Ua
=2(ZL+ZK) Ia
c) 两相短路(K ca(2)为例,中性线内无电流):
Ua=Ia(ZL+ZK)
Z=
Z=ZL+ZK
Y,d11接线变压器,三角形接线侧ab两相短路,流过星形接线侧A
相电流为(1/√3)Ik,流过中性线电流为(2/√3)Ik,则
1 2 3
Ua= Ik(ZL+ZK)+ Ik(ZL+ZK)= I(ZL+ZK)
√3 √3 √3 k3 = Ik(ZL+ZK)
√3 3
Ik(ZL+ZK) √3 Z= =3(ZL+ZK)
1 I
√3 k
③ 双绕组变压器差动保护接线见图3。变压器区外故障忽略差流。
a) 三相短路(电流互感器二次为三角形接线):
Ia=I′a—I′b=√3I′aej30°
j150°
Ic=I′c-I′a=√3 I′ae
Ua=Ia(ZL+ZK)-Ic(ZL+ZK)=√3 I′a(ej30°-ej150°)(ZL+ZK) =√3 I′a[(cos30°+jsin30°)-(cos150°+jsin150°)](ZL+ZK) =√3 I′a[(√3/2)+j(1/2)+(√3/2)-j(1/2)](ZL+ZK) =√3 I′a[(√3/2)+(√3/2)](ZL+ZK) =3 I′a(ZL+ZK)
Z= Ua/Ia=3(ZL+ZK)
(2)
b) 两相短路(K ab为例)
Ua=(Ia+Ib)(ZL+ZK)+ Ia(ZL+ZK)=3 Ia(ZL+ZK)
Ia=Ib
Z= Ua/Ia=3(ZL+ZK)
c) 单相短路(K a(1)为例):
Ua=Ia(ZL+ZK)+ Ia(ZL+ZK)+2 Ia(ZL+ZK) Z= Ua/Ia=2(ZL+ZK)
电流互感器二次为星形接线分析同全星形过流保护。
④ 母差保护接线见图3
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a) 三相短路 Z= ZL b) 两相短路 Z= ZL c) 单相接地 Z= 2ZL
⑤电流差接线单元件过流保护接线见图5。
a) 三相短路
Ua=Ia-Ic(2ZL+ZK)=√3 Iae
—j30°
(2ZL+ZK)
=[√3 Ia(√3/2)—j(1/2)] (2ZL+ZK)
= Ia(3/2)—j(√3/2)(2ZL+ZK) Z= Ua/Ia=(1.5+j0.866)(2ZL+ZK)=√3(2ZL+ZK)
(2)
b) 两相短路(Kca为例)
Ua=2Ia(2ZL+ZK)
Z= Ua/Ia=2(2ZL+ZK) c) 两相短路(K ab(2)或K ac(2)为例)
Ua=Ia(2ZL+ZK)
Z= 2ZL+ZK
7) 分析结果:
根据计算电流倍数,找出m10倍数之对应允许阻抗值Zen,然后将实测阻抗值按最严重的短路类型换算成Z,当Z≤Zen时为合格。 8) 当电流互感器10%误差不满足要求时,可采取以下措施:
①增大二次电缆截面;
②串接备用电流互感器使允许负载增大1倍; ③改用伏安特性较高的二次绕组; ④提高电流互感器变比。
51. 新建线路及继电保护装置投入运行前,如何进行电流互威器相位正确性试验工作,举例
说明。P116
答:由于系新投运的线路,所以包括测量用电流互感器在内,都需要经过检验。如果
该新建线路输送有功和无功,即输送功率S=P-jQ,可求出功率因数角φ=tg-1Q/P。
功率因数角表明电流落后电压的角度。如设φ=40”(见图1),此时,相量IA
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的位置是唯一确定的,不可能有第二个位置。在此基础上再测量IB和IC相电流的相位,如图中所示。
IA、IB、IC为正相序,互差120°,三相电流平衡。零序回路一定有不平衡电
流存在(一般几十毫安)。通过试验,则认为该线路保护所用的电流互感器的极性及接线是正确的。
52. 某一电流互感器的变比为600/5,其一次侧通过最大三相短路电流5160A,如测得该电
流互区器某一点的伏安特性为Ie=3A时,U2=150V,试间二次按入3Ω负载阻抗(包括电
流互感器二次漏抗及电缆电阻)时,其变比误差能否超过10%?P117
答:按题意,某一点的伏安特性Ie=3A时,U2=150V,而故障电流折算到电流互感器二
