第五章 母线保护和断路器失灵保护

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第五章 母线保护和断路器失灵保护

5.1 判断题

5.1.1 固定连接方式的母差保护,当运行的双母线的固定连接方式被破坏时,此时发生任一母线故

障,该母差保护能有选择故障母线的能力,即只切除接于该母线的元件,另一母线可以继续运行。(错 )

5.1.2 对空母线充电时,固定连接式和母联电流相位比较式母线差动保护应退出运行。(对) 5.1.3 双母线接线的母差保护采用电压闭锁元件是因为有二次回路切换问题;一个半断路器接线的

母差保护不采用电压闭锁元件是因为没有二次回路切换问题。(错)

5.1.4 母联电流相位比式完全电流差动保护,由于母联断路器电流没有进差电流回路,在母线倒闸

操作过程中,无需将母联断路器的跳闸回路跳开。(错)

5.1.5 母线倒闸操作时,电流相位比较式母线差动保护退出运行。(错)

5.1.6 母联电流相位比较式母线保护只与电流的相位有关,而与电流幅值大小无关。(错) 5.1.7 母联断路器电流相位比较式母线差动保护,当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发

生故障时将会切除非故障母线,而故障母线反而不能切除。(对)

5.1.8 中阻抗母线差动保护的差动元件动作电流一般整定为0.5A,若辅助变流器为10/2.5,则从

此辅助变换器一次侧加1.9~2.1A电流(考虑±5%的误差),继电器就会动作。(对)

5.1.9 为保证安全,母线差动保护装置中各元件的电流互感器二次侧应分别接地。(错) 5.1.10 双母线微机差动保护按要求在每一单元出口回路加装低电压闭锁。(错) 5.1.11 母线充电保护是指母线故障的后备保护。(错)

5.1.12 断路器失灵保护是一种近后备保护,当元件断路器拒动时,该保护动作切除故障。(对) 5.1.13 断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值,为了满足线路末端单相接地故障时有足够的

灵敏度,可以不躲过正常运行负荷电流。(对)

5.1.14 变压器投运时,进行五次冲击合闸前,要投入瓦斯保护。先停用差动保护,待做过负荷试

验,验明正确后,再将它投入运行。(错)

5.1.15 在双母线母联电流比相式母线保护中,任一母线故障只要母联断路器中电流为零,母线保

护将拒动。为此要求两条母线都必须有可靠电源与之联接。(对)

5.1.16 母线故障母差保护正确动作后,对于CKJ集成电路保护,对侧高频保护能够出口跳闸。(对) 5.1.17 在装有完全母线差动保护的母线上接入一台双绕组变压器,其低压侧没有电源,为简化母

差保护接线,母差保护可以不跳这台变压器的进线断路器,因而这台断路器的电流互感器的二次电流也没有必要接入母差保护回路中。(错)

5.1.18 双母线电流比相式母线差动保护,在母线联接元件进行切换时,应合上非选择性刀闸。(对) 5.1.19 所有母差保护的电压闭锁元件由低电压元件、负序电压元件及零序电压元件经或门构成。

(错)

5.1.20 对于母线差动保护,当各单元电流互感器变比不同时,则应用补偿变流器进行补偿。补偿

方式应以变比较大为基准,采用降流方式。(对)

5.1.21 母线充电保护只是在对母线充电时才投入使用,充电完毕后要退出。(对)

5.1.22 元件固定连接的双母线差动保护装置,在元件固定连接方式破坏后,如果电流二次回路不

做相应切换,则选择元件无法保证动作的选择性。( ) 答:对

5.1.23 当母线故障,母线差动保护动作而某断路器拒动或故障点发生在电流互感器与断路器之间

时,

为加速对侧保护切除故障,对装有高频保护的线路,应采用母线差动保护动作发信的措施。 ( ) 答:错

5.1.24 在220kV双母线运行方式下,当任一母线故障,母线差动保护动作而母联断路器拒动时,

母差保护将无法切除故障,这时需由断路器失灵保护或对侧线路保护来切除故障母线。( ) 答:对

5.1.25 断路器失灵保护,是近后备保护中防止断路器拒动的一项有效措施,只有当远后备保护不

能满足灵敏度要求时,才考虑装设断路器失灵保护。( ) 答:对

5.1.26 在电流相位比较式母线差动保护装置中,一般利用相位比较继电器作为起动元件,利用差

动继电器作为选择元件。( ) 答:错

5.1.27 母线保护在外部故障时,其差动回路电流等于各连接元件的电流之和(不考虑电流互感器

的误差);在内部故障时,其差动回路的电流等于零。( ); 答:错

5.1.28 母线完全差动保护起动元件的整定值,应能避开外部故障时的最大短路电流。( )

答:错

5.1.29 向变电所的母线空充电操作时,有时出现误发接地信号,其原因是变电所内三相带电体对

地电容量不等,造成中性点位移,产生较大的零序电压。( ) 答:对

5.1.30 电流相位比较式母线保护,在单母线运行时,非选择性开关或刀闸必须打在断开位 置,否

则当母线故障时母线保护将拒绝动作。( ) 答:错

5.1.31 双母线电流比相式母差保护在正常运行方式下,母联断路器因故断开,在任一母线故障时,

母线保护将误动作 答:错

5.1.32 某母线装设有完全差动保护,在外部故障时.各健全线路的电流方向是背离母线的,故障

线路的电流方向是指向母线的,其大小等于各健全线路电流之和。( ) 答:错

5.1.33 在电流相位比较式母线差动保护装置中,一般都利用差动继电器作为启动元件和选择元件。

( ) 答:错

。( )

5.2 选择题

5.2.1 校核母差保护电流互感器的10%误差曲线时,计算电流倍数最大的情况是元件(A)。 A.对侧无电源;B.对侧有电源;C.都一样。

5.2.2 在母差保护中,中间变流器的误差要求应比主电流互感器严格,一般要求误差电流不超过最

大区外故障电流的(B )

A.3%;B.5%;C.10%

5.2.3 母线差动保护采用电压闭锁元件的主要目的是(C) A.系统发生振荡时,母线差动保护不会误动; B.区外发生故障时,母线差动保护不会误动; C.由于误碰出口继电器而不致造成母线差动保护误动。

