電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理

1、1、 自動(dòng)重合閘的作用及基本要求？答：作用：（1）大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)，特別是對(duì)單側(cè)電源的單回線路尤為顯著。（2）在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。（3）在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。（4）對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用?；疽螅海?）正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因而跳閘后，自動(dòng)重合閘裝置均應(yīng)動(dòng)作，使斷路器重新合上。（2）由運(yùn)行人員手動(dòng)操作或通過(guò)遙控裝置將斷路器斷開(kāi)時(shí)，自動(dòng)重合閘不應(yīng)啟動(dòng)，不能將斷路器重新合上。（3）繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障后，在滿足故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)

2、及斷路器消弧室和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作所必需時(shí)間的條件下，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重合閘脈沖，以縮短停電時(shí)間，減少因停電而造成的損失。（4）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。（5）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便更好地和繼電保護(hù)相配合，加速故障的切除。（6）在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，重合閘應(yīng)滿足同期合閘的條件。（7）在斷路器處于不正常狀態(tài)（例如操動(dòng)機(jī)構(gòu)中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。2、 利用自動(dòng)重合閘提供的條件加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，一般采用自動(dòng)重合閘前加速和自動(dòng)重合閘后加速兩種配合方式，二者的定義及優(yōu)缺點(diǎn)

3、？答：自動(dòng)重合閘前加速簡(jiǎn)稱前加速，就是當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)加速電流保護(hù)的第段，造成無(wú)選擇性瞬時(shí)切除故障，然后重合閘進(jìn)行一次重合。采用前加速保護(hù)的有點(diǎn)如下：（1）能快速地切除瞬時(shí)性故障。（2）使瞬時(shí)性故障不至于發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率。（3）使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)如下：（1）斷路器1QF的工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)增多。（2）對(duì)永久性故障，故障切除時(shí)間可能很長(zhǎng)。（3）如果重合閘或斷路器1QF拒絕合閘，將擴(kuò)大停電范圍。自動(dòng)重合閘后加速一般簡(jiǎn)稱為后加速，就是當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，首先保護(hù)有選擇性動(dòng)作切除故障，重合閘進(jìn)行一次重合。后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：（1）第一

4、次有選擇性的切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍。（2）保證永久性故障能瞬時(shí)切除，并仍然是有選擇性的。（3）和前加速保護(hù)相比，使用中不會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制。缺點(diǎn)：（1）每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比較為復(fù)雜。（2）第一次切除故障可能帶有延時(shí)。3、 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)情況下的不平衡電流的種類？答：在正常運(yùn)行及保護(hù)范圍外部短路穩(wěn)態(tài)情況下流入縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)差回路中的電流叫穩(wěn)態(tài)不平衡電流。有以下幾類：1.有變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流。2.由兩側(cè)電流互感器的誤差引起的不平衡電流。3.由計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流。4.帶負(fù)荷調(diào)變壓器的分接頭產(chǎn)生的不平衡電流

5、。暫態(tài)過(guò)程主要有以下幾類：1.外部短路時(shí)的不平衡電流。2.有變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流。4、 勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)及在變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)中防止勵(lì)磁涌流影響的方法？答：勵(lì)磁涌流具有以下特點(diǎn)：（1）包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于時(shí)間軸的一側(cè)。（2）包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主。（3）波形之間出現(xiàn)間斷，在一個(gè)周期中間斷角為。防止勵(lì)磁涌流影響的方法：（1）采用具有速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器。（2）鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形的差別。（3）利用二次諧波制動(dòng)等。5、電網(wǎng)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)及其優(yōu)缺點(diǎn)？答：電網(wǎng)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)被保護(hù)線路首末兩端電流的大小和相位，保護(hù)整條線路，全線速動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是全

