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PAGEPAGE1火力发电厂继电保护技术监督理论考试题库大全-4简答题部分简答题1.依据DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》第5.1.2条,220KV电压等级及以上保护装置的全部检验周期如何制定?答案:(1)一般情况下,定期检验应尽可能配合在一次设备停电检修期间进行。
(2)220kV电压等级及以上保护装置的全部检验周期如下:
(A)微机型保护装置的全部检验周期为6年;
(D)非微机型保护装置的全部检验周期为4年;
(C)保护专用光纤通道、复用光纤或微波连接通道的全部检验周期为6年;
(D)保护用载波通道的加工设备(包含与通信复用、电网安全自动装置合用且由
其他部负责维护的设备)的全部检验周期为6年。
(3)新安装保护装置投运后一年内应进行第一次全部检验。2.某电厂#1机组发变组保护“紧急停机”保护动作跳闸。经检查,控制台急停按钮到保护C柜的辅助触点烧融,触点短路,“紧急停机”非电量开入,保护动作。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:保护装置定检时,应对操作员站设置的发电机变压器组(发电机)紧急跳闸、磁场断路器紧急跳闸硬手操按钮的可靠性进行检查,包括接线、触点、按钮机械性能等。3.某电站300MW发变组主接线如下图,请根据下列故障录波器的录波图(补充说明:发电机定子电流A、B、C相无明显变化),试分析故障类型,简述分析
过程。并分析什么主保护应该动作。
图50发变组接线图
图51故障录波图答案:(1)故障分析:根据录波图,-30ms时,发电机C相电压明显降低,发电机A、B相电压明显升高;同时出现发电机定子零序电压,且机端零序电压与故障相电压反向;发电机定子电流A、B、C相无明显变化,可判断定子绕组发生C相单相接地故障。
(2)应动作的主保护有:基波零序电压定子接地保护、注入式定子接地保护。4.DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》规定,屏柜及
装置检验时须注意哪些问题以避免装置内部元器件损坏?答案:DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》第5.3.3.1规定,屏柜及装置检验时须注意如下问题:
(1)断开保护装置的电源后才允许插、拔插件,且必须有防止因静电损坏插件的措施。
(2)调试过程中发现有问题要先找原因,不要频繁更换芯片。必须更换芯片时,要用专用起拔器,应注意芯片插入的方向,插入芯片后需经第二人检查无误后,方可通电检验或使用。
(3)检验中尽量不使用烙铁,如元件损坏等必须在现场进行焊接时,要用内热式带接地线烙铁或烙铁断电后再焊接。所替换的元件必须使用制造厂确认的合格产品。
(4)用具有交流电源的电子仪器(如示波器、频率计等)测量电路参数时,电子仪器测量端子与电源侧绝缘必须良好,仪器外壳应与保护装置在同一点接地。5.某大电流接地系统的线路发生故障,保护安装处电压、电流录波图如下,
试分析系统发生了什么类型的故障?并针对录波图的异常之处进一步分析,发现问题。
图59故障录波图答案:(1)根据录波图可见,一相电流增大(A相),一相电压降低(A相几乎降至零),零序电流(3Io)相位与故障电流(A相)同向,据此可以判断线路发生了单相接地短路故障(A相)。
(2)根据录波图可见,故障前后零序电压通道三次谐波明显,各相电压波形波峰削顶,可推断为TV二次电压回路中性线(N600)断线所致。6.请根据DL/T623《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》规定,列举线路重合不成功主要原因。答案:DL/T623《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》第9规定,线路重合不成功的主要原因有:
(1)永久故障,重合于永久性故障跳三相;
(2)开关合闸不成功;
(3)重合闸未动作;
(4)检同期失败(三相重合闸);
(5)其他。7.请问DL/T623《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》
规定值班运行部门责任的“误操作”主要有哪些?答案:DL/T623《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》第7.6规定,值班运行部门责任的“误操作”主要有:
(1)未按规定投、停继电保护;
(2)继电保护投错位置;
(3)误变更整定值;
(4)误切换、误投连接片。8.有一台变压器YD11接线如下图,在其差动保护带负荷检查时,测得Y侧电流互感器电流相位关系ly超前lu60°,u超前iw150°,iw超前ly150°,且Iw=8.66A,Iu=Iy=5A,试分析变压器Y侧电流互感器是否接线错误。
图19变压器接线图答案:由正常带负荷测得变压器差动保护Y侧三相电流不对称,因此可以断定变压器Y侧电流互感器接线有误。
(1)由于变压器差动保护Y侧电流互感器通常接成三角形,以消除Y侧零序电流对差动保护的影响。在接线的过程中最易出线的问题是电流互感器的极性接反,因此可从极性接反的角度进行考虑。接线正确时应为:
Iu=iui-in;iy=i1-iw1;iw=iw1-iu。
(2)变压器Y侧V相极性接反:
Iu=iu+ivi=5A;iy=-ix-iwi=5A;iw=iw1-iu=8.66A。
(3)接线正确时应为;
Iu=iμ-iv1=8.66A;ly=l1-iw1=8.66A;1w=1w1-iu=8.66A。9.能有效反应发电机相间短路、匝间短路有哪几种保护?答案:(1)发电机纵差保护:可保护发电机内部全部相间故障。
(2)发电机裂相横差、不完全差动:可保护发电机内部大部分相间、匝间故障。
(3)发电机单元件横差:可保护发电机内部大部分相间、匝间故障。
(4)纵向零序电压匝间保护:可保护发电机内部匝间故障,部分相间故障。10.根据DL/T671《发电机变压器组保护装置通用技术条件》第5.2.41条,对发电机变压器组非电量保护装置的性能有哪些基本技术要求?答案:(1)非电气量保护可经装置触点转换出口或经装置延时后出口,装置应反映其信号;
(2)所有涉及直接跳闸的回路应采用启动电压值不大于0.7倍额定电压值,且不
小于0.55倍额定电压值的中间继电器,并要求其启动功率不低于5W。11.Q/HN-1-0000.08.018-2015中国华能集团公司《火力发电厂继电保护及
安全自动装置监督标准》对继电保护的技术监督范围是如何规定的?答案:Q/HN-1-0000.08.018-2015中国华能集团公司《火力发电厂继电保护及安全自装置监督标准》3.5规定继电保护的技术监督范围主要包括:
(1)继电保护装置:发电机、变压器、母线、电抗器、电动机、电容器、线路(含电缆)、断路器、短引线等的保护装置及自动重合闸装置、过电压及远方跳闸装置;
(2)安全自动装置:厂用电源快速切换装置、备用电源自动投入装置、自动准同期装置及其它安全稳定控制装置;
(3)故障录波及测距装置、同步相量测量装置;
(4)继电保护通道设备、继电保护相关二次回路及设备;
(5)电力系统时间同步系统;
(6)直流电源系统。12.某厂系统如下图,发电机并网前同期系统检查试验正确,当发电机并网时,发电机无功异常增大,事后检查发电机同期装置正常,励磁调节器置自动调压位置(AVR),同期装置输入参数导前合闸时间正确,额定频率50Hz,频差≤0.15Hz,给定系统侧二次额定电压100V,待并侧二次额定电压100V,压差≤2%Ue,发电机电压经转角变接至同期装置,试问造成发电机无功异常增大的原因是什么?怎样改正?
