2012继电保护普考分析计算绘图题初稿

第一部分 基础知识 电压互感器二次绕组及三次绕组接线如下图所示，试画出二次及三次绕组相量图，并求出UAa+、UBb+、UCc+为多少伏？（电压互感器的二次和三次电压为100/ 和100伏，“· ”表示极性端） 答： 某一220kV输电线路送有功P=90MW，受无功Q=50Mvar，电压互感器PT变比为220kV/100V，电流互感器变比为600/5。试计算出二次负荷电流。 答： 线路输送功率为 线路一次负荷电流为 二次负荷电流为 试计算如图所示接线在AB两相短路时A相电流互感器的视在负载？ 答：A、B两相短路时，A相电流互感器两端的电压为 a =( a+ b)Z1+ aZ1=3 aZ1 (因为 a= b)，故A相电流互感器的视在负载为ZH= 3Z1 负荷为3Z1 如图所示系统，已知XG*=0.14，XT*=0.094，X0﹒T*=0.08，线路L的X1=0.126，（上述参数均已统一归算至100MVA为基准的标幺值），且线路的X0=3X1 。 试求K点发生三相短路时，线路L和发电机G的短路电流； 试求K点发生单相短路时，线路L短路电流，并画出序网图。 图5-12 答： K点发生三相短路时，线路L和发电机G的短路电流： 220kV基准电流： 13.8kV基准电流： 线路短路电流: 发电机短路电流: K点发生单相短路时，序网图为： 图5-13 接地故障电流标幺值为： 则线路短路电流为: 系统经一条220KV线路供一终端变电所，该变电所为一台150MVA，220/110/35kV，Y0/Y0/D三卷变压器，变压器220、110kV侧中性点均直接接地，中、低压侧均无电源且负荷不大。系统、线路、变压器的正序、零序标幺阻抗分别为X1S/X0S、X1L/X0L、X1T/X0T，当在变电所出口发生220kV线路A相接地故障时，请画出复合序网图，并说明变电所侧各相电流如何变化？有何特征？ 解：（1）复合序网 （2）变电所侧的各相电流及特征 由A相接地短路的边界条件 得：I1＝I2＝I0＝ X1∑= X1S+ X1L X2∑= X2S+ X2L =X1S+ X1L X0∑= (X0S+ X0L)//X0T 由于中低压侧无电源且负荷不大，可以近似认为负荷阻抗为无穷大，故可得变压器侧的各序电流： I1T＝I2T＝0，I0T＝I0•（X0S+X0L）/(X0S+X0L+X0T) 若忽略B、C相的负荷电流，则各相电流可近似为： IA＝IB＝IC＝I0T 如图所示电压互感器TV的二次额定线电压为100V，当星形接线的二次绕组C相熔断器熔断时， 试计算负载处c相电压及相间电压Ubc、Uca值。（电压互感器二次电缆阻抗忽略不计）。 某方向继电器接入Uca电压和Ib电流，继电器的灵敏角为90度，动作区为0度至180度。如果当时送有功100MW，送无功100MVAR，发生上述TV断线时，该继电器是否可能动作？ 答： 计算负载处c相电压及相间电压Ubc、Uca 由图可知： ( 落后 EMBED Equation.3 ) EMBED Equation.3 (V) （余弦定理） (V) （余弦定理） （V） ∵送有功100MW，送无功100MVAR， ∴ 滞后 角度为 ，而 滞后 角度为 ，即 超前 角度为 。可见， 落入继电器动作区（边缘），故继电器可能动作。 如图所示，某110Kv系统的各序阻抗为：X∑1=X∑2=j5Ω，X∑0=j3Ω，母线电压为115KV；P级电流互感器变比为1200/5，星形连接，不计电流互感器二次绕组漏阻抗、铁芯有功损耗；不计二次电缆电抗和微机保护电流回路阻抗，若ZL=4Ω，K点三相短路时测得TA二次电流稳态电流为54.8A，TA不饱和时求： (1)K点单相接地时稳态下TA的变比误差ε； (2)k点单相接地时稳态下TA的相角误差δ； 答： （1）K点三相短路电流为 折算到期二次侧， K点单相短路电流为 折算到二次， 求TA励磁阻抗Xu （2）K点单相接地时ε： TA二次负载阻抗R=4×2=8Ω K点单相接地时的相角误差：δ=15.2 第二部分 整定计算 如图所示110kV电网，等值电源1、2均有大、小方式，变电站A、B之间为同杆并架双回线。 （1）计算A站线路保护接地距离I段时应如何考虑检修方式？（k值小整定，大的校验灵敏度） （2）计算A站线路保护接地距离II段灵敏度时应如何考虑检修方式？ （3）计算A站线路保护接地距离与B-C线路B站的配合关系时应如何考虑运行检修方式？ 答：（1）计算A站线路保护距离I段时应考虑双回线中一回挂捡。 （2）计算A站线路保护接地距离II段灵敏度时应考虑双回线并列运行。 （3）计算A站线路保护接地距离与B-C线路B站的配合关系时应考虑：等值电源1采用大方式，等值电源2采用小方式，同杆并架双回线中一回线检修。 某降压变容量S=100MVA，变比230/38.5kV，高压侧TA变化为1200/5A，低压侧TA变比为2500/5A，接线为YN，d11，该变压器微机差动保护TA接线为星形，采用低压侧移相方式，请回答以下问题。 （1）、以低压侧为基准，求高压侧电流平衡系数。 （2）、额定运行情况下，高压侧保护区内发生单相接地故障，接地电流为12.6kA,求,A、B、C相差动回路电流(低压侧无电源)。 答： 额定电流： 进入差动回电流： 平衡系数： 如答： ，同样得分。 （2）YN侧保护区内单相接地时，有 因低压侧无电流，所以低压侧进入差动回路的电流为0，只有YN侧正、负序电流进入差动回路。 