225、什么是电气一次设备和一次回路?什么是电气二次设备和二次回路?
答:一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、 自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接,构成发电、输电、配电或进行其它生产的电气回路称为一次回路或一次接线系统。
二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接,构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。
226、哪些回路属于连接保护装置的二次回路?
答:连接保护装置的二次回路有以下几种回路:
(1)从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路(对多油断路器或变压器等套管互感器,自端子箱开始)。
(2)从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。
(3)从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。
(4)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。
227、举例简述二次回路的重要性。
答:二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。例如若某变电所差动保护的二次回路接线有错误,则当变压器带的负荷较大或发生穿越性相间短路时,就会发生误跳闸;若线路保护接线有错误时,一旦系统发生故障,则可能会使断路器该跳闸的不跳闸,不该跳闸的却跳了闸,就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故;若测量回路有问题,就将影响计量,少收或多收用户的电费,同时也难以判定电能质量是否合格。因此,二次回路虽非主体,但它在保证电力生产的安全,向用户提供合格的电能等方面都起着极其重要的作用。
228、什么是二次回路标号?二次回路标号的基本原则是什么?
答:为便于安装、运行和维护,在二次回路中的所有设备间的连线都要进行标号,这就是二次回路标号。标号一般采用数字或数字和文字的组合,它表明了回路的性质和用途。
回路标号的基本原则是:凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的,都要按回路原则进行标号。此外,某些装在屏顶上的设备与屏内设备的连接,也需要经过端子排,此时屏顶设备就可看作是屏外设备,而在其连接线上同样按回路编号原则给以相应的标号。
为了明确起见,对直流回路和交流回路采用不同的标号方法,而在交、直流回路中,对 各种不同的回路又赋于不同的数字符号,因此在二,次回路接线图中,我们看到标号后,就能知道这一回路的性质而便于维护和检修。
229、二次回路标号的基本方法是什么?
答:(1)用三位或三位以下的数字组成,需要标明回路的相别或某些主要特征时,可在数字标号的前面(或后面)增注文字符号。
(2)按“等电位”的原则标注,即在电气回路中,连于一点上的所有导线(包括接触连接的可折线段)须标以相同的回路标号。
(3)电气设备的触点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段,即看为不同的线段,一般给予不同的标号;对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路,可不标号。
230、同述直流回路的标号细则:
答:(1)对于不同用途的直流回路,使用不同的数字范围,如控制和保护回路用001~099及l一599,励磁回路用601~699。
(2)控制和保护回路使用的数字标号,按熔断器所属的回路进行分组,每一百个数分为一组,如101~199,201~299,301—399,…,其中每段里面先按正极性回路(编为奇数)由小到大,再编负极性回路(偶数)由大到小,如100,101,103,133,…,142,140,…。
(3)信号回路的数字标号,按事故、位置、预告、指挥信号进行分组,按数字大小进行排列。
(4)开关设备、控制回路的数字标号组,应按开关设备的数字序号进行选取。例如有3个控制开关1KK、2KK、3KK,则1KK对应的控制回路数字标号选101~199,2KK所对应的选201~299,3KK对应的选301~399。
(5)正极回路的线段按奇数标号,负极回路的线段按偶数标号;每经过回路的主要压降元(部)件(如线圈、绕组、电阻等)后,即行改变其极性,其奇偶顺序即随之改变。对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段,可任选奇数或偶数。
(6)对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。例如:正电源为101、201,负电源为102、202;合闸回路中的绿灯回路为105、205、305、405;跳闸回路中的红灯回路编号为35、135、235、……等。
231、简述交流回路的标号细则。
答:(1)交流回路按相别顺序标号,它除用三位数字编号外,还加有文字标号以示区别。例如A411、B411、C411,如表9—1所示。
(2)对于不同用途的交流回路,使用不同的数字组,如表9—2所示。
电流回路的数字标号,一般以十位数字为一组。如A401~A409,B401~B409,C401一C409,…,A591~A599,B591~B599。若不够亦可以20位数为一组,供一套电流互感器之用。几组相互并联的电流互感器的并联回路,应先取数字组中最小的一组数字标号。不同相的电流互感器并联时,并联回路应选任何一相电流互感器的数字组进行标号。电压回路的数字标号,应以十位数字为一组。如A601~A609,B60l~B609,C601~C609,A791~A799,…,以供一个单独互感器回路标号之用。.
