继电保护专业题库5.docx

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继电保护专业题库5

继电保护专业题库

五、论述题

1.什么情况下应装设断路器失灵保护？

答：

在220KV～500KV电力网中，以及110KV电力网的个别重要部分，可按下列规定装设断路器失灵保护：

（1）线路保护采用近后备方式，对220KV～500KV分相操作的断路器，可只考虑断路器单相拒动的情况。

（2）线路保护采用远后备方式，如果由其他线路或变压器的后备保护切除故障将扩大停电范围（例如采用多角形接线，双母线或分段单母线等时），并引起严重后果时。

（3）如断路器与电流互感器之间发生故障，不能由该回路主保护切除，而由其他线路和变压器后备保护切除又将扩大停电范围，并引起严重后果时。

2.怎样核对收信监测告警回路启动电平整定的正确性？

答：

在收发信机入口处接选频电压表，在接高频电缆处串入可调衰耗器，先由对测发送连续的高频信号（先拔出本侧发信机振荡回路插件），监测本侧的收信电平，逐步投入衰耗器使收信电平下降3.0～4.0dB,然后对侧停止发信并插入本侧的振荡回路插件。

本侧按下发信起动按钮使本侧先发信，对侧应有远方起动发信，此时本侧的通道告警回路应动作发出告警信号。

将通道衰耗器减少1.0dB，重复以上试验时应不再发出告警信号。

如果新安装投运之后，经运行实践验证由于气候因素的影响。

通道传输衰耗的波动范围会超过3.0dB时，该监视回路的信号下降，告警起始值可以适当增大一些，但此时对最低收信裕度的要求也要随之增大。

必须保证正常的收信电平在扣除监视告警所整定的衰耗量后，仍然较收信起动电平高8.68dB以上。

3.为什么距离保护的Ⅰ段保护范围通常选择为被保护线路全长的80%～85%？

答：

距离保护第Ⅰ段的动作时限为保护装置本身的固有动作时间，为了和相邻的下一线路的距离保护第Ⅰ段有选择性的配合，两者的保护范围不能有重叠的部分，否则，本线路第Ⅰ段的保护范围会延伸到下一线路，造成无选择性动作。

再者，保护定值计算用的线路参数有误差，电压互感器和电流互感器的测量也有误差。

考虑最不利的情况，若这些误差为正值相加，如果第Ⅰ段的保护范围为被保护线路的全长，就不可避免地要延伸到下一线路。

此时，若下一线路出口故障，则相邻的两条线路的第Ⅰ段会同时动作，造成无选择性地切除故障。

为除上弊，第Ⅰ段保护范围通常取被保护线路全长的80%～85%。

4.对自动重合闸装置有哪些基本要求？

答：

有以下几个基本要求。

（1）由值班人员手动跳闸或通过遥控装置跳闸时，重合闸不应动作。

（2）手动合闸，由于线路上有故障，而随即被保护跳闸时，重合闸不应动作。

（3）除上述重合闸不应动作的两种情况外，当断路器由继电保护动作或其他原因跳闸后，重合闸均应动作，使断路器重新合上。

（4）自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定，如一次重合闸就只应实现重合一次，不允许第二次重合。

（5）自动重合闸在动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次故障跳闸的再重合。

（6）应能和继电保护配合实现前加速或后加速故障的切除。

（7）在双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电源间的同期问题，即能实现无压检定和同期检定。

（8）当断路器处于不正常状态（如气压或液压过低等）而不允许实现重合闸时，应自动地将自动重合闸闭锁。

（9）自动重合闸宜采用控制开关位置与断路器位置不对应的原则来启动重合闸。

5.在检定同期和检定无压重合闸装置中，为什么两侧都要装检定同期和检定无压继电器？

答：

原因如下：

（1）如果采用一侧投无电压检定，另一侧投同期检定这种接线方式，那么，在使用无电压检定的那一侧，当其断路器在正常运行情况下由于某种原因（如误碰、保护误动等）而跳闸时，由于对侧并未动作，因此线路上有电压，因而就不能实现重合，这是一个很大的缺陷。