图65某厂系统图答案:造成发电机并网无功增大的原因:
(1)该变压器的变比抽头在242kV/15.75kV位置,而系统侧220kV母线电压互感器变比为220KV/100,发电机电压互感器15.75kV/100,当发电机升压至额定15.75kV并网时,当满足装置的压差条件时,其主变高压侧电压为242kV,而系统侧电压约为220KV,造成实际压差相差约达10%,由于系统电压实际比发电机电压低,所以发电
机无功在并网时异常增大。
(2)另外,发电机电压经转角变接至同期装置,应检查其带负荷的能力,如其带负载能力差,也会造成发电机发电机并网时电压较高,发电机无功在并网时异常增大。改进方法:
(1)将同期装置的设置参数中发电机额定电压设置为220/242*100=91(V);
(2)实际测量转角变转角后的电压,其误差应符合要求,否则应更换转角变。13.某输电线路光纤分相电流差动保护,一侧TA变比为1200/5,另一侧TA变比为600/1,因不慎误将1200/5的二次额定电流错设为1A,试分析正常运行时、发生故障时有何问题发生?答案:(1)正常运行时,有差流存在,当线路负荷电流达到一定值时,差流会告警;
(2)外部短路故障时,线路两侧测量到的差动电流均增大,制动电流减小,故两侧保护均有可能发生误动作;
(3)内部短路故障时,线路两侧测量到的差动电流均减小,制动电流增大,故灵敏度降低,严重时可能发生拒动。14.某220kV变电站两台主变压器并联运行,#1变压器220kV、110kV中性点接地,110kV某线路发生故障,线路保护正确动作,断路器跳闸,当断路器重合时,线路保护又动作,同时#1主变压器差动速断保护动作,试分析原因。如何采取防范措施?答案:(1)差动速动的原因为主变压器用的电流互感器在两次故障情况下,由于铁芯具有剩磁的影响,过度保护,造成主变压器差流过大,达到差流速断定值,造成保
护误动。
(2)防范措施:提高主变压器所用的电流互感器差动组级别,采用暂态型电流互感器,延长重合闸的时间,提高主变压器差动速断的定值,保护装置软件改进、增
强保护抗TA饱和能力。15.在对微机继电保护装置进行哪些工作时应停用整套保护。答案:(1)微机继电保护装置使用的交流电流、电压、开关量输入、输出回路上工作。
(2)微机继电保护装置内部作业。
(3)输入保护定值。16.发电机失磁保护的整定计算
发电机额定容量Px=600MW,功率因数Cosφ=0.9,额定电压UN=20kV,
XA=215.5%,暂态X'A(饱和值)=26.5%,次暂态X"A(饱和值)=20.5%,系统阻抗标
么值Xs=0.005(以100MW为基准),发电机TA:25000/5A,TV:,主变压
器Sn=720MVA,联接组别:YvD11,短路电压ux=17.96%,变比:525±2×2.5%/20kV,试计算发电机以机端低电压与异步边界阻抗圆为判据的失磁保护整定值。答案:(1)额定参数计算:
发电机额定一次电流IG.N=19246A
发电机额定二次电流Ign=3.85A
TV发电机额定二次电压Ugn=100V
发电机基准额定二次阻抗(Q)。
(2)机端低电压动作电压计算
Uop=(0.85~0.9)Ugn=85~90V,一般取85V
(3)异步边界阻抗圆计算原则1
XA=-0.5X'A=-0.5×0.265×15=-2(Q)
XB=-(0.5X'A+XA)=-(0.5×0.265+2.15)×15=-34.24(Q)
圆心坐标(0,(2)),即(0,-j182)
异步边界阻抗圆半径R=0.5XD=0.5×2.15×15=16.1(Q)
(4)异步边界阻抗圆计算原则
XA=-0.5X'=-0.5×0.265×15=-2(Ω)
XB=-XA=-2.15×15=-32.25(2)
圆心坐标(0,5(Q)),即(0,-j17.12)
异步边界阻抗圆半径R=0.5|XB-X⁴l=0.5×30.25=15.125(Q)17.某变电站有两套相互独立的直流系统,当第一组直流的正极与第二组直流的负极之间发生短路时,请简述站内直流接地监视系统报警现象及原因。答案:报警现象:会出现两组直流系统同时发出接地告警信号。断开任意一组直流电源接地现象就会消失。故障原因:第一组直流系统的正极与第二组直流系统的负极短接,两组直流短接后形成一个端电压为440V的电池组,中点对地电压为零;每一组直流系统的绝缘监察装置均有一个接地点,短接后直流系统中存在两个接地点;故一组直流系统的绝缘监察装置判断为正极接地;另一组直流系统的绝缘监察装置判断为负极接地。18.为什么发电机纵差保护对匝间短路没有反应而变压器差动保护对变压器各侧绕组匝间短路有保护作用?答案:发电机同一相发生匝间短路,虽然短路电流可以很大,但差动继电器中却无差流;而变压器各侧绕组的匝间短路,通过变压器铁芯磁路的耦合,改变了各侧电流的大小和相位,使变压器差动保护对匝间短路有反应。19.简述发电机纵向零序电压匝间保护采用负序功率方向闭锁的作用,并说明PCS-985B型发变组保护发电机纵向零序电压匝间保护高定值段与低定值段保护判据的差异。答案:发电机发生匝间短路时,三相对中性点电压不平衡,会出现纵向零序电压。外部不对称故障时也会产生纵向零序电压,故需设置负序功率方向闭锁功能。PCS-985B型发变组保护发电机纵向零序电压保护,(1)高定值段采用固定电压定值,经工频变化量负序功率方向闭锁;(2)灵敏段采用电流比率制动判据。20.DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》规定继电保护
整组试验包括哪些内容?答案:DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》第5.3.7.5规定继电保护整组试验包括如下内容:
(1)整组试验时应检查各保护之间的配合、装置动作行为、断路器动作行为、
保护起动故障录波信号、调度自动化系统信号、中央信号、监控信息等正确无误;
(2)借助于传输通道实现的纵联保护、远方跳闸等的整组试验,应与传输通道的检验一同进行。必要时,可与线路对侧的相应保护配合一起进行模拟区内、区外故
障时保护动作行为的试验;
(3)对装设有综合重合闸装置的线路,应检查各保护及重合闸装置间的相互动作情况与设计相符合;
(4)将装置及重合闸装置接到实际的断路器回路中,进行必要的跳、合闸试验,以检验各有关跳、合闸回路、防止断路器跳跃回路、重合闸停用回路及气(液)压闭锁等相关回路动作的正确性。检查每一相的电流、电压及断路器跳合闸回路的相别是否一致;
(5)在进行整组试验时,还应检验断路器、合闸线圈的压降不小于额定值的90%。21.根据GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》第4.1.1条,简述保护分类?答案:(1)短路故障保护;
(A)主保护;(B)后备保护;(C)辅助保护。
(2)异常运行保护。22.根据GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》第4.1.1条,简述什么是主保护?答案:主保护是满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。23.集团公司《火电企业继电保护和安全自动装置技术监督实施细则》规定,除按机械强度要求外,电缆芯线截面的选择还应符合哪些要求?答案:集团公司《火电企业继电保护和安全自动装置技术监督实施细则》第4.1.13.2.4规定,电缆芯线截面的选择还应符合下列要求:
(1)电流回路:应使电流互感器的工作准确等级符合继电保护的要求。无可靠依据时,可按断路器的断流容量确定最大短路电流;
(2)电压回路:全部继电保护动作时,电压互感器到继电保护屏的电缆压降不应超过额定电压的3%;
(3)操作回路:在最大负荷下,电源引出端到断路器分、合闸线圈的电压降,不应超过额定电压的10%。24.某电厂#3发变组保护B屏主变差动保护动作,机组跳闸。经检查,主变低压侧差动保护用电流互感器二次电缆采用直埋敷设,没有防护设施,被正在进行主变消防喷淋改造的施工人员用铁锹铲断,造成二次电流回路开路,差动保护动作。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:规范直埋电缆敷设的管理,直埋电缆的敷设应符合GB50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》的要求,在电缆线路路径上有可能使电缆受到机械损伤、化学作用、地下电流、振动、热影响、腐蚀物质、虫鼠等危害的地段,应采取保护措施。在可能有直埋电缆的区域(如主变、高厂变、高压电动机等)作业时,应特别注意做好直埋电缆的防护工作。25.试分析发电机纵差保护和横差保护的性能,两者的保护范围如何?能否相