画出YN侧进入差动回路的一次电流相量如下： 在下图中所示系统中，整定线路MN的N侧阻抗继电器Ⅱ定值时要计算分支系数(分支系数Kfz的定义为流过故障线路的电流与流过保护的电流之比)。请说明，求该时的分支系数应取何处短路?请选择运行方式并计算出分支系数的数值。 答案: 解：计算分支系数应取母线P短路。 运行方式：N-P之间双回线运行、电源Es大方式运行(Xsmin=j3)、电源Ep小方式运行(Xpmax=j6)。 母线P处发生短路时，由N-P双回线提供的短路电流为Inp= = =0．1639 线路NP1流过的短路电流为 Inp1=0．5Inp=0．0820 保护所在的MN线流过的短路电流为Imm= =0．1093 Kfz= =0．75 答：综上所述。 第三部分 线路保护 在如下的35KV系统中如果忽略电容电流的影响，请分别回答在A点发生两相接地短路和在A、B两点发生不同相别上的接地短路，该系统中会不会出现零序电流？如会出现零序电流，零序电流在哪些范围内出现？ 答： ① 在A点发生两相接地短路时不会出现电容电流 ② 在A、B两点发生不同相别上的接地短路时会出现零序电流，零序电流在AMB 范围内出现。所以在MA、MB这两段线路上将出现零序电流。 在定检时测得某收发信机的收信电压电平是17dB、发信电压电平为25dB，进一步检测发现，该收发信的输入阻抗为80欧姆，输出阻抗为60欧姆，请计算该收发信机的收信功率电平，发信功率电平（要求写出计算公式） 答：功率电平和电压电平的关系如下： 其中， 、 、 分别为功率电平、电压电平及被测处的阻抗。 按照上式： 收信功率电平= dBm 发信功率电平= dBm 注：输入、输出阻抗与收发信电平关系匹配错的后面不得分。 如图所示电网，某线路发生高阻接地故障时M侧保护拒动，此时流过M侧保护的零序电流为300A，M侧零序方向过流保护IV段定值为240A（一次值），M侧保护装置及其二次回路正常，请分析保护拒动可能的原因？此时变压器什么保护可能动作？ 答：MN线路保护由于零序电压小，达不到零序电压开放门槛，零功方向不开放。 变压器（110kV侧或220kV侧的）不带方向的过流或零序过流保护动作。 双侧电源双回线路系统参数如图所示，在线路L1距离M侧α=0.45的K点发生两相短路接地。 （1）健全线路L2的方向纵联保护在两侧都同时采用零序功率方向元件D0和负序功率方向元件D2； （2）健全线L2的距离纵联保护两侧的超范围距离元件的整定阻抗Zset=j150Ω。 试问在上述两种情况下，健全线纵联保护的动作情况如何？ 答：（1）将健全线L2断开，在K点加负序电压，则 ＝ － ×j45 ＝ － ×45＝ － ＝ － ×j55 ＝ － ×55＝ － 所以， ＜ 。 再将L2接通，在L2上 将由N侧流向M侧，则M侧D2判为正方向。 （1分） 将健全相L2断开，在K点加零序电压，则 ＝ － ×j135 ＝ － ×135＝ － ＝ － ×j165 ＝ － ×165＝ － 所以， ＜ 。 再将L2接通，在L2上 将由M侧流向N侧，则N侧D0判为正方向。 若不采取措施，M侧D2动作停信，N侧D0动作停信，则方向纵联保护误动作。 对策是两侧都加反方向判别元件，当任何一个反方向判别元件动作时，即将正方向判别元件闭锁，禁止停信，纵联保护不会误动。 （2）健全线L2的M侧超范围距离元件测量阻抗必大于j155Ω，不会动作。N侧距离元件因为有M侧电源起助增作用，也不会动作。两侧超范围元件都不动作，纵联保护不会跳闸。 某圆特性方向阻抗继电器整定阻抗的一次值为40欧/相，已知TA变比1200/5A，TV变比 ；最大灵敏角为80°。当继电器的测量阻抗为2.8∠50°欧/相时，继电器是否动作？ 答：折算到二次侧的整定阻抗 欧/相； 在测量阻抗角方向上，动作阻抗 欧/相， 而继电器的测量阻抗为2.8∠50°欧/相，小于3.78欧/相，故继电器动作。 试画出工频变化量阻抗继电器在正向短路故障时的动作特性。并说明它保护过渡电阻的能力为什么有自适应功能。（设保护反向阻抗为Zs，整定阻抗为Zzd） 解：工频变化量阻抗继电器在正向短路故障时的计算示意图及等效电路图如图2.1和图2.2所示。 工频变化量阻抗继电器的动作方程 区内短路：Zk|ΔUF|； （1） 区外短路：Zk>Zzd 或 |ΔUop|<|ΔUF|； （2） 阻抗继电器在正向短路故障时 ΔUop＝ΔU－ΔI·Zzd＝－ΔI·（Zs＋Zzd） （3） ΔUF＝ΔI·（Zs＋ZJ） （4） 将式（3）、（4）代入式（1）得： | Zs＋Zzd|>| Zs＋ZJ| （5） 经过变换后得： （6） 由式（6）可画出此时得动作向量图，如图2.3。 考虑过渡电阻时 (7) 从以上得分析可知，当保护背后电源运行方式最小（即Zs＝Zsmax）时，ΔIΣ/ΔI增大，过渡电阻的附加阻抗Za也随之增大，所以在背后运行方式最小时过渡电阻的影响最大，内部短路时更易拒动。但其动作特性圆由于Zs的增大，使特性圆上的B点向第三象限移动（A点不动），特性圆的直径增大，特性圆在R轴方向上的分量随之增大，保护过渡电阻的能力也随之提高，因此说保护过渡电阻的能力有自适应功能。 如图所示，A变电站AB线路有一相断开，画出零序电压分布图，分析该线路高频闭锁零序方向保护装置J使用的电压互感器接在母线侧(A)和线路侧(A′)有何区别?A、B两侧均为大接地电流系统。 答案: 零序网络图和零序电压分布图见图。 零序网络图 零序电压分布图 分析动作情况，见表如下： 位置 A A′ B U0 + — — I0 — — + 动作情况 — + — 从表中可以看出，线路的A、B两端零序功率方向元件的方向同时为“-”，这和内部故障情况一样，保护将误动。