5.2.4 3/2断路器接线每组母线宜装设两套母线保护,同时母线保护应( )电压闭锁环节。 A.不设置;B.设置;C.一套设置一套不设置。 答:A

5.2.5 双母线接线形式的变电站,当母联断路器断开运行时,如一条母线发生故障,母联断路器电

流相位比较式母差保护会( )。

A.仅选择元件动作;B.仅启动元件动作;C.启动元件和选择元件均动作。 答:B

5.2.6 中阻抗型母线差动保护在母线内部故障时,保护装置整组动作时间不大于( )。 A.10ms;B.20ms;C.30ms 答:A

5.2.7 母联断路器电流相位比较式母线差动保护,当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发

生故障时,( )。

A.将会切除非故障母线,而故障母线反而不能切除; B.将会切除故障母线,非故障母线不能切除; C.将会切除故障母线和非故障母线。 答:A

5.2.8 对一母差保护进行相量检查,所需接入母差的三相电流已全接入。以该母线电压互感器的

UA为基准,测得UA超前所接3组电流IA1、IA2、IA3(均为极性端接入)的角度依次为10、170和220。下列叙述中正确的是( )。

A.该母差保护A相电流回路相量正确; B.该母差保护A相电流回路相量错误;

C.该母差保护A相电流回路相量是否正确不能判定。

答:A

5.2.9 母差保护中使用的母联断路器电流取自Ⅱ母侧电流互感器,如母联断路器与电流互感器之间

发生故障,将造成( )。

A.Ⅰ母差动保护动作,切除故障,Ⅰ母失压;Ⅱ母差动保护不动作,Ⅱ母不失压; B.Ⅰ母差动保护动作,Ⅰ母失压,但故障没有切除,随后Ⅱ母差动保护动作切除故障,Ⅱ

o

o

o

母失压;

C.Ⅰ母差动保护动作,Ⅰ母失压,但故障没有切除,随后失灵保护动作切除故障,Ⅱ母失

压。

答:C

5.2.10 中阻抗型母线差动保护中使用的母联断路器电流取自靠Ⅱ母侧电流互感器如图5-2-10所

示,如

母联断路器的跳闸熔丝烧坏(即断路器无法跳闸),Ⅱ母发生故障,在保护正确工作的前提下将造成( )。

图5-2-10

A.Ⅱ母差动保护动作,丙、丁断路器跳闸,甲、乙线路因母差保护停信由对侧高频闭锁保护

在对侧跳闸,切除故障,全站失压;

B.Ⅱ母差动动保护动作,丙、丁断路器跳闸,失灵保护动作,跳甲、乙断路器,切除故障,

全站失压;

C.Ⅱ母差动保护动作,丙、丁断路器跳闸,因母联断路器跳不开,导致Ⅰ母差动保护动作,跳甲、乙两条线路,全站失压。 答:B

5.2.11 断路器失灵保护是( )。

A.一种近后备保护,当故障元件的保护拒动时,可依靠该保护切除故障;

B.一种远后备保护,当故障元件的断路器拒动时,必须依靠故障元件本身保护的动作; 信号启动失灵保护以切除故障点;

C.一种近后备保护,当故障元件的断路器拒动时,可依靠该保护隔离故障点。 答:C

5.2.12 断路器失灵保护动作的必要条件是( )。

A.失灵保护电压闭锁回路开放,本站有保护装置动作且超过失灵保护整定时间仍未返回; B.失灵保护电压闭锁回路开放,故障元件的电流持续时间超过失灵保护的整定时间仍未返

回,且故障元件的保护装置曾动作;

C.失灵保护电压闭锁回路开放,本站有保护装置动作,且该保护装置和与之对应的失灵电

判别元件持续动作时间超过失灵保护整定时间仍未返回。

答:C

5.2.13 对于双母线接线方式的变电站,当某已连接元件发生故障且断路器拒动时,失灵保护动作

应首 先跳开( )。

A.拒动断路器所在母线上的所有断路器; B.母联断路器; C.故障元件其他断路器。 答:B

5.2.14 为了从时间上判别断路器失灵故障的存在,失灵保护动作时间的整定原则为( ) A.大于故障元件的保护动作时间和断路器跳闸时间之和; B.大于故障元件的断路器跳闸时间和保护返回时间之和; C.大于故障元件的保护动作时间和返回时间之和。 答:B

5.2.15 断路器失灵保护要求复合电压元件闭锁的原因是( ) A.断路器失灵保护选择性能不好; B.防止断路器失灵保护误动作; C.断路器失灵保护原理不完善。 答:B

5.2.16 所谓母线充电保护是指( ) A.母线故障的后备保护;

B.利用母线上任一断路器给母线充电时的保护; C.利用母联断路器给另一母线充电时的保护。 答:C

5.2.17 需要加电压闭锁的母差保护,所加电压闭锁环节应加在( )。

A. 母差各出口回路; B. 母联出口; C. 母差总出口 答:A

5.2.18 母差保护某一出线CT单元零相断线后,保护的动作行为是 ( )

A.区内故障不动作,区外故障动作; B.区内故障动作,区外故障动作; C.区内故障不动作,区外故障不动作; D.区内故障动作,区外故障不动作; 答:B

5.2.21 对闭锁式高频保护而言,主接线为3/2接线形式时,失灵保护动作后,下列描述中正确的

是( )。

A.由母线断路器和中间断路器的失灵保护接点并联后实现“失灵停信”; B.由母线断路器和中间断路器的失灵保护接点串联后实现“失灵停信”; C.失灵保护动作后不停信。 答:A

5.2.20 双母线的电流差动保护,当故障发生在母联断路器与母联TA之间时出现动作死区,此时应

该( )

A.启动远方跳闸;

B.启动母联失灵(或死区)保护; C、启动失灵保护及远方

Id=

?Ii?1n。i,

式中(公式)。I=1,2,??,n为母线上各支路电流,I dset为差电流定值,Kr为比率制动系数。

图5-4-7 题5.4.7图

(1)若考虑区内故障有20%的总故障电流流出母线,求Kr的值。

(2)若考虑区外故障,故障支路的电流互感器的误差为?,其余支路的误差忽略不计,设

??80%,求Kr的值。

(3)在上述两个条件下整定Kr的值。 (4)动作判据的特点。

答:按单侧电源母差考虑。

(1)如图5-4-7所示,区内故障有20%的总故障电流流出母线,设故障总电流为IK,标幺值为1.0,则有0.2IK的负荷电流。

I1 = IK + I2=1 + 0.2

I2 = 0.2 则 Id =1.2 —0.2

Ir =I1 +I2 =1.2 +0.2 = 1.4 Kr = 1/(1.4 — 1)= 1/0.4 = 2.5

(2)区外故障时,I2侧误差为?,I1 = 1,I2= 1—?,

Id = I1 —I2 =1—(1—?)=?,Ir = 1+ (1—?)=2 —?

Kr=?/(2—?—?)=?/(2—2?)

若?=80%,则Kr=0.8/(2—1.6)=0.8/0.4=2

(3)实际电流互感器误差小于80%,为了提高区内故障的灵敏性,Kr取2。 (4)区内故障灵敏度高,区外故障有较强的制动特性。 5.4.8 试述双母线接线方式时断路器失灵保护的设计原则?

