電力人必備：史上最全電力系統(tǒng)90問

39、如何保證繼電保護(hù)的可靠性?

答:可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正 常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。220kV及以上電網(wǎng)的所有運(yùn)行設(shè)備都必須由兩套 交、直流輸入、輸出回路相互獨(dú)立,并分別控制不同開關(guān)的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)任一套繼電保護(hù)裝置或任一組開關(guān)拒絕動(dòng)作時(shí),能由另一套繼電保護(hù)裝置操作 另一組開關(guān)切除故障。在所有情況下,要求這兩套繼電保護(hù)裝置和開關(guān)所取的直流電源均經(jīng)由不同的熔斷器供電。

40 、為保證電網(wǎng)繼電保護(hù)的選擇性,上、下級(jí)電網(wǎng)繼電保護(hù)之間配合應(yīng)滿足什么要求?

答: 上、下級(jí)電網(wǎng)(包括同級(jí)和上一級(jí)及下一級(jí)電網(wǎng))繼電保護(hù)之間的整定,應(yīng)遵循逐級(jí)配合的原則,滿足選擇性的要求,即當(dāng)下一級(jí)線路或元件故障時(shí),故障線路或元 件的繼電保護(hù)整定值必須在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間上均與上一級(jí)線路或元件的繼電保護(hù)整定值相互配合,以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)有選擇性地切除故障。

41 、在哪些情況下允許適當(dāng)犧牲繼電保護(hù)部分選擇性?

答：1、接入供電變壓器的終端線路,無論是一臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行(包括多處T接供電變壓器或供電線路),都允許線路側(cè)的速動(dòng)段保護(hù)按躲開變壓器其他側(cè)母線故障整定。需要時(shí),線路速動(dòng)段保護(hù)可經(jīng)一短時(shí)限動(dòng)作。

2、對(duì)串聯(lián)供電線路,如果按逐級(jí)配合的原則將過份延長(zhǎng)電源側(cè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間,則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所或不配合點(diǎn)處理,以減少配合的級(jí)數(shù),縮短動(dòng)作時(shí)間。

3、雙回線內(nèi)部保護(hù)的配合,可按雙回線主保護(hù)(例如橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù))動(dòng)作,或雙回線中一回線故障時(shí)兩側(cè)零序電流(或相電流速斷)保護(hù)縱續(xù)動(dòng)作的條件考慮;確有困難時(shí),允許雙回線中一回線故障時(shí),兩回線的延時(shí)保護(hù)段間有不配合的情況。

4、在構(gòu)成環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的線路中,允許設(shè)置預(yù)定的一個(gè)解列點(diǎn)或一回解列線路。

42、為保證靈敏度,接地保護(hù)最末一段定值應(yīng)如何整定?

答: 接地保護(hù)最末一段(例如零序電流保護(hù)Ⅳ段),應(yīng)以適應(yīng)下述短路點(diǎn)接地電阻值的接地故障為整定條件:220kV線路,100Ω;330kV線 路,150Ω;500kV線路,300Ω。對(duì)應(yīng)于上述條件,零序電流保護(hù)最末一段的動(dòng)作電流整定值應(yīng)不大于 300A。當(dāng)線路末端發(fā)生高電阻接地故障時(shí), 允許由兩側(cè)線路繼電保護(hù)裝置縱續(xù)動(dòng)作切除故障。對(duì)于110kV線路,考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動(dòng)作靈敏度要求,其最末一段零序電流保護(hù)的電流 整定值一般也不應(yīng)大于300A,此時(shí),允許線路兩側(cè)零序電流保護(hù)縱續(xù)動(dòng)作切除故障。

43 、簡(jiǎn)述220千伏線路保護(hù)的配置原則是什么?

答:對(duì)于220千伏線路,根據(jù)穩(wěn)定要求或后備保護(hù)整定配合有困難時(shí),應(yīng)裝設(shè)兩套全線速動(dòng)保護(hù)。接地短路后備保護(hù)可裝階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù),亦可采用接地距離保護(hù)并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。相間短路后備保護(hù)一般應(yīng)裝設(shè)階段式距離保護(hù)。

44 、簡(jiǎn)述線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原理?

答：線路縱聯(lián)保護(hù)是當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),使兩側(cè)開關(guān)同時(shí)快速跳閘的一種保護(hù)裝置,是線路的主保護(hù)。

它的基本原理是:以線路兩側(cè)判別量的特定關(guān)系作為判據(jù),即兩側(cè)均將判別量借助通道傳送到對(duì)側(cè),然后兩側(cè)分別按照對(duì)側(cè)與本側(cè)判別量之間的關(guān)系來判別區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障。因此,判別量和通道是縱聯(lián)保護(hù)裝置的主要組成部分。

45、什么是繼電保護(hù)的“遠(yuǎn)后備”?什么是“近后備”?

