及弧光过电压,可能导致发电机其他位置绝缘的破坏,形成危害严重的相问或匝问短路故障。
7.10 发电机励磁回路为什么要装设一点接地和两点接地保护?
答:发电机励磁回路一点接地,虽不会形成故障电流通路,不会给发电机造成直接危害,但要考虑第二点接地的可能性,所以由一点接地保护发出信号,以便加强检查、监视,并投人两点接地保护。
当发电机励磁回路发生两点接地故障时,将会使两个接地点之间的转子绕组短路。由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤发电机转子本体;由于部分绕组被短接,励磁电流增加,可能因过热而烧伤励磁绕组;由于部分绕组被短接,使气隙磁通失去平衡,从而引起机组振动,汽轮机还可能使轴系和汽轮机磁化。因此在一点接地后要投人两点接地保护,以便发生两点接地时经延时后动作跳闸,使发电机停机。
第8章 母线保护习题参考答案
8.1在哪些情况下应装设专门的母线保护? 答:在下列情况下应装设专门的母线保护。
(1)在110kV及以上的双母线和分段单母线上,为保证有选择性地切除任一组(或段)母线上发生的故障:而另一组(或段)无故障的母线仍能继续运行,应装设专用的母线保护。
(2)110kV及以上的单母线,重要发电厂的35kV母线或高压侧为110kV及以上的重要降压变电所的35kV母线,按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时,应装设专用的母线保护。
8.2何谓母线完全电流差动保护?何谓母线不完全电流差动保护?
答:(1)完全电流母线差动保护的原理接线图中,在母线的所有连接元件上装设具有相同变比和特性的电流互感器,Ip1,Ip2,···,Ipn为一次侧电流,Is1,
Is2,···,Isn为二次侧电流。因为在一次侧电流总和为零时,母线保护用电流互
??????感器(TA)必须具有相同的变比nTA,才能保证二次侧的电流总和也为零。所有IKA的二次侧同极性端连接一起,接至差动继电器中,这样,继电器中的电流IKA即为各个母线连接元件二次侧电流的相量和。
??
图8.4 完全电流母线差动保护的原理接线图
实际上由于TA有误差,因此在母线正常运行及外部故障时,继电器中有不平衡电流Iubp出现,而当母线上(如图8.4中k点所示为)
IKA??1??Isi?nTAi?1?n?IPi?i?1n?1?IKnTA
(8.1)
此电流足够使差动继电器动作而驱动出口继IK即为故障点的全部短路电流,电器,而使所有连接元件的断路器跳闸。
(2)所谓母线不完全差动保护,是只需在有电源的元件(如与发电机、变压器相连接的元件以及分段断路器和母联断路器)上装设变比和型号相同的D级电流互感器、且电流互感器只装设在A、C两相上,按差动原理将这些电流互感器连接,在差动回路中接入差动继电器。而只带负荷的元件不接入差动回路。正常运行时,差动继电器中流过的是各馈电线路负荷电流之和;馈电线路上发生
?短路故障时,差动继电器中流过的是短路电流。
8.6何谓断路器失灵保护。
答:所谓断路器失灵保护,是指当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲,但其断路器拒绝跳闸时,能够以较短的时限切除与其接在同一条母线上的其他断路器,以实现快速后备同时又使停电范围限制为最小的一种后备保护。
8.7装设断路器失灵保护的条件是什么?对断路器失灵保护的要求有哪些? 答:由于断路器失灵保护是在系统故障的同时断路器失灵的双重故障情况下的保护,因此允许适当降低对它的要求,即仅要最终能切除故障即可。装设断路器是失灵保护的条件:
(1)相邻元件保护的远后备保护灵敏度不够时应装设断路器失灵保护。对分相操作的断路器,允许只按单相接地故障来校验其灵敏度。
(2)根据变电所的重要性和装设失灵保护作用的大小来决定装设断路器失灵保护。例如多母线运行的220kV及以上变电所,当失灵保护能缩小断路器拒动引起的停电范围时,就应装设失灵保护。
对断路器失灵保护的要求:
(1)失灵保护的误动和母线保护误动一样,影响范围很广,必须有较高的可靠性。
(2)失灵保护首先动作于母联断路器和分段断路器,此后相邻元件保护已能以相继动作切除故障时,失灵保护仅动作于母联断路器和分段断路器。
(3)在保证不误动的前提下,应以较短延时、有选择性地切除有关断路器。 (4)失灵保护的故障鉴别元件和跳闸闭锁元件,应对断路器所在线路或设备末端故障有足够灵敏度。
第9章 数字式继电保护基础习题参考答案
9.1什么是数字式保护装置?有何特点?
