靈敏度 和 時(shí)間 的配合。

7、零序電源在 故障點(diǎn)，故障點(diǎn) 的零序電壓最高，系統(tǒng)中

距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低，取決與

測(cè)量點(diǎn)到大地間阻抗 的大小。

8、對(duì)于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率方向與正序功率方向 率方向?qū)嶋H上都是有 線路

流向 母線 的。

相反，零序功 第三章

1、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為 要使該方向阻抗繼電器在正常工作時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不超過多上？（設(shè)）

2、對(duì)于方向阻抗繼電器，試寫出：（1）圓心向量（2）半徑r的表達(dá)式（3）比幅式動(dòng)作條件（4）比相式動(dòng)作條件

3、什么是阻抗繼電器精確工作電流，什么是精確工作電壓？

4、電力系統(tǒng)振蕩與短路時(shí)電氣量的差異。

答：1）振蕩時(shí)，三相完全對(duì)稱，沒有負(fù)序分量和零序分量出現(xiàn)；而短路時(shí)，總要長(zhǎng)時(shí)（不對(duì)稱短路過程中）或瞬間（在三相短路過程開始時(shí)）出現(xiàn)負(fù)序分量或零序分量。

2）振蕩時(shí)，電氣量呈現(xiàn)周期性變化，其變化速度（）與系統(tǒng)功角的變化速度一致，比較慢，當(dāng)兩側(cè)功角擺開至180度時(shí)相當(dāng)于在振蕩中心發(fā)生三相短路；從短路前到短路后其值突然變化，速度很快，而短路后短路電流、各點(diǎn)的殘余電壓和測(cè)量阻抗在不計(jì)衰減時(shí)時(shí)不變的。

3）振蕩時(shí)，電氣量成周期性的變化，若阻抗測(cè)量元件誤動(dòng)作，則在一個(gè)振蕩周期內(nèi)動(dòng)作和返回各一次；而短路時(shí)，阻抗測(cè)量元件如果動(dòng)作（區(qū)內(nèi)短路），則一直動(dòng)作，直至故障切除；如果不動(dòng)作（區(qū)外故障），則一直不動(dòng)作。

5、距離保護(hù)中選相元件的作用。答：1）選相跳閘

2）為了找出故障環(huán)路，使阻抗測(cè)量元件準(zhǔn)確反應(yīng)故障點(diǎn)保護(hù)安裝處的距離。

6、對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)。答：

7、方向阻抗繼電器的死區(qū)以及解決辦法。

1、距離保護(hù)是反應(yīng) 故障點(diǎn)與保護(hù)安裝處 的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定 動(dòng)作時(shí)間 的一種保護(hù)。

2、距離保護(hù)應(yīng)取用 故障環(huán)路 上的電壓、電流間的關(guān)系作判斷故障距離的依據(jù)，而用 非故障環(huán)路 上的電壓、電流計(jì)算得到的距離 大于 保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的距離。

3、距離保護(hù)I段為 為延時(shí)速動(dòng)段，II段為 帶固定延時(shí)的速動(dòng)段，III段 延時(shí)需與相鄰下級(jí)線路的II段或III段保護(hù)配合，在其延時(shí)的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)延時(shí)差。

4、距離保護(hù)一般由 啟動(dòng)、測(cè)量、振蕩閉鎖、電壓回路斷線閉鎖、配合邏輯 和 出口 等幾部分組成。

5、方向圓阻抗繼電器、偏移圓阻抗繼電器、全阻抗繼電器中，具有方向性的是 方向圓阻抗繼電器。

作為比相的參考電壓時(shí)，無法保證出口短路時(shí)的選擇性，為克服這

6、直接用

一缺點(diǎn)，應(yīng)選擇 相位不隨故障位置變化、在出口短路時(shí)不為0的電壓量作為比相的參考電壓。

7、偏移圓阻抗繼電器、方向圓阻抗繼電器和全阻抗繼電器中，方向圓阻抗繼電器 受過渡電阻的影響最大，全阻抗繼電器 受過渡電阻的影響最小。

8、距離I段是靠 滿足選擇性要求的，距離III段是靠

滿足選擇性要求的。距離I、II、III段保護(hù)中，距離III段 保護(hù)不受振蕩的影響，其原因是

9、影響阻抗繼電器正確動(dòng)作的主要因素有、、等。

9、單側(cè)電源線路上發(fā)生短路故障時(shí)，過渡電阻的存在使方向阻抗繼電器的測(cè)量阻抗 增大，保護(hù)范圍 減小。

10、在整定值相同的情況下，動(dòng)作特性在+R軸方向所占的面積越小，受過渡電阻的影響就 越大。

第四章

1、什么是縱差保護(hù)，有什么特點(diǎn)，它和階段式保護(hù)的根本差別是什么？

2、輸電線路短路時(shí)兩側(cè)電氣量的故障有什么特征？

3、電力載波通道有哪幾部分構(gòu)成，其中阻波器的作用是什么？

4、電力信號(hào)載波信號(hào)有哪幾種，各有什么作用？

5、閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的原理是什么？

6、功率倒向?qū)Ψ较虮容^式縱聯(lián)保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施？

7、縱聯(lián)電流相差保護(hù)的工作原理是什么？

8、什么是閉鎖角？哪些因素影響它的大??？

9、什么是相繼動(dòng)作？

10、縱差動(dòng)保護(hù)，產(chǎn)生不平衡電流的原因是什么？

1、線路縱差動(dòng)保護(hù)是通過比較被保護(hù)線路首末端電流的 大小 和 相位 的原理實(shí)現(xiàn)的，因此它不反應(yīng) 外部故障。

2、方向比較式縱聯(lián)保護(hù)在通道中傳送的是 邏輯信號(hào)，傳送的信息量 較少，但對(duì)信息可靠性要求 較高 ；縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)在通道中傳送的是 電氣量本身，信息傳輸量 大，并且要求兩側(cè)信息 同步采集，因而對(duì)通信通道的要求較高。

3、縱聯(lián)保護(hù)按 信息通道的不同 可分為4種，分別為 導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)、電力載波縱聯(lián)保護(hù)、微波縱聯(lián)保護(hù)、光纖縱聯(lián)保護(hù) ；按 保護(hù)動(dòng)作原理 可以分為2種，分別為 方向比較式縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)電流差保護(hù)。

4、電力線載波通道的工作方式有 正常無高頻電流方式、正常有高頻電流方式、移頻方式 3種。

5、閉鎖式方向保護(hù)的跳閘判據(jù)為 本端保護(hù)方向元件判定為正方向故障且收不到閉鎖信號(hào)。

第五章

1、電力系統(tǒng)中，廣泛采用自動(dòng)重合閘的原因是什么？

2、雙電源重合閘的原理。

3、什么是前加速？有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

4、什么是后加速？有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

第六章

1、變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理，差動(dòng)保護(hù)能保證選擇性嗎？

2、變壓器差動(dòng)保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因有哪些？ 答：1）2）3）4）

