1、第一部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本知識(shí) 電力系統(tǒng)：由發(fā)電電廠中的電氣部分，變電站，輸配電線路，用電設(shè)備等組成的統(tǒng)一體：它包括發(fā)電機(jī)、 變壓器、線路、用電設(shè)備以及相應(yīng)的通信，安全自動(dòng)裝置，繼電保護(hù)，調(diào)調(diào)自動(dòng)化設(shè)備等。 電力系統(tǒng)運(yùn)行有如下特點(diǎn)： 1、電能的生產(chǎn)，輸送和使用必須同時(shí)進(jìn)行。 2、與生產(chǎn)及人們的生活密切相關(guān)。 3、暫態(tài)進(jìn)程非常短，一個(gè)正常運(yùn)行的系統(tǒng)可能在幾分鐘，甚致幾秒鐘內(nèi)瓦解。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用。 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能由于以下原因，發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)。 1、外部原因：雷擊，大風(fēng)，地震造成的倒桿，絕緣子污穢造成污閃，線路覆冰造成冰閃。 2、內(nèi)部原因：設(shè)備絕緣損壞，老化。 3、

2、系統(tǒng)中運(yùn)行人員誤操作。 電力系統(tǒng)故障的類型： 1、 單相接地故障 D （1） 2、 兩相接地故障 D （ 1.1 ） 3、 兩相短路故障 D （2） 4、 三相短路故障 D （3） 5 線路斷線故障 以上故障單獨(dú)發(fā)生為簡(jiǎn)單故障。在不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生兩個(gè)或以上稱為復(fù)故障。 電力系統(tǒng)短路故障的后果： 1、短路電流在短路點(diǎn)引起電弧燒壞電氣設(shè)備。 2、造成部分地區(qū)電壓下降。 3、使系統(tǒng)電氣設(shè)備，通過(guò)短路電流造成熱效應(yīng)和電動(dòng)力。 4、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞，可能引起振蕩，甚至鮮列。 不正常工作狀態(tài)有：電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常工作遭到破壞，但未發(fā)展成故障。 不正常工作狀態(tài)有： 1）電力設(shè)備過(guò)負(fù)荷，如：發(fā)電機(jī)，

3、變壓器 線路過(guò)負(fù)荷。 2）電力系統(tǒng)過(guò)電壓。 3）電力系統(tǒng)振蕩。 4）電力系統(tǒng)低頻，低壓。 電力系統(tǒng)事故：電力系統(tǒng)中，故障和不正常工作狀態(tài)均可能引起系統(tǒng)事故，即系統(tǒng)全部或部分設(shè)備正常 運(yùn)行遭到破壞，對(duì)用戶非計(jì)劃停電、少送電、電能質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)（頻率，電壓，波形） 、 設(shè)備損壞等。 繼電保護(hù)的作用，就檢測(cè)電力系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)的信息，并作相應(yīng)處理。 繼電保護(hù)的基本任務(wù)： 1） 將故障設(shè)備從運(yùn)行系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)中非故障設(shè)備正常運(yùn)行。 2） 發(fā)生告警信號(hào)通知運(yùn)行值班人員，系統(tǒng)不正常工作狀態(tài)已發(fā)生或自動(dòng)調(diào)整使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。 電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求（四性） 1）選擇性

4、：電力系統(tǒng)故障時(shí)，使停電范圍最小的切除故障的方式。 2 ）快速性：電力系統(tǒng)故障對(duì)設(shè)備、人身、系統(tǒng)穩(wěn)定的影響與故障的持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)，故障持續(xù)時(shí)間 越長(zhǎng)，設(shè)備損壞越嚴(yán)重；對(duì)系統(tǒng)影響也越大。因此，要求繼電保護(hù)快速的切除故障。 電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)快速性的要求與電網(wǎng)的電壓等級(jí)有關(guān)。 35kV及以下 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 工段 60-80ms 110kV 工段 40-60220kV 高頻保護(hù) 20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障，可提高重合閘成功率，提高線路的輸送容量。 3） 靈敏性：繼電保護(hù)裝置在它的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)的反應(yīng)能力（各種運(yùn)行方式， 最大運(yùn)行方式，最小運(yùn)行方式）

5、，故障時(shí)通人保護(hù)裝置的故障量與保護(hù)裝置的整定值之比，稱為保護(hù)裝置的 靈敏度。 4） 可靠性： 保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作切除故障 ，不拒動(dòng)。 保護(hù)范圍外發(fā)生故障和正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)可 靠閉鎖，不誤動(dòng)。 在保護(hù)四性中：重要的是可靠性，關(guān)鍵是選擇性，靈敏性按規(guī)程要求 ，快速性按系統(tǒng)要求。 常用的名詞解釋： 主保護(hù)：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全的要求，能以最快的速度有選擇性的切除電力設(shè)備及輸電線路故障的 保護(hù)。 對(duì)于220kV以上線路，要求主保護(hù)全線速動(dòng)，則其主保護(hù)為高頻方向，高頻距離 ，光纖差動(dòng)，距離保護(hù)不 是主保護(hù) 后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除故障的保護(hù) 后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備保

6、護(hù)和近后備保護(hù)。 近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由本線路其它保護(hù)或本電力設(shè)備其它保護(hù)切除故障，當(dāng)開(kāi)關(guān)失 靈時(shí)，由開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)切除故障。 遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰線路保護(hù)切除故障 輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能，或當(dāng)主保護(hù)，后備保護(hù)退運(yùn)行時(shí)而增設(shè)的保護(hù)。 女如:一個(gè)半開(kāi)關(guān)接線的短線保護(hù)，運(yùn)方跳閘保護(hù)，過(guò)電壓保護(hù) ， 異常運(yùn)行保護(hù)：反應(yīng)被保護(hù)線路和設(shè)備異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。 女口：過(guò)負(fù)荷、過(guò)壓力磁 振蕩鮮列，低周減負(fù)荷等。 振蕩鮮列裝置：當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)發(fā)生振蕩，將兩系統(tǒng)分開(kāi)的裝置。 第二部分 500kV 變電站繼電保護(hù)的配置 一、500kV變電站的特點(diǎn) 1

7、） 容量大。一般裝 750MV主變1-3臺(tái)，容量為220kV變電站5-8倍。 2） 出線回路數(shù)多 一般：500kV出線4-10回 220kV 出線6-14回 3） 低壓側(cè)裝大容量的無(wú)功補(bǔ)償裝置（ 2 X 120MAR 4） 在電力系統(tǒng)中一般都是電力輸送的樞紐變電站。其地位重要，變電站的事故或故障將直接影響主網(wǎng) 的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 5） 500kV系統(tǒng)容量大，單機(jī)容量大，（30萬(wàn)千瓦、70萬(wàn)千瓦）機(jī)組，短路電流倍數(shù)增加， 500kV線路采用4 分裂異線4X 300mm導(dǎo)線電阻小，一次系統(tǒng)時(shí)常（ 50-200ms）。保護(hù)必須工作在暫態(tài)過(guò)程中，需用暫態(tài) CT。 6） 500kV變電站。電壓高、電流大、

8、電磁場(chǎng)強(qiáng)、電磁干擾嚴(yán)重，包括對(duì)一些儀器儀表工作的干擾。 二、 500kV變電站主設(shè)備繼電保護(hù)的要求 1） 500kV主變、線路、220kV線路，500kV、220kV母線均采用雙重化配置。 2） 近后備原則 3） 復(fù)用通道（包用復(fù)用截波通道，微波通道，光纖通道） 。 三、 500kV線路保護(hù)的配置 1、500kV線路的特點(diǎn) a） 長(zhǎng)距離200-300km，重負(fù)荷可達(dá)100萬(wàn)千瓦。 使短路電流接近負(fù)荷電流，甚至可能小于負(fù)荷電流 例：平式初期：姚雙線在雙河側(cè)做人工短路試驗(yàn)。 姚側(cè)故障相電流僅1200多A。送100萬(wàn)瓦千負(fù)荷電流=1300A b） 線路經(jīng)過(guò)山區(qū)，土地的電導(dǎo)率小 ，塔腳的接地電阻大。

9、c） 500kV線路有許多同桿并架雙回線，因其輸送容量大，發(fā)生區(qū)內(nèi)異名相跨線故障時(shí)，不允許將兩回線 同時(shí)切除。否則將影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 （系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則 n-1 原則 線路末端跨線故障時(shí)，首端距離保護(hù)，會(huì) 看或相間故障。 d） 500kV一般采用1個(gè)半開(kāi)關(guān)接線，線路停電時(shí)，開(kāi)關(guān)要合環(huán) ，需加短線保護(hù)。 e） 并聯(lián)電抗器保護(hù)需跳對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān) ，需加遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)。 f ）線路輸送功率大，穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)小，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定，要求包動(dòng)作速度快，整個(gè)故障切除時(shí)間小于 100ms=保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般要w 50ms （全線故障） g）線路分布電容大 500kV線路、相間距離為13m線分裂距離45cm正三角分裂、正四角

10、分裂、相對(duì)地距離 12m= 500kV線路電阻和電抗（歐 /km） LGTQ-400 R=0.0266 、XL= 0.299 500kV線路 MV.A/100km LGTQ-400 1.19MF/100KM 95.4MVA/100KM 130A/100KM 短路過(guò)程中，分布電容電流產(chǎn)生高頻自由分量 穩(wěn)態(tài)電容電流使線路兩側(cè)電流幅值和相位產(chǎn)生差異。 線路空投時(shí)，未端電壓高。要加并聯(lián)電抗器。 h）為限制潛供電流，中性點(diǎn)要加小電抗器 2、配置原則： 1） 500kV線路保護(hù)配置原則： 設(shè)置兩套完整、獨(dú)立的全線速動(dòng)保護(hù)兩套保護(hù)的交流電流、電壓、直流電源彼此獨(dú)立，每一套主保護(hù)對(duì) 全線路內(nèi)部發(fā)生的各種故障（

11、單相接地、相間短路，兩相接地、三相短路、非全相再故障及轉(zhuǎn)移故障） 每套保護(hù)具有獨(dú)立的選相相功能，實(shí)現(xiàn)分相和三相跳閘。 斷路器有2組挑圈時(shí)，每套保護(hù)分別起動(dòng)一組跳閘線圈 每套主保護(hù)分別使用獨(dú)立的高頻信號(hào)傳輸設(shè)備，若一套采用專用收發(fā)信機(jī)，另一套可與通信復(fù)用通道。 2） 500kV線路后備保護(hù)的配置原則 線路保護(hù)采用近后備方式 每條線路均應(yīng)配反映系統(tǒng) D1、D1-1、D2、D3各種類型故障的后備保護(hù)，當(dāng)雙重化的主保護(hù)均有完善后 備保護(hù)時(shí)可不另配。 對(duì)相間短路，配三段式距離、對(duì)接地故障，配三段接地距離和反時(shí)限零序保護(hù)，過(guò)度電阻 300歐 配過(guò)電壓和遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)。 3.500kV線路保護(hù)的配置 1、主保

12、護(hù)：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求和設(shè)備安全，能以最快速度有選擇性切除被保護(hù)線路及設(shè)備的各種故障 的保護(hù)。 1.1高頻保護(hù)：由繼電保護(hù)和通信兩部分組成 1.1.1方向高頻保護(hù)：由線路兩側(cè)方向元件分別對(duì)故障方向作出判斷，并將判斷結(jié)果通過(guò)高頻通道傳送 給對(duì)側(cè)， 兩側(cè)保護(hù)根據(jù)方向元件和高頻信號(hào)進(jìn)行綜合斷決定區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。根據(jù)高頻信號(hào)在綜合判斷 中的作用，方向高頻保護(hù)可分為允許式和閉鎖式。 1.1.2高頻閉鎖式方向保護(hù) 500kV線路用得較少（僅行波） 方向高頻保護(hù)中的方向元件: a） 另序方向元件 僅能反應(yīng)接地故障 b） 負(fù)序方向元件 僅能反應(yīng)不對(duì)稱故障 c ）相電壓補(bǔ)償式方向元件 d） 工頻變化量方向元件 e

13、） 行波方向元件 g）阻抗方向元件，反映對(duì)稱故障 1.1.4 超范圍和欠范圍允許式高頻保護(hù) 當(dāng)方向元件由距離元件構(gòu)成時(shí)，其構(gòu)成方式有兩種，由距離 I段發(fā)訊的欠范圍允許式POTT II III 段發(fā)訊的叫超范圍允許式 PUTT 1.1.6導(dǎo)引線差幼保護(hù)：短線路用。 1.2光纖電流差動(dòng)保護(hù)：比較被保護(hù)線路兩側(cè)電流的幅值和相位，而兩側(cè)電流的波形，幅值、相位、需 用光纖通道，向另一側(cè)傳輸。 工作原理： I M + I N -K I M I N Zlo K制動(dòng)系數(shù) I O最小啟動(dòng)電流 外部故障Im In 相差 1800 Im+I n=0 Im-I n=2lm 或 2ln 內(nèi)部故障Im In 相差 00

14、Im+In 較大Im-In較小且乘v 1的K直。 目前差動(dòng)保護(hù)廠家較多，各自有特點(diǎn) a） RCS-931A光纖電流差動(dòng)保護(hù)： 南端產(chǎn)品： 變化量相差動(dòng)： IMQ + In $ | 0.75 IR $ IR IM $ + IN $ 算量和 | IM$ + IN $ | IH 41 I IH，為4倍實(shí)測(cè)電容電流和 N的最大值 PUTT K1-3 通 PUTT K2-3 通 T1 1-8ms 抗干擾延時(shí) 記憶50ms保證對(duì)側(cè)可個(gè)別跳閘。 1.1.5 相差高頻保護(hù): 般500kV線路不用。 XC| 穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)I II段 I IM $ +IN $ | 0.75IR $ IR $ = | IM$ -IN

15、$ | K=0.75 I IM $ +IN $ | IH I 同上II段IH=1.5倍 另序差動(dòng)1 II段 I IM0+IN0 | 0.75 IM0-IN0 | I IM0+IN0 | IQDO IQD0為另序電流超動(dòng)值 ICDBC中 0.15IR ICDBC$為補(bǔ)償后的差流 ICDBC$ IL 6U IL 為 IQD0 0.6 實(shí)測(cè) IC N K值。 xc1 CSL-103 WXH-803與 RCS-931;原理基本相同 PCM脈碼調(diào)制數(shù)字電流差動(dòng)保護(hù)： 模擬量電流經(jīng)隔離，強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換，濾波（低通）采樣 -摸數(shù)復(fù)換 經(jīng)P/S轉(zhuǎn)換為串行碼。一送IF接口 -64K/S的電信號(hào)-PCM-2M/S。

16、同步電路： 1）控制兩側(cè)三相電流同步采樣 2） 保證兩側(cè)采樣同步，補(bǔ)償信號(hào)通信傳輸延時(shí) 兩側(cè)采樣同步過(guò)程： 將線保護(hù)一側(cè)設(shè)置為參考端（也稱主端）另一側(cè)設(shè)置為同步端（或從端） 。 由同步端，先發(fā)一同步請(qǐng)求命令， （內(nèi)容包含采樣標(biāo)號(hào)，數(shù)據(jù)信息與時(shí)間 參考端收到該信息幀，便可計(jì) 算其到本端一下采樣點(diǎn)的時(shí)間 TM并返關(guān)一幀信息，（含TM直，及發(fā)送該幀的時(shí)間，收到同步請(qǐng)求幀的時(shí)間， 同步端收該信息，便可計(jì)算，同步端采樣點(diǎn)，與參考端采樣點(diǎn)之間的時(shí)間差 t，和通道延時(shí)間TM并調(diào)整 本身的采樣時(shí)間，讓其與對(duì)側(cè)同步采樣。 采集同一時(shí)刻的采樣值：在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，要傳送該幀數(shù)據(jù)的編號(hào) 4。 主機(jī)在收到其編號(hào)后再將