次侧时为43A(5160/120=43A),如图所示,又Z2+Z=3Ω,U1’=(I1’-Ie’)3(Z2+Z)=(43-3)33=120V,实际按伏安特性是U2=150V、Ie=3A,现在U2’=120V<150V,相应的Ie’ <3A,现在Ie’ 按3A计算,则I2=I1’-Ie’=43一3=40A,此时,变比误差△I=(43-40)/433100%=6.98%<10%。
53. 如图(a)所示,电压互威器二次额定线电压等于100V,当星形按线二次绕组C相或B、
C相熔断器熔断时,分别计算各相电压及相间电压(设电压互威器二次电缆阻抗可略去
不计)。P117
33
答:将图(a)按题意画出C相及B、C相熔断器熔断时的等值电路,分别如图(b)(c)
所示。图中Ea=100/√3 /0°V,Eb=100/√3 /120°V, Ec=100/√3 /-120°V。
由图(b)可以得到
Ua=Ub=100/√3 (V)
Uc=100/√3 31/2≈100/2√3 (V) Uab=100(V),Ubc= Uca=100/2=50(V) 由图(c)可以得到 Ua=100/√3 (V)
Ub=Uc=100/2√3 (V)
Uab=Uca=100/2√3 (V),Ubc= 0(V)
54. 何谓电流互感器零序电流接线?P121
答:如果将A、B、C三相中三只同型号、同变比电流互感器二次绕组的标“2”号端子、
非标“2”号端子分别连接起来,再接入负载,因为流入负载的电流为
I=1/K(IA+IB+IC)=Ia+Ib+Ic=3I0,故称为零序电流接线,如图所示。 这种接线用于需要获得零序龟流的继电保护和自动装置。
55. 什么是零序保护?大短路电流接地系统中为什么要单独装设零序保护?P180
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:
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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;
2) Y,d接线降压变压器,△侧以后的故障不会在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。
56. 微机保护硬件系统通常包括哪几个部分?P56
答:微机保护硬件系统包含以下四个部分:
1) 数据处理单元,即微机主系统;
2) 数据采集单元,即模拟量输入系统;
3) 数字量输入/输出接口,即开关量输入输出系统; 4) 通信接口。
57. 微机保护数据采集系统中共用A/D转换器条件下采样/保持器的作用是什么?P56
答:上述情况下采样保持器的作用是:
1) 保证在A/D变换过程中输入模拟量保持不变。
2) 保证各通道同步采样,使各模拟量的相位关系经过采样后保持不变。
58. 逐次逼近型A/D变换器的两个重要指标是什么?P56
答:逐次逼近型A/D变换器的两个重要指标是:
1) A/D转换的分辨率、A/D转换输出的数字量位数越多,分辨率越高,转换出的数
字量的舍入误差越小。
2) A/D转换的转换速度,微机保护对A/D转换的转换速度有一定要求,一般应小于25us。
59. 电压频率变换(VFC)型数据采集系统有哪些优点?P56
答:优点有:
1) 分辨率高,电路简单。
2) 抗干扰能力强。积分特性本身具有一定的抑制干扰的能力;采用光电耦合器,使数据采集系统与CPU系统电气上完全隔离。 3) 与CPU接口简单,VFC的工作根本不需要CPU控制。 4) 多个CPU可共享一套VFC,且接口简单。
60. 数字滤波器与模拟滤波器相比,有哪些特点?P56
答:数字滤波器用程序实现,因此不受外界环境如温度的影响,可靠性高。它具有高
度的规范性,只要程序相同。则性能必然一致。它不象模拟滤波器那样会因元件
特性的差异而影响滤波效果,也不存在元件老化和负载阻抗匹配等问题。另外,数字滤波器还具有高度灵活性,当需要改变滤波器的性能时,只需重新编制程序,因而使用非常灵活。
61. 简述博里叶算法的优缺点。P56
答:博里叶算法是数字信号处理的一个重要工具,它源于博里叶级数。这种算法一般
需要一个周波的数据窗长度,运算工作量属中等。它可以滤去各整次谐波,包括直流分量,滤波效果较好。但这种算法受输入模拟量的非周期分量的影响较大,
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