1、第 3 次作业一、填空题(本大题共 15 分,共 5 小题,每小题 3 分)1. 零序电流保护段的分支系数是 _ 序电流之比。2. 当 _ 时,电流保护可能无法同时满足选择性和灵敏性的要求。3. 闭锁式高频保护在区外故障时,两侧都先 _ 。一侧正方向元件动作使高频信号停止;另一侧正方向元件不动作,通道上 _ 不会消失,故线路不会跳闸。4. 输电线路的短路可分为 _ 、 _ 两类。5. 在 _ 方式下进行整定计算,在 _ 方式下进行灵敏性校验。二、计算题(本大题共 40 分,共 4 小题,每小题 10 分)1. 如下图所示 220kV 网络,对断路器 1 处配置的三段式零序电流保护(不考虑非全相
2、运行状态时系统发生振荡的情况)进行整定,计算定值、动作时间并校验灵敏度。(K rel=K rel=K rel=1.2,零序最大不平衡电流的计算系数综合考虑为 KnpKtxKer=0.1,C 母线三段零序电流保护动作时间为 1 秒)。2. 如图所示,在 110kV 输电线路中,线路 AB 的负荷电流为 175A,系统阻抗为:XS=4,单位线路长度的阻抗为:x=0.4/km,k kel=1.25,k kel=1.15,k kel=1.2;k SS=1.5;k re=0.85。计算:保护 1 的电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护动作值与动作时间。3. 如下图所示网络,计算 1 处距离保护段和
3、段的动作阻抗、动作时限和灵敏系数(或保护范围)。要求:K rel=Krel=0.8;计算分支系数时,短路点设为段保护范围的末端。4. 系统如图所示。线路上分别配置有相间电流保护为相间故障保护,零序电流保护为接地故障保护。简述:(1)保护 1、2、4 出口分别发生瞬时性故障K(2) 、K (1) 时,各保护动作过程及动作时间;(2)AB 线路瞬时故障时,检无压和检同期重合动作过程。三、问答题(本大题共 45 分,共 9 小题,每小题 5 分)1. 如何计算限时电流速断保护的灵敏系数?2. 电力系统短路可能产生什么后果?3. 请列举发电机纵差保护与变压器纵差保护的主要技术差别。(至少列出 5 种区
4、别)4. 影响距离保护正确动作的因素有哪些?5. 关于变压器纵差保护中的不平衡电流与差动电流在概念上有何区别与联系?引起差动电流的原因。6. 简述选择性的内容。7. 简述零序电流保护段的整定原则。8. 简述高频信道各组成部分的作用。9. 简述速动性的内容。答案:一、填空题(15 分,共 5 题,每小题 3 分)1. 参考答案:零解题方案:评分标准:2. 参考答案:最大和最小运行方式差异较大解题方案:评分标准:3. 参考答案:启动发信;高频信号解题方案:评分标准:4. 参考答案:相间短路;接地短路解题方案:评分标准:5. 参考答案:最大,最小解题方案:如果在最大方式下保护能够满足选择性的要求,则
5、在任何运行方式下保护都能够满足选择性的要求。如果在最小方式下保护能够满足灵敏性的要求,则在任何运行方式下保护都能够满足灵敏性的要求。评分标准:二、计算题(40 分,共 4 题,每小题 10 分)1. 参考答案:解题方案:评分标准:2. 参考答案:解题方案:评分标准:3. 参考答案:解题方案:评分标准:4. 参考答案:(1)AB 线路故障时,保护 1 相间电流 I 段 0s 跳闸,保护 2 相间电流 II 段0.5s 跳闸;BC 线路故障时,保护 3 零序电流 I 段 0s 跳闸;CD 线路故障时,保护 4 相间电流保护不跳闸。(2)AB 线路瞬时故障时,检无压侧和检同期重合动作过程:两侧保护跳
6、闸后,线路无压,则无压检定侧首先合闸,使线路充电;同步检定侧检查同步条件合格后允许同步合闸。解题方案:评分标准:三、问答题(45 分,共 9 题,每小题 5 分)1. 参考答案:在最小方式下计算保护安装处的故障相电流,再除以限时电流速断保护的整定值。 解题方案:评分标准:2. 参考答案:通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力出现,引起其损坏或缩短寿命电力系统中部分地区的电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使整个系统瓦解。解题方案:评分标准:3. 参考答案:发电机差动保护 C
7、T 同型;而变压器差动保护 CT 不同型。变压器差动保护有由分接头改变引起的不平衡电流,模拟式变压器差动保护还有 CT 变比不匹配引起的不平衡;而发电机差动保护没有。变压器差动保护范围包含诸独立电路和联系它们的磁路,因而要防止空载合闸或过激磁时的误动。变压器差动保护有诸侧 CT 不同型的问题,不平衡电流大。变压器差动保护最小动作电流和制动系数比发电机差动保护的大。对于比例制动的差动保护,变压器差动保护宜用三段式制动特性;发电机差动保护只需二段。变压器差动保护能反应变压器绕组匝间短路;而发电机差动保护不能保护定子绕组匝间短路。解题方案:评分标准:4. 参考答案:短路点的过渡电阻;保护安装处与短路
8、点间的分支线;线路串补电容;保护装置电压回路断线;电力系统振荡。解题方案:评分标准:5. 参考答案:差动电流指被保护设备内部故障时,构成差动保护的各电流互感器的二次电流之和(各电流互感器的参考方向均指向被保护设备时)。不平衡电流指在正常及外部故障情况下,由于测量误差或者变压器结构、参数引起的流过差动回路电流。解题方案:评分标准:6. 参考答案:选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。其目的是尽量缩小停电范围。解题方案:评分标准:7. 参考答案:按躲过相邻线路出口处三相短路时保护安装处的最大
9、不平衡电流整定,并与相邻下一级线路的零序段进行灵敏度配合,动作时间按阶梯特性设置。解题方案:评分标准:8. 参考答案:高频信道各组成部分的作用: 1、阻波器中的电感和电容对高频信号参数并联谐振,呈现很大的阻抗,使高频信号不能够进入相邻设备,而对工频电流阻抗很小。 2、结合电容器阻止工频电流侵入高频收发信机,而对高频信号阻抗很小。 3、连接滤波器将高压线路与高频收发信机隔离,保证设备和人员的安全。4、高频收发信机在继电保护装置的控制下发送高频信号,它能够同时接收到自身和对侧高频收发信机发出的高频信号。 解题方案:评分标准:9. 参考答案:速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。解题方案:评分标准: