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國家電網招聘考試高頻考點繼電保護:關于繼電保護常見問題匯總

 二維碼
發表時間:2023-08-27 08:09作者:思格教育


   1、繼電保護在電力系統中的任務是什么?


  當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。


  反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。


   2、對繼電保護裝置的基本要求是什么?各個要求的內容是什么?


  繼電保護裝置必須滿足:選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。


  選擇性,是當系統發生故障時,繼電保護裝置應該有選擇的切除故障,以保證非故障部分繼續運行,使停電范圍盡量縮小。


  速動性,是指繼電保護應以允許的可能最快速度動作于斷路器跳閘,以斷開故障或中止異常狀態的發展。


  靈敏性,是指繼電保護裝置對其保護范圍內故障的反映能力,即繼電保護裝置對被保護設備可能發生的故障和不正常運行方式應能靈敏地感受并反映。


  可靠性,是指發生了屬于它應該動作的故障時,它能可靠動作,即不發生拒絕動作;而在任何其他不屬于它動作的情況下,可靠不動作,即不發生誤動。


   3、什么是主保護,什么是后備保護?


  主保護:滿足系統穩定和設備安全要求,能以最快速度有選擇的切除被保護設備和線路故障的保護。


  后備保護:當主保護或斷路器拒動時,用以切除故障的保護,包括近后備和遠后備。


  遠后備保護:是當主保護或斷路器拒動時,由相鄰電力設備或線路的保護來實現的后備保護。


  近后備保護:是當主保護拒動時,由本電力設備或線路的另一套保護來實現后備的保護;當斷路器拒動時,由斷路器失靈保護來實現后備保護。


   4、什么是輔助保護,什么是異常保護?


  輔助保護為彌補主保護和后備保護性能的不足,或當主保護和后備保護檢修退出時而增加的簡單保護,該保護是一種起輔助作用的繼電保護裝置。


  異常運行保護:反應被保護電力設備或線路異常運行狀態的保護。


   5、什么是斷路器失靈保護?


  是指當故障線路的保護動作發出跳閘脈沖后,斷路器拒絕動作時,能夠以較短的時限切除同一發電廠或變電站內其他有關的斷路器,以使停電范圍最小的一種后備保護。


   6、為什么220KV及以上系統要裝設斷路器失靈保護,其作用是什么?


   220KV及以上的輸電線路一般輸送的功率大,輸送距離遠,為提高線路的輸送能力和系統的穩定性,往往采用分相斷路器和快速保護。


  由于斷路器存在操作失靈的可能性,當線路發生故障而斷路器又拒動時,將給電網帶來很大威脅,故應裝設斷路器失靈保護裝置,有選擇地將失靈拒動的斷路器所連接母線的斷路器斷開,以減少設備損壞,縮小停電范圍,提高安全穩定性。


   7、什么是電力系統的振蕩?引起振蕩的原因一般有哪些?


  并列運行的兩個系統或發電廠失去同步的現象稱為振蕩。


  引起振蕩的原因較多,多是由于切除故障時間過長而引起系統穩定的破壞,在聯系薄弱的系統中也可能由于誤操作、發電機失磁或故障跳閘、斷開某一線路或設備而造成振蕩。


   8、電力系統振蕩和短路的區別是什么?


  振蕩時系統各點的電壓和電流值均作往復擺動,而短路電流、電壓是突變的。振蕩時電流、電壓值變化速度較慢,而短路時電流、電壓值突然變化量很大。


  振蕩時系統任何一點電壓和電流之間的相位角都隨功角的變化而變化;而短路時,電流和電壓之間的相位角是基本不變的。


   9、電力系統振蕩時,對繼電保護裝置有哪些影響?哪些保護裝置不受影響?


  主要對電流繼電器和阻抗繼電器有影響。原理上不受振蕩影響的保護是差動保護。


   10、何謂系統的最大、最小運行方式?


  在繼電保護的整定計算中,一般都要考慮電力系統的最大最小運行方式。


  最大運行方式是指在被保護對象末端短路時,系統的等值阻抗最小,通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。


  最小的運行方式是指在上述同樣短路情況下,系統等值阻抗最大,通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。


   11、對距離保護的基本要求是什么?