3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小動(dòng)作電流、拐點(diǎn)電流？

4、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中消除勵(lì)磁涌流的方法？它們分別利用了勵(lì)磁涌流的哪些特點(diǎn)？

6、寫處變壓器縱差動(dòng)保護(hù)不平衡電流表達(dá)式并說明式中各變量的含義。

1、變壓器的故障可分為 油箱外故障 和 油箱內(nèi)故障，其中，油箱內(nèi)故障又包括 繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心燒毀 ；油箱外故障包括 套管和引出線上發(fā)生的相間短路以及接地短路。

2、雙繞組變壓器電流互感器的選擇的變比應(yīng)滿足，三相變壓器采用Yd11的接線方式，電流互感器的選擇應(yīng)滿足。

3、反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種故障和油面降低的保護(hù)稱為 瓦斯保護(hù)。

4、當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，可能出現(xiàn)很大的勵(lì)磁電流，稱為 勵(lì)磁涌流。

5、變壓器瓦斯保護(hù)反應(yīng)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作，其中 輕瓦斯保護(hù) 動(dòng)作與發(fā)出信號(hào)，重瓦斯保護(hù) 動(dòng)作與跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。

6、變壓器保護(hù)中的主保護(hù)有

后備保護(hù)有。

第七章

1、發(fā)電機(jī)定子繞組的橫差保護(hù)有哪幾種方式？

2試述單繼電器式橫差保護(hù)的基本原理，在什么情況下帶延時(shí)跳閘？為什么？

3、發(fā)電機(jī)從失磁開始到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行，一般可分為哪三種階段？各個(gè)階段都有哪些特征？

第三篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置期末復(fù)習(xí)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置期末復(fù)習(xí)（上）

緒論

繼電保護(hù)裝置工作的四個(gè)基本要求：a可靠性 b迅速性 c選擇性 d靈敏性

一、輸電線路的階段式繼電保護(hù)

1、使繼電器動(dòng)作的最小電流稱為動(dòng)作電流Iact。

2、使繼電器返回的最大電流稱為返回電流Ire。

3、返回電流與動(dòng)作電流的比值稱為返回系數(shù)Kre。

Kre=Ire/Iact；一般取Kre=0.85~0.95

4、電磁型中間繼電器的特點(diǎn)：

a.觸點(diǎn)容量大，可直接作用于斷路器跳閘。b.觸電數(shù)目多。

c.可實(shí)現(xiàn)時(shí)間繼電器難以實(shí)現(xiàn)的短延時(shí)。

d.可實(shí)現(xiàn)電流啟動(dòng)電壓的保持或電壓?jiǎn)?dòng)電流保持。

5、信號(hào)繼電器的觸點(diǎn)自保持，由值班人員手動(dòng)復(fù)歸或電動(dòng)復(fù)歸，不能自動(dòng)復(fù)歸。

6、三相完全星型接線應(yīng)用于大電流接地系統(tǒng)。

7、兩相不完全星型接線廣泛應(yīng)用與中性點(diǎn)不接地或非直接接地系統(tǒng)中。

8、最大、最小運(yùn)行方式的確定：

a.整定繼電保護(hù)定值時(shí)最大運(yùn)行方試：系統(tǒng)在某種運(yùn)行方式通過保護(hù)的最

大電流。

b.整定繼電保護(hù)定值時(shí)最小運(yùn)行方試：系統(tǒng)在某種運(yùn)行方式通過保護(hù)的最

小電流。

9、階段式電流保護(hù)整定：

電流一段：

整定: 躲過本線路末端故障時(shí)最大短路電流

電流：最大

動(dòng)作時(shí)間：0 動(dòng)作時(shí)限：最快

保護(hù)范圍：本線路首段一部分

靈敏度：最低

電流二段：

整定: 躲過本線路末端相鄰下級(jí)線路最大短路電流

電流：中間

動(dòng)作時(shí)間：t1II=t2II+△t 動(dòng)作時(shí)限：中間

保護(hù)范圍：本線路全長(zhǎng)并延伸至相鄰下一線路首段 靈敏度：中間

電流三段：

整定: 躲過最大的負(fù)荷電流

電流：最小

動(dòng)作時(shí)間：t1III=t2III+△t 動(dòng)作時(shí)限：最長(zhǎng)

保護(hù)范圍：本線路全長(zhǎng)及相鄰下級(jí)線路全長(zhǎng)并延伸至相鄰下下級(jí)一線路首段 靈敏度：最高

10、動(dòng)作時(shí)限的整定：過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限，按階梯原則整定。

11、零序電流的分布：在接地點(diǎn)和變壓器接地中性點(diǎn)之間流通，變壓器三角側(cè)無零序電流，取決于中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目和分布情況，而與電源數(shù)目無關(guān)。

12、只有接地故障時(shí)才產(chǎn)生零序電流，正常運(yùn)行和相間短路時(shí)不產(chǎn)生零序電流。

13、距離保護(hù)整定：

第一段，動(dòng)作時(shí)限位零，只能保護(hù)被保護(hù)線路首段起全長(zhǎng)的80%—90%。第二段，的動(dòng)作時(shí)限為0.5s 第三段，第三段為階梯時(shí)限。

? 注意：

(一)助增電流，使測(cè)量阻抗增大，保護(hù)范圍縮短。(二)汲出電流，使測(cè)量阻抗減小，保護(hù)范圍擴(kuò)大。

14、解決選擇性問題：在原來保護(hù)的基礎(chǔ)上裝設(shè)方向元件形成方向選擇性保護(hù)。

二、輸電線路的全線速動(dòng)保護(hù)

1、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：用輔助導(dǎo)線（或稱導(dǎo)引線）將保護(hù)線路兩側(cè)的電量連接起來，比較被保護(hù)的線路始端與末端電流的大小及相位。

2、高頻信號(hào)可分為：閉鎖信號(hào) 允許信號(hào) 跳閘信號(hào)

六、電力系統(tǒng)主設(shè)備的繼電保護(hù)原理

1、電力系統(tǒng)主設(shè)備的主保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)，如：完全差動(dòng)保護(hù)、不完全差動(dòng)保護(hù)、比例制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)。

2、氣體保護(hù)：通過氣流與油流而動(dòng)作的保護(hù)稱為氣體保護(hù)。

3、三繞組變壓器的差動(dòng)保護(hù)不平衡電流比雙繞組變壓器大。

4、中性點(diǎn)放電間隙除裝設(shè)兩段式零序電流之外，再增設(shè)反應(yīng)零序電壓和間隙放電電流的零序電流電壓保護(hù)。

5、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過流保護(hù)一般用于升壓變壓器或過電流保護(hù)靈敏度達(dá)不到要求的降壓變壓器上，適用于大多數(shù)中、小型變壓器。

6、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)元件由一個(gè)負(fù)序電壓繼電器(KVN)和一個(gè)低壓繼電器（KV)組成。

7、負(fù)序電壓繼電器由負(fù)序電壓濾過器和過電壓繼電器組成。

7、對(duì)于定子繞組為雙星形接線且中性點(diǎn)有六個(gè)引出端（兩個(gè)中性點(diǎn)），通常采用單繼電器或橫差保護(hù)。

8、單機(jī)容量為100MW及以上的發(fā)電機(jī)均采用發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線，要求裝設(shè)保護(hù)區(qū)為100%的定子接地保護(hù)。

復(fù)習(xí)題

1、繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么？

答：當(dāng)電力系統(tǒng)的被保護(hù)元件發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，并保證無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。當(dāng)電力系統(tǒng)被保護(hù)元件出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)能及時(shí)反映，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。

?

