第7章继电保护与自动装置

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1、第7章微机型继电保护与自动装置习题答案1短路的基本形式有几种?答：三相系统短路的基本形式有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相短路。2继电保护装置的任务是什么？答：电力系统的继电保护装置主要任务是O1当被保护的电力系统或设备发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障点最近的断路器发出跳闸命令，使故障点及时从电力系统中切除，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，保证系统其他部分继续运行。O2当电气设备出现不正常的工作情况，要自动、及时、有选择地发出信号，由值班人员进行处理，或由装置进行自动调整，或切除继续运行会引起故障的设备。3继电保护的发展经历哪

2、几个阶段？答：随着我国电力系统向大电网、大机组、大电厂、超高压与特高压、核电站、高压直流输电、高度自动化的方向发展，继电保护的发展经历四个阶段:电磁式继电保护、晶体管继电保护装置、集成电路继电保护装置、微机型继电保护系统。4电力系统对继电保护的基本性能要求是什么？答：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。5简述微机型继电保护硬件的基本结构及各部分的作用。答：微机型继电保护装置一般由中央处理器（CPU）、存储器、模拟量输入接口、开关量输入输出接口设备、人机对话、打印机等部分构成。（1）中央处理器（CPU）：对由模拟量、开关量输入设备提供的数字量信息进行处理，并通过数据

3、总线、地址总线、控制总线连成一个系统，实现数据交换和操作控制。（2）存储器：用于存放装置自检、保护定值等运行程序。其中RAM中用于存放实时处理的数据，EPROM中存放用于微机型继电保护装置运行的程序，EEPROM中存放用于保护的整定值。（3）模拟量输入接口（亦称为数据采集系统）：将输入保护装置的连续的模拟信号转换为可以被微机型继电保护装置识别处理的离散的数字信号，模拟量输入接口主要包括：电压变换、前置模拟低通滤波器（ALF）、采样保持（S/H）电路、模数变换（A/D）电路等。（4）开关量输入输出接口：开关量输入接口将外部提供给保护装置使用的开关量，如表示断路器的“合闸”或“分闸”状态的辅助触点

4、，通过光电隔离后，供CPU系统处理。光电隔离有效地防止了外部对保护装置内部的干扰。开关量输出接口负责保护对外部的实现操作控制。如在系统故障时发出跳闸命令，去跳开断路器。（5）人机对话接口部件：人机对话使工作人员可以对保护装置进行操作、调试和得到相关信息。打印机可以将保护动作情况以及保护自检情况打印出来，使工作人员更能直观地了解保护装置的动作情况。6微机型继电保护装置的软件有哪几部分组成？答：微机型继电保护装置的软件通常可分为监控程序和运行程序两部分。监控程序包括人机接口键盘命令处理程序及为插件调试、整定设置显示等配置的程序。运行程序是指保护装置在运行状态下所需执行的程序。7简述线路相间短路的三

5、段式电流保护的构成，整定原则及保护范围。答：由电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定；限时电流速断是按照躲开下级各相邻线路电流速断保护的最大动作范围来整定；而过电流保护则是按照躲开本元件最大负荷电流来整定。由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此为保证迅速而有选择性地切除故障，常常将电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护组合在一起，构成阶段式电流保护。8微机型继电保护的监控部分有哪几部分构成？答：微机型继电保护的监控部分有测量、控制、事件顺序记录、故障录波组

6、成。9变压器故障和异常状态有哪些？答：变压器故障一般分为内部故障和外部故障两种。变压器的内部故障指油箱里面发生的故障，包括绕组的相间短路、绕组与铁心间的短路故障、绕组匝间短路和单相接地短路。变压器的异常运行状态有由于外部短路和过负荷而引起的过电流、变压器温度升高及油面下降超过了允许程度等。10电力变压器应分别装设哪些保护？答：电力变压器应装设如下继电保护：纵差保护、气体保护、过流保护、接地保护、过负荷保护、过励磁保护以及反映变压器油温、油位、绕组温度、油箱内压力过高、冷却系统故障等异常状况的保护装置。11.变压器的非电量保护有哪些？答：利用变压器的油、气、温度等非电气量构成的变压器保护称为非电

