【正文】 33 （ 2）按下列三條件確定 差動(dòng) 保護(hù) 10kV側(cè)的 一次 動(dòng)作電流 ① 躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流，即 0 9 ???? ?TNr e lop IKI ② 躲過(guò)變壓器外部短路時(shí)的最大不平衡電流，即 )3( m a a x. )( kbis a mnpr e ld s qr e lop IfUfKKKIKI ?????? 5 2 )( 3 ????????? ③ 躲過(guò)電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流，即 A1 3 0 01 0 0 a x ???? ?Lr e lop IKI 取 ?opI ，則差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流值為 . ???? opiwKop IKKI （ 3）確定基本側(cè)差動(dòng)線圈的匝數(shù) ： ???? opcd IANN 取 7??setdN 匝，則繼電器實(shí)際動(dòng)作電流為 ??KopI ，保護(hù)裝置實(shí)際一次動(dòng)作電流為 AIKKI Kopwiop 17 . ???? (4）確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù) )7( . ???? cbN . ????cbN 取平衡線圈匝數(shù) 1. ?setbN 匝。 2%） /11kV，Yd11 接線， 8%?kU ； 35 kV母線短路電流 )3( ?kI kA， )3( ?kI kA； 10 kV母線短路電流 )3( ?kI kA， )3( min2. ?kI kA， 10kV側(cè) 1000max. ?LI A。 解：變壓器兩側(cè)的額定電流分別為 01 ????I A， 01 ????I A 兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比為 51805 ????iK ， 5 ??iK 根據(jù)電流 互感器的標(biāo)準(zhǔn)變比，選擇兩側(cè)電流互感器的實(shí)際變 比為 405200 ???iK ， 805400 ???iK 兩側(cè)電流互感器的二次電流為 ????I ， ???I 32 因此，正常運(yùn)行時(shí)流入差動(dòng)保護(hù)回路中的不平衡電流為： ????? ?? III d s q 也可列表進(jìn)行計(jì)算： 名 稱 各 側(cè) 數(shù) 值 額定電壓 /kV 35 額定電流 /A 01 ????I 01 ????I 電流互感器的接線方式 D y 電流互感器一次電流計(jì)算值 ?? 電流互感器變比選擇 405200 ???iK 805400 ???iK 電流互感器二次額定電流 /A 2 ????I 2 ???I 由上表知，正常運(yùn)行時(shí)流入差動(dòng)保護(hù)回路中的不平衡電流為： ????? ?? III d s q 620 試 選擇降壓變壓器差動(dòng)保護(hù)的有關(guān)參數(shù)。 WL2 的定時(shí)限過(guò)電流 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ，試對(duì)WL1 的三段式電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。 618 如 圖 673 所示中， 35kV單側(cè)電源輻射形線路 WL1的保護(hù)方案擬定為 三段式電流保護(hù) 。試求：（ 1）保護(hù) 1 的電流 I 段的整定值及最小保護(hù)范圍； （ 2）保護(hù) 1 的電流 II 段的定值及靈敏系數(shù)。后一級(jí)繼電器的動(dòng)作電流為 5A， 10 倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限為 秒，電流互感器變比 50/5A，前一級(jí)繼電器的 動(dòng)作電流也為 5A，電流互感器變比 75/5A，末端三相短路電流 450)3( ?kI A，試整定前一級(jí)過(guò)電流保護(hù) 10 倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限。 615 已知兩相電流差接線的過(guò)電流保護(hù)在三相短路時(shí)的一次動(dòng)作電流為 )3(opI ，靈敏系數(shù)為)3()3()3(opkS IIK ?，試證明： （ 1）當(dāng) AB 或 BC 兩相短路時(shí)， )3()2( 3 opop II ? ， )3()2()2()2( SopkS KIIK ??； （ 2）當(dāng) AC 兩相短路時(shí)， )3()2( 23opop II ?， )3(2 SS KK ?）（ 。 614 提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施有哪些？ 答： 微機(jī)保護(hù)的可靠性主要是抗干擾問(wèn)題。 兩點(diǎn)乘積算法 所 和 半周積分算法 的 運(yùn)算量較小 ，所用的 數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)度 分別為 1/4周期 和 1/2 周期 ，但只能用 于提供給算法的原始數(shù)據(jù)為純 正弦 函數(shù)的理想采樣值 ，且 必須和數(shù)字濾波器配合使用 ； 傅氏 算法 用于 輸入 量 為 周期函數(shù) ，該算法 具有 較強(qiáng)的 濾波作用 ，所用的數(shù)據(jù)窗較長(zhǎng)，為一個(gè)基波周期 ；最小二乘方算法 用于 輸入 量 為 隨機(jī)函數(shù) ， 該算法 的 精度高 ， 濾波性能 好 ， 但 計(jì)算時(shí)間長(zhǎng) ； 微分方程算法 可以不必 濾除非周期分量，只要求低通濾波， 因而算法的 總 時(shí) 窗 較 短 ，且 不受電網(wǎng)頻 率變化的影響 。 