为了解决这个问题，通常都是在检定无压的一侧也同时投入同期检定继电器，两者的触点并联工作，这样就可以将误跳闸的断路器重新投入。

为了保证两侧断路器的工作条件一样，在检定同期侧也装设无压检定继电器，通过切除后，根据具体情况使用。

（2）但应注意，一侧投入无压检定和同期检定继电器时，另一侧只能投入同期检定继电器，否则，两侧同时实现无电压检定重合闸，将导致出现非同期合闸。

在同期检定继电器触点回路中要串接检定线路有电压的触点。

6.继电保护在电力系统中的任务是什么？

答：

继电保护的基本任务：

（1）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。

（2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。

反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。

7.在微机继电保护装置的检验中应注意哪些问题？

答：

检验微机继电保护装置时，为防止损坏芯片应注意如下问题：

（1）微机继电保护屏（柜）应有良好可靠的接地，接地电阻应符合设计规定。

用使用交流电源的电子仪器（如示波器、频率计等）测量电路参数时，电子仪器测量端子与电源侧应绝缘良好，仪器外壳应与保护屏（柜）在同一点接地。

（2）检验中不宜用电烙铁，如必须用电烙铁，应使用专用电烙铁，并将电烙铁与保护屏（柜）在同一点接地。

（3）用手接触芯片的管脚时，应有防止人身静电损坏集成电路芯片的措施。

（4）只有断开直流电源后才允许插、拔插件。

（5）拔芯片应用专用起拔器，插入芯片应注意芯片插入方向，插入芯片后应经第二人检验确认无误后，方可通电检验或使用。

（6）测量绝缘电阻时，应拔出装有集成电路芯片的插件（光耦及电源插件除外）。

8.微机继电保护屏应符合哪些要求？

答：

微机继电保护屏应符合下列要求：

（1）微机继电保护屏（柜）的电流输入、输出端子排排列应与电力工业部规定的“四统一”原则一致。

（2）同一型号的微机继电保护组屏时，应统一零序电流和零序电压绕组的机性端，通过改变微机继电保护屏（柜）端子上的连线来适应不同电压互感器接线的要求。

（3）为防止由交流电流、交流电压和直流回路进入的干扰引起微机继电保护装置不正常工作，应在微机继电保护装置的交流电流、交流电压和直流回路的入口处，采取抗干扰措施。

（4）微机继电保护屏（柜）应设专用接地铜排，屏（柜）上的微机继电保护装置和收发信机中的接地端子均应接到屏（柜）的接地铜排上，然后再与控制室接地线可靠连接接地。

（5）与微机继电保护装置出口继电器触点连接的中间继电器线圈两端应并联消除过电压回路。

9.在双母线系统中电压切换的作用是什么？

答：

对于双母线系统上所连接的电气元件，在两组母线分开运行时（例如母线联络断路器断开）为了保证其一次系统和二次系统的电压保持对应，以免发生保护或自动装置误动、拒动，要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一起进行切换。

用隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换中间继电器，利用其触点实现电压回路的自动切换。

10.跳闸位置继电器和合闸位置继电器有什么作用？

答：

它们的作用如下：

（1）可以表示断路器的跳、合闸位置。

如果是分相操作的，还可以表示分相的跳、合闸信号。

（2）可以表示断路器位置的不对应或表示该断路器是否在全相运行状态。

（3）可以由跳闸位置继电器某相的触点去启动重合闸回路。

（4）在三相跳闸时去高频保护停信。

（5）在单相重合闸方式时，闭锁三相重合闸。

（6）发出控制回路断线信号和事故音响信号。

11.为什么现代大型发电机应装设过励磁保护？

答：

大容量发电机无论在设计和用材方面裕度都比较小，其工作磁密很接近饱和磁密。

当由于调压器故障或手动调压时甩负荷或频率下降等原因，使发电机产生过励磁时，其后果非常严重，有可能造成发电机金属部分的严重过热，在极端情况下，能使局部矽钢片很快熔化。

