变电运行案例分析题 - 图文

1、遇有哪些情况应停用线路重合闸装置？（8分）

答:（1）装置不能正常工作时。（2）不能满足重合闸要求的检查测量条件时。（3）可能造成非同期合闸时。（4）长期对线路充电时。（5）断路器遮断容量不允许重合时。（6）线路上有带电作业要求时。（7）系统有稳定要求时。（8）超过断路器跳合闸次数时

2、断路器拒分、拒合的原因有哪些？（6分）

答：（1）控制电源消失；（2）断路器分、合闸闭锁；（3）断路器操作控制选择小开关置于“就地”位置；（4）控制回路断线；（5）分合闸回路电气元件故障；（6）是否操作程序有误。

3．两台变压器并列运行条件是什么?否则会引起什么后果? （10分） 答： 两台变压器并列运行条件如下： (1)电压比相同（2分）

(2)百分阻抗相等，允许相差不大于10％（2分） (3)接线组别相同（2分）

如果电压比不相同，两台变压器并列运行将产生环流，影响变压器出力。（1分）如果百分阻抗不相等，则变压器所带的负荷不能按变压器的容量成比例的分配，阻抗小的变压器带的负荷大，也将影响变压器出力。（1分）变压器并列运行常常遇到电压比、百分阻抗不完全相同的情况，可以采用．改变变压器分头的方法来调整变压器阻抗值。（1分）接线组别必须是一致的，否则会造成短路。（1分）

4、发出“断路器三相位置不一致”信号时应如何处理？（8分） 答：当可进行单相操作的断路器发出“三相位置不一致”信号时，运行人员应立即检查三相断路器的位置，如果断路器只跳开一相，应立即合上断路器，如果合不上应将断路器拉开；若是跳开两相，应立即将断路器拉开。如果断路器三相位置不一致信号不复归，应继续检查断路器的位置中间继电器是否卡涩，触点是否接触不良，及断路器辅助触点的转换是否正常。 5、变压器过负荷应当如何处理？（10分）

答：（1）运行中发现变压器负荷达到相应调压分接头的额定值90%及以上，应立即向调度汇报，并做好记录。（2）根据变压器允许过负荷情况，及时做好记录，并派专人监视主变的负荷及上层油温和绕组温度（3）按照变压器特殊巡视的要求及巡视项目，对变压器进行特殊巡视。（4）过负荷期间，变压器的冷却器应全部投入运行。（5）过负荷结束后，应及时向调度汇报，并记录过负荷结束时间。

6、当断路器机构在运行中液压降低到零时应如何处理？（12分） 答：断路器在运行中液压降到零，运行人员应当：（1）断开油泵电源熔断器和操作电源。 （2）利用断路器上的机械闭锁装置，将断路器锁紧在合闸位置上。（3）根据调度命令，改变运行方式（用旁路断路器代运行，或3/2断路器接线开环运行），用隔离开关开环将断路器退出运行。拉开隔离开关时要短时断开已并联的旁路断路器的跳闸电源开关；500kV系统开环是否断开跳闸电源开关，可按调度命令执行。（4）申请紧急检修。

7、试述变压器在哪些严重异常情况下应退出运行？（14分） 答：（1）变压器内部有严重的异常声响。 （2）释压装置动作或向外喷油。

（3）变压器本体严重漏油，且油位下降并低于油位指示器的最低指示限度（无法判断油位）。

（4）在正常情况下，油温异常升高。 （5）套管严重破损而不能继续运行。

（6）当变压器着火时，运行人员应立即切断设备电源。

（7）当发生危及变压器安全的故障，而保护装置拒动，运行人员应立即将变压器停运；当变压器附近的设备着火、爆炸或发生情况，对变压器构成威胁时，应将变压器停运。

8、试述在事故紧急情况下可不需等待调度指令而自行处理的项目有哪些内容?（14分） 答：

⑴ 将直接对人身有威胁和可能造成设备严重损坏的设备停电； ⑵ 将已损坏的设备隔离；

⑶ 双电源的线路开关跳闸后，开关两侧有电压时恢复同期并列； ⑷ 已知线路故障而开关拒动时，应将开关断开，有分相操作机构的开关，断开一相或两相时应将其余相断开；

⑸ 互感器二次电源消失，按现场运行规程规定将有关保护停用； ⑹ 所用变设备故障，失去所用电源，恢复所用电（包括直流电源的恢复）

(7)当母线失压时，将连接在母线上的断路器断开。 9、220kVⅠ段母线PT失压如何处理？（15分） 答：根据故障性质及现场检查情况进行分类处理:

（1）PT有异常声音,或喷油或冒火或严重放电,此时将Ⅰ段母线上线路开关断开， 然后断开220kV母联开关,断开I段母线PT二次空气小开关，最后拉开PT刀闸。向各级调度、分公司领导、站长汇报，并对220kVⅠ段母线PT检修做好安全措施。

（2）PT通过外观检查,看不出异常情况（PT二次空气开关在合上位置）,估计内部回路有问题,此时采用倒母线,首先检查母联开关在合上位置及刀闸在推上位置，投入母差屏互联压板，并断开母联开关控制空气开关。然后将Ⅰ段母线上所有负荷倒至Ⅱ段母线,合上母联开关控制空气开关，断开母联开关，断开PT二次空气开关，拉开PT刀闸。向各级调度、分公司领导、站长汇报，并对220kVⅠ段母线PT检修做好安全措施。

（3）如确认该段母线PT二次回路无问题，应立即组织将该段母线PT二次切换至正常运行母线PT。并同时通知继电保护人员到场处理解决。 （4）事故处理完毕后，值班人员应详细向中调、地调、站长、分公司调度、分公司领导汇报，做好相关记录，填写事故缺陷单并传真给运管所。 10、220V直流Ⅰ段母线失压如何处理？（16分）