答：“遠(yuǎn)后備”是指:當(dāng)元件故障而其保護(hù)裝置或開關(guān)拒絕動(dòng)作時(shí),由各電源側(cè)的相鄰元件保護(hù)裝置動(dòng)作將故障切開。

“近后備”是指:用雙重化配置方式加強(qiáng)元件本身的保護(hù),使之在區(qū)內(nèi)故障時(shí),保護(hù)拒絕動(dòng)作的可能性減小,同時(shí)裝設(shè)開關(guān)失靈保護(hù),當(dāng)開關(guān)拒絕跳閘時(shí)啟動(dòng)它來切除與故障開關(guān)同一母線的其它開關(guān),或遙切對(duì)側(cè)開關(guān)。

46、簡(jiǎn)述方向高頻保護(hù)有什么基本特點(diǎn)?

答：方向高頻保護(hù)是比較線路兩端各自看到的故障方向,以綜合判斷是線路內(nèi)部故障還是外部故障。如果以被保護(hù)線路內(nèi)部故障時(shí)看到的故障方向?yàn)檎较?則當(dāng)被保護(hù)線路外部故障時(shí),總有一側(cè)看到的是反方向。其特點(diǎn)是:

1)要求正向判別啟動(dòng)元件對(duì)于線路末端故障有足夠的靈敏度;

2)必須采用雙頻制收發(fā)信機(jī)。

47、簡(jiǎn)述相差高頻保護(hù)有什么基本特點(diǎn)?

答: 相差高頻保護(hù)是比較被保護(hù)線路兩側(cè)工頻電流相位的高頻保護(hù)。當(dāng)兩側(cè)故障電流相位相同時(shí)保護(hù)被閉鎖,兩側(cè)電流相位相反時(shí)保護(hù)動(dòng)作跳閘。

其特點(diǎn)是:1)能反應(yīng) 全相狀態(tài)下的各種對(duì)稱和不對(duì)稱故障,裝置比較簡(jiǎn)單;

2)不反應(yīng)系統(tǒng)振蕩。在非全相運(yùn)行狀態(tài)下和單相重合閘過程中保護(hù)能繼續(xù)運(yùn)行;

3)不受電壓回路斷線的影 響;

4)對(duì)收發(fā)信機(jī)及通道要求較高,在運(yùn)行中兩側(cè)保護(hù)需要聯(lián)調(diào);5)當(dāng)通道或收發(fā)信機(jī)停用時(shí),整個(gè)保護(hù)要退出運(yùn)行,因此需要配備單獨(dú)的后備保護(hù)。

48、簡(jiǎn)述高頻閉鎖距離保護(hù)有什么基本特點(diǎn)?

答：高頻閉鎖距離保護(hù)是以線路上裝有方向性的距離保護(hù)裝置作為基本保護(hù),增加相應(yīng)的發(fā)信與收信設(shè)備,通過通道構(gòu)成縱聯(lián)距離保護(hù)。

其特點(diǎn)是:1、能足夠靈敏和快速地反應(yīng)各種對(duì)稱與不對(duì)稱故障;2、仍保持后備保護(hù)的功能;

3、電壓二次回路斷線時(shí)保護(hù)將會(huì)誤動(dòng),需采取斷線閉鎖措施,使保護(hù)退出運(yùn)行。

4、不是獨(dú)立的保護(hù)裝置,當(dāng)距離保護(hù)停用或出現(xiàn)故障、異常需停用時(shí),該保護(hù)要退出運(yùn)行。

49、線路縱聯(lián)保護(hù)在電網(wǎng)中的主要作用是什么?

答:由于線路縱聯(lián)保護(hù)在電網(wǎng)中可實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng),因此它可保證電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性和提高輸送功率、減小故障造成的損壞程度、改善后備保護(hù)之間的配合性能。

50、線路縱聯(lián)保護(hù)的通道可分為幾種類型?

答:1、電力線載波縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱高頻保護(hù))。

2、微波縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱微波保護(hù))。

3、光纖縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱光纖保護(hù))。

4、導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)(簡(jiǎn)稱導(dǎo)引線保護(hù))。

51、線路縱聯(lián)保護(hù)的信號(hào)主要有哪幾種?作用是什么?

答：線路縱聯(lián)保護(hù)的信號(hào)分為閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)、跳閘信號(hào)三種,其作用分別是:

1、閉鎖信號(hào):它是阻止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào),即無閉鎖信號(hào)是保護(hù)作用于跳閘的必要條件。只有同時(shí)滿足本端保護(hù)元件動(dòng)作和無閉鎖信號(hào)兩個(gè)條件時(shí),保護(hù)才作用于跳閘。

2、允許信號(hào):它是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào),即有允許信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作于跳閘的必要條件。只有同時(shí)滿足本端保護(hù)元件動(dòng)作和有允許信號(hào)兩個(gè)條件時(shí),保護(hù)才動(dòng)作于跳閘。

3、跳閘信號(hào):它是直接引起跳閘的信號(hào),此時(shí)與保護(hù)元件是否動(dòng)作無關(guān),只要收到跳閘信號(hào),保護(hù)就作用于跳閘,遠(yuǎn)方跳閘式保護(hù)就是利用跳閘信號(hào)。

52、相差高頻保護(hù)為什么設(shè)置定值不同的兩個(gè)啟動(dòng)元件?

