结构、铁芯材料等方面采取措施，使一次侧通过较大短路电流时铁芯也不至于饱和。D级电流互感器就具有上述性能，它是专门用于差动保护的特殊电流互感器。 序号207编号1351117107
答案：启动元件是在电力系统发生故障时起动发信机而实现比相的。为了防止外部故障时由于两侧保护装置的启动元件可能不同时动作，先动作一侧的比相元件有可能因后动作一侧的发信机还未发信就开始比相而造成保护误动作，因而必须设置定值不同的两个启动元件。高定值启动元件启动比相元件，低定值启动元件启动发信机。由于低定值启动元件先于高定值启动元件动作，这样就可以保证在外部短路时，高定值启动元件启动比相元件时，保护一定能收到闭锁信号，不会发生误动作。 序号208编号1351117108
答案：距离保护Ⅰ段的动作时限为保护装置本身固有的动作时间，为了和相邻的下一线路的距离保护Ⅰ段有选择性的配合，两者的保护范围不能有重叠部分。否则，本线路第Ⅰ段的保护范围会延伸到下一线路，造成无选择性的动作。再者，保护定值计算用的线路参数有误差，电压互感器和电流互感器的测量也有误差。考虑最不利情况，这些误差为正值相加。如果第Ⅰ段的保护范围为被保护线路的全长，就不可避免地要延伸到下一线路。此时，若下一线路出口故障，则相邻的两条线路的Ⅰ段会同时动作，造成无选择性地切除故障。为除上弊，第Ⅰ段保护范围通常取被保护线路全长的80%—85%。 序号209编号1351117109
答案：电网的频率变化对距离保护的影响，主要有两个方面：
（1）电网的频率变化时，作为保护或振荡闭锁起动元件的对称分量滤过器，因不平衡输出电压增大，有可能动作，从而使距离保护工作不正常。如果采用增量元件，则可认为不受电网的频率变化的影响。
（2）对方向阻抗继电器产生影响。因方向阻抗继电器中的RK、LK、CK记忆回路对频率很敏感，所以电网的频率变化对方向阻抗继电器动作特性有较大影响，可能导致保护区的变化以及在某些情况下正、反向出口短路故障时失去方向性。
序号210编号1351117110
答案：中、大型发电机—变压器组高压侧的断路器多为分相操作的断路器，常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸，或在正常运行中突然一相跳闸。
这种异常情况，将在发电机—变压器组的发电机中流过负序电流，如果靠反应负序电流的反时限保护动作（对于联络变压器，要靠反应短路故障的后备保护动作），则会由于动作时间较长，而导致相邻线路对侧的保护动作，使故障范围扩大，甚至造成系统瓦解事故。因此，对于中、大型发电机—变压器组，在220KV及以上电压侧为分相操作断路器时，要求装设非全相运行保护。
序号211编号1351117111
答案：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。
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。
正常运行时，瓦斯继电器充满油，开口杯在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。当变压器内部故障时，故障点局部发生高热，引起附近的变压器油膨胀，油内溶解的气体被逐出，形成气泡上升。同时油和其它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，排出的瓦斯缓慢上升而进入瓦斯继电器，使油面下降，以开口杯产生的支点为轴逆时针方向转动，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，使变压器内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使干
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簧触点接通，作用于跳闸。
序号212编号1351117112
答案：变压器星形接线的一侧，如中性点直接接地，则可装设变压器零序纵联差动保护。零序纵联差动回路由变压器中性点侧零序电流互感器和变压器星形侧电流互感器的零序回路组成。该保护对变压器绕组接地故障反应较灵敏。同样，对自耦变压器也可装设变压器零序纵联差动保护，要求高压侧、中压侧和中性点侧的电流互感器应采用同类型的电流互感器，而且各侧的变比相等。
从运行经验说明，用工作电压和负载电流检验零序纵联差动保护接线的正确性较困难。在外部接地故障，有时由于极性接错而造成误动作，该保护的正确动作率较低。 差动继电器可采用BCH—2型速饱和差动继电器或比率继电特性的差动继电器。
〈二〉提高题
序号213编号1351117201
答案：在电力系统中运行的发电机，由于型号不同和容量差异，在设计、结构、工艺、励磁乃至运行等方面都有很大差异，这就使发电机及励磁回路可能发生故障，故障几率和不正常工作状态有所不同。
其不正常工作状态主要有：过负荷；定子绕组过电流；定子绕组过电压；三相电流不对称；失步；逆功率；过励磁；断路器端口闪络；非全相运行等。
可能发生的故障主要有：定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地；转子绕组接地；转子励磁回路低励、失去励磁等。
序号214编号1351117202
答案：发电机纵差保护不能反映一相定子绕组的匝间短路。对于50MW以上的发电机，因每相定子绕组有两组并联绕组组成，因此，可以利用其三相定子绕组接成双星形的特点装设横联差动保护。在双星形的两中性点连线间加装电流互感器作为横差电流继电器的电流源，这就构成了发电机单继电器式横联差动保护。