1、将220V直流Ⅰ段母线电压消失情况，立即向网调、中调、分公司生产调度、站长汇报，并简述事故过程。

2、检查直流控制室I段直流母线运行情况，检查I段直流母线至名保护小室直流空气空开是否跳开，检查#1直流蓄电池输出开关是否跳开、检

查#1充电机输出开关是否跳开。直流分屏至各保护装置空气开关是否跳开。

3、应向各级调度申请将将失压保护保护屏全屏压板。并断开直流分屏I至各保护屏空气开关和断开直流控制室至各保护小室直流分屏I空气开关。

4、若检查#1蓄电池和#1充电机输出开关跳开，此时应检查直流I段母线是否存在短路现象，若检查没有存在短路现象，可试送充电机输出开关，若正常，再次试送#1蓄电池输出开关，正常，检查I段直流母线电压正常。

5、试送直流控制室至各保护小室直流输出开关。正常后，逐一送出各保护小室直流分屏I至各保护屏直流空气开关。并检查各保护装置运行正常。

6、申请各级调度将所退保护压板投入运行。

7、若试送不成功或I段直流母线存在明显短路故障，应立即向各级调度汇报，要求分公司修试尽快派人来处理。

8、事故处理完毕后，值班人员应做相关记录。并对事故障碍异常运行分析。

11、如图所示线路，断路器1、2、3均配置三段式距离保护，当在断路器3和TA之间发生相间短路时，问各断路器保护如何动作？（12分）

答：故障点在断路器3和TA之间，属于断路器3保护的区外，因此断路器3保护不动；故障点在断路器2保护的反方向，断路器2保护不动；断路器1保护是距离二段动作。

12、如图所示，该220kV联络线路发生B相发生单相永久性故障，此时，由于211开关A相故障，不能正常分闸，保护如何动作？失灵是否能启动？（220kV线路重合闸方式为单重，211开关失灵保护投入）（16分）

答案要点：

1、当220kV系统B相线路发生故障时，两侧线路（211、221）保护启动，B相跳闸，随后211、221开关B相重合一次，重合不成功跳开两侧三相开关。此时211开关A相故障，不能跳闸。

2、不会启动失灵保护。因为虽然A相开关拒分，但当211开关的B、C相和221开关的A、B、C相跳开后，两侧不存在故障电流，所以两侧保护返回，不启动失灵保护。

13、某变电站500kV系统设备接线方式为3/2接线，共4个完整串正常运行，请分析如某一母线侧断路器（线路断路器）出现断路器闭锁分合闸，此时该线路A相发生接地故障，请问如何处理？（8分）

答：故障发生后，该线路主保护动作，应跳开母线侧及中断路器A相，保护动作只跳开了中断路器A相，由于母线侧为路器闭锁分合闸，该断路器启动失灵保护，跳开该母线所有断路器及中断路器B、C相，失灵保护向线路对端发远跳信号，跳开对侧断路B、C相（A相由对侧保护动作跳开）。由于中断路器三相均在分闸状态，且失灵保护动作，重合闸不再重合。 处理：检查保护及断路器动作情况，断开拒动断路器两侧隔离开关，报调度，申请恢复失压母线，如线路允许试送，则用中断路器按调度命令试送一次。

14、案例：××变918电容器零序过压动作跳闸，运行人员现场检查未发现异常现象，检修人员对918电容器组进行检查试验，检修结论为设备正常可以投入运行。试送918电容器时，零序过压再次动作跳闸，现场检查未发现异常现象。检修继保人员再次对电容器组包括放电线圈进行检查试验，发现918电容器组放电线圈A相故障，其余两相正常，进行更换后试送电成功。问（1）请说明放电线圈故障为什么会导致零序过压动作（2）在此次故障处理过程中，应吸取什么教训？（12分） 请分析该故障原因。 答案要点：

1、放电线圈一次侧与高压并联电容器组并联连接，正常运行时其二次绕组可以作电压指示，剩余绕组接成开口三角，当电容器极间局部发生故障时，会产生零序电压，驱动继电保护装置动作跳闸，使电容器从系统切除。

2、放电线圈故障导致一、二次侧感应电压的严重不相等，引起二次侧电压差值的增大，从而产生零序电压，驱动继电保护装置动作跳闸，使电容器从系统切除。

3、应吸取的教训：电容器组零序过压动作，不仅应检查电容器组本体，还应对电容器组放电线圈进行检查试验，看零序过压动作是否是由于放电线圈引起。

15、某站一回220kV线路跳闸，信号及保护动作情况如下：发“纵联电流差动保护动作”、“纵联方向保护动作”光字牌，保护装置跳A、跳B、跳C、三跳灯亮，相关故障录波器动作，具体保护动作情况见报告）（附下）。该线路保护配置为RCS-901线路保护（使用闭锁式通道）和PSL-603G纵联电流差动保护，重合闸运行单重方式，时间0.5S 保护报告如下： RCS-901 序号 01 动作相 B 动作相对时间 35ms 动作元件 纵联变化量方向 02 03 B ABC 35ms 322ms 纵联零序方向 纵联变化量方向 故障测距结果 48.3km 故障相别 故障相零电流值 故障零序电流 PSL-603G：

