4、对于中性点可能接地或不接地的变压器,应装设(C)接地保护。
(A)零序电流; (B) 零序电压; (C) 零序电流和零序电压。
5、在变压器纵差动保护中,由于电流互感器的实际变比与计算变比不等产生的不平衡电流,因此可用差动继电器的(B)线圈来消除。
(A)差动; (B) 平衡; (C) 短路。 四、简答题
1、什么是瓦斯保护?有何作用?
答:利用变压器油箱内部故障时产生气体来实现的保护,称为瓦斯保护。
它的作用是反应油箱内部故障及油面降低。其中轻瓦斯保护作用于信号,重瓦斯保护作用于跳闸。 2、如何判断变压器瓦斯保护动作的原因和故障的性质?
答:瓦斯保护动作后,应从气体继电器上部排气口收集气体进行分析。根据气体的数量、颜色、化学成分、是否可燃等来判断保护动作的原因和故障的性质。
3、变压器的瓦斯保护和纵差动保护能否相互代替?为什么?
答:不能。因为瓦斯保护只能反应油箱内部的.故障,不能反应油箱外部的故障。纵差动保护虽然能反应油箱内部和外部的故障,但对油箱内部轻微的故障(如绕组的匝间短路且短路匝数很少)有可能不动作,而重瓦斯保护却能灵敏地动作。因此,二者不能相互代替。
4、变压器的励磁涌流有哪些特点?
答:(1)其最大值很大,可达变压器额定电流的6~8倍。
(2)含有大量的直流分量和高次谐波分量,其中以二次谐波分量占的比例最大。 (3)其波形有间断角。
5、变压器相间短路的后备保护可采用哪些保护方案? 答:变压器后备保护可采用以下几种保护方案: (1)过电流保护;
(2)低电压起动的过电流保护; (3)复合电压起动的过电流保护;
(4)负序电流及单相式低电压起动的过电流保护; (5)阻抗保护。
五、综合题
1、产生变压器纵差动保护不平衡电流的因素有哪些?采取哪些相应的措施来消除(或减小)其影响? 答:产生变压器纵差动保护不平衡电流的因素有:
(1)变压器正常运行时的励磁电流,因其数值很小,故不考虑其影响。 (2)变压器的励磁涌流。根据励磁涌流的特点,通常采取以下措施来消除其影响:①接入速饱和变流速;
②采用差动电流速断保护;③采用二次谐波制动原理的纵差动保护;④采用波形间断角原理的纵差动保护。
(3)由变压器两侧电流相位不同(如Y,dll接线变压器)引起的不平衡电流。采用相 褂偿的方法(即将变压器Y侧的TA接成△,△侧的TA接成Y)来消除其影响。
(4)由变压器各侧电流互感器型号不同引起的不平衡电流,在整定计算保护的动作电流时引入同型系数Kis。(取为1)来消除其影响。
(5)由电流互感器实际变比与计算变比不相同产生的不平衡电流。选用BCH型差动继 电器的平衡线圈,通过磁平衡原理来减小其影响。
(6)由于变压器调压分接头改变引起的不平衡电流。在变压器的整定计算中引入同型系数△U减小其影响(△U取调压范围一半)。
2典型事故
事故简述:1992年1月4日,某变电所220KV2号主变压器,低压66KV侧发生BC两相短路故障,符合电压闭锁过电流保护拒动,造成上一级保护动作跳闸。
事故分析:经过现场调查,及时定值进行复核,发现电压锁闭元件的相间电压,取自220KV侧的电压,整定值为65V,时间2.8S。事故后经计算,66KV侧母线相间短路时,反应到220KV侧的相间电压为85V,故引起拒动。
通过以上事故简述和分析,(1)对事故的防范对策是什么? (2)有什么经验教训?