互代替?答案:(1)发电机纵差保护是相间短路的主保护,它反应发电机中性点至机端出口同一相电流的差值,保护范围即发电机中性点电流互感器与出口电流互感器之间部分。因为反应同一相电流差值,不能反应同相绕组匝间短路,所以不能代替匝间保护。
(2)发电机横差保护是定子匝间短路的主保护,兼做定子绕组开焊保护。它反应定子双星形绕组分支中性点连线电流的大小。当某一绕组发生匝间短路时,在同一相并联分支中产生环流使保护动作。对于相间短路故障,横差虽可能动作,但死区可达绕组的15%~20%,且不能切除引出线上的相间短路,所以它不能代替纵差保护。26.某电力系统接线如图1,故障录波图如图2,试依据录波图进行故障分析,
判断系统发生了什么故障?并简述分析过程和思路。
图52系统接线图
△侧电压、电流录波图
图53变压器两侧保护安装处电压、电流录波图答案:(1)Y侧录波图阅读:
(A)故障前,变压器Y侧三相电压对称,无零序电流,无零序电压,三相电流均
为零(忽略负荷电流);
(B)故障期间,B、C两相电压开始明显下降,A相电压较故障前基本保持不变,无零序电压;UB、UC幅值、相位相等,幅值始终为UA的一半,相位与UA反相,无零序电压;
(C)故障期间,B、C相出现故障电流,幅值相等、方向相反,无零序电流。
(2)△侧录波图阅读:
(A)故障前,△侧三相电压对称,无零序电流,无零序电压,三相电流均为零
(忽略负荷电流);
(B)故障期间,三相电压幅值均发生下降,其中A、C相电压幅值相等,下降幅度较小,A、C相电压之间的角度增大(大于120°),B相电压下降幅度较大,无零序电压;
(C)故障期间,三相均出现故障电流,其中A、C相电流同相,幅值相等,是B
相电流幅值的一半,相位与B相电流相反。无零序电流。
(3)录波图分析:
(A)Y侧录波图显示故障期间B、C相电压下降,幅值相等,但相位不同。A相电压较故障前保持不变,无零序电压。B、C相出现幅值相等、方向相反的故障电流,
同时无零序电流(此特点是两相金属性相间短路故障的显著特征)。
(B)由△侧保护安装处录波图可以看出,三相电压幅值均发生下降,其中A、C相电压幅值相等,下降幅度较小,A、C相电压之间的角度增大(大于120°),B相电压下降幅度较大;三相均出现故障电流,其中A、C相电流同相,幅值相等,是B相电流幅值的一半,相位与B相电流相反。无零序电流。
(4)判断:变压器Y侧保护区内发生B、C两相相间短路故障。27.SPIC-100001-05.03.02-A03-2022国家电力投资集团有限公司技术监督管理办法规定,发电企业年度监督工作计划主要包括哪些内容?答案:发电企业年度监督工作计划主要包括:
年度指标、检查评价、重大问题整改、日常监督项目、检修技改监督项目、工程建设监督项目、定期会议、培训交流、检验检测设备配臵、资质能力认证等方面28.某电厂500kV龙仁线纵联差动保护、C相分相差动保护动作,断路器跳闸,重合闸动作成功。线路故障切除恢复正常运行期间,#1、#4发电机保护A/B柜失磁保护Ⅱ段动作,机组与系统解列。经检查:设计单位未按厂家方案将励磁电压引入保护装置,励磁低电压判据一直满足。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:基建期间应严把设计审查关,应核查设计单位的设计图纸与保护厂家技术说明书、技术图纸的一致性,应核对实际安装接线与设计图纸的一致性,防止保护装置回路出现寄生回路和设计缺陷。29.一组电压互感器,变比·,其接线如图所示,计算S端对A、B、C、N的电压值并画出相量图。
图27电压互感器接线原理图
答案:电压互感器的相量图:
图28电压互感器相量图
图中UA=U=UC=58V,UAt=UBt=UTA=100V。
故U=Us₈=√10o²+58²-2×100×58×Cos120*=138(V)
UsC=100-58=42(V),Usv=100(V)30.根据GB/T50976《继电保护及二次回路安装及验收规范》第4.6.7条,互感器二次回路除了应使用截面面积不小于4mm²的接地线可靠连接至等电位接地网外,还应符合哪些要求?答案:根据GB/T50976《继电保护及二次回路安装及验收规范》第4.6.7条,互感器二次回路应使用截面面积不小于4mm²的接地线可靠连接至等电位接地网,并应符合下列要求:
(1)公用电压互感器的二次回路应在控制室内一点接地,宜选择在最高电压等级的电压并列屏处接地,接地线应易于识别;
(2)各电压互感器的中性线不应接有可能断开的开关或熔断器等;
(3)在控制室内一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经金属氧化物避雷器接地,其击穿电压峰值应大于30ImAx(V),验收时可用摇表检验避雷器的工作状态是否正常,用1000V摇表时避雷器不应击穿;采用2500V摇表时则应可靠击穿;
(4)公用电流互感器二次回路应在相关保护屏柜内一点接地;
(5)独立的电压互感器二次回路宜在配电箱端子处一点接地,其中性线的名称应与公用回路中性线的名称相区别;
(6)独立的电流互感器二次回路,微机母线保护、微机主变保护等电流回路,应在配电装置端子箱处一点接地。31.集团公司《火电企业继电保护和安全自动装置技术监督实施细则》规定发电企业继电保护监督专责人职责包括哪些内容?答案:a)认真贯彻执行上级有关继电保护监督的各项规章制度和要求,组织编写本企业的继电保护技术监督实施细则和相关措施;
B)组织编写继电保护技术监督工作规划、计划;
C)落实运行、检修、技改、日常管理、定期监测、检验等工作中的继电保护监督的要求;
D)定期召开继电保护监督工作会议;分析、总结本企业继电保护监督工作情况,指导继电保护技术监督工作;
E)按要求及时报送各类继电保护监督报表、报告,对危及安全的重大缺陷应立即上报;
F)分析本企业继电保护技术监督存在问题,采取措施,提高技术监督工作效果和水平;
G)建立健全本企业继电保护技术档案;
H)协助本企业有关部门解决继电保护技术监督工作中的技术问题并组织专业培训。32.按照GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》第4.3.1条的规定,对于电力变压器(升压、降压、联络变压器),应针对对哪些故障及异常运行状态装设相应的保护?答案:(1)绕组及其引出线的相间短路和中性点直接接地或经小电阻接地侧的接地
短路;
(2)绕组的匝间短路;
(3)外部相间短路引起的过电流;
(4)中性点直接接地或经小电阻接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压;
(5)过负荷;
(6)过励磁;
(7)中性点非有效接地侧的单相接地故障;
(8)油面降低;
(9)变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷却系统故障。33.电力系统振荡和短路的区别是什么?答案:电力系统振荡和短路的主要区别是:
(1)电力系统振荡时系统各点电压和电流均作往复性摆动,而短路时电流、电
压值是突变的;
(2)振荡时电流、电压值的变化速度较慢,而短路时电流、电压值突然变化量
很大;
(3)振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而变化,而
短路时,电流和电压之间的相位角基本不变。34.请简述双重化配置的继电保护应满足的基本要求。答案:两套保护装置的交流电流应分别取自电流互感器(TA)互相独立的绕组;交流电压宜分别取自电压互感器(TV)互相独立的绕组。其保护范围应交叉重叠,避
免死区;
(1)两套保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母线段;
(2)两套保护装置的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应;
(3)两套保护装置与其它保护、设备配合的回路应遵循相互独立的原则;
(4)每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保
护之间不应有任何电气联系,当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行;