46ms 差动跳B出口

46ms 故障相电流 电流=1.604A 315ms 差动永跳出口 321ms 综合重合闸复归

B 1.6A 1.41A 两侧保护动作情况一致，而且都动作正确。从保护打印出的故障波形上看，两次故障的故障过程中都有零序电流。

根据以上情况分析线路故障的性质。（15）（偏难）

答：两套主保护的均反映线路开始为单相故障，保护应单相跳闸，单相重合，但从报告上看，约322ms后保护再次动作将三相跳开，且并没有重合，此时，不应断定保护动作不正确，应通过察看故障录波器波形等手段进一步对故障过程进行分析，单相跳闸后，重合闸动作时间为500ms，而三相跳闸发生在322ms，表明在单相跳开、等待重合的过程中，即320ms左右，线路另两相发生了继发性故障，保护再次动作跳开另外两相，重合闸投单相，故不重合。

16. CT二次开路如何处理？（12）

答：检查处理CT二次开路故障应注意安全，尽量减小一次负荷电流，以降低二次回路的电压，应带线手套，使用绝缘良好的工具，尽量站在绝缘垫上，同时应注意使用符合实际的图纸，认准接线位置。（1分）CT二次开路一般不易发现，巡视检查时CT本身无明显象征时，CT会处于开路状态，因此巡视设备应细听、看，维护工作中不放过微小异常。（1分） 1) 发现CT二次开路，应分清故障属于那一组电流回路、开路的相别，对保护有无影响，汇报调度，解除可能误动的保护。（1分）

2) 尽量减小一次负荷I，若CT严重损伤，应转移负荷，停电处理。（1分） 3) 尽快设法在就近的试验端子上将CT二次短路，在检查处理开路点，短接时应使用良好短接线，按图纸进行。（1分）

4) 若短接时发现有火花，说明短接有效，故障点就在短接点以下的回路中，可进一步查找。（1分）

5) 若短接无火花，可能是短接无效，故障点可能在短接点以上回路中，可以逐点向前变换短接点，缩小范围。（1分）

6) 在故障范围内，应检查易发生故障的端子及元件，检查回路有工作时触动过的部位。（1分）

7) 对查出的故障能自行处理的，如接线端子等外部元件松动、接触不良等可立即处理，然后投入所退出的保护。若开路故障点在CT本体的接线端子上，对10KV及以下设备应停电处理。（1分）

8) 若不能自行处理的故障（如继电器内部）或不能查明故障应汇报上级派专业班组处理（先将CT二次短路）或经倒运行方式转移负荷停电检查处理（防止长时间失去保护）。（1分）

17、电力系统发生振荡时会出现哪些现象? （10）

答案:当电力系统稳定破坏后，系统内的发电机组将失去同步，转入异步运行状态，系统将发生振荡。此时，发电机和电源联络线上的功率、电流以及某些节点的电压将会产生不同程度的变化。连接失去同步的发电厂的线路或某些节点的电压将会产生不同程度的变化。连接失去同步的发电厂的线路或系统联络线上的电流表功率表的表针摆动得最大、电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心，其每一周期约降低至零值一次。随着偏离振荡中心距离的增加，电压的波动逐渐减少。

失去同步发电机的定子电流表指针的摆动最为激烈(可能在全表盘范围内来回摆动)；有功和无功功率表指针的摆动也很厉害；定子电压表指针亦有所摆动，但不会到零；转子电流和电压表指针都在正常值左右摆动。 发电机将发生不正常的，有节奏的轰鸣声；强行励磁装置一般会动作；变压器由于电压的波动，铁芯也会发出不正常的、有节奏的轰鸣声。 18、试以下图所示系统为例，对“双母线接线的断路器失灵保护要以较短时限先切母联断路器，再以较长时限切故障母线上的所有断路器”的有关规定进行解释（提示：断路器分闸时间有差异）。国网公司企标Q/GDW 161-2007《线路保护及辅助装置标准化设计规范》中将该规定修改为“为缩短失灵保护切除故障的时间，失灵保护跳其他断路器宜与失灵跳母联共

用一段时限。”试说明修改的理由。（15分）（偏难）

答：原规定考虑可能存在以下情况：

①由于断路器分闸时间有差异，在如下图所示系统中线路L发生单相接地故障而断路器1拒动时，失灵保护应切2、3、4断路器。若同时切2、3、4，而3先于2跳，L2线电流为零，L1线电流增大，装设于L1、L2平行双回线的横差保护将会误判断，使L1线无选择性跳闸。

②若4先于2或3跳，由于变压器中性点的断开，系统零序分配系数发生变化，L1、L2线零序电流速断保护因电流增大可能相继动作而误动作跳闸。 ③如果母联断路器先于其他断路器跳开，则不会发生上述问题。 由于国网“标准化设计规范”按照“强化主保护，简化后备保护”的原则，保护装置不再设零序速动段保护，且在装设失灵保护的220kV及以上系统中均采用了双套纵联保护做为线路两侧的全线速动保护，故不存在因断路器分闸时间不一致引发的保护误动问题，故对其进行了修改。

19、系统接线如下图，运行方式，甲站侧所有开关在运行；乙站侧L1线路及甲乙I路开关接I母运行，L2线路及甲乙II路开关接II母运行，母联开关在运行。

甲乙I线两套高频保护（闭锁式）正常投入经单重跳闸，此时乙站I母发生永久性相间故障，保护及开关动作情况如下：母线保护正确动作，跳开了所有应该跳开的开关，甲乙I线甲站侧双高频均正确动作，开关跳闸不重合。请指明故障点的位置并分析原因及保护动作过程。（偏难）

故障点甲乙I路乙站侧开关与CT之间发生故障 分析要点

? 故障起始阶段，甲乙I路高频保护甲侧判为正向故障，乙侧判为反向故障，经通道配合保护认为是区外故障，不动作 ? 乙站侧母差保护正确动作跳开该母线上所有开关 ? 此时故障点仍未切除

