電力系統(tǒng)繼電保護作業(yè)答案

1、1. 什么是電力系統(tǒng)的一次設備和二次設備？答：一次設備 : 一般將電能通過的設備稱為電力系統(tǒng)的一次設備。二次設備 : 對一次設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、測量、控制和保護的設備，稱為電 力系統(tǒng)的二次設備。2. 什么是電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障狀態(tài)？ 答：電力系統(tǒng)運行態(tài)指電力系統(tǒng)在不同運行條件 （ 如負荷水平、出力配置、系統(tǒng) 接線、故障等 ） 下的系統(tǒng)與設備的工作狀配。電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)是指所有一次設備在運行過程中由于外力、 絕靠老化、過電 壓、誤操作、設計制造缺陷等原因而發(fā)生例如短路、斷線等故障。3. 什么是繼電保護裝置？答：繼電保護裝置就是指能反應電力系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生故障或不正常運行狀 態(tài)，并動作

2、于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自功裝置。4. 什么是主保護和后備保護？答：主保護是指反應整個被保護元件上的故障， 并能以最短的時限有選擇地切除 故障的保護稱為主保護。后備保護是指在實際運行中，由于各種原因可能存在保護或斷路器拒動的情況， 所以，必須要考慮后備保護（替代功能）的配備。其目的是不允許長期存在短路 的情況。于是出現(xiàn)了近后備保護、遠后備保護、斷路器失靈保護等。5. 試說明什么是繼電器的繼電特性？答：繼電器的繼電特性是指繼電器的輸入量和輸出量在整個變化過程中的相互關 系。無論是動作還是返回， 繼電器都是從起始位置到最終位置， 它不可能停留在 某一個中間位置上。這種特性就稱之為繼電器的“繼電

3、特性”。6. 什么是系統(tǒng)最大運行方式和系統(tǒng)最小運行方式 ?答：系統(tǒng)最大運行方式：總可以找到這樣的系統(tǒng)運行方式， 在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安 裝處的電流最大， 對繼電保護而言稱為系統(tǒng)最大運行方式， 對應的系統(tǒng)等值阻抗 最小， Zs=。系統(tǒng)最小運行方式 :也可以找到這樣的系統(tǒng)運行方式， 在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安 裝處的電流最小， 對繼電保護而言稱為系統(tǒng)最小運行方式， 對應的系統(tǒng)等值阻抗 最大， Zs= 。7. 什么是電流速斷保護和限時電流速斷保護？答：電流速斷保護： 反應于短路電流的幅值增大而瞬時動作的電流保護 （電流大 于某個數值時，立即動作）。限時電流速斷保護：

4、由于有選擇性的電流速斷保護不能保護本線路的全長， 因此 考慮增加一段帶時限動作的保護，用來切除本線路上速斷保護范回以外的故障， 同時也能作為速斷保護的后備。8. 什么是閉鎖式方向縱聯(lián)保護和允許式方向縱聯(lián)保護？答：閉鎖式方向縱聯(lián)保護： 在系統(tǒng)發(fā)生故障時， 線路兩端功率方向元件判別流過 本端的功率方向，若功率方向為負則發(fā)出閉鎖信號，閉鎖兩端的保護。允許式方向縱聯(lián)保護：當功率方向為正者發(fā)出允許信號，允許兩端保護跳閘。9. 什么是自動重合閘和三相一次重合閘的跳、合閘方式？答：自動重合閘（簡寫為ARC裝置就是將因故障或人為誤碰而跳開的斷路器進 行自動合閘的一種自動裝置。三相一次重合閘的跳、 合閘方式是指

5、為無論本線路發(fā)生何種類型的故障， 繼電保 護裝置均將三相斷路器跳開，重合閘起動，經預定延時（可整定，一般在秒間） 發(fā)出重合脈沖，將三相斷路器一起合上。若是瞬時性故障，因故障已經消失，重 合成功，線路繼續(xù)運行；若是永久性故障，繼電保護再次動作跳開三相，不再重 合。10. 什么是瓦斯保護？答：當變壓器內部發(fā)生故障時， 變壓器油將分解出大量氣體， 利用這種氣體動作 的保護裝置稱為瓦斯保護。第二次作業(yè)1. 試闡述常見短路的主要特征及其對應的保護模式？ 答：短路的主要特征對應的保護模式電流增大過電流保護電壓降低電壓保護阻抗減小 抗（距離）保護兩側電流大小和相位的差別光纖）不對稱分量出現(xiàn)負序分量保護非電氣

6、量護、過熱保護縱聯(lián)差動保護 （ 高頻、微波、零序或瓦斯保2. 討論對繼電保護裝置的基本要求是什么？各個要求的內容是什么？ 答：對動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求：選擇性、速 動性、靈敏性、可靠性，即保護的“四性”?？煽啃允侵赴l(fā)生了屬于它該動作的故障， 它能可靠動作， 即不發(fā)生拒絕動作， 簡 稱拒動（信賴性）；而在不該動作時，它能可靠不動， 即不發(fā)生錯誤動作，簡 稱誤動（安全性）。選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時， 保護裝置僅將故障元件切除， 而使非故障元件 仍能正常運行，以盡量縮小停電范圍。即最靠近短路點的斷路器跳閘。速動性是要求繼電保護裝置以盡可能短的時限將故障切除， 以減少