(5)线路纵联保护的通道(含光纤、微波、载波等通道及加工设备和供电电源
等)、远方跳闸及就地判别装置应遵循相互独立的原则按双重化配置;
(6)有关断路器的选型应与保护双重化配置相适应,应具备双跳闸线圈机构;
(7)采用双重化配置的两套保护装置宜安装在各自保护柜内,并应充分考虑运
行和检修时的安全性。35.根据非停案例材料回答问题。【案例1】2014年12月16日,某电厂#4机组脱硫6kV母线增压风机、4A曝气风机、4A、4B海水升压泵电动机同时跳闸(保护装置无跳闸信号),机组停运。经检查,脱硫6kV母线采用集中式低电压保护,配备WDZ-491EX电压综合保护装置,该装置出口卡件(I/O板)内低电压出口JX2继电器烧损,低电压跳闸小母线接通,造成多台电动机同时跳闸。【案例2】2018年9月20日,某电厂6号机A汽泵前置泵、C磨煤机、A一次风机跳闸,机组跳闸。经检查,AVC屏改造升级施工中,施工人员直接剪断6A1、6A2段母线电压电缆,造成电压二次回路短路,空开跳闸。又因高压电动机综保装置(四方CSC-237)电压互感器二次回路断线闭锁逻辑不完善,A、B段高压电动机低电压保护动作跳闸。问题:结合上述案例,谈谈高压电动机低电压保护配置时应注意哪些问题?答案:(1)高压电动机低电压保护应采用“分散式”配置,即低电压保护功能由各高压电动机综合保护装置分别实现。(2)高压电动机低电压保护应具有电压互感器二次回路断线闭锁功能,防止电压互感器二次回路一相、二相、三相断线时低电压保护误动。(3)电压互感器二次回路断线闭锁逻辑中三相失压应具有相电流判据。(4)为防止保护误动,二次电压回路不能使用三相联动小空开。36.简述为什么直流一点接地可能造成保护误动或开关跳闸?答案:直流系统所接电缆正、负极对地存在电容,直流系统所供静态保护装置的直流电源的抗干扰电容,两者之和构成了直流系统两极对地的综合电容。对于大型变电站、发电厂直流系统的电容量是不可忽视的。在直流系统某些部位发生一点接地,保护出口中间继电器线圈、断路器跳闸线圈与上述电容通过大地即可形成回路,如果保护出口中间继电器的动作电压低于“反措”所要求的55%Un,或电容放电电流大于断路器跳闸电流就会造成保护误动作或断路器跳闸。37.发电机在何种情况下会发生逆功率运行及其危害?答案:(1)原动机能量供给停止,发电机变为电动机运行,从系统吸收能量,转入逆功率运行。
(2)汽轮机:主汽门关闭,逆功率运行易使汽轮机叶片过热受损。
(3)水轮机:低水流量可使转子叶片表面产生疲劳、导叶汽蚀损伤。
(4)燃气轮机:逆功率运行可能有齿轮损坏的问题。38.DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》规定,在定期
检验及新安装装置的验收检验时,整定检验有哪些要求?答案:DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》5.2规定在定期检验及新安装装置的验收检验时,整定检验要求包括:
(1)新安装装置的验收检验时,应按照定值通知单上的整定项目,依据装置技术说明书或制造厂推荐的试验方法,对保护的每一功能元件进行逐一检验;
(2)在全部检验时,对于由不同原理构成的保护元件只需任选一种进行检查。建议对主保护的整定项目进行检查,后备保护如相间I、Ⅱ、Ⅲ段阻抗保护只需选取任一整定项目进行检查;
(3)部分检验时,可结合装置的整组试验一并进行。39.某发电机装有纵联差动保护、纵向基波零序电压(来自专用TV)匝间短路保护、基波零序电压和三次谐波电压定子一点接地保护。运行中首先三次谐波电压定子一点接地保护发出动作信号,在发电机继续运行排查事故中又发生发电机纵联差动保护和纵向基波零序电压匝间保护动作。后检查发现U相绕组有单相接地短路,分析事故和保护动作原因。答案:因为发电机是小接地电流系统,所以单纯的定子绕组一点接地不会造成纵差
保护和纵向基波零序电压匝间保护动作。造成这两种保护动作原因可能有两个:
(1)定子绕组不同相出现了两点接地故障。
(2)专用TV与发电机中性点连线接地,随后又有定子绕组一点接地故障。
运行中首先三次谐波电压定子一点接地保护发出动作信号,说明发电机中性点附近出现了接地故障,这实际可能是专用TV与发电机中性点连线出现了接地,这样发电机就变成了大电流接地系统,因此再出现定子绕组一点接地故障时,纵差保护和纵
向基波零序电压匝间保护动作都会动作。40.某电厂6号机A汽泵前置泵、C磨煤机、A一次风机跳闸,机组跳闸。经检查,6A1、6A2段母线电压电缆引至5、6号机组AVC装置屏内,绑扎于屏柜线把内未接线,但母线侧TV二次开关合入。AVC屏改造升级施工中,施工人员在未核对图纸、电缆清册及线芯验电的情况下,直接剪断该电缆,造成电压二次回路短路,空开跳闸。又因高压电动机综保装置(四方CSC-237)电压互感器二次回路断线闭锁逻辑缺少电流判据,A.B段高压电动机低电压保护动作跳闸。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:(1)设备定检时应积极开展图实核对工作,防止二次回路存在寄生回路,重要回路应确定电缆两侧接线位置是否正确。(2)设备改造时,应拆除与运行设备无关
的电缆。拆除前必须做好安全措施与风险辨识。41.根据非停案例材料回答问题。【案例】2019年9月22日,某电厂8号机在电动给水泵启动过程中,10kV母线及380V母线电压降低至85%额定运行电压(DCS记录电压),引风机油站使用的双电源切换装置动作切至备用电源,电压恢复后又自动回切至常用电源,引起引风机油泵全部跳闸,导致机组非停。问题:(1)如何加强双电源切换装置的运维管理?(2)常见的抗晃电控制措施有哪些?答案:(1)加强双电源切换装置的运维管理:梳理双电源切换装置的运行情况,包括定值、控制方式、切换逻辑、电源分配情况,定值(含厂家设置的缺省定值)应出具正式通知单。结合机组检修,测试双电源切换装置的切换性能,应记录切换时刻波形,校验其切换定值,形成试验报告。(2)常见的抗晃电控制措施有:①投入马达保护器欠压重启动功能;②采用延时释放回路;③采用双位置继电器;④采用抗晃电接触器(永磁式接触器);⑤采用直流控制回路(直流接触器);⑥采用交流不间断电源UPS;⑦采用微型断路器控制;⑧加装抗晃电保护器,等等。42.如下图所示发电机纵差保护在K点发生A相接地故障时误动作,试分析误动作的原因。
已知:短路电路IA=346.4A;变压器变比为220kV/20kV,接线为Y/△-11;实测发电机纵差保护最小动作电流整定值为ICD=0.2A,比例制动系数K=0.2,无制动最大电流为Ires。=1.5A,制动电流取MAX{[I1]、|I2|};电流互感器TA1实测变比n1=600/1、TA2实测变比nz=750/1。
图66发电机纵差保护单相接地故障图答案:(1)在K点A相接地故障时,220kV侧A相故障电流正序分量、负序分量、零序分量大小相等相位相同。
(2)发电机侧电流(可先画出变压器两侧电流相量图)
(A)
(A)
(3)TA1二次电流
(A)
TA2二次电流:
(A)
(4)根据题示,差动保护制动特性如下图所示
图67差动保护动作特性图
制动电流Iz=3.67(A)
差动电流I=1。-I。=3.67-2.93=0.74(A)
在Iz=3.67A时纵差保护不动作允许的最大差动电流为:
I.=IA+K(Iz-Igo)=0.2+0.2×(3.67-1.5)=0.634(A)
而此时I=0.734A>0.634A,因此纵差保护误动作。43.SPIC-100001-05.03.02-A03-2022国家电力投资集团有限公司技术监督管理办法规定,发电企业技术监督的主要职责是什么?(至少答对四项)答案:
(一)贯彻执行国家有关技术监督的政策、法规及行业、上级单位有关规程、制度、标准、技术措施;
(二)制定本单位技术监督相关制度、标准、细则、规程,明确各项技术监督岗位资格标准和职责;
(三)建立本单位技术监督管理网络,确保各专业技术监督人员齐全、专业能力满足要求;
(四)制定并落实技术监督年度目标和工作计划,编制、上报技术监督项目及费用计划、报表、总结、定期报告、专项报告等;
(五)负责对所辖设备按规定进行监测、检测和试验,对数据、图像等进行综合分析,及时发现和消除设备存在的隐患,并及时向上级管理部门报告重大设备隐患和故障;
(六)配臵必要的技术监督检测仪器和计量设备,并做好定期校验和计量传递工作;
(七)利用技术监督管理信息平台开展技术监督各项工作内容,定期开展技术监督自查,并配合二级单位、技术监督服务机构做好技术监督动态检查,负责技术监督检查问题的整改闭环;
