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调度试题--简答题－3
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61、什么是零序保护?大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护??
/ L4 m6 a$ u) r+ o7 g0 e答:在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路,但其灵敏度较低,保护时限较长。采用零序保护就可克服此不足,这是因为:①系统正常运行和发生相间短路时,不会出现零序电流和零序电压,因此零序保护的动作电流可以整定得较小,这有利于提高其灵敏度；②Y/△接线降压变压器,△侧以后的接地故障不会在Y侧反映出零序电流,所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。

6 g6 m4 W* G& z/ [0 U62、简述方向零序电流保护特点和在接地保护中的作用？
2 M+ R6 G+ z7 M: w7 C答:方向零序电流保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护装置,在我国大电流接地系统不同电压等级电力网的线路上,根据部颁规程规定,都装设了方向零序电流保护装置,作为基本保护。电力系统事故统计材料表明,大电流接地系统电力网中,线路接地故障占线路全部故障的80%～90%,方向零序电流保护的正确动作率约97%,是高压线路保护中正确动作率最高的保护之一。方向零序电流保护具有原理简单、动作可靠、设备投资小,运行维护方便、正确动作率高等一系列优点。

63、零序电流保护有什么优点?
+ M3 F# M7 a5 U( u0 W+ c答:答:带方向性和不带方向性的零序电流保护是简单而有效的接地保护方式,其优点是: 1、结构与工作原理简单,正确动作率高于其他复杂保护。 2、整套保护中间环节少,特别是对于近处故障,可以实现快速动作,有利于减少发展性故障。 3、在电网零序网络基本保持稳定的条件下,保护范围比较稳定。 4、保护反应零序电流的绝对值,受故障过渡电阻的影响较小。 5、保护定值不受负荷电流的影响,也基本不受其他中性点不接地电网短路故障的影响,所以保护延时段灵敏度允许整定较高。
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$ r/ ^$ B* c5 _6 m64、零序电流保护为什么设置灵敏段和不灵敏段?
答:采用三相重合闸或综合重合闸的线路,为防止在三相合闸过程中三相触头不同期或单相重合过程的非全相运行状态中又产生振荡时零序电流保护误动作,常采用两个第一段组成的四段式保护。
　　灵敏一段是按躲过被保护线路末端单相或两相接地短路时出现的最大零序电流整定的。其动作电流小,保护范围大,但在单相故障切除后的非全相运行状态下被闭锁。这时,如其他相再发生故障,则必须等重合闸重合以后,靠重合闸后加速跳闸。使跳闸时间长,可能引起系统相邻线路由于保护不配而越级跳闸。故增设一套不灵敏一段保护。
) x; w& k, u& N/ R2 E. k　　不灵敏一段是按躲过非全相运行又产生振荡时出现的最大零序电流整定的,其动作电流大,能躲开上述非全相情况下的零序电流,两者都是瞬时动作的
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64 、接地距离保护有什么优点?
3 J3 d, f+ M1 G8 s答：接地距离保护的最大优点是::瞬时段的保护范围固定,还可以比较容易获得有较短延时和足够灵敏度的第二段接地保护。特别适合于短线路的一、二段保护。?
3 W8 e1 @' f% q　　对短线路说来,一种可行的接地保护方式,是用接地距离保护一、二段再辅之以完整的零序电流保护。两种保护各自配合整定,各司其责:接地距离保护用以取得本线路的瞬时保护段和有较短时限与足够灵敏度的全线第二段保护；零序电流保护则以保护高电阻故障为主要任务,保证与相邻线路的零序电流保护间有可靠的选择性。

65、多段式零序电流保护逐级配合的原则是什么？不遵守逐级配合原则的后果是什么？
答:相邻保护逐级配合的原则是要求相邻保护在灵敏度和动作时间上均能相互配合,在上、下两级保护的动作特性之间,不允许出现任何交错点,并应留有一定裕度。实践证明,逐级配合的原则是保证电网保护有选择性动作的重要原则,否则就难免会出现保护越级跳闸,造成电网事故扩大的严重后果。

) |6 u0 y3 z# E+ H' U& G% _6 C7 c66 、什么叫距离保护?距离保护的特点是什么?
9 |" K1 D* l9 |0 A7 Y4 G. y答：距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置,其动作和选择性取决于本地测量参数(阻抗、电抗、方向)与设定的被保护区段参数的比较结果,而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比,故名距离保护。
: U7 A0 a6 Z& Q. f7 q5 z4 I　　距离保护主要用于输电线的保护,一般是三段或四段式。第一、二段带方向性,作本线路的主保护,其中第一段保护本线路的80%～90%。第二段保护全线,并作相邻母线的后备保护。第三段带方向或不带方向,有的还设有不带方向的第四段,作本线及相邻线路的后备保护。
　　整套距离保护包括故障启动、故障距离测量、相应的时间逻辑回路与交流电压回路断线闭锁,有的还配有振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置,有的接地距离保护还配备单独的选相元件。