答: 啟動(dòng)元件是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)啟動(dòng)發(fā)信機(jī)而實(shí)現(xiàn)比相的。為了防止外部故障時(shí)由于兩側(cè)保護(hù)裝置的啟動(dòng)元件可能不同時(shí)動(dòng)作,先啟動(dòng)一側(cè)的比相元件,然后動(dòng)作 一側(cè)的發(fā)信機(jī)還未發(fā)信就開放比相將造成保護(hù)誤動(dòng)作,因而必須設(shè)置定值不同的兩個(gè)啟動(dòng)元件。高定值啟動(dòng)元件啟動(dòng)比相元件,低定值的啟動(dòng)發(fā)信機(jī)。由于低定值啟 動(dòng)元件先于高定值啟動(dòng)元件動(dòng)作,這樣就可以保證在外部短路時(shí),高定值啟動(dòng)元件啟動(dòng)比相元件時(shí),保護(hù)一定能收到閉鎖信號(hào),不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。

53、簡(jiǎn)述方向比較式高頻保護(hù)的基本工作原理

答: 方向比較式高頻保護(hù)的基本工作原理是:比較線路兩側(cè)各自測(cè)量到的故障方向,以綜合判斷其為被保護(hù)線路內(nèi)部還是外部故障。如果以被保護(hù)線路內(nèi)部故障時(shí)測(cè)量到 的故障方向?yàn)檎较?則當(dāng)被保護(hù)線路外部故障時(shí),總有一側(cè)測(cè)量到的是反方向。因此,方向比較式高頻保護(hù)中判別元件,是本身具有方向性的元件或是動(dòng)作值能區(qū) 別正、反方向故障的電流元件。所謂比較線路的故障方向,就是比較兩側(cè)特定判別元件的動(dòng)作行為。

54、線路高頻保護(hù)停用對(duì)重合閘的使用有什么影響?

答: 當(dāng)線路高頻保護(hù)全部停用時(shí),可能因以下兩點(diǎn)原因影響線路重合閘的使用:

1、線路無高頻保護(hù)運(yùn)行,需由后備保護(hù)(延時(shí)段)切除線路故障,即不能快速切除故 障,造成系統(tǒng)穩(wěn)定極限下降,如果使用重合閘重合于永久性故障,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行則更為不利。

2、線路重合閘重合時(shí)間的整定是與線路高頻保護(hù)配合的,如果線路 高頻保護(hù)停用,則造成線路后備延時(shí)段保護(hù)與重合閘重合時(shí)間不配,對(duì)瞬時(shí)故障亦可能重合不成功,對(duì)系統(tǒng)增加一次沖擊。

55、高頻保護(hù)運(yùn)行時(shí),為什么運(yùn)行人員每天要交換信號(hào)以檢查高頻通道?

答: 我國(guó)電力系統(tǒng)常采用正常時(shí)高頻通道無高頻電流的工作方式。由于高頻通道不僅涉及兩個(gè)廠站的設(shè)備,而且與輸電線路運(yùn)行工況有關(guān),高頻通道上各加工設(shè)備和收發(fā) 信機(jī)元件的老化和故障都會(huì)引起衰耗,高頻通道上任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題,都會(huì)影響高頻保護(hù)的正常運(yùn)行。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),高頻通道無高頻電流,高頻通道上的設(shè)備 有問題也不易發(fā)現(xiàn),因此每日由運(yùn)行人員用啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)高頻發(fā)信機(jī)向?qū)?cè)發(fā)送高頻信號(hào),通過檢測(cè)相應(yīng)的電流、電壓和收發(fā)信機(jī)上相應(yīng)的指示燈來檢查高頻通道, 以確保故障時(shí)保護(hù)裝置的高頻部分能可靠工作。

56、大型發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)的構(gòu)成通常有幾種方式?

答：大型發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)的構(gòu)成通常有以下幾種方式:

1、橫差保護(hù):當(dāng)定子繞組出現(xiàn)并聯(lián)分支且發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)有六個(gè)引出頭時(shí)采用。橫差保護(hù)接線簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、靈敏度高。

2、零序電壓原理的匝間保護(hù):采用專門電壓互感器測(cè)量發(fā)電機(jī)三個(gè)相電壓不對(duì)稱而生成的零序電壓,該保護(hù)由于采用了三次諧波制動(dòng)故大大提高了保護(hù)的靈敏度與可靠性。

3、負(fù)序功率方向匝間保護(hù):利用負(fù)序功率方向判斷是發(fā)電機(jī)內(nèi)部不對(duì)稱還是系統(tǒng)不對(duì)稱故障,保護(hù)的靈敏度很高,近年來運(yùn)行表明該保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)發(fā)生誤動(dòng)必須增加動(dòng)作延時(shí),故限制了它的使用。

57、發(fā)電機(jī)為什么要裝設(shè)定子繞組單相接地保護(hù)?