? 乙侧高频保护在母差动作后停信。

? 甲乙I路高频保护收不到对侧闭锁信号，又判为正向，出口跳闸，

? 相间故障不重合

据以上分析，故障点在母差保护范围内，但开关跳闸后故障点依然存在，只有甲乙I路乙站侧开关与CT之间故障满足此题要求

20、如图所示电力系统，线路均装设有闭锁式高频距离保护。某日保护4的收发信机出了故障不能发信，收信正常。分析若此时在下列几个地点发生故障各高频保护的动作情况（保护1到保护6）（偏难） （1）h点短路 （2）i点短路 （3）j点短路

答案要点： 1、

h点短路，对保护1和保护2来讲属于区内故障，保护正确动作。

保护3判为反向故障，保护发闭锁信号将保护3和保护4闭锁。保护4判断为正向，收发信机故障无法发信，但可收到保护3发来的闭锁信号，保护3和保护4均正确不动作。对保护5和保护6来说属于区外故障，保护正确不动作。

2、 i点短路，对保护1和保护2来讲属于区外故障，保护正确不动作。

保护3判为正方向故障，保护停信，保护4也判为正方向故障，保护停信，于是保护3和保护4均收不到闭锁信号，动作于跳闸。对保护5和保护6来说属于区外故障，保护正确不动作。 3、

j点故障，对保护1和保护2来讲属于区外故障，保护正确不动作。

保护3判为正方向故障，保护停信，保护4判为反方向故障，由于收发信机故障无法发出闭锁信号闭锁保护3，保护3有可能误动。保护4由于判为反向故障不会动作。对保护5和保护6来说属于区内故障，保护正确动作。

21、如图220kV系统，当母线故障发生在断路器和电流互感器之间时，两侧变电站均配置母差保护和闭锁式高频保护，请问两侧保护如何动作？（偏难）

答案要点：

1、故障点在M侧母差保护范围内，M侧母差保护动作，跳开M侧母线上所接开关

2、对线路高频保护来说属于区外故障，M侧高频保护判为反方向，持续发闭锁信号将两侧高频保护闭锁。

3、M侧母差动作后故障点依然存在。依靠M侧母差保护动作停止M侧线路高频保护发信，N侧高频保护收不到闭锁信号动作于跳闸，切除故障。

22、某一电力系统，接线如图所示，甲乙、乙丙两条线路上均装有双套11微机保护，甲乙站母线上装有母线保护，此保护设有有高频保护停信回路，其中，微机保护的重合闸方式开关投单相重合闸位置。当K发生永久性单相接地故障时，如果各保护及重合闸均正确动作，那么各断路器应由哪些保护跳闸，重合闸是如何动作的？（偏难）

答：（1）乙站母线发生故障，母线保护动作跳开QF2、QF3、和QF5，重合闸不动作，同时由于母线保护将高频停信，QF2、QF3高频保护输出跳闸信号。

（2）甲、丙站由于乙站高频保护停信，输出高频保护跳闸信号，11微机保护经过选相跳开QF1、QF4故障相，并重合成功。

23、变电站有两种电抗率的并联电容器装置时，为什么12%的装置应具有先投后切的功能？

答：并联电容器组设置的串联电抗器是为了限制合闸涌流和限制谐波两个目的，采用不同的电抗率主要是限制不同次数的谐波。6%电抗率是限制5次及5次以上次数谐波，12%电抗率限制3次及3次以上次数的谐波。12%电抗率的电容器组应先投后切，主要是由于6%电抗率的电容器组在抑制5次谐波的同时，放大3次谐波。如果此时系统有一定的3次谐波分量，谐波电流就可能会造成电容器组过电流，严重时将造成熔断器熔断甚至损坏电容器。

24、看图作题(24分)

图一是刀闸、接地刀闸的控制回路图；图二是主接线系统图。图一中，左边虚框为测控装置，22HJ为某刀闸五防控制继电器接点，当刀闸操作条件满足时闭合；205ZJ、206ZJ分别为测控合闸和分闸继电器接点。

隔离开关操作回路图测控装置22D2222HJ23A1防误闭锁A3防误闭锁A520205ZJ17公共端A7合闸104就地/远方SBT5109合闸按钮SB1KM1104206ZJ18A9分闸105分闸按钮SB2KM2105停止按钮SB324KT97KM257SA0KM18SL37SL2KM158KM26SL151X19151KT94KM1KM1KM1KM2KM2KM2919293SAA～B～C～NM～52KT9553KT961上图一：刀闸、接地刀闸控制回路图。下图二：系统图

出线1

1、如果图一是071刀闸的控制图，则满足什么条件22HJ闭合？（4） 答：07开关分；075、078、044、104分（差一个扣一分）

2、图一中，如果操作条件满足，如何检查测控装置五防判断正确？（2） 答： （1）万用表交流电压档测量端子箱内X1.1（或测控屏内220D.23）对地220V。

（2）或断开SA开关，万用表电阻档测量端子箱内X1.1与X1.91电阻为0。 3、如果图一是071刀闸的控制图，一般来说右边控制回路在什么地方，M、KM1、KM2各是什么装置？（4）

答：（1）右边控制回路在071刀闸端子箱内 （2）M：刀闸分合交流电机； （3）KM1、KM2刀闸分合交流接触器。

4、07开关失灵保护动作后，是什么结果？（6）

答：08、10、04、01开关跳闸；发远方跳闸信号跳出线1对侧开关； 后果：#1母线停电；出线1停电。

25、在大电流接地系统中，有如图1所示的环网。其中220KV线路GH配有高频方向、高频闭锁、相间距离三段、接地距离三段、零序三段，综合重合闸：G侧为检同期，H侧为检无压。系统电抗：XG∑1＝XG∑2＝X G∑0 ，X H∑1＝XH∑2＝XH∑0。当线路故障时,高频保护有足够灵敏度,相间距离I段保护线路80%,接地距离I段保护线路70%,零序电流I段正常方式下保护线路78%。相间、接地、零序Ⅱ、Ⅲ段有足够灵敏度，相间、接地、零序Ⅱ段动