(八)对照技术监督异常情况告警通知单,组织整改闭环,并将整改计划、整改结果以规定格式报送上级管理部门;
(九)组织召开本单位技术监督会议,通报技术监督工作信息,总结、交流技术监督工作经验,推广和采用技术监督新技术、新方法,部署下阶段技术监督工作任务;
(十)组织安排本单位技术监督人员培训,不断提高技术监督人员专业水平;
(十一)与技术监督服务机构签订技术监督合同,保证合同的顺利执行。44.根据DL/T1309《大型发电机组涉网保护技术规范》规定,电厂涉网保护校核的内容有哪些要求?答案:根据DL/T1309《大型发电机组涉网保护技术规范》第5条,涉网保护校核内容有如下要求:电厂应根据相关继电保护整定计算规定、电网运行情况、主设备技术条件及本规范中对涉网保护的技术要求,结合定期检验,对所辖设备涉网保护定值进行校核。当电网结构、线路参数和短路电流水平发生变化时,应及时校核涉网保护的配置与整定,避免保护发生不正确动作。45.DL/T623《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》规定,
在以继电保护装置为单位进行评价时,保护动作次数的计算原则是什么?答案:DL/T623《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》第5.1.1.3规定:在以继电保护装置为单位评价继电保护正确动作率时,继电保护动作次数按事件评价,一般1个事件1台继电保护装置只评价动作一次。对于1个事件,继电保护装置正确动作,评价继电保护正确动作1次;继电保护拒动,评价继电保护拒动1次,保护功能误动(含无故障保护动作),评价继电保护误动1次。若在事件过程中主保护应动而未动,由后备保护动作切除故障,则主保护应评价不正确动作(拒动)一次,后备保护评价正确动作一次。46.如下图所示,有一台自耦调压器接入一负载,当二次电压调到11V时,负载电流为20A,试计算I1和I2的大小。(计算时忽略调压器的损耗)
图9自耦变压器图
答案:
根据功率平衡的原理:Pi=Pz,
Pi=U₁×Ii,
Pz=UI×IL,
Pi=U1×I1=UL×IL=11×20=220W
Ii=P₁/Ui=220/220=1A
I2=IL-Ii=20-1=19A47.某电厂#1机组主变压器冷却器全停保护动作跳闸。经检查,就地PLC控制设定异常,5组冷却器中,4组为辅助状态,1组为备用状态。主变压器高压侧电流小于700A时,辅助冷却器退出运行,5组冷却器全部停运,运行人员未及时发现报警信号,1小时后保护动作出口。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:加强变压器冷却系统的两个独立电源的定期切换试验工作,确保相关信号装置齐全可靠。设备巡检时,应重点检查PLC面板冷却器控制状态与运行方式相符。48.集团公司《火电企业继电保护和安全自动装置技术监督实施细则》规定继电保护技术资料档案中试验报告包括哪些内容?答案:(1)继电保护及安全自动装置定期检验报告;(2)微机型监控装置等的定期试验报告;(3)继电保护试验仪器、仪表定期校准报告。49.对于中性点不接地运行的发电机,在定子绕组内α处U相接地时,系统如下图所示,试分析定子绕组发生U相单相接地时的零序电压UAo和零序电流3iAo的表达式和特征规律。
说明:(1)Cop为发电机每相对地电容;
(2)Cow为发电机出口之外的其他电气元件每相对地电容;
(3)A为由接地点到中性点的绕组匝数占全部定子绕组匝数的百分数。
图12中性点不接地运行发电机示意图答案:(1)定子绕组内A处U相接地时,各相对地电压分别为:
UAu=(1-A)Eu
UAv=Ey—AEu
UAw=Ew-AEu
(2)接地点零序电压为:
(3)上式可见,Uo随A不同而改变,当α=1时,UAo=-AEu,当α=0时,
UAo=0。
(4)故障接地电流3iA为通过每相对地电容Cop和Cow形成回路,其表达式为:3iAo=-j3AEuo(CoF+Cow)
(5)上式可见,接地点电容电流3iAo与α及CoF+Cow成比例。当α=1时,接地
电流最大,CoF+Cow越大,接地电流越大。50.某电力系统接线如图1,故障录波图如图2,试依据录波图进行故障分析,
判断系统发生了什么故障?并简述分析过程和思路。
图46系统接线图
图47变压器两侧保护安装处电压、电流录波图答案:(1)Y侧录波图阅读:
(A)故障前,变压器Y侧三相电压对称,无零序电流,无零序电压,三相电流均为零(忽略负荷电流);
(B)故障期间,三相电压均开始下降(A相、B相均略有下降且下降幅值相等,C相下降明显),A、B相电压之间的相位差增大(大于120°),但无零序电压;
(C)故障期间,三相均出现故障电流(IA和IB幅值相等、相位相同;IC的幅值为IA、IB幅值的2倍,且与IA、IB反相),但无零序电流。
(2)△侧录波图阅读:
(A)故障前,△侧三相电压对称,无零序电流,无零序电压,三相电流均为零(忽略负荷电流);
(B)故障期间,B、C相电压显著下降(UB和UC幅值相等、相位相同,UB、UC的幅值均为UA的一半,相位与UA反相),A相电压幅值保持不变,三相电流及零序电流为零;
(C)故障期间,三相均无故障电流。
(3)录波图分析:
(A)Y侧录波图显示故障期间三相电压均有所下降,其中C相幅值下降最明显,A、B两相电压幅值下降不明显,但A、B两相电压幅值基本相等。Y侧C相故障电流最大,A、B相故障电流幅值相等、相位相同,幅值约为C相电流幅值的一半,相位与C相电流反相。结合系统接线图及理论分析,根据上述波形特点的阅读,可判断变压器△侧发生B、C相金属性相间短路故障。
(B)由△侧保护安装处录波图可以看出,故障期间A相电压幅值、相位不变,B、C两相电压幅值相等,约为A相电压幅值的一半,相位与A相电压相反,该特征符合两相金属性相间短路故障的电压特征。
(4)判断:变压器△侧保护区内发生B、C相金属性相间短路故障。51.DL/T317《继电保护设备标准化设计规范》中对断路器有哪些要求?答案:DL/T317《继电保护设备标准化设计规范》第10.1条,规定对断路器的要求:
(1)三相不一致保护功能应由断路器本体机构实现;
(2)断路器防跳功能宜由断路器本体机构实现;
(3)断路器跳、合闸压力异常闭锁功能宜由断路器本体机构实现,应能提供两
组完全独立的压力闭锁触点;
(4)500kV变压器低压侧断路器宜为双跳闸三相联动断路器。52.集团公司《火电企业继电保护和安全自动装置技术监督实施细则》规定发电企业继电保护专业应如何管理监督档案?答案:根据继电保护监督组织机构的设置和受监督设备的实际情况,要明确档案资料的分级存放地点和指定专人负责整理保管。继电保护监督专责人应指导档案保管人员建立继电保护监督档案资料目录清册,并负责及时更新。所有继电保护监督档案资料,应在档案室保留一份原件,三级继电保护监督网络的负责人应根据需要留存复印件。53.某电厂#2机组220V直流系统电压降低,机组跳闸。经检查,直流蓄电池室电缆孔洞及穿墙桥架封堵不严,老鼠进入咬破电缆外皮导致芯线绝缘损坏,直流正、负极短路放电,造成#2机组220V直流母线电压降低,AST电磁阀失电。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:定期对控制室、开关室、保护室等通往电缆夹层、隧道、穿越楼板、墙壁、柜、盘等处的所有电缆孔洞和盘面之间的缝隙的封堵情况进行检查,要求必须采用合格的不燃或阻燃材料封堵。54.根据NB/T35010-2013《水力发电厂继电保护设计规范》第3.3.1条,简述如何依据发电机单相接地电容电流来确定发电机定子接地保护配置?(水电试题)答案:(1)当发电机单相接地故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于接地电流允许值时应装设单相接地保护装置。对于与母线直接连接的发电机定子绕组单相接地保护功能宜具有选择性,保护带时限动作于信号,但当消弧线圈退出运行或由于其他原因使残余电流大于接地电流允许值时,应切换为动作于停机。
(2)当单相接地故障电流小于允许值时可由单相接地监视装置动作于信号,必要时动作于停机。55.根据Q/HN-1-0000.08.072-2020国家电力投资集团有限公司《火电厂防止电气二次设备事故重点要求》的要求,请阐述双重化配置的继电保护应满足哪些基本要求?答案:重要设备的继电保护应采用双重化配置。双重化配置的继电保护应满足以下基本要求:
