【正文】 A TGA B B CEIXXXX ?? ???= 115 / 324 16 ?? = 由于 . .maxdAI ＜ = .1setIⅠ ，并且 . .maxdAI ＜ = .1setIⅡ ，故保護 1 的Ⅰ、Ⅱ均不需要加裝 18 方向元件。跳 閘跳 閘..0KAⅠ 0KAⅡKW 0KAⅢ0KS Ⅲ0KSⅡ0KSⅠ0KT Ⅲ0KTⅡ 圖 215 零序功率方向元件的交流接線圖 （ 4）對相間短路電流保護功率方向判別元件而言，當 0176。即內(nèi)角 ? 一般為 95176。因為接線復(fù)雜、精度低，目前實際電力系統(tǒng)已經(jīng)廣泛推廣應(yīng)用繼電保護整定計算軟件，只要整定人員按要求輸入電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，就可以由計算機快速準確的計算出需要的短路電流及不同保護裝置隔斷的動作值，并可以由計算機完成靈敏度校驗。 在中性點非直接接地系統(tǒng)中，若不計微小的零序電容電流在線路阻抗上產(chǎn)生的微小壓降，則統(tǒng)一電壓等級的整個系統(tǒng)的零序電壓都一樣（及三相變壓器之間的一部分系統(tǒng)）。故障電流有故障電流向中性點。 2— 17所示系統(tǒng)中變壓器中性點全部不接地，如果發(fā)現(xiàn)單相接地，試回答： （ 1）比較故障線路與非故障線路中零序電流、零序電壓、零序功率方向的差異。 （ 3）用零序功率方向選線困難：由于一般采用的是過補償，流經(jīng)故障線路的的零序電流是流過消弧線圈的零序電流與非故障元件零序電流之差，而電容無功功率方向是由母線流向線路（實際上是電感性無功功率由線路流向母線），零序功率方向與非故障線路一致，因此無法利用功率方向來判斷故障 線路。靈敏系數(shù)和保護范圍往往不能滿足要求，難以應(yīng)用于更高等級的復(fù)雜網(wǎng)路。 優(yōu)點：保護簡單，經(jīng)濟，可靠；整定值一般較低，靈敏度較高；受系統(tǒng)運行方式變化的影響較??；系統(tǒng)發(fā)生震蕩、短時過負荷是不受影響；沒有電壓死區(qū)。 缺點：同零序電流保護，接線較復(fù)雜。因為電力系統(tǒng)正常運行時電壓較高、電流較小、功率因數(shù)較高（即電壓與電流之間的相位差較?。?，負荷阻抗的特點是量值較大，在阻抗復(fù)平面上與 R軸之間的夾角較小。 ，一般配置哪幾種接線方式的距離保護協(xié)同工作？ 答：保護裝置一般只考慮簡單故障，即單相接地短路、兩相接地短路、兩相不接地故障和三相短路故障四種類型的故障。 ？簡述各部分的作用。這種情況下應(yīng)該將保護閉鎖，以防止出現(xiàn)不必要的誤動。在系統(tǒng)振蕩的情況下，將保護閉鎖，即使測量元件動作，也不會出口跳閘；在系統(tǒng)故障的情況下，開放保護，如果測量元件動作且滿足其他動作條件，則發(fā)出跳閘命令，將故障設(shè)備切除。 ，測量阻抗為什么能夠正確反應(yīng)故障的距離？ 答：電力系統(tǒng)發(fā)生金屬性短路時，在保護安裝處所測量 Um降低， Im增大，它們的比值 Zm變?yōu)槎搪伏c與保護安裝處之間短路阻抗 Zk。 構(gòu)成距離保護為什么必須用故障環(huán)上的電流、電壓作為測量電壓和電流？ 答：在三相系統(tǒng)中，任何一項的測量電壓與測量電流值比都能算出一個測量阻抗，但是只有故障環(huán)路上的測量電壓、電流之間才能滿足關(guān)系 . 1m m m m k kU I Z I Z I Z L? ? ? ?? ? ?，即由它們算出的測量阻抗才等于短路阻抗，才 能夠正確反應(yīng)故障點到保護安裝處之間的距離。 3 電網(wǎng)距離保護 ？ 答：電力系統(tǒng)正常運行時，保護安裝處的電壓接近額定電壓，電流為正常負荷電流，電壓與電流的比值為負荷阻抗，其值較大，阻抗角為功率因數(shù)角，數(shù)值較??；電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，保護安裝處的電壓變?yōu)槟妇€殘余電壓，電流變?yōu)槎搪冯娏鳎妷号c電流的比值變?yōu)楸Ｗo安裝處與短路點之間一段線路的短路阻抗，其值較小，阻抗角為輸電線路的阻抗角，數(shù)值較大，距離保護就是利用了正常運行與短路時 電壓和電流的比值，即測量阻抗之間的差異構(gòu)成的。 優(yōu)點：避免了不加方向元件，保護可能的誤動作。故障特征明顯 ，利用這一特征可以構(gòu)成零序電流保護。 主要優(yōu)點是簡單可靠，并且在一般情況下也能滿足快速切出故障的要求，因此在電網(wǎng)中特別是在 35KV及以下電壓等級的網(wǎng)絡(luò)中獲得了廣泛的應(yīng)用。 零序功率方向：在故障線路上，電容性無功功率方向為線路流向母線；在非故障線路上，電容性無功功率 方向為母線流向線路。 （ 8）對保護切除故障速度的要求： 中性點直接接地系統(tǒng)中，由于接地相電流很大，為防止損壞設(shè)備，應(yīng)迅速切除接地相甚至三相。中性點非直接接地系統(tǒng)中，故障線路上電容性無功功率方向為線路流向母線；在非故障線路上，電容性無功功率方向為母線流向線路。 0. 1TX 0. ABX 0. BCX 0. 3TX 0. 2TXA B 0U? 圖 218 線路 AB 末端故障時中性點直接接地系統(tǒng)零序等值圖 0. 1TX 0. ABX 0. BCX 0. 3TX0. BCC0C0. ABC 圖 219 中性點非直接接地系統(tǒng)零序等值圖 21 由圖 2— 19可見，故障點的等值阻抗為三個對地容抗的并聯(lián)，由于分布電容的容值較小、阻抗較大，因此故障點的零序等值阻抗也較大，接地不會產(chǎn)生較大的零序電流。 * * 圖 216 現(xiàn)場測定電流互感器極性的常用原理接線圖 對于比 .，設(shè)想保護工程師是如何完成保護定值計算的？如果你今后從事保護整定計算，如何借助現(xiàn)在計算工具提高你的勞動效率？ 答：由于繼電保護整定計算多種不同的運行方式，要對不同地點、不同類型的故障進行多次計算，既要計算出各個繼電保護元件不同段的動作值，還要進行靈敏度校驗，計算的工作量非常的大，特別是在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的實際電力系統(tǒng)中，人工計算幾乎不可能完成。而 19 對零序功率方向判別元件而言，在保護范圍內(nèi)故障時，最大靈敏角 sen? =95176。amp。 保護 4的Ⅰ、Ⅱ段整定。1211B C M A B MA B M A B MI IXI I X? ? ? ? 對于 1X ，當只有一臺發(fā)電機變壓器組運行是最大，有 1maxX = 0. 3 BCXX? =63? 當兩臺發(fā)電機變壓器組運行時 1X 最小，有 1minX = 0. 3 BCX X?=? 對于 2X ，當 T5,T6只有一臺運行時 2X 最大， 2maxX =20；當 T5,T6兩臺全運行時 2X 最小， 2minX =10. 因此保護 4的最大分支系數(shù) 4. .maxbK = 1max2min1XX? =， 最小分支系數(shù)為 4. .minbK = 1min2max1XX? = B BCMIABMI39。 故障端口零序電流為 |0 |0 1 2 0 1 1 5 / 31 2 . 6 7 1 2 . 6 7 7 . 6 5 7fUI Z Z Z? ? ???? ? ? ?= 在零序網(wǎng)中按照零序?qū)Ъ{進行分配零序電流從而得到此時流過保護 4 處的零序電流分別為 0 .1 0 0 .1 2 5 7 90 .1 3 0 5 9 7fII??= 0 .2 0 0 .0 1 8 0 1 80 .1 3 0 5 9 7fII??= 畫出零序電流分布圖如圖 29所示 . 14 |0|fU 1 7Z ? ?2 7Z ? ?0 7 .6 5 7Z ? ? AB C0 . 1 3 90 . 2 7 80 . 7 70 . 1 9 40 . 0 9 7圖 28 單相接地短路復(fù)合序網(wǎng)等值圖 圖 29 單相接地短路零序電流分布圖 2) 兩相接地短路時，故障端口各序阻抗和單相接地短路時相同，即 12ZZ??? =? 0Z? =? ，則復(fù)合序網(wǎng)如圖 210所示。 傳統(tǒng)的機電式保護中通常采用（ 1）、（ 2）、（ 3）三種方式獲取零序電壓；在數(shù)字式保護中，傾向于采用方式（ 4） 。 比較不同的提取零序電壓方式的優(yōu)缺點。 母線 B三相 短路時流過 8處的最大短路電流為 = =1 2 1 212 || ||G G LEX X X X? = 這時其短路電流速斷保護的整定值變?yōu)?.6setIⅠ = .8setIⅠ = kKI?Ⅰ = 所以 5處限時電流保護的定值為 .5 .6set rel setI K I?Ⅱ Ⅱ Ⅰ = 靈敏度為 . .min.5 .5kBsen setIK I?Ⅱ Ⅱ= 故不滿足要求。保護 4處的母線發(fā)生三相短路時，流過保護 5的短路電流為 4 33k GLEI XX? ?= 115/ 310 16? = 按此電流來整定，動作定值 .5setIⅢ = 4relkKIⅠ = 在來看 發(fā)電機 2處于最大運行方式下保護 5處母線三相短路時，有 .minsX =（ 1GX || 2GX + 1LX || 2LX ） =18? 保護 5處的電流為 5 . m in 3k sLEI XX? ?= 遠小于按躲過保 護 4 處母線三相短路求得的整定電流，所以保護 5不必安裝方向元件，僅靠定值就能保證方向故障時不誤動作。