如选用线路侧(A/)电压互感器，则两端零序功率方向元件的方向为一“+”一“-”，和外部故障情况一样，故保护不会误动。 下面的双侧电源系统中，阻抗继电器装在M侧。设 ，保护背后电源阻抗为 ，保护正方向的等值阻抗为 ，两侧电势间的总阻抗为 ，各元件的阻抗角相同。 （1）请画出系统发生振荡时阻抗继电器测量阻抗相量端点的变化轨迹。 （2）如果阻抗继电器是方向阻抗继电器，其整定阻抗为 ，请问在下述几种情况下系统振荡时阻抗继电器是否会误动？ A) ， B) ， C) ， 答： ① 系统发生振荡时阻抗继电器测量阻抗相量端点的变化轨迹是SR线的中垂线（垂直平分线）mn，SR相量为 ② 判断继电器是否误动， 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是看振荡中心在不在动作特性内，如果在动作特性内，则测量阻抗相量端点变化的轨迹一定穿过动作特性,阻抗继电器在振荡时就会误动。 A) ， 时，振荡中心在（Z∑/2）=［（2+14）/2］=8Ω处，也就是在继电器正方向的6Ω处，位于动作特性外，继电器在振荡时不会误动。 B) ， 时，振荡中心在（Z∑/2）=［（1+7）/2］=4Ω处，也就是在继电器正方向3Ω处，位于动作特性内，继电器在振荡时将会误动。 C) ， 时，振荡中心在（Z∑/2）=［（8+6）/2］=7Ω处，也就是在继电器反方向1Ω处，位于动作特性外，继电器在振荡时不会误动。 请分析输电线路末端BC相经过渡电阻接地时，过渡电阻对送电侧B、C相接地距离继电器（ ）的影响，请列出公式并用相量图加以说明。假设保护安装处的零序电流与故障支路电流同相位。 1. 【答案要点】 如图所示设过渡电阻为 ，设保护安装处的零序电流为 ，则保护安装处两故障相接地阻抗继电器的测量阻抗分别为 则 可见影响测量阻抗的因素主要为故障支路电流所造成的附加阻抗，相量图如下 由相量图B相计算电抗 中 ，故 ，附加阻抗为容性，C计算电抗 中 ，故 ，相附加阻抗为感性。 根据以下原理接线图，分析高频闭锁方向保护动作出口的必要条件。并分别说明T1和T2的作用。 答案：必要条件：正方向元件动作，反方向元件不动作；先收信10ms后，收不到闭锁信号 T1用于通道检测 T2等对侧闭锁信号送过来 第四部分 母线及断路器保护 某双母线接线的母线上的一条220kV传输线如下图所示，设在K点发生了短路故障，试说明保护的行为。 答：（1）该故障在I母线差动保护范围内，所以该母差保护动作，跳开该母线上所有开关。（2）母差保护动作后： 如果线路保护中是超范围闭锁式纵联保护，则应停信，以便使对侧保护快速动作。 如果线路保护中是超范围允许式纵联保护，则应发信，以便使对侧保护快速动作。 如果线路保护为光纤纵差保护，则纵差保护不动，母差保护发远跳或对侧后备保护动作，使对侧开关跳开。 说明母线保护与其出线上的闭锁式高频保护、允许式高频保护、光纤保护应如何配合工作。 答：1）当本侧出线的断路器与电流互感器之间发生故障，母差保护正确动作的同时应使高频闭锁保护发信机停信，以便使线路对侧的高频闭锁保护能切除故障。 当母线发生故障，母差保护动作，但本侧断路器拒动时，母线保护在动作时也应使高频闭锁保护发信机停信，以便使对侧保护跳开对侧断路器。 增加答案 画出双母线接线中母联CT的三种布置方式，试分析这三种布置方式下死区故障时母差保护的动作情况。 方式一：CT布置在母联开关的两侧，在开关与CT之间发生故障，两段母差均动作跳闸，也就是不存在死区。 方式二：Ⅰ母母差动作后，故障点仍然存在，靠死区保护动作切除Ⅱ母上所有开关。 方式三：Ⅱ母母差动作后，故障点仍然存在，靠死区保护动作切除Ⅰ母上所有开关。 某站220kV为双母线接线，母差保护采用BP-2B，定值：差动动作值=2A，比率高值KH=0.7，比率低值KL=0.5。某日两段母线并列运行时，站内I母K点发生A相接地故障，故障电流（二次值）、CT变比如下图所示，试计算I母小差差动电流值、大差差动电流值，并校验I母差动是否能动作？ 答：依题目可求得：母联一次流过500A电流，方向由Ⅱ母流向I母。 则：I母小差差动电流： Id1=5/2+20/4+2.5/2-1.25=2.5+5+1.25-1.25=7.5A I母小差制动电流： Ir1=5/2+20/4+2.5/2+1.25=2.5+5+1.25+1.25=10A Id1=7.5A>2A（启动值） Id1=7.5A>KH*(Ir1-Id1)=0.7*(10-7.5)=1.75 A I母小差满足动作条件。 大差差动电流： Id=5/2+20/4+20/4-2.5-5/4-2.5/2=2.5+5+5-2.5-1.25-1.25=7.5A 大差制动电流： Ir=5/2+20/4+20/4+1.25+5/4+2.5/2=2.5+5+5+2.5+1.25+1.25=17.5A Id=7.5A>2A（启动值） Id=7.5A>KH*(Ir-Id)=0.7*(17.5-7.5)=7A 大差元件满足动作条件。 结论：I母差动动作。 500kV变电站中220kV双母线配有中阻抗比率制动型母差保护，配置复合电压闭锁。该站新投产主变T，用220kV侧断路器接入I母线，进行五次冲击合闸试验，其它运行元件接入II母线运行，母联断路器合闸状态，见图。 主变T的220kV侧母差TA未接入母差保护电流回路（相量试验未测），I母差跳主变，母联压板断开，II母线母差保护正常投入运行。 第一次冲击合闸时，励磁涌流很大，但冲击合闸成功。 