(3)电流互感器和电压互感器的回路,均须在分配给它们的数字标号范围内, 自互感器引出端开始,按顺序编号,例如“TA'’的回路标号用411~419,“2TV'’的回路标号用621~629等。
(4)某些特定的交流回路(如母线电流差动保护公共回路、绝缘监察电压表的公共回路等)给予专用的标号组。
232、对断路器控制回路有哪些基本要求?
答:(1)应有对控制电源的监视回路。断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源断路器便无法操作。因此,无论何种原因,当断路器控制电源消失时,应发出声、光信号,提示值班人员及时处理。对于遥控变电所,断路器控制电源的消失,应发出遥信。
(2)应经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性。当跳闸或合闸回路故障时,应发出断路器控制回路断线信号。
(3)应有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置,发生“跳跃”对断路器是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸,故必须采取闭锁措施。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生。“防跳”回路的设计应使得断路器出现“跳跃”时,将断路器闭锁到跳闸位置。
(4)跳闸、合闸命令应保持足够长的时间,并且当跳闸或合闸完成后,命令脉冲应能自动解除。因断路器的机构动作需要有一定的时间,跳合闸时主触头到达规定位置也要有一定的行程,这些加起来就是断路器的固有动作时间,以及灭弧时间。命令保持足够长的时间就是保障断路器能可靠的跳闸、合闸。为了加快断路器的动作,增加跳、合闸线圈中电流的增长速度,要尽可能减小跳、合闸线圈的电感量。为此,跳、合闸线圈都是按短时带电设计的。因此,跳合闸操作完成后,必须自动断开跳合闸回路,否则,跳闸或合闸线圈会烧坏。通常由断路器的辅助触点自动断开跳合闸回路。
(5)对于断路器的合闸、跳闸状态,应有明显的位置信号,故障自动跳闸、自动合闸时,应有明显的动作信号。
(6)断路器的操作动力消失或不足时,例如弹簧机构的弹簧未拉紧,液压或气压机构的压力降低等,应闭锁断路器的动作,并发出信号。SF6气体绝缘的断路器,当SF6气体压力降低而断路器不能可靠运行时,也应闭锁断路器的动作并发出信号。
(7)在满足上述的要求条件下,力求控制回路接线简单,采用的设备和使用的电缆最少。
233、直流正、负极接地对运行有哪些危害?
答:直流正极接地有造成保护误动的可能。因为一般跳闸线圈(如出口中间继电器线圈和跳合闸线圈等)均接负极电源,若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流负极接地与正极接地同一道理,如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作(越级扩大事故)。因为两点接地将跳闸或合闸回路短路,这时还可能烧坏继电器触点。
234、用试停方法查找直流接地有时找不到接地点在哪个系统,可能是什么原因?
答:当直流接地发生在充电设备、蓄电池本身和直流母线上时,用拉路方法是找不到接地点的。当直流采取环路供电方式时,如不首先断开环路也是不能找到接地点的。除上述情况外,还有直流串电(寄生回路)、同极两点接地、直流系统绝缘不良,多处出现虚接地点,形成很高的接地电压,在表计上出现接地指示。所以在拉路查找时,往往不能一下全部拉掉接地点,因而仍然有接地现象的存在。
235、自动重合闸的启动方式有哪几种?各有什么特点?
答:自动重合闸有两种启动方式:断路器控制开关位置与断路器位置不对应启动方式、保护启动方式。
不对应启动方式的优点:简单可靠,还可以纠正断路器误碰或偷跳,可提高供电可靠性和系统运行的稳定性,在各级电网中具有良好运行效果,是所有重合闸的基本启动方式。其缺点是,当断路器辅助触点接触不良时,不对应启动方式将失效。
保护起动方式,是不对应启动方式的补充。同时,在单相重合闸过程中需要进行一些保护的闭锁,逻辑回路中需要对故障相实现选相固定等,也需要一个由保护启动的重合闸启动元件。其缺点:不能纠正断路器误动。
236、在检定同期和检定无压重合闸装置中,为什么两侧都要装检定同期和检定无压继电器?
