春季学期课程作业电力系统继电保护第1次13714239重庆大学网络教育学院参考资料Word下载.docx
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简述断路器失灵保护的功能。
参考答案是:
所谓断路器失灵保护,是指当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲,但其断路器拒绝跳闸时,能够以较短的时限切除与其接在同一条母线上的其他断路器,以实现快速后备同时又使停电范围限制为最小的一种后备保护。
2、
发电机差动保护为什么不能够保护定子绕组匝间短路?
发电机匝间短路只会在绕组内产生环流,此时发电机中性点侧和机端引出线侧的电流相同,各侧电流互感器也是相同的,二次回路中不会产生差动电流,差动保护不会动作。
3、
简述综合重合闸的动作方式。
综合重合闸是将三相重合闸和单相重合闸结合,当发生相间故障时,采用三相重合闸方式工作,当发生单相故障时,采用单相重合闸方式工作。
4、
发电机为什么要装设定子绕组单相接地保护?
发电机定子绕组与铁芯之间的绝缘破坏,就形成了定子单相接故障。
发生这种故障后,接地电容电流均流经故障点。
当接地电流较大能在故障点引起电弧时,将使定子绕组的绝缘材料和定子铁芯烧坏,也容易发展成危害更大的定子绕组相间或匝间短路。
因此,应装设发电机定子绕组单相接地保护。
5、
简述系统振荡概念。
当系统遭受扰动(短路、故障切除、电源投入或切除等)时,随时间变化,系统系统各处电压、电流幅值和相位均随时间连续变化,这种现象称为振荡。
6、
简述可靠性的内容。
可靠性是指保护该动作时应动作,即不拒动,不该动作时不动作,即不误动。
7、
简述继电保护的基本任务。
1、自动、迅速、有选择性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破坏,并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行。
2、反应元件不正常运行情况,并根据不正常运行情况的种类和元件维护条件,发出信号,由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的元件予以切除。
3、继电保护装置还可以和其他自动化装置配合,在条件允许时,采取预定措施,缩短事故停电时间,尽快恢复供电,从而提高电力系统运行的可靠性。
8、
简述相差高频保护的原理。
相差高频保护比较线路两端电流相位确定保护是否动作,故障发生后线路两侧发信机启动,根据本侧电流相位,在正半波时发信,在负半波时停信,如此交替进行。
区内故障时两侧接收的高频信号是间断的,间断越宽,继电器中的电流越大;
区外故障时两侧接收的高频信号是连续的,继电器中的电流为零。
9、
零序电流保护Ⅱ段的整定方法。
动作值和动作时间按与相邻下一级线路的Ⅰ段相配合整定。
如果灵敏系数不合格,改为动作值和动作时间按与相邻下一级线路的Ⅱ段相配合整定。
10、
简述励磁涌流及其特点,以及防治措施。
当变压器空载投入和区外故障切除后电压恢复时,在变压器的受电一侧会出现数值很大的电流,这种暂态过程中出现的励磁电流称为励磁涌流,数值约为额定电流的6~8倍。
励磁涌流的特点:
包含大量的非周期分量,约占基波60%,励磁涌流偏向时间轴的一侧;
包含大量的高次谐波,且以二次谐波为主,约占基波30%~40%;
波形之间出现间断角,可达800以上。
防止励磁涌流的措施:
采用具有速饱和铁芯的差动继电器,消除非周期分量的影响;
采用二次谐波制动,躲开励磁涌流;
采用波形制动,即利用波形间断角、对称性鉴别励磁涌流。
11、
简述高频闭锁距离保护的构成方案,以及在区外和区内故障时两侧的发信和收信情况。
1、高频闭锁距离保护的构成方案由距离保护加高频元件构成,采用无方向的负序电流、电压元件或距离Ⅲ段作为启动发信信元件,以带方向的距离Ⅱ段作为准备跳闸的元件。
2、在区外和区内故障时两侧的发信和收信情况区内故障时两侧短暂发信后停止,两侧收不到闭锁信号。
区外故障时功率方向为正的一侧短暂发信后停止,功率方向为负的一侧持续发闭锁信号,两侧均收到闭锁信号。
12、
发电机的完全差动保护为何不反应匝间短路故障,变压器差动保护能反应吗?
发电机的完全差动保护引入发电机定子机端和中性点的全部相电流I1和I2,在定子绕组发生同相匝间短路时两侧电流仍然相等,保护将不能够动作。
变压器匝间短路时,相当于增加了绕组的个数,并改变了变压器的变比,此时变压器两侧电流不再相等,流入差动继电器的电流将不在为零,所以变压器纵差动保护能反应绕组的匝间短路故障。
二、计算题(共8题、0/40分)
Y/d-11接线的变压器容量为31.5MVA,变比为110kV/11kV。
拟采用纵联差动保护,并通过电流互感器接线来进行两侧电流相位和幅值修正,要求电流互感器二次侧线电流为5A,求两侧电流互感器的计算变比。
如下图所示35kV电网,图中阻抗是按37kV归算的有名值,AB线最大负荷9MW,cosφ=0.9,自启动系数Kss=1.3。
各段保护可靠系数均取1.2(与变压器保护配合时取1.3),电流继电器返回系数为0.9,变压器负荷各自保护的动作时间为1s。
计算AB线三段电流保护的整定值,并校验灵敏系数。
在图2所示网络中,已知线路的正序阻抗为x=0.4Ω/km,E=10.5kV,Xsmax=0.3Ω,Xsmin=0.2Ω,ILmax=150A,kⅠkel=1.25,kⅡkel=1.1,kⅢkel=1.2,kSS=1.8,kre=0.85,tⅢset3=0.5S,试对保护1进行三段式电流保护整定。
如下图所示网络,计算1处距离保护Ⅰ段和Ⅱ段的动作阻抗、动作时限和灵敏系数(或保护范围)。
要求:
KⅠrel=KⅡrel=0.8;
计算分支系数时,短路点设为Ⅰ段保护范围的末端。
系统如图所示。
线路上分别配置有相间电流保护为相间故障保护,零序电流保护为接地故障保护。
简述:
(1)保护1、2、4出口分别发生瞬时性故障K
(2)、K
(1)时,各保护动作过程及动作时间;
(2)AB线路瞬时故障时,检无压和检同期重合动作过程。
(1)AB线路故障时,保护1相间电流I段0s跳闸,保护2相间电流II段0.5s跳闸;
BC线路故障时,保护3零序电流I段0s跳闸;
CD线路故障时,保护4相间电流保护不跳闸。
(2)AB线路瞬时故障时,检无压侧和检同期重合动作过程:
两侧保护跳闸后,线路无压,则无压检定侧A侧首先合闸,使线路充电;
同步检定侧B侧检查同步条件合格后允许同步合闸。
如下图所示220kV网络,对断路器1处配置的三段式零序电流保护(不考虑非全相运行状态时系统发生振荡的情况)进行整定,计算定值、动作时间并校验灵敏度。
(KⅠrel=KⅡrel=KⅢrel=1.2,零序最大不平衡电流的计算系数综合考虑为KnpKtxKer=0.1,C母线三段零序电流保护动作时间为1秒)。
如图所示,各线路均装有距离保护,z1=0.4,KⅠ=0.85,KⅡ=0.8,试对保护1的距离Ⅱ段进行整定计算。
如图所示网络,已知:
,最小运行方式下K2、K3点的三项短路电流分别为1100A、490A,线路AB正常时流过的最大负荷电流。
试计算保护1定时限保护的动作电流,并校验灵敏系数。
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