11-059职业技能鉴定指导书继电保护(第二版)中级工 论述

D电力系统有功功率不平衡会引起什么反响?怎样处理?

    答：系统有功功率过剩会引起频率升高，有功功率不足要引起频率下降。解决的办法是通过调频机组调整发电机出力，情况严重时，通过自动装置或值班人员操作切掉部分发电机组或部分负荷，使系统功率达到平衡。

D对于由3U0构成的保护的测试，有什么反措要求?

    答：对于由3U0构成的保护的测试，有下述反措要求：

    (1)不能以检查3U0回路是否有不平衡电压的方法来确认3U0回路良好。

    (2)不能单独依靠“六角图”测试方法确证3U0构成的方向保护的极性关系正确。

    (3)可以对包括电流、电压互感器及其二次回路连接与方向元件等综合组成的整体进行试验，以确证整组方向保护的极性正确。

    (4)最根本的办法是查清电压互感器及电流互感器的极性，以及所有由互感器端子到继电保护屏的连线和屏上零序方向继电器的极性，作出综合的正确判断。

D大接地电流系统中发生接地短路时，零序电流的分布与什么有关?

    答：零序电流的分布，只与系统的零序网络有关，与电源的数目无关。当增加或减小中性点接地的变压器台数时，系统零序网络将发生变化，从而改变零序电流的分布。当增加或减少接在母线上的发电机台数和中性点不接地变压器台数，而中性点接地变压器的台数不变时，只改变接地电流的大小，而与零序电流的分布无关。

H何谓方向阻抗继电器的最大灵敏角?为什么要调整其最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角?

    答：方向阻抗继电器的最大动作阻抗(幅值)的阻抗角，称为它的最大灵敏角φS。被保护线路发生相间短路时，短路电流与继电器安装处电压间的夹角等于线路的阻抗角φL。线路短路时，方向阻抗继电器测量阻抗的阻抗角φm等于线路的阻抗角φL，为了使继电器工作在最灵敏状态下，故要求继电器的最大灵敏角φS等于被保护线路的阻抗角φL。

W什么叫电抗变压器?电抗变压器为什么带气隙?

    答：电抗变压器是一个一次绕组接于电流源(即输入电源)，二次绕组接近开路状态的变压器(即输出电压)，其电抗值(称为转移阻抗)即为励磁电抗。因为要求它的励磁电抗 Ze要小，并有较好的线性特性，所以磁路中要有间隙。电抗变压器的励磁阻抗Ze基本上是电抗性的，故U2超前一次电流I1近90o。

W什么叫电压互感器反充电?对保护装置有什么影响?

    答：通过电压互感器二次侧向不带电的母线充电称为反充电。如220kV电压互感器，变比为2200，停电的一次母线即使未接地，其阻抗(包括母线电容及绝缘电阻)虽然较大，假定为1MΩ，但从电压互感器二次测看到的阻抗只有1000000／(2200)2≈0．2Ω，近乎短路，故反充电电流较大(反充电电流主要决定于电缆电阻及两个电压互感器的漏抗)，将造成运行中电压互感器二次侧小开关跳开或熔断器熔断，使运行中的保护装置失去电压，可能造成保护装置的误动或拒动。

W为什么发电机要装设低电压闭锁过电流保护?为什么这种保护要使用发电机中性点处的电流互感器?

    答：这是为了作为发电机的差动保护或下一元件的后备保护而设置的，当出现下列两种故障时起作用：

    (1)当外部短路，故障元件的保护装置或断路器拒绝动作时。

    (2)在发电机差动保护范围内故障而差动保护拒绝动作时。

    为了使这套保护在发电机加压后未并人母线上以前，或从母线上断开以后(电压未降)，发生内部短路时，仍能起作用，所以要选用发电机中性点处的电流互感器。

M某些距离保护在电压互感器二次回路断相时不会立即误动作，为什么仍需装设电压回路断相闭锁装置?

    答：目前有些新型的或经过改装的距离保护，起动回路经负序电流元件闭锁。当发生电压互感器二次回路断相时，尽管阻抗元件会误动，但因负序电流元件不起动，保护装置不会立即引起误动作。但当电压互感器二次回路断相而又遇到穿越性故障时仍会出现误动，所以还要在发生电压互感器二次回路断相时发信号，并经大于第Ⅲ段延时的时间起动闭锁保护。

Z准同期并列的条件有哪些?条件不满足将产生哪些影响?

    答：准同期并列的条件是待并发电机的电压和系统的电压大小相等、相位相同且频率相等。

    上述条件不被满足时进行并列，会引起冲击电流。电压的差值越大，冲击电流就越大；频率的差值越大，冲击电流的周期越短。而冲击电流对发电机和电力系统都是不利的。

F方向阻抗继电器中引入极化电压为什么可以防止在保护安装处正方向发生三相金属性短路时的拒动?

    答：方向阻抗继电器中极化回路，常用电容、电感、电阻元件串联，构成工频谐振回路。当保护安装处出口三相金属性

短路时，由于电压突降为零，阻抗继电器因为无电压而可能拒动。但这时谐振回路内的电流将按50Hz频率逐渐衰减，在一定时间内，电压不致消失，以供给阻抗继电器必要的电压，保证其可靠动作。

W为什么要求阻波器的谐振频率比使用频率低 O．2kHz左右?