答:双母线接线方式断路器失灵保护的设计原则是:

(1)对带有母联断路器和分段断路器的母线,要求断路器失灵保护应首先动作于断开断路器或分段断路器,然后动作于与拒动断路器接于同一母线上的所有电源支路的断路器;

。。

(2)断路器失灵保护由故障元件的继电保护启动,手动跳开断路器是不可启动失灵保护; (3)在启动失灵保护的回路中,除故障元件保护的触点外,还应包括断路器失灵判别元件的触点,利用失灵分向判别元件来检测断路器失灵故障的存在;

(4)为从时间上判别断路器失灵故障的存在,失灵保护的动作时间应大于故障元件断路器跳闸时间和继电保护返回时间之和;

(5)为防止失灵保护的误动,失灵保护回路中任一对触点闭合时,应使失灵保护不被误启动或引起误跳闸;

(6)断路器失灵保护应由负序、零序和低电压闭锁元件。对于变压器、发电机变压器组采用分相操作的断路器,允许只考虑单相拒动,应用零序电流代替相电流判别元件和电压闭锁元件;

(7)当变压器发生故障或不采用母线重合闸时,失灵保护动作应闭锁各连接元件的重合闸回路,以防止对故障元件进行重合;

(8)当以旁路断路器代某一连接元件的断路器时,失灵保护的启动回路可作相应切换; (9)当某一连接元件退出运行时,它的启动失灵保护的回路应同时退出工作,以防止试验时引起失灵保护的误动;

(10)失灵保护动作应有专用信号表示。

5.4.9 断路器失灵保护中电流控制元件的整定原则是什么?

答:应保证对线路末端单相接地故障或变压器低压侧故障时有足够灵敏度,灵敏系数大于1.3,并尽可能躲过正常运行复合电流。

5.4.10 在母线电流差动保护中,为什么要采用电压闭锁元件?怎样闭锁?

答:为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护误动作,故采用电压闭锁元件。它利用接在每组母线电压互感器二次侧上的低电压继电器、负序电压继电器和零序过电压继电器实现。低电压继电器和负序电压继电器反应各种相间短路故障,零序过电压继电器反应各种接地故障。利用电压元件对母线保护进行闭锁,接线简单。防止母线保护误动接线是将电压重动继电器的触点串接在各个跳闸回路中。这种方式如误碰出口中间继电器不会引起母线保护误动作,因此被广泛采用。

5.4.11 一个半断路器接线方式如图5-4-11所示。 (1)1QF的断路器失灵保护应有哪些保护启动?

(2)2QF的断路器失灵保护动作后应跳哪些断路器?并说明理由。

图5-4-11 题5.4.11图

答:(1)1QF的断路器失灵保护应有Ⅰ母线差动保护、L1的线路保护、短引线保护等保护启动。

(2)L1的线路保护动作后跳2QF,若2QF拒动,则断路器失灵保护动作后跳3QF和启动远方跳闸装置跳同一运行线路L2对侧5QF断路器。

L2的线路保护动作后跳2QF,若2QF拒动,则断路器失灵保护动作后跳1QF和启动远方跳闸装置跳同一运行线路L1对侧4QF断路器。

当本线路故障而断路器拒动时,2QF断路器失灵保护为了消除故障,必须启动同一串中供给故障电流的相邻线路跳闸,这样只能使用远方跳闸装置使对侧的断路器跳闸。因而断路器失灵保护应按断路器设置,其鉴别元件采用反应本身断路器位置状态的相电流。 5.4.12 远方直接跳闸回路如何设计,为什么?

答:远方直接跳闸回路为了防止误收远切信号误跳断路器,必须增设就地判据。只有当需要远切的系统一次现象确实同时出现时,才允许远切命令执行。当然为确保远切命令的可靠动作,也需要双重化的配置。

远方直接跳闸回路的设计既能保证可靠动作且又不误动,因此可以采用如下双重化原则,即双通道信号分别经独力的综合就地判据控制实现(1+1)32的跳闸串、并联方式。如果考虑就地判据失灵,可增设双通道信号串联、较长时间动作的后备跳闸方式。

5.4.13 图5-4-13所示为一550kV系统地示意图,试分别对1、2、3号断路器进行失灵保护方案设

计,要求:

(1)叙述保护设计原则; (2)叙述每个元件的整定原则。

图5-4-13 题5.4.13图

答:(1)1号断路器。 设计原则:

1)断路器失灵保护应首先动作于断开母联断路器,然后动作于断开于拒动断路器连接在同一母线上的所有电源支路的断路器。

2)断路器失灵保护由故障元件的继电保护启动,手动跳开断路器时不可启动失灵保护。 3)在启动失灵保护的回路中,除故障元件保护的触点外,还应包括断路器失灵判别元件的触点,利用失灵分相判别元件来检测断路器失灵故障的存在(触点串联)。

4)断路器失灵保护应有负序、零序和低电压闭锁元件。

5)当某一连接元件退出运行时,它的启动失灵保护的回路应同时退出工作,以防止试验时引起失灵保护的误动作。

6)失灵保护动作应有专用信号表示。 整定原则:

按保证AB线路末端单相接地短路时电流及复合电压元件有灵敏度整定,0.15s跳母联断路器,0.3s跳相邻断路器。

(2)2号断路器 设计原则:

1)断路器失灵保护动作后瞬时跳本断路器1次,经0.25s断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有断路器。

2)鉴别元件采用2号断路器的相电流元件,手动跳开断路器时不可启动失灵保护。 3)与1号断路器的3)、5)、6)相同 整定原则:

按保证BA线路末端单相接地短路时电流元件有灵敏度整定,0.25s跳相邻断路器。 (3)3号断路器。 设计原则:

1) 与2号断路器的相同。

2) 应采取远方跳闸装置,使线路BA及BC线路对端断路器跳闸并闭锁其重合闸。 整定原则:

按保证BA线及BC线路末端单相接地短路时电流元件有灵敏度整定,0.25s跳相邻断路器及对端断路器。

5.4.14 某双母线接线形式的变电站中,装设有母差保护和失灵保护,当一组母线PT出现异常需要退出运行时,是否允许母线维持正常方式且将PT二次并列运行,为什么?

答:征集答案

5.4.15 简述双母线接线方式的断路器失灵保护的跳闸顺序,并简要说明其理由。具体说明我网现行规定的跳闸时间?

答:以较短时间动作于断开母联断路器或分段断路器,再经一时限动作于连接在同一母线上的所有元件的断路器,一般使用精度高的时间元件,两段时限分别整定为0.15s和0.3s。

5.4.16 在双母线接线形式的变电站中,为什么母差保护和失灵保护要采用电压闭锁元件?闭锁回路应接在什么部位?

