電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作業(yè)答案

1、第一次作業(yè)1.什么是電力系統(tǒng)的一次設(shè)備和二次設(shè)備？答：一次設(shè)備:一般將電能通過的設(shè)備稱為電力系統(tǒng)的一次設(shè)備。二次設(shè)備:對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)的設(shè)備，稱為電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。2.什么是電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)？答：電力系統(tǒng)運(yùn)行態(tài)指電力系統(tǒng)在不同運(yùn)行條件(如負(fù)荷水平、出力配置、系統(tǒng)接線、故障等)下的系統(tǒng)與設(shè)備的工作狀配。電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)是指所有一次設(shè)備在運(yùn)行過程中由于外力、絕靠老化、過電壓、誤操作、設(shè)計(jì)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(hù)裝置？答：繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的

2、一種自功裝置。4.什么是主保護(hù)和后備保護(hù)？答：主保護(hù)是指反應(yīng)整個(gè)被保護(hù)元件上的故障，并能以最短的時(shí)限有選擇地切除故障的保護(hù)稱為主保護(hù)。 后備保護(hù)是指在實(shí)際運(yùn)行中，由于各種原因可能存在保護(hù)或斷路器拒動(dòng)的情況，所以，必須要考慮后備保護(hù)（替代功能）的配備。其目的是不允許長(zhǎng)期存在短路的情況。于是出現(xiàn)了近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)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(gè)變化過程中的相互關(guān)系。無論是動(dòng)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(gè)中間位置上。這種特性就稱之為繼電器的“繼電特性”。6.什么是系統(tǒng)最大運(yùn)行方式和系統(tǒng)最

3、小運(yùn)行方式?答：系統(tǒng)最大運(yùn)行方式： 總可以找到這樣的系統(tǒng)運(yùn)行方式，在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最大，對(duì)繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最小，Zs=Zs.min。 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式:也可以找到這樣的系統(tǒng)運(yùn)行方式，在相同地點(diǎn)發(fā)生相同類型的短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的電流最小，對(duì)繼電保護(hù)而言稱為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)等值阻抗最大，Zs=Zs.max 。7.什么是電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)？答：電流速斷保護(hù)：反應(yīng)于短路電流的幅值增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)（電流大于某個(gè)數(shù)值時(shí)，立即動(dòng)作）。限時(shí)電流速斷保護(hù)：由于有選擇性的電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，因此考

4、慮增加一段帶時(shí)限動(dòng)作的保護(hù)，用來切除本線路上速斷保護(hù)范回以外的故障，同時(shí)也能作為速斷保護(hù)的后備。8.什么是閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)和允許式方向縱聯(lián)保護(hù)？答：閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)：在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，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?yàn)樨?fù)則發(fā)出閉鎖信號(hào)，閉鎖兩端的保護(hù)。允許式方向縱聯(lián)保護(hù)：當(dāng)功率方向?yàn)檎甙l(fā)出允許信號(hào)，允許兩端保護(hù)跳閘。9.什么是自動(dòng)重合閘和三相一次重合閘的跳、合閘方式？答：自動(dòng)重合閘（簡(jiǎn)寫為ARC）裝置就是將因故障或人為誤碰而跳開的斷路器進(jìn)行自動(dòng)合閘的一種自動(dòng)裝置。三相一次重合閘的跳、合閘方式是指為無論本線路發(fā)生何種類型的故障，繼電保護(hù)裝置均將三相斷路器跳開，重合閘起

5、動(dòng)，經(jīng)預(yù)定延時(shí)（可整定，一般在0.5-1.5秒間）發(fā)出重合脈沖，將三相斷路器一起合上。若是瞬時(shí)性故障，因故障已經(jīng)消失，重合成功，線路繼續(xù)運(yùn)行；若是永久性故障，繼電保護(hù)再次動(dòng)作跳開三相，不再重合。10.什么是瓦斯保護(hù)？答：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，變壓器油將分解出大量氣體，利用這種氣體動(dòng)作的保護(hù)裝置稱為瓦斯保護(hù)。第二次作業(yè)1.試闡述常見短路的主要特征及其對(duì)應(yīng)的保護(hù)模式？答：短路的主要特征                  

6、;                    對(duì)應(yīng)的保護(hù)模式           電流增大                    &#

7、160;                 過電流保護(hù)           電壓降低                     

8、60;                低電壓保護(hù)           阻抗減小                       

9、60;         阻抗（距離）保護(hù)兩側(cè)電流大小和相位的差別           縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(高頻、微波、光纖)        不對(duì)稱分量出現(xiàn)                 

10、;              零序或負(fù)序分量保護(hù)           非電氣量                        &#

11、160;      瓦斯保護(hù)、過熱保護(hù)2.討論對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求是什么？各個(gè)要求的內(nèi)容是什么？答：對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性，即保護(hù)的“四性”?？煽啃允侵赴l(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作，簡(jiǎn)稱拒動(dòng)（信賴性）；而在不該動(dòng)作時(shí)，它能可靠不動(dòng)， 即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作，簡(jiǎn)稱誤動(dòng)（安全性）。選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍。即最靠近短路點(diǎn)的斷路器跳閘。速動(dòng)性是要求繼電保護(hù)裝置以盡可能短的時(shí)限將故障切除