2、下圖所示雙電源網(wǎng)絡(luò)中，擬在各線路上裝設(shè)過電流保護(hù)。已知時(shí)限級(jí)差△t=0.5s，為保證選擇性，試求：

（1）過電流保護(hù)1-6的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)為多大？（2）哪些保護(hù)上應(yīng)裝設(shè)方向元件？

?

3、如下圖所示，試確定保護(hù)1-4的動(dòng)作時(shí)間，并指出哪些保護(hù)應(yīng)該裝設(shè)方向元件。（已知△t=0.5s）

ABC1S 72143

1.5S1.5S0.5S

856

4、什么叫距離保護(hù)? 答：距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近決定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)，它實(shí)質(zhì)上是反應(yīng)阻抗降低而動(dòng)作的阻抗保護(hù)。

5、電力變壓器通常裝設(shè)哪些保護(hù)裝置?其作用是什么？ 答：

（1）瓦斯保護(hù)。用來反映變壓器油箱內(nèi)部的短路故障以及油面降低；（2）縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)。用于反映電力變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的短路故障；

（3）相間短路的后備保護(hù)。用于反映外部相間短路引起的變壓器過電流，同時(shí)作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）的后備保護(hù)；

（4）接地短路的零序保護(hù)。用于反映變壓器高壓側(cè)（或中壓側(cè)）以及外部元件的接地短路；

（5）過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)通常只裝在一相，用于反映變壓器過負(fù)荷；（6）溫度信號(hào)裝置。監(jiān)視上層油溫。

6.變壓器差動(dòng)保護(hù)的差動(dòng)回路中形成不平衡電流的因素有哪些？ 答：1）變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流； 2）三相變壓器接線產(chǎn)生的不平衡電流；

3）由計(jì)算變比與標(biāo)準(zhǔn)變比不同產(chǎn)生的不平衡電流； 4）由電流互感器變比誤差產(chǎn)生的不平衡電流；

5）帶負(fù)荷調(diào)整變壓器分接頭位置改變產(chǎn)生的不平衡電流。

7.簡(jiǎn)述變壓器瓦斯保護(hù)的工作原理？

答：⑴變壓器正常運(yùn)行或油箱外部發(fā)生故障時(shí)，瓦斯保護(hù)不動(dòng)作；

⑵變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，輕瓦斯動(dòng)作發(fā)出信號(hào)；

⑶變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)保護(hù)出口繼電器，使變壓器各側(cè)斷路器跳閘。

8.畫出線路縱聯(lián)差動(dòng)的原理圖，并試述其工作原理。答:

1、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置由線路兩側(cè)的電流互感器和繼電器等組成，兩個(gè)電流互感器串聯(lián)形成環(huán)路，電流繼電器并接在環(huán)路上。因此，流經(jīng)繼電器的電流等于兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差。

2、在正常情況下或保護(hù)范圍外發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流大小相等，相位相同，因此流經(jīng)繼電器的差電流為零；

3、如果在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障，流經(jīng)繼電器的差電流不再為零，因此繼電器將動(dòng)作，使斷路器跳閘，從而起到保護(hù)作用。9.線路縱差保護(hù)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：優(yōu)點(diǎn)：

（1）全線速動(dòng)；

（2）不受振蕩和過負(fù)荷的影響；（3）靈敏度高。缺點(diǎn)：

（1）需要敷設(shè)輔助導(dǎo)線，增加了投資；

（2）需要監(jiān)視輔助導(dǎo)線完好性的監(jiān)視裝置；

（3）不能作后備保護(hù)。

10.請(qǐng)將下列保護(hù)類型與其對(duì)應(yīng)的保護(hù)應(yīng)用范圍配對(duì)連線。

答：（1）-（C）；（2）-（D）；（3）-（A）；（4）-（B）

11.發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路有何危害？

答：發(fā)電機(jī)匝間短路時(shí)短路回路的阻抗較小，短路電流很大，使局部繞組和鐵心遭到嚴(yán)重?fù)p傷。

12.三段式電流保護(hù)各段的保護(hù)范圍如何？ 哪些作主保護(hù)？哪些作后備保護(hù)？ 答：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍為本線路首端部分，為主保護(hù)；

限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍為本線路的全長(zhǎng)及延伸到相鄰線路首端部分，為主保護(hù)；

定時(shí)限過電流保護(hù)：本線路及相鄰線路的全長(zhǎng)，為后備保護(hù)。（靈敏度、速度）

13.何謂斷路器失靈保護(hù)？

答：所謂斷路器失靈保護(hù)是指：當(dāng)線路或主變等的保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖后，由于某種原因（如跳閘線圈斷線或壓力低閉鎖操作等）造成斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，失靈保護(hù)啟動(dòng)回路會(huì)啟動(dòng)變電站內(nèi)的失靈保護(hù)系統(tǒng)，經(jīng)判別后，能夠以較短的時(shí)限切除與拒動(dòng)斷路器連接在同一母線上的所有電源支路的斷路器，以便停電范圍限制在最小的一種后備保護(hù)。

第四篇：文檔2008繼電保護(hù)工作總結(jié)