答: 發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一,其外殼都進(jìn)行安全接地。發(fā)電機(jī)定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞,就形成了定子單相接地故障,這是一種最常見的發(fā)電機(jī)故 障。發(fā)生定子單相接地后,接地電流經(jīng)故障點(diǎn)、三相對(duì)地電容、三相定子繞組而構(gòu)成通路。當(dāng)接地電流較大能在故障點(diǎn)引起電弧時(shí),將使定子繞組的絕緣和定子鐵芯 燒壞,也容易發(fā)展成危害更大的定了繞組相間或匝間短路,因此,應(yīng)裝設(shè)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)。

58、利用基波零序電壓的發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)的特點(diǎn)及不足之處是什么?

答:特點(diǎn)是:1、簡(jiǎn)單、可靠;

2、設(shè)有三次諧波濾過器以降低不平衡電壓;

3、由于與發(fā)電機(jī)有電聯(lián)系的元件少,接地電流不大,適用于發(fā)電機(jī)--變壓器組。不足之處是:不能作為100%定子接地保護(hù),有死區(qū),死區(qū)范圍5%～15%。

59、為什么發(fā)電機(jī)要裝設(shè)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)?

答: 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障是常見的故障形式之一,勵(lì)磁回路一點(diǎn)地故障,對(duì)發(fā)電機(jī)并未造成危害,但相繼發(fā)生第二點(diǎn)接地,即轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí),由于故障點(diǎn)流過 相當(dāng)大的故障電流而燒傷轉(zhuǎn)子本體,并使磁勵(lì)繞組電流增加可能因過熱而燒傷;由于部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡從而引起振動(dòng)甚至還可使軸系和汽機(jī)磁 化,兩點(diǎn)接地故障的后果是嚴(yán)重的,故必須裝設(shè)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)。

60、為什么在水輪發(fā)電機(jī)上要裝設(shè)過電壓保護(hù)?

答:由于水輪發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)慣性較大,動(dòng)作緩慢,因此在突然甩去負(fù)荷時(shí),轉(zhuǎn)速將超過額定值,這時(shí)機(jī)端電壓有可能高達(dá)額定值的1.8～2倍。為了防止水輪發(fā)電機(jī)定了繞組絕緣遭受破壞,在水輪發(fā)電機(jī)上應(yīng)裝設(shè)過電壓保護(hù)。

61、大型汽輪發(fā)電機(jī)為什么要配置逆功率保護(hù)?

答: 在汽輪發(fā)電機(jī)組上,當(dāng)機(jī)爐控制裝置動(dòng)作關(guān)閉主汽門或由于調(diào)整控制回路故障而誤關(guān)主汽門,在發(fā)電機(jī)開關(guān)跳開前發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。此時(shí)逆功率對(duì)發(fā)電機(jī)本 身無害,但由于殘留在汽輪機(jī)尾部的蒸汽與長(zhǎng)葉片摩擦,會(huì)使葉片過熱,所以逆功率運(yùn)行不能超過3分鐘,因而需裝設(shè)逆功率保護(hù)。

62、大型汽輪發(fā)電機(jī)為何要裝設(shè)頻率異常保護(hù)?

答: 汽輪機(jī)的葉片都有一個(gè)自然振動(dòng)頻率,如果發(fā)電機(jī)運(yùn)行頻率低于或高于額定值,在接近或等于葉片自振頻率時(shí),將導(dǎo)致共振,使材料疲勞,達(dá)到材料不允許的程度 時(shí),葉片就有可能斷裂,造成嚴(yán)重事故,材料的疲勞是一個(gè)不可逆的積累過程,所以汽輪機(jī)給出了在規(guī)定頻率不允許的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。低頻運(yùn)行多發(fā)生在重負(fù)荷下, 對(duì)汽輪機(jī)的威脅將更為嚴(yán)重,另外對(duì)極低頻工況,還將威脅到廠用電的安全,因此發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)頻率異常運(yùn)行保護(hù)。

63、對(duì)大型汽輪發(fā)電機(jī)頻率異常運(yùn)行保護(hù)有何要求?

答: 對(duì)發(fā)電機(jī)頻率異常運(yùn)行保護(hù)有如下要求:

1、具有高精度的測(cè)量頻率的回路。

2、具有頻率分段啟動(dòng)回路、自動(dòng)累積各頻率段異常運(yùn)行時(shí)間,并能顯示各段累計(jì)時(shí) 間,啟動(dòng)頻率可調(diào)。

3、分段允許運(yùn)行時(shí)間可整定,在每段累計(jì)時(shí)間超過該段允許運(yùn)行時(shí)間時(shí),經(jīng)出口發(fā)出信號(hào)或跳閘。

4、能監(jiān)視當(dāng)前頻率。

64、為什么大型汽輪發(fā)電機(jī)要裝設(shè)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)?