17、它送回，從機(jī)在采集第 8組數(shù)據(jù)時(shí)，收到主機(jī)信號(hào)（第 3組數(shù)據(jù)）其中包含本側(cè) 送去的編號(hào)4。從機(jī)便知道主機(jī)的第 3組信號(hào)和本側(cè)第6組信號(hào)（4+8） /2=6為同一時(shí)刻采樣值。 數(shù)據(jù)通信的幀格式：一幀信號(hào)的格式，各裝置不相同，但其包含的基本要素相同，每幀包含有控制字。 采樣標(biāo)號(hào)iA iB iC 開(kāi)關(guān)量 CRC 控制字 采樣標(biāo)號(hào) iA iB iC 開(kāi)關(guān)量 CRC 1字節(jié) 1字節(jié) 4字節(jié) 4字節(jié) 4字節(jié) 1字節(jié) 2字節(jié) 控制字：含幀的性質(zhì)，保護(hù)啟動(dòng)元件的邏輯狀態(tài)，數(shù)據(jù)窗的選擇，三跳位置。 采樣標(biāo)號(hào)：二進(jìn)字的八位數(shù) ，每采樣一次加一。 三相電流相量：每相4字節(jié)前2個(gè)虛部，后三個(gè)實(shí)部。 CR（冗余校驗(yàn)碼，

18、如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤舍棄。 光纖差動(dòng)保護(hù)的時(shí)鐘方式 1）專用光纖通道 發(fā)送數(shù)據(jù)采用內(nèi)部時(shí)鐘，兩側(cè)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在主一主方式 ，接收時(shí)鐘采用從接收數(shù)據(jù)流中提取時(shí)鐘。 復(fù)用方式：上圖中2-3連，1-2斷，若復(fù)用SDH寸，兩側(cè)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在從一從方式下，數(shù)據(jù)發(fā)送和 按收均為同一時(shí)鐘源，但復(fù)用 PDH寸，應(yīng)一側(cè)設(shè)為主時(shí)鐘，另一側(cè)設(shè)為從時(shí)鐘。 腫 八；“I T=【 65K/s TX（： 討ME d-Bh -朝-ML1 I1. blKHZ 1 2. 500kV線路的后備保護(hù) 2.1 配三段相間距離 2.2 配三段接地距離 2.3 配三段另序方向或另序反時(shí)限 3. 500kV線路的輔助保護(hù) 3.1 三相過(guò)電壓保

19、護(hù)，第一時(shí)間跳本側(cè)，第二時(shí)間跳對(duì)側(cè) 3.2 短線保護(hù) （合環(huán)運(yùn)行時(shí)用） 3.3 遠(yuǎn)方跳閘保護(hù) （加就地判拒） 4. 500kV線路重合閘，按開(kāi)關(guān)配置 4.1 重合閘溝三跳僅溝開(kāi)關(guān)本身，不能溝線路保護(hù)三跳 第三部分 500kV 電力變壓器保護(hù)的配置 一、 500kV母線保護(hù)的特點(diǎn) 變壓器工作電壓高（500kV），通過(guò)容量大（750MVA/750MVA/180-240MVA在電網(wǎng)中的地位特別重要。 變壓器故障或其保護(hù)誤動(dòng)造成變壓的停電，將引起重大經(jīng)濟(jì)損失。 變壓器造價(jià)高，組裝、拆卸工作量大，搶修時(shí)間長(zhǎng)。 500kV電力變壓器的低壓側(cè)，一般裝有大容量無(wú)功補(bǔ)償裝置（ 3 x 60MaV|抗器，2X 6

20、0Mavr）。大容 量的電容器在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，將提供諧波電流，影響保護(hù)動(dòng)作的正確性。 高壓大電網(wǎng)的出現(xiàn)，大容量機(jī)組增加，電力系統(tǒng)短路電流幅值增大，衰減時(shí)間常數(shù)大。短路的暫態(tài) 時(shí)間加長(zhǎng)，其保護(hù)必須在變壓器故障的暫態(tài)過(guò)程中動(dòng)作，因此，用于主變保護(hù)的 CT、PT必須適合暫態(tài)工作條 件。 500kV變壓器體積大（運(yùn)輸尺寸 7 x 4X4 m）,重量（充氮165t），為了減少重量，提高材料的利用率， 降低造價(jià)，其工作鐵芯磁通密度高（一般在 1.7t 以上），鐵芯采用冷扎硅鋼片，磁化曲線硬，變壓器過(guò)壓力 磁時(shí)，壓力磁電流增加大，過(guò)壓力磁對(duì)變壓器影響大。 1.7為保證可靠性，500kV變壓器保護(hù)采用雙重

21、化配置。 二、 電力變壓器的故障 2.1油箱內(nèi)部故障：匝間短路，單相接地短路，相間短路（ 500k V變壓器為單相式，不存在相間短路） 。 內(nèi)部故障電流將產(chǎn)生電弧，會(huì)燒壞線圈的絕緣和鐵芯，引起絕緣油氣化使變壓器爆炸。 油箱外部故障：主要是絕緣套管和引出線的故障（包括引線相間短路，單相接地短路等） 。 變壓器的異常運(yùn)行方式： a） 油箱內(nèi)油位降低； b） 外部短路引起的泄流； c） 電負(fù)荷引起的過(guò)壓力磁； d） 超負(fù)荷； e） 溫度、壓力、冷卻器全停。 三、 變壓器保護(hù)的配置 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)： （主保護(hù)） 基本要求： 1）應(yīng)能躲過(guò)壓力磁涌流和外部故障的不平衡電流，以免變壓器在空載投入或切除外部穿越

22、性故障時(shí), 出現(xiàn)壓力磁涌流誤動(dòng)。 2） 在變壓器過(guò)壓力磁時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)。 3） 在變壓器內(nèi)部故障、 CT飽和時(shí)，不拒動(dòng)。 4） 在變壓器內(nèi)部故障、短路電流中含有諧波分量時(shí)，不拒動(dòng)。 5） 保護(hù)應(yīng)反應(yīng)區(qū)內(nèi)各種短路故障，動(dòng)作速度快，一般不大于 30mso 3.1.2差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成： 內(nèi)部故障時(shí) Ij= I 1 + I 2 + I 3 = I d 差動(dòng)速斷保護(hù)：保護(hù)變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障產(chǎn)生較大的短路電流，其整定值大于壓力磁涌流, 般取大于8 I e即可。 比率制動(dòng)功能： I 1 + I 2 + I 3 K （ I 1 + I 2 + I 3 ） - I cb （門(mén)坎） K值取0.6-0.8之間。

23、比率制動(dòng)回路的幾種接法： a）單側(cè)電源雙繞組變壓器：一側(cè)制動(dòng)，制動(dòng)繞組按負(fù)荷側(cè)； b）雙側(cè)電源雙繞組變壓器：兩側(cè)制動(dòng)，各按一側(cè)電流； c） 單側(cè)電源三繞組變壓器：兩側(cè)制動(dòng)，均按負(fù)荷側(cè)； d）多電源三繞組變壓器：采用三側(cè)或四側(cè)制動(dòng)。 比率制動(dòng)的目的： 1） 防止外部故障時(shí)，產(chǎn)生的不平衡電流（主要是一側(cè) CT飽和的情況）。 2）正常運(yùn)行的不平衡電流。 a）各側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流 型號(hào)不同，飽和特性不一樣，壓力磁電流不同，不平衡電流較大。 b）計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而引起的不平穩(wěn)電流 CT采用的標(biāo)準(zhǔn)變比（與計(jì)算相近的）正常運(yùn)行或外部故障時(shí) 0 （歸算到同一側(cè)）。 基本原理：基爾霍夫