2008繼電保護(hù)工作總結(jié) 中國(guó)電力網(wǎng)舍不得你 2008繼電保護(hù)工作總結(jié)-中國(guó)電力網(wǎng) 2010年10月30日 繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)密不可分的一部分是保障電力設(shè)備安全和防止、限制電力系統(tǒng)大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。實(shí)踐證實(shí)繼電保護(hù)一旦發(fā)生不正確動(dòng)作往往會(huì)擴(kuò)大事故釀成嚴(yán)重后果。繼電保護(hù)事故的類型 1定值的題目 1整定計(jì)算的錯(cuò)誤 由于電力系統(tǒng)的參數(shù)或元器件的參數(shù)的標(biāo)稱值與實(shí)際值有出進(jìn)有時(shí)兩者的差別比較大則以標(biāo)稱值算出的定值較不正確。2設(shè)備整定的錯(cuò)誤 人為的誤整定有看錯(cuò)數(shù)據(jù)值、看錯(cuò)位置等現(xiàn)象發(fā)生過。其原因主要是工作不仔細(xì)檢查手段落后等才會(huì)造成事故的發(fā)生。因此在現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)的整定必須認(rèn)真操縱、仔細(xì)核對(duì)把好通電校驗(yàn)定值關(guān)才能避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)。3定值的自動(dòng)漂移 引起繼電保護(hù)定值自動(dòng)漂移的主要原因有幾方面①受溫度的影響②受電源的影響③元器件老化的影響④元件損壞的影響。2裝置元器件的損壞 1三極管擊穿導(dǎo)致保護(hù)出口動(dòng)作 2三極管漏電流過大導(dǎo)致誤發(fā)信號(hào) 3回路盡緣的損壞 1回路中接地易引起開關(guān)跳閘 2盡緣擊穿造成的跳閘如一套運(yùn)行的發(fā)電機(jī)保護(hù)在機(jī)箱后部跳閘插件板的背板接線相距很近在跳閘觸點(diǎn)出線處相距只有2mm由于帶電導(dǎo)體的靜電作用將灰塵吸到了接線焊點(diǎn)的四周因天氣濕潤(rùn)兩焊點(diǎn)之間形成導(dǎo)電通道盡緣擊穿造成發(fā)電機(jī)跳閘停機(jī)事故。3不易檢查的接地點(diǎn) 在二次回路中光字牌的燈座接地比較常見但此處的接地點(diǎn)不輕易被發(fā)現(xiàn)。4接線錯(cuò)誤 接線錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng) 2接線錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng) 5抗干擾性能差 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證實(shí)晶體管保護(hù)、集成電路保護(hù)以及微機(jī)保護(hù)的抗干擾性能與電磁型、整流型的保護(hù)相比較差。集成電路保護(hù)的抗干擾題目最為突出用對(duì)講機(jī)在保護(hù)屏四周使用可能導(dǎo)致一些邏輯元件誤動(dòng)作甚至使出口元件動(dòng)作跳閘。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中如操縱干擾、沖擊負(fù)荷干擾、變壓器勵(lì)磁涌流干擾、直流回路接地干擾、系統(tǒng)和設(shè)備故障干擾等非常普遍解決這些題目必須采取抗干擾措施。6誤碰與誤操縱的題目 1帶電拔插件導(dǎo)致的保護(hù)出口動(dòng)作 保護(hù)裝置在運(yùn)行中出現(xiàn)題目時(shí)若繼電保護(hù)職員帶電拔插件輕易使保護(hù)裝置的邏輯造成混亂造成保護(hù)裝置出口動(dòng)作。2帶電事故處理將電源燒壞工作職員在電源插件板沒有停電的情況下拔出插件進(jìn)行更換輕易使電源插件燒壞。7工作電源的題目 1逆變穩(wěn)壓電源逆變穩(wěn)壓電源存在的題目①、波紋系數(shù)過高可能造成邏輯的錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。要求將波紋系數(shù)控制在規(guī)定的范圍以內(nèi)。②、輸出功率不足。電源的輸出功率不夠會(huì)造成輸出電壓的下降假如下降幅度過大導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值的變化充電電路時(shí)間變短等一系列的題目影響到邏輯配合甚至邏輯判定功能錯(cuò)誤。③、穩(wěn)壓性能差。電壓過高或過低都會(huì)對(duì)保護(hù)性能有影響。④、保護(hù)題目。電壓降低或是電流過大時(shí)快速退出保護(hù)并發(fā)出報(bào)警可避免將電源損壞。但電源保護(hù)誤動(dòng)作時(shí)有發(fā)生這種誤動(dòng)作后果是嚴(yán)重的對(duì)無人值班的變電站危害更大。2電池浮充供電的直流電源由于充電設(shè)備濾波穩(wěn)壓性能較差所以保護(hù)電源很難保證波形的穩(wěn)定性即紋波系數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)。3UPS供電的電源在分析對(duì)保護(hù)的影響時(shí)應(yīng)考慮其交流成分、電壓穩(wěn)定能力、帶負(fù)荷能力等題目。4直流熔絲的配置題目直流系統(tǒng)的熔絲是按照從負(fù)荷到電源一級(jí)比一級(jí)熔斷電流大的原則設(shè)置的以保證回路上短路或過載時(shí)熔絲的選擇性若熔絲配置混亂其后果是回路上過流時(shí)熔絲越級(jí)熔斷。8TV、TA及二次回路的題目 1①TV二次保險(xiǎn)短路故障②TV二次開路故障。2TA二次的題目①因TA端子松動(dòng)使母差保護(hù)不平衡電流超標(biāo)②TA二次開路造成保護(hù)裝置死機(jī)。9保護(hù)性能的題目一是性能方面的題目即裝置的功能存在缺陷二是特性方面的題目即裝置的特性存在缺陷。1保護(hù)性能題目的實(shí)例①變壓器差動(dòng)保護(hù)躲不過勵(lì)磁涌流。②轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的誤動(dòng)與拒動(dòng)。③保護(hù)跳閘出口繼電器的接點(diǎn)不能斷開跳閘電流。2保護(hù)特性變壞的實(shí)例 方向間隔保護(hù)的特性曲線為偏移特性圓或記憶特性圓由于制造的原因或是參數(shù)的變化或是元件特性的變化可能出現(xiàn)方向偏移的題目或記憶功能消失的題目。有的繼電保護(hù)的動(dòng)態(tài)特性偏離靜態(tài)特性很遠(yuǎn)也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作結(jié)果的錯(cuò)誤。10設(shè)計(jì)的題目