67、电压互感器和电流互感器的误差对距离保护有什么影响?
: {& E0 b* a6 {$ @& Z4 [# }答:电压互感器和电流互感器的误差会影响阻抗继电器距离测量的精确性。具体说来,电流互感器的角误差和变比误差、电压互感器的角误差和变比误差以及电压互感器二次电缆上的电压降,将引起阻抗继电器端子上电压和电流的相位误差以及数值误差,从而影响阻抗测量的精度。
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68、距离保护有哪些闭锁装置？各起什么作用?
答:距离保护有两种闭锁装置,交流电压断线闭锁和系统振荡闭锁。交流电压断线闭锁:电压互感器二次回路断线时,由于加到继电器的电压下降,好象短路故障一样,保护可能误动作,所以要加闭锁装置。振荡闭锁:在系统发生故障出现负序分量时将保护开放(0.12-0.15秒）,允许动作,然后再将保护解除工作,防止系统振荡时保护误动作。
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69、电力系统振荡时,对继电保护装置有哪些影响？
$ k0 g' F1 i/ l/ Y答:电力系统振荡时,对继电保护装置的电流继电器、阻抗继电器会有影响。1、对电流继电器的影响。当振荡电流达到继电器的动作电流时,继电器动作；当振荡电流降低到继电器的返回电流时,继电器返回。因此电流速断保护肯定会误动作。一般情况下振荡周期较短,当保护装置的时限大于1.5秒时,就可能躲过振荡而不误动作。2、对阻抗继电器的影响。周期性振荡时,电网中任一点的电压和流经线路的电流将随两侧电源电动势间相位角的变化而变化。振荡电流增大,电压下降,阻抗继电器可能动作；振荡电流减小,电压升高,阻抗继电器返回。如果阻抗继电器触点闭合的持续时间长,将造成保护装置误动作。

, Y$ b& N6 o2 W: u- `+ h70、什么是自动重合闸?电力系统中为什么要采用自动重合闸?
答：自动重合闸装置是将因故跳开后的开关按需要自动重新投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的,永久性故障一般不到10%。因此,在由继电保护动作切除短路故障之后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。
　　因此,自动重合闸将开关重合,不仅提高了供电的安全性和可靠性,减少停电损失,而且还提高了电力系统的暂态稳定水平,增大了线路的输送能力,也可弥补或减少由于开关或继电保护装置不正确动作跳闸造成的损失。所以,架空线路一般需要采用自动重合闸装置。

7 j  \0 c! O: W7 H- }( h71、自动重合闸怎样分类?
答: (1)按重合闸的动作分类,可以分为机械式和电气式。 (2)按重合闸作用于断路器的方式,可以分为三相、单相和综合重合闸三种。(3)按动作次数,可以分为一次式和二次式(多次式)。 (4)按重合闸的使用条件,可分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。双侧电源重合闸又可分为检定无压和检定同期重合闸、非同期重合闸。
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* P( ^( o% J, u- U% g, y( _72、自动重合闸的启动方式有哪几种?各有什么特点?
答：自动重合闸有两种启动方式:断路器控制开关位置与断路器位置不对应启动方式和保护启动方式。
　　不对应启动方式的优点:简单可靠,还可以弥补或减少断路器误碰或偷跳造成的影响和损失,可提高供电可靠性和系统运行的稳定性,在各级电网中具有良好运行效果,是所有重合闸的基本启动方式。其缺点是,当断路器辅助触点接触不良时,不对应启动方式将失效。
　　保护启动方式,是不对应启动方式的补充。同时,在单相重合闸过程中需要进行一些保护的闭锁,逻辑回路中需要对故障相实现选相固定等,也需要一个由保护启动的重合闸启动元件。其缺点:不能弥补和减少因断路器误动造成的影响和损失。
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/ a; m  S9 m8 P5 R5 z* i3 f73、重合闸重合于永久性故障时,对电力系统有什么不利影响?
& C& r3 z6 G, Y& d0 ^答: 1、使电力系统又一次受到故障电流的冲击；2、使开关的工作条件变得更加严重,因为在连续短时间内,开关要两次切断故障电流。
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74、单侧电源送电线路重合闸方式的选择原则是什么?
; _: }5 _. F8 B% [8 V6 v2 \! w答：1、在一般情况下,采用三相一次式重合闸。
　　2、当开关遮断容量允许时,在下列情况下可采用二次重合闸:
( B/ z2 v! H8 f　　　1)由无经常值班人员的变电所引出的无遥控的单回线路；
" L  z8 @: L4 F& y, O/ X) w+ ?　　　2)供电给重要负荷且无备用电源的单回线路。
: \: J; B6 w& B/ U6 T5 z( v& A8 d　　3、如采用二次重合方式,需经稳定计算校核,允许使用重合闸。