24、定理 F F F lj= I 1 + I 2 + I 3 = 0 nL nL ? =nB 或 2二nB 三者關(guān)系不能完全滿足等式 nLi n LJ、3 c）帶負(fù)荷調(diào)整抽頭引起的 nB變化產(chǎn)生不平衡電流。 諧波制動(dòng)功能： 基本原理：利用勵(lì)磁涌流中的諧波分量制動(dòng)。 勵(lì)磁涌流：當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后，電壓恢復(fù)時(shí)，可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流（即勵(lì)磁 涌流）。 采取的措施：利用諧波制動(dòng) 分析壓力磁涌流可發(fā)現(xiàn)其有如下特點(diǎn): 很大的非周期分量，偏于時(shí)間軸一側(cè)； 含有大量高次諧波，其中二次諧波為主，占 間斷角制動(dòng)功能 原理：利用勵(lì)磁涌流波形出現(xiàn)間斷的特點(diǎn)，檢測(cè)間斷角當(dāng) : 某一角度時(shí)，閉鎖。 速飽和

25、制動(dòng)功能 原理：利用勵(lì)磁涌流的非周期分量使鐵芯飽和制動(dòng)。 3.2分側(cè)差動(dòng)保護(hù) 上述差動(dòng)保護(hù)，采取了許多措施來(lái)防止其誤動(dòng)。 （但其正確動(dòng)率僅有60%在大型變壓器中，低壓側(cè)均裝 設(shè)大電容補(bǔ)償裝置，使得內(nèi)部故障時(shí)短路電流諧波分量加大，可能造成差動(dòng)拒動(dòng)。 基本原理：流入變壓器各側(cè)繞組的電流，流出該繞組另一側(cè)（外部故障和空載時(shí)） ，則流入差動(dòng)繼電器 的差流為0,不誤動(dòng)。 分側(cè)差動(dòng)保護(hù)，要求變壓器的每側(cè)繞組要裝電流互感器，這對(duì) 500kV電力變壓器的高、中壓側(cè)可以做到。 低壓繞組有困難時(shí)，可以不裝。 原因是：低壓側(cè)為小電流接地系統(tǒng)單相故障不跳閘， 500kV變壓器為單相式，內(nèi)部不可能有相間短路。 500k

26、V變壓器高、低、中低之間阻抗大，低壓側(cè)短路對(duì)系統(tǒng)影響。 一般在低壓組裝電流速斷。 3.3另序差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)有耦變壓器的差動(dòng)保護(hù)，對(duì)接地故障的靈敏度不夠時(shí)，應(yīng)裝設(shè)另序差動(dòng)保護(hù)?；?30-50%。 波形之間出現(xiàn)間斷，在一個(gè)周期中間斷角為 J. 60-65 k 用于另序差動(dòng)保護(hù)的各側(cè)4、相間后備保護(hù) 為了運(yùn)行方便，目前我國(guó) 500k V變壓器均是單相式，變壓器內(nèi)部相間故障不可能存在。配置相間后備保 護(hù)的目的是防止引線相間短路和相鄰母線相間短路的后備。 基于以下原因：相間后可以取消或簡(jiǎn)化。 目前500kV變壓器均配2套主電量保護(hù)，能可靠切除引線相間故障。 220kV線路已按雙重化配置，220kV 母線

27、也接雙重比配置。 引線相間故障相率小， 500kV相間7.5m，220kV相間3.5m。 500kV、220kV主要故障是單相接地和相間接地故障，這種故障主要由接地保護(hù)完成。 因此，目前500kV變壓器僅在高、中壓側(cè)各配一套帶偏移特性的阻抗保護(hù)，代壓側(cè)配電流電壓保護(hù)。 方向：220kV阻抗，正方向指向變壓器，反向 10%偏移到母線500kV。 有爭(zhēng)議：焦點(diǎn)是作誰(shuí)的后備。 5、接地后備保護(hù) 5.1接地阻抗保護(hù)，一般裝于高、中壓側(cè)，方向與相間阻抗相同。 5.2另序電流方向保護(hù)（普通變壓器不帶方向） 5.2.1 普通三繞組變壓器500k V接地保護(hù) 另序過(guò)流保護(hù)分為二段： I段與500kV出線另序I

28、段配合，若500kV為雙母線或單相分段接線，則從 t： 大于線路另序I段時(shí)限, 跳母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)跳 切跳500kV側(cè)開(kāi)關(guān)，t皿跳主變各側(cè)。 1 若為12開(kāi)關(guān)接線，t： 線路另序I段時(shí)限跳500kV側(cè)開(kāi)關(guān) tn時(shí)限跳主變各側(cè)CT,必須選用相的變比 川段按躲進(jìn)線路出口相間短路的不平衡電流整定 以大于t皿時(shí)限跳主變?nèi)齻?cè) 220kV側(cè)另序過(guò)流保護(hù)： 500kV變壓的220kV中性點(diǎn)是采取分級(jí)絕緣的，允許直接地運(yùn)行和經(jīng)間隙接地運(yùn)行， 一般裝二套另序過(guò)流 （裝一套用定位切換），其段數(shù)和動(dòng)作時(shí)間與500k V另序過(guò)流相同。 5.2.2自耦變壓器的接地保護(hù)： 有兩個(gè)特點(diǎn)：1）自耦變壓器高、中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有

29、其公接地中性點(diǎn)，當(dāng)高壓側(cè)或中壓側(cè)單相接地 時(shí)，另序電流可以在高、中壓之間流動(dòng)，流經(jīng)中性點(diǎn)的另序電流大小，隨短路點(diǎn)的位置和系統(tǒng)動(dòng)量另序阻抗 有關(guān)。 2）自耦變壓器另序電流保護(hù)需加方向元件。 所以自耦變壓器另序保護(hù)的接線為 其它與普通三繞組變壓器相同。 6、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)： 變壓器繞組的感應(yīng)電壓 V =4 44fwBs 10 f頻率，s鐵芯面積，w線圈匝數(shù)，B磁通密度 10 ” v 4.44Ws t 一般大型變壓器鐵芯正常工作磁密比較高（ 1.7-1.8），T接近飽和狀態(tài)（1.8-1.9），磁化曲線硬，過(guò)勵(lì) 磁時(shí)，鐵芯飽和，勵(lì)磁阻抗下降，激磁電流增加，當(dāng) 達(dá)到1.3-1.4匚時(shí)，IL 一般廠家對(duì)變壓器

30、過(guò)壓力磁都進(jìn)行時(shí)間限制，以下是法國(guó)、日本變壓器過(guò)壓力磁特性： 法國(guó) 日本 一般裝在500kV側(cè)、220kV調(diào)壓影響定值，分兩段，一段報(bào)警，一段延時(shí)跳閘。 7、自耦變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)運(yùn)載條件 滿載 過(guò)電壓倍數(shù) 1.05 1.1 1.2 1.3 1.4 允許時(shí)間 長(zhǎng)期 20mi n 1min ps 1s 運(yùn)載條件 滿載 過(guò)壓倍數(shù) 1.05 1.2 1.3 允許時(shí)間 長(zhǎng)期 10mi n 3min 自耦變壓器高、中、低壓繞組的容量比 高壓繞組相同。 過(guò)負(fù)荷保護(hù)可采用單相式，用于發(fā)信號(hào) 正常運(yùn)行時(shí)，起始負(fù)荷的等效起始電流 變壓器允許過(guò)負(fù)荷時(shí)間（小時(shí)） 起始負(fù)荷倍數(shù) 過(guò)負(fù)荷倍數(shù)=（負(fù)荷電流/定額電流） 1.