(1)依照双重化原则配置的两套保护装置,每套保护均应含有完整的主、后备保护,能反应被保护设备的各种故障及异常状态,并能作用于跳闸或给出信号;宜采用主、后一体的保护装置。
(2)两套保护装置的交流电流应分别取自电流互感器互相独立的绕组;交流电压应分别取自电压互感器互相独立的绕组。其保护范围应交叉重叠,避免死区。对于厂用6kV(10kV)母线电压互感器仅有一组星形接线二次绕组的情况,宜在母线电压互感器柜继电器间隔,利用具有短路跳闸功能的两组分相空气断路器,按双重化配置的两套保护装置将交流电压回路分开。
(3)两套保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组连接的直流母线段。每套保护装置与其相关设备(操作箱、跳闸线圈等)的直流电源均应取自与同一蓄电池组相连的直流母线,避免因一组直流电源异常对两套保护功能同时产生影响导致保护拒动。
(4)两套保护装置的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应。每一套保护均应能独立反应被保护设备的各种故障及异常状态,并能作用于跳闸或发出信号,当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行。
(5)双重化配置的两套保护装置之间不应有电气联系。与其他保护、设备(如通道、失灵保护等)配合的回路应遵循相互独立且相互对应的原则,防止因交叉停用导致保护功能的缺失。
(6)采用双重化配置的两套保护装置应安装在各自保护柜内,并应充分考虑运行和检修时的安全性。
(7)新建及改造的220kV及以上电压等级断路器的压力闭锁继电器应双重化配置,防止其中一组操作电源失去时,另一套保护和操作箱无法跳闸出口。56.按照DL/T559《220kV~750kV电网继电保护装置运行整定规程》第5.6.5条,为了保证继电保护装置的灵敏性,在同一套保护装置中,闭锁、启动等辅助元件的动作灵敏度与所控制的测量等主要元件的动作灵敏度应该是什么关系?答案:按照DL/T559《220kV~750kV电网继电保护装置运行整定规程》第5.6.5条,闭锁、启动等辅助元件的动作灵敏度应大于所控制的测量元件等主要元件的动作灵敏度。57.某电厂#3机组自动准同期并网,发变组5003开关合闸后即跳闸(系统侧为500kV跳母),发变组差动、主变差动、主变重瓦斯、主变压力释放保护动作,机组跳闸。就地检查发现#3主变本体西北角撕裂漏油,本体向外冒烟。现场检查确认,#3发变组保护C柜端子排接线存在错误,由500kVIV母PT引至该柜的二次电压回路L640和SA640端子接线顺序不对,极性接反。当#3发电机选择与500kVIV母线并网时,导致进入同期装置的系统侧电压相位相反。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:新投产、大修机组及同期回路(包括交流电压回路、直流控制回路、整步表、自动准同期装置及同期把手等)发生改动或设备更换的机组.在第一次并网前必须对装置及同期回路进行全面细致校核与传动,进行机组同期装置核相试验,进行机组假同期试验。58.“保护双重化配置”的根本目的是什么?答案:继电保护双重化配置是防止因保护装置拒动而导致系统事故的有效措施,同时又可大大减少由于保护装置异常、检修等原因造成的一次设备停运现象。59.低压厂变额定容量Sv=1600kVA,额定电压变比6.3±2×2.5%/0.4kV,Ux=6%,电流互感器TA变比为300/5A,高压厂变额定容量Sv=28MVA,变比:20±2×2.5%/6.3KV,短路电压u=10.5%,接线:D/ynl,高压厂变接无穷大系统,试计算低压厂变综
合保护电流速断整定值并核算灵敏度?(基准容量取SB=100MVA,可靠系数Krel取1.3)答案:取基准容量SB=100MVA
(1)低压厂变低压母线三相短路电流计算:高压厂变阻抗低压厂变阻抗6.kV电流基准值(A)低压母线三相短路电流(A)(2)电流速断整定值按躲过低压母线三相短路电流计算动作时间取top=0s(3)低压厂变高压出口三相短路电流计算(A)(4)工作低压厂变高压出口两相短路灵敏度计算灵敏度满足要求。60.DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》规定在保护装
置的整组试验中着重检查哪些问题(至少回答五项)?答案:DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》第5.3.7.8规定,在整组试验中着重检查如下问题:
(1)各套保护间的电压、电流回路的相别及极性是否一致;
(2)在同一类型的故障下,应该同时动作并发出跳闸脉冲的保护,在模拟短路
故障中是否均能动作,其信号指示是否正确;
(3)有两个线圈以上的直流继电器的极性连接是否正确,对于用电流起动(或
保持)的回路,其动作(或保持)性能是否可靠;
(4)所有相互间存在闭锁关系的回路,其性能是否与设计符合;
(5)所有在运行中需要由运行值班员操作的把手及连片的连线、名称、位置标号是否正确,在运行过程中与这些设备有关的名称、使用条件是否一致;
(6)中央信号装置的动作及有关光字、音响信号指示是否正确;
(7)各套保护在直流电源正常及异常状态下(自端子排处断开其中一套保护的负电源等)是否存在寄生回路;
(8)断路器跳、合闸回路的可靠性,其中装设单相重合闸的线路,验证电压、电流、断路器回路相别的一致性及与断路器跳合闸回路相连的所有信号指示回路的正确性。对于有双跳闸线圈的断路器,应检查两跳闸接线的极性是否一致;
(9)自动重合闸是否能确实保证按规定的方式动作并保证不发生多次重合情况。61.闭锁式纵联保护和允许式纵联保护是否都可以使用专用收发信机或光纤接口作为纵联通道装置,并说明原因。答案:(1)由闭锁式纵联保护和允许式纵联保护动作原理,决定了闭锁式纵联保护
只能用专用收发信机,而允许式纵联保护只能用光纤接口;
(2)闭锁式保护是先收到闭锁信号,闭锁信号消失,且判断为正方向,保护动作跳闸;那么闭锁式保护有自发自收的过程,而光纤接口收发是两个路径,只有专用收发信机的高频电缆一个路径才能满足要求。
(3)运行式保护是收到信号后,且判断为正方向,保护动作跳闸,那么如果用专用收发信机,当判断为正方向时,发讯,对侧和本侧收发信机都会收到该信号,本侧装置将误认为是对侧保护发来的运行信号,造成保护误动作。62.某电厂发变组主接线如下图,请根据下列故障录波器的录波图,试分析故障类型及位置,简述故障过程。并分析什么主保护应该动作。
图32某电厂发变组主接线图
图33故障录波图
答案:(1)事故发展过程分析:
根据录波图:0ms时,励磁电流A相突然增加;发电机中性点电压异常升高;发电机定子电流A相轻微增大,B、C相无明显变化;发电机定子电压A相稍微降低,B、C相电压无明显降低;出现发电机定子零序电压;主变高压侧电流及电压无明显变化。说明在0ms时,在励磁变高压侧A相出口处发生故障,为单相接地故障。励磁变发生A相接地后,中性点电压升为额定电压的√3/3倍。
经过大约20ms,发电机B、C相电压消失,两相电流同时增大,说明发展为三相短路。大约50ms时,主变高压侧电流消失,主开关跳闸停机。
(2)故障部位:励磁变高压侧A相接地,发展为三相短路。
(3)应动作的主保护有励磁变速断保护、主变差动速断、发变组差动速断保护。63.依据DL/T478《继电保护和安全自动装置通用技术条件》第4.3.1条的规定,对保护装置的交流电流回路固有准确度有什么要求?答案:(1)当交流电压在0.01Uv~1.5Uv范围内,相对误差不大于2.5%或绝对误差不大于0.002Uv;
(2)零序电压回路的准确测量范围和准确度要求由产品标准或制造商产品文件规定。64.某500kV系统接线图如下,甲乙两站的所有保护配置均满足有关规程及规定的要求,重合闸投单重方式,所有线路保护Ⅱ段时间定值为0.6s,失灵保护延时跳相邻断路器时间为0.3s,断路器两侧均有足够的TA供保护接入。某日,系统发生冲击,录波图显示发生单相接地故障,甲站I母两套母差保护动作,甲乙线两套全线速动保护均动作。故障点找到后,经分析认为所有保护均正确动作。试回答以下问题:1)指出单相接地故障点的位置。2)根据故障点位置,分析各相关保护及断路器的动作情况。3)若在本次故障中甲站22断路器A相发生拒动,试分析各保护及断路器的动作行为。
图38500kV系统接线图答案:(1)故障点位于如下1)或2)所述位置。
1)21断路器和TA1之间;2.)21断路器和TA2之间。