第二次冲击合闸时，励磁涌流很大，II母线母差保护动作，跳开II母线上全部运行元件。 录波图发现第二次冲击合闸时断路器三相触头不同步时间约20ms。 请分析：⑴运行II母线母差跳闸原因。 ⑵安全措施不妥在何处？如何避免？ 答： 第一次冲击合闸时励磁涌流很大，由于主变母差TA未接入母差保护电流回路，只有母联电流，I母差动作后自保持，由于I母差跳母联压板已断开，母联断路器没有跳闸，I母差动作后自保持在动作状态，经小延时将母联电流封闭，退出I、II母差电流回路，主变不冲击合闸，因母联没有电流通过，II母差电流仍平衡。 第二次冲击合闸时，母联通过很大的励磁涌流，II母差出现差流而动作，由于主变T220kV断路器三相主触头不同步，复合电压闭锁元件动作，II母线母差保护将II母线上各运行元件全部闭锁。 造成这次母差误动作跳闸事故主要是安全措施考虑不周，I母差停用除停跳闸压板外，还应考虑①解除母联电流自封闭回路的措施，②母联电流自封闭回路应有信号表示。③母联断路器付接点应三相串联，若三相付接点并联，当发生母联断路器一相偷跳，将起动母联电流，会导致母差保护误动作。 以下图为例来说明母联断路器状态对差动元件动作灵敏度的影响。 答：运行时，流入大差元件的电流为 ~ 4个电流；流入I母小差元件的电流为 、 及 三个电流；流入II母小差元件的电流为 、 、 3个电流。 当母联运行时I母发生短路故障，I母小差元件的差流为 ；I母小差元件的制动电流也为 。两者之比为1。大差元件的差流与制动电流与I母小差相同，两者之比也为1。 当母联断开时I母发生短路故障时，I母小差元件的差流为 ，制动电流也为 ，两者之比为1。而大差元件的制动电流仍为 ，但差流确只有 。显然大差元件的动作灵敏度大大下降。 根据下图所采用的母差保护，请画出在图中位置发生故障时，流过各流变一、二次电流的示意图，并指出哪个差动继电器动作，跳哪些开关。 答：KD1、KD2动作，跳开QF1、QF2、QF5。 第五部分 变压器保护 有一台变压器Y，d11接线，在其差动保护带负荷检查时，测得Y侧电流互感器电流相位关系为IB超前IA60°，IA超前Ic150°，IC超前IB150°，且IC为8.65A，IA=IB=5A ，试分析变压器Y侧电流互感器是否有接线错误。 答：变压器Y侧B相接反 Ia=Ia1+Ib1=5 Ib=-Ib1-Ic1=5 Ic=Ic1-Ia1=8.66 改正后： Ia=Ia1-Ib1=8.66 Ib=Ib1-Ic1=8.66 Ic=Ic1-Ia1=8.66 如下方程是主变压器比率制动式差动保护的动作方程组，请分析内部故障、外部故障、正常运行、空投主变时的保护动作情况。 ︳I1-I2︳≥K︳I1+I2︳/2 ︳I1-I2︳≥Idz K2︳I1-I2︳≤I2′ I1、I2为变压器两侧电流；I2′为二次谐波电流。 Idz为差动最小动作电流； K为比率制动系数； K2为谐波制动系数。 答：变压器内部故障时：I1、 I2都指向变压器，二次谐波电流小，动作方程组为： ︳I1+I2︳≥K︳I1-I2︳/2 ︳I1+I2︳≥Idz K2︳I1+I2︳≤I2′ 满足动作条件，变压器比率制动式差动保护动作。 变压器外部故障时：I1、 I2一个指向变压器，一个背离变压器，︳I1-I2︳为不平衡电流，很小，由于采用了比率制动式差动保护，制动电流大，不满足动作方程，变压器比率制动式差动保护不会动作。 变压器正常运行时，︳I1-I2︳理想为零，不满足动作方程，变压器比率制动式差动保护不会动作。 空投主变时，会有励磁涌流，含有很大二次谐波分量，不满足动作条件，变压器比率制动式差动保护不会动作。 一台自耦变压器的高中压侧额定电压及零序参数及110kV侧系统零序阻抗(皆为纯电抗)如图所示。设变压器220kV侧发生单相接地故障，故障点总零序电流为300A，则流过变压器中性点的零序电流应为多少？（220kV额定电压为230kV，110kV额定电压为115kV） 注：图中阻抗为归算至220kV的阻抗。 答：110kV侧提供的零序电流：300*30/（1+19+30）=180A 折算至110kV下的电流值：180*230/115=360A 中性点提供的零序电流： 300-360= -60A 如图所示，发电机经YNd11变压器及断路器B1接入高压母线，在准备用断路器B2并网前，高压母线发生A相接地短路KA，短路电流为IAK。变压器配置有其两侧TA接线为星-角的分相差动保护，并设变压器零序阻抗小于正序阻抗。 画出差动保护两侧TA二次原理接线图（标出相对极性及差动继电器差流线圈）。 画出故障时变压器两侧的电流、电压相量图及序分量图。 计算差动保护各侧每相的电流及差流（折算到一次）。 写出故障时各序功率的流向。 答：1）画出的差动保护TA二次原理图如下图所示： 2）变压器高压侧接地故障时，设A相短路电流为IAK，则 变压器高压侧电流、电压及序量向量图如下图 变压器低压侧电流、电压向量图 3）变压器低压侧各相短路电流 由变压器高压侧流入各相差动继电器的电流 A相： B相： 0 C相： A相差动保护差流 C相差动保护差流 零序功率及负序功率由故障点流向变压器，而正序功率则由变压器流向故障点。 对发电厂Y/Δ-11升压变压器，Y侧区外B、C两相短路时，请分别画出高、低压侧电流相量图。 答：变压器高压侧（即Y侧）B、C两相短路电流相量如图1所示。 对于Y/Δ-11接线组别，正序电流应向导前方向转30度，负序电流应向滞后方向转30度即可得到低压侧（即Δ侧）电流相量如图2所示。 