答:在双母线接线形式的变电站中,因为母差保护和断路器失灵保护动作后所跳元件较多,一旦动作将会导致较大范围的停电、限电。为防止该两种影响面较大的保护装置误动作,除发电机变压器组的断路器非全相保护外,均应设有足够灵敏度的电压闭锁元件。

设置复合电压闭锁元件的主要目的有以下两点:

防止由于人员误碰造成母差或失灵保护误动出口,跳开多个元件。 防止母差或失灵保护由于元件损坏或受到外部干扰时误动出口。

复合电压闭锁元件的接点应分别串接在各跳闸继电器的跳闸接点回路中,不共用。 5.4.17 为什么高压电网中要安装母线保护装置?

答:母线上发生短路故障的机率虽然比输电线路少,但母线是多元件的汇合点,母线故障如不

快速切除,会使事故扩大。甚至破坏系统稳定,危及整个系统的安全运行,后果十分严重。在双母线系统中,若能有选择性的快速切除故障母线,保证健全母线继续运行,具有重要意义。因此,在高压电网中要求普遍装设母线保护装置。

5.4.18 为什么220kV及以上系统要装设断路器失灵保护,其作用是什么?

答:220kV以上的输电线路一般输送的功率大,输送距离远,为提高线路的输送能力和系统的稳定性,往往采用分相断路器和快速保护。由于断路器存在操作失灵的可能性,当线路发生故障而断路器又拒动时,将给电网带来很大威胁,故应装设断路器失灵保护装置,有选择地将失灵拒动的断路器所在(连接)母线的断路器断开,以减少设备损坏,缩小停电范围,提高系统的安全稳定性。 5.4.19 运行中母差保护不平衡电流大如何处理?

答:(1)征得调度同意,切除有关直流跳闸压板后进行;

(2)利用负荷电流,检测各分路元件电流平衡情况是否正常,相位是否正确,负荷潮流一

二次是否对应。

(3)复查CT接地点,有无两点接地现象;

(4)母差端子箱各电流互感器投切压板是否紧固,接触良好; (5)回路接线是否有误;

(6)对微机型母差保护,应检查采样精度。

5.4.20 母差保护电流回路断线闭锁动作应如何检查?

答:(1)首先应停用母差保护,检查差电流回路的每相是否有电流,如果某一相有电流,则说明该相电流回路有断线或对地短路现象。

(2)在母差端子箱内分别检查每一分路的电流是否三相平衡,如果不平衡,则说明该分路的电流回路故障。

(3)将该分路的一项设备停用进行详细检查,便可查出故障原因。 5.4.21 何为断路器失灵保护?

答:当系统发生故障,有关保护已正确动作,但因其断路器操作机构失灵而拒绝跳闸时,通过该保护作用于同一母线相邻元件的断路器使之切除故障的保护方式,称为断路器失灵保护。

5.5 绘图题

5.5.1 试画出图5-5-1-1所示一组固定连接的母差保护当4号元件倒母线时(破坏固定方式),在区

外故障时的二次电流分布。

图5-5-1-1 题5.5.1图(一)

答:二次电流分布如图5-5-1-2所示。

图5-5-1-2 题5.4.1图(二)

5.5.2 请画出某330KV变电站一个半接线线线串中间断路器失灵保护逻辑框图。 答:如下图所示

5.5.3 如下系统中,在M母线发生单相接地短路,试画出其序网连接图(假定设备的正序电抗和负序电抗相等)。

答:如下图所示。

第六章 电力变压器保护

6.1 判断题

6.1.1 变压器的差动保护和瓦斯保护都是变压器的主保护,它们的作用不能完全替代。( )

答:对

6.1.2 变压器瓦斯保护的保护范围不如差动保护大,对电气故障的反应也比差动保护慢。所以,差

动保护可以取代瓦斯保护。( )

答:错

6.1.3 瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障,差动保护却不能,因此差动保护不能代替瓦斯保

护。 ( )

答:对

6.1.4 当变压器发生少数绕组匝间短路时,匝间短路电流很大,因而变压器瓦斯保护和纵差保护均

动作跳闸。( )

答:错

6.1.5 对三绕组变压器的差动保护各侧电流互感器的选择,应按各侧的实际容量来选择电流互感

器的变比。( )

答:错

6.1.6 双绕组变压器差动保护的正确接线,应该是正常及外部故障时,高、低压侧二次电流相位相

同,流入差动继电器差动线圈的电流为变压器高、低压侧二次电流之相量和。( )

答:错

6.1.7 变压器各侧电流互感器型号不同,变流器变比与计算值不同,变压器调压分接头不同,所以

在变压器差动保护中会产生暂态不平衡电流。( )

答:错

6.1.8 相对于变压器容量而言,大容量变压器的励磁涌流大于小容量变压器的励磁涌流。( ) 答:错

6.1.9 变压器励磁涌流含有大量的高次谐波分量,并以2次谐波为主。( ) 答:对

6.1.10 变压器采用比率制动式差动继电器主要是为了躲励磁涌流和提高灵敏度。( ) 答:错

6.1.11 从频域角度分析,波形对称原理差动继电器判据的动作条件,输入电流中的偶次谐波为制

动量,相应基波及奇次谐波为动作量,因此躲励磁涌流的特性比二次谐波制动的特性好。( )

答:对

6.1.12 谐波制动的变压器保护中设置差动速断元件的主要原因是为了提高差动保护的动作速度。

( )

答:错

6.1.13 主接线为内桥或3/2接线的电站,为了简化二次回路,可将高压侧的两断路器的电流互感

器的二次并联后接入变压器比率制动式差动保护。( )

答:错

6.1.14 YNdll电源变压器的YN绕组发生单相接地短路时,两侧电流相位相同。( ) 答:错

6.1.15 在变压器差动保护范围以外改变一次电路的相序时,变压器差动保护用的电流互感器的二

次接线也应随着做相应的变动。( )

答:错

6.1.16 对于全星型接线的三相三柱式变压器,由于各侧电流同相位差动电流互感器无需相位补偿,

对于集成型差动保护各侧电流互感器可接成星型或三角形。( )

答:错

6.1.17 装于Y,d接线变压器高压侧的过电流保护,在低电压侧两相短路时,采用三相三继电器的

接线方式比采用两相两继电器的接线方式灵敏度高。( )

答:对

6.1.18 变比K=n的Ydll变压器,Y侧发生BC相短路时,短路电流为Ik,则d 侧的A、C相电流应

同相,且等于n/3Ik。( )

答:错

6.1.19 对Ydll接线的变压器,当变压器d侧出口故障时,Y侧绕组低电压接相间电压不能正确反

映故障相间电压。( )