12、，以減少用電設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。靈敏性指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。 3.試討論定時(shí)限過電流保護(hù)的特點(diǎn)？答：（1） 第III段的動(dòng)作電流比第、段的動(dòng)作電流小得多，其靈敏度比第、段更高； （2）在后備保護(hù)之間，只有靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都互相配合時(shí)，才能保證選擇性； （3）保護(hù)范圍是本線路和相鄰下一線路全長(zhǎng)； （4）電網(wǎng)末級(jí)線路保護(hù)亦可簡(jiǎn)化（III或III），越接近電源，動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，應(yīng)裝設(shè)三段式保護(hù)。  4.試討論對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)？答： 根據(jù)距離保護(hù)的工作原理，它可以在多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證動(dòng)作的選擇性。 距離段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是它只能保

13、護(hù)線路全長(zhǎng)80-85%，因此，兩端合起來就使得在30-40的線路長(zhǎng)度內(nèi)的故障不能從兩端瞬時(shí)切除，在一端須經(jīng)0.5s的延時(shí)才能切除。在220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)中，有時(shí)候這不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因而，不能作為主保護(hù)來應(yīng)用。 由于阻抗繼電器同時(shí)反應(yīng)于電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作，因此，距離保護(hù)較電流、電壓保護(hù)具有較高的靈敏度。此外，距離段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)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(hù)范圍比較穩(wěn)定。 由于距離保護(hù)中采用了復(fù)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(fù)雜，可靠性比電流保護(hù)低，這也是它的主要缺點(diǎn)。5.縱聯(lián)保護(hù)與階段式保護(hù)

14、的根本差別是什么？答：縱聯(lián)保護(hù)的特點(diǎn)：電流保護(hù)、距離保護(hù)僅僅利用保護(hù)元件一側(cè)的電氣量構(gòu)成保護(hù)判據(jù)。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(diǎn)的故障，只能采用階段式保護(hù)的配合，對(duì)于線路末端故障需要這些保護(hù)的 段延時(shí)切除，這在220kV 及以上電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)中難于滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)快速切除故障的要求。階段式保護(hù)的特點(diǎn)：利用線路兩側(cè)的電氣量可以快速、可靠地區(qū)分本線路內(nèi)部短路與外部短路，達(dá)到有選擇、快速地切除全線路任意點(diǎn)短路的目的。 因此，采用通信通道將兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外。以這種方式構(gòu)成的保護(hù)稱之為輸電線路的縱聯(lián)

15、保護(hù)。該種保護(hù)理論上具有輸電線路內(nèi)部短路故障時(shí)動(dòng)作的絕對(duì)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(jī)不發(fā)信，沿通道不傳送高頻電流，發(fā)信機(jī)只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障期間才由保護(hù)的啟動(dòng)元件啟動(dòng)發(fā)信，因此又稱之為故障啟動(dòng)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(jī)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(zhǎng)期發(fā)信方式。 (3) 移頻方式是指在正常運(yùn)行情況下，發(fā)信機(jī)長(zhǎng)期發(fā)送一個(gè)頻率為f1 的高頻信號(hào)，其作用是閉鎖保護(hù)和對(duì)通道進(jìn)行連續(xù)檢查。在被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)控制發(fā)信機(jī)移頻，改為發(fā)送頻率為

16、f2 的高頻信號(hào)7.說明單相自動(dòng)重合閘的優(yōu)缺點(diǎn),以及其應(yīng)用場(chǎng)合？答：采用單相自動(dòng)重合閘的優(yōu)點(diǎn)： 絕大多數(shù)故障情況下保證對(duì)用戶的連續(xù)供電，從而提高供電的可靠性，當(dāng)由單側(cè)電源單回路向重要負(fù)荷供電時(shí)，對(duì)保證不間斷供電更有顯著的優(yōu)越性。 提高了雙側(cè)電源系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性 采用單相自動(dòng)重合閘的缺點(diǎn)： 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(hù)相配合 非全相運(yùn)行會(huì)引起其它保護(hù)的誤動(dòng)作，需采取措施予以防止 由于單相重合閘具有以上特點(diǎn)，井在實(shí)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(duì)于110kv的電力網(wǎng)，一般不推薦這種重合閘方式，只在由單側(cè)電源向重要負(fù)荷供電的某些線路及根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要裝設(shè)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(hù)工作原理?答：瓦斯保護(hù)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(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)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(nèi)的油面下降，當(dāng)下降到動(dòng)作門檻時(shí)，輕瓦斯動(dòng)作，發(fā)出警告信號(hào)。 發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，故障點(diǎn)周圍的溫度劇增而迅速產(chǎn)生大量的氣體，變壓器內(nèi)部壓力升高，迫使變壓器油從油箱經(jīng)過管道向油枕方向沖去，繼電器感受到的油速達(dá)到動(dòng)作門檻時(shí)，重瓦斯動(dòng)作，瞬時(shí)作用于跳閘回路，切除變壓器，以防事故擴(kuò)大