电力系统保护与控制

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和D 进行滤波; 5%。通常采取的措施: (1)对 C (2)采用正负半周比
相与门输出的方式, 只有当两个电压瞬时值同时为正或同时为负的时 间都大于 5ms 时,才允许保护装置动作。 4、在 Z act f I r 曲线上,继电器启动阻抗 Z act 0.9Z set ,对应两个 电流,左边的称为“最小精确工作电流” ,用 I actmin 表示。在保护范围 末端短路时,要求 I r I act.min 才能保证启动阻抗的误差在 10%以内。右 边侧称为“最大精确工作电流” ,用 I ac.max 表示,这是由电流互感器或 电抗互感器铁芯饱和引起的。在被保护线路出口短路时,流经继电器 的短路电流最大,在此电流作用下,继电器的启动阻抗有可能因为铁 芯的饱和而下降,但继电器还是可以动作的。 5、在保护安装地点正方向出口的一定范围内发生金属性相间短
段和 段需经振荡闭锁回路,而 段不需振荡闭锁回路。
系统振荡周期一般为 0.12~3s,受系统振荡影响的某段阻抗继电器的 接点在一个周期内将闭合一次又返回一次, 如果闭合时间大于该段距 离保护装置的动作时间,该段距离保护将因系统振荡而误动。 段的
动作时间为 0.1s, 段的时间也较短,故需经过振荡闭锁回路。 短 的动作时间一般大于系统振荡周期, ,故不需经振荡闭锁回路。
件、相电Βιβλιοθήκη Baidu差突变量选相元件、比相选相元件、 10、潜供电流:故障相线路自两侧切除后,由于非故障相 A、B 与断 开相之间存在电容和互感,虽然短路电流已被切断,但故障点的弧光 通道中仍然存在的电流叫做潜供电流。 潜供电流包含: (1)非故障相 A 通过 A 、C 相间电容供给的电流; (2)非故障相 B 通过 B、C 相间电容供给的电流; (3)非故障相 A、 B 流过的负荷电流在故障相 C 相中感应电动势通过 故障点和该相对地电容而产生的电流。
数字量的输入输出单元的作用是完成各种保护及控制装置的出口跳 闸、信号输出、外部接点输入及人机对话等功能。包括开关量输入回 路、开关量输入回路和人机对话回路。
第五章
1、并列的方式有:准同期并列和自同期并列; 准同期并列:发电机在并列合闸前发电机转子已励磁、调整待并发电 机的频率、电压大小分别和并列点系统侧的频率、电压大小相等,当 满足这两个条件时,在电压相位重合时刻发出合闸脉冲,合上发电机 与系统之间的并列断路器完成并列操作。 自同期并列:自同期并列是待并发电机并列时,转子先不加励磁,调 整待并发电机的转速,当转速接近同步转速时,合上发电机端的并列 断路器,并同时给发电机转子励磁,在发电机电势逐渐增长的过程中 由系统将发电机拉入同步运行,完成并列; 2、准同期并列的三个条件时: (1)待并发电机与系统频率相等; (2)待并发电机电压与系统电压幅值相等; (3)待并发电机电压与系统电压间相角差相等。 3、自动准同期并列装置的两种功能: (1)自动检测待并发电机与母线之间的压差及频差是否符合并列条 件,并在满足这两个条件时,能自动地发出合闸脉冲,使并列断路器 主触头在相角差为零的瞬间闭合; (2)当压差、频差不满足并列条件时,能对待并发电机自动地进行
第四章
数字式保护及控制装置的硬件组成有: 数字采集单元、数据处理单元、数字量输入输出单元 数字采集单元是将装置的模拟输入量准确地转换为所需的数字量, 包 括电压形成回路、模拟低通滤波器、采样保持电路、多路开关以及模 数转换器等功能块。 电压形成回路一方面把从互感器上取得的电量进一步降低以适 应数字式保护和控制装置对信号 5 v 或 10V 的要求;另一方面将数 字式保护及控制装置与一次系统隔离起到抗干扰的作用; 采样保持回路作用是在一个极短的时间内测量模拟输入量在该 时刻的瞬时值并在模拟 \数字转换器进行转换的期间保持其输出不变; 模拟低通滤波器的作用是滤掉电流和电压中的高频分量以降低 采样频率; 多路转换开关的作用是对多个模拟输入量进行切换, 以实现一片 A/D 芯片对多路模拟输入量的模/数转换; 数据处理单元的作用是执行存放在只读存储器中的程序, 对数据采集 单元采集到并存入至随机读写存储器的数据进行分析处理, 以完成各 种继电保护及控制功能。 包括微型计算机或数字信号处理器只读存储 器、随机读写存储器、I/O 并行口、串行口以及定时器。