两侧电流数量关系可由图求得：设变比n=1，高压侧正序电流标么值为1，则有： 高压侧 IB=IC= IA=0 低压侧 Ia=Ic=1 Ib=2 一台三相变压器，其额定容量为SN=40.5MVA，变比为10.5/121kV，高压侧为星形接线，低压侧为三角形连接。为了判别该变压器的接线组别，将三角形侧三相短路并接入电流表，在高压侧AB相接入单相电源，使高压侧电流达到额定值，如图所示，问： 如何根据电流表的读数IA、IB、IC来判断该变压器的接线组别是YND11还是YND1？ 电流表的读数IA、IB、IC应该是多少？ 1）若电流表读数Ib=Ic= Ia，则为YNd11接线，若电流表读数Ia=Ic= Ib，则为YNd1接线。 2）YNd11接线，Ib=Ic=1.286kA；Ia=2.572kA；YNd1接线，Ia=Ic=1.286kA，Ib=2.572kA。 三相自耦变压器组YN/yn/Δ，容量750MVA，515/230/36kV，短路阻抗U12%=12.97；U13%=42.37；U23%=25.74。中性点加装小电抗13欧姆。系统阻抗（标么值，基于100MVA）高压侧：0.0026（正负序）、0.0038（零序）；中压侧0.0118（正负序）、0.01（零序）。请问高压侧母线单相金属性接地故障时，主变高中压侧零序电流为多少（有名值）？主变中性点电流、电压多少？（SB＝100MVA，电压基准525kV、230kV） 答： X’10=X1+3*Xn(1-k) X’20=X2-3*Xn*k*(1-k) X’30=X3+3*Xn*k 求出主变高中压侧正序阻抗：0.0197；-0.0024；0.0368 中性点阻抗折算为标么值：13/2756.25=0.00472 零序阻抗： X10=0.0197+3*0.00472*(1-515/230)＝0.0022 X20=-0.0024-3*0.00472*515/230*(1-515/230)=0.0369 X30=0.0368+3*0.00472*515/230=0.0685 主变侧综合阻抗： 正序：（-0.0024+0.0118+0.0197）=0.0291 零序：（0.0369+0.01）//0.0685+0.0022＝0.03 500kV母线故障综合阻抗： 正序：0.0291//0.0026=0.00239 零序：0.03//0.0038=0.00337 零序电流： 3I0=3*1/(0.00239*2+0.00337) =368 高压侧零序电流： 368*0.00337/0.03*110＝4547A 中压侧零序电流： 368*0.00337/0.03 *(（0.0369+0.01）//0.0685)/ （0.0369+0.01）*251=6159A 中性点电流： 6159A－4547A＝1612A 中性点电压： 1612A*13=21kV 变电站高压侧接线为内桥接线。通常电磁型变压器差动保护装置是将高压侧进线CT与桥开关CT并联后接入差动回路，而比率式变压器差动保护需将高压侧进线开关CT与桥开关CT分别接入保护装置变流器，为什么？ 答：设进线电流为I1，桥开关电流为I2，对比率式差动保护而言： 启动电流值很小，一般为变压器额定电流的0.3~0.5倍，当高压侧母线故障时，短路电流很大，流进差动保护装置的不平衡电流（CT的10%误差）足以达到启动值。 把桥开关CT与进线CT并联后接入差动保护装置，高压侧母线故障时，动作电流与制动电流为同一个值，比率系数理论上为1，保护装置很可能误动。 综合以上论述，采用比率制动的变压器保护，桥开关CT与进线CT应分别接入保护装置。 第六部分 安全自动装置 35kV母分备用电源自投的主要充电条件和动作过程？ 答案: 充电条件：I、Ⅱ段母线三相均有压，母分断路器在分位，工作电源断路器1DL、2DL在合位，经延时10～15秒完成充电。 动作条件：Ⅰ(Ⅱ)段母线三相均无压，1号(2号)工作电源无流，经整定延时跳1号(2号)工作电源断路器，确认断路器跳开后，经短延时或程序固化时间合上母分3DL断路器。 低频减载，当不采用滑差闭锁时，躲负荷反馈的时限怎么考虑? 答案: 由于负荷反馈电压衰减的时间常数与负荷的构成有关，最严重的情况是从额定电压下降到0．5倍额定电压的时间长达1s以上。在1s左右反馈电压的频率往往低于电磁式低频继电器的动作频率，为了防止误动作，其出口延时必须大于反馈电压从额定电压下降到0．15倍额定电压的时间，一般取1．5s，才能防止最严重情况下的误动，采用数字低频继电器因其有50～60V的电压闭锁，该时间可以降到0．5s。 如图一、二所示的桥接线变电所，110kV母线上安装桥接线备自投装置，图一为母分热备用方式，当主备用电源同时失去，装置瞬时放电为什么要改成延时放电？ 注：电源侧线路保护时间定值保护灵敏段时间定值为0.3S、重合闸时间整定1.5S、后加速时间定值0.2S（忽略保护、开关固有跳闸时间）。 图一 母分热备用方式 答：如图一所示的母分开关热备用方式，110kV线路1、线路2为同电源双回线路，从同一个220kV变电所出线（或者线路1、线路2两个电源点的电气距离很近），110kV终端变电所主接线为内桥接线，线路1发生三相永久性故障。 