电力系统考试试题

电力系统试题继电保护部分电力系统继电保护四个基本要求可靠性:指保护该动作时动作，不该动作时不动作。

确保切除的是故障设备或线路。

选择性：指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。

避免大面积停电。

灵敏性：指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。

保证有故障就切除。

速动性：指保护装置应能尽快地切除短路故障。

其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

远后备保护和近后备保护"远后备"是指:当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时,由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。

"近后备"是指:用双重化配置方式加强元件本身的保护,使之在区内故障时,保护拒绝动作的可能性减小,同时装设开关失灵保护,当开关拒绝跳闸时启动它来切除与故障开关同一母线的其它开关,或遥切对侧开关。

返回系数的定义返回电流与动作电流的比值称为返回系数，并且返回电流大于动作电流。

功率方向继电器的最大灵敏角是70度助增电流是指由线路对端流向故障点的短路电流在流过“过度电阻”导致的助增；或在复杂网络中由除被保护线路电源外的其他电源提供给故障点的短路电流，导致测量阻抗的助增。

两种情况的助增电流都导致测量阻抗增加。

助增电流使测量阻抗增大汲出电流使测量阻抗减小。

中性点接地方式分为中性点有效接地方式和中性点非有效接地方式60KV以下的系统一般采用小电流接地方式，即中性点非有效接地方式，特点是可靠性高，绝缘要求高。

110kV及以上电网一般采用大电流接地方式，即中性点有效接地方式，特点是可靠性低，绝缘要求低。

消弧线圈的补偿方式有全补偿、欠补偿、过补偿三种一般用过补偿，即使消弧线圈的电感电流大于线路的电容电流。

如果全补偿的话，三相对地电容不对称时，有可能引起线路谐振，使中性点电压很高。

如果欠补偿，当一相跳闸或者线路非全相运行时，使得一相或两相对地自部分电容减小，则电容电流可能等于电感电流，造成严重的中性点位移。

电力系统振荡和短路的主要区别是:（1）振荡时，三相完全对称，没有负序或零序分量存在。

而短路时，总要长时间（不对称短路过程）或瞬时间（对称短路过程）出现负序或零序分量。

（2）振荡时，电气量呈现周期性变化，其变化速度与系统功角变化速度一致，一般比较慢。

而短路时，从短路前到短路，电气量变化很快。

（3）振荡时，电气量呈现周期性变化，若阻抗测量元件误动，那么在一个周期内会动作和返回各一次。

而短路时，要么动作，要么不动作。

纵联保护的信号有以下三种：（1）闭锁信号。

它是阻止保护动作于跳闸的信号。

换言之，无闭锁信号是保护作用于跳闸必要条件。

只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时，保护才作用于跳闸。

（2）允许信号。

它是允许保护动作于跳闸的信号。

换言之，有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。

只有同时满足本端保护元件动作和有允许信号两个条件时，保护才动作于跳闸。

（3）跳闸信号。

它是直接引起跳闸的信号。

此时与保护元件是否动作无关，只要收到跳闸信号，保护就作用于跳闸，远方跳闸式保护就是利用跳闸信号。

变压器励磁涌流（inrush current)的发生，很明显是受励磁电压的影响。

即只要系统电压一有变动，励磁电压受到影响，就会产生励磁涌流。

当合上断路器给变压器充电时，有时可以看到变压器电流表的指针摆得很大，然后很快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常称之为励磁涌流，特点如下：1)涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次谐波)，主要是偶次谐波，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。

2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。

因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐减慢，经0.5～1s后其值不超过(0.25～0.5)In。

3)一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长，但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。

4)励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的8～10倍。

当整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电流来整定。

潜供电流线路上发生单相接地故障，继电保护通过选相元件只将故障相自线路两侧断开，非故障相仍然继续运行，这时非故障相与断开的故障相之间存在静电（通过相间电容）和电磁（通过相间互感）的联系。

使故障点弧光通道中仍有一定数值的电流通过，此电流称为潜供电流。

它的大小与线路的参数有关，线路电压越高，越长，负荷电流越大，潜供电流越大。

单侧电源线路的电源侧一般采用三相一次的自动重合闸发电机在什么情况下用纵联差动保护，什么情况下用横联差动保护？发电机纵连差动保护的范围是发电机定子线圈相间短路的主保护，所有发电机都必须安装此保护。

发电机横差保护是用来保护绕组为双星型连接的大型发电机定子线圈同相两绕组匝间短路的，也就是说纵差保护是所有发电机必须安装的保护，而发电机横差保护只有在发电机绕组为双星形或多星形接线时才会采用！发电机一般采用比率制动特性的纵联差动保护高频闭锁保护中为什么要采用灵敏度不同的启动元件灵敏度高的只用来启动高频发信机发出闭锁信号，而灵敏度低的用于给继电器以正电源，准备好跳闸信号。