因此，大容量发电机应装设过励磁保护。

12.发电机为何要装设频率异常保护？

答：

汽轮机的叶片都有一个自然振荡频率，如果发电机运行频率低于或高于额定值，在接近或等于叶片自振频率时，将导致共振，使材料疲劳。

达到材料不允许的程度时，叶片就有可能断裂，造成严重事故。

材料的疲劳是一个不可逆的积累过程，所以汽轮机给出了在规定频率下允许的累计运行时间。

低频运行多发生在重负荷下，对汽轮机的威胁将更为严重，另外对极低频工况，还将威胁到厂用电的安全，因此发电机应装设频率异常保护。

13.对发电机频率异常运行保护有何要求？

答：

对发电机频率异常运行保护有如下要求：

（1）具有高精度的测量频率的回路。

（2）具有频率分段启动回路，自动累积各频率段异常运行时间，并能显示各段累计时间，启动频率可调。

（3）分段允许运行时间可整定，在每段累计时间超过该段允许运行时间时，经出口发出信号。

（4）能监视当前频率。

14.为什么装设发电机意外加电压保护？

答：

发电机在盘车过程中，由于出口断路器误合闸，突然加电压而使发电机异步启动，在国外曾多次出现过，它能给机组造成损伤。

因此需要有相应的保护，迅速切除电源。

一般设置专用的意外加电压保护，可用低频元件和过电流元件共同存在为判据。

瞬时动作，延时0.2～0.3s返回，以保证完成跳闸过程。

该保护正常运行时停用，机组停用后才投入。

当然在异步启动时，逆功率保护、失磁保护、阻抗保护也可能动作，但时限较长，设置专用的误合闸保护比较好。

15.怎样衡量继电强行励磁装置的工作效果？

答：

衡量继电强行励磁装置的工作效果有两个衡量指标。

（1）励磁电压上升速度：

即强励开始后的0.5s内发电机励磁电压上升的平均速度，其数值用额定励磁电压UeN的倍数表示。

此值愈大愈好，对现代励磁机而言，一般为（0.8～1.2）UeN（单位:

V/s）。

（2）强励倍数：

强励时，发电机实际能达到的最高励磁电压Ue。

max与额定励磁电压UeN的比值，称为强行励磁倍数Ke。

显然，Ke愈大，强励效果愈好。

一般情况下强励倍数为1.8～2。

16.二次回路标号的基本方法是什么？

答：

（1）用3位或3位以下的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面（或后面）增注文字符号。

（2）按“等电位”的原则标注，即在电气回路中，连于一点上的所有导线（包括接触连接的可折线段）需标以相同的回路符号。

（3）电气设备的触点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段，即视为不同的线段，一般给予不同的标号；对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路，可不标号。

17.试述新安装的变压器差动保护在投入运行前应做哪些试验？

答：

对其做如下检查：

（1）必须进行带负荷测相位和差电压（电流），以检查电流回路接线的正确性。

（2）在变压器充电时，将差动保护投入。

（3）带负荷前将差动保护停用，测量各侧各相电流的有效值和相位。

（4）测量各相差电压（电流）。

（5）变压器充电合闸5次，以检查差动保护躲励磁涌流的能力。

18.熔断器熔丝校验的基本要求是什么？

答：

熔断器熔丝校验的基本要求是：

（1）可熔熔丝应长时间内承受其铭牌上所规定的额定电流值。

（2）当电流值为最小试验值时，可熔熔丝的熔断时间应大于1h。

（3）当电流值为最大试验值时，可熔熔丝应在1h内熔断（最小试验电流值、最大试验电流值，对于不同型式、不同规格的熔丝，有一定的电流倍数，可查厂家数据和有关规程）。

19.对断路器控制回路有哪些基本要求？

答：

（1）应有对控制电源的监视回路。

（2）应经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性。

（3）应有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置，发生“跳跃”对断路器是非常危险的，容易引起机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必须采取闭锁措施。

