继电保护第二章作业答案解答
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欧阳引擎创编 2021.01.01
欧阳引擎创编 2021.01.01 电力系统继电保护课后习题答案
欧阳引擎(2021.01.01)
1 绪论
1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统,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。
1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?
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,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,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。
1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,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,发出跳开断路欧阳引擎创编 2021.01.01
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. 第一章 绪论
1.什么是故障、异常运行方式和事故?它们之间有什么不同?又有什么联系?
故障:危及或影响电力系统运行的安全事故
异常运行方式:电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障的情况
事故:指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,并造成对用户少送电或电能质量变坏 到不能容许的地步,甚至造成人身伤亡和电气设备损坏等。
不同:
联系:故障和不正常运行状态,都可能在电力系统中引起事故。
2.常见故障有哪些类型?故障后果表现在哪些方面?
各种型式的短路;
雷击、鸟兽跨接电气设备;
备制造缺陷;
设计和安装错误;
检修与维护不当。
后果:
大短路电流和电弧,使故障设备损坏;
短路电流产生的热和电动力,使设备寿命缩短;
电压下降,使用户工作稳定性受到影响,产品质量受到影响;
破坏系统并列运行稳定性,产生振荡,甚至使整个系统瓦解。
3.什么是主保护和后备保护?远后备保护和近后备保护有什么区别和特点?
主保护: 保护元件内部发生的各种短路故障时,能满足系统稳定及设备安全要求,以最快速度、有选择地切除被保护设备或线路故障的保护。
后备保护:当主保护或断路器拒绝动作时,用以将故障切除的保护。
远后备保护:是指主保护或断路器拒动时,由近电源侧相邻上一级元件的保护实现的后备
优点:保护范围大
缺点:造成事故扩大;在高压电网中往往不能满足灵敏度的要求
近后备保护:是指当主保护拒绝动作时,由本元件的另一套保护来实现的后备,当断路器拒绝动作时,由断路器失灵保护实现后备
优点:不造成事故扩大;在高压电网中能满足灵敏度的要求
缺点:直流系统故障与主保护同时失去作用时,无法起到“后备”的作用;断路器失灵时无法切除故障,不能起到保护作用
4.继电保护的基本任务和基本要求是?
继电保护装置的基本任务:
P12
3.什么是主保护、后备保护?什么是近后备保护、远后备保护?在什么情况下依靠近后备保护切除故障?在什么情况下依靠远后备保护切除故障?
答:主保护是指被保护元件内部发生的各种短路故障时,能满足系统稳定及设备安全要求的、有选择地切除被保护设备或线路故障的保护。后备保护是指当主保护或断路器拒绝动作时,用以将故障切除的保护。后备保护可分为远后备和近后备保护。远后备是指主保护或断路器拒绝时,由相邻元件的保护部分实现的后备;近后备是指当主保护拒绝动作时,由本元件的另一套保护来实现的后备,当断路器拒绝动作时,由断路器失灵保护实现后备。
6.电力系统对继电保护的基本要求是什么?
答:1、选择性:继电保护动作的选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。2、速动性:在发生故障时,力求保护装置能迅速动作切除故障,以提高电力系统并联运行的稳定性,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及缩小故障元件的损坏程度。3、灵敏性:继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。4、可靠性:保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时,他不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不该动作的情况下,则不应该误动作。
P59
1.何谓三段式电流保护?其各段是如何保证动作选择性的?试述各段的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求以及原理接线图的特点。画出三段式电流保护各段的保护范围和时限配合特性图。
答:三段式电流保护有电流速断保护,限时电流速断和定时限过电流保护。电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定,限时速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定,而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。
2.在什么情况下采用三段式电流保护?什么情况下可以采用两段式电流保护?什么情况下可只用一段定时限过电流保护?Ⅰ、Ⅱ段电流保护能否单独使用?为什么?
1. 什么是继电器的返回系数?返回系数都是小于1的吗?提高返回系数?P12
答:返回系数=返回电流/动作电流;过电流继电器的返回系数恒小于1。减小摩擦转矩,减小转动部分的重量,减小剩余转矩。
2. 试述对继电保护的四个基本要求的内容。P4-P5
答:(除了知道保护四性及其含义,更应该能够理解并运用,如懂得对某故障对某保护引起的保护起动、返回或动作进行四性的评价。)
1) 选择性:电力系统有故障时,应有距离故障最近的保护装置动作,仅将故障元件从电力系统中切除,是停电范围尽量缩小。
2) 速动性:快速切除故障可以提高电力系统并联运行的稳定性。
3) 灵敏性:指对于其保护范围内发生任何故障活不正常状态的反应能力。
4) 可靠性:是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在其他不属于它应该动作的情况下,则不应该误动作。
3. 瞬时速断的整定点在哪?
为保证选择性,保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处(如D2点即B变电所)短路时,通过保护的最大短路电流(最大运行方式下的三相短路电流)来整定。即)3(max2mavBdkDddzIKII••••
4. 定时限的动作时间级差主要考虑拿下因素?
应包括故障线路断路器的跳闸时间1QFt,故障线路保护1时间继电器的实际动作时间比整定值延迟1.tt才能动作,保护2时间继电器可能比整定的时间提早2.tt动作,还应包括测量元件延迟返回的惯性时间2.int,在增加一个裕度时间rt。△t=1QFt+1.tt+2.tt+2.int。
5. 定时限Ⅱ段和定时限Ⅰ段的配合点在何处?
6. 在过电流保护段的整定公式中都应有哪些系数?
1)整定值计算的原则:电动机的自起动电流大于其正常运行的电流,引入一个自起动系数MsK来表示自起动时最大电流max.MsI与正常运行时最大负荷电流max.LI之比。max.MsI=MsKmax.LI。保护能够立即返回,保护装置的返回电流reI大于max.MsI。引入可靠系数relK,则有reI=relKmax.MsI。引入几点起的返回系数reK,则保护装置的起动电流actI=reMsrelKKKmax.LI。