    答：由于相一地耦合的高频通道，接于母线的其他设备对地构成阻抗，这个阻抗与线路阻波器阻抗串联，形成高频信号通道的分路，从而产生了分流衰耗。分流衰耗的大小取决于两个阻抗的相量和。经验证明，母线对地阻抗在大多数情况下是容性的，为了避免阻波器阻抗与母线对地电容形成串联谐振，抵消阻波器阻抗的无功分量，使分支阻抗急剧下降，分流衰减增大，就要求保护用的阻波器谐振频率低于保护使用频率0．21kIz左右，以保证阻波器在使用频率下呈容性，从而获得阻波器的最大阻抗。

S什么叫高频闭锁距离保护?

    答：高频闭锁距离保护的基本原理是利用△I2+△3I0增量元件作为起动元件，在故障时起动高频收发信机，发送高频闭锁信号，利用距离Ⅱ段或Ⅲ段方向阻抗继电器作为故障功率判别元件，如果内部故障，两侧距离保护Ⅱ段或Ⅲ段测量元件动作，停发高频闭锁信号，瞬时跳闸切除故障。如果外部故障，正方向侧距离Ⅱ段或Ⅲ段方向阻抗继电器动作，停止发信，但反方向侧方向阻抗元件不动作，继续发信以闭锁对侧保护。这样既具有高频保护全线速动的功能，又有距离保护Ⅱ段作相邻后备保护的功能。它的主要缺点是高频保护和距离保护的接线互相连在一起不便于运行维护和检修。

D电力系统有功功率不平衡会引起什么反响?怎样处理?

    答：系统有功功率过剩会引起频率升高，有功功率不足要引起频率下降。解决的办法是通过调频机组调整发电机出力，情况严重时，通过自动装置或值班人员操作切掉部分发电机组或部分负荷，使系统功率达到平衡。

D对于由3U0构成的保护的测试，有什么反措要求?

    答：对于由3U0构成的保护的测试，有下述反措要求：

    (1)不能以检查3U0回路是否有不平衡电压的方法来确认3U0回路良好。

    (2)不能单独依靠“六角图”测试方法确证3U0构成的方向保护的极性关系正确。

    (3)可以对包括电流、电压互感器及其二次回路连接与方向元件等综合组成的整体进行试验，以确证整组方向保护的极性正确。

    (4)最根本的办法是查清电压互感器及电流互感器的极性，以及所有由互感器端子到继电保护屏的连线和屏上零序方向继电器的极性，作出综合的正确判断。

R如何校验串联谐振滤过器的谐振频率?

    答：将滤过器接成如图F-3所示的接线，回路的电阻R值，应使其在滤过器的阻抗Z最小时，振荡器的输出不超过其额定容量。然后用高内阻电压表测量R上的电压。固定振荡器的电压为10V，改变其频率，当电子管电压表指示最大时，对应的频率即为滤过器的谐振频率。

Z组成零序电流滤过器的三个电流互感器为什么要求特性一致?

    答：零序电流滤过器的输出电流为

    其中称为不平衡电流，如果三相电流互感器饱和程序不同，励磁电流不对称以及在制造中形成的某些差异，在正常运行时就会出现较大的不平衡电流。尤其是在相问故障的暂态过程中，短路电流中含有较大的非周期分量，使电流互感器铁芯严重饱和，出现很大的不平衡电流。为了减小不平衡电流，必须使三个电流互感器的磁化曲线相同，并在未饱和部分工作，同时还要尽量减小其二次负荷，使三相电流互感器负载尽可能均衡。

F负序功率方向继电器的灵敏角为什么定为-105o±10o?

答：负序功率方向继电器在继电保护装置中用以判断两相短路时负序功率方向。在电网中发生两相金属性短路(如BC两相短路)时，若以非故障相A相为基准，故障点的边界条件为

    其相量图如图F-2所示。当ZI的阻抗角为75o时，即为75o，而，即。因此为了使负序功率继电器灵敏、正确地判断负序功率方向，其最大灵敏角定为-105o±10o。

D大容量发电机为什么要采用100％定子接地保护?并说明附加直流电压的100％定子绕组单相接地保护的原理。

    答：利用零序电流和零序电压原理构成的接地保护，对定子绕组都不能达到100％的保护范围，在靠近中性点附近有死区，而实际上大容量的机组，往往由于机械损伤或水内冷系统的漏水等原因，在中性点附近也有发生接地故障的可能，如果对这种故障不能及时发现，就有可能使故障扩展而造成严重损坏发电机事故。因此，在大容量的发电机上必须装设100％保护区的定子接地保护。

    附加直流电源100％定子接地保护原理如图F-1所示．发电机正常运行时，电流继电器KA线圈中没有电流，保护不动作。当发电机定子绕组单相接地时，直流电压通过定子回路的接地点，加到电流继电器KA上，使KA中有电流通过而动作．并发出信号。