二、事故事例

一、事故概述1996年7月28日某水電廠發(fā)生直流接地派人前往處理僅隔幾分鐘的時(shí)間中控室光字牌顯示“全廠所有發(fā)電機(jī)、變壓器、廠用電保護(hù)及操縱的直流電源全部消失。”原因尚未查清直流接地點(diǎn)未找到控制屏上電流表計(jì)強(qiáng)勁沖頂值長(zhǎng)下令由另一組Ⅱ蓄電池向全廠機(jī)、變、廠用電的保護(hù)和操縱供直流電源由于Ⅱ組蓄電池向機(jī)、變饋電的直流支路其熔斷器根本沒有因而機(jī)、變的保護(hù)及操縱的直流電源仍不能立即恢復(fù)。隨即5號(hào)發(fā)電機(jī)75MW出現(xiàn)短路弧光并冒煙5號(hào)發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)及操縱回路因無直流電源發(fā)電機(jī)及變壓器短路器均不能跳閘短路繼續(xù)蔓延由于持續(xù)大電流作用秧及4號(hào)主變壓器低壓線圈熱擊穿進(jìn)而發(fā)展成為高低壓線圈盡緣擊穿短路。主接線見圖。由于短路故障繼續(xù)存在與系統(tǒng)并網(wǎng)的二條220KV線路的對(duì)側(cè)有兩條線路的零序電流二段C相跳閘一條為零序電流二段三相跳閘該線路重合閘停用此時(shí)系統(tǒng)是非全相線路帶著該廠短路點(diǎn)在運(yùn)行。Ⅰ、Ⅱ回線兩側(cè)均由高頻閉鎖保護(hù)動(dòng)作跳三相保護(hù)另作分析該廠與系統(tǒng)解列有功甩空加上5號(hào)機(jī)短路故障仍然存在實(shí)際短路故障已經(jīng)擴(kuò)大到4號(hào)變壓器上健全發(fā)電機(jī)端電壓急劇下降調(diào)速器自動(dòng)關(guān)水門或自動(dòng)滅磁因都無直流電源緊急停機(jī)命令都拒盡執(zhí)行。危急之中就地手動(dòng)切開5號(hào)發(fā)電機(jī)出口斷路器才將短路故障切除。結(jié)果全廠停電造成5號(hào)發(fā)電機(jī)、4號(hào)變壓器嚴(yán)重?zé)龤е卮笫鹿省?/p>

二、故障分析5號(hào)發(fā)電機(jī)短路故障因其保護(hù)及操縱直流電源消失保護(hù)不能動(dòng)作斷路器不能跳閘導(dǎo)致事故擴(kuò)大。1直流一點(diǎn)接地在先才派人往查找直流接地接著發(fā)生全廠發(fā)電機(jī)、變壓器的保護(hù)及操縱直流電源消失由事故演變的過程從技術(shù)上分析只有直流兩點(diǎn)接地或造成直流短路才會(huì)引起中控室光字牌Ⅰ組蓄電池、專用熔斷器顯示直流電源消失。2直流系統(tǒng)接線明顯不公道、全廠主機(jī)、主變壓器的保護(hù)及操縱回路均由同一直流母線饋電。一是違反了《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的反事故措施要點(diǎn)》中規(guī)定的直流熔斷器的配置原則。二是電力部在1994年以191號(hào)文頒布“反措要點(diǎn)”之后國(guó)、網(wǎng)、省三級(jí)調(diào)度部分大力宣傳貫徹“反措要點(diǎn)”之中可該水電廠就是在這種形勢(shì)下將機(jī)、變保護(hù)更新為微機(jī)保護(hù)是仍沿用原熔斷器配置方案。說明該廠對(duì)部頒“反措要點(diǎn)”的意義熟悉不足沒有熟悉到“反措要點(diǎn)”是匯集了多年來設(shè)計(jì)與運(yùn)行部分在保障繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行方面的基本經(jīng)驗(yàn)沒有熟悉到“反措要點(diǎn)”是事故教訓(xùn)的總結(jié)。正由于如此該廠這次事故是重蹈副覆轍的慘重教訓(xùn)。

三、措施 原有直流系統(tǒng)接線方式及熔斷器的配置方式使全廠發(fā)電機(jī)、變壓器的保護(hù)和操縱直流電源同時(shí)消失擴(kuò)大了事故證實(shí)原直流系統(tǒng)接線有致命弱點(diǎn)必須按“反措要點(diǎn)”修改。首先是直流母線的接線方式從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看直流母線采用單母線分段方式直流負(fù)荷采用輻射狀饋電方式較為合適。其特點(diǎn)是

1、接線簡(jiǎn)單、清楚。

2、各段之間彼此獨(dú)立互不影響可靠性高。

3、查找直流接地方便。

4、分段母線間設(shè)有隔離開關(guān)正常斷開當(dāng)一組蓄電池退出運(yùn)行時(shí)合上隔離開關(guān)由另一蓄電池供兩段母線負(fù)荷行方便。其次是熔斷器的配置方便千萬不能將一個(gè)元件指發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、線路的保護(hù)裝置及操縱的直流電源從同一段直流母線段饋電方式更不答應(yīng)同一元件的保護(hù)裝置與操縱的直流電源共用同一對(duì)熔斷器。對(duì)有雙重化要求的保護(hù)斷路器操縱的直流電源也要從不同的母線不同的熔斷器供給直流電源。查找直流接地的留意事項(xiàng)查找直流接地故障做到快捷、安全、正確是一件非常不輕易的事情。更重要的是保證安全不能由于查找直流接地使運(yùn)行中的保護(hù)直流電源消失也不能在查找直流接地時(shí)投合直流造成運(yùn)行中的保護(hù)裝置由于存在寄生回路而誤動(dòng)作跳閘。因此查找直流接地的留意事項(xiàng)必須嚴(yán)格遵守

1、禁止使用燈泡來查找直流接地。

2、用儀表檢查時(shí)所用儀表內(nèi)阻不應(yīng)低于2000Ω/V

3、當(dāng)直流接地時(shí)禁止在二次回路上工作。

4、處理時(shí)不得造成直流短路或另一點(diǎn)接地。

5、必須兩人同時(shí)進(jìn)行工作。

6、拉路前必須采取預(yù)先擬好的安全措施防止投、合直流熔斷器時(shí)引起保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

四、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 電力部頒發(fā)的《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的反事故措施要點(diǎn)》是匯集了全國(guó)各地電力系統(tǒng)多年來在運(yùn)行中的事故教訓(xùn)是運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置安全可靠運(yùn)行有指導(dǎo)意義各級(jí)繼電保護(hù)職員必須要把握它把握它電力系統(tǒng)保障安全穩(wěn)定運(yùn)行能夠發(fā)揮有益的作用把握它使電力生產(chǎn)能創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益把握它能進(jìn)步繼電保護(hù)職員的技術(shù)水平。反之慘重事故還會(huì)重演。這次事故再次告誡我們“反撮要點(diǎn)”不僅要深刻理解而且要必須執(zhí)行。查找直流接地的題目。變電站的直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)、一次設(shè)備一樣也有接地和短路故障發(fā)生它同樣受天氣變化的影響同樣受一次系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生的過電壓的破壞。它受直接雷擊遭遇的盡緣擊穿它還有盡緣自然老化盡緣降低的題目?？傊冸娬镜闹绷飨到y(tǒng)也是經(jīng)常有接地和短路故障發(fā)生尤其是那些投運(yùn)年頭長(zhǎng)的變電站在碰到雷雨和長(zhǎng)期陰雨季節(jié)其故障的頻率還會(huì)高。長(zhǎng)期以來尋找直流接地題目要做到快捷、安全、正確是并非易事這個(gè)題目一直困擾著運(yùn)行值班職員甚至一些有經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)職員也視為畏途。三總結(jié) 俗話說“工欲善其事必先利其器”。要想把查找直流接地故障快捷、正確的找出來最好配備有精良的檢測(cè)儀器或裝置。隨著設(shè)備運(yùn)行周期的延長(zhǎng)和我廠的發(fā)電設(shè)備日趨老化直流接地的情況發(fā)生的越來越頻繁我們要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)工作認(rèn)真做好設(shè)備檢驗(yàn)進(jìn)步檢驗(yàn)工藝加強(qiáng)盡緣監(jiān)視。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)典型故障分析