6、線速動(dòng)，不受過(guò)負(fù)荷及系統(tǒng)振蕩的影響，靈敏度較高。但用于保護(hù)輸電線路，還存在以下問(wèn)題：1.需敷設(shè)與被保護(hù)線路等長(zhǎng)的輔助導(dǎo)線，且要求電流互感器的二次負(fù)載阻抗?jié)M足電流互感器10%的誤差，這在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上都難以實(shí)現(xiàn)。2.需裝設(shè)輔助導(dǎo)線斷線與短路的監(jiān)視裝置，輔助導(dǎo)線斷線應(yīng)將縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)閉鎖。否則，輔助導(dǎo)線斷線后，在區(qū)外發(fā)生故障時(shí)會(huì)造成無(wú)選擇性動(dòng)作；輔助導(dǎo)線短路會(huì)造成區(qū)內(nèi)故障拒動(dòng)。6、橫差方向保護(hù)的定義及其優(yōu)缺點(diǎn)？答：橫差方向保護(hù)是用于平行線路的保護(hù)裝置，他裝設(shè)與平行線路的兩側(cè)。其保護(hù)范圍為雙回線的全廠。橫差方向保護(hù)的動(dòng)作原理是反應(yīng)雙回線路的電流及功率方向，有選擇性地瞬時(shí)切除故障線路。其優(yōu)點(diǎn)是：能夠迅速

7、而有選擇性地切除平行線路上的故障，實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，不受系統(tǒng)振蕩的影響。缺點(diǎn)：存在相繼動(dòng)作區(qū)，當(dāng)故障發(fā)生在相繼動(dòng)作區(qū)時(shí)，切除故障的時(shí)間增加1倍。由于采用了功率方向繼電器，保護(hù)裝置還存在死區(qū)。在單回線運(yùn)行時(shí)，橫差保護(hù)要退出工作，為此需加裝單回線運(yùn)行時(shí)線路的主保護(hù)和后備保護(hù)。橫聯(lián)差動(dòng)電流方向保護(hù)適用于66KV及以下的平行線路上。7、 對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性，速動(dòng)性，靈敏性，可靠性。8、 電磁型繼電器基本結(jié)構(gòu)型式有螺管線圈式、吸引銜鐵式、和轉(zhuǎn)動(dòng)舍片式三種。9、 晶體管型繼電器的功能是由晶體管開(kāi)關(guān)電路完成的。10、晶體管型時(shí)間繼電器由兩個(gè)三極管及阻容延時(shí)電路組成。11、電流互感器

8、的作用是將高壓設(shè)備中的額定大電流變換成5A或1A的小電流，以便繼電保護(hù)裝置或儀表用于測(cè)量電流。電流互感器有鐵芯及繞組組成。12、電壓互感器的任務(wù)是將很高的電壓準(zhǔn)確地變換至二次保護(hù)及二次儀表的允許電壓，使繼電器和儀表既能在低電壓情況下工作，又能準(zhǔn)確地反映電力系統(tǒng)中高壓設(shè)備的運(yùn)行情況。電壓互感器分為電磁式和電容式兩種。13、整定就是根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求，確定保護(hù)裝置啟動(dòng)值，靈敏度系數(shù)，動(dòng)作時(shí)限等過(guò)程。14、無(wú)時(shí)限電流速度和時(shí)限電流速度構(gòu)成線路的主保護(hù)。15、電流速斷保護(hù)，限時(shí)電流速斷保護(hù)及定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相配合構(gòu)成一整套保護(hù)，叫做三段式電流保護(hù)。16、三段式電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠，并且

9、一般情況下都能較快切除故障。一般用于35KV及以下電壓等級(jí)的單側(cè)電源電網(wǎng)中。缺點(diǎn)是它的靈敏度和保護(hù)范圍直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型的影響，此外，它只在單側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。17、電流保護(hù)的接地方式就是指保護(hù)中電流繼電器與電流互感器二次繞組之間的連接方式。主要接線型式有三相星形接線、兩相星形接線、兩相電流差接線。18、在610KV線路的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置中，感應(yīng)型電流繼電器 被大量采用。19、方向過(guò)過(guò)電流保護(hù)主要有方向原件、電流元件和時(shí)間元件組成。廣泛采用的功率方向繼電器接線方式為90接線。方向繼電器在一切故障情況下都能動(dòng)作的條件為：3060。20、整流型方向繼電器的基本環(huán)節(jié)包括：電壓形