作时间相同，自动重合闸后加速相间、接地、零序Ⅲ段，线路投综合重合闸。

当距H侧线路全长49%处（故障点1）发生单相永久接地故障时，写出保护及重合闸的动作过程（只写H侧即可）；

正常方式下，线路（两套）高频保护因故停用，当距G侧线路全长18%处（故障点2发生两相永久接地故障时，写出两侧保护及重合闸的动作过程。此时，H侧零序I段保护发动作信号，该保护动作是否正确？为什么？

图1 系统接线图

答：

（1） 高频闭锁、高频方向、接地距离I段、零序电流I段动作，跳开故障相。经重合闸延时，合上跳开相（检无压）。由于为永久性接地故障，因此重合后加速接地、零序Ⅲ段，跳开三相。

（2） G侧保护：接地距离I段、相间距离I段、零序电流I段瞬时动作，跳开三相。重合闸（检同期）不合，因为H侧检无压合于永久性故障，加速跳开。检同期条件无法满足。

H侧保护：零序I段动作，由于为相间故障，因此跳开三相。然后经重合闸延时重合三相于故障(检无压)，后加速相间、接地、零序Ⅲ段再次跳开三相。

在这里，H侧的零序I段动作是正确的。因为，尽管零序电流I段正常方

式下保护线路78%，因此故障点2处（距H侧为线路全长的82％）的故障本应在保护范围外。但这里必须考虑到零序保护特有的相继动作的特性。故障起始时，H侧零序I段不动，而当G侧保护动作跳开三相开关后，H侧的电流将增大，使H侧零序I段定值得到满足，从而H侧零序I段动作。

26、如图，开关处于运行状态。现发生A点直流正极接地，问 (1) 在那些回路再次发生直流接地，可能导致开关跳闸？ (2) 在那些回路再次发生直流接地，可能导致开关拒动？ +KM -KM RD1 LJ1 ZJ RD2 KK STJ A ZJ XJ LP DL TQ STJ 控制回路接线图 LJ1：电流继电器接点 LP：跳闸压板 ZJ：跳闸中间继电器 DL：开关辅助接点 XJ：信号继电器 TQ：开关跳闸线圈 STJ：手动跳闸继电器 RD1、RD2：直流保险

答：LJ1~ZJ间；ZJ接点~TQ间；STJ接点~TQ间；KK~STJ间，可能造成开关跳闸。

STJ、ZJ、TQ后面发生负电源接地，会造成RD1或RD2熔断，或是继电器线圈或跳闸线圈被短接，从而造成开关拒动。

27、微机型的纵联方向保护都装有正方向动作的方向元件F+和反方向动作的方向元件F-两个方向元件。试回答 ：

（1）故障线路两侧和非故障线路两侧这两个方向元件的动作行为。 （2）以下述系统中NP线路上发生K（1），DL3单相跳闸又再重合于故障线路的全过程按下面四个时段分别叙述装于MN线路上的闭锁式纵联零序方向保护，两侧的发信和收信情况。 (ⅰ)启动元件启动开始（6-8）mS; (ⅱ)从上述(6-8) mS到DL3跳闸前; (ⅲ)从DL3单相跳闸后到重合闸前; (ⅳ)重合于永久性故障情况。

答：（1）故障线路两侧F+都动作，F-都不动作。

非故障线路两侧近故障点的一侧F+不动，F-动作。远离故障点的一侧F+动作，F-不动作。

（2）(ⅰ)启动元件启动后的（6-8）mS这段时间内两侧都发信，两侧收信都收到信号。

(ⅱ)从（6-8）mS到DL3单相跳闸前M侧不发信（停信），N侧继续发信，两侧都收到信号。

(ⅲ)从DL3单相跳闸到重合闸前，NP线路DL3处于非全相运行，M侧不发信，N侧继续发信，两侧都收到信号。

(ⅳ)DL3重合于永久性故障线路时，M侧不发信，N侧发信，两侧都收到信号。

28、某条线路的零序电流保护III段，其定值为4.6安，3.0秒；，其电流互感器B相极性接反，试问当负荷电流为90A时该保护会不会动作？并用相量分析。 答：

电流互感器变比150/5=30

负荷电流二次值为90/30=3，零序电流为2倍负荷电流，二次6安，保护动作。

29、一个220KV系统如下图所示，M站母线配置微机型母线保护，I线配置双套微机线路保护及重合闸，重合闸选用单重方式。每套保护装置含高频保护、三段式距离保护和四段式零序电流保护。某日，I线M站出口处发生A相永久接地故障，I线两端保护及重合闸均正确动作，同时I母微机母线保护B相差动元件动作切除I母所有元件。事后检查母线保护装置工作正常，母线保护打印报告显示I线M站侧A相短路电流较大，同时B相有一个较小的故障电流，且其它连接元件B相无故障电流。