发电机正常运行及外部短路时，两中性点连线间无电流流过，横联差动保护不动作。当定子绕组同一支路的匝间发生短路时，短路分支的三相电势与非故障分支的三相电势不平衡，于是在两中性点连线间有电流流过，当其值大于横联差动保护的动作电流时，保护动作跳开发电机。这种保护的优点是接线简单，灵敏度也可以很高；其缺点是发电机中性点必须有六个引出端子，保护有不大的死区。
发电机单继电器式横联差动保护装置应装设专用的3次谐波滤过器。当3次谐波滤过比≥10时，动作电流取发电机额定电流的15—20%。当3次谐波滤过比 〉50时，动作电流取发电机额定电流的10%。
序号215编号1351117203 答案：（1）对于不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制和保护回路用001—009及1—559，励磁回路用601—699。
（2）控制和保护回路使用的数字标号，按熔断器所属的回路进行分组，每一百个数字为一组，如101—199，201—299，301—399，......，其中每段里面先按正极回路（编为奇数）由小到大，再负极回路（编为偶数）由大到小，如101，103，133，...，142，140，...。 （3）信号回路的标号，按事故、位置、予告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。 （4）开关设备、控制回路的数字标号组，按开关设备的数字序号进行选取。例如有3个控制
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开关1KK、2KK、3KK，则1KK对应的控制回路选101—199，2KK对应的控制回路选201—299，3KK对应的控制回路选301—399。 （5）正极回路的线段按奇数标号，负极回路的线段按偶数标号；每经过回路的主要压降元（部）件（如线圈、绕组、电阻等）后，即行改变其极性，其奇偶顺序随之改变。对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段，可任选奇数或偶数。
（6）对某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。例如正电源为101、201，负电源为102、202；合闸回路中的绿灯回路为105、205、305、405；跳闸回路中的红灯回路为35、135、235，...等。
序号216编号1351117204
答案：发电机中性点附近，是否可能首先发生接地故障，过去曾有过两种不同的观点，一种观点认为发电机定子绕组是全绝缘的，而中性点的运行电压很低，接地故障不可能首先在中性点附近发生。另一种观点认为，如果定子绕组绝缘的破坏是由于机械原因，例如水内冷发电机的漏水、冷却风扇的叶片断裂飞出，则完全不能排除中性点附近发生故障的可能性。另外，如果中性点附近的绝缘水平已下降，但尚未达到能为定子接地继电器检出来的程度，这种情况具有很大的潜在危险性。因为一旦在机端又发生另一点接地故障，使中性点电位骤增至相电压，则中性点附近绝缘水平已下降的部位，有可能在这个电压作用下发生击穿，故障立即转为严重的相间或匝间短路。我国曾有一台大型水轮发电机，在接地保护的死区内发生接地故障，后发展为相间短路，致使发电机严重损坏。
鉴于中、大型发电机在电力系统中的重要地位及其制造工艺复杂、铁芯检修困难，故必须装设100%定子接地保护，而且要求在中性点附近绝缘水平已下降到一定程度时，保护就能动作。 序号217编号1351117205
答案：发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。当转子绝缘损坏时，就可能引起励磁回路接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。
励磁回路的一点接地故障，由于构不成电流回路，对发电机不会构成直接危害。那么对于励磁回路的一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二个接地故障点，因为在一点接地故障后，励磁回路对地电压将有所升高，就有可能再发生第二个接地故障点。发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为：
（1）转子绕组的一部分被短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机剧烈振动，同时无功出力将低。
（2）转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大，就可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部位被磁化。
（3）由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。
序号218编号1351117206
答案：多相补尝距离继电器只反应不对称故障，因此，多相补尝距离继电器在系统振荡时不会误动作，但是在振荡过程中又发生短路时将会不正确动作——内部短路时拒动和外部短路时误动。
多相补尝距离继电器在不同相别的补尝电压之间进行比相。系统振荡使健全相的补尝电压与电动势之间的相位差增大是它发生不正确动作的原因。
由于振荡与短路同时发生时会不正确动作，多相补尝距离继电器作为保护第Ⅰ段时要加振荡闭锁，当作为保护第Ⅱ段时可以依靠动作时限与相邻线路保持选择性。
多相补尝距离继电器作为后备保护是不适宜的。作为后备保护的任务就是在相邻线路短路而相邻线路保护拒动时起保护作用。此时由于短路切除慢很可能引起振荡，多相补尝距离继电