一類是根據(jù)輸入電氣量的若干采樣點(diǎn)通過(guò)一定的數(shù)學(xué)式或方程式計(jì)算出保護(hù)所反映的量值，然后與 整 定值進(jìn)行比較 ； 另一類算法是不計(jì)算具體 量 值 ，而是 根據(jù)若干采樣點(diǎn) 值與整定值相結(jié)合，直接建立 保護(hù)動(dòng)作方程來(lái)判斷是否在保護(hù)動(dòng)作區(qū) 27 內(nèi)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)是將模擬量輸入量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量 ； 微型計(jì)算機(jī) 系統(tǒng) 是微機(jī)保護(hù)裝置的核心，主要由 微處理器、 程序 存儲(chǔ)器 、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、接口芯片 及定時(shí)器 等組成 ； 輸入輸出接口是微機(jī)保護(hù)與外部設(shè)備的聯(lián)系部分 ； 通信接口是實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化的必要條件 ， 因此，每個(gè)保護(hù)裝置都帶有相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口電路 ； 人機(jī)接口部分主要包括顯示、鍵盤、各種面板開關(guān)、打印與 報(bào)警等，其主要功能用于調(diào)試、整定定值與變比等 ；供電 電源工作的可靠性 是確保 直接影響著微機(jī)保護(hù)裝置的可靠性 ， 通常采用逆變穩(wěn)壓電源。 減小不平衡電流的措施有： 將變壓器星形側(cè)的三個(gè)電流 互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星 形 ； 采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器 ；整定計(jì)算時(shí)引入同型系數(shù)等。起動(dòng)元件的作用是在被保護(hù)線路發(fā)生短路時(shí)立即起動(dòng)保護(hù)裝置；測(cè)量元件的作用是用來(lái)測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，并判斷短路故障的方向；時(shí)間元件的作用是用來(lái)建立距離保護(hù)第 II、 III 段的 動(dòng)作時(shí)限，以獲得其所需要的動(dòng)作時(shí)限特性。 因此 ，利用電壓和電流的比值，不但能清楚地判斷系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)和短路狀態(tài)，還能反映短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。系統(tǒng)正常工作時(shí)，保護(hù)安裝處測(cè)量到的電壓為 wU? ，它接近于額定電壓，測(cè)量到的電流為負(fù)荷電流 LI? ，則比值 LLw ZIU ??? 基本上是負(fù)荷阻抗，其值較大。即 ?70?? sK ?? ，這就保證了正方向發(fā)生接地故障時(shí)繼電器工作在最靈敏的狀態(tài)下。時(shí)，繼電器最靈敏。 即當(dāng)從其正極性輸入的 03I? 滯后于按正極性端子輸入的 03U? 70186。而當(dāng)前，在電力系統(tǒng)中 實(shí)際 使用的 零序功率方向繼電器 都是把最大 靈敏角 制成 70186。這時(shí)繼電器應(yīng)正確動(dòng)作，并應(yīng)工作在最靈敏的條件下，亦即繼電器的最大靈敏角為 –90176。按規(guī)定的電流、電壓正方向，當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生接地短路時(shí)， 03I? 超前 03U? 約 90176。 68 大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時(shí)有哪些特點(diǎn)？ 答： 故障點(diǎn)的零序電壓最高， 離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越低，變壓器中性點(diǎn)接地處的零序電壓為 0； 零序電流 的分布與中性點(diǎn)接地的位置和數(shù)目有關(guān)； 故障點(diǎn)的零序 功率最大。接線方式 ，是指系統(tǒng)在三相對(duì)稱且功率因數(shù)為 1的情況下，接入功率方向繼電器的電流超前電壓 90176。 （其中： KUUKC ???? ， KIIKD ???? ） 幅值比較式功率方向繼電器的動(dòng)作方程為： A? ＞ B? （其中： KUKI UKIKA ????? ?? ， KUKI UKIKB ????? ?? ） 這兩種比較原理的兩組比較量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：??????? ?? DCB DCA ?????? 67 什么叫功率方向繼電器的 90176。 相位比較式功率方向繼電器 的動(dòng)作方程為： –90176。 答： 功率 方向繼電器 的作用是判斷功率的方向。 第 I 段 只能保護(hù)本線路（ WL1）的一部分，保護(hù)范圍為 ?1l ，動(dòng)作時(shí)間 ?1t 為繼電器的固有動(dòng)作時(shí)間； 第 II 段 不僅能保護(hù)本線路（ WL1）的全長(zhǎng)，而且向下一級(jí)相鄰線路（ WL2）延伸了一段，保護(hù)范圍為 ??1l ， 動(dòng)作時(shí)限 與下級(jí)線路 Ⅰ 段 保護(hù)配合，即 ttt ??? ??? 21 ；第 III 段不僅 能 保護(hù) 本線路（ WL1）和 相鄰線路 （ WL2） 的全長(zhǎng)，而且延伸到再下一級(jí)線路 （ WL3） 一部分， 保護(hù)范圍為 ?1l ， 動(dòng)作時(shí) 限 25 按階梯原則整定，即 ttt ??? ?????? 21 。 當(dāng) 過(guò)電流保護(hù)的 靈敏度不滿足要求時(shí)， 可 采用低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)來(lái)提高其靈敏度。 63 什么叫過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流、返回電流和返回系數(shù)？ 