二、简答题1. 什么叫自动低频减负荷装置?其作用是什么?
为了提高供电质量,保证重要用户供电的可靠性,当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时,根据频率下降的程度,自动断开一部分不重要的用户,阻止频率下降,以使频率迅速恢复到正常值,这种装置叫自动低频减负荷装置。它不仅可以保证重要用户的供电,而且可以避免频率下降引起的系统频率瓦解事故。
2. 什么是变压器零序方向保护?有何作用?
变压器零序方向过电流保护是在中性点直接接地系统中,防御变压器相邻元件(母线)接地时的零序电流保护,其方向是指向本侧母线。
它的作用是作为母线接地故障的后备,保护设有两级时限,以较短的时限跳开母联或分段断路器,以较长时限跳开变压器本侧断路器。
3. 为什么差动保护不能代替瓦斯保护?
瓦斯保护能够全面反应变压器油箱内的任何故障,包括铁芯过热烧伤、油面降低等,但差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少数线匝的匝间短路,虽然短路匝内短路电流很大,会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向储油柜方向冲击,但表现在相电流上却并不大,因此差动保护没有反应,但瓦斯保护对此却能灵敏地加以反应,这就是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。
4. 为什么有些距离保护的Ⅰ、Ⅱ段需经振荡闭锁装置,而Ⅲ段不经振荡闭锁装置?
系统振荡周期一般为0.15~3s,而距离保护第Ⅰ、Ⅱ段的动作时间较短,躲不过振荡周期,故需经振荡闭锁装置,而第Ⅲ段的动作时间一般都大于振荡周期,故可以不经振荡闭锁装置。
5. 什么情况应该停用整套微机保护装置?
(1)微机继电保护装置使用的交流电压、交流电流、开关量输入、开关量输出回路作业。
(2)装置内部作业。
(3)继电保护人员输入定值。
三、计算题1. 某110kV线路,最大负荷电流为500A,在最低运行电压0.9U
N时,最小负荷阻抗Z
L.min是多少?
答:二次动作阻抗值为114.32Ω。
2. 一台变压器的容量为15MVA,电压为(35±2.5%)/6.6kV,接线方式为
,差动保护用电流互感器接线采用星形-三角形相位补偿法消除不平衡电流,试选择其差动保护用电流互感器变比。(注:高压侧电流互感器可选300/5、600/5、1200/5;低压侧电流互感器可选1000/5、1500/5)
35kV侧电流互感器选择。
35kV侧一次额定电流为
35kV侧电流互感器应接成三角形,电流互感器变比为
故35kV侧电流互感器变比选为600/5。
(2)6.6kV侧电流互感器选择。
6.6kV侧一次额定电流为
6.6kV侧电流互感器应接成星形,电流互感器变比为
故6.6kV侧电流互感器变比选为1500/5。
答:35kV侧电流互感器变比选为600/5;6.6kV侧电流互感器变比选为1500/5。
3. 有一台降压变压器,额定容量为3200kVA,电压为(35±2×2.5%)/6.3kV,U
k=7%,系统阻抗忽略不计,继电器采用不完全星形接线,试计算电流速断保护的一次动作值(可靠系数K
h=1.4)。
变压器高压侧的额定电流为
(2)低压侧三相短路流过高压侧的电流为
(3)速断保护的一次电流整定值为
答:电流速断保护的一次动作值为1055.6A。
4. 有一全阻抗继电器,整定阻抗为4Ω,当测量阻抗为(3+j4)Ω时,计算说明继电器能否动作。
测量阻抗模值为
答:继电器不动作。
5. 一个220V的中间继电器,线圈电阻为6.8kΩ,运行时需串入2kΩ的电阻,试计算该电阻的功率。
串入电阻后回路的电流为
I=U/(R1+R2)=220/(6800+2000)=0.025(A)
电阻所消耗功率为
P=I2R=0.0252×2000=1.25(W)
答:该电阻至少需用1.25W,为了可靠起见应选用2W。
6. 一台接线组别为YNd11的变压器,其容量为31.5MVA,额定电压为110/35kV,高压侧电流互感器变比为300/5,低压侧电流互感器变比为600/5。如果采用外转角方式接入差动保护,计算差动保护中的不平衡电流。
高压侧的额定电流为
低压侧的额定电流为
高压侧电流互感器二次侧输出电流为
低压侧电流互感器二次侧输出电流为
则不平衡电流为4.76-4.33=0.43(A)
答:不平衡电流为0.43A。
四、识、绘图题1. 画出断路器位置不对应启动重合闸回路。
如图3-14所示。
2. 如图3-9所示,电压互感器的变比为
,第三绕组接成开口三角形,但B相极性接反,问正常运行时开口三角形侧电压有多少伏?并画出相量图。
正常运行时,第三绕组的每相电压为100V,但b′相极性接反时,相当于a′、c′两相电压相量和加上负b′电压,开口三角形侧电压为200V。
相量图如图3-10所示。
3. 画出三绕组变压器差动保护单相原理接线图。
如图3-5所示。
4. 系统如图3-12所示,试画出k点接地时的零序电压分布图。
如图3-13所示。
5. 利用图3-2简述高频闭锁方向保护的动作行为。
设故障发生于线路BC的k点,则短路功率Sk的方向如图3-2所示,此时安装在线路BC两端的方向高频保护QF3和QF4的功率方向为正,保护应动作于跳闸,故保护QF3和QF4都不发出高频闭锁信号,因而在保护启动后即可瞬时动作,跳开两端的断路器。
对非故障线路AB和CD,其靠近故障点一端的功率方向为由线路流向母线,即功率方向为负,则该端的保护QF2和QF5发出高频闭锁信号。此信号一方面被自己的收信机接收,同时经过高频通道把信号送到对端的QF1和QF6,使得保护装置QF1、QF2和QF5、QF6都被高频信号闭锁,保护将不会将线路AB和CD错误切除。