21Ⅰ线M站43N站Ⅱ母Ⅰ母

请叙述I线两侧线路保护装置及重合闸应有的动作行为。 请分析造成母线保护误动的可能原因。

答：1）远端双套高频保护动作，重合成功；近端除高频保护动作外，接地距离I段、零序方向I段保护应动作；近端由于母线保护动作闭锁重合闸，不重合。

2）排除母差保护本身问题、系统B相故障；初步定位问题点在TA二次回路；说明TA二次回路两点接地可能造成母线保护误动；

30、一组电流互感器，其内部二次绕组的排列方式如图所示，Ｌ１靠母线侧，Ｌ２靠线路侧。若第1组接线路保护，问：母差保护电流回路应接入哪一组，为什么？

答：1）应接入第2组。

2）因第2组接母差，第1组接线路保护，可有效防止CT内部故障的保护死区（交叉接法）。

3）因CT底部故障率较高，若接3组，将扩大事故范围。

31、在3/2接线方式下，⑴DL1的失灵保护应有那些保护起动？⑵DL2失灵保护动作后应跳开那些断路器？并说明理由。

答： DL1的失灵保护由母线保护、线路L1保护起动；

DL2失灵保护动作后应跳开DL1、DL3、DL5、DL4，才能隔离故障。

32、下图为某变压器的开关控制回路图，如按该图接线，传动时会发生什么问

题？请将不对的地方改正确。

答：会发生的问题：

1、由于将反应断路器位置的指示灯接错，造成正常时运行的红绿等信号灯不对

2、TWJ线圈的负极端接错，TBJ返回前不能正确反映断路器位置

3、母差保护保护跳闸接点未经防跳继电器控制，如果母差保护动作同时有合闸，断路器将跳跃 改正：

1、红灯应接在HWJ接点回路中 2、绿灯应接在TWJ接点回路中

3、TWJ线圈应接在TBJ3与DL接点之间。

4、母差保护出口接点应在防跳继电器前，并取消其自保持电流线圈。

33、根据下图电压切换回路图回答以下问题： 1. 电压切换回路的作用？

2. 为正确选择母线电压，电压切换回路需解决的问题有？、

3. 电压切换回路为什么不采用母线刀闸的常开辅助接点串接常规电压继电器的做法？

4. 以下回路中有一个错误，会造成什么后果，如何解决？

切换继电器同时动作

答：

1、 电压切换回路主要用于解决双母线接线形式下，保护不能自行选择母线电

压的问题。

2、 为正确选择母线电压，电压切换回路需解决的问题有：

①如实反映一次刀闸位置。

②当电压切换回路失电时，仍能按失电前的工作状态为保护装置提供母线电

压。

③当电压切换回路失电时，应发出告警信号，提示运行人员处理。

④为防止两组母线电压在二次侧异常并列，当两条母线的电压切换继电器同时动作时，也应发出告警信号。

3、 如电压切换回路采用母线刀闸的常开辅助接点串接常规电压继电器的做

法，当电压切换回路失电时（如电源消失、回路接线松动或接点接触不良），保护装置也随之失去母线电压，造成PT断线甚至保护不正确动作。采用母线刀闸的常开辅助接点串接双位置电压继电器励磁线圈，母线刀闸的常闭辅助接点串接双位置电压继电器返回线圈的做法。若切换回路失电，继电器并不返回。

4、 存在问题：“切换继电器同时动作”两段母线常规电压继电器常开接点串

接后作为切换继电器同时动作的报警信号。

造成后果：由于这两个继电器仅反映母线刀闸的常开辅助接点的状态，没自保持功能，所以当刀闸的常闭辅助接点接触不良时，若进行该间隔的倒闸操作，就会造成两条母线的双位置继电器同时动作，但“切换继电器同时动作”告警继继电器不动作的情况。若此时两条母线一次电压不一致，就会进一步导致两组母线电压在二次侧异常并列的问题，在电压切换回路形成很大的环流，进而烧毁电压继电器和操作箱。由于在传统设计中，也利用电压切换回路实现失灵启动核母差失灵保护的出口跳闸功能。当电压切换继电器烧毁时，还可能导致误启动失灵保护和母差失灵保护误动的严重事故。

解决方法：切换继电器同时动作信号应采用双位置继电器接点，以便监视双位置切换继电器工作状态。

34、下图为某次故障在同一变电所记录下来的某条线路（线路I）的波行图。线路I系去同一方向的双回线（线路I、II）中的一条，配置的保护均为允许式高频距离保护。故障现象是：两条线路几乎同时跳闸，并均重合成功。 请分析线路I是故障跳闸还是保护误动跳闸，并简单说明判断的依据。

答：在线路II线路故障时由于功率倒向造成的保护误动。特征是线路I B相电流在大约90ms的时刻电流相位发生了变化，由超前变成了滞后。

35、220kV线路的高频保护设置远方启动发信回路的作用是什么？在220kV及以上线路保护后端子上有TWJ的开入量触点输入，当TWJ动作后，闭锁式的纵联保护在启动元件未启动时要将远方起信推迟100－160ms，请说明此功能的作用。

答：设置远方启动发信回路的目的是考虑到当发生故障时，如果只采用本侧“发信”元件将收发信机投入工作，再由“停信”元件的动作状态决定它是否应该

发信，实践证明这种“发信”方式是不可靠的。例如，当区外故障时，由于某种原因，靠近反方向侧“发信”元件拒动，这时该侧的发信机就不能发信，导致正方向侧收信机收不到高频闭锁信号，从而使正方向侧高频保护误动作。为了消除上述缺陷，就采用了远方发信的方法。

采用远方启动发信，可使值班运行人员检查高频通道时单独进行，而不必与对侧保护的运行人员同时联合检查通道。

在一侧断路器三相断开的情况下发生本线路的故障，如图所示，N侧断路器三相断开发生故障。

MN三相断开如不设置此功能，则M侧启动元件启动后立即发信，N侧启动元件不启动，经远方起信立即发信10s，M侧收到N侧的远方起信的信号将造成M侧纵联保护拒动。如设置此功能，则N侧启动元件未动作，TWJ又动作将远方起信功能推迟100－160ms，在此时间内，M侧纵联保护可以跳闸。