从0S至0.3S，由于故障点未被隔离，220kV变电所110kV母线电压、110kV变电所Ⅱ段母线电压同时下降到Ucy，110kV变电所Ⅰ段母线电压为零； 0.3S至1.8S，4DL开关跳开，故障点被隔离，220kV变电所110kV母线恢复为额定电压，110kV变电所的Ⅱ段母线电压恢复为正常额定电压，Ⅰ段母线电压为零，此状态一直持续到1.8S； 1.8S至2.0S，重合闸动作合上4DL开关，又将系统拖入了故障点，220kV变电所110kV母线电压、110kV变电所Ⅱ段母线电压同时下降到Ucy，110kV变电所Ⅰ段母线电压为零； 2.0S之后，开关4DL后加速保护动作，开关4DL跳开，220kV变电所110kV母线恢复为额定电压，110kV变电所的Ⅱ段母线电压恢复为正常额定电压，Ⅰ段母线电压为零。 110kV主变10kV后备保护动作要闭锁10kV母分备用电源自投装置吗？为什么？ 答：主变10kV后备保护动作应闭锁10kV母分备用电源自投装置。 原因是110kV变电站没有配置10kV母线保护，主变10kV后备保护作为10kV母线的远后备保护。110kV变电站的10kV母线一般都是分列运行，如10kVⅠ段母线故障，#1主变的10kV后备保护动作跳开本变压器的10kV开关，满足了10kV母分备用电源自投装置的动作条件，Ⅰ段母线无压、#1主变10kV无流，Ⅱ段母线有压，装置动作再跳一次#1主变10kV开关，确认开关跳开后合上10kV母分开关。 由于10kV母线为开关室内部设备，发生故障是往往是永久性故障，为避免运行的#2主变对Ⅰ段母线的故障点进行再一次冲击，造成事故范围扩大。因此，要求主变10kV后备保护动作应闭锁10kV母分备用电源自投装置。 内桥接线110kV变电所中一般都安装有两套备用电源自投装置，一套为110kV备用电源自投装置，四种自投方式互为自适应；另一套10kV母分开关备用电源自投装置，两种自投方式互为自适应。正常方式投入两侧的备用电源自投装置运行。如下图所示的内桥接线110kV变电所中，在全所失压时10kV母分备自投装置为什么要延时15s放电？ 图一 进线热备用方式 答： 如图一所示的变电所，110 kV备用电源自投装置在线路1运行送全所负荷、线路2热备用时，若#1主变发生永久性故障，差动保护动作跳开开关1DL、3DL、6DL，110kVⅠ、Ⅱ段母线均无压、线路1无流。满足110kV备用电源自投装置线路2热备用的动作条件，装置经整定的跳闸延时发一次跳闸脉冲跳开关1DL，确认开关跳开后，经整定的合闸延时合上开关2DL。在跳开开关1DL、合上开关2DL这段时间内，该变电所全所失压，10kVⅠ、Ⅱ段母线均无压；开关2DL合上后，110kVⅡ段母线有压送#2主变运行带10kVⅡ段母线负荷，恢复10kVⅡ段母线有压，10kVⅠ段母线仍无压，#1主变10kV侧无流，如在全所失压时10kV母分备自投装置瞬时放电，当此时满足装置动作条件时由于已经放电，装置不会动作，将造成失去10kVⅠ段母线负荷。 当改为延时15s放电后，满足10kV母分开关备用电源自投装置的动作条件。装置经整定的跳闸延时跳开开关6DL，确认开关跳开后，经整定的合闸延时合上10kV母分，恢复对10kVⅠ段母线负荷供电。 第七部分 二次回路 电压互感器二次绕组和辅助绕组接线以及电流回路二次接线如右图所示， A电压互感器二次绕组和辅助绕组接线有何错误，为什么？ B试分析电流回路二次接线有何错误，为什么？ 答： 图1中接线错误有两处，二次绕组零线和辅助绕组零线应分别独立从开关场引线至控制室后，在控制室将两根零线接在一块并可靠一点接地。 对于图中接线，在一次系统发生接地故障时，开口三角3U0电压有部分压降落在中性线电阻上，致使微机保护的自产3U0因含有该部分压降而存在误差，零序方向保护可能发生误动或拒动；开口三角引出线不应装设熔断器，因为即便装了，在正常情况下，由于开口三角无压，两根引出线间发生短路也不会熔断起保护作用，相反若熔断器损坏而又不能及时发现，在发生接地故障时，3U0又不能送到控制室供保护和测量使用。 图2中有接线错误，应将两个互感器的K2在本体处短接后，用一跟导线引至保护盘经一点接地。图中接线对LHA来说是通过两个接地点和接地网构成回路，若出现某一点接地不良，就会出现LH开路现象。同时也增加了LHA的二次负载阻抗。 CVT二次电压异常的原因是什么？ 1、二次输出为零，可能是中压回路开路或短路，电容单元内部连接断开，或二次接线短路。 2、二次输出电压高。可能是电容器C1有元件损坏，或电容单元低压端未接地。 计算公式： U1/U2=1+C2/C1 3、二次输出电压低。可能是电容器C2有元件损坏，二次过负荷或连接接触不良或电磁单元故障。 4、三相电压不平衡，开口三角有较高电压，设备有异常响声并发热，可能是阻尼回路不良引起自身谐振现象，应立即停止运行。 5、二次电压波动，可能是二次连接松动，或分压器低压端子未接地或未接载波回路，如果是速饱和电抗型阻尼器，有可能是参数配合不当。 6、N600两点接地、击穿保险击穿、开口三角短路等等 有关二次电流回路如图所示。 a、如何用负荷电流检查二次电流回路中性线M Q之间是否完好？ b、分析该方法理论上的正确性。 答：a、在断路器端子箱处将任意一相电流线与中性线短接，测量并记录端子箱至保护装置的中性线上电流的大小，该电流应大于二分之一的相电流。如图示。 b、分析如下 ∵ = + 流经保护电流线圈，电阻较大， 流经短路线，电阻较小 ∴ < 即 < ∵ = + + | |=| + + | =|- + | 而 < ∴ | | >|- | 即端子箱至保护装置的中性线上电流的大小，应大于二分之一的相电流（负荷电流）。 如下图所示，变压器Y侧为大接地电流系统，△侧为小接地电流系统。