答: 電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí),發(fā)電機(jī)定子繞組中就有負(fù)序電流,負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子產(chǎn)生倍頻電流,造成轉(zhuǎn)子局部灼傷、大型汽輪機(jī)由于它的尺寸較小耐受過熱的性能 差,允許過熱的時(shí)間常數(shù)A(I2*I2*t)值小,為保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,需要采用能與發(fā)電機(jī)允許的負(fù)序電流相適應(yīng)的反時(shí)限負(fù)序過流保護(hù)。

65、為什么現(xiàn)代大大型發(fā)電機(jī)--變壓器組應(yīng)裝設(shè)非全相運(yùn)行保護(hù)?

答: 大型發(fā)電機(jī)--變壓器組220KV及以上高壓側(cè)的斷路器多為分相操作的斷路器,常由于誤操作或機(jī)械方面的原因使三相不能同時(shí)合閘或跳閘,或在正常運(yùn)行中突 然一相跳閘。這種異常工況,將在發(fā)電機(jī)--變壓器組的發(fā)電機(jī)中流過負(fù)序電流,如果靠反應(yīng)負(fù)序電流的反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作(對(duì)于聯(lián)絡(luò)變壓器,要靠反應(yīng)短路故障的后 備保護(hù)動(dòng)作),則會(huì)由于動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng),而導(dǎo)致相鄰線路對(duì)側(cè)的保護(hù)動(dòng)作,使故障范圍擴(kuò)大,甚至造成系統(tǒng)瓦解事故。因此,對(duì)于大型發(fā)電機(jī)--變壓器組,在 220KV及以上電壓側(cè)為分相操作的斷路器時(shí),要求裝設(shè)非全相運(yùn)行保護(hù)。

66、為什么要裝設(shè)發(fā)電機(jī)意外加電壓保護(hù)?

答:發(fā)電 機(jī)在盤車過程中,由于出口斷路器誤合閘,突然加電壓,使發(fā)電機(jī)異步啟動(dòng),它能給機(jī)組造成損傷。因此需要有相應(yīng)的保護(hù),當(dāng)發(fā)生上述事件時(shí),迅速切除電源。一 般設(shè)置專用的意外加電壓保護(hù),可用延時(shí)返回的低頻元件和過流元件共同存在為判據(jù)。該保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)停用,機(jī)組停用后才投入。

當(dāng)然在異常啟動(dòng)時(shí),逆功率保護(hù)、失磁保護(hù)、阻抗保護(hù)也可能動(dòng)作,但時(shí)限較長(zhǎng),設(shè)置專用的誤合閘保護(hù)比較好。

67、為什么要裝設(shè)發(fā)電機(jī)斷路器斷口閃絡(luò)保護(hù)?

答： 接在220KV以上電壓系統(tǒng)中的大型發(fā)電機(jī)--變壓器組,在進(jìn)行同步并列的過程中,作用于斷口上的電壓,隨待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)電勢(shì)之間相角差δ的 變化而不斷變化,當(dāng)δ=180°時(shí)其值最大,為兩者電勢(shì)之和。當(dāng)兩電勢(shì)相等時(shí),則有兩倍的相電壓作用于斷口上,有時(shí)要造成斷口閃絡(luò)事故。

斷口閃絡(luò)除給斷路器本身造成損壞,并且可能由此引起事故擴(kuò)大,破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。一般是一相或兩相閃絡(luò),產(chǎn)生負(fù)序電流,威脅發(fā)電機(jī)的安全。

為了盡快排除斷口閃絡(luò)故障,在大機(jī)組上可裝設(shè)斷口閃絡(luò)保護(hù)。斷口閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作的條件是斷路器三相斷開位置時(shí)有負(fù)序電流出現(xiàn)。斷口閃絡(luò)保護(hù)首先動(dòng)作于滅磁,失效時(shí)動(dòng)作于斷路失靈保護(hù)。

68、為什么要裝設(shè)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)保護(hù)?

答: 對(duì)于在低轉(zhuǎn)速啟動(dòng)或停機(jī)過程中可能加勵(lì)磁電壓的發(fā)電機(jī),如果原有保護(hù)在這種方式下不能正確工作時(shí),需加裝發(fā)電機(jī)啟停機(jī)保護(hù),該保護(hù)應(yīng)能在低頻情況下正確工 作。例如作為發(fā)電機(jī)--變壓器組啟動(dòng)和停機(jī)過程的保護(hù),可裝設(shè)相間短路保護(hù)和定子接地保護(hù)各一套,將整定值降低,只作為低頻工況下的輔助保護(hù),在正常工頻 運(yùn)行時(shí)應(yīng)退出,以免發(fā)生誤動(dòng)作。為此輔助保護(hù)的出口受斷路器的輔助觸點(diǎn)或低頻繼電器觸點(diǎn)控制。

69、在母線電流差動(dòng)保護(hù)中,為什么要采用電壓閉鎖元件?如何實(shí)現(xiàn)?