答:数字式继电保护是指基于可编程数字电路技术和实时数字信号处理技术实现的电力系统继电保护。在电力系统继电保护的学术界和工程技术界,数字式继电保护又常被称作计算机型继电保护、微型计算机型继电保护、微处理器型继电保护,或简称为微机保护(这也是目前国内最常见的一种简称)。
数字式继电保护装置的特点: (1).雏护调试方便
通常情况下模拟式继电保护装置的调试工作量很大,尤其是一些复杂原理的保护。例如超压线路的高频距离保护装置,投运之前的调试时间常常需要一周甚至更长。而数字式继电保护装置对硬件和软件都具有自诊断功能,一旦发现异常就会发出报警信息。通常只要装置上电后,保护自检通过,没有报警,即可认为装置的硬件是完好的。所以对数字式保护装置而言除了输入和修改定值及检查外部接线外几乎不用调试,从而大大减轻了运行维护的工作量。 (2).可靠性高
数字式继电保护具有在线自检功能。自检的内容既包括装置的硬件,也包括程序软件。由此可避免由于装置硬件的异常引起的保护误动作或电力系统故障时保护的拒动。在保护软件的编程可以实现常规保护很难办到的自动纠错,即自动识别和排除干扰,防止由于采样信号受到干扰而造成保护错误动作。因此数字式继电保护可靠性很高。 (3).易于获得附加功能
数字式继电保护装置通常配有通信接口。如果连接打印机或者其他显示设
备,即可在系统发生故障后提供多种信息。例如,保护各部分的动作顺序和动作时间记录、故障类型和相别及故障前后电压和电流的录波数据等,并可将保护动作信息上传至故障录波信息系统,实现调度的实时检测及对保护动作情况的分析。对于线路保护,还可实现故障点的测距。 (4).灵活性大
目前,国内中低压变电站内不同一次设备的保护装置在硬件设计时,尽可能采用同样的设计方案。而超高压电力系统保护装置若采用多CPU实现多种保护功能时,每块CPU模块的硬件设计也倾向于尽量相同。由于保护的原理主要由软件决定,因此,只要改变软件就可以改变保护的特性和功能,从而可灵活地适应电力系统发展对保护要求的变化,也减少了现场的维护工作量。 (5).保护性能得到很好改善
由于微处理器的使用,使模拟式继电保护中存在的很多技术问题,可找到新的解决方法。人工智能技术或复杂的数学算法可以在数字式保护中得以实现。例如,接地距离保护承受过渡电阻能力的改善、距离保护如何区分振荡和短路、变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障、母线保护如何检测电流互感器饱和等问题都已提出了许多新的原理和解决方法。这些新方法只有用数字式保护才能实现。
9.2数字式保护装置与模拟式继电保护装置的主要区别是什么?
答:数字式继电保护区别于模拟式继电保护的本质特征在于它是建立在数字技术基础上的,模拟式保护是通过模拟电路对输入模拟电量或者模拟信号进行运算处理。而在数字式保护装置中,各种类型的输入信号首先将被转化为数字信号,然后通过对这些数字信号的处理和计算来实现继电保护功能。