6、中性点不接地电网中单相接地故障的特点: ① 中性点不接地电网中发生单相接地时, 同一电压等级的全电
网都将出现零序电压,其数值等于电网正常运行时的相电压; ② 非故障元件上有零序电流, 其数值等于本身的对地电容电流;
电容性无功功率的实际方向由母线流向线路; ③ 故障线路上的零序电流为全系统非故障元件对地电容电流
幅度或相位的零序保护。
第三章
1、不同特性的阻抗继电器有: 全阻抗继电器、 方向阻抗继电器、 偏移特性的阻抗继电器、电抗继电器、负荷限制继电器、四边形特性 的阻抗继电器、多相补偿阻抗继电器; 2、衰减非周期性分量的最严重后果:继电器中出现“暂态超范 围动作” ,也称“暂态超越” ,即在保护范围以外故障时,由于短路暂 态过程中出现的衰减非周期性分量,比相回路可能误动作; 3、为了防止暂态超越,一般要求最大灵敏度角下超范围不大于
电力系统保护与控制
第二章
1、电压死区:对于三相电路没有死区,对于相间短路有电压死区; 功率方向继电器在其正方向出口附近发生三相短路、 A-B 或 C-A 两相 接地短路时,由于 U A 0 或数值很小,继电器将不能动作,这称为他 的电压死区; 2、采用 90 度接线(接入的电压之后 90 度)以后,在发生任何包含 A 相的不对称短路时,由于 I A 和 U BC 的数值很大,继电器不仅没有电 压死区, 而且动作灵敏度很高。 只有正方向出口附近发生三相短路时, 由于 U BC 0 会产生很小的电压死区。 消除这一死区可以采用记忆回路。 阻抗 0 度,一般电流保护方向保护 90 度。 3、相间短路的功率方向继电器普遍采用的是 90 接线方式; 4、分支系数的定义:
中性点处为 0. ② 网络中的零序电流是由于故障点出现零序电压而产生的。 因
此故障线路上的实际零序电流是由线路流向母线的, 与保护规定的正 方向相反。 ③ 的。 ④ 任一保护安装处的零序电压只与流过的零序电流和被保护 故障线路两端零序功率的方向实际上都是由线路流向母线
线路背后的阻抗有关, 而与被保护线路的零序阻抗及故障点的位置无 关; ⑤ 零序分量受系统运行方式影响较小;
调压、调速,以加快进行自动并列的过程; 4、自动准同期并列装置的构成: 频率差控制单元、 电压差控制单元、 合闸控制单元 5、准同期并列分为:恒定越前相角准同期并列、恒定越前时间准同 期并列。 恒定越前相角准同期并列: 装置所取得提前量信号是某一恒定的相角, 即在相角差到达 0 之前的恒定相角差是发出合闸信号; 恒定越前时间准同期并列: 装置索取的提前量信号是某一恒定的时间, 即在相角差到达 0 之前的恒定时刻发出合闸信号; 6、双侧电源线路的三相一次自动重合闸方式: (1)不检查同期的重合闸方式; (2)自动解列或自同步的重合闸方式; (3)非同步重合闸方式; (4)检查同期的重合闸方式; 7、重合闸与继保护的配合: (1)重合闸前加速保护; (2)重合闸后加速保护; 8、单相重合闸的定义:线路上发生单相接地故障时,保护动作断开 故障相断路器,然后进行单相重合。如果是“瞬时性故障” ,则单相 重合成功, 恢复三相供电。 如果是“永久性故障” ,单相重合不成功, 而系统又不运行长期非全相运行时,应切除三相供电并不再重合。 9、常用的选相元件:电流选相元件、低电压选相元件、阻抗选相元
之总和, 数值一般较大, 电容性无功功率的实际方向由线路流向母线。 7、中性点不接地电网单相接地保护方式: ① ② ③ 绝缘监视装置; 零序电流保护; 零序功率方向保护;
8、中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点: 无法利用功率方向的差别来判断故障线路; 很难利用零序功率电流 大小的不同来找出故障线路;