36、如图，对L1线路两侧配有一套RCS-931D分相电流差动保护，根据厂家说明书及差动保护的逻辑图，假定简化考虑其他相关的闭锁，差动保护的出口跳闸必须同时满足下列条件：①保护从正常处理程序转到故障处理程序（任一相电流有突变或者零序电流有突变或者收到对侧保护传送过来的差动发信信号，仅须三者之一满足）；②差动判别式满足，即|I1+I1’|>0.75|I1-I1’|( I1、I1’分别为同一相的本侧电流、对侧电流)；③收到对侧差动保护传送过来的差动发信信号；④任一相电流或者零序电流有突变。满足下列条件之一时，一

侧的差动保护向另一侧传送差动发信信号：ⅰ.收到对侧传送过来的发信信号且本侧断路器三相为断开状态；ⅱ.任一相电流有突变或零序电流有突变，且本侧差动判别式满足。试阐述（1）在CB2断路器打开时，先合CB1，恰逢此时L1线路一相在某处对地形成短路，M侧保护是否动作，阐述理由。（2）在L1、L2线路正常运行时，M侧发生A相CT二次回路断线，两侧保护是否会动作，阐述理由。（3）在M侧发生A相CT断线时，运行人员没有及时申请处理，不久，在L2线路上发生B相故障，L1线路两侧差动保护是否会动作，阐述理由。

答：（1）M侧保护动作。因为合CB1，相电流有突变，保护启动，①④满足，因为CB2断路器没合闸，I1’为零，1>0.75，②满足;同时M侧保护ⅱ满足，向对侧传送差动发信信号，N侧的保护收到M侧传过来的差动发信信号，转入故障处理程序，N侧CB2断路器为打开状态，ⅰ满足，向M侧传送差动发信信号，使M侧保护③满足；

（2）两侧保护不会动作。因为M侧CT断线有电流突变，转入故障程序①④满足，因I1为零，1>0.75，②满足，同时M侧保护ⅱ满足，向N侧传送差动发信信号，将N侧保护带入故障处理程序，因N侧保护没有电流突变，不满足ⅱ，也不满足ⅰ，故不向M侧传送差动发信信号，③不满足，所以差动不动作。 （3）L1线两侧保护均会动作。在M侧发生A相CT断线，当L2线路上发生B相故障时，M侧、N侧的B相电流均有突变，由（2）可知，N侧保护满足ⅱ，也就是M侧保护也满足③，故M侧A相差动动作跳A相；因为N侧B相电流有突变，N侧保护①④满足，又因为A相发生CT断线，②满足，且M侧保护ⅱ

满足，N侧保护会收到M侧传过来的差动发信信号，使N侧保护满足③，故N侧A相差动动作跳A相。

37、对双母线接线的220kV线路保护，L1、L3线路采用闭锁式原理，线路保护输入有位置停信输入、其他保护三跳停信输入，重合闸采用单相重合闸方式。请问：（1）通常三跳停信输入接入母线保护的出口跳闸接点，但对双母线接线的母线保护出口接点一般包含母差保护的动作出口与失灵保护的动作出口两层含义，请分别就K1、K2处发生A相永久性故障是如何跳断路器清除故障的？（2）假定K3处发生A相永久性故障，同时CB5断路器拒动，是如何清除故障的？简述断路器的动作情况，并分别就三跳停信的触发含义加以说明。（图中L1、L2、L3均为双端电源线，变压器为500kV向220kV供电的降压变）

答：（1）K1故障，通过母差保护跳该母线段上的所有断路器，CB1、CB3、CB5、CB9，清除故障。同时因为母差保护动作，起动L1、L3保护的三跳停信，使对侧断路器CB2、CB4跳开。

补充：对侧CB2、CB4断路器单跳A相后，重合闸动作，因为故障已清除，CB2、CB4重合闸动作成功。

K2处故障，仍处于母差保护的范围内，通过母差保护跳该母线段上的所有断路器，CB1、CB3、CB5、CB9，但因处于死区范围内，故障并没有清除，于是借助母差保护动作，起动L1、L3保护的三跳停信，使对侧断路器CB2、CB4跳开，随着CB2断路器的跳开，故障被清除。

补充：对侧CB2、CB4断路器单跳A相后，重合闸动作，CB2因为故障点依然存在，重合闸动作不成功，三跳CB2断路器，CB4因为故障已清除，CB4重合闸动作成功。

K3处发生故障，变压器保护动作，跳CB6、CB7、CB5，CB5断路器拒动，通过CB5断路器失灵电流的判别，变压器保护的失灵启动，经短延时，使母线保护的失灵保护动作，先跳母联CB9，再经长延时，使CB1、CB3、CB5跳闸，因CB1、CB3跳闸故障得到清除，再经失灵保护起动三跳停信，使对侧断路器CB2、CB4跳开。

补充：对侧CB2、CB4断路器单跳A相后，重合闸动作，因为故障已清除，CB2、CB4重合闸动作成功。

38、请说明下图是什么装置？并说明C1、C2、P1、P2、Rd、L、J的作用？（5分）

答案：为电容式电压互感器原理接线图。（1分）C1为高压电容（或称主电容器）（0.5分），C2为串联的电容器（分压电容器）（0.5分），P1和P2为火花间隙（0.5分），用来限制补偿电抗器L和电磁式TV与分压器的可能出现的高电压（1分），Rd为阻尼电阻（1分），是用来防止持续的铁磁谐振。不接载波耦合装置时，接地开关J应合上。（0.5分）