若变压器中性点不接地，当变压器Y侧母线发生单相接地短路时，Y侧母线零序电压 ， （1）请分析说明变压器中性点N的电压； （2）若变压器Y侧中性点经间隙接地， Y侧母线发生单相接地，母差保护拒动，接入该母线的线路及接地变压器由后备保护跳闸，Y侧母线零序电压升至 ，接入Y侧母线的TV变比为 ，试问间隙未击穿前：开口三角形电压为多少伏？TV二次侧自产 为多少伏？ 答：（1）由于变压器中性点不接地，所以变压器中无零序电流—>无零序磁通—>无零序电压降，因此变压器N点的零序电压等于Y侧母线的零序电压。又因为N点的正、负序电压为0，因此N点的电压就是Y侧母线的零序电压： 。 （2）开口三角形电压为300V TV二次侧自产 = 某一电流互感器的变比为600/5，其一次侧通过的最大三相短路电流6600A，如测得该电流互感器某一点的伏安特性为I1=3A时，U2=150V，当该电流互感器二次接入R=4Ω（包括二次绕组电阻）时，在不计铁芯损失、二次绕组漏抗以及铁芯饱和的情况下，计算该电流互感器的变比误差和相角误差。 答：故障电流折算到二次侧，有 ； 励磁电抗 由题意得， 按题意得角误差 二次电流 ∴变比误差 试画出运行中电流互感器二次侧开路时，其一次电流、铁芯磁通和二次电压的波形。 答： 第八部分 规程 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 继电保护设备改造现场施工，在拆除二次回路旧电缆工作中有哪些作业危险点？结合不同类别回路的特点应采取哪些防范措施？ 答：危险点： （1）误拆线。（2）交直流短路或接地。（3）误跳运行开关运行。（4）在运行屏拆除电缆造成误动运行设备。（5）振动造成运行设备不正确的动作。 防范措施： （1）拆除电缆，首先按图纸核对实际电缆编号、走向及回路编号，进行确认； （2）拆除时应从两端验明确无电压后方可拆除； （3）跳闸、PT等回路带电电缆应先拆带电侧，防止误跳运行开关或造成PT二次回路短路或接地。CT回路核对电缆编号和回路编号以及端子排位置，用钳形相位表测无电流后，两端同时拆线并核对电缆芯。 （4）防止误动运行设备，在运行屏工作应用措施布将运行部分与施工部分完全隔离。 （5）在运行设备周围工作时要减轻振动，必要时停运相关保护。 为什么继电保护交流电流和电压回路要有接地点，并且只能一点接地？ 答：电流及电压互感器二次回路必须有一点接地，其原因是为了人身和二次设备的安全。如果二次回路没有接地点，接在互感器一次侧的高压电压，将通过互感器一、二次线圈间的分布电容和二次回路的对地电容形成分压，将高压电压引入二次回路，其值决定于二次回路对地电容的大小。如果互感器二次回路有了接地点，则二次回路对地电容将为零，从而达到了保证安全的目的。 在有电连通的几台(包括一台)电流互感器或电压互感器的二次回路上，必须只能通过一点接于接地网。因为一个变电所的接地网并非实际的等电位面，因而在不同点间会出现电位差。当大的接地电流注入地网时，各点间可能有较大的电位差值。如果一个电连通的回路在变电所的不同点同时接地，地网上的电位差将窜入这个连通的回路，有时还造成不应有的分流。在有的情况下，可能将这个在一次系统并不存在的电压引入继电保护的检测回路中，使测量电压数值不正确，波形畸变，导致阻抗元件及方向元件的不正确动作。 在电流二次回路中，如果正好在继电器电流线圈的两侧都有接地点，一方面两接地点和地所构成的并联回路，会短路电流线圈，使通过电流线圈的电流大为减少。此外，在发生接地故障时，两接地点间的工频地电位差将在电流线圈中产生极大的额外电流。这两种原因的综合效果，将使通过继电器线圈的电流，与电流互感器二次通入的故障电流有极大差异，当然会使继电器的反应不正常。 继电保护设备的试验可分为回路试验和装置调试两部分，请简述其中的回路试验部分的特点和要求。（请至少列出5点要求） 答：（1）检查TV二次、三次中性线分别引入保护室，并在保护室N600小母线处一点接地； （2）检查TA二次中性线一点接地； （3）控制电缆 屏蔽层两端在保护室和升压站接地； （4）高频同轴电缆在保护室和升压站两端接地，且并联敷设100mm2铜排。 ( 5) 检查两套主保护直流回路相互独立，没有直接电的联系，直流电源分别来自不同的直流电源分路； （6）断路器操作电源同短路其失灵保护装置的电源相互独立； （7）必须在保护屏端子排通入交流电压、电流模拟故障量进行整组联动试验，不得采用手动人工短触点方式进行试验； （8）模拟通入80%UN直流电压进行直流回路整组联动试验，包括保护装置及断路器跳合闸。 为什么屏蔽电缆的屏蔽层使用导电性能好的铜网？ 答：下图表示电磁干扰的原理： 在图(a)中，干扰源导线中电流产生的磁通以虚线同心圆表示，这些磁通的一部分包围控制电缆芯和其屏蔽层(可近似认为包围这两者的磁通相等)，称为干扰磁通。它在电缆心和屏蔽层中，产生一电势ES，产生屏蔽层电流IS。如图(b)所示。电势ES为： ES=-L (dI/dt) = IS*RS+jIS*XS 屏蔽层电流所产生的磁通包围着屏蔽层，也全部包围着电缆心，这些磁通和外导线产 生的干扰磁通方向相反，故称为反向磁通，在图中以实线同心圆表示。设屏蔽层对电缆心的互感抗为XM则 E= -jIs*XM 因屏蔽层将电缆心完全包围在内，故XM =XS这样从上两式可看出，如果屏蔽层电阻RS＝0，则ES=-E但是屏蔽层不可能没有电阻，故干扰磁通在电缆中感应的电势不能被“抵销”的部分则等于ES+E=IS*RS，即与屏蔽层的电阻成正比。因此，要有效地消除电磁耦合的干扰，必须采用电阻系数小的材料如铜、铝等作成屏蔽层。 什么情况下，直流一点接地就可能造成保护误动或开关跳闸？交流220V串入直流220V回路可能会带来什么危害？ 