文档介绍：电力系统继电保护
课后习题答案
1 绪论
,想象一下会出现什么情景?
答:现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时,电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流,若没有完善的继电保护系统将故障快速切除,则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏;当电力系统发生故障时,发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡,可能引起电力系统稳定性的破坏,甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统,则当电力系统出现不正常运行时,不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。
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答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,:;,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。
,各环节的作用是什么?
答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量,并与给定的值进行比较,根据比较的结果,给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围,最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异,已经构成哪些原理的保护,这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗?
答:利用流过被保护元件电流幅值的增大,构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低,构成了低电压保护;利用电压幅值的异常升高,构成了过电压保护;利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大,构成了低阻抗保护。
单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障,因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时,本线路首端的电气量差别不大。所以,为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作,这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。
,可以构成哪些原理的保护?
答:利用电力元件两端电流的差别,可以构成电流差动保护;利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护;利两侧功率方向的差别,可以构成纵联方向比较式保护;利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别,可以构成纵联距离保护。
如图1-1所示,线路上装设两组电流互感器,线路保护和母线保护应各接哪组互感器?
答:线路保护应接TA1,母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠,使得任意点的故障都处于保护区内。
图1-1 电流互感器选用示意图
结合电力系统分析课程的知识,说明加快继电保护的动作时间,为什么可以提高电力系统的稳定性?
答:由电力系统分析知识可知,故障发生时发电机输出的电磁功率减小二机械功率基本不变,从而使发电机产生加速的不平衡功率。继电保护的动作时间越快,发电机加速时间越短,功率角摆开幅度就越小,月有利于系统的稳定。
由分析暂态稳定性的等面积理论可知,继电保护的动作速度越快,故障持续的时间就越短,发电机的加速面积就约小,减速面积就越大,发电机失去稳定性的可能性就越小,即稳定性得到了提高。
?阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。
答:后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下,迅速启动来切除故障。
远后备保护的优点是:保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围,它能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。
远后备保护的缺点是:(1)当多个电源向该电力元件供电时,需要在所有的电源侧的上级元件处配置远后备保护;(2)动作将切除所有上级电源测的断路器,造成事故扩大;(3)在高压电网中难以满足灵敏度的要求。
近后备保护的优点是:(1)与主保护安装在同一断路器处,在主保护拒动时近后备保护动作;(2)动作时只能切除主保护要跳开的断路器,不造成事故的扩大;(3)在高压电网中能满足灵敏度的要求。
近后备保护的缺点是:变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用,