答:為了防止差動(dòng)繼電器誤動(dòng)作或誤碰出口中間繼電器造成母線保護(hù)誤動(dòng)作,故采用電壓閉鎖元件。

電壓閉鎖元件利用接在每條母線上的電壓互感器二次側(cè)的低電壓繼電器和零序電壓繼電器實(shí)現(xiàn)。三只低電壓繼電器反應(yīng)各種相間短路故障,零序過電壓繼電器反應(yīng)各種接地故障。

70、為什么設(shè)置母線充電保護(hù)?

答：為了更可靠地切除被充電母線上的故障,在母聯(lián)開關(guān)或母線分段開關(guān)上設(shè)置相電流或零序電流保護(hù),作為專用的母線充電保護(hù)。

母線充電保護(hù)接線簡(jiǎn)單,在定值上可保證高的靈敏度。在有條件的地方,該保護(hù)可以作為專用母線單獨(dú)帶新建線路充電的臨時(shí)保護(hù)。

母線充電保護(hù)只在母線充電時(shí)投入,當(dāng)充電良好后,應(yīng)及時(shí)停用。

71、何謂開關(guān)失靈保護(hù)?

答:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障,故障元件的保護(hù)動(dòng)作而其開關(guān)操作失靈拒絕跳閘時(shí),通過故障元件的保護(hù)作用其所在母線相鄰開關(guān)跳閘,有條件的還可以利用通道,使遠(yuǎn)端有關(guān)開關(guān)同時(shí)跳閘的保護(hù)或接線稱為開關(guān)失靈保護(hù)。開關(guān)失靈保護(hù)是近后備中防止開關(guān)拒動(dòng)的一項(xiàng)有效措施。

72、斷路器失靈保護(hù)的配置原則是什么?

答：220～500KV電網(wǎng)以及個(gè)別的110KV電網(wǎng)的重要部分,根據(jù)下列情況設(shè)置斷路器失靈保護(hù):

1、當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí),相鄰設(shè)備和線路的后備保護(hù)沒有足夠大的靈敏系數(shù),不能可靠動(dòng)作切除故障時(shí)。

2、當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí),相鄰設(shè)備和線路的后備保護(hù)雖能動(dòng)作跳閘,但切除故障時(shí)間過長(zhǎng)而引起嚴(yán)重后果時(shí)。

3、若斷路器與電流互感器之間距離較長(zhǎng),在其間發(fā)生短路故障不能由該電力設(shè)備的主保護(hù)切除,而由其他后備保護(hù)切除,將擴(kuò)大停電范圍并引起嚴(yán)重后果時(shí)。

73、斷路器失靈保護(hù)時(shí)間定值整定原則?

答: 斷路器失靈保護(hù)時(shí)間定值的基本要求為:斷路器失靈保護(hù)所需動(dòng)作延時(shí),必須保證讓故障線路或設(shè)備的保護(hù)裝置先可靠動(dòng)作跳閘,應(yīng)為斷路器跳閘時(shí)間和保護(hù)返回時(shí) 間之和再加裕度時(shí)間,以較短時(shí)間動(dòng)作于斷開母聯(lián)斷路器或分段斷路器,再經(jīng)一時(shí)限動(dòng)作于連接在同一母線上的所有有電源支路的斷路器。

74、對(duì)3/2斷路器接線方式或多角形接線方式的斷路器,失靈保護(hù)有哪些要求?

答：1)斷路器失靈保護(hù)按斷路器設(shè)置。

2)鑒別元件采用反應(yīng)斷路器位置狀態(tài)的相電流元件,應(yīng)分別檢查每臺(tái)斷路器的電流,以判別哪臺(tái)斷路器拒動(dòng)。

3)當(dāng)3/2斷路器接線方式的一串中的中間斷路器拒動(dòng),或多角形接線方式相鄰兩臺(tái)斷路器中的一臺(tái)斷路器拒動(dòng)時(shí),應(yīng)采取遠(yuǎn)方跳閘裝置,使線路對(duì)端斷路器跳閘并閉鎖其重合閘的措施。

75、500KV斷路器本體通常裝有哪些保護(hù)?