答：直流系统所接电缆正、负极对地存在电容，直流系统所供静态保护装置的直流电源的抗干扰电容，两者之和构成了直流系统两极对地的综合电容。对于大型变电站、发电厂直流系统该电容量是不可忽视的。在直流系统某些部位发生一点接地，保护出口中间继电器线圈、断路器跳闸线圈与上述电容通过大地即可形成回路，如果保护出口中间继电器的动作电压低于“反措”所要求的65％Ue，或电容放电电流大于断路器跳闸电流就会造成保护误动作或断路器跳闸。 交流220V系统是接地系统，直流220V是不接地系统。一旦交流系统串入直流系统，一方面将造成直流系统接地，可导致上述的保护误动作或断路器误跳闸。另一方面，交流系统的电源还将通过长电缆的分布电容启动相应的中间继电器，该继电器即使动作电压满足“反措”所规定的不低于65％Ue的要求，仍会以50Hz或100Hz 的频率抖动，误出口跳闸。其中第二种现象常见于主变压器非电气量保护、发电厂热工系统保护等经长电缆引入、启动中间继电器的情况。如果该中间继电器的动作时间长于10ms，则可有效地防止在交流侵入直流系统时的误动作。 根据继电保护十八项反措要求，画出继电保护等电位接地网简单示意图，附简要说明。 EMBED Visio.Drawing.11 为什么要测量跳合闸回路电压降，怎样测量及其合格标准？ 答：测量跳合闸回路电压降是为了使断路器在跳合闸时．跳、合闸线圈有足够的电压，保证可靠跳、合闸。 跳合闸回路电压降测量方法如下： (1)测量前此先将合闸熔断器取下。断路器在合闸位置时测量合闸线圈电压降，先将合闸回路接通(如有重合闸时应先将重合闸继电器中间元件按住)，用高内阻直流电压表与合闸线圈两端并接，然后短接断路器的合闸辅助触点，合闸继电器动作，即可读出合闸辅助线圈的动作电压降。 （2）断路器在跳闸位置时测量跳闸线圈电压降，将保护跳闸回路接通，用高内阻直流电压表(万能表即可)并接在跳闸线圈两端，短接断路器的跳闸辅助触点使跳闸线圈动作，即可读出跳闸线圈电压降。 跳闸、合闸线圈的电压降均不小于电源电压的90％才算合格。 第九部分 相关专业知识 变电站计算机监控系统中测控装置的断路器自动同期检测应具备那些功能。 答：（1）能检测和比较断路器两侧PT二次电压的幅值、相角和频率，自动捕捉同期点，发出合闸命令。 能对同期检测装置同期电压的幅值差、相角差和频差的设定值进行修改。 同期检测装置应能对断路器合闸回路本身具有的时滞进行补偿。 同期检测装置应具有解除/投入同期的功能。 运行中的同期检测装置故障应闭锁该断路器的控制操作。 第十部分 新技术应用 已知某保护A相保护跳闸出口的GOOSE信号路径名称如下“GOLD/GOPTRC1$ST$Tr$phsA”，请写出此GOOSE信号的LD　inst、lnClass、DOI　name及DA　name。 答：LD inst= GOLD lnClass=PTRC DOI name= Tr DA name= phsA 请论述目前采用的三种采样值 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 答：目前采样值传输有三种标准（60044-8，9-1,9-2），其中60044-8标准最简单，点对点通讯，报文传输采用固定通道模式，报文传输延时确定，技术成熟可靠，但需要铺设大量点对点光纤；9-1标准，技术先进，通道数可配置，报文传输延时确定，需外部时钟进行同步，但仍为点对点通讯，且软硬件实现较复杂，属于中间过度标准；9-2标准，技术先进，通道数可灵活配置，组网通讯，需外部时钟进行同步，但报文传输延时不确定，对交换机的依赖度很高，且软硬件实现较复杂，技术尚未普及。 请简述GOOSE检修功能 答：当装置的检修状态置1时，装置发送的GOOSE报文中带有测试（test）标志，接收端就可以通过报文的test标志获得发送端的置检修状态。当发送端和接收端置检修状态一致时，装置对接收到的GOOSE数据进行正常处理。当发送端和接收端置检修状态不一致时，装置可以对接收到的GOOSE数据做相应处理，以保证检修的装置不会影响到正常运行状态的装置，提高了GOOSE检修的灵活性和可靠性。 第十部分 故障分析 220kV主变高压侧A相流变的S1-S2，变比为600/5, S1-S3，变比为1200/5，按整定流变变比为1200/5，由于工作失误将S2与S3短接，其等效阻抗为Z1，S1-S2接入差动保护装置，其等效阻抗为Z2，主变差动保护的其余接线均正确，请说明在不同的Z1，Z2下主变差动保护在区外故障时的动作行为。 答：根据流变原理当Z1=Z2矢量相等时，流入主变差动的变比按照1200/5不会误动作 角度有差异时由于暂态不一致，会误动作，Z1不等于Z2时保护会误动作，电流分布安I1*Z1=I2*Z2进行分配，流入差动保护的电流变比不再是1200/5保护在区外故障时会误动作。 220kV甲乙一线遭雷击，C相接地短路。甲乙二线甲站侧高频闭锁式保护正向区外故障误动作。甲站侧录到高频信号(收信输出空触点)，从图中看到收发信机在故障后启信，以后连续出现四次约5ms收信间断，且都在3 0电流正、负最大值附近出现，频率为100Hz。保护装置软件设计的抗干扰停信后延时时间为lms。设高频电缆屏蔽层两接地点间电阻RON＝0.1欧姆， 在故障时，流经两接地点间的电流I＝20A，结合滤波器的伏安特性接线见图3-1，试验结果见表3-1。 分析收信出现100HZ缺口的原因 试分析高频保护误动的原因 U1（V） 0．2 0．25 0.5 1.0 1.3 1.9 2.4 A（ma） 60 80 150 30