答:对

6.1.20 由于变压器在1.3倍额定电流时还能运行10s ,因此变压器过流保护的过电流定值按不大

于1.3倍额定电流值整定,时间按不大于9s整定。( )

答:错

6.1.21 在变压器间隙接地的接地保护采用零序电流与零序电压并联方式。( ) 答:对

6.1.22 220kV及以上电压等级变压器配置两套独立完整的保护(含非电量保护),以满足双重化原

则。( )

答:错

6.1.23 双绕组变压器的差动保护已按稳态10%误差原则整定,这样除非两侧电流互感器的稳态变

比误差都不超过10%,否则保护在外部短路时的误动作将难以避免。( )

答:错。

6.1.24 阻抗保护可作为变压器或发电机所有内部短路时有足够灵敏度的后备保护。( ) 答:错

6.1.25 三相三柱式变压器的零序电抗必须使用实测值。( ) 答:对

6.1.26 由三个单相构成的变压器(YNd ),正序电抗与零序电抗相等。( ) 答:对

6.1.27 变压器保护中零序电流方向元件采用-110度灵敏角,如要求方向元件指向母线,则3U0

与3I0应同极性接入。( )

答:错

6.1.28 自耦变压器的后备零序方向过电流保护的动作方向应指向母线。( ) 答:对

6.1.29 变压器的后备方向过电流保护的动作方向必须指向变压器。( ) 答:错

6.1.30 电抗器差动保护动作值应躲过励磁涌流。( ) 答:错

6.1.31 新投或改动了二次回路的变压器,首先由一侧投入充电时必须退出差动保护,以免保护误

动。( )

答:错

6.1.32 如果差动保护作六角图测向量正确,则无需测量各中性线的不平衡电流。( ) 答:错

6.1.33 变压器发生过励磁故障时,并非每次都造成设备的明显损坏,但多次反复过励磁将会降低

变压器的使用寿命。( )

答:对

6.1.34 变压器过励磁含有大量的高次谐波分量,并以5次谐波为主。( ) 答:对

6.1.35 加装电压断线闭锁是防止变压器阻抗保护因电压互感器二次失压误动作的最有效措施。( ) 答:错

6.1.36 345kV±1.5%Un/110kV的有载调压变压器的调压抽头运行在+1.5%档处,当110kV侧系统电

压过低时,应将变压器调压抽头调至-1.5%档处。( )

答:对

6.1.37 不论何种方式,220kV出线发生单相接地故障时,500kV自耦变压器中性点的零序电流方向

总是一定的。( )

答:错

6.1.38 在对变压器进行冲击试验时,从记录下来的励磁涌流波形上可以确定大于变压器零差保护

定值,而零差保护不动作。在接线正确、继电器完好的前提下,这说明零差保护的极性是正确的。( )

答:错

6.1.39 对于变压器匝间短路的计算,只要将变压器匝间短路的部分扣除即可进行故障电流的计算。 ( ) 答:错

6.1.40 对220kV及以上电网不宜选用全星型自耦变压器,以免恶化接地故障后备保护的运行整定。 ( ) 答:对

6.1.41 在自耦变压器高压侧接地短路时,中性点零序电流的大小和相位,将随着中压侧系统零序

阻抗的变化而改变。因此,自耦变压器的零序电流保护不能装于中性点,而应分别装在高、

中压侧。 ( )

答:对

6.1.42 为与变压器保护双重化相适应,变压器各侧断路器必须选用具备双跳闸线圈的断路器。

( )

答:错

6.1.43 变压器差动保护(包括无制动的电流速断部分)应能躲过励磁涌流和外部故障的不平衡电

流。( )

答:对

6.1.44 如确认瓦斯保护本身故障,瓦斯继电器有缺陷或二次回路绝缘不良时,值班人员应将跳闸

连片断开(包括差动保护压板),以防误动,并报告调度值班员。( )

答:错

6.1.45 三绕组自耦变压器一般各侧都应装设过负荷保护,至少要在送电侧和低压侧装设过负荷保

护。( )

答:对

6.1.46 复合电压过流保护的电压元件是由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继

电器组成的电压复合元件。两个继电器中只要有一个继电器动作,同时过流继电器动作,整套装置即能启动。( )

答:对

6.1.47 新安装变压器,在第一次充电时,为防止变压器差动CT极性接反造成误动,差动保护必须退

出, 但需投入差动速断保护。 ( )

答:错

6.1.48 因为变压器从开始过激磁,到产生的过热程度危及变压器安全的时间与过激磁倍数的平方

成反比,所以变压器过激磁保护按反时限整定。( )

答:对

6.1.49 具有二次谐波制动的变压器分相差动保护,其制动方式可以采用分相制动方式,也可以采

用“或门”制动(即一相制动三相)方式。前者有利于躲励磁涌流;后者有利于空投变压器且发生内部故障时,快速切除变压器。( )

答:错

6.1.50 中性点直接接地的三绕组自耦变高压侧母线发生单相接地时,中性线电流的大小与方向可

能因中压侧系统零序阻抗的变化具有不确定性。( )

答:对

6.1.51 变压器绕组匝间短路时,差动保护没有保护作用,靠瓦斯保护切除故障。( ) 答:错

6.1.52 为使变压器差动保护在变压器过励磁时不误动,在确定保护的整定值时,应增大保护的谐

波制动比。( )

答:错

6.1.53 自耦变中性点必须接地,这是为了避免当高压侧电网内发生单相接地故障时中压侧出现过

电压。( )

答:对

6.1.54 单回线除非两侧都联结中性点接地的变压器,否则当出现断线时将没有零序电流。( ) 答:对

6.1.55 变压器并列运行的条件:(1)接线组别相同;(2)一、二次侧的额定电压分别相等(变比

相等);(3)短路阻抗相等。( )

答:对

6.1.56 电动机电流速断保护的定值应大于电动机的最大自起动电流。( ) 答:对

6.1.57 变压器的接线组别是表示高低压侧线电压之间相位关系的一种方法。( )‘ 答:对

6.1.58 Y,d11组别的变压器差动保护,高压侧电流互感器(TA)的二次绕组必须三角形接线。( ): 答:对

6.1.59 励磁涌流的衰减时间为1.5~2s。( ) 答:错

6.1.60 励磁流涌可达变压器额定电流的6~8倍。( ) 答:对

6.1.61 线路变压器组接线可只装电流速断和过流保护。( ) 答:对

6.1.62 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,有可能产生很大的励磁涌流。

( )