答：500KV斷路器本體通常裝有斷路器失靈保護(hù)和三相不一致保護(hù)。

500KV斷路器失靈保護(hù)分為分相式和三相式。分相式采用按相啟動(dòng)和跳閘方式,分相式失靈保護(hù)只裝在3/2斷路器接線的線路斷路器上;三相式采用啟動(dòng)和跳閘不分相別,一律動(dòng)作斷路器相三跳閘,三相式失靈保護(hù)只裝在主變壓器斷路器上。

三相不一致保護(hù)采用由同名相常開和常閉輔助接點(diǎn)串聯(lián)后啟動(dòng)延時(shí)跳閘,在單相重合閘進(jìn)行過程中非全相保護(hù)被重合閘閉鎖。

76、3/2斷路器的短引線保護(hù)起什么作用?

答: 主接線采用3/2斷器接線方式的一串?dāng)嗦菲?當(dāng)一串?dāng)嗦菲髦幸粭l線路停用,則該線路側(cè)的隔離開關(guān)將斷開,此時(shí)保護(hù)用電壓互感器也停用,線路主保護(hù)停用,因 此在短引線范圍故障,將沒有快速保護(hù)切除故障。為此需設(shè)置短引線保護(hù),即短引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。在上述故障情況下,該保護(hù)可速動(dòng)作切除故障。

當(dāng)線路運(yùn)行,線路側(cè)隔離開關(guān)投入時(shí),該短引線保護(hù)在線路側(cè)故障時(shí),將無選擇地動(dòng)作,因此必須將該短引線保護(hù)停用。一般可由線路側(cè)隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)控制,在合閘時(shí)使短引線保護(hù)停用。

77、什么叫自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置?其作用是什么?

答: 為了提高供電質(zhì)量,保證重要用戶供電的可靠性,當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率缺額引起頻率下降時(shí),根據(jù)頻率下降的程度,自動(dòng)斷開一部分用戶,阻止頻率下降,以使頻 率迅速恢復(fù)到正常值,這種裝置叫自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置。它不僅可以保證對(duì)重要用戶的供電,而且可以避免頻率下降引起的系統(tǒng)瓦解事故

78、自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定原則是什么?

答：1、自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作,應(yīng)確保全網(wǎng)及解列后的局部網(wǎng)頻率恢復(fù)到49.50HZ以上,并不得高于51HZ。

2、在各種運(yùn)行方式下自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作,不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)其它設(shè)備過載和聯(lián)絡(luò)線超過穩(wěn)定極限。

3、自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作,不應(yīng)因系統(tǒng)功率缺額造成頻率下降而使大機(jī)組低頻保護(hù)動(dòng)作。

4、自動(dòng)低頻減負(fù)荷順序應(yīng)次要負(fù)荷先切除,較重要的用戶后切除。

5、自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置所切除的負(fù)荷不應(yīng)被自動(dòng)重合閘再次投入,并應(yīng)與其它安全自動(dòng)裝置合理配合使用。

6、全網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置整定的切除負(fù)荷數(shù)量應(yīng)按年預(yù)測(cè)最大平均負(fù)荷計(jì)算,并對(duì)可能發(fā)生的電源事故進(jìn)行校對(duì)。

79、簡(jiǎn)述發(fā)電機(jī)電氣制動(dòng)的構(gòu)成原理?制動(dòng)電阻的投入時(shí)間整定原則是什么?

答: 當(dāng)發(fā)電機(jī)功率過剩轉(zhuǎn)速升高時(shí),可以采取快速投入在發(fā)電機(jī)出口或其高壓母線的制動(dòng)電阻,用以消耗發(fā)電機(jī)的過剩功率。制動(dòng)電阻可采用水電阻或合金材料電阻,投 入制動(dòng)電阻的開關(guān)的合閘時(shí)間應(yīng)盡量短,以提高制動(dòng)效果。制動(dòng)電阻的投入時(shí)間整定原則應(yīng)避免系統(tǒng)過制動(dòng)和制動(dòng)電阻過負(fù)荷,當(dāng)發(fā)電機(jī)dP/dt過零時(shí)應(yīng)立即切 除。

80、汽輪機(jī)快關(guān)汽門有幾種方式?有何作用?

答：汽輪機(jī)可通過快關(guān)汽門實(shí)現(xiàn)兩種減功率方式:短暫減功率和持續(xù)減功率。

1、短暫減功率用于系統(tǒng)故障初始的暫態(tài)過程,減少擾動(dòng)引起的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過剩動(dòng)能以防止系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞。

2、持續(xù)減功率用于防止系統(tǒng)靜穩(wěn)定破壞、消除失步狀態(tài)、限制設(shè)備過負(fù)荷和限制頻率升高。

81、何謂低頻自啟動(dòng)及調(diào)相改發(fā)電?

答:低頻自啟動(dòng)是指水輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)在感受系統(tǒng)頻率降低到規(guī)定值時(shí),自動(dòng)快速啟動(dòng),并入電網(wǎng)發(fā)電。

調(diào)相改發(fā)電是指當(dāng)電網(wǎng)頻率降低到規(guī)定值時(shí),由自動(dòng)裝置將發(fā)電機(jī)由調(diào)相方式改為發(fā)電方式,或?qū)τ诔樗钅軝C(jī)組采取停止抽水迅速轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài)。

82、試述電力系統(tǒng)低頻、低壓解列裝置的作用?