10、成回路、整流濾波回路、比較回路和執(zhí)行元件等幾部分。21、方向過(guò)電流保護(hù)，常用于35KV以下的兩側(cè)電源輻射型電網(wǎng)和單電源環(huán)型電網(wǎng)中作為主要保護(hù)，在電壓為35KV及110KV輻射型電網(wǎng)，常常與電流速斷保護(hù)配合使用，構(gòu)成三段式方向電流保護(hù)，作為線路相間短路的整套保護(hù)。22、電流、電壓保護(hù)一般只適用于35KV及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)。對(duì)于110KV及以上電壓等級(jí)的復(fù)雜網(wǎng)，線路保護(hù)采用距離保護(hù)。23、距離保護(hù)（阻抗保護(hù)）是反應(yīng)保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。24、三段式距離保護(hù)裝置一般有啟動(dòng)元件、方向元件、距離元件、時(shí)間元件組成。25、阻抗繼電器按其構(gòu)成方式可分為單

11、項(xiàng)式和多相補(bǔ)償式。26、單相式圓特性和直線性阻抗繼電器的構(gòu)成方法有兩種：對(duì)兩個(gè)電氣量的幅值進(jìn)行比較（比幅式阻抗繼電器）和對(duì)兩個(gè)電氣量的相位進(jìn)行比較（比相式阻抗繼電器）。27、具有圓及直線動(dòng)作特性的阻抗繼電器：1.全阻抗繼電器2.方向阻抗繼電器3.偏移特性阻抗繼電器4.直線特性繼電器。28、死區(qū)的消除方法：記憶回路和引入第三相電壓。29、對(duì)距離保護(hù)正確工作的影響因素：1.短路點(diǎn)過(guò)渡電阻（通常采用瞬時(shí)測(cè)定裝置和應(yīng)用帶偏移特性的阻抗繼電器防止措施）2.電力系統(tǒng)振蕩（裝設(shè)振蕩閉鎖回路）3.分支電流4.電壓回路斷線（裝設(shè)斷線閉鎖裝置）。30、高頻閉鎖方向保護(hù)和電流相位差動(dòng)高頻保護(hù)（其中包括高頻距離保護(hù)）

12、已成為高壓或超高壓電網(wǎng)的主保護(hù)，他們對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全可靠的工作起了十分重要的作用。31、實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)的載波通道所要的主要元件是：高頻阻波器、結(jié)合電容器、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)。32、高頻阻波器有單頻阻波器、雙頻阻波器、帶寬阻波器等若干類型。33、以高頻通道的工作方式為準(zhǔn)，可以分為經(jīng)常無(wú)高頻電流（即所謂故障時(shí)發(fā)信）和經(jīng)常有高頻電流（即所謂長(zhǎng)期發(fā)信）兩種方式。在這兩種工作方式中，以其傳送的信號(hào)性質(zhì)為準(zhǔn)，又可以分為傳送閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)三種類型。34、所謂閉鎖信號(hào)就是指：收不到這種信號(hào)的高頻保護(hù)動(dòng)作跳閘的必要條件。所謂允許信號(hào)則是指：收到這種很

13、信號(hào)是高頻保護(hù)動(dòng)作跳閘的必要條件。至于傳送跳閘信號(hào)的方式，就是指：收到這種信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作于跳閘充分而必要條件。35、變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路。變壓器油箱外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路和過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流、油面降低和過(guò)勵(lì)磁等。36、為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對(duì)于0.8MVA及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。為反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路，以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)。對(duì)于6.3MVA及以上并列運(yùn)行變壓器和10MVA及以上單獨(dú)運(yùn)行變壓器，以及6.3MVA及以上的廠用變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。對(duì)于10MVA以下變壓器且其過(guò)電流時(shí)限大于0.5S時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)（2MVA及以變壓器）宜裝縱差保護(hù)。為反應(yīng)外部相間短路引起的過(guò)電