线路运行与检修送电线路的继电保护及自动装置技术问答题

1、线路运行与检修送电线路的继电保护及自动装置技术问答题 58继电保护的任务是什么? 继电保护的任务是当电力系统发生故障时，给控制故障元件的断路器发出信号，将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，电力系统出现不正常工作状态时，继电保护发出信号通知值班人员及时处理，使其恢复正常。 59自动装置的任务是什么? 自动装置的任务是：配合继电保护装置提高供电可靠性(如自动重合闸装置，备用电源自投装置)；保证电能质量，提高系统经济运行水平，减轻运行人员劳动强度(如自动调节励磁装置、低频减载装置、自动并列装置)；自动记录设备故障的全过程有利于事故分析(如故障录波器等)及处理。 60电力系统对继电保护的基

2、本要求? (1)可靠性。当电力系统正常运行时，继电保护应可靠地不动作，当被保护元件发生故障或不正常运行时，继电保护应可靠动作。 (2)速动性。要求保护能快速切除故障，使故障损失到最小程度，一般要求45ms。 (3)选择性。系统故障时，只切除故障元件，使停电范围尽量减小。 (4)灵敏性。主要指继电保护反应故障的能力。 61送电线路常用的保护分哪些类别? (1)快速动作的保护。一般保护动作时间在004s以下： 1)电流速断及电压速断保护； 2)线路的距离保护和零序保护； 3)线路纵联差动保护； 4)线路的高频保护。 (2)带时限的保护： 1)带时限的电流和过电压保护； 2)限时电流速断保护装置：

3、3)限时电压速断保护。 62继电保护按其在系统中的重要性，按职能可分为哪些保护? 按继电保护装置的职能，可分为主保护、后备保护、辅助保护三种，主保护的功能是快速切除故障，即称为速断保护，理论上要0S切除故障，这种保护一般只能保护线路故障的70以下，后备保护有远后备和近后备两种，其作用是在主保护不动作时，或下一级主保护拒动时，切除故障。 63什么是电力线路的电流速断保护? 在电力线路上反应电流增大，并且瞬时动作的保护称为电流速断保护。 64如何确定电流速断保护的保护范围? 如图1-4所示，为满足选择性要求，在L1上的速断保护，其保护范围只能限制在L1范围内，在L2的首端(或母线)短路时，L1的速

4、断保护不应动作，也就是说在L1末端故障时不应动作，所以L1的速断保护是电流必须大于k1点的短路电流，主要是为了满足选择要求，需要说明的是电流速断保护一般只能保护送电线路的70，而在系统运行方式最大且线路很短时，电流速断装置很可能没有保护范围，我们称之为死区，此时我们应考虑转设其他保护装置。 6 5输电线路继电保护定时限作用是什么? 定时限保护是指给电流速断保护增加一个时限，动作电流是安避开最大负荷整定的，比速断保护值小得多，所以保护范围必然增大。当线路故障时，电流保护经过一定时限才可动作，它的作用是，当电流速断保护未动，或者下一级速断保护未动时，定时限过电流保护动作掉闸切除故障，它既是线路速断

5、保护的后备，又是下一级速断保护的后备，所以称之为后备保护。 66什么是输电线路的电流保护? 电流速断、时限电流速断和定时限过电流保护均是反映电流增大而动作的保护装置，速断保护能快速切除故障，但不能保护线路全长，限时电流速断又不能保护到下一级线路的末端，过电流保护虽然可保护到下一级线路末端，但动作时限太长，所以为保证快速而有选择性的切除故障，将上述三段保护组合成一套保护，称之为阶段式电流保护，又称为三段式过流保护，这种保护常用在35110kV单电源辐射性输电线路上。 67什么是反应输电线路相间短路的方向过流保护? 在输电线路具有双侧电源，或环形线路上，如果只用电流保护，在本段线路故障或相邻线路故

6、障均会动作掉闸，这样就失去了保护的选择性，所以我们将电流保护增加方向元件，使其动作具有选择性。当故障电流方向是从母线指向线路，保护就动作，当故障电流方向是从线路指向母线，保护不动作，这种含有方向元件的电流保护，称为方向电流保护。 68中性点不接地系统，输电线路的接地保护是根据什么特点构成的? 中性点不接地系统正常运行时三相电压相等，且对地的电容电流也相等。当发生单相接地时，接地相电压为0，其他两相电压升高倍，中性点电压为相电压，接地电流为三相电容电流之和，这个电流值很小，一般较线路负荷小得多，根据以上特点，在中性点不接地系统中发生单相接地时，由于其接地电流很小且三相电压对称，不影响用户用电，暂