(2)当故障点位于1)位置时,甲站母差保护动作三相跳开11、21断路器,并闭锁甲乙线21断路器重合闸。甲站甲乙线高频保护动作单跳22断路器故障相。乙站甲乙线高频保护动作单跳断路器1故障相,两侧断路器经重合闸时间后重合成功。
当故障点位于2)位置时,甲站母差保护动作三相跳开11、21断路器,并闭锁甲乙线21断路器重合闸。甲站甲乙线高频保护动作单跳22断路器故障相,乙站甲乙线高频保护动作单跳断路器1故障相,两侧断路器经重合闸时间后重合于故障,保护加速三相跳闸。
(3)当故障点位于1)位置时,虽然22断路器A相拒动,但母差保护动作使得21
断路器三跳,切除故障。22断路器失灵保护不会动作,22断路器重合成功后继续运行。
若故障点位于2)位置,虽然母差动作,使得21断路器三跳,但故障并未切除。
甲乙线保护动作后22断路器故障相A相拒动,150-200ms后发三跳令,非故障相断路器跳开。22断路器失灵保护动作,先瞬时跳本断路器A相,延时0.3s跳23断路器,同时启动甲乙线和L1线的远跳,乙站1断路器单跳后,重合闸期间,远方故障启动装置收信
经就地判据三相跳闸并闭锁断路器1的重合。同理,L1线对侧断路器三相跳闸。65.集团公司《火电企业继电保护和安全自动装置技术监督实施细则》规定继电保护监督工作总结主要包括哪些内容?答案:(1)主要监督工作完成情况和经验;(2)设备缺陷、一般事故和异常统计分析;(3)继电保护动作分析评价;(4)监督存在的主要问题和改进措施;(5)下年度工作思路、计划、重点和改进措施。66.根据DL/T724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》第5.2.2条,对蓄电池组浮充电压稳定范围有何要求?答案:蓄电池组浮充电压稳定范围:稳定范围电压值为90%~130%(2V阀控式蓄
电池为125%)直流标称电压。67.某电厂进行电芬线“第一套纵联保护”与“振荡解裂装置”屏间废弃电缆拆除作业时,抽动电缆,电缆芯线端头甩碰到“临时稳定装置”切#1机跳闸线的端子排上,造成短路,#1机组跳闸。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:作业人员使用的螺丝刀等工具应进行绝缘包扎,避免作业时工具金属部分触碰其它运行带电部位。对裸露在外的压板和切换端子等可加装封罩防护,对退出的保护压板加装临时绝缘护套。开、合保护或控制屏(柜)门也应注意不要过分用力,避免引起保护或控制装置较大振动。68.DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》规定对于光纤
及微波通道的检查项目有哪些?答案:DL/T995《继电保护和电网安全自动装置检验规程》5.3.5.2规定对于光纤及微波通道的检查项目如下:
(1)对于光纤及微波通道可以采用自环的方式检查光纤通道是否完好;
(2)对光纤尾纤进行检查;
(3)对于与光纤及微波通道相连的保护用附属接口设备应对其继电器输出触点、
电源和接口设备的接地情况进行检查;
(4)通信专业应对光纤及微波通道的误码率和传输时间进行检查;
(5)对于利用专用光纤及微波通道传输保护信息的远方传输设备,应对其发信
电平、收信灵敏电平进行测试,并保证通道的裕度满足运行要求。69.请简述变压器纵差保护稳态和暂态不平衡电流的产生原因。答案:1)稳态不平衡电流产生原因:(1)由于变压器各侧电流互感器的型号不同,即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。它必须满足电流互感器的10%误差曲线的要求。(2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的平衡电流。(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。2)暂态不平衡电流产生原因:(1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流,使其铁芯饱和,误差增大而引起不平衡电流。(2)变压器空载合闸的
励磁涌流,仅在变压器一侧有电流。70.简述火电厂高压电动机(真空接触器+高压熔断器)FC回路保护采用大电
流闭锁功能的作用,并绘制WDZ-5232电动机保护测控装置熔断器保护动作逻辑框图。答案:在FC(熔断器-接触器)回路中,如果任意一相故障电流大于接触器额定开断电流,如果通过接触器跳闸,则可能烧毁接触器,此时应通过熔断器熔断来切除大电流,闭锁跳闸出口。
图15熔断器保护动作逻辑图71.某电厂#3机组B球磨机启动后,电机零序接地保护动作跳闸,装置动作报告显示:零序电流一次值为12.74A(零序接地保护定值:动作电流一次值为5A,动作时间0.4s)。检修人员对电机检查试验,未发现异常。随后三次启动电机,零序保护均动作跳闸。检修人员误认为零序保护受到干扰而误动,临时将B球磨机电机零序接地保护的动作电流一次值由5A提高到16A,动作时间保留0.4s。再次启动时,发变组保护A/B柜高压厂用变压器B分支零序过流I段保护动作(保护定值一次值为10A,动作时间整定为1.6秒),造成6kV3B段进线断路器632跳闸,同时闭锁6kV分段断路器694合闸,造成6kV3B段、380V03LKB.03LKD段母线失电,锅炉MFT,机组停运。后测试B球磨机电机定子绕组直流电阻,发现直流电阻不平衡,拆除水箱后发现定子端部线圈槽口位置有明显弧光放电的痕迹。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:严格执行继电保护定值修改流程,继电保护专业编制的定值通知单上由计算人、审核人、批准人签字并加盖“继电保护专用章”方能有效,运行设备的保护定值必须与定值通知单一致,严禁随意修改运行设备的保护定值。72.根据下面的波形图分析变压器区内、区外发生何种故障,此时变压器差动保护的动作行为?其中,m为220KV主变压器高压侧的U、V、W三相电流,IW为110kV中压侧的U、V、W三相电流,变压器绕组的接线方式为Ynyn,220KV系统直接
接地,110kV系统经中阻接地,电流互感器的接线方式均为Y形。
图10故障录波图答案:(1)从图中可看出高压侧U相有很大的故障电流,而中压侧U相无很大的
故障电流,判断并非区外故障,而是U相区内故障,并且110kV侧应无电源。
(2)220kV和110kV的W相电流同时增大并且相位为反相,可判断110kV侧区外
W相接地。
(3)变压器差动保护如为分相差动原理,U相差动保护能够正确动作跳闸。73.请简述发电机定子绕组中负序电流的危害。答案:短路或负荷三相不对称时,发电机定子绕组负序电流在发电机气隙中产生与正序电流磁场方向相反的旋转磁场,相对转速为2倍同步转速,在转子中会感应出100Hz倍频电流。倍频电流会使转子端部、护环内表面、槽楔和小齿接触面等部位局部灼伤,严重时会使护环受热松脱。另外,负序气隙旋转磁场与转子电流之间,正序隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的100Hz交变电力矩,同时作用于转子大轴和定子机座,引起频率为100Hz的振动。汽轮发电机承受负序电流能力一般取决于转子的负序电流发热而不是振动。74.根据DL/T671《发电机变压器组保护装置通用技术条件》第5.2.5条,对发电机零序电压式定子接地保护装置的性能有哪些基本技术要求?答案:(1)应具有三次谐波电压滤除功能,三次谐波滤过比应大于100;
(2)作用于跳闸的零序电压一般应取自发电机中性点,如取自发电机机端,应具有TV断线闭锁功能;
(3)主变压器高压侧单相接地时保护应不误动;
(4)多机一变的发电机,可配置选择性功能,应能区分发电机定子内部接地故障和外部接地故障;
(5)返回系数不小于0.9;
(6)整定值的准确度:2.5%或0.1V;