答:其原因如下。
(1)如果采用一侧投无电压检定,另一侧投同步检定这种接线方式。那么,在使用无电压检定的那一侧,当其断路器在正常运行情况下由于某种原因(如误碰、保护误动等)而跳闸时,由于对侧并未动作,因此线路上有电压,因而就不能实现重合,这是一个很大的缺陷。为了解决这个问题,通常都是在检定无压的一侧也同时投入同期检定继电器,两者的触点并联工作,这样就可以将误跳闸的断路器重新投入。为了保证两侧断路器的工作条件一样,在检定同期侧也装设无压检定继电器,通过切换后,根据具体情况使用。
但应注意,一侧投入无压检定和同步检定继电器时,另一侧则只能投入同步检定继电器。否则,两侧同时实现无电压检定重合闸,将导致出现非同期合闸,在同步检定继电器触点回路中要串接检定线路有电压的触点。
237、采用单相重合闸的线路的零序电流保护的最末一段的时间为什么要躲过重合闸周期?
答:零序电流保护最末一段的时间之所以要躲过线路的重合闸周期,是因为:
(1)零序电流保护最末一段通常都要求作相邻线路的远后备保护以及保证本线经较大的过渡电阻(220kV为1OOΩ)接地仍有足够的灵敏度,其定值一般整定得较小。线路重合过程中非全相运行时,在较大负荷电流的影响下,非全相零序电流有可能超过其整定值而引起保护动作。
(2)为了保证本线路重合过程中健全相发生接地故障能有保护可靠动作切除故障,零序电流保护最末一段在重合闸起动后不能被闭锁而退出运行。
综合上述两点,零序电流保护最末一段只有靠延长时间来躲过重合闸周期,在重合过程中既可不退出运行,又可避免误动。当其定值躲不过相邻线非全相运行时流过本线的3I。时,其整定时间还应躲过相邻线的重合闸周期。
238、大短路电流接地系统中.输电线路接地保护方式主要有哪几种?
答:大短路电流接地系统中,输电线路接地保护方式主要有:纵联保护(相差高频、方向高频等)、零序电流保护和接地距离保护等。
239、什么是零序保护?大短路电流接地系统中为什么要单独装设零序保护?
答:在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路,但其灵敏度较低,保护时限较长。采用零序保护就可克服此不足,这是因为:①系统正常运行和发生相间短路时,不会出现零序电流和零序电压,因此零序保护的动作电流可以整定得较小,这有利于提高其灵敏度;②丫,d接线降压变压器,△侧以后的故障不会在Y侧反映出零序电流,所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。
240、简述零序电流方向保护在接地保护中的作用与地位。
答:零序电流方向保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护装置,在我国大短路电流接地系统不同电压等级电力网的线路上,根据部颁规程规定,都装设了这种接地保护装置作为基本保护。
电力系统事故统计材料表明,大短路电流接地系统电力网中线路接地故障占线路全部故障的80%~90%,零序电流方向接地保护的正确动作率约97%,是高压线路保护中正确动作率最高的一种。零序电流方向保护具有原理简单、动作可靠、设备投资小,运行维护方便、正确动作率高等一系列优点。
随着电力系统的不断发展,电力网日趋复杂,短线路和自耦变压器日渐增多,零序电流方向保护在这一新局面下也显露出自己固有的局限性。为此,现行规程中在规定装设多段式零序电流方向保护的同时,还补充规定:“对某些线路,如方向性接地距离可以明显改善整个电力网接地保护性能时,可装设接地距离保护,并辅以阶段式零序电流保护”。
241、采用接地距离保护有什么优点?
答:接地距离保护的最大优点,是瞬时段的保护范围固定,还可以比较容易获得有较短延时和足够灵敏度的第二段接地保护。特别适合于短线路的一、二段保护。
对短线路说来,一种可行的接地保护方式,是用接地距离保护一、二段再辅之以完整的零序电流保护。两种保护各自配合整定,各司其责:接地距离保护用以取得本线路的瞬时保护段和有较短时限与足够灵敏度的全线第二段保护;零序电流保护则以保护高电阻故障为主要任务,保证与相邻线路的零序电流保护间有可靠的选择性。
242、为什么距离保护的I段保护范围通常选择为被保护线路全长的80%~85%?
