发变组保护测试题及答案

发电自动化部测试题单位姓名1．发电机和变压器按《规程》要配置那些短路和异常运行的保护？答：根据《规程》发电机要配置下列短路和异常运行的保护：定子绕组相间短路、定子绕组接地、定子绕组匝间短路、发电机外部相间短路、定子绕组过电压、定子绕组过负荷、转子表层过负荷、励磁绕组过负荷、励磁回路一点及两点接地、励磁电流异常下降或消失、定子铁芯过励磁、发电机逆功率、和其它故障或异常运行的保护。电力变压器要配置下列短路和异常运行的保护：绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路、绕组的匝间短路、外部相间短路引起的过电流、中性点直接接地电网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压、过负荷、过励磁及其他（温度、压力升高和冷却系统故障）等保护。2．发电机或变压器内部及引线的相间短路保护是什麽保护？该保护的原理判据和动作特性曲线是什麽？以及该保护在投运时要注意或校核什麽？答：发电机定子绕组和变压器绕组及引线的相间短路保护是发电机纵联差动保护和变压器纵联差动保护。原理判据：动作量是各侧电流之和，制作量是各侧电流之差，；保护将按下两动作方程动作，当时，；当时，。该保护在投运时要注意或校核以下几点：A、各项定值计算和整定是否正确，对于变压器差动保护的各侧电流要平衡，及平衡系数的计算。各项整定值一般为：发电机差动保护的最小动作电流0.35～0.5，最小制动电流0.8～1，比率制动系数（斜率）0.4～0.5；主变压器差动保护的最小动作电流0.4～0.6，最小制动电流0.6～1，比率制动系数（斜率）0.4～0.6。对于运行环境不好的机组其动作值和斜率可以取大值，最小制动电流可取小值，使其动作特性曲线向左移动以提高其可靠性（不易误动）。B、校对各侧电流的副值和相位，使其最大差流应小于0.1A（CT额定值5A）或小于0.02A（CT额定值1A）。C、在调试时应检查CT变比、等级（饱和倍数）、功率和实际负荷阻抗。3.绘制发电机机端设有专用PT的主接线图，并简述定子匝间短路保护的原理判据？并问发电机过电压保护电压能否取自该专用PT吗？答：发电机机端设有专用PT的主接线图定子匝间短路保护的原理判据是纵向零序电压（3Uo）＋故障分量负序功率方向（）。纵向零序电压（3Uo）只反映定子绕组匝间短路，不反映单相接地短路故障，用此电压判据作为匝间短路的动作元件；故障分量负序功率方向（）的电流取自发电机中性点侧的电流，电压取自机端电压，只反映发电机匝间短路，用此判据作为零序电压判据的闭锁元件。发电机过电压保护电压可以取自该专用PT的三相线电压，因三相线电压不受PT中性点接线方式的影响。4．发电机发生失磁后有那些危害？失磁保护有哪些判据？答：发电机发生失磁后对系统和发电机的都有危害。对系统的危害有：A、从系统中吸收大量无功功率（等于失磁前发出的有功功率），若系统无功不足，可能使系统电压下降甚至崩溃；B、失磁后的正常运行的发电机、变压器和线路的电流要增大而过流发热或保护误动；C、系统因失磁失步可能产生失步振荡，而甩掉大量的负荷，严重的可能使系统瓦解崩溃。对发电机的危害有：A、失磁机组转子出现差频和差频电流使转子过热甚至灼伤；B、失磁机组进入异步运行之后，发电机电抗降低至，定子电流大大增加过热或使后备保护误动；C、可能使机组发生周期性振荡，特别是对水轮机组这种低频振荡直接威胁机组机座的安全。失磁保护的判据有：静稳极限转子低电压、转子低电压、静稳极限阻抗、异步（失步）阻抗和系统三相电压低（也有用机端电压低）等。5．对于自并励磁方式的发电机组为何要配置低压（复合电压）记忆过流保护？并绘制该保护的原理方框图。答：为克服当发电机端发生相间短路时，定子短路电流因励磁电压为零而迅速衰减，后备保护电流动作又返回，使其后备保护不能延时动作出口而保护拒动，增设低压（复合电压）记忆过流保护。该保护对电流判据具有记忆功能。6．程序跳闸方式的程序流程是什麽？它的跳闸执行元件是什麽保护？答：程序跳闸方式的程序流程是：发生故障――相应保护动作于程序跳闸即关闭主汽门――再由逆功率＋主汽门关闭两判据组成的程跳逆功率保护动作――解列灭磁。可以看出这种跳闸方式可以减轻对机组的冲击，有利于平稳停机。跳闸执行元件是程跳逆功率保护。7．如图一所示，主变高压（220kV）侧配置有相邻线路的后备保护――复合电压过流保护，其过流元件定值按最大负荷电流整定，问当线路上D1点发生相间短路时该保护是否能动作？而发电机机端D2点发生相间短路时该保护又会动作吗？为什麽？如果发电机中性点上又配置一个复合电压过流保护是作为发电机主保护的后备保护，请问相邻线路D1点发生短路（线路保护拒动）时该保护能否动作吗？与主变高压侧的复合电压过流保护在定值和时限上有什麽关系？这两个后备保护在功能上重复了，能将那一个后备保护取消？答：当线路上D1点发生相间短路时该保护是能动作，因发电机向D1短路点提供短路电流，该短路电流流过该保护，同时其负序电压元件和过流元件都能动作。发电机机端D2点发生相间短路时该保护也会动作，因系统向D2提供短路电流，短路电流流过该保护，保护的负序电压元件和过流元件都动作保护能够动作。当线路上D1点发生相间短路，发电机中性点上的复合电压过流保护也能动作，因发电机向D1提供短路电流并流过该后备保护。发电机中性点上的复合电压过流保护与主变高压侧的复合电压过流保护在定值上都是按最大负荷电流整定，但时限上有差异，高压侧的复合电压过流保护的时限是按相邻线路后备保护的时限来整定，如果线路第三段后备保护的时限是1.5s，高压侧后备保护的时限就是1.5s＋0.5s＝2.0s；发电机后备保护的时限要与高压侧后备保护相配合，其时限为2.0s＋0.5s＝2.5s。可见，这两个后备保护在功能上重复了，从简化后备保护角度出发，可以取消高压侧后备保护，这可以减短发电机后备保护的时限，有利于发电机组安全。8．如图二所示，一个电厂有两台单元接线的发电机变压器组运行，这两台机组的主变高压侧接地保护配置完全一样，即零序过电流保护和间隙零序电流电压保护。零序过电流保护为两段定值各两段时限，以较短时限动作于缩小故障影响