31、1 1.2 1.3 0.75 4 1.2 0.5 4.5 1.5 0.5 8、冷卻器全停保護(hù)（指風(fēng)扇、油泵均停） 國(guó)標(biāo)規(guī)定： 變壓器額定使用條件： 最高氣溫 + 40C 最高日平均溫度 + 30C 最高年平均氣溫 + 20C 最低氣溫 30C 自然溫循環(huán)、風(fēng)冷 強(qiáng)油風(fēng)冷 繞組對(duì)空氣的溫升 65 C平均值 65 C平均值 繞組對(duì)油的溫升 21 C平均值 30 C平均值 油對(duì)空氣的溫升 44 C平均值 35 C平均值 油對(duì)空氣的溫升 55 C（最大值） 40 C （最大值） 為使繞組對(duì)空氣的平均溫升不超過(guò)極限值，在環(huán)溫+ 40 C時(shí) 自然油循環(huán)、風(fēng)冷，頂層油溫升不得超過(guò) 95 C 強(qiáng)返油循環(huán)、風(fēng)冷

32、，頂層油溫升不得超過(guò) 80 C 繞組最熱點(diǎn)溫升，比平均溫升高 13 C,即卩65 C+ 13 C= 78 C 變壓器的溫度保護(hù) 變壓器的發(fā)熱與冷卻： 在運(yùn)行時(shí)，變壓器繞組和鐵芯中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使變壓器各部位溫度增高，鐵芯和繞組的熱量先傳 給油，然后通過(guò)外殼和散熱器擴(kuò)散到周?chē)橘|(zhì)，最熱處在上部。 30 45c 85： 105 三個(gè)溫度：溫度Qo 繞組溫度Qw 環(huán)溫Qa 兩個(gè)溫升：最大溫升、平均溫升 最大溫升：油或繞組最熱處的溫升100/100/3050,高、中變比為2，其公繞組長(zhǎng)期允許的電流與 Ie , Ie 起始=02g”l1_+1 平均溫升：整個(gè)繞組或全部油的平均溫升 不同變壓器有不同的

33、規(guī)定，并與負(fù)荷相關(guān) 負(fù)荷100癥定值 20分鐘 空載運(yùn)行 此時(shí)應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視上層油溫，其溫升不得大于 55 C。 冷卻器全停+ 30分+ 75 C跳閘。 非電量保護(hù)除瓦斯必須投入跳閘外，溫度、冷卻器等保護(hù)各網(wǎng)省局有不同要求。 第四部分 500kV母線保護(hù)的配置 1、 500kV母線保護(hù)的特點(diǎn)： a） 母線發(fā)生短路的機(jī)率比線路少，但母線故障不能迅速可靠切除，對(duì)系統(tǒng)的影響大。 1 b） 500kV母線大多采用12接線，母線故障，保護(hù)動(dòng)作切除時(shí)，可不中斷對(duì)用戶供電，即不怕誤動(dòng)，怕 拒動(dòng)。 c） 母線運(yùn)行方式變化大，在最大 運(yùn)行方式下發(fā)生區(qū)外故障時(shí)， CT可能飽和，不平衡電流大；最小運(yùn)行 方式，區(qū)內(nèi)故障時(shí)

34、，短路電流可能較小，靈敏度不夠。 由于上述原因：220kV 500K上母線保護(hù)一般不采用普通電流差動(dòng)保護(hù) 1 2、 500kV1按線母差保護(hù)配置。 BP-2A微機(jī)母線差動(dòng)保護(hù) 一、 裝置的主要特點(diǎn) 1） 采用復(fù)式電率差動(dòng)原理，區(qū)外故障時(shí)，有極強(qiáng)的制動(dòng)特性，區(qū)內(nèi)故障時(shí) ，靈敏性高。 2） 具有母線運(yùn)行方式變化時(shí)，自適應(yīng)能力，倒母操作時(shí)，保護(hù)無(wú)需退出，無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)切換差動(dòng)電流回 路和差動(dòng)出口回路。 3） 以大差動(dòng)判別故障，各段小差動(dòng)選擇故障母線。 4） 完善的保護(hù)方案，抗 CT飽和能力強(qiáng)。 5） 母線上各線路單元 CT變比可任意選擇，可由用戶在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定。 6） 適時(shí)監(jiān)視CT, PT二次回路，開(kāi)關(guān)量輸

35、入回路。 二、 裝置的主要功能 1 ）母線分相比率差動(dòng)保護(hù) 2） 失靈保護(hù)的出口回路 3） 母聯(lián)失靈（死區(qū)）保護(hù)回路 4） 母線充電保護(hù) 5） 復(fù)合電壓閉鎖 6） CT斷線閉鎖，PT斷線告警回路 三、 裝置的原理接線圖20分鐘 負(fù)荷75癥定值 45分鐘 負(fù)荷50癥定值 60分鐘 4小時(shí) 町,A n 其中：ld =瓦li 矢量和 i:i l：（i =1.2n）為母線上各支路二次電流量。 Idset差動(dòng)電流定值 Kr比率制動(dòng)系數(shù) 分析：兩種極端情況 1）理想情況，外部短路時(shí)差電流為 0。即ld =0 2式-0 Kr0的，即2條件不滿足，不誤動(dòng)。 lr r 2）區(qū)內(nèi)故障時(shí)lr =ld 大 Kr可信動(dòng)

36、作 lr -ld 五、母線差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成 a） 大差動(dòng)回路，雙母線上除母聯(lián)開(kāi)關(guān) CT,和分段開(kāi)關(guān)CT外其余各元件CTS均采集，構(gòu)成差動(dòng)。 b） 各段母線小差動(dòng)，連接該段母線上的所有元件 CT,含與該段母線相連的分段和母聯(lián) CT c） 大差判別區(qū)內(nèi)，區(qū)外故障，小差選擇故障母線。 d） 小母差經(jīng)母線刀閘位置的選擇電流回路。 e） 動(dòng)作邏輯動(dòng)作判據(jù) I d _ I dset irj；* 1）復(fù)式比率制動(dòng)原理: f）差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)元件： 母線電壓突變量起動(dòng)AU 支路電流突變量起動(dòng) 大差動(dòng)電流越線起動(dòng)，需與 I II母線復(fù)合電壓配合 起動(dòng)元件邏輯圖 復(fù)合電壓閉鎖：（低電壓、另序電壓、負(fù)序電壓）母差保護(hù)動(dòng)

37、作應(yīng)經(jīng)復(fù)合電壓判別，確認(rèn)系該母線發(fā)生 了故障才允許跳閘。 注意：母差保護(hù)有PT僉修的切換把手，當(dāng)某一條母線停電，檢修，可將該復(fù)合電壓繼電器取另一運(yùn)行母 線電壓，以免保護(hù)長(zhǎng)期開(kāi)放而誤動(dòng)作。 g）母聯(lián)失靈保護(hù)（含死區(qū)保護(hù)） 母線保護(hù)動(dòng)作跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)。若母聯(lián)開(kāi)關(guān)失靈或在死區(qū)范圍，則由母聯(lián)失靈保護(hù)，跳另一母線。 I .-1| 】忙蜿容耳亍 II h）線路失靈保護(hù)出口邏輯 失靈的復(fù)合電壓定值與母差的復(fù)合電壓定值不一致，可單獨(dú)整定。 1）母線充電及過(guò)流保護(hù) 2）CT、PT次斷線閉鎖。 母線中阻抗差動(dòng)保護(hù)（即電壓差動(dòng)） 1、原理 b）某支路出口區(qū)外故障，該支路互感器飽和，一次電流部分進(jìn)入壓力磁回路 a）正常運(yùn)

38、行和外部故障 CT不飽和時(shí)，流入母線的電流等于流出母線的電流, 電流/電壓型差動(dòng)均不動(dòng)作。 iJ 1=3 L KV 1 1 J 1/ 血=0 1 1 - 1 - 屯 電 廠 1 Jl+h+13 T I 益 Z1 I ,不平衡電流增加。 |和眾 t- * 丄U. L：慌 CT 等值電路 則I 1 I 2 I 故障電流 電流差動(dòng)誤動(dòng) 電壓差動(dòng)繼電器 因內(nèi)阻高，使 I 1 * I 2 | 3流入I 4的二次繞組，此時(shí)只要保證該在二次繞組上產(chǎn)生的電壓 Io r z! Ki K2制動(dòng)系數(shù) Io最小動(dòng)作電流 1 動(dòng)作分析：假設(shè)半周內(nèi)的正方向如上圖，若 LX、D點(diǎn)故障，I A3 I B3由P點(diǎn)流經(jīng)？Rr （