答:对

6.1.63 变压器的上层油温不得超过85℃。( ) 答:错

6.1.64 变压器在运行中补充油,应事先将重瓦斯保护改接信号位置,以防止误动跳闸。( ) 答:对

6.1.65 对于按?0/△接线的变压器的差动保护,当变压器?侧中性点不直接接地时,将?侧或△

侧电流互感器的二次绕组接成星形或三角形均可,只要能补偿两侧电流的相角差就行。( )

答:对

6.1.66 方向阻抗继电器中,电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。( ) 答:对

6.1.67 方向阻抗继电器中电抗变压器的两组二次绕组在同一电流下产生的转移阻抗值不等,将使

其变为带偏移特性的阻抗继电器。( )

答:对

6.1.68 如果变压器中性点不接地,并忽略分布电容,在线路上发生接地短路,连于该侧的三相电

流中不会出现零序电流。( )

答:对

6.1.69 电力变压器正、负、零序阻抗值均相等而与其接线方式无关。( ) 答:错

6.1.70 在变压器差动保护范围内改动一次电流的相序时,变压器差动保护电流互感器的二次接线

不需要变动。( )

答:错

6.1.71 自耦变压器的通过容量总是小于其标准容量。( ) 答:错

6.1.72 重瓦斯继电器的流速一般整定在1.1~1.4m/s。( ) 答:错

6.1.73 瓦斯继电器引出线应采用防油线。( ) 答:对

6.1.74 设置变压器差动速断元件的主要原因是防止区内故障TA饱和产生高次谐波致使差动保护

拒动或延缓动作。( )

答:对

6.1.75 变压器纵差保护经星-角相位补偿后,滤去了故障电流中的零序电流,因此,不能反映变压

器YN 侧内部单相接地故障。( )

答:错

6.1.76 变压器充电时,励磁涌流的大小与断路器瞬间电压的相位角有关。( ) 答:对

6.1.77 助增电流的存在,使距离保护的测量阻抗减小,保护范围增大。( ) 答:错

6.1.78 汲出电流的存在,使距离保护的测量阻抗增大,保护范围缩短。( ) 答:错

6.1.79 Y,d接线的变压器三角形侧发生两相短路时,变压器另一侧三相电流是不相等的,其中两

相的只为第三相的一半。( )

答:对

6.1.80 方向阻抗继电器中电抗变压器的两组二次绕组在同一电流下产生的转移阻抗值不等,将使

其变为带偏移特性的阻抗继电器。( )

答:对

6.1.81 为使变压器差动保护在变压器过激磁时不误动,在确定保护的整定值时,应增大差动保护

的5次谐波制动比。( )

答:错

6.1.82 对于单侧电源的三绕组变压器,采用BCH-1型差动继电器构成的差动保护,其制动线圈应

接在外部短路电流最小的一侧,这样在区外故障时,保护具有良好的制动作用,而在区内 故障时又具有较高的灵敏度。( )

答:错

6.1.83 对于分级绝缘的变压器,中性点不接地或经放电间隙接地时应装设零序过电压和零序电流

保护,以防止发生接地故障时因过电压而损坏变压器。( )

答:对

6.1.84 变压器充电时励磁涌流的大小与断路器合闸瞬间电压的相位角?有关。当?=0o时,合闸

磁通立即达到稳定值,此时不产生励磁涌流;当?=90o时,合闸磁通由零增大至2?m, 励磁涌流可达到额定电流的6~8倍。( )

答:错

6.1.85 中性点经放电间隙接地的半绝缘110kV变压器的间隙零序电压保护,3U0定值一般整定为 150V。( ) 答:对

6.1.86 电力变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地的电力系统,称为大接地电流系统。( ) 答:错

6.1.87变压器气体继电器的安装,要求变压器顶盖沿气体继电器方向与水平面具有l%~1.5%的

升高坡度。( )

答:对

6.1.88 Y,yn接线变压器的零序阻抗比YN,d接线的大得多。( ) 答:对

6.2 选择题

6.2.1 变压器比率制动的差动继电器,设置比率制动的主要原因是( )。 A.为了躲励磁涌流;

B. 为了内部故障时提高保护的动作可靠性;

C. 当区外故障不平衡电流增加,为了使继电器动作电流随不平衡电流增加而提高动作值。 答:C

6.2.2 Ydll接线的变压器装有微机差动保护,其Y侧电流互感器的二次电流相位补偿是通过微机

软件实现的。现整定Y侧二次基准电流Ib=5A,差动动作电流Ic=0.4Ib,从这一侧模拟AB 相短路,其动作电流应为( )左右。

A.√3/2A;B. √3A;C.2A 答:C

6.2.3 变压器励磁涌流与变压器充电合闸初相角有关,当初相角为( )时励磁涌流最大。 A.0;B.60°C.120° 答:A

6.2.4 双绕组变压器空载合闸的励磁涌流的特点是:( )。

A.变压器两侧电流相位一致;B.变压器两侧电流相位无直接联系; C. 仅在变压器一侧有电流。 答:C

6.2.5 变压器励磁涌流含有大量高次谐波,其中以( )谐波为主。 A.二次;B.三次;C.五次 答: A

6.2.6 为躲过励磁涌流,变压器差动保护采用二次谐波制动,( )。 A.二次谐波制动比越大,躲过励磁涌流的能力越强; B.二次谐波制动比越大,躲过励磁涌流的能力越弱; C.二次谐波制动比越大,躲空投时不平衡电流的能力越强。

答:B

6.2.7 变压器差动保护防止励磁涌流影响的措施有:( )。

A.鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别,要求间断角为60°~65°; B.加装电压元件; C.各侧均接入制动绕组。 答:A

6.2.8 鉴别波形间断角的差动保护,是根据变压器( )波形特点为原理的保护。 A.外部短路电流;B.负荷电流;C.励磁涌流。 答:C

6.2.9 变压器差动保护防止穿越性故障情况下误动的主要措施是( )。 A.间断角闭锁;B.二次谐波制动;C.比率制动 答:C

6.2.10 差动保护的二次不平衡电流与一次三相对称穿越性电流的关系曲线( )。 A.呈明显的非线性特性;B.大致是直线;C.不定 答:A

6.2.11 变压器比率制动的差动继电器,变压器有电源侧电流互感器如接入制动线圈,则( )。 A.必须单独接入;

B.必须经多侧电流互感器并联;

C.根据现场情况可单独接入也可经多侧电流互感器并联接入 答:A

6.2.12 对于单测电源的双绕组变压器,采用带一侧制动线圈的差动继电器构成差动保护,其制动

线圈应装在( )。

A.电源侧;B.负荷侧;C.电源侧或负荷侧 答:B

6.2.13 比率制动差动继电器,整定动作电流为2A,比率制动系数为0.5,无制动区电流为5A。本

差动继电器的动作判据Iop=∣I1+I2∣,制动量为{ I1, I2}取较大者。模拟穿越性故障,当I1=7A时测得差电流Ic=2.8A,此时该继电器( )。

A.动作;B.不动作;C.处于动作边界 答:B

6.2.14 某YN,y0的变压器,其高压侧电压为220kV且变压器的中性点接地,低压侧为6kV的小电

流接地系统(无电源),变压器差动保护采用内部未进行Yd变换的静态型变压器保护,如两侧TA二次均接成星型接线,则( )。

A.此种接线无问题;