(7)时间整定值的准确度(1.5倍整定值时):1%或70ms。75.根据GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》第4.1.1条,简述什么是异常运行保护?答案:异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。76.根据非停案例材料回答问题。【案例1】2013年12月15日,某电厂#4机组#2给粉机蓄电池组内部短路造成给粉机电源丢失,机组跳闸。经检查,给粉机蓄电池组内部短路引起蓄电池及电缆燃烧,导致#2蓄电池组输出端弧光短路,给粉机变频器直流保险熔断,给粉机柜交流电源开关跳闸。【案例2】2016年12月8日,某电厂开展#1机组汽轮机直流事故油泵进行定期启动试验时,启动电流达到1420A(额定电流284A),由于220V直流蓄电池组第29节电池开路,导致220V直流母线降至0V,AST电磁阀失电、主汽门关闭、机组跳闸。经检查,AST电磁阀的两路电源由一路直流母线带,油泵启动时,启动电流较大,致使220V直流系统整流器过电流保护动作闭锁输出,直流母线失电,AST电磁阀失压动作。问题:结合案例材料,谈谈如何防范蓄电池内部开路或短路的问题,应开展哪些定期工作。答案:(1)日常巡视检查时,应重点关注单只蓄电池内部开路或短路的问题。当一组蓄电池在离线放电过程中负荷电流接近零值或在线充电过程中单只电池电压过高时,要检查电池内部是否存在开路现象。在浮充状态下,若单只蓄电池电压下降接近零值,要检查电池内部是否存在短路现象。对损坏的蓄电池应及时处理。(2)浮充电运行的蓄电池组,除制造厂有特殊规定外,应采用恒压方式进行浮充电。浮充电时,严格控制单体电池的浮充电压上、下限,每个月至少一次对蓄电池组所有的单体浮充端电压进行测量记录,防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏。每月应进行一次蓄电池浮充电流测试,每季度应进行一次蓄电池内阻测试。77.交流220V串入直流220V回路可能会带来什么危害?答案:交流220V系统是接地系统,直流220V是不接地系统。一旦交流系统串入直流系统,一方面将造成直流系统接地,可导致上述的保护误动作或断路器误跳闸。另一方面,交流系统的电源还将通过长电缆的分布电容启动相应的中间继电器,该继电器即使动作电压满足“反措”所规定的不低于65%Ue的要求,仍会以50Hz或100Hz频率抖动,误出口跳闸。其中第二种现象常见于主变压器非电气量保护、发电厂热工系统保护等经长电缆引入、启动中间继电器的情况。如果该中间继电器的动作时间大于10ms,则可有效地防止在交流侵入直流系统时的误动作。78.SPIC-100001-05.03.02-A03-2022国家电力投资集团有限公司技术监督管理办法规定技术监督工作的评价方法是什么?答案:
技术监督检查评价采用综合检查和专项检查结合的形式,实行三级单位自查和技术监督服务机构动态检查,检查、整改、复核验收闭环管理79.请简述电压互感器二次回路保护设备配置的原则。答案:(1)电压互感器回路中,除接成开口三角的剩余绕组和另有规定者另有规定者外,应在其出口装设熔断器或自动开关。如自动调整励磁装置已考虑电压互感器失电闭锁强制措施,应装设自动开关;
(2)电能计量表电压回路宜在电压互感器出线端装设专用自动开关;
(3)电压互感器二次侧中性点引出线上不应装设保护设备;
(4)电压互感器接成开口三角的剩余绕组的试验芯出线端应装设自动开关。80.线路距离保护振荡闭锁的控制原则是什么?答案:(1)单侧电源线路和无振荡可能的双侧电源线路的距离保护不应经振荡闭锁;
(2)35kV及以下线路距离保护不考虑系统振荡误动问题;
(3)预定作为解列点上的距离保护不应经振荡闭锁控制;
(4)躲过振荡中心的距离保护瞬时段不宜经振荡闭锁控制;
(5)动作时间大于振荡周期的距离保护段不应经振荡闭锁控制;
(6)当系统最大振荡周期为1.5s时,动作时间不小于0.5s的距离保护I段、不小于1.0s的距离保护Ⅱ段和不小于1.5s的距离保护Ⅲ段不应经振荡闭锁控制。81.依据DL/T527《继电保护及控制装置电源模块技术条件》第5.16条,对继电保护及自动装置电源模块(模件)的寿命有什么基本要求?答案:继电保护及自动装置电源模块(模件)的平均无故障工作时间(MTBF)应大于53000h。82.SPIC-100001-05.03.02-A03-2022国家电力投资集团有限公司技术监督管理办法规定技术监督具体指什么?答案:在项目工程建设和生产运行全过程中,对相关技术标准执行情况进行检查;对设备设施和系统安全、质量、环保、经济运行有关的重要参数、性能指标开展检测和评价等。83.根据GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》第4.1.1条,简述什么是辅助保护?答案:辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。84.按照DL/T1502《厂用电继电保护整定计算导则》规定,高压厂用变压器低压侧分支限时电流速断保护动作电流如何整定?答案:按照DL/T1502《厂用电继电保护整定计算导则》第4.2.1条,高压厂用变压器低压侧分支限时电流速断保护动作电流按以下原则整定,并取最大值:
(1)按躲过本分支母线所接电动机最大起动电流之和整定;
(2)按躲过本分支母线上最大容量电动机起动电流整定;
(3)按与下一级速断或限时速断的最大动作电流配合整定;
(4)按与FC回路最大额定电流的高压熔断器瞬时熔断电流配合整定。85.简述利用三次谐波100%定子接地保护的工作原理。答案:由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和受铁芯饱和的影响,其定子中的感应电动势除基波外,还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质,在线电动势中它们虽然不存在,但在相电动势中亦然存在,设以E3表示之。
(1)当发电机中性点绝缘时,发电机在正常运行情况下,机端S和中性点N处三
次谐波电压之比小于1。
(2)当发电机中性点经消弧线圈接地时,若基波电容电流被完全补偿,发电机
在正常运行情况下,机端S和中性点N处三次谐波电压之比小于1。
(3)不论发电机中性点是否接有消弧线圈,当在距发电机中性点A(中性点到故障点的匝数占每相分支总匝数的百分比)处发生定子绕组金属性单相接地时,中性点
N和机端S处的三次处的三次谐波电压恒为:
UN₃=αE3
Us3=(1-A)E₃
当发电机中性点接地时,α=0,UN3=0,Us3=E3;当机端接地时,α=1,UN3=E3,
Us3=0;当A<0.5时,恒有Us3>UN3;当A>0.5时,恒有UN₃>Us3。
综上所述,用Us3作为动作量、Uv3作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护,且当Us₃>Ux时保护动作,则在发电机正常运行时保护不会误动,而在发电机中性点附近发生接地时,保护具有很高的灵敏度,用这种原理构成的发电机定子绕组单相接地保护,可以保护定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障,对其余范围则可用反
应基波零序电压的保护,从而构成了100%发电机定子绕组接地保护。86.大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是什么?答案:大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是依据系统的零序电抗X。与正序电抗X的比值:X。/Xi≤3,且R。/Xi≤1的系统属于大接地电流系统;
X。/Xi>3,且Ro/Xi>1的系统属于小接地电流系统。87.某电厂#1主变压器零序电流保护动作,机组跳机。经检查,变压器B相中性点电流互感器至就地端子箱的电缆所有芯线均断路,线芯对地绝缘电阻为0S,电缆保护管内电缆抽出后发现电缆芯线线径较正常线径细。分析为,基建安装时,地埋电缆保护管弯制成“电形”布置,施工不规范,机械牵引力过大造成电缆的拉伤,电缆封堵不严进水,冬季结冰膨胀后,将电缆强行拉断,主变压器零序电流B相断线后,A、C相的合成零序电流达到保护动作值,保护动作。请结合本案例,从继电保护专业管理角度分析电厂应在哪些方面加强工作?答案:(1)加强二次电缆敷设过程中及验收的管理,二次电缆敷设过程中应防止损伤电缆绝缘,不应使电缆过度弯曲,电缆拐弯处的最小弯曲半径应满足GB50168《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》5.1.7条要求。(2)加强对室外电缆通道的管理工作,应定期检查电缆保护管、电缆槽盒、电缆孔洞及电缆桥架的封堵完好性,防止电缆保护管、电缆沟等电缆通道内进水导致电缆绝缘受损。88.集团公司《火电企业继电保护和安全自动装置技术监督实施细
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