1、繼電保護在電力系統中的任務(wù)是什么?
當被保護的電力系統元件發(fā)生故障時(shí),應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統中斷開(kāi),以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿(mǎn)足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態(tài)穩定性等)。
反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調整,或將那些繼續運行會(huì )引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。
2、對繼電保護裝置的基本要求是什么?各個(gè)要求的內容是什么?
繼電保護裝置必須滿(mǎn)足:選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。
選擇性,是當系統發(fā)生故障時(shí),繼電保護裝置應該有選擇的切除故障,以保證非故障部分繼續運行,使停電范圍盡量縮小。
速動(dòng)性,是指繼電保護應以允許的可能最快速度動(dòng)作于斷路器跳閘,以斷開(kāi)故障或中止異常狀態(tài)的發(fā)展。
靈敏性,是指繼電保護裝置對其保護范圍內故障的反映能力,即繼電保護裝置對被保護設備可能發(fā)生的故障和不正常運行方式應能靈敏地感受并反映。
可靠性,是指發(fā)生了屬于它應該動(dòng)作的故障時(shí),它能可靠動(dòng)作,即不發(fā)生拒絕動(dòng)作;而在任何其他不屬于它動(dòng)作的情況下,可靠不動(dòng)作,即不發(fā)生誤動(dòng)。
3、什么是主保護,什么是后備保護?
主保護:滿(mǎn)足系統穩定和設備安全要求,能以最快速度有選擇的切除被保護設備和線(xiàn)路故障的保護。
后備保護:當主保護或斷路器拒動(dòng)時(shí),用以切除故障的保護,包括近后備和遠后備。
遠后備保護:是當主保護或斷路器拒動(dòng)時(shí),由相鄰電力設備或線(xiàn)路的保護來(lái)實(shí)現的后備保護。
近后備保護:是當主保護拒動(dòng)時(shí),由本電力設備或線(xiàn)路的另一套保護來(lái)實(shí)現后備的保護;當斷路器拒動(dòng)時(shí),由斷路器失靈保護來(lái)實(shí)現后備保護。
4、什么是輔助保護,什么是異常保護?
輔助保護為彌補主保護和后備保護性能的不足,或當主保護和后備保護檢修退出時(shí)而增加的簡(jiǎn)單保護,該保護是一種起輔助作用的繼電保護裝置。
異常運行保護:反應被保護電力設備或線(xiàn)路異常運行狀態(tài)的保護。
5、什么是斷路器失靈保護?
是指當故障線(xiàn)路的保護動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖后,斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),能夠以較短的時(shí)限切除同一發(fā)電廠(chǎng)或變電站內其他有關(guān)的斷路器,以使停電范圍最小的一種后備保護。
6、為什么220KV及以上系統要裝設斷路器失靈保護,其作用是什么?
220KV及以上的輸電線(xiàn)路一般輸送的功率大,輸送距離遠,為提高線(xiàn)路的輸送能力和系統的穩定性,往往采用分相斷路器和快速保護。
由于斷路器存在操作失靈的可能性,當線(xiàn)路發(fā)生故障而斷路器又拒動(dòng)時(shí),將給電網(wǎng)帶來(lái)很大威脅,故應裝設斷路器失靈保護裝置,有選擇地將失靈拒動(dòng)的斷路器所連接母線(xiàn)的斷路器斷開(kāi),以減少設備損壞,縮小停電范圍,提高安全穩定性。
7、什么是電力系統的振蕩?引起振蕩的原因一般有哪些?
并列運行的兩個(gè)系統或發(fā)電廠(chǎng)失去同步的現象稱(chēng)為振蕩。
引起振蕩的原因較多,多是由于切除故障時(shí)間過(guò)長(cháng)而引起系統穩定的破壞,在聯(lián)系薄弱的系統中也可能由于誤操作、發(fā)電機失磁或故障跳閘、斷開(kāi)某一線(xiàn)路或設備而造成振蕩。
8、電力系統振蕩和短路的區別是什么?
振蕩時(shí)系統各點(diǎn)的電壓和電流值均作往復擺動(dòng),而短路電流、電壓是突變的。振蕩時(shí)電流、電壓值變化速度較慢,而短路時(shí)電流、電壓值突然變化量很大。
振蕩時(shí)系統任何一點(diǎn)電壓和電流之間的相位角都隨功角的變化而變化;而短路時(shí),電流和電壓之間的相位角是基本不變的。
9、電力系統振蕩時(shí),對繼電保護裝置有哪些影響?哪些保護裝置不受影響?
主要對電流繼電器和阻抗繼電器有影響。原理上不受振蕩影響的保護是差動(dòng)保護。
10、何謂系統的最大、最小運行方式?
在繼電保護的整定計算中,一般都要考慮電力系統的最大最小運行方式。
最大運行方式是指在被保護對象末端短路時(shí),系統的等值阻抗最小,通過(guò)保護裝置的短路電流為最大的運行方式。
最小的運行方式是指在上述同樣短路情況下,系統等值阻抗最大,通過(guò)保護裝置的短路電流為最小的運行方式。
11、對距離保護的基本要求是什么?