39、自動(dòng)電阻）然后分 1 為2路，一路經(jīng)艮3差動(dòng)回路-N點(diǎn)，另一路電流I X3經(jīng)另半個(gè)制動(dòng)電阻 2RrTM,只要增大民3, I d1增大I X3，從 1 而使|V0P| | Vr 1繼電器不動(dòng)，若在母線上故障，所有電流經(jīng) 2RrTFd3 | VOP| | Vr |動(dòng)作R3,電阻若300 歐，這樣內(nèi)部故障時(shí)，差動(dòng)回路不會(huì)出現(xiàn)太高電壓，中間互感器可以調(diào)變化。 第五部分 變電站的二次設(shè)備及回路 1、電力系統(tǒng)中一次設(shè)備和二次設(shè)備的分類： 1） 一次設(shè)備：主變壓器、電流互感器、電壓互感器、靜止補(bǔ)償電容器、開(kāi)關(guān)、刀閘、電抗器、母線、 阻波器、結(jié)合電容器、避雷器等，發(fā)送分配電能。 2） 二次設(shè)備：對(duì)電力系統(tǒng)中的

40、一次設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行控制測(cè)量、保護(hù)和監(jiān)視的設(shè)備叫二次設(shè)備。包 括：繼電保護(hù)、測(cè)量?jī)x表、控制開(kāi)關(guān)、按鈕、端子箱、控制電絲、故障錄波器、事件記錄器、 RTU裝置、綜 合自動(dòng)化、信號(hào)報(bào)警裝置、變壓器冷控設(shè)備、調(diào)壓開(kāi)關(guān)的控制元件等，防誤閉鎖裝置，包括給二次設(shè)備供電 的蓄電池、充電的整流器等。 3） 二次回路、聯(lián)結(jié)二次設(shè)備的回路，即二次回路。 2、二次回路的劃分 r 交流電流回路 按電源的性質(zhì)分 交流電壓回路 、直流回路 保護(hù)回路 測(cè)量回路 控制回路 按回路的作用分 /信號(hào)回路 遙信遙測(cè)遙門(mén)周回路 電源回路 .信誤閉鎖回路 3、二次設(shè)備和二次回路的發(fā)展進(jìn)程 二次設(shè)備：機(jī)械式機(jī)電式晶體管集成電路式微機(jī)式

41、 二次回路：強(qiáng)電式一一弱電選控一一綜合自動(dòng)化一一網(wǎng)絡(luò) 變電站的二次回路介紹 一、500kV變電站安裝單位的劃分 劃分安裝單位，是為了便于在回路上分組，方便設(shè)計(jì)和運(yùn)行。 1 1）500kV 1 2斷路器接線安裝單位劃分 11斷路器接線安裝單位劃分示意圖11 1 - _I 丨 口 I I IT - NO 2） 220kV雙母帶旁路安裝單位的劃分 安裝單位劃定后，把同一單位的保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)回路及二次設(shè)備放在同一個(gè)安裝單位之內(nèi)，保 護(hù)和控制可共互流電源。 二、交流電壓回路 1 1） 500kV 1 2按線PT配置。 2） 220kV雙母線PT配置。 1 1?斷路器接線電壓互感器的配置圖 500

42、kV每條線路配三相 CVT母線配單相CVT（作測(cè)量和同期用） 200kV按母線配三相CVT,每年出線配單相 CVT作同期。 220kV保護(hù)、測(cè)量要進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)切換。 典型的二次回路介紹： 1、交流電壓回路： a）電容式電壓互感器原理接線圖： b）用于500kV線路及變壓的等設(shè)備單元YH h 4 c2 Ci C1 C2 K分壓比 K = G +C2 三個(gè)二次繞組準(zhǔn)確級(jí)不一樣， c）用于220kV雙母線時(shí) 0.5，測(cè)量,1.3P級(jí)保護(hù) i 比訂I山址卄 、 I E1 + 匚_R1- d）電壓二次回路應(yīng)注意的問(wèn)題 二次側(cè)中性點(diǎn)按地的問(wèn)題 電壓回路及充電的問(wèn)題 3 U0的電線與主二次繞組地分開(kāi)的問(wèn)題

43、 三、交流電流的回路 1 1） 500kV 1 2開(kāi)關(guān)接線CT的幾種二次接線。 對(duì)于四CT配置，每組CT6個(gè)二次繞組，3CT配置中間斷路器，CT配7個(gè)二次繞組。 2） 和電流對(duì)測(cè)量和保護(hù)的影響 a） 正常兩開(kāi)關(guān)CT均運(yùn)行時(shí)，CT鐵芯不飽，壓力互補(bǔ)阻抗大（幾千歐）吸取電流較小可忽略。 b） 某一開(kāi)關(guān)停電時(shí)，該 CT二次繞組，成為另一個(gè)的負(fù)載，此時(shí)流過(guò)、停用 CT二次繞組的電流為激力， 電流為吸取電流，使測(cè)易能誤差。 C）對(duì)于TPY繞組，鐵芯未飽和時(shí)，每臺(tái) CT歸算到二次的壓力磁電抗大約為 1200Q2000Q，而電流互感 器負(fù)載阻抗約為15Q，兩CT關(guān)聯(lián)后也有6001000W所以在短路時(shí)，對(duì)保護(hù)

44、的影響不大。 1 - m TdxQ IL - 線路串電流互感器配置圖 線路變壓器串電流串感器配置圖 d）當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)停運(yùn)行時(shí)，其二次壓力磁阻抗大，接點(diǎn)電壓高，對(duì)保護(hù)裝置的影響也不是很大。所以一 般不退出運(yùn)行。 e） 和電流有兩種接法：在端子箱 在保護(hù)裝置 四、同期回路 1 500kV 1 2接線方式的同期回路接線較復(fù)雜，一個(gè)完整串，有可能連接四個(gè)能相互分開(kāi)的電源系統(tǒng)，兩 個(gè)母線和兩條線路。 上圖接線，雖然設(shè)計(jì)和施工復(fù)雜，但是運(yùn)行方式靈活，任何一臺(tái)開(kāi)關(guān)均可同期有一種簡(jiǎn)化同期的接線, 只考慮兩臺(tái)邊開(kāi)關(guān)作為指定的同期開(kāi)關(guān)可以簡(jiǎn)化回路。 五、防誤電氣閉鎖回路 利用刀閘、地刀、開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)，按操作閉鎖條

45、件接入刀閘開(kāi)關(guān)或電磁鎖回路閉鎖，現(xiàn)在的微機(jī)實(shí)際 不用此接線。 六、電源回路: 500kV變電站直流電源是按雙重化原則配置的， 一般配二組蓄電池， 三組充電器。 下圖是我局一個(gè) 變電站直流系統(tǒng)圖，直流系統(tǒng)的分配： a） 500kV，按劃分的安裝單位配置 母線單元 配從同的蓄電池電源各一間隔 斷路器 配一路保護(hù)電源，二跳合閘電源 線路 配從同的蓄電池電源各一路 b） 220kV線路，配兩套保護(hù)電源，一路公用電源 c） 主變壓器，按三套電源配置，兩套電量一套非電量 220kV斷路器失誤保護(hù)回路： 全站按母線配置斷路失靈保護(hù)出口回路，經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖 500k V斷路器失靈保護(hù)。 500kV斷路器失靈保

46、護(hù) 1） 500kV失靈保護(hù) 2） 回路接線 電力系專業(yè)知識(shí)試題 電機(jī)學(xué) 在電力系統(tǒng)中變壓器的作用是什么？ 答：變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一，起到傳遞電能的作用，在從發(fā)電廠到用戶的整個(gè)發(fā) 輸配用過(guò)程中，變壓器起著升高和降低電壓的作用。 變壓器二次側(cè)突然短路時(shí)有什么危害？ 答：變壓器二次側(cè)突然短路時(shí)，在繞組中將產(chǎn)生巨大的短路電流，其值可達(dá)額定電流的 2030倍，這樣 大的電流對(duì)變壓器的危害主要有： （1）在巨大的短路電流作用下，繞組中將產(chǎn)生很大 的電磁力，其值可達(dá)額定電磁力的 400-900倍，使繞組的機(jī)械強(qiáng)度受到破壞； 500kV （2 ）巨大的短路電流會(huì)使繞組發(fā)熱，產(chǎn)生高溫，可能使繞