7、时不需要将断路器断开。但不可持续时间过长，因为易产生弧光过电压。因此利用单相接地中性点电压升高的特点构成的保护称为接地保护。 69中性点不接地系统送电线路接地保护的原理是什么? 中性点不接地系统单相接地时，变压器中性点出现同相电压相等的零序电压，根据此原理可以利用三芯五柱电压互感器开口三角构成零序电压滤过器，当线路单相接地时，开口三角处出现零序电压，使接于开口三角回路中的电压继电器励磁动作发出信号，通知值班人员处理。 70电流速断保护的主要优缺点是什么? 主要优点是：简单可靠，动作迅速，而且获得广泛应用。 它的缺点是：不可能保护线路全长，保护范围直接受系统运行方式变化的影响。当系统运行方式变化

8、很大、被保护线路很短时，速断保护可能没有保护范围，因而不能采用。 71什么是限时电流速断保护? 由于瞬时电流速断保护在线路很短且系统运行方式很小时，保护范围很小或出现死区，该线路短路时不能快速切除，所以必须装设一种以较小时限快速切除全线范围内故障的电流保护，称之为限时电流速断保护。 72对限时电流速断保护的要求是什么? 首先在任何情况下都能保护线路全长，作为速断保护的后备。在本线路任意处故障均能可靠动作，并有足够的灵敏度。其次是力求具有最小的动作时限，以保证其选择性，就是说在下一条线路速断保护动作时，虽能起动但不能掉闸。 73对限时电流速断保护整定的基本原则是什么? 要求限时电流速断必须能够保

9、护线路全长，动作电流值应稍大于下一条线路的速断值，一般为1.11.2倍，保护范围虽然延伸到下一条线路，但又不超过速断的保护范围，当出口短路时它就要起动，为了保证动作的选择性，必须在保护装置上增加一个时限，当两套保护同时起动时，限时速断可在下一条线路速断掉闸切除故障后能可靠返回。 74什么是零序过电流保护? 在中性点直接接地的电网中发生接地短路时，将出现很大的零序电流，而在正常情况下它们是不存在的，这种反应零序电流增大而动作的保护称为零序保护。 75什么是送电线路阶段式零序过电流保护? 与相间过电流保护相同，零序过电流保护也采用阶段式，通常为三段，即零序电流速断(段)、限时零序电流速断(段)、零

10、序过电流(段)构成。其保护范围、动作值整定、动作时间配合与三段式相间过流保护类似。 76零序过电流保护有哪些优点? (1)零序保护是按躲开最大不平衡电流整定，且数值很小，由于发生单相接地短路时，故障相电流与零序电流3IO相等，所以具有较高的灵敏度。 (2)零序电流保护时限短。 (3)零序电流保护受系统运行方式变化影响较小，零序I段保护范围大，零序段也易满足灵敏度要求。 (4)当系统出现不正常运行状态时，如振荡、短时过负荷等，相间电流保护可能会误动作，而零序过电流保护不受其影响。 (5)在11OkV及以上线路中，单相接地故障约占全部故障的7090，因此采用专门零序保护就具有显著优越性。 77什么

11、是零序方向过电流保护? 在双侧或多侧电源网中，每侧电源处的变压器中性点至少有一台直接接地，在线路上任一点发生接地故障时，零序电流均要流经各变压器中性点，如图1-5所示。 k1点发生故障保护3可能动作，k2点发生故障保护2可能动作，这种动作均是无选择动作，所以必须在零序电流保护上加装方向元件，构成零序方向保护。其动作行为是当故障电流由母线流向线路时，保护就动作，反之保护不动作。 78在高电压网络中为什么要加装线路的距离保护? 送电线路电流保护结构简单经济，但由于这种保护整定值的选择、保护范围以及灵敏度均受电网接线方式或系统运行方式的影响。随着电网电压等级增高，运行方式的变化越来越大，电流保护无法

12、满足选择性及灵敏度要求，所以采用了受系统运行方式变化影响较小、在高压、超高压电网中广泛应用的距离保护。 79什么是送电线路距离保护? 距离保护是反应保护安装处至故障点之问的阻抗(距离)，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置，其主要元件是阻抗继电器，它可根据保护安装处电压和电流测得保护安装处和故障点之间的阻抗值，称为测量阻抗。在保护安装处测量阻抗小、动作时间短，短路点较远时，测量阻抗大、动作时间长，这样就保证了选择性。所以距离保护实质上是反应阻抗降低而动作的阻抗保护。 80什么是送电线路阶段式距离保护? 一般来说，距离保护可分为三段式，第段动作时间为O，只能保护线路全长的8085，否则满

13、足不了选择性要求。第段保护线路末端及下级线路首端一部分，其动作时限为0.5s。第段为后备保护，按负荷阻抗大小整定，正常运行时不动作，动作时间按阶梯原则设置。 81距离保护有哪些优缺点? 优点：在多电源的复杂网络中保证动作的选择性；距离段是瞬时动作的，它可保护线路全长的8085，其保护范围不受运行方式变化的影响；由于阻抗继电器是反应电压降低和电流增大而动作的元件，所以较电流电压保护具有较高的灵敏度。 缺点：采用了较为复杂的阻抗元件和辅助继电器以及各种闭锁装置，接线复杂，可靠性差，运行调试难度大。 82送电线路装设纵联差动保护的意义是什么? 送电线路阶段式过电流保护或者距离保护，由于某种原因：如互