B.低压侧区外发生故障时差动保护可能误动; C.高压侧区外发生故障时差动保护可能误动。 答:C

6.2.15 某变压器的联结组别为YNy0,则差动保护用的电流互感器二次接线为( )。 A.Dd;B.Yy;C.A,B任一种均可 答:A

6.2.16 谐波制动的变压器保护中设置差动速断元件的主要原因是( )。 A.为了提高差动保护的动作速度;

B.为了防止较高的短路水平时,由于电流互感器的饱和产生高次谐波量增加,导致差动元

件拒动;

C.保护设置的双重化,互为备用 答:B

6.2.17 Ydll接线的变压器,是指( )。

A.一次侧相电压超前二次侧相电压30°; B.一次侧线电压超前二次侧线电压30°; C.一次侧线电压滞后二次侧线电压30°。 答:C

6.2.18 Ydl联结组别变压器配备微机型差动保护,两侧TA回路均采用星型接线,Y,Δ侧二次电

流分别为IA,IB,IC和Ia,Ib,Ic,软件中A相差动元件采用( )经接线系数,变比折算后计算差流。

A.IA-IB与Ia;B.Ia-Ib与IA;C.IA-IC与Ia 答:C

6.2.19 在Ydll接线的变压器低压侧发生两相短路时,星型侧的某一相的电流等于其它两相短路电

流的( )倍。

A.1;B.2;C.0.5 答:B

6.2.20 在一台Ydll接线的变压器低压侧发生AB两相短路,星型侧某相电流为其它两相短路电流

的两倍,该相为( )。

A.A相;B.B相;C.C相 答:B

6.2.21 Ydll接线的变压器d侧发生两相短路时,Y侧有一项电流比另外两相电流大,该相是( )。 A.同名故障相中的超前相;B.同名故障相中的滞后相;C.同名的非故障相 答:B

6.2.22 主变压器复合电压闭锁过流保护当失去交流电压时,( )。

A.整套保护就不起作用;B.失去复合电压闭锁功能;C.保护不受影响 答:B

6.2.23 变压器中性点间隙接地保护是由( )构成的。 A.零序电流继电器与零序电压继电器并联; B.零序电流继电器与零序电压继电器串联; C.单独的零序电流继电器或零序电压继电器 答: A

6.2.24 220kV变压器的中性点经间隙接地的零序过电压保护定值一般可整定为( )。 A.120V;B.180V;C.70V 答:B

6.2.25 为防止变压器后备阻抗保护在电压断线时误动作,必须( )。

A.装设电流增量起动元件; B.装设电压断线闭锁装置;

C.同时装设电压断线闭锁装置和电流增量起动元件 答:C

6.2.26 220kV自耦变压器零序方向保护的电流互感器不能安装在( )。 A.变压器中性点;B.220kV侧;C.110kV侧 答:A

6.2.27 变压器差动保护为了减小不平衡电流,常选用一次侧通过较大的短路电流时铁芯也不至于

饱和的TA,一般选用( )。

A.0.5级;B.TPS级;C.D级 答:C

6.2.28 如果一台三绕组自耦变压器的高中绕组变比为2.5,Sn为额定容量,则低压绕组的最大容

量为( )。

A.0.5Sn;B.0.6Sn;C.0.4Sn 答:B

6.2.29 一台微机变压器保护用于Yyd接线的变压器,外部电流互感器全星型接入,微机保护内部

转角。当在高压侧通单相电流和三相对称电流时,( )。

A.动作值不一样,两者之间的比值是1﹕√3,通单相电流动作值大,三相对称电流动作

值小;

B. 动作值不一样,两者之间的比值是1﹕√3,通单相电流动作值小,三相对称电流动作

值大;

C.动作值一样 答:A

6.2.30 运行中的变压器保护,( )重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行。 A.进行注油和滤油时;B.变压器中性点不接地运行时;C.变压器轻瓦斯保护动作后 答:A

6.2.31 变压器采用微机型保护装置,其瓦斯保护的接线应是( )。 A.轻瓦斯和重瓦斯都经过微机保护装置动作信号和跳闸;

B.轻瓦斯和重瓦斯的信号进入保护装置,重瓦斯跳闸应设独立的出口继电器进行跳闸; C.轻、重瓦斯均设独立的继电器,与微机保护装置无关 答:B

6.2.32 变压器的高压侧宜设置( )的后备保护。

A.多段低压过电流;B.限时速断;C.不经任何闭锁的、长延时 答:C

6.2.33 一台容量为750MVA的双绕组自耦变压器,额定电压为525/√3/242/√3kV,当带额定负

荷时,其公共绕组中流过的电流为 ( )。

A.964.5A B. 0.0A C.1789.3A D.824.8A 答:A

6.2.34 变压器中性点间隙接地保护包括( )。

A.间隙过电流保护; B.间隙过电压保护;

C.间隙过电流保护与间隙过电压保护,且其接点串联出口; D.间隙过电流保护与间隙过电压保护,且其接点并联出口。 答:D

6.2.35 变压器过励磁保护是按磁密B正比于( )原理实现的。 A.电压U与频率f乘积; B.电压U与频率f的比值; C.电压U与绕组线圈匝数N的比值; D.电压U与绕组线圈匝数N的乘积。 答:B

6.2.36 做距离保护整定变压器变比试验时,加于阻抗元件电压回路上的电压值为( )。 A.相间距离保护100V,接地距离保护100V; B.相间距离保护100V,接地距离保护60V; C.相间距离保护60V,接地距离保护100V; D.相间距离保护60V,接地距离保护60V。 答:B