75、对双侧电源送电线路的重合闸有什么特殊要求?
3 u% Q6 w5 Q2 S/ }: T8 o8 h7 [答：双侧电源送电线路的重合闸,除满足对自动重合闸装置应有的那些基本要求外,还应满足以下要求:
% D, e7 N/ O; y8 |+ Q% t　　(1)、当线路上发生故障时,两侧的保护装置可能以不同的时限动作于跳闸。因此,线路两侧的重合闸必须保证在两侧的开关都跳开以后,再进行重合
　　(2)、当线路上发生故障跳闸以后,常存在着重合时两侧电源是否同期,是否允许非同期合闸的问题。

" r6 I& n4 ?% o5 @76、电容式的自动重合闸为什么可以只能重合一次?
9 Q" @+ a. ~! \2 h6 Y答:电容式重合闸是利用电容器的瞬时放电和长时充电来实现一次重合的。如果开关是由于永久性短路而保护动作所跳开的,则在自动重合闸一次重合后开关作第二次跳闸,此时跳闸位置继电器重新启动,但由于重合闸整组复归前使时间继电器触点长期闭合,电容器则被中间继电器的线圈所分接不能继续充电,中间继电器不可能再启动,整组复归后电容器还需20～25s的充电时间,这样保证重合闸只能发出一次合闸脉冲。
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$ L/ g' C$ D' g( A& X# n, R77、什么叫重合闸前加速?它有何优缺点?
. k4 E) c. H$ `9 P0 {% P+ j. S答：重合闸前加速保护方式一般用于具有几段串联的辐射形线路中,重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。当线路上(包括相邻线路及以后的线路)发生故障时,靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作于跳闸,而后再靠重合闸来弥补这种非选择性动作。
　　其缺点是切除永久性故障时间较长,合闸装置的断路器动作次数较多,一旦断路器或重合闸拒动,将使停电范围扩大。
0 y  @* v5 f+ g9 V3 v重合闸前加速保护方式主要适用于35kV以下由发电厂或主要变电站引出的直配线上。
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  F8 ]+ C- w( s6 ]* O) a/ ~' a78、什么叫重合闸后加速?为什么采用检定同期重合闸时不用后加速?
答：当线路发生故障后,保护有选择性的动作切除故障,重合闸进行一次重合以恢复供电。若重合于永久性故障时,保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器,这种方式称为重合闸后加速。
; Q+ O1 {$ \, Y0 b　　检定同期重合闸是当线路一侧无压重合后,另一侧在两端的频率不超过一定允许值的情况下才进行重合的。若线路属于永久性故障,无压侧重合后再次断开,此时检定同期重合闸不会再重合,因此采用检定同期重合闸再装后加速也就没有意义了。若属于瞬时性故障,无压重合后,即线路已重合成功,故障已不存在,故没有装设后加速的必要。同期重合闸不采用后加速,可以避免合闸冲击电流引起误动。

79、一条线路有两套微机保护,线路投单相重合闸方式,该两套微机保护重合闸应如何使用？
答:一条线路有两套微机保护,两套微机重合闸的把手均打在单重位置,合闸出口连片只投一套。如果将两套重合闸的合闸出口连片都投入,可能造成断路器短时内两次重合。
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80、微机故障录波器通常录哪些电气量？
: \" m6 R0 ^! ^- _# |7 [) K答:对于220千伏及以上电压系统,微机故障录波器一般要录取电压量(UA、UB、UC、3U0),电流量(IA、IB、IC、3I0)；高频保护高频信号量,保护动作情况及开关位置等开关量信号。
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4 k* s# m1 W0 A2 ?0 U6 U- a' M81、变压器励磁涌流有哪些特点？
答:1、包含有很大成分的非周期分量,往往使涌流偏于时间轴的一侧。2、包含有大量的高次谐波分量,并以二次谐波为主。 3、励磁涌流波形之间出现间断。
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82、目前变压器差动保护中防止励磁涌流影响的方法有哪些？
答:目前防止励磁涌流影响的方法主要有:
' {  s- `1 P& n3 i, a1、采用具有速饱和铁芯的差动继电器。2、鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别,要求间断角为60°～65°。3、利用二次谐波制动,制动比为15%～20%。