一、繼電保護(hù)事故的類型 1定值的題目1整定計(jì)算的錯(cuò)誤由于電力系統(tǒng)的參數(shù)或元器件的參數(shù)的標(biāo)稱值與實(shí)際值有出進(jìn)有時(shí)兩者的差別比較大則以標(biāo)稱值算出的定值較不正確。2設(shè)備整定的錯(cuò)誤 人為的誤整定有看錯(cuò)數(shù)據(jù)值、看錯(cuò)位置等現(xiàn)象發(fā)生過。其原因主要是工作不仔細(xì)檢查手段落后等才會(huì)造成事故的發(fā)生。因此在現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)的整定必須認(rèn)真操縱、仔細(xì)核對(duì)把好通電校驗(yàn)定值關(guān)才能避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)。4定值的自動(dòng)漂移 引起繼電保護(hù)定值自動(dòng)漂移的主要原因有幾方面①受溫度的影響②受電源的影響③元器件老化的影響④元件損壞的影響。2裝置元器件的損壞1三極管擊穿導(dǎo)致保護(hù)出口動(dòng)作2三極管漏電流過大導(dǎo)致誤發(fā)信號(hào) 3回路盡緣的損壞回路中接地易引起開關(guān)跳閘 5盡緣擊穿造成的跳閘如一套運(yùn)行的發(fā)電機(jī)保護(hù)在機(jī)箱后部跳閘插件板的背板接線相距很近在跳閘觸點(diǎn)出線處相距只有2mm由于帶電導(dǎo)體的靜電作用將灰塵吸到了接線焊點(diǎn)的四周因天氣濕潤(rùn)兩焊點(diǎn)之間形成導(dǎo)電通道盡緣擊穿造成發(fā)電機(jī)跳閘停機(jī)事故。6不易檢查的接地點(diǎn)在二次回路中光字牌的燈座接地比較常見但此處的接地點(diǎn)不輕易被發(fā)現(xiàn)。4接線錯(cuò)誤 3接線錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng) 4接線錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng) 5抗干擾性能差 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證實(shí)晶體管保護(hù)、集成電路保護(hù)以及微機(jī)保護(hù)的抗干擾性能與電磁型、整流型的保護(hù)相比較差。集成電路保護(hù)的抗干擾題目最為突出用對(duì)講機(jī)在保護(hù)屏四周使用可能導(dǎo)致一些邏輯元件誤動(dòng)作甚至使出口元件動(dòng)作跳閘。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中如操縱干擾、沖擊負(fù)荷干擾、變壓器勵(lì)磁涌流干擾、直流回路接地干擾、系統(tǒng)和設(shè)備故障干擾等非常普遍解決這些題目必須采取抗干擾措施。6誤碰與誤操縱的題目 帶電拔插件導(dǎo)致的保護(hù)出口動(dòng)作保護(hù)裝置在運(yùn)行中出現(xiàn)題目時(shí)若繼電保護(hù)職員帶電拔插件輕易使保護(hù)裝置的邏輯造成混亂造成保護(hù)裝置出口動(dòng)作。2帶電事故處理將電源燒壞 工作職員在電源插件板沒有停電的情況下拔出插件進(jìn)行更換輕易使電源插件燒壞。7工作電源的題目 2逆變穩(wěn)壓電源逆變穩(wěn)壓電源存在的題目①、波紋系數(shù)過高可能造成邏輯的錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。要求將波紋系數(shù)控制在規(guī)定的范圍以內(nèi)。②、輸出功率不足。電源的輸出功率不夠會(huì)造成輸出電壓的下降假如下降幅度過大導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值的變化充電電路時(shí)間變短等一系列的題目影響到邏輯配合甚至邏輯判定功能錯(cuò)誤。③、穩(wěn)壓性能差。電壓過高或過低都會(huì)對(duì)保護(hù)性能有影響。④、保護(hù)題目。電壓降低或是電流過大時(shí)快速退出保護(hù)并發(fā)出報(bào)警可避免將電源損壞。但電源保護(hù)誤動(dòng)作時(shí)有發(fā)生這種誤動(dòng)作后果是嚴(yán)重的對(duì)無人值班的變電站危害更大。2電池浮充供電的直流電源由于充電設(shè)備濾波穩(wěn)壓性能較差所以保護(hù)電源很難保證波形的穩(wěn)定性即紋波系數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)。3UPS供電的電源在分析對(duì)保護(hù)的影響時(shí)應(yīng)考慮其交流成分、電壓穩(wěn)定能力、帶負(fù)荷能力等題目。4直流熔絲的配置題目直流系統(tǒng)的熔絲是按照從負(fù)荷到電源一級(jí)比一級(jí)熔斷電流大的原則設(shè)置的以保證回路上短路或過載時(shí)熔絲的選擇性若熔絲配置混亂其后果是回路上過流時(shí)熔絲越級(jí)熔斷。8TV、TA及二次回路的題目 3TV二次的題目①TV二次保險(xiǎn)短路故障②TV二次開路故障。4TA二次的題目①因TA端子松動(dòng)使母差保護(hù)不平衡電流超標(biāo)②TA二次開路造成保護(hù)裝置死機(jī)。9保護(hù)性能的題目 一是性能方面的題目即裝置的功能存在缺陷二是特性方面的題目即裝置的特性存在缺陷。2保護(hù)性能題目的實(shí)例 ①變壓器差動(dòng)保護(hù)躲不過勵(lì)磁涌流。②轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的誤動(dòng)與拒動(dòng)。③保護(hù)跳閘出口繼電器的接點(diǎn)不能斷開跳閘電流。2保護(hù)特性變壞的實(shí)例方向間隔保護(hù)的特性曲線為偏移特性圓或記憶特性圓由于制造的原因或是參數(shù)的變化或是元件特性的變化可能出現(xiàn)方向偏移的題目或記憶功能消失的題目。有的繼電保護(hù)的動(dòng)態(tài)特性偏離靜態(tài)特性很遠(yuǎn)也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作結(jié)果的錯(cuò)誤。10設(shè)計(jì)的題目