  在被保護線路上發生直接短路時,繼電器的測量阻抗應正比于母線和短路點的距離;


  在正方向區外短路時不應超越動作;


  應有明確的方向性;


  在區內經大過渡電阻短路時應仍能動作;


  在最小負荷阻抗下不動作;


  能防止系統振蕩時的誤動。


   12、什么是距離繼電器的極化量?


  除了距離測量電壓外,在構成距離繼電器的動作量時,還必須通入另一特定的交流量作為參考量,以檢測當故障發生在保護區內外時Uph相位的倒換。這個參考交流量,一般稱之為距離繼電器的極化量。


   13、什么是阻抗方向繼電器?


  阻抗方向繼電器是指它不但能夠測量阻抗的大小,而且能夠判斷故障的方向。


   14、為什么有些距離保護的I、II段需經振蕩閉鎖裝置,而第III段不經振蕩閉鎖裝置?


  系統振蕩周期一般為0.15到1.5秒,受系統振蕩影響的某段阻抗繼電器的接點在一個周期內將閉合一次又返回一次,如果閉合的時間大于該段距離保護裝置的動作時間,則該段將因系統振蕩而誤動,而距離保護第I和II段的動作時間一般較短,躲不過振蕩周期,故需經振蕩閉鎖裝置,而距離III段的動作時間一般都大于振蕩周期,故可不經振蕩閉鎖裝置。


   15、重合閘的啟動方式有幾種?


  兩種:斷路器控制開關與斷路器位置不對應啟動方式,保護啟動方式。


   16、什么是重合閘后加速?


  當線路發生故障后,保護有選擇性地動作切除故障,重合閘進行一次重合以恢復供電,如重合于永久性故障時,保護裝置即不帶時延無選擇性動作斷開斷路器,這種方式稱為重合閘后加速。 


   17、為什么架空線路裝設自動重合閘裝置,而電纜線路不裝設重合閘裝置?


  自動重合閘是為了避免瞬時性故障造成線路停電而設置的,對于架空線路有很多故障是屬于瞬時性故障(如鳥害、雷擊、污染),這些故障在決大數情下,當跳開斷路器后便可隨即消失,裝設重合閘的效果是非常顯著的。


  電纜線路由于埋入地下,故障多屬于永久性的,重合閘的效果不大,所以就不裝設自動重合閘裝置。


   18、何謂復合電壓起動的過電流保護?


  復合電壓起動的過電流保護,指在過電流保護的基礎上,加入由一個負序電壓繼電器和一個接在相間電壓上的低電壓繼電器組成的復合電壓起動元件構成的保護。只有在電流測量元件及電壓起動元件均動作時,保護裝置才能動作于跳閘。


   19、電力變壓器的瓦斯保護有哪些優缺點?


  優點:結構簡單,動作迅速,靈敏度高,能反應變壓器油箱內各種相間短路和匝間短路的匝數很少時,故障回路的電流雖很大,可能造成嚴重過熱,但引出線外部相電流的變化可能很小,各種反應電流量的保護都難以動作,瓦斯保護對于切除這類故障有其特殊的優越性。


  缺點:不能反應變壓器油箱外部的故障,如套管及引出線故障。因此,變壓器不能用它作為唯一的主保護。


   20、變壓器差動保護與瓦斯保護各保護何種故障?能否相互代替?


  變壓器的差動保護是防御變壓器繞組和引出線的相間短路,以及變壓器的大接地電流系統側繞組和引出線的接地故障的保護。


  瓦斯保護是防御變壓器油箱內部各種故障和油面降低的保護,特別是它對于變壓器繞組的匝間短路具有顯著的優點,但不能反應油箱外部的故障,故兩者不能互相代替。


   21、變壓器勵磁涌流有哪些特點?目前差動保護中防止勵磁涌流影響的方法有哪些?