0 p- T! v0 H6 a, T83、变压器差动保护的稳态情况下不平衡电流产生的原因？
答:1、由于变压器各侧电流互感器型号不同,即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。它必须满足电流互感器的10%误差曲线的要求。2、由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。3、由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。
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84、变压器差动保护暂态情况下的不平衡电流是怎样产生的？
答:1、由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流,使其铁芯饱和,误差增大而引起不平衡电流。2、变压器空载合闸的励磁涌流,仅在变压器一侧有电流。

+ Q7 N9 ]* c" l0 p) j; K( I85、变压器中性点间隙接地保护是怎样构成的？
答：变压器中性点间隙接地接地保护是采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式,带有0.5S的限时构成。
　　当系统发生接地故障时,在放电间隙放电时有零序电流,则使设在放电间隙接地一端的专用电流互感器的零序电流继电器动作；若放电间隙不放电,则利用零序电压继电器动作。
　　当发生间歇性弧光接地时,间隙保护共用的时间元件不得中途返回,以保证间隙接地保护的可靠动作。

86、变压器高阻抗差动保护的配置原则和特点是什么？
* ?( C6 C  E9 q7 K+ E/ p: t; j答：变压器高阻抗差动保护通常配置在大型变压器上作为不同原理的另外一套变压器主保护。其差动CT采用变压器500KV侧220KV侧(均为三相式）和中性点侧的套管CT,各侧CT变比相差,这种差动保护接线对变压器励磁涌流来说是穿越性的,故不反应励磁涌流。它是主变压器高中压侧内部故障时的主要保护,但不反映低压侧的故障。
　　该保护特点是不受变压器励磁涌流影响,保护动作速度快(约为20毫秒）不受CT饱和影响,是一个接线简单且性能优良的变压器主保护。
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5 j/ P7 V5 M" p" z  a87、试述变压器瓦斯保护的基本工作原理？
答：瓦斯保护是变压器的主要保护,能有效地反应变压器内部故障。
" U% d. m* h$ [1 n0 s7 J轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成,作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成,作用于跳闸。
. O0 V, x1 y, x; B3 C　　正常运行时,瓦斯继电器充满油,开口杯浸在油内,处于上浮位置,干簧触点断开。当变压器内部故障时,故障点局部发生过热,引起附近的变压器油膨胀,油内溶解的空气被逐出,形成气泡上升,同时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时,排出的瓦斯气体缓慢地上升而进入瓦斯继电器,使油面下降,开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动,使干簧触点接通,发出信号。
　　当变压器内部故障严重时,产生强烈的瓦斯气体,使变压器内部压力突增,产生很大的油流向油枕方向冲击,因油流冲击档板,档板克服弹簧的阻力,带动磁铁向干簧触点方向移劝,使干簧触点接通,作用于跳闸。
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  ~5 H9 [9 F9 `9 W7 Q' i88、为什么变压器的差动保护不能代替瓦斯保护？
, l1 v/ u) G! b' t7 ?+ i- i答:瓦斯保护能反应变压器油箱内的内部故障,包括铁芯过热烧伤、油面降低等,但差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少数线匝的匝间短路,虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击,但表现在相电流上却并不大,因此差动保护没有反应,但瓦斯保护对此却能灵敏地加以反应,这就是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。

89、什么是变压器零序方向保护？有何作用？
- [7 ^9 e6 d$ L, j2 i- X$ n- g答：变压器零序方向过流保护是在大电流接地系统中,防御变压器相邻元件(母线）接地时的零序电流保护,其方向是指向本侧母线。
　　它的作用是作为母线接地故障的后备,保护设有两级时限,以较短的时限跳开母联或分段开关,以较长时限跳开变压器本侧开关。
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& R& s4 E  \' F" x% E$ z2 @90、大型发电机为什么要装设匝间保护？
/ r1 x- n5 ]2 B1 o答:现代大型发电机的定子绕组,由于在定子同一槽的上、下层线棒会出现同相不同匝的定子线棒,因而会发生发电机定子绕组的匝间短路故障,为此大型发电机要装匝间保护。

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