二、綜合性事故舉例 停電線路保護(hù)做試驗(yàn)時(shí)造成運(yùn)行線路保護(hù)誤動(dòng)作跳閘 1.1概述平行雙回線中一般都裝設(shè)有相差高頻和零序橫差雙套全線速動(dòng)主保護(hù)由于220KV線路電流互感器在當(dāng)時(shí)一般只有四個(gè)二次繞組因此這兩套全線速動(dòng)主保護(hù)只能共用一組電流互感器二次繞組。然而在做停電線路保護(hù)試驗(yàn)時(shí)造成運(yùn)行線路相差高頻保護(hù)誤動(dòng)作跳閘事故。在某省網(wǎng)220KV平行雙回線路中基于同一原因先后在不同的時(shí)間不同的地點(diǎn)發(fā)生過運(yùn)行線路四次誤動(dòng)事故。1.2事故分析這些事故的重復(fù)發(fā)生都是在雙回線中已停線路上做繼電保護(hù)試驗(yàn)時(shí)造成的。試驗(yàn)時(shí)沒有做好安全措施一般繼電保護(hù)試驗(yàn)電源都有一個(gè)接地點(diǎn)。在一停用的保護(hù)裝置上通電試驗(yàn)時(shí)由于雙回線兩組電流互感器各有一個(gè)接地點(diǎn)試驗(yàn)電源不可避免地分流到運(yùn)行線路的相差高頻保護(hù)回路中由于試驗(yàn)前沒有考慮到雙回線的零序方向橫差保護(hù)與運(yùn)行中線路的相差高頻保護(hù)還有電的聯(lián)系而沒有采取必要的安全措施這是事故重復(fù)發(fā)生的原因。兩組電流互感器的二次組合的電流回路不是一點(diǎn)接地而是兩點(diǎn)接地 1.3措施要實(shí)現(xiàn)平行雙回線路的相差高頻保護(hù)和零序方向橫差保護(hù)共用一組電流互感器時(shí)的接地點(diǎn)只有一個(gè)。在平行雙回線路已停電的線路試驗(yàn)時(shí)必須做好安全措施。必須將運(yùn)行線路的高頻相差和零序方向橫差保護(hù)的電流回路保持各自獨(dú)立與停電線路的電流互感器二次斷開。1.4經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)一是違反了由幾組電流互感器二次組合的電流回路只答應(yīng)有一個(gè)接地點(diǎn)的規(guī)定二是兩個(gè)接地點(diǎn)存在有兩個(gè)隱患。一個(gè)隱患是若兩個(gè)接地點(diǎn)位在開關(guān)場(chǎng)端子箱由于兩個(gè)接地點(diǎn)的接地電阻不一定相同當(dāng)發(fā)生短路經(jīng)構(gòu)架接地時(shí)接地短路電流在兩個(gè)接地點(diǎn)間形成電位差接地電流就有可能分流到零序方向橫差保護(hù)的電流回路中引起誤動(dòng)。二個(gè)隱患是若兩個(gè)接地點(diǎn)位在保護(hù)屏端子排經(jīng)屏接地由于接地點(diǎn)靠近零序橫差方向保護(hù)電流線圈很近兩個(gè)接地點(diǎn)和地構(gòu)成的并聯(lián)回路短接了電流線圈當(dāng)在雙回線路上發(fā)生接地短路時(shí)零序方向橫差保護(hù)電流回路因并有兩個(gè)接地點(diǎn)的回路分流嚴(yán)重時(shí)可以使零序方向橫差保護(hù)靈敏度降低而拒動(dòng)。所以在停電線路上做試驗(yàn)時(shí)不僅將運(yùn)行線路的相差高頻保護(hù)的電流回路與之隔離還不僅只保證一個(gè)接地點(diǎn)。差動(dòng)保護(hù)包括雙回線路的橫差和縱差保護(hù)在超高壓系統(tǒng)中應(yīng)該單獨(dú)使用一電流互感器不與其他保護(hù)共用。

三、體會(huì) 繼電保護(hù)專業(yè)職員需要具備必要的理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)。既要把握保護(hù)的基本原理又要把握實(shí)際運(yùn)行狀況。在具體工作中主要把好調(diào)試關(guān)。繼電保護(hù)的調(diào)試與檢驗(yàn)是設(shè)備送電前的一道最重要的工序。認(rèn)真搞好保護(hù)的新安裝調(diào)試以及大、小修定檢試驗(yàn)是減少事故使設(shè)備以良好的狀態(tài)投進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)不僅可以避免誤動(dòng)或拒動(dòng)事故的發(fā)生在有故障出現(xiàn)時(shí)由于有完善正確的信息使題目的查找分析變得簡(jiǎn)單明了。熟悉電力系統(tǒng)知識(shí)、研究繼電保護(hù)、把握事故分析、查找的方法使自己在生產(chǎn)中碰到具體題目時(shí)能夠靈活地運(yùn)用事故處理的基本原則以最短的時(shí)間、最快的速度和最高的效率處理好設(shè)備存在的故障和缺陷。

第五篇：繼電保護(hù)報(bào)告

燕山大學(xué)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理

討論課報(bào)告

學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院

年級(jí)專業(yè)： 電力4班 學(xué) 號(hào)：

學(xué)生姓名：

課題3：變壓器勵(lì)磁涌流對(duì)保護(hù)的影響及采取的對(duì)策。

1.勵(lì)磁涌流的簡(jiǎn)介

變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的一種靜止電器，用于把低電壓變成高電壓或把高電壓變成低電壓，是交流電輸配系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備。當(dāng)變壓器合閘時(shí)，可能產(chǎn)生很大的電流，勵(lì)磁涌流的發(fā)生，很明顯是受勵(lì)磁電壓的影響。即只要系統(tǒng)電壓一有變動(dòng)，勵(lì)磁電壓受到影響，就會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。在不同的情況下將產(chǎn)生如下所述的初始、電壓復(fù)原及共振等不同程度的勵(lì)磁涌流。其瞬時(shí)尖峰值及持續(xù)時(shí)間，將視下列各因素的綜合情況而定，可能會(huì)高達(dá)變壓器額定電流的8~30倍。

2.變壓器勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)

變壓器具有勵(lì)磁支路，勵(lì)磁電流ie只在某一側(cè)流動(dòng)，通過TA反映到差動(dòng)保護(hù)中，不能被平衡，構(gòu)成變壓器不平衡電流的一部分，是不平衡電流產(chǎn)生的原因之

一。

a.勵(lì)磁涌流含有數(shù)值很大的高次諧波分量(主要是2次和3次諧波),因此,勵(lì)磁涌流的變化曲線為尖頂波。

b.勵(lì)磁涌流的衰減常數(shù)與鐵心的飽和程度有關(guān)。飽和程度越深,電抗越小、衰減越快,因此,在開始瞬間衰減很快,以后逐漸減慢,經(jīng)0.5～1.0s后其值不超過0.25～0.50In。

c.一般情況下,變壓器容量越大,衰減的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),但總的趨勢(shì)是涌流的衰減速度往往比短路電流衰減慢一些。

d.勵(lì)磁涌流的數(shù)值很大,最大可達(dá)額定電流的8～10倍。當(dāng)一臺(tái)斷路器控制一臺(tái)變壓器時(shí),其電流速斷保護(hù)的整定值可按變壓器勵(lì)磁電流來整定