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器将时而动作，时而返回，其时间继电器就不可能动作，因而也就完不成后备保护的任务。
〈三〉难度题
序号219编号1351117301
答案：由于接地故障、一二次回路操作、雷击以及高能幅射等原因，在变电所的二次回路上将产生电磁干扰，使接在二次回路上的继电保护装置误动作或遭受损坏。干扰电压可通过交流电压及电流测量回路、控制回路、信号回路或直接幅射等多种途径窜入设备中。 干扰的种类分为以下几种：
（1）50Hz干扰。当变电所内发生高压接地故障，有故障电流注入变电所地网时，位于地网上不同两点间将呈现地电位差，其最大值可达每千安故障电流10V。
（2）高频干扰。当变电所开关设备操作或系统故障时，会在二次回路上引起高频干扰。 当高压隔离开关切合高压带电空母线时，将会产生每秒二三百次的再点弧过程，每次再点弧都产生前沿很陡的电流与电压波，传向母线并经各种电容器设备注入变电所地网。进行波在每一断点处都产生反射，从而产生各种高频振荡，其频率范围一般为50Hz到1MHz，也有达到5MHz的，并经过3—6个振荡周期，幅值衰减为初值的一半。这些高频振荡与二次回路耦合，感应出干扰电压。
由断路器操作送电线路产生的振荡，其频率是被操作送电线路长度的函数，一般在数百到数千赫之间，也将在二次回路上引起干扰电压。
切合电容器组将在二次回路上引起频率为数千赫的干扰电压。
（3）雷击引起的干扰电压。当发生雷击时，由于电及磁的耦合，将在导线与地间感生干扰电压。
（4）控制回路产生的干扰。当断开接触器或继电器的线圈时，会产生宽频谱，其干扰可到50MHz。
（5）高能幅射及设备引起的干扰。由于近处步话机工作，可能会引起高频电磁场干扰。 序号220编号1351117302
答案：发电机正常运行时，发出的是三相对称的正序电流。发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和转速一致，即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动，这就是“同步”的概念。当电力系统发生不对称短路或负荷三相不对称时，在发电机定子绕组中就有负序电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向旋转磁场，它相对于转子来说为2倍的同步转速，因此在转子中就会感应出100Hz的电流，即所谓的倍频电流。该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽楔和阻尼条，而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路，这就使得转子端部、护环内表面、槽楔和小齿接触面等部位局部灼伤，严重时会使护环受热松脱，给发电机造成灾难性破坏，即通常所说的“负序电流烧机”，这是负序电流对发电机的危害之一。另外，负序气隙旋转磁场与转子电流之间，正序气隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率为100Hz的交变电磁力矩，将同时作用于转子大轴和定子机座上，引起频率为100Hz的振动，此为负序电流对发电机的危害之二。发电机承受负序电流的能力，一般取决于转子的负序电流发热条件，而不是发生的振动。
鉴于上述原因，发电机应装设负序电流保护。负序电流保护按其动作时限又分为定时限和反时限两种。前者用于中型发电机，后者用于大型发电机。
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（二）相关专业
[一]名词解释
〈一〉基本题
序号221编号1351121101
答案：用摇表测量设备绝缘时，60秒时的绝缘电阻值与15秒时的绝缘电阻值之比称为吸收比。
序号222编号1351121102
答案：当绝缘体的极间电压超过一定值时，常在固体介质和空气的交界面上出现放电现象，就称为沿面放电。 序号223编号1351121103
答案：间隙击穿前，在曲率半径较小的电极附近出现的局部放电现象称为电晕放电，简称电晕。
序号224编号1351121104
答案：高压绝缘体泄漏距离是指正常承受运行电压发生沿面放电时，两电极间沿绝缘体件外表面轮廓的最短距离。 序号225编号1351121105
答案：油的热膨胀系数是指油每升高一度所增加的体积与在零度时的体积之比。 序号226编号1351121106
答案：接触器是用来远距离接通或断开电路中负荷电流的低压开关，广泛用于频繁启动及控制电动机的回路。
序号227编号1351121107
答案：通常把导体相互接触的导电部分，称为触头。 序号228编号1351121108
答案：导体间能够保持相互接触，但又容许一个触面进行相对移动的接触方式，称为滑动触头。
序号229编号1351121109
答案：把励磁电流I和线圈匝数N的乘积I3N看成是磁路中产生磁通的根源，叫做磁动势。 序号230编号1351121110
答案：通过单位面积电流的大小叫电流密度。 序号231编号1351121111
答案：在复平面上用以表示正弦量的矢量图叫相量图。 序号232编号1351121112
答案：同步转速n1与电动机的转速n之差（n1-n），叫做转速差，转速差与同步转速的比值，叫做转差率。转差率S通常用百分数表示，即S=（n1-n）3100%/n1。 序号233编号1351121113
答案：是监视变电站（所）电气设备运行的一种信号装置。当发生事故及故障时，相应的装置将发生各种音响信号提醒值班人员注意。
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