答:距离保护第1段的动作时限为保护装置本身的固有动作时间,为了和相邻的下一线路的距离保护第1段有选择性的配合,两者的保护范围不能有重叠的部分。否则,本线路第1段的保护范围会延伸到下一线路,造成无选择性动作。再者,保护定值计算用的线路参数有误差,电压互感器和电流互感器的测量也有误差。考虑最不利的情况,这些误差为正值相加。如果第1段的保护范围为被保护线路的全长,就不可避免地要延伸到下一线路。此时,若下一线路出口故障,则相邻的两条线路的第1段会同时动作,造成无选择性地切断故障。为
除上弊,第1段保护范围通常取被保护线路全长的80%~85%。
243、什么是方向阻抗继电器?
答:所谓方向阻抗继电器,是指它不但能测量阻抗的大小,而且能判断故障方向。换句话说,这种阻抗继电器不但能反应输入到继电器的工作电流(测量电流)和工作电压(测量电压)的大小,而且能反应它们之间的相角关系。由于在多电源的复杂电网中,要求测量元件应能反应短路故障点的方向,所以方向阻抗继电器就成为距离保护装置中的一种最常用的测量元件。
从原理上讲,不管继电器在阻抗复平面上是何种动作特性,只要能判断出短路阻抗的大小和短路方向,都可称之为方向阻抗继电器。但是,习惯上是指在阻抗复平面上过坐标原点并具有圆形特性的阻抗继电器。
244、为什么万用表的电压灵敏度越高(内阻大),测量电压的误差就越小?
答:万用表电压灵敏度的意义是指每测量IV电压对应的仪表内阻,如MF-18型万用表为20000~/V。用万用表电压档测量电压时,是与被测对象并联连接,电压灵敏度高,就是该表测量电压时内阻大,分流作用小,对测量的影响就小,测量结果就准确,反之测量误差就大。所以,万用表的电压灵敏度越高,测量电压的误差就越小。
245、什么叫定时限过电流保护?什么叫反时限过电流保护?
答:为了实现过电流保护的动作选择性,各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。即相邻保护的动作时间,自负荷向电源方向逐级增大,且每套保护的动作时间是恒定不变的,
与短路电流的大小无关。具有这种动作时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。
反时限过电流保护是指动作时间随短路电流的增大而自动减小的保护。使用在输电线路上的反时限过电流保护,能更快的切除被保护线路首端的故障。
246、何谓系统的最大、最小运行方式?
答:在继电保护的整定计算中,一般都要考虑电力系统的最大与最小运行方式。最大运行方式是指在被保护对象末端短路时,系统的等值阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小的运行方式是指在上述同样的短路情况下,系统等值阻抗最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
247、何谓近后备保护?近后备保护的优点是什么?
答:近后备保护就是在同一电气元件上装设A、B两套保护,当保护A拒绝动作时,由保护B动作于跳闸。当断路器拒绝动作时,保护动作后带一定时限作用于该母线上所连接的各路电源的断路器跳闸。
近后备保护的优点是能可靠地起到后备作用,动作迅速,在结构复杂的电网中能够实现选择性的后备作用。
248、新安装或二次回路经变动后的变压器差动保护须做哪些工作后方可正式投运?
答:新安装或二次回路经变动后的差动保护,应在变压器充电时将差动保护投入运行;带负荷前将差动保护停用;带负荷后测量负荷电流相量和继电器的差电压,正确无误后,方准将差动保护正式投入运行。
249、变压器励磁涌流具有哪些特点?
答:(1)包含有很大成分的非周期分量,往往使涌流偏于时间轴的一侧。
(2)包含有大量的高次谐波,并以二次谐波成分最大。
(3)涌流波形之间存在间断角。
(4)涌流在初始阶段数值很大,以后逐渐衰减。
250、电流闭锁电压速断保护比单一的电流或电压速断保护有什么优点?
答:电流闭锁电压速断保护的整定原则是从经常运行方式出发,使电流和电压元件具有相等的灵敏度,因而在经常运行方式下,有足够大的保护区,且在最大或最小运行方式下也不会误动作。它比单一的电流或电压速断保护的保护区大