47、組燒毀。 變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件有哪些？ 答：兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件有： （1 ）高低壓側(cè)的額定電壓分別相等，運(yùn)行實(shí)際變比應(yīng)相等； （2）連接組別要相同；（3）短路電壓標(biāo)幺值（百分值）相等。 為什么要規(guī)定變壓器的允許溫度？ 答：因?yàn)樽儔浩鬟\(yùn)行溫度越高，絕緣老化越快，著不僅影響使用壽命，而且還因絕緣變脆而碎裂，使繞 組失去絕緣層的保護(hù)。另外，溫度越高絕緣材料的絕緣強(qiáng)度就越低，很容易被高電壓擊穿造成故障。因此， 變壓器運(yùn)行時(shí)，不能超過(guò)允許值。 同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)有哪些？ 答：定子包括：定子鐵心定子繞組機(jī)座端蓋.冷卻器等。轉(zhuǎn)子包括：轉(zhuǎn)子鐵心 轉(zhuǎn)子繞組互環(huán)以及滑 環(huán)風(fēng)扇等。 同步發(fā)電機(jī)的“同步

48、”是什么意思？ 答：發(fā)電機(jī)帶上三相對(duì)稱負(fù)荷以后，三相對(duì)稱的定子電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子以同方向 同速度旋轉(zhuǎn)， 它們?cè)诳臻g保持相對(duì)靜止，稱“同步” 。 同步發(fā)電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子磁極形狀不同如何分類？各在什么發(fā)電廠中使用？ 答：同步發(fā)電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子磁極形狀不同分為凸極機(jī)和隱極機(jī)。凸極機(jī)通常磁極對(duì)數(shù)較多，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速較 低，一般在水電廠中使用。而隱極機(jī)通常磁極對(duì)數(shù)較少，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很高，一般在火電廠 熱電廠和核電廠 中使用。 同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并列的方法有哪些？ 答：同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并列的方法有自同期法和準(zhǔn)同步法。通常為了在并列時(shí)減小沖擊電流一般都使用 準(zhǔn)同步法，并列時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)速，在發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)相

49、序相同 頻率相等電壓大小相等及相位 相同時(shí)并列。 異步電動(dòng)機(jī)銘牌上主要有哪些數(shù)據(jù)？ 答：額定功率額定電壓額定電流額定轉(zhuǎn)速相數(shù)型號(hào)絕緣等級(jí).工作方式.允許溫升.功率因數(shù).質(zhì)量. 出廠日期等。 異步電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)不同如何分類？ 答：分為鼠籠式和繞線式。 電力系統(tǒng) 電能質(zhì)量的指標(biāo)是什么？ 答：頻率電壓.波形.對(duì)稱性 表征電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是什么？ 答：煤耗（g/kw h）.網(wǎng)損率.廠用電率 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級(jí)有哪些？ 答：3kV, 6kV, 10kV, 35kV, 60kV, 110kV, 220kV, 330kV, 500kV, 電力線路按結(jié)構(gòu)形式分哪兩種？其基本構(gòu)件有些什么？ 答：架空線路：

50、導(dǎo)線.避雷線.桿塔.絕緣子.金具電纜線路：導(dǎo)線.絕緣層.包護(hù)層 220kv以上線路常采用分裂導(dǎo)線的目的是什么？ 答：改善線路的參數(shù)（減小線路電抗）和防止發(fā)生電 暈現(xiàn)象 潮流計(jì)算的內(nèi)容有哪些？ 答：功率損耗計(jì)算；電流和功率分布計(jì)算；電壓損耗 和節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算 什么情況下需計(jì)算潮流？ 答：系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中選擇結(jié)線 .選擇電器設(shè)備和導(dǎo)線截面時(shí)；確定系統(tǒng)運(yùn)行方式和制定檢修計(jì)劃時(shí)；進(jìn)行 繼電保護(hù).自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和整定計(jì)算時(shí)；進(jìn)行調(diào)壓計(jì)算 .經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算.短路和穩(wěn)定計(jì)算時(shí)。 變壓器的損耗包括哪兩部分？ 答：變動(dòng)損耗（即繞組損耗，隨負(fù)荷大小而變） ；固 定損耗（即空載損耗或勵(lì)磁損耗 系統(tǒng)的有功電源是什么？其備用

51、容量有何用途？ 答：有功電源是發(fā)電機(jī)；備用容量的用途為：負(fù)荷備 用.事故備用.檢修備用 .國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用； 備用形式有：冷備用（停機(jī)備用） . 熱備用（旋轉(zhuǎn)備 用） 系統(tǒng)的無(wú)功電源有哪些？ 發(fā)電機(jī) . 調(diào)相機(jī) . 電力電容器 . 靜止補(bǔ)償器 . 高壓線 路的充電功率 系統(tǒng)的調(diào)壓措施有哪些？ 答：利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓；調(diào)節(jié)變壓器變比調(diào)壓；串聯(lián)電 容器調(diào)壓；并聯(lián)補(bǔ)償無(wú)功設(shè)備調(diào)壓 在系統(tǒng)中電容器有哪些主要用途？ 答：無(wú)功補(bǔ)償（并聯(lián)補(bǔ)償） ；提高穩(wěn)定性（串聯(lián)補(bǔ)償， 減小系統(tǒng)電抗） ；提高經(jīng)濟(jì)性（提高功率因數(shù)，減少電能損耗） 電力系統(tǒng)中發(fā)生的短路故障有哪幾種？哪種發(fā)生的 幾率最高？哪種設(shè)備發(fā)生短路故障的幾率最高

52、？ 答：不對(duì)稱短路有：一相接地短路 . 兩相接地短路 . 兩相短路；對(duì)稱短路有：三相短路；發(fā)生幾率最高的 短路：一相接地短路；發(fā)生短路故障幾率最高的設(shè)備：電力線路 電氣設(shè)備 什么是配電裝置？它主要包括哪些設(shè)備？ 答：配電裝置是開(kāi)關(guān)電器 .載流導(dǎo)體以及保護(hù)和測(cè)量電器等設(shè)備，按一定要求組建而成的電工建筑，稱為 配電裝置。用來(lái)接受和分配電能的裝置。配電裝置包括開(kāi)關(guān)電器（斷路器 . 隔離開(kāi)關(guān) . 負(fù)荷開(kāi)關(guān)等） . 保護(hù)電 器（熔斷器 .繼電器.避雷器等） .測(cè)量電器（電流互感器 .電壓互感器 .電流表.電壓表等）以及母線和載流導(dǎo) 體。配電裝置按其設(shè)置的場(chǎng)所可分為戶內(nèi)配電裝置和戶外配電裝置，按其電壓等級(jí)

53、又分為高壓配電裝置和低 壓配電裝置，按其結(jié)構(gòu)形式又分為成套配電裝置（開(kāi)關(guān)柜）和裝配式。 高壓斷路器 .負(fù)荷開(kāi)關(guān) . 熔斷器的作用？它們的主要結(jié)構(gòu)和主要類型有哪些？ 答： 1）高壓斷路器：高壓斷路器又叫高壓開(kāi)關(guān)，是 發(fā)電廠及變電站的重要配電設(shè)備。它的作用有兩個(gè)方面：正常情況下分 合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷 電流。（根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行要求，起作對(duì)一些電力線路進(jìn)行停 送電的控制作用）；當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它 和繼電保護(hù)裝置 自動(dòng)裝置相配合，迅速地切斷故障（短路）電流，以減少停電范圍，防止事故擴(kuò)大，保證 電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 （即保護(hù)作用） 高壓開(kāi)關(guān)的主要結(jié)構(gòu)大體分為：導(dǎo)流部分；滅弧裝置部分；絕緣部分；

