电力系统继电保护实用技术问答

电力系统继电保护基础知识第一章

一、电力系统继基本知识

6、我国电力系统中中性点接地方式有哪几种？它们对继电保护的原则要求是什么？

答：我国电力系统中中性点接地方式有三种：①中性点直接接地方式；②中性点经消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。

110kV及以上电网的中性点均采用第①种接地方式。在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。在大接地电流系统中发生单相接地故障概率较高，可占总短路故障的70%左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及电气设备的安全。

3~35kv电网的中性点采用第②或③种接地方式。在这种系统中，发生单相接地障时接地短路电流很小，故称其为小接地电流系统。在小接地电流系统中发生单相接地故障时，并不破坏系统线电压的对称性，系统还可以继续运行1~2h。同时，绝缘监察装置发出无选择信号，可由值班人员采取措施加以消除。只有在特殊情况或电网比较复杂、接地电流比较大时，根据技术保安要求，才装设有选择性的接地保护，动作于信号或跳闸。所以小接地电流系统的接地保护带有很大的特殊性。

16、小接地电流系统中，为什么采用中性点经消弧线圈接地？

答：中性点非直接接地系统发生单接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而时非故障相对地电压极大增加。在电弧接地过电压作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。为此，我国采取的措施是：当各级电压电网单相接地故障时，如果接地电容电流超过一定数值（35kv电网为10A，10kv电网为10A，3~6kv 电网为30A），就在中性点装设消弧线圈，其目地市利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，以致自动熄弧，保证继续供电。

17、什么是消弧线圈的欠补偿、全补偿、过补偿？

答：中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少。通常这种补偿有三种不同的运行方式，即欠补偿、全补偿、过补偿。（1）欠补偿。补偿后电感电流小于电容电流，或者说补偿的感抗大于线路容抗，电网以欠补偿的方式运行。

（2）过补偿。补偿后电感电流大于电容电流，或者说补偿的感抗小于线路容抗，电网以过补偿的方式运行。

（3）全补偿。补偿后电感电流等于电容电流，或者说补偿的感抗小于线路容抗，电网以全补偿的方式运行。

18、中性点经消弧线圈接地系统为什么普遍采用过补偿运行方式？

答：中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿时，无论不对称电压的大小如何，都将因发生串联谐振而使消弧线圈感受到很高的电压。因此，要避免全补偿运行方式的发生，而采用过补偿的方式或欠补偿的方式。实际上一般都采用过补偿的运行方式，其主要原因如下。

（1）欠补偿电网发生故障时，容易出现数值很大的过电压。例如，当电网中因故障或其它原因而切除部分线路后，在欠补偿电网中就可能形成全补偿的运行方式而造成串联谐振，从而引起很高的中性点位移电压与过电压，在欠补偿电网中也会出现很大的中性点位移而危机绝缘。只要采用欠补偿的运行方式，这一缺点是无法避免的。

（2）欠补偿电网在正常运行时，如果三相不对成度较大，还有可能出现数值很大的铁磁谐振过电压。这种过电压是因欠补偿的消弧线圈（它的）和线路电容

发生铁磁谐振引起。如采用过补偿的运行方式，就不会出现这种铁磁谐振现象。

（3）电力系统往往是不断发展和扩大的，电网的对地电容亦将随之增大。如采用过补偿，原装的消弧线圈仍可以继续使用一段时期，至少是由过补偿转变为欠补偿运行；但如果原来就采用欠补偿的运行方式，则系统已有发展就必须立即增加补偿容量。

（4）由于过补偿时流过接地点的是电感电流，熄弧后故障相电压恢复速度较慢，因而接地电弧不易重燃。

（5）采用过补偿时，系统频率的降低只是使过不长度暂时增大，这在正常运行时毫

无问题的；反之，如果采用欠补偿，系统频率的降低将使之接近于全补偿，从而引起中性点位移电压的增大。

二、电力系统对继电保护的基本要求

32. 什么是继电保护和安全自动装置？各有什么作用？

答：当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件是，需要有向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、用于保护电力元件的成套硬件设备，一般统称为继电保护装置；用于保护电力系统的，则统称为电力系统安全自动装置。继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行。电力系统安全自动装置则用以快速恢复电力系统的完整性，防止发生和中止已开始发生的足以引起电力系统长期大面积停电的重大系统事故，如失去电力系统的稳定、频率崩溃或电压崩溃等。

33. 继电保护在电力系统中的任务是什么？

答：继电保护的基本任务：

（1）当被保护的电力元件发生故障时，应该有该元件的继电保护装置迅速准确地

给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）

(2 ) 反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些急需运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。

34. 电力系统对继电保护的基本要求是什么?

答：对电力系统对继电保护的基本性能要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别进行协调。

二、继电器

36. 继电器一般怎么分类？是分别进行说明。