采取对策:(1)引入66KV侧电压至电压闭锁元件,因此,复合电压闭锁元件必须增设66KV电压锁闭元件。
(2)如果主变压器为多侧绕组,为可靠起见,也必须相应的引入各侧电压至 锁闭元件。
经验教训:(1)随着一次系统接线的变化、保护定值也必须进行一次复查。
(2)使用电压锁闭元件时,必须校核主变压器各侧短路时,反应到另一侧电压元件所感受到
的灵敏度,按规程必须满足要求,否则各侧必须装设电压闭锁元件。
习题十二
一、填空题
1、发电机转子绕组两点接地时,除可能使转子绕组和铁芯损坏外,还会因(转子磁场)不对称,使机组产生(剧烈的机械振动)。
2、发电机的纵差动保护,反应发电机(定子绕组)及其(引出线)的相间短路。
3、发电机定子绕组单相接地时,故障相对低电压等于(零),中性点对地电压(上升为相电压)。 4、发电机定子绕组发生匝间短路时,机端三相对中性点电压(不对称),因此,出现了(零序)电压。 5、正常情况下,发电机(机端)的三次谐波电压总是小于(中性点)的三次谐波电压。 三、选择题
1、发电机纵差动保护断线监视继电器的动作电流,按躲过(B)整定。 (A)发电机的额定电流; (B)发电机正常运行时的不平衡电流; (C)发电机外部短路时的不平衡电流。
2、横差电流保护,反应发电机定子绕组的(B)短路。 (A)相间; (B)匝间; (C)单相接地。 3、发电机定子绕组单相接地时,中性点对地电压(C)。 (A)为零; (B)上升为线电压; (C)上升为相电压。 4、发电机失磁后,从系统吸取(B)额定容量的无功功率。 (A)大于; (B)小于; (C)等于。
5、发电机—变压器组后备保护的电流元件,应接在(C)的电流互感器上。 (A)发电机出口; (B)变压器的低压侧; (C)发电机中性点。 四、简答题
1、为什么说发电机的纵差动保护是发电机的主要保护?
答:因为该保护能反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路,并能快速地将其故障切除,所以它是发电机的主要保护。
2、发电机内部短路时,短路点的位置对发电机纵差保护有何影响?
答:发电机内部短路时,短路点越靠近机端,短路电流越大,保护动作越灵敏。反之,短路点越靠近中性点,短路电流越小。当短路电流小于发电机纵差动保护的动作电流时,保护不动作,因此,在中性点附近短路,保护有死区。
3、反应发电机定子绕组匝间短路的保护方案有哪些? 答:(1)单继电器式横差电流保护; (2)反应零序电压的匝间短路保护;
(3)反应转子回路二次谐波电流的匝间短路保护。 五、综合题
1、发电机在运行中,可能出现那些故障和不正常动作状态?
答:发电机的故障主要有定子绕组相间短路、一相匝间短路、单相接地、转子绕组一点或两点接地短路。发电机的不正常工作状态主要有定子绕组过电流,三相对称过负荷,负序过流或负序过负荷、过电压,转子绕组过负荷,汽轮发电机逆功率运行,发电机励磁电流急剧下降或消失。
3、发电机一般应装设哪些继电保护装置?各自的作用是什么?