路时,保护安装处即母线上的故障相间电压降为零或者近似为零,从 而使加入继电器上的电压等于 0 或者小于继电器动作所需要的最小 电压,在这种情况下,任何具有方向新的继电器将不能动作,从而出 现保护装置的“死区” 。 6、消除死区的方法: 1) 利用故障前母线电压的“记忆作用” ; 2) 引入非故障相电压; 3) 采用电力速断作为辅助保护与距离保护 段组成 “或门” 以弥补方 向性阻抗继电器距离 段的“死区” ; 4) 采用偏移特性的阻抗继电器取代方向性阻抗继电器作为距离 段 来消除死区; 7、相间短路阻抗继电器的 0 接线方式:由于引入的是电压和相应相 的相电流之差, 当 cos 1 时, 电压和电流同相位, 所以称为 0 度接线。 8、电力系统振荡: 因输电线路传输功率过大超过静态稳定极限、 系统无功严重不足、 发生故障后切除太慢或采用非同步重合闸时, 并联运行的发电机或电 力系统之间失去同步, 是的功率角发生周期性的变化的现象称为电力 系统振荡。 9、电力系统振荡对电压电流和阻抗的影响: ① 振荡电流的幅值和相位都随着振荡角度 的变化而变化;
9、中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的保护方式: ① ② ③ 绝缘监视装置; 反应稳态高次谐波分量的接地保护; 反应暂态零序电流的接地保护;
10、稳态高次谐波分量的特点: 高次谐波中以三次、五次谐波最大。故障线路中的五次谐波电容 电流等于所有非故障元件五次谐波电容电流之和, 电容性无功功率的 方向由线路流向母线; 非故障线路中的五次谐波电容电流就是其本身 的五次谐波电容电流,电容性无功功率的方向由母线流向线路; 反应稳态高次谐波分量接地保护的工作原理: 利用五次谐波过滤器提取出零序电流中的五次谐波分量, 当该电流大 于整定值经延时发出动作信号。 整定值应躲开被保护线路本身的五次 谐波。 11、暂态零序电流的特点: (1)零序暂态电流的数值较稳态电容电流大得多; (2 ) 故障线路的零序暂态电流大于非故障线路的零序暂态电流, 且他们的方向相反; (3)消弧线圈的暂态电流可以忽略不计,这是因为消弧线圈中 的电流落后于故障点零序电压 90 ,而故障点零序电压又等于接地相 电压的负值。 反应暂态零序电流的接地保护工作原理: 将暂态零序电流中的高频分量过滤出来, 可以构成反应暂态电流
当 0 时, I M 最小;当 180 时, I M 最小。 ②
0 时 系统振荡时母线电压的幅值和相位也是随 变化的。
最大, 180 时最小; ③ 当 改变时,测量阻抗的数值和阻抗角都在变化,测量阻抗
的轨迹将在垂直于 Z S 的平分线上移动; 10、振荡和短路的电压电流有何不同: (1)振荡时,电流和各点电压的幅值均做周期性变化;而短路稳 定后,短路电流和个点电压幅值是不变的; (2)振荡时电流和各点电压幅值的变化速度较慢,而短路时电流 突然增大电压突然降低,变化速度很快; (3)振荡时,任一点电流与电压之间的相位关系随着 的变化而 改变;而短路时电流和电业的相位是不变的。 (4)振荡时三相对称,系统中没有负序分量出现;而短路时,总 要长期或瞬间出现负序分量; 注:以上 是指,两侧电动势相角差; 11、如何防止电力系统振荡?振荡闭锁回路: (1)利用负序和零序电流启动的振荡闭锁回路; (2)反应测量阻抗变化速度的振荡闭锁回路; 12、距离保护的 段、 段和 段 是否都有经过振荡闭锁回路,为什 么?
故障线路流过的短路电流 ; 前一级保护所在线路上流过的短路电流
为什么引入分支系数:在中间母线上出现了分支电路,分支电路上有 电源时会使故障线路电流增加, 即助增; 在分支电路上为一并联电路, 会使故障线路中的电流减小,即外汲效应; 5、中性点直接接地电网接地短路时零序分量的特点: ① 故障点的零序电压最高, 距离故障点越远处的零序电压越低,
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