（4）跳闸、合闸命令应保持足够长的时间，并且当跳闸或合闸完成后，命令脉冲应能自动解除。

（5）对于断路器的跳闸、合闸状态，应有明显的位置信号。

（6）断路器的操作动力消失或不足时，应闭锁断路器的动作，并发出信号。

（7）在满足上述要求的条件下，力求控制回路接线简单，采用的设备和使用电缆最少。

20.查找直流接地的操作步骤有哪些？

答：

根据运行方式、操作情况、气候影响进行判断可能接地的处所，采取拉路寻找、分段处理的方法，以先信号和照明部分后操作部分，先室外部分后室内部分为原则。

在切除各专用直流回路时，切断时间不得超过3s，不论回路接地与否均应合上。

当发现某一专用直流回路有接地时，应及时找出接地点，尽快消除。

21.查找直流接地的注意事项有哪些？

答：

查找直流接地的注意事项如下：

（1）查找接地点禁止使用灯泡寻找的方法；

（2）用仪表检查时，所用仪表的内阻不应低于2000Ω/V；

（3）当直流发生接地时，禁止在二次回路上工作；

（4）处理时不得造成直流短路和另一点接地；

（5）查找和处理必须由两人同时进行；

（6）拉路前应采取必要措施，以防止直流失电可能引起保护及自动装置的误动。

22.为什么要测量跳合闸回路电压降？

怎样测量？

怎样才算合格？

答：

测量跳合闸回路电压降是为了使断路器在跳合闸时，跳、合闸线圈有足够的电压，保证可靠跳、合闸。

跳合闸回路电压降测量方法如下：

（1）测量前应先将合闸熔断器取下。

断路器在合闸位置时测量合闸线圈电压降，将合闸回路接通（如有重合闸时应先将重合闸继电器中间元件按住），用高内阻直流电压表与合闸线圈两端并接，然后短接断路器的合闸辅助触点，合闸继电器动作，即可读出合闸辅助线圈的动作电压降。

（2）断路器在跳闸位置时测量跳闸线圈电压降，将保护跳闸回路接通，用高内阻直流电压表（万能表即可）并接在跳闸线圈两端，短接断路器的跳闸辅助触点使跳闸线圈动作，即可读出跳闸线圈的电压降。

（3）跳闸、合闸线圈的电压降均不小于电源电压的90%才为合格。

23.采用静态保护时，在二次回路中应采用哪些抗干扰措施？

答：

当采用静态保护时，根据保护的要求，在二次回路中应采用下列抗干扰措施：

（1）在电缆敷设时，应充分利用自然屏蔽物的屏蔽作用。

必要时，可与保护用电缆平行设置专用屏蔽线。

（2）采用铠装铅包电缆或屏蔽电缆，且屏蔽层在两端接地。

（3）强电和弱电回路不得合用同一根电缆。

（4）保护用电缆与电力电缆不应同层敷设。

（5）保护用电缆敷设路径应尽可能离开高压母线及高频暂态电流的入地点，如避雷器和避雷针的接地点，以及并联电容器、电容式电压互感器、结合电容及电容式套管等设备。

24.为什么控制电缆的屏蔽层要两端接地？

答：

控制电缆的屏蔽层要两端接地的好处，有如下两条：

（1）当控制电缆为母线暂态电流产生的磁通所包围时，在电缆的屏蔽层中将感应出屏蔽电流，由屏蔽电流产生的磁通，将抵消母线暂态电流产生的磁通对电缆芯线的影响。

假定屏蔽作用理想，两者共同作用的结果，将使被屏蔽层完全包围的电缆芯线中的磁通为零，屏蔽层形成了一个理想的法拉第笼。

这也和带有二次短路线圈的理想变压器一样，铁芯中的磁通将为零。

当然，屏蔽层的屏蔽作用，由于各种原因，不可能完全理想，因此，被屏蔽的芯线在母线暂态电流的作用下，仍会感应出一定的电压。

（2）屏蔽层两端接地，可以降低由于地电位升产生的暂态感应电压。

25.RADSS/S母差保护中的辅助变流器的作用是什么？

答：

各连接元件的电流互感器的二次电流通过辅助变流器后，接至差动继电器回路，目的是可防止一次连接元件在母线间切换过程中，引起电流互感器二次回路开路，产生危险的过电压，以及通过调整辅助变流器变比，来校正线路CT变比。

26.双母线完全电流差动保护在母线倒闸操作过程中应如何操作？

答：

在母线配出元件倒闸操作过程中，配出元件的两组隔离开关双跨两组母线，配出元件和母联断路器的一部分电流将通过新合上的隔离开关流入（或流出）该隔离开关所在母线，破坏了母线差动保护选择元件差流回路的平衡，而流过新合上的隔离开关的这一部分电流，正是它们共同的差电流。