在被保護線(xiàn)路上發(fā)生直接短路時(shí),繼電器的測量阻抗應正比于母線(xiàn)和短路點(diǎn)的距離;
在正方向區外短路時(shí)不應超越動(dòng)作;
應有明確的方向性;
在區內經(jīng)大過(guò)渡電阻短路時(shí)應仍能動(dòng)作;
在最小負荷阻抗下不動(dòng)作;
能防止系統振蕩時(shí)的誤動(dòng)。
12、什么是距離繼電器的極化量?
除了距離測量電壓外,在構成距離繼電器的動(dòng)作量時(shí),還必須通入另一特定的交流量作為參考量,以檢測當故障發(fā)生在保護區內外時(shí)Uph相位的倒換。這個(gè)參考交流量,一般稱(chēng)之為距離繼電器的極化量。
13、什么是阻抗方向繼電器?
阻抗方向繼電器是指它不但能夠測量阻抗的大小,而且能夠判斷故障的方向。
14、為什么有些距離保護的I、II段需經(jīng)振蕩閉鎖裝置,而第III段不經(jīng)振蕩閉鎖裝置?
系統振蕩周期一般為0.15到1.5秒,受系統振蕩影響的某段阻抗繼電器的接點(diǎn)在一個(gè)周期內將閉合一次又返回一次,如果閉合的時(shí)間大于該段距離保護裝置的動(dòng)作時(shí)間,則該段將因系統振蕩而誤動(dòng),而距離保護第I和II段的動(dòng)作時(shí)間一般較短,躲不過(guò)振蕩周期,故需經(jīng)振蕩閉鎖裝置,而距離III段的動(dòng)作時(shí)間一般都大于振蕩周期,故可不經(jīng)振蕩閉鎖裝置。
15、重合閘的啟動(dòng)方式有幾種?
兩種:斷路器控制開(kāi)關(guān)與斷路器位置不對應啟動(dòng)方式,保護啟動(dòng)方式。
16、什么是重合閘后加速?
當線(xiàn)路發(fā)生故障后,保護有選擇性地動(dòng)作切除故障,重合閘進(jìn)行一次重合以恢復供電,如重合于永久性故障時(shí),保護裝置即不帶時(shí)延無(wú)選擇性動(dòng)作斷開(kāi)斷路器,這種方式稱(chēng)為重合閘后加速。
17、為什么架空線(xiàn)路裝設自動(dòng)重合閘裝置,而電纜線(xiàn)路不裝設重合閘裝置?
自動(dòng)重合閘是為了避免瞬時(shí)性故障造成線(xiàn)路停電而設置的,對于架空線(xiàn)路有很多故障是屬于瞬時(shí)性故障(如鳥(niǎo)害、雷擊、污染),這些故障在決大數情下,當跳開(kāi)斷路器后便可隨即消失,裝設重合閘的效果是非常顯著(zhù)的。
電纜線(xiàn)路由于埋入地下,故障多屬于永久性的,重合閘的效果不大,所以就不裝設自動(dòng)重合閘裝置。
18、何謂復合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護?
復合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護,指在過(guò)電流保護的基礎上,加入由一個(gè)負序電壓繼電器和一個(gè)接在相間電壓上的低電壓繼電器組成的復合電壓起動(dòng)元件構成的保護。只有在電流測量元件及電壓起動(dòng)元件均動(dòng)作時(shí),保護裝置才能動(dòng)作于跳閘。
19、電力變壓器的瓦斯保護有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
優(yōu)點(diǎn):結構簡(jiǎn)單,動(dòng)作迅速,靈敏度高,能反應變壓器油箱內各種相間短路和匝間短路的匝數很少時(shí),故障回路的電流雖很大,可能造成嚴重過(guò)熱,但引出線(xiàn)外部相電流的變化可能很小,各種反應電流量的保護都難以動(dòng)作,瓦斯保護對于切除這類(lèi)故障有其特殊的優(yōu)越性。
缺點(diǎn):不能反應變壓器油箱外部的故障,如套管及引出線(xiàn)故障。因此,變壓器不能用它作為唯一的主保護。
20、變壓器差動(dòng)保護與瓦斯保護各保護何種故障?能否相互代替?
變壓器的差動(dòng)保護是防御變壓器繞組和引出線(xiàn)的相間短路,以及變壓器的大接地電流系統側繞組和引出線(xiàn)的接地故障的保護。
瓦斯保護是防御變壓器油箱內部各種故障和油面降低的保護,特別是它對于變壓器繞組的匝間短路具有顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn),但不能反應油箱外部的故障,故兩者不能互相代替。
21、變壓器勵磁涌流有哪些特點(diǎn)?目前差動(dòng)保護中防止勵磁涌流影響的方法有哪些?
特點(diǎn)如下:包含有很大的非周期分量,往往使涌流偏于時(shí)間軸的一側;包含有大量的高次諧波分量,并以二次諧波為主;勵磁涌流波形出線(xiàn)間斷。
防止勵磁涌流影響的方法:鑒別短路電流和勵磁涌流波形的區別,要求間斷角60-65度;利用二次諧波制動(dòng);利用波形對稱(chēng)原理。
22、母差保護為什么要設置電壓閉鎖?3/2接線(xiàn)又不需要電壓閉鎖?