电力系统试题高电压部分阀式避雷器的保护作用的三个前提1.它的伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配合2.它的伏安特性应保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度3.被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内避雷器具体安装点选择原则：“确保重点、兼顾一般”。

在诸多的变压设备中，需要确保的重点无疑是主变压器，应尽可能把阀式避雷器装的离主变压器器近一些。

其中避雷器不能离变电站设备太近，原因是防止反击电压变电站所得进线段的保护的作用和任务1.雷击过电压波在流过进线端时因冲击电晕而发生衰减和变形，降低了波前陡度和幅值2.限制流过避雷器的冲击电流幅值雷击线路的三种情况绕击导线，雷击杆塔，雷击避雷线雷击避雷线最严重的情况是雷击点处于档距中央的避雷线时，真正击中档距中央避雷线的概率只有10%左右输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用耐雷水平和雷击跳闸率两个指标来衡量。

耐雷水平雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。

雷击跳闸率是指在雷暴日数Td=40的情况下、100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数，其单位是“次/（100km·40雷暴日）”线路的防雷保护措施1.架设避雷线避雷线的作用引雷，屏蔽，分流，耦合。

避雷线的屏蔽，分流，耦合作用越大，线路绝缘子上降低的过电压降低的越多。

2.降低杆塔接地电阻3.架设耦合地线4.采用不平衡绝缘方式5.采用消弧线圈接地方式6.装设自动重合闸7.装设排气式避雷器（管式避雷器）8.加强线路绝缘接地体定义：一根或一组与大地土壤密切接触并提供与大地之间电气连接的导体。

接地的分类：工作接地、防雷接地、保护接地、重复接地、防静电接地、屏蔽接地接地电阻为接地体的地电位升与通过接地体流入地中电流的比值。

就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。

接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度，也反映了接地网的规模。

冲击接地电阻是指冲击电流流过接地装置时，假定接地装置对地电位峰值与通过接地体流入地中电流的峰值(冲击电流峰值)的比值。

冲击接地电阻与接地电阻的比值称为冲击系数，此系数一般小于1.，也就是说冲击接地电阻比工频接地电阻小。

冲击接地电阻越小，冲击电流泄漏越快，对地电位影响越小。

变电站接地网的影响因素有土壤或介质导电率，雷电冲击接地电阻，工频接地电流，其中土壤或介质导电率是决定因素，与变电站的大小无关，阀式避雷器中残压当流过放电电流时保护器指定端的峰值电压，也可以叫做雷电放电电流通过防雷设备时，其端子间呈现的电压。

并且残压不能超过火花间隙的冲击放电电压。

阀式避雷器的两个主要参数是火花间隙的冲击放电电压和工作电阻上的残压。

雷电过电压包括直接雷击过电压和感应雷击过电压，其中感应雷击过电压包括静电分量和电磁分量，主要是静电分量避雷器有以下四种类型：保护间隙，管式避雷器，阀式避雷器，金属氧化物避雷器我国的雷电极性是负的。

折射系数的范围是0到2，反射系数范围是-1到1变电所母线上接地的线路越多，则母线上的过电压越低，在变电所的过电压防护中对此应有考虑。

串联电感和并联电容都可以用作过电压保护措施，但采用电感会使电压加倍，而采用电容则不会使电压增大，因此并联电容更为有利。

电缆芯和电缆皮的关系：电流不经缆芯流动，全部电流都被挤到缆皮里去了，这与导线中的集肤效应相似。

减少绝缘介质的介电常数可以提高电缆中电磁波的传播速度电力系统过电压主要分以下几种类型:大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压操作过电压:由电网内开关操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。

因此30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。

工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。

大气过电压:由直击雷引起,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。

因此,220KV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。

谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长谐振过电压分为以下几种:(1)线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感，变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。

(2)铁磁谐振过电压谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。

因铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时，会产生铁磁谐振。

(3)参数谐振过电压由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd～Xq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。

为了让有缺陷的试品绝缘来得及发展局部放电或完全击穿，达到U后还要保持一段时间，一般取一分钟。

多级冲击电压发生器的基本原理是并联充电，串联放电高电压试验包括非破坏性试验和破坏性实验非破坏性试验包括绝缘电阻试验，.局部放电试验，绝缘油的气相色谱分析，介质损耗角正切试验破坏性实验包括.交流耐压试验，.直流耐压试验，操作冲击耐压试验，雷电冲击耐压试验视在放电量是衡量局部放电量强度的一个重要的参数。