答:電力系統(tǒng)中,當(dāng)大電源切除后可能會(huì)引起發(fā)供電功率嚴(yán)重不平衡,造成頻率或電壓降低,如采用自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置(或措施)還不能滿足安全運(yùn)行要求時(shí),須在某些地點(diǎn)裝設(shè)低頻、低壓解列裝置,使解列后的局部電網(wǎng)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行,以確保對(duì)重要用戶的可靠供電。

83、何謂振蕩解列裝置?

答:當(dāng)電力系統(tǒng)受到較大干擾而發(fā)生非同步振蕩時(shí),為防止整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定被破壞,經(jīng)過一段時(shí)間或超過規(guī)定的振蕩周期數(shù)后,在預(yù)定地點(diǎn)將系統(tǒng)進(jìn)行解列,執(zhí)行振蕩解列的自動(dòng)裝置稱為振蕩解列裝置。

84、何謂區(qū)域性穩(wěn)定控制系統(tǒng)?

答:對(duì)于一個(gè)復(fù)雜電網(wǎng)的穩(wěn)定控制問題,必須靠區(qū)域電網(wǎng)中的幾個(gè)廠站的穩(wěn)定控制裝置協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能完成。即每個(gè)廠站的穩(wěn)定控制裝置不僅靠就地測(cè)量信號(hào),還要接受其他廠站傳來的信號(hào),綜合判斷才能正確進(jìn)行穩(wěn)定控制。這些分散的穩(wěn)定控制裝置的組合,我們統(tǒng)稱為區(qū)域性穩(wěn)定控制系統(tǒng)。

85、電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的主要功能是什么?

答:電力系統(tǒng)通信網(wǎng)為電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行、管理、基本建設(shè)等方面服務(wù)。其主要功能應(yīng)滿足調(diào)度電話、行政電話、電網(wǎng)自動(dòng)化、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、傳真、圖像傳輸?shù)雀鞣N業(yè)務(wù)的需要。

86、簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的子系統(tǒng)及其作用?

答:電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的子系統(tǒng)為:

1、調(diào)度通信子系統(tǒng),該系統(tǒng)為電網(wǎng)調(diào)度服務(wù)。

2、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)為調(diào)度自動(dòng)化、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等各種數(shù)據(jù)傳輸提供通道。

3、交換通信子系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)為電力生產(chǎn)、基建和管理部門之間的信息交換服務(wù)。

87、調(diào)度自動(dòng)化向調(diào)度員提供反映系統(tǒng)現(xiàn)狀的信息有哪些?

答:1、 為電網(wǎng)運(yùn)行情況的安全監(jiān)控提供精確而可靠的實(shí)時(shí)信息,包括有關(guān)的負(fù)荷與發(fā)電情況,輸電線路的負(fù)荷情況,電壓、有功及無功潮流,穩(wěn)定極限,系統(tǒng)頻率等。

2、 當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行條件出現(xiàn)重要偏差時(shí),及時(shí)自動(dòng)告警,并指明或同時(shí)啟動(dòng)糾偏措施。

3、當(dāng)電網(wǎng)解列時(shí),給出顯示,并指出解列處所。

88、什么是能量管理系統(tǒng)(EMS)?其主要功能是什么?

答:EMS能量管理系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(含硬、軟件)總稱。其主要功能由基礎(chǔ)功能和應(yīng)用功能兩個(gè)部分組成?；A(chǔ)功能包括:計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)和EMS支撐系統(tǒng)。應(yīng)用功能包括:數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視(SCADA)、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)與計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析三部分組成。

89、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件包括哪些?

答:電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件一般包括:負(fù)荷預(yù)報(bào)、發(fā)電計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力系統(tǒng)在線潮流、最優(yōu)潮流、靜態(tài)安全分析、自動(dòng)發(fā)電控制、調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)等。

90、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的作用?

答：調(diào)度中心采集到的電網(wǎng)信息必須經(jīng)過應(yīng)用軟件的處理,才能最終以各種方式服務(wù)于調(diào)度生產(chǎn)。在應(yīng)用軟件的支持下,調(diào)度員才能監(jiān)視到電網(wǎng)的運(yùn)行狀況,才能迅速有效地分析電網(wǎng)運(yùn)行的安全與經(jīng)濟(jì)水平,才能迅速完成事故情況下的判斷、決策,才能對(duì)遠(yuǎn)方廠、站實(shí)施有效的遙控和遙調(diào)。

目前,國(guó)內(nèi)調(diào)度運(yùn)行中SCADA系統(tǒng)已經(jīng)使用的基本功能和作用為:

1)數(shù)據(jù)采集與傳輸;

2)安全監(jiān)視、控制與告警;

3)制表打印;

4)特殊運(yùn)算;

5)事故追憶。