7、量保护，主要有气体保护、压力保护、温度保护、油位保护及冷却器全停保护。12简述气体保护的保护范围，气体继电器的安装位置。答：气体保护是变压器内部故障的主要保护。气体保护的主要元件是气体继电器，它安装在油箱与油枕之间的连接管道中。13. 简述变压器的差动保护的保护范围、基本原理及影响差动保护动作性能的因素。答：变压器的差动保护作为变压器电气量的主保护，其保护范围是各侧电流互感器所包围的电气部分，在这个范围内发生的绕组相间短路、匝间短路、引出线相间短路及中性点接地侧绕组、引出线、套管单相接地短路时，差动保护均要动作。图双绕组变压器纵差保护单相原理接线图(a)正常运行和外部故障时的电流分布(b)内部

8、短路故障时的电流分布假设变压器TM接线组别为YnyO,变比为1，两侧电流互感器TA1、TA2变比相同。正常运行或外部发生短路故障时(k1点短路)，流过变压器的是穿越性电流，流过差动继电器的电流Ik=I1-I2=O当变压器内部故障时(k2点短路)，差动继电器流过的电流就是Ik=I1+I2丰0。当Ik大于继电器动作电流时，差动保护动作，跳开变压器两侧断路器，将故障变压器从系统中切除。变压器在外部故障、变压器空投及外部故障切除后的暂态过程中，将在差动回路中流过较大的不平衡电流或励磁涌流，可能会引起差动保护的误动作。14. 简述备用电源自动投入装置的作用及基本要求。答：备用电源自动投入装置是当工作电源

9、或工作设备因故障断开后，能自动将备用电源或备用设备投入工作，使用户不致停电的一种自动装置，亦称AATo对备用电源自动投入装置的要求如下：(1) 要求工作电源确实断开后，备用电源才允许投入。(2) 工作电源失压时，还必须检查工作电源无电流，才允许启动备自投装置，以防止TV二次回路断线造成失压，引起的备自投装置误动。(3) 当工作母线和备用母线同时失去电压时，即备用电源不满足有电压条件时，备自投装置不应动作。(4) 工作电源或工作设备，无论任何原因造成电压消失，备自投装置均应动作。由于运行人员的误操作而造成失压时，备自投装置应动作，使备用电源投入工作，以保证不间断的供电。(5) 应具有闭锁备自投装

10、置的功能。(6) 备自投装置的动作时间，以使负荷的停电时间尽可能短为原则。7)备自投装置只允许动作一次。15微机型备自投方式的方式有几种？画图说明。L1L21k1号主变II2号主变1II-1-I1TA巾TAT11QF2QF图主变压器低压母线及分段断路器的主接线答：(1)变压器低压侧的备自投。主变压器低压母线及分段断路器的主接线如图所示。1) 暗备用自投方案。1号主变压器和2号主变压器互为暗备用，当1号、2号主变压器同时运行，两台主变压器各带一段母线，而3QF断开作为自投断路器。2) 明备用自投方案。一台主变压器运行，另一台主变压器为备用。母线分段断路器3QF闭合，由运行的变压器带两段母线运行，

11、备用变压器低压侧的断路器断开作为自投断路器。此方案有两种运行方式。运行方式一：1号主变压器运行，2号主变压器备用。若1号主变压器故障，保护跳开1QF，或者1号主变压器高压侧失压，均引起低压母线失压，同时I1无电流。即跳开1QF合上2QF，由2号主变压器供电，保证了对低压母线的连续供电。运行方式二：2号主变压器运行，1号主变压器备用。当2号主变压器运行，1号主变压器备用时，若2号主变压器故障，保护跳开2QF，或者2号主变压器高压侧失压，均引起低压母线失压，同时12无电流。即跳开2QF合上1QF，由1号主变压器供电。16简述输电线路自动重合闸的作用和分类。答：输电线路上采用自动重合闸装置的作用可归纳如下：(1) 提高输电线路供电可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失。(2) 对于双端供电的高压输电线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。(3) 可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸。ARC的类型很多，根据不同特征，通常可分为如下几类：(1) 按作用于断路器的方式，可以分为三相ARC、单相ARC和综合ARC三种。(2) 按作用的线路结构可分为单侧电源线路ARC、双侧电源线路ARC。双侧电源线路ARC又可分为快速ARC、非同期ARC、检定无压和检定同期的ARC等。