14、感器、线路参数、继电器本身误差。特别在较短的线路上，段可能无保护区，段可能伸到两侧的母线上，导致误动，所以只能采用纵差保护以完成对全线路范围内的故障消除。 83送电线路的纵联差动保护配置的基本原则是什么? 送电线路纵联差动保护就是用某种通信通道(辅助导线或导引线)，将两侧的电气量联接起来，并传输到对方。首末两端电流互感器二次绕组按环流法连接，正常或外部故障时，首末端电流相等，流过继电器电流为零，当保护区内发生故障，继电器内出现差流，保护动作切除故障。 84送电线路的纵联差动保护的优缺点是什么? 优点：结构简单且具有绝对的选择性，是不需要同其他任何保护相配合的理想的保护装置。 缺点：由于辅助导线

15、的装设，只能用于1Okm以内的高压线路上；辅助导线不论架空或地埋均易遭外力破坏(如雷击等)，运行维护麻烦。 85什么是送电线路高频保护? 线路纵差保护虽可保护线路全长，但一般只能用在短线路上，在超高压或长距离线路上，将线路两端的电流或功率方向等电气量转化为高频信号，利用高频通道送至对方进行比较，决定保护是否动作，这种保护称为高频保护。 86线路高频保护分为哪几类?有何优点? 按工作原理分为两大类：判定两侧功率方向的称为方向高频保护；比较两端电流相位的称为相差高频保护。 按用途分为：高频闭锁方向、高频闭锁距离，高频闭锁零序电流保护及电流相位差动高频保护。 优点：它不反应区外故障，也不需要同其他保

16、护配合，具有较高的选择性，动作不带延时。 87什么是微波保护?微波保护存在的问题是什么? 利用微波通道来传送被保护线路两端电流、功率方向信号等并进行比较信号的继电保护称为微波保护。 微波保护存在的问题是： (1)当变电所之间的距离超过4060km左右时，需要架设微波中继站；又由于微波站和变电所不在一起，增加了维护的困难。 (2)由于电磁波在大气中传播时存在着折射和反射，这就使信号可能产生衰落现象。当工作频率较高，线路较短时，衰落现象较不严重。 (3)价格较贵。 88为什么利用微波通道作为继电保护通道? (1)不需装设与送电线路相连的高频设备，线路检修和微波设备检修互不影响。 (2)微波通道具有

17、较宽的频道，可传送多路信号，为超高压线路实现分相的相位比较提供有利条件。 (3)微波通道频率较高，与输电线路没有任何关系，因此受干扰小、可靠性高。 (4)因内部故障时不需通过故障线路传送两端信号，因此它可以采用传送各种信号方式来工作，提高保护的速动性和灵敏性。 89试述送电线路纵差保护发展的趋势? 电力系统发展日趋复杂化和多样化，远距离、重负荷、超高压线路大量出现，供电的可靠性越来越高。作为线路的主保护纵联差动将得到大量应用。而实现纵联差动保护的主要手段是先进的通信技术，高频载波及微波通信虽已得到广泛应用，但存在许多缺点，光纤通信容量大、频道宽，不受电磁干扰，必将成为纵联差动保护的主要形式。可

18、以预见，光纤、微波、卫星等现代化通信技术将成为送电线路纵联差动保护主要手段，对系统安全可靠将起到重要作用。 90输电线路为什么要采用自动重合闸装置? 在送电线路中，雷电闪击、鸟害、树木危害、大风及不同相导线混线等，这些故障大部分是瞬时性的，当故障切除后，电弧自动熄灭，绝缘强度自动恢复，线路重合送电，不会再起弧，所以采用自动重合闸装置可提高供电可靠性，运行经验证明大约有8090的故障是属于这种瞬时性的，所以我们应采用自动重合闸装置以提高供电可靠性，另外在双端电源供电的高压线路上，可提高系统并列运行的稳定性，提高线路输送容量。 91自动重合闸装置有哪些种类及功能? 重合闸按机械分可分为机械型和电气型，按重合闸次数分为一次重合闸和二次重合闸，按作用于断路器的方式可分为单相重合闸、三相重合闸和综合重合闸，按适用线路的结构可分为单侧电源线路、双侧电源线路重合闸，双侧电源线路又可分为快速重合闸、非同期重合闸、检定无压重合闸和检定同期重合闸。 92输电线路对自动重合闸的基本要求是什么? (1)手动掉闸不重合； (2)对于重合于永久故障、重合闸只准许重合一次，而且重合于故障线路时应加速掉闸； (3)低频减负荷装置动作切除线