由于雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式下,母差保護動(dòng)作,將導致整條母線(xiàn)送電的設備全部停電,影響范圍廣。為防止由于母差保護回路故障導致的誤動(dòng),故通過(guò)檢測母線(xiàn)電壓來(lái)協(xié)助判斷故障,以保證保護動(dòng)作的可靠性,但增加了保護拒動(dòng)的可能。
而3/2接線(xiàn)方式單條母線(xiàn)故障,不影響設備的送電,故3/2接線(xiàn)方式以防止母差保護拒動(dòng)為主,取消電壓閉鎖。
23、發(fā)電機為什么要裝設負序電流保護?
電力系統發(fā)生不對稱(chēng)短路或者三相不對稱(chēng)運行時(shí),發(fā)電機定子繞組中就有負序電流這個(gè)電流在發(fā)電機氣隙中產(chǎn)生反向磁場(chǎng),相對于轉子為兩倍同步轉速。因此在轉子部件中出現倍頻電流,該電流使得轉子上電流密度很大的某些部位造成轉子局部灼傷嚴重時(shí)可能使護環(huán)受熱松脫,使發(fā)電機造成重大損壞。
另外100Hz的交變電磁力矩,將作用在轉子大軸和定子機座上,引起頻率為100Hz的振動(dòng)。為了防止上述危害發(fā)電機的問(wèn)題發(fā)生,必須設置負序電流保護。
24、發(fā)電機勵磁回路為什么要裝設一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地保護?
發(fā)電機勵磁回路一點(diǎn)接地,雖不會(huì )形成故障電流通路,從而給發(fā)電機造成直接危害,但要考慮第二點(diǎn)接地的可能性,所以由一點(diǎn)接地保護發(fā)出信號,以便加強檢查、監視。
當發(fā)電機勵磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí),由于故障點(diǎn)流過(guò)相當大的故障電流而燒傷發(fā)電機轉子本體,由于部分繞組被短接,勵磁繞組中電流增加,可能因過(guò)熱而燒傷,由于部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡,從而引起機組震動(dòng),汽輪機還可能使軸系和汽輪機磁化。
所以在一點(diǎn)接地后要投入兩點(diǎn)接地保護,以便發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí)經(jīng)延時(shí)后動(dòng)作停機。
25、什么叫對稱(chēng)分量法?
由于三相電氣量系統是同頻率按120度電角布置的對稱(chēng)旋轉矢量,當發(fā)生不對稱(chēng)時(shí),可以將一組不對稱(chēng)的三相系統分解為三組對稱(chēng)的正序、負序、零序三相系統;反之,將三組對稱(chēng)的正序、負序、零序三相系統也可合成一組不對稱(chēng)三相系統。這種分析計算方法叫對稱(chēng)分量法。
26、中性點(diǎn)不接地系統線(xiàn)路發(fā)生單相金屬性接地時(shí),電網(wǎng)電流、電壓有哪些特點(diǎn)?
故障相對地電壓為零,非故障相對地電壓升高為線(xiàn)電壓;
發(fā)生單相接地時(shí),全系統都將出現零序電壓;
非故障線(xiàn)路保護安裝處零序電流為本線(xiàn)路對地電容電流,故障線(xiàn)路保護安裝處零序電流為所有非故障元件對地電容電流總和;
非故障線(xiàn)路保護安裝處電容性無(wú)功功率的實(shí)際方向為由母線(xiàn)到線(xiàn)路,故障線(xiàn)路保護安裝處電容性無(wú)功功率的實(shí)際方向為由線(xiàn)路到母線(xiàn)。
27、大接地電流系統中發(fā)生接地短路時(shí),零序電流的分布與什么有關(guān)?
零序電流的分布,只與系統的零序網(wǎng)絡(luò )有關(guān),與電源的數目無(wú)關(guān)。當增加或減小中性點(diǎn)接地的變壓器的臺數時(shí),系統零序網(wǎng)絡(luò )將發(fā)生變化,從而改變零序電流的分布。
28、什么情況下單相接地故障電流大于三相短路電流?
故障點(diǎn)零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時(shí),單相接地故障電流大于三相短路電流。
29、什么情況下兩相接地故障的零序電流大于單相接地故障的零序電流?
故障點(diǎn)零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時(shí),兩相接地故障的零序電流大于單相接地故障的零序電流。
30、電流互感器為什么不允許二次開(kāi)路運行?
運行中的電流互感器出現二次回路開(kāi)路時(shí),二次電流變?yōu)榱?,其去磁作用消失,此時(shí)一次電流將全部用于勵磁,在二次繞組中感應出很高的電動(dòng)勢,其峰值可達幾千伏,嚴重威脅人身和設備的安全。再者,一次繞組產(chǎn)生的磁化力使鐵芯驟然飽和,有功損耗增大,會(huì )造成鐵芯過(guò)熱,甚至可能燒壞電流互感器。因此在運行中電流互感器的二次回路不允許開(kāi)路。
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