此时，如果发生区外故障，两组选择元件都将失去选择性，全靠总差流启动元件来防止整套母线保护的误动作。

在母线倒闸操作过程中，为了保证在发生母线故障时，母线差动保护能可靠发挥作用，需将保护切换成由启动元件直接切除双母线的方式。

但对隔离开关为就地操作的变电所，为了确保人身安全，此时，一般需将母联断路器的跳闸回路断开。

27.高频保护运行时，为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道？

答：

我国常采用电力系统正常时高频通道无高频电流的工作方式。

由于高频通道涉及两个厂站的设备，其中输电线路跨越几千米至几百千米的地区经受着自然界气候的变化和风、雨、霜、雪、雷电的考验，以及高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障，都会引起衰耗的增加。

高频通道上任一环节出问题，都会影响高频保护的正常运行，系统正常运行时，高频通道无高频电流，高频通道上的设备有问题也不易发现，因此每日由运行人员用启动按钮启动高频收发信机向对侧发高频信号，通过检测相应电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道，以确保故障时保护装置的高频部分可靠工作。

28.试述发电机励磁回路接地故障的危害？

答：

励磁回路一点接地故障，由于不构成电流通路，对发电机不会构成直接的危害。

那么对于励磁回路一点接地的危害，主要是担心发生第二点接地故障，因为在一点接地故障后，励磁回路对地电压有所增高，就有可能发生第二个接地故障点。

励磁回路发生二点接地故障的危害表现为：

（1）转子绕组一部分被短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机剧烈震动，同时无功出力降低。

（2）转子电流通过转子本体，如果电流比较大，就有可能烧埙转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。

（3）由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧震动。

29.试述利用基波零序电压的发电机定子单相接地保护的特点及不足之处。

答：

利用基波零序电压的发电机定子单相接地保护的特点为：

a.简单可靠；b.设有3次谐波滤过器可以降低不平衡电压；c.由于与发电机有电联系的元件少，接地电流不大，适用于发电机：

-变压器组。

利用基波零序电压的发电机定子单相接地保护的不足之处：

不能作为100%定子接地保护，有死区，但一般小于15%。

30.试述差动保护不能代替瓦斯保护。

答：

瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，如铁心过热烧伤、油面降低等，但差动保护对此无反应。

又如变压器绕组发生少数线匝的匝间短路，虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上其量值却并不大，因此差动保护没有反应，但瓦斯保护对此却能灵敏的加以反应，这是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。

31.试述大型汽轮发电机保护为什么要配置逆功率保护。

答：

在汽轮机发电机机组上，当机炉动作关闭主汽门或由于调整控制回路故障而误关主汽门，在发电机断路器跳开前发电机将转为电动机运行。

此时逆功率对发电机本身无害，但由于残留在汽轮机尾部的蒸汽与长叶片摩擦，会使叶片过热，所以逆功率运行不能超过3min，需装设逆功率保护。

32.试述对跳闸连接片的安装有何要求。

答：

对跳闸连接片的安装的要求有：

（1）跳闸连接片的开口端应装在上方，接到断路器的跳闸回路

（2）跳闸连接片在落下过程中，必须和相邻连接片有足够距离，以保证在操作过程中不会碰到相邻的跳闸连接片

（3）检查并确认跳闸连接片在拧紧螺栓后，能可靠接通回路

（4）穿过保护屏的跳闸连接片导电杆必须有绝缘套

（5）检查跳闸连接片在拧紧后不接地。

不符和上述要求的需立即处理后更换

33.试述在带电的电流互感器二次回路上工作时应进行的安全措施有哪些？

答：

带电的电流互感器二次回路上工作应采取以下安全措施：

（1）严禁将电流互感器二次侧开路

（2）短接电流互感器二次绕组，必须使用短接片或短接线，短路应妥善可靠

（3）严禁在电流互感器与短路端子之间的回路和导线上进行任何工作

（4）不得将回路的永久接地点断开

工作时必须有专人监护，使用绝缘工具，并站在绝缘垫上。