39、如图F-8变电站事故照明原理图的工作过程。（8分）

图F-8

答案:平时交流接触器线圈1KL是接通的，正常时事故照明是由380／220V的交流电源供电。

当交流电源发生故障，任何一相失去电压时，电压继电器1KV、2KV、3KV之一失去励磁，该电压继电器的常开触点断开，常闭触点闭合，使交流接触器1KL的衔铁线圈失磁，1KL主触头就断开，A、B、C三相母线与交流电源脱离联系。当1KL断开后，其常闭触点1KL闭合，而1KV、2KV、3KV之一的常闭触点已闭合。

所以交流接触器2KL的衔铁线圈励磁，2KL主触头就接通，其常开触点2KL闭合，使直流接触器3KL的衔铁线圈励磁，3KL主触头接通，事故照明被切换到直流电源上。

当三相交流电源都恢复时，电压继电器1KV、2KV、3KV都被励磁，其三个常闭触点均断开，3KL的衔铁线圈失磁，3KL主触头断开，三相母线触点与直流电源脱离联系。

此时3KL的常闭触点接通，由于1KV、2KV、3KV的三个常开触点已闭合，使1KL衔铁线圈励磁，1KL主触头接通，事故照明恢复为三相交流电源供电。

40、根据下图说明变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路的切换过程。 （10）

答：变压器投入电网之前，先将SA开关手柄置于I工作II备用，或者II工作I备用位置。

当变压器投入电网时，1KM常闭触点接通；1KV1、2KV1带电，常开触点接通，起动1KV、2KV使常闭触点断开；假定SA开关手柄在I位，则SA1-2接通起动1KL接触器，1KL主触头闭合由工作电源（I）供电。2KL线圈回路被1KL常闭触点断开（闭锁了）。

当工作电源（I）由于某种原因停电，1KL线圈断电，1KL主触头断开工作电源（I），1KL常闭触点接通，1KV断电常闭触点接通，再经SA5-6触点动作2KL接触器，2KL主触头闭合由工作电源（II）供电。

假如工作电源（I）恢复供电时，1KV1动作起动，1KV动作，1KV常闭触点断开使2KL断电，2KL的主触头断开工作电源（II），2KL常闭触点起动1KL，1KL的主触头闭合由工作电源（I）供电。

41、请对照下列220kV隔离开关电动操作控制回路图回答问题（12分） 1）该图中有哪些错误，并改正。

2）说明该图回路控制原理。

答案：（1）该图中的错误有：

KT热继电器的位置不对，应该在电动机边，不要经过KM1、KM2主触点。 KM1或KM2主触点引线两相相序错误。 KM1合闸继电器右侧的KM2接点应为常闭接点。 KM2分闸继电器右侧的KM1接点应为常闭接点。 改正后图如：

正常时，SA合上，SB3接通位置，热继电器不动作，KT接点闭合，辅助触点KM1、KM2常闭触点闭合、常开触点打开位置。主触点KM1、KM2均处于断开位置。

当进行电动合闸操作时，瞬时按下按钮SB1，合闸励磁线圈KM1带电（该回路中常开接点闭合自保持、分闸回路中KM1接点打开形成互锁）主触点接通，电机开始运转合闸（SL2在转动过程中自动闭合），直到隔离开关合到位，此限位开关SL1打开，切断合闸控制电源。

当进行电动分闸操作时，瞬时按下按钮SB2，分闸励磁线圈KM2带电（该回路中常开接点闭合自保持、合闸回路中KM2接点打开形成互锁）主触点接通，电机开始运转合闸（SL1在转动过程中自动闭合），直到隔离开关分到位，此限位开关SL2打开，切断分闸控制电源。

当回路中过载时，热继电器KT动作，使KT常闭接点打开，断开隔离开关控制回路，保护电机。

42、图为直流母线电压监视装置电路图，说明其作用。（10分）

答：直流电压监视装置主要是反映直流电源电压的高低。（2分）1KV是低电压监视继电器，正常电压1KV励磁，其常闭触点断开，（2分）当电压降低到整定值时，1KV失磁，其常闭触点闭合，1GP光字牌亮，发出音响信号。（2分）2KV是过电压继电器，正常电压时2KV失磁，其常开触点在断开位置，（2分）当电压过高超过整定值时2KV励磁，其常开触点闭合，2GP光字牌亮，发生音响信号。（2分）

43、请说出下图是何回路图？并简要说出动作原理（8分）

答：是低电压闭锁（或复合电压闭锁）过流保护直流回路展开图。（3分）

工作原理：发生短路时电压降低，低电压继电器返回，常闭接点闭合，中间继电器BZJ线圈励磁，故障相电流继电器启动，常开接点LJ 闭合，时间继电器SJ线圈励磁，经整定时限后，常开接点闭合使信号继电器XJ线圈与保护出口继电器线圈BCJ励磁，信号继电器动作掉牌，保护出口继电器常开接点闭合接通跳闸线圈断开开关。 （5分）

44、某变电站的 220kV 设备为GIS 设备，其主接线和故障前的运行方式如图所示；保护配置：全部出线及对侧线路保护均为LFP-901A、902A 微机线路保护、均采用单相重合闸；母线保护为RCS-915；除#1、2 主变外其余开关失灵启动回路均接入母线保护。试分析：⑴如图出线1 的D 处发生单相接地故障，本站保护及对侧线路保护的动作行为、开关跳闸情况。⑵经检修试验后，欲试送电，请选择送电方案？

答案：⑴本站保护：211开关LFP-901A 微机线路保护：D++、O++、DZ、Z1。 LFP-902A 微机线路保护：Z++、O++、DZ、Z1。母线保护Ⅰ母动作，跳开了母联200 及211、201、213 开关。出线1 对侧线路保护：901A： D++、O++、CH、CF1、CF2，

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