  特點如下:包含有很大的非周期分量,往往使涌流偏于時間軸的一側;包含有大量的高次諧波分量,并以二次諧波為主;勵磁涌流波形出線間斷。


  防止勵磁涌流影響的方法:鑒別短路電流和勵磁涌流波形的區別,要求間斷角60-65度;利用二次諧波制動;利用波形對稱原理。


   22、母差保護為什么要設置電壓閉鎖?3/2接線又不需要電壓閉鎖?


  由于雙母線接線方式下,母差保護動作,將導致整條母線送電的設備全部停電,影響范圍廣。為防止由于母差保護回路故障導致的誤動,故通過檢測母線電壓來協助判斷故障,以保證保護動作的可靠性,但增加了保護拒動的可能。


  而3/2接線方式單條母線故障,不影響設備的送電,故3/2接線方式以防止母差保護拒動為主,取消電壓閉鎖。


   23、發電機為什么要裝設負序電流保護?


  電力系統發生不對稱短路或者三相不對稱運行時,發電機定子繞組中就有負序電流這個電流在發電機氣隙中產生反向磁場,相對于轉子為兩倍同步轉速。因此在轉子部件中出現倍頻電流,該電流使得轉子上電流密度很大的某些部位造成轉子局部灼傷嚴重時可能使護環受熱松脫,使發電機造成重大損壞。


  另外100Hz的交變電磁力矩,將作用在轉子大軸和定子機座上,引起頻率為100Hz的振動。為了防止上述危害發電機的問題發生,必須設置負序電流保護。


   24、發電機勵磁回路為什么要裝設一點接地和兩點接地保護?


  發電機勵磁回路一點接地,雖不會形成故障電流通路,從而給發電機造成直接危害,但要考慮第二點接地的可能性,所以由一點接地保護發出信號,以便加強檢查、監視。


  當發電機勵磁回路發生兩點接地故障時,由于故障點流過相當大的故障電流而燒傷發電機轉子本體,由于部分繞組被短接,勵磁繞組中電流增加,可能因過熱而燒傷,由于部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡,從而引起機組震動,汽輪機還可能使軸系和汽輪機磁化。


  所以在一點接地后要投入兩點接地保護,以便發生兩點接地時經延時后動作停機。


   25、什么叫對稱分量法?


  由于三相電氣量系統是同頻率按120度電角布置的對稱旋轉矢量,當發生不對稱時,可以將一組不對稱的三相系統分解為三組對稱的正序、負序、零序三相系統;反之,將三組對稱的正序、負序、零序三相系統也可合成一組不對稱三相系統。這種分析計算方法叫對稱分量法。


   26、中性點不接地系統線路發生單相金屬性接地時,電網電流、電壓有哪些特點?


  故障相對地電壓為零,非故障相對地電壓升高為線電壓;


  發生單相接地時,全系統都將出現零序電壓;


  非故障線路保護安裝處零序電流為本線路對地電容電流,故障線路保護安裝處零序電流為所有非故障元件對地電容電流總和;


  非故障線路保護安裝處電容性無功功率的實際方向為由母線到線路,故障線路保護安裝處電容性無功功率的實際方向為由線路到母線。


   27、大接地電流系統中發生接地短路時,零序電流的分布與什么有關?


  零序電流的分布,只與系統的零序網絡有關,與電源的數目無關。當增加或減小中性點接地的變壓器的臺數時,系統零序網絡將發生變化,從而改變零序電流的分布。


   28、什么情況下單相接地故障電流大于三相短路電流?


  故障點零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時,單相接地故障電流大于三相短路電流。


   29、什么情況下兩相接地故障的零序電流大于單相接地故障的零序電流?


  故障點零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時,兩相接地故障的零序電流大于單相接地故障的零序電流。


   30、電流互感器為什么不允許二次開路運行?


  運行中的電流互感器出現二次回路開路時,二次電流變為零,其去磁作用消失,此時一次電流將全部用于勵磁,在二次繞組中感應出很高的電動勢,其峰值可達幾千伏,嚴重威脅人身和設備的安全。再者,一次繞組產生的磁化力使鐵芯驟然飽和,有功損耗增大,會造成鐵芯過熱,甚至可能燒壞電流互感器。因此在運行中電流互感器的二次回路不允許開路。

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