變壓器的勵(lì)磁涌流的危害

a.勵(lì)磁涌流引發(fā)變壓器的保護(hù)裝置誤動(dòng)作,使變壓器的投運(yùn)頻頻失敗;b.變壓器出線短路故障切除時(shí)所產(chǎn)生的電壓突增,誘發(fā)變壓器保護(hù)誤動(dòng)作,使變壓器各側(cè)全部停電,帶不上負(fù)荷;c.變壓器空投產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流,將誘發(fā)鄰近其它電站等正在運(yùn)行的變壓器產(chǎn)生“和應(yīng)涌流”而誤跳閘,造成大面積停電;d.數(shù)值很大的勵(lì)磁涌流會(huì)導(dǎo)致變壓器及斷路器因電動(dòng)力過大受損;e.勵(lì)磁涌流中的直流分量導(dǎo)致電流互感器磁路被過度磁化而大幅降低測(cè)量精度和繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率;f.勵(lì)磁涌流中的大量諧波對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的污染。

在變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能出現(xiàn)很大的勵(lì)磁涌流?？蛰d合閘時(shí)變壓器鐵心中 的磁通為：

3.避免勵(lì)磁涌流影響的措施

在差流回路中接入具有速飽和特性的中間變流器

傳統(tǒng)模擬式差動(dòng)繼電器廣泛采用帶速飽和鐵心的中間變流器，以達(dá)到減小非周期分量對(duì)不平衡電流幅值的影響。由于勵(lì)磁涌流也含有大量非周期分量，因此速飽和變流器同樣具有一定的防止勵(lì)磁涌流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的能力。

控制三相斷路器合閘時(shí)間削弱勵(lì)磁涌流

變壓器磁通在合閘電壓角為0°時(shí),磁通為最大值,此時(shí)勵(lì)磁涌流也達(dá)到最大值。在合閘電壓角為

90°時(shí)(即電壓峰值時(shí))合閘,磁通最小,勵(lì)磁電流也最小,一般不超過額定電流的2%～10%〔1〕。因此,可在合閘角為90°(即電壓峰值時(shí))時(shí)合閘,來消弱勵(lì)磁涌流。經(jīng)仿真計(jì)算可知,合閘時(shí)間分散度為0.5ms的情況下,勵(lì)磁涌流的幅值與三相隨機(jī)合閘相比,減少了94.4%〔2〕。隨著控制開關(guān)合閘時(shí)間技術(shù)的不斷發(fā)展,此種方法是最易實(shí)現(xiàn)的方法。利用二次諧波閉鎖原理

采用三相差動(dòng)電流中二次諧波與基波的比值作為

勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)：

式中:Id2為差動(dòng)電流中的二次諧波分量;Id1為差動(dòng)電流中的基波分量;利用模糊識(shí)別原理

模糊識(shí)別原理是通過計(jì)算三相差電流的差流導(dǎo)數(shù)的比值作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù),制動(dòng)判據(jù)如下: 設(shè)差流導(dǎo)數(shù)為I(k),每周的采樣點(diǎn)數(shù)是2n,對(duì)數(shù)列: X(k)=?I(k)+I(k+n)?/〔?I(k)?+?I(k+n)?〕(k=0,1,2,?,n)可認(rèn)為X(k)越小,該點(diǎn)所含的故障信息越多,即故障的可信度越大;反之,X(k)越大,該點(diǎn)所含的涌流的信息越多,即涌流的可信度越大。取一個(gè)隸屬函數(shù),設(shè)為A〔X(k)〕,綜合半周信息,對(duì)k=0,1,2,?,n,求得模糊貼近度N為: Id2?K2Id1

N=∑n k=1?A〔X(k)〕?/n取門檻值為k,當(dāng)N>k時(shí),認(rèn)為是故障;當(dāng)N

采用按相閉鎖,即三相差流中某相判為勵(lì)磁涌流時(shí),僅閉鎖該相比率差動(dòng)保護(hù)。利用間斷角閉鎖原理

間斷角閉鎖是鑒別短路電流與勵(lì)磁涌流波形的差別。與短路電流不同,勵(lì)磁涌流的波形之間出現(xiàn)間斷,在一個(gè)周期中間斷角為A 采用測(cè)量各相電流的間斷角與波寬B判別勵(lì)磁涌流,判據(jù)如下: 當(dāng)A>65°或B<140°,判為涌流情況,閉鎖比率 差動(dòng)保護(hù);當(dāng)A<65°或B>140°,判為變壓器內(nèi)部故障,開放比率差動(dòng)保護(hù)。

間斷角原理采用按相閉鎖,即某相滿足閉鎖條件,僅閉鎖該相比率差動(dòng)保護(hù)。

當(dāng)然還有其他方法：如利用小波理論、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)理論等鑒別涌流等新方法。

對(duì)于討論的建議：

經(jīng)過夜以繼日的趕工，終于完成了報(bào)告任務(wù)，主要還是時(shí)間太倉促，當(dāng)然我們也知道老師已經(jīng)給我們爭(zhēng)取了足夠多的時(shí)間了，確實(shí)已經(jīng)很好了，但這個(gè)時(shí)間夾雜在各種考試考研以及找工作當(dāng)中，顯得時(shí)間比較倉促了，這個(gè)確實(shí)也沒辦法，不過我們還是堅(jiān)持完成了討論，其實(shí)討論的意義還是挺好的，既讓我們?cè)黾恿藢?duì)繼電保護(hù)這個(gè)課程的理解，加深了對(duì)知識(shí)的掌握，還能提高我

們自主學(xué)習(xí)能力，分析和解決問題的能力也有所提高，在討論過程中，我們還互相幫助，把之前在課上未能解決的知識(shí)點(diǎn)也理解了，什么事縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、什么是勵(lì)磁涌流、涌流的危害以及保護(hù)措施等，這次討論幫助我們加深了此處知識(shí)的印象與理解，也為日后工作有所幫助了。當(dāng)然，這個(gè)討論活動(dòng)還是很有必要繼續(xù)的，畢竟這類型的活動(dòng)在整個(gè)大學(xué)生涯里也并不多的，它是一次難得的鍛煉的機(jī)會(huì)。

建議1：老師應(yīng)該提供一些相關(guān)的專業(yè)資料，因?yàn)榫W(wǎng)上的資料都太大眾化，而相關(guān)的論文也都是千篇一律，沒有針對(duì)性。

建議2：應(yīng)該給予定點(diǎn)的時(shí)間和地點(diǎn)，因?yàn)槲覀兘M男生女生都有，所以不可能在宿舍討論了，在教室討論又會(huì)影響別人學(xué)習(xí)，在一起討論時(shí)間比較倉促。