7、用電設備的損 壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。靈敏性指對于其保護范圍內發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。3. 試討論定時限過電流保護的特點？答：（1）第III段的動作電流比第I、U段的動作電流小得多，其靈敏度比第 I、U段更高；（ 2）在后備保護之間，只有靈敏系數和動作時限都互相配合時，才能保證選擇性；（ 3）保護范圍是本線路和相鄰下一線路全長；（4）電網末級線路保護亦可簡化（1+ III或III ），越接近電源，動作時限越 長，應裝設三段式保護。4. 試討論對距離保護的評價？答： 根據距離保護的工作原理，它可以在多電源的復雜網絡中保證動作的選 擇性。 距離I段是瞬時動作的，但是它只能

8、保護線路全長 80%-85%，因此，兩端合起來就使得在 30-40的線路長度內的故障不能從兩端瞬時切除，在一端須經的延時才能切除。在220kV及以上電壓的網絡中，有時候這不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn) 定運行的要求，因而，不能作為主保護來應用。 由于阻抗繼電器同時反應于電壓的降低和電流的增大而動作，因此，距離保護較電流、電壓保護具有較高的靈敏度。此外，距離I段的保護范圍不受系統(tǒng)運 行方式變化的影響，其他兩段受到的影響也比較小，因此，保護范圍比較穩(wěn)定。 由于距離保護中采用了復雜的阻抗繼電器和大量的輔助繼電器，再加上各種 必要的閉鎖裝置， 因此，接線復雜，可靠性比電流保護低， 這也是它的主要缺點。5. 縱聯(lián)保

9、護與階段式保護的根本差別是什么？答：縱聯(lián)保護的特點： 電流保護、 距離保護僅僅利用保護元件一側的電氣量構成 保護判據。 它不可能快速區(qū)分本線末端和相鄰線路始端的故障。 為了有選擇性地 切除線路上任意點的故障， 只能采用階段式保護的配合， 對于線路末端故障需要 這些保護的U 段延時切除，這在220kV及以上電壓等級的電力系統(tǒng)中難于滿足 系統(tǒng)穩(wěn)定性對快速切除故障的要求。階段式保護的特點： 利用線路兩側的電氣量可以快速、 可靠地區(qū)分本線路內部短 路與外部短路，達到有選擇、快速地切除全線路任意點短路的目的。因此，采用通信通道將兩端的保護裝置縱向聯(lián)結起來， 將兩端的電氣量比較， 以 判斷故障在區(qū)內還是區(qū)

10、外。以這種方式構成的保護稱之為輸電線路的縱聯(lián)保護。 該種保護理論上具有輸電線路內部短路故障時動作的絕對選擇性。6. 闡述電力線載波通道的工作方式答：(1) 正常無高頻電流方式。此方式在電力系統(tǒng)正常工作條件下發(fā)信機不發(fā)信， 沿通道不傳送高頻電流， 發(fā)信 機只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障期間才由保護的啟動元件啟動發(fā)信， 因此又稱之為故障 啟動發(fā)信的方式。(2) 正常有高頻電流方式此方式在電力系統(tǒng)正常工作條件下發(fā)信機處于發(fā)信狀態(tài)， 沿高頻通道傳送高頻電 流，因此又稱為長期發(fā)信方式。(3) 移頻方式是指在正常運行情況下， 發(fā)信機長期發(fā)送一個頻率為 f1 的高頻信 號，其作用是閉鎖保護和對通道進行連續(xù)檢查。 在被

11、保護線路發(fā)生故障時， 保護 控制發(fā)信機移頻，改為發(fā)送頻率為 f2 的高頻信號7. 說明單相自動重合閘的優(yōu)缺點 ,以及其應用場合？答：采用單相自動重合閘的優(yōu)點： 絕大多數故障情況下保證對用戶的連續(xù)供電， 從而提高供電的可靠性， 當由單 側電源單回路向重要負荷供電時，對保證不間斷供電更有顯著的優(yōu)越性。 提高了雙側電源系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性采用單相自動重合閘的缺點：需要按相操作的斷路器需要專門的選相元件與繼電器保護相配合 非全相運行會引起其它保護的誤動作，需采取措施予以防止由于單相重合閘具有以上特點，井在實踐中證明了它的優(yōu)越性，因此，已在 220kv-500kV 的線路上獲得了廣泛的耐用。對于 110

12、kv 的電力網，一般不推薦這 種重合閘方式，只在由單側電源向重要負荷供電的某些線路及根據系統(tǒng)運行需要 裝設單相重合閘的某些重要線路上，才考慮使用。8. 試說明瓦斯保護工作原理 ?答：瓦斯保護的主要元件是瓦斯繼電器， 它安裝在油箱和油枕之間的連接管道上。 繼電器的大致的工作原理如下：變壓器發(fā)生輕微故障時， 油箱內產生的氣體較少且速度慢， 由于油枕處在油箱的 上方，氣體沿管道上升，使瓦斯繼電器內的油面下降，當下降到動作門檻時，輕 瓦斯動作，發(fā)出警告信號。發(fā)生嚴重故障時， 故障點周圍的溫度劇增而迅速產生大量的氣體， 變壓器內部壓 力升高，迫使變壓器油從油箱經過管道向油枕方向沖去， 繼電器感受到的油速達 到動作門檻時， 重瓦斯動作， 瞬時作用于跳閘回路， 切除變壓器， 以防事故擴大。9. 試說明方向性電流保護的基本原理？答：方向性電流保護的基本原理就是在原有保護的基礎上增加一個功率方向判別元 件，以在反方向故障時