54、操作機(jī)構(gòu)。 高壓斷路器的主要類型，按滅弧介質(zhì)分：有油開(kāi)關(guān)（多油和少油） 壓縮空氣開(kāi)關(guān) 六氟化硫開(kāi)關(guān) 真空 開(kāi)關(guān)。目前原先高壓（110kV.220kV）和超高壓（330kV.500kV ）電力系統(tǒng)中起主要作用的少油開(kāi)關(guān) 壓縮空 氣開(kāi)關(guān)幾乎全部被 SF6開(kāi)關(guān)取代；10kV35kV電網(wǎng)中的油開(kāi)關(guān)基本被真空開(kāi)關(guān)替代。 SR斷路器的發(fā)展歸功于 SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，使得開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷大為能力提高（單斷 口的額定開(kāi)斷電流達(dá) 50kA63kA, 80kA）,開(kāi)關(guān)的體積和重量大為減小，開(kāi)關(guān)的檢修與維護(hù)變得極大的方便 和簡(jiǎn)單。 真空開(kāi)關(guān)的發(fā)展與觸頭材料有密切的關(guān)系， CuCr合金觸頭的采用，使得

55、12kV真空斷路器的開(kāi)斷電流已 達(dá)73kA甚至達(dá)100kA。真空開(kāi)關(guān)的滅弧室是不檢修的，一旦漏氣只能更換。 2） 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)：高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)是小容量的高壓斷路器。它具有滅弧機(jī)構(gòu)，但滅弧能力較小，因此主 要用來(lái)切斷或接通正常的負(fù)荷電流，不能用來(lái)切斷短路電流。在大多數(shù)情況下，負(fù)荷開(kāi)關(guān)與高壓熔斷器配合 使用，由負(fù)荷開(kāi)關(guān)分合空載或負(fù)荷電流，由熔斷器作短路保護(hù)用。 負(fù)荷開(kāi)關(guān)大量用于負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜 環(huán)網(wǎng)供電單元及預(yù)裝式變電站。負(fù)荷開(kāi)關(guān)主要有；產(chǎn)氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān) 壓氣 式負(fù)荷開(kāi)關(guān)真空負(fù)荷開(kāi)關(guān).SF6負(fù)荷開(kāi)關(guān)。真空及 SFs負(fù)荷開(kāi)關(guān)在城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)中大量使用。 3） 高壓熔斷器： 高壓熔斷器分為限流式和跌落式。 在工廠企

56、事業(yè)供電系統(tǒng)中，對(duì)容量較小而且相對(duì)不太重要的負(fù)荷中，廣泛使用熔斷器為配電線路及電力 變壓器 （包括 35KV 及以下級(jí)電壓互感器）的過(guò)載及短路保護(hù)。它既經(jīng)濟(jì)又能滿足一定程度的可靠性，它結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單 易于維護(hù)檢修。 熔斷器一般由熔斷管 .熔體.滅弧填充物 .動(dòng).靜觸頭 .絕緣支持物及指示器等組成。熔斷器的動(dòng)作具有反 時(shí)限特性，即通過(guò)熔體的短路電流越大，則熔體熔斷電流時(shí)間越短。 熔斷器的熔體俗稱保險(xiǎn)絲 .保險(xiǎn)片。是鉛錫 .鉛銻 .鋁合金或鋅等制成不同規(guī)格的圓絲或片狀，規(guī)格是以 額定電流表示。熔體是熔斷器的主要部件，當(dāng)通過(guò)熔斷器的電流大于熔體規(guī)定值時(shí)，熔體在熔斷器本身所產(chǎn) 生的熱量作用下，立即熔斷而自

57、動(dòng)地切斷電 路，從而達(dá)到保護(hù)電路或電氣設(shè)備的目的。 對(duì)于高電壓 . 大電流電路的高壓熔斷器，要求其具有較大的分?jǐn)喙收想娏鞯哪芰ΑＳ勉U錫合金或鋅熔體 往往不能可靠地開(kāi)斷電弧，因此要求用銅或銀質(zhì)熔體。 高壓隔離開(kāi)關(guān)的用途是什么？ 答：隔離開(kāi)關(guān)（運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)又叫刀閘）是高壓開(kāi)關(guān)的最 簡(jiǎn)單形式。因?yàn)樗鼪](méi)有專門(mén)設(shè)置的滅弧裝置，所以不能 用來(lái)接通或切斷負(fù)荷電流和短路電流。它主要用途是： 1）隔離電源 用隔離開(kāi)關(guān)將需要檢修的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠隔離，使被檢修的電氣設(shè)備與電源有明顯的斷開(kāi) 點(diǎn)，以保證檢修工作的安全。 2）倒閘操作 在雙母線運(yùn)行的電路中，利用隔離開(kāi)關(guān)將供電設(shè)備或線路從一組母線切換到另一組母線上去

58、。 3）用以接通或切斷較小的負(fù)荷電流（例如：接通或切斷電壓互感器和避雷器等） 低壓自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) . 刀開(kāi)關(guān) . 接觸器 . 熔斷器的主要用途是什么？ 答： 1）自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)又稱低壓斷路器，它具有較好的操作特性分 .合閘操作速度快；保護(hù)特性 具有過(guò)載 .短路 .過(guò)流. 失壓等保護(hù)特性；滅弧特性滅弧室能快速滅弧。由于它兼有斷路器和保護(hù)裝置的 良好功能，使用起來(lái)十分方便，所以在低壓配電系統(tǒng)中作為控制及保護(hù)設(shè)備應(yīng)用。 2） 刀開(kāi)關(guān)：用于低壓交流 500V以下，直流電壓 440V以下的電路中，一般不帶滅弧柵罩的刀開(kāi)關(guān)，不 用來(lái)切斷負(fù)荷電流， 只作為隔離用； 帶滅弧柵罩的刀開(kāi)關(guān)雖可以切斷額定負(fù)荷電流， 但

59、一般也只作為隔離用。 刀開(kāi)關(guān)使用時(shí)應(yīng)與帶過(guò)電流保護(hù)裝置的電器串聯(lián)使用，如熔斷器 . 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。 3） 低壓交流接觸器：交流接觸器廣泛應(yīng)用于電力傳動(dòng)系統(tǒng)中，作為頻繁接通或分?jǐn)鄮ж?fù)荷電路的控制 電器。交流接觸器為電動(dòng)操作，所以適合于遠(yuǎn)距離操作及自動(dòng)控制系統(tǒng)。交流接觸器不具有過(guò)流保護(hù)功能， 因此在線路中使用需要與帶有過(guò)電流保護(hù)功能的電器配合使用。如配合熔斷器 . 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) . 熱繼電器等。 交流接觸器和熱繼電器組合成為磁力啟動(dòng)器，它具有欠壓 . 過(guò)載.斷相等保護(hù)功能，可頻繁操作和遠(yuǎn)方控 制。 4） 低壓熔斷器：作為電路中的過(guò)電流保護(hù)裝置，具有使用方便 .結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 . 體積小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于

60、 低壓交流電源保護(hù)和用電設(shè)備保護(hù)。 什么電氣設(shè)備的倒閘操作？主要內(nèi)容是指？帶負(fù)荷拉刀閘？ 答：發(fā)電廠 . 變電站已安裝的電氣設(shè)備分為運(yùn)行 .備用（熱備用和冷備用） .檢修幾種狀態(tài)。當(dāng)電氣設(shè)備由 一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)時(shí)，需要進(jìn)行一系列的操作，這種操作叫做 電氣設(shè)備的倒閘操作。 倒閘操作的主要內(nèi)容 是指拉開(kāi)或合上某些斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，拉開(kāi)或合上某些操作熔斷器和合閘熔斷 器，退出或投入某些繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置及改變其定值，拆除或裝設(shè)臨時(shí)接地線及檢查設(shè)備的絕緣。 帶負(fù)荷拉刀閘 是性質(zhì)惡劣的誤操作，由于隔離開(kāi)關(guān)（刀閘）沒(méi)有滅弧裝置，在線路斷路器 沒(méi)有斷開(kāi)時(shí)，誤拉隔離開(kāi)關(guān)會(huì)造成電弧傷人 .燒壞設(shè)備及相間