則動作范圍為 120≤ d? ≤ 60176。 90176。接線方式正方向短路時內(nèi)角的范圍。 當教材中途 ，分別畫出 sin( 100 )rru U t?? ， si n( 100 30 )rri I t?? ? ?和 sin( 100 )rru U t?? ， si n( 100 60 )rri I t?? ? ?時，各輸出電壓隨時間變化的波形；如果用數(shù)字式（微機）實現(xiàn)，寫出你的算法，并校驗上述兩種情況下方向元件的動作情況。 ，方向性電流保護利用了短路時電氣量的什么特征解決了僅利用電流幅值特征不能解決的問題？ 答：在雙側(cè)電源供電網(wǎng)絡(luò)中，利用電流幅值特征不能保證保護動作的選擇性。 （ 3）保護 4的靈敏系數(shù) . .min.4 .4kBsen setIK I? Ⅲ= . .mink B rerel ssIKK K IⅢ ， .4senK 與 reK 成正比，當 reK 下降時靈敏系數(shù)下降， senK = ? =。 保護的動作時間為 1tⅢ =+=1s 2tⅢ =1tⅢ += 3tⅢ =2tⅢ +=2s 當圖 1 的出口處在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩相短路，保護按照題 置和整定時，試問 （ 1）共有哪些保護元件啟動？ （ 2）所有保護工作正常，故障由何處的那個保護元件動作、多長時間切除？ （ 3）若保護 1 的電流速斷保護拒動，故障由何處的那 個保護元件動作、多長時間切除？ （ 4）若保護 1 的斷路器拒動，故障由何處的那個保護元件動作、多長時間切除？ 答 : （ 1） 由題 ，保護 1出口處（即母線 D處）短路時的最小短路電流為 ，在量值上小于所有電流速斷保護和限時電流速斷保護的整定值，所以所有這些保護都不會啟動；該量值大于 3 處過電流保護的定值，所以三處過電流保護均會啟動。 6 對于保護 2等值電路如圖 23所示，母線 D在最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護 2 的最大電流 . .maxkDI =. m ins BC CDEX X X??= 相應(yīng)的速斷定值為 .2setIⅠ = relKⅠ . .maxkDI = = 最小保護范圍為 minL = . m a x.2312 tEZI??????????Ⅱ = 即 2處 的電流速斷保護在最小運行方式下也沒有保護區(qū)。當遠處短路時，應(yīng)當保證離故障點最近的過電流保護最先動作，這就要求保護必須在靈敏度和動作時間上逐級配合，最末端的過電流保護靈敏度最高、動作時間最短，每向上一級，動作時間增加一個時間級差，動作電流也要逐級增加。 考慮必要的裕度，從最不利的情況出發(fā)，即使同時存在著以上幾個因素的影響，也能保證在預(yù)定的保護范圍以外故障時，保護裝置不誤動作，因而必須乘以大于 1的可靠系數(shù)。 在集成電路型繼電器中，“繼電特性”的獲得是靠施密特觸發(fā)器實現(xiàn)的，施密特觸發(fā)器的特性，就是繼電特性。當加入繼電器的動作電量（圖中的 kI ）大于其設(shè)定的動作值（圖中的 opI ）時，繼電器能夠突然動作；繼電器一旦動作以后，即是輸入的電氣量減小至稍小于其動作值，繼電器也不會返回，只有當加入繼電器的電氣量小于其設(shè)定的返回值（圖中的reI）以后它才突然返回。 從對繼電器的“四性“要求及其間的矛盾，闡述繼電保護工作即是理論性很強，又是工程實踐性很強的工作。繼電保護的動作時間越快，發(fā)電機加速時間越短，功率角擺開幅度就越小，月有 利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。 依據(jù)電力元件正常工作、不正常工作和短路狀態(tài)下的電氣量復(fù)制差異，已經(jīng)構(gòu)成哪些原理的保護，這些保護單靠保護整定值能求出保護范圍內(nèi)任意點的故障嗎？ 答：利用流過被保護元件電流幅值的增大，構(gòu)成了過電流保護 。如果電力系統(tǒng)沒有 配備完善的繼電保護系統(tǒng)，則當電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行時，不能及時地發(fā)出信號通知值班人員進行合理的處理。故障時 ,甄別出發(fā)生故障的電力設(shè)備 ,并向故障點與電源點之間、最靠近故障點斷路器發(fā)出跳閘指令 ,將故障部分與電網(wǎng)的其 他部分隔離。所以，為了保證本線路短路時能快速切除 2 而下級線路短路時不動作，這種單靠整定值得保護只能保護線路的一部分。 答：后備保護的作用是在主保護因保護裝置拒動、保護回路中的其他環(huán)節(jié)損壞、斷路器拒動等原因不能快速切除故障的情況下，迅速啟動來切除故障。 電力系統(tǒng)繼電