答:根据发电机可能出现的故障和不正常工作状态,应装设相应的继电保护装置:
(1)纵差动保护:反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路; (2)零序保护:反应发电机定子绕组单相接地故障; (3)匝间短路保护:反应发电机定子绕组匝间短路;
(4)后备保护:反应发电机外部短路引起的过电流并作为内部短路的后备保护; (5)过负荷保护:反应发电机的对称过负荷或负序过负荷;
(6)反应水轮发电机突然甩负荷引起的定子绕组过电压或大容量汽轮发电机定子绕组的过电压; (7)转子回路一点接地或两点接地保护:反应发电机转子回路一点或两点接地故障; (8)失磁保护:反应发电机励磁电流部分或全部消失;
(9)转子回路过负荷保护:反应容量为IOOMW及以上并采用半导体励磁的发电机转子回路过负荷; (10)逆功率保护:反应大容量汽轮发电机的逆功率运行。
习题十三
一、填空题
1、母线的保护方式有利用(供电元件的保护)切除母线故障,采取(专用的母线保护 )切除母线故障。 2、按差动原理构成的母线保护,能够使保护动作具有(快速性)和(选择性 )。
3、母线差动保护的差动继电器动作电流的整定按躲过(外部短路)时最大不平衡电流和躲过(最大负荷)电流计算。
4、母线电流相位比较式母线差动保护,被比较相位的两个电流是(母联回路电流)和(差动回路电流)。
5、母联电流相位比较式母线差动保护的主要优点是:在(元件固定连接方式)被破坏后,内部故障时仍能保证(选择性 )。
6、母线不完全差动保护是指只需在有电源的元件上装设(变比)和(特性)完全相同的D级电流互感器。 7、母线不完全差动保护由(差动电流速断)和(差动过电流)两部分组成。
8、切除母线故障可采用的两种方式:(利用母线上其它供电元件的保护装置来切除故障)、(采用专门的母线保护)。
9、电流比相母线保护只与电流的(相位)有关,而与电流的(幅值)无关。
10、双母线同时运行时的母线保护,为了选择故障母线,可采用( 母联回路电流)的双母线完全差动保护或(差动回路电流)比较式母线差动保护。
三、简答题
1、在母线完全电流差动保护中,母线的所有连接元件上,为什么都装设相同变比和特性的电流互感器? 答:母线完全电流差动保护也是按差动原理构成的,正常运行及母线外部短路时,流进母线的电流等于流出母线的电流,对一次电流而言,
I1?I2?I3?????In?0????,即
?I?0,此时保护应可靠地不动作;
?I?I???k当母线发生短路时,流进母线的电流为短路电流,流出母线的电流为零,即 (短路点的总电流),此时流入差动继电器的电流为按电流互感器变比减小的短路电流,保护应可靠地动作。由以上分析可知,只有当电流互感器的变比选得相同时,才有
即流入差动继电器的电流为零,从而保证保护不误动作。若变比选得不同,则
保护就可能误动作。在母线完全差动保护中,选择特性相同的电流互感器,是为了减小母线外部短路时流入差动继电器的不平衡电流,从而降低整定值,提高保护的灵敏度。
2、何谓母线不完全差动电流保护?它有何优缺点?
答:仅将对端有电源的连接元件,即发电机、变压器、分段断路器、母联断路器差入的保护,叫母线不完全差动电流保护。
其优点是:只需在供电元件上装电流互感器,且各自的变比可不相等。不需要在母线所有连接元件上装设电流互感器,这样既简化了接线又大大降低了费用。所以不完全差动保护广泛用于6~10kV配电母线上。 其缺点是:正常运行时差回路的不平衡电流较大,保护要按躲过最大不平衡电流整定。
这样,不完全差动保护的灵敏度较完全差动保护要低一些。 3、按照技术规程规定,哪些母线上应装设专用母线保护?
答:(1)110kV及以上的双母线和分段母线,为了保证有选择地切除任一故障母线;
(2)110kV及以上单母线,重要发电厂或110kV以上重要变电所的35~66kV母线,按电力系统稳定和保证母线电压等要求,需要快速切除母线上故障时;
(3)35~66kV电力网中主要变电所的35~66kV双母线或分段母线,当在母联或分段断路器上装设解列装置和其他自动装置后,仍不满足电力系统安全运行要求时;
(4)对于发电厂和主要变电所的1~10kV分段母线或并列运行的双母线,需快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障,或线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。 4、母线发生故障的原因有哪些?
答: (1)母线绝缘子或断路器套管的闪络;
(2)装在母线上的电压互感器及装在母线和断路器之间的电流互感器故障; (3)操作切换时引起空气断路器及隔离开关的支持绝缘子损坏; (4)由于运行人员的误操作。