答： 能使 電流 繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最小電流，稱為繼電器的動(dòng)作電流 ； 能使 電流 繼電器返回到原始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流 ； 同一繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值，稱為電流繼電器的返回系數(shù) 。 62 什么是繼電保護(hù)的接線系數(shù)？星形、不完全星形和兩相電流差接線方式的接線系數(shù)有何不同？ 答：在繼電保護(hù)回路中， 流入繼電器 中 的電流與對(duì)應(yīng)電流互感器 的 二次電流的比值， 稱為 接線系數(shù) 。 解： 變電所的電氣主接線單線圖分別為： 高壓側(cè)采用單母線分段接線 高壓側(cè)采用內(nèi)橋接 線 高壓側(cè)采用外橋接線 24 第六章 61 在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的任務(wù)是什么？對(duì)繼電保護(hù)的基本要求是什么？ 答：繼電保護(hù)裝置的任務(wù)是： 自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使 其 損壞程度盡可能減小，并最大限度地保證 非 故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行 ； 能對(duì) 電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)做出反應(yīng)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出報(bào)警信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ?????? QFprki ma tttt )()( 2222221 ?????????? ? i maNt tItIK 滿足熱穩(wěn)定要求。取 touR =，則滿足準(zhǔn)確度等級(jí) 的連接導(dǎo)線電阻為 ????????? ? 2 22 2 2 22 N t ouNiNWL I RISSR 則連接導(dǎo)線（銅線）的截面為 43 ?? ????WLcRlA 按最小允許 截面 取 2mm 的銅線。已知該線路的最大工作電流為 70A，線路上的短路電流為 ?kI kA， 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 2 s，斷路器分閘時(shí)間為 ，電流 互感器 二次回路采用 的銅心塑料線，互感器與測(cè)量?jī)x表相距 4m.。 解： 3000c os3 30m a x. ????? ?NW U PI ?????? ocprki ma tttt ???? ksh Ii M V A2 1 ????? kavk IUS M V A300106500 ???? ? NocNoc UUSS 查附錄表 A15，選擇 SN10— 10II/1000 型斷路器，設(shè)備具體參數(shù)及計(jì)算數(shù)據(jù)見下表。 變壓器容量應(yīng) 同時(shí) 滿足 以下兩個(gè)條件： 30 ???? SS T kVA 且 700II)I(30 ?? ?SS T kVA 查附錄表 A1，選兩臺(tái) 10/、 S9— 800 kVA的變壓器。試初步選擇該車間變電所變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 電氣設(shè)備 滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是 maxi ≥ shi 或 maxI ≥ shI ； 滿足熱穩(wěn)定的條件是 tIt2 ≥ imatI2? 。 橋形接線中四個(gè)回路只有三個(gè)斷路器，投資小，接線簡(jiǎn)單，供電的可靠性和靈活性較高，適用于向一、二類負(fù)荷供電。 雙母線接線具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 輪換檢修母線而不致中斷供電； ② 檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)僅使該回路停電； ③ 工作母線發(fā)生故障時(shí)，經(jīng)倒閘操作這一段停電時(shí)間后可迅速恢復(fù)供電； ④ 檢修任一回路斷路器時(shí)，可用母聯(lián)斷路器來(lái)代替，不致于使該回路的供電長(zhǎng)期中斷。但仍不能克服某一回路斷路器檢修時(shí)，該回路要長(zhǎng)時(shí)間停電的顯著缺點(diǎn)，同時(shí)這種接線在一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路都要長(zhǎng)時(shí)間停電。缺點(diǎn)是當(dāng)母線及母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開全部電源，造成整個(gè)配電裝置停電；當(dāng)檢修一回路的斷路器時(shí)，該回路要停電。缺點(diǎn)是該單元中任一設(shè)備發(fā)生故障或檢修時(shí)，變電所要全部停電，供電可靠性都不高，只可供三級(jí)負(fù)荷。電氣 主接線的基本形式有線路 變壓器單元接線、單母線接線、單母線分段接線、 單母線帶旁路母線接線、雙母線接線、 橋式接線等。 固定式開關(guān)柜具有 價(jià)格低，內(nèi)部空間大，運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但體積較大；手車式開關(guān)柜具有靈 活性好、檢修安全、供電可靠性高、安裝緊湊和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較貴。 比值差 uf 是二次電壓的測(cè)量值乘以額定變壓比 uK 與一次電壓數(shù)值差的百分?jǐn)?shù)；相位差 u? 是 2U??? 與 1U? 的相角差。 電流互感器常用的接線方式有一相式接線、兩相不完全星形接線、兩相電流差接線和三相完全星形接線。 58 什么是電流互感器的誤差？電流互感器的常用接線方式有哪幾種？ 20 答：電流互感器的誤差包括 電流誤差 （比值差） 和相位誤差（角差）。其中，保護(hù)間隙和管型避雷器一般用于戶外輸電線路的防雷保護(hù)，閥型避雷器和金屬氧化物避雷器主要用于變配電所的進(jìn)線防雷電波侵入