6.2.37 330-500kV自耦变压器中性点上,通常要选用( )保护。

A.中性点放电间隙零序过流保护; B.方向性零序电流保护; C.无方向性零序电流保护。 答:C

6.2.38 330-500kV自耦变压器相间后备保护要选用( )保护。

A.圆特性无方向型全阻抗继电器; B.偏移特性的圆阻抗继电器; C.方向性圆阻抗继电器; D.四边型阻抗继电器。 答:B

6.2.39 变压器瓦斯保护不反应下述( )故障。

A.绕组匝间短路; B.绕组的各种相间短路; C.油位下降; D.套管闪络故障。 答:D

6.2.40 发电机、变压器的阻抗保护,( )有电压回路断线闭锁。

A.应 ; B.可; C.宜 答:A

6.2.41 某自耦变压器从高压侧空投时,零差保护误动,经检查保护装置、定值、交直流回路接线

均正确,下列原因中( )可能引起零差保护误动。 A.直流分量 B.基波

C.二次谐波 D.五次谐波 答:B

6.2.42 Yn,d-11接线的变压器,其微机型分相纵差保护TA按Y,Y联接,由软件在高压侧移相。

在差动保护高压侧A相通电流校定值时,则( )。 A.A相差动元件动作; B.A、B两相差动元件动作; C.A、C两相差动元件动作 ; D.A、B、C三相差动元件均动作。 答:C

6.2.43 系统正常运行,变压器带5%负荷,变压器差动保护打出C相“差流越限”信号且无法复

归,产生此问题的原因是( )。 A.交流回路断线;

B.交流插件中某电流电压变换器并联电阻变大; C.交流插件中某电流电压变换器并联电阻变小; D.交流电流回路失去接地点 。 答:B

6.2.44 变压器的纵差动保护( )

A.能反应油箱内部的故障 ; B.只能反应油箱内部的故障; C.不能反应油箱内部的故障。 答:A

6.2.45 在旁路开关转带主变开关(通过开关的负荷不为0)的操作中,有主变差动保护切换至套

管CT和旁路CT两种情况,关于CT切换过程中差动保护是否产生差流,正确的说法是( )。 A.两种情况下的CT切换均不会产生差流;

B.前者会产生差流,后者如操作顺序得当则可不产生差流; C.前者不会产生差流,后者会产生差流; D.两者都避免不了要产生差流。 答:D

6.2.46 分级绝缘的220kV变压器一般装有下列三种保护作为在高压侧失去接地中性点时发生接地

故障的后备保护。此时,该高压侧中性点绝缘的主保护应为( )。 A.带延时的间隙零序电流保护; B.带延时的零序过电压保护; C.放电间隙 答:C

6.2.47 气体(瓦斯)保护是变压器的( )。

A.主后备保护;B.内部故障的主保护;C.外部故障的主保护;D.外部故障的后备保护。 答:B

6.2.48 当变压器外部故障时,有较大的穿越性短路电流流过变压器,这时变压器的差动保护( )。

A.立即动作;B.延时动作;C.不应动作;D.视短路时间长短而定。 答:C

6.2.49 两台变压器并列运行的条件是( )。 A.变比相等; B.组别相同; C.短路阻抗相同;

D.坐比相等、接线组别相同、短路阻抗相同。 答:D

6.2.50 电抗变压器在空载情况下,二次电压与一次电流的相位关系是( )。 A.二次电压超前一次电流接近90o;B.二次电压与一次电流接近0o; C.二次电压滞后一次电流接近90o;D.二次电压与一次电流的相位不能确定。 答:A

6.2.51 变压器中性点消弧线圈的作用是( )。 A.提高电网的电压水平; B.限制变压器故障电流; C.补偿网络接地时的电容电流; D.消除潜供电流。 答:C

6.2.52 变压器的正序电抗与负序电抗相比:( )

A.正序大于负序 B.正序小于负序 C.正序等于负序 答:C

6.2.53 ( )及以上的油浸式变压器,均应装设气体(瓦斯)保护。 A.0.8MV2A;B.1MV2A;C.0.5MV2A;D.2MV2A。 答:A

6.2.54 调整电力变压器分接头,会在其差动回路中引起不平衡电流的增大,解决方法为( )。 A.增大短路线圈的匝数; B.提高差动保护的整定值; C.减少短路线圈的匝数; D.不需要对差动保护进行调整。 答:B

6.2.55 新安装或一、二次回路有变动的变压器差动保护,当被保护的变压器充电时应将差动保护 ( )。

A.投入; B.退出; C.投入退出均可 答:A

6.2.56 自耦变压器中性点必须接地,这是为了避免当高压侧电网内发生单相接地故障时,( )。 A.中压侧出现过电压; B.高压侧出现过电压; C.高压侧、中压侧都出现过电压; D.以上三种情况以外的。 答:A

6.2.57 对于Y,d11接线的三相变压器,它的变比为n,主变压器一次侧线圈电流为IA,二次侧

线圈电流为Ia,一、二次电流之间的大小关系为( )。

流互感器。 答:变比

6.3.25 变压器并联运行的条件是所有并联运行变压器的变比相等,______相等和______相

同。

答:短路电压 绕组联结组别

6.3.26 自耦变压器的过负荷保护__ __都应装设,至少要在送电侧和____必须装设。

答:各侧 低压侧

6.3.27 500kV自耦变压器由于是单相变压器组而具备了采用分相差动的条件。这种差动保

护的优点:一是组成差动回路的电流互感器二次可以一律接成_____,使得保护变 压器相间故障与接地故障具有相同灵敏度;二是它不象传统差动保护那样受_____ 的影响,从而可以降低整定值提高灵敏度。 答:征集答案

6.3.28 在Y-D/11接线的变压器低压侧发生两相短路时,高压侧的三相电流大小呈现比值

_________ 答:征集答案

6.3.29 差动保护用各侧电流互感器的铁心剩磁也参与组成各侧铁心的总磁密。于是,同一

时刻各侧铁心饱和程度的异同也受剩磁的影响。除了大小外,剩磁方向的影响也大。 看它们与外部短路暂态电流中的_________所产生的_________的方向相同还 是相反,将造成各侧电流互感器铁心到达_________,方向同则_________,方向反 则_________,这种受影响后的_________程度差的越多,差动保护便越可能在外部 短路时误动。 答:征集答案

6.3.30 0.4MW及以上变压器,应根据可能过负荷的情况,装设过负荷保护。自耦变压器和

多绕组变压器,保护应能反应_________及_________过负荷的情况。 答:送电侧 低压侧

6.3.31 继电保护用的电抗变压器(DKB)的铁芯具有_________,它的作用是在二次绕组获

得与一次测量电流成比例关系的_________电压。 答:气隙 补偿

6.3.32 电动机电流速断保护的定值应大于电动机的_________电流。

答:起动

6.3.33 变压器瓦斯保护的安装,要求变压器顶盖沿瓦斯继电器方向与水平面具有_________

的升高坡度;瓦斯继电容的导油管沿油枕方向与水平面具有_________升高坡度。 答:1~1.5% 1.5%~2%

6.3.34 变压器充电时,励磁电流的大小与断路器合闸瞬间电压的相位角?有关,当

?=_______时,不产生励磁涌流;当?=______时,合闸磁通由零增至2 磁涌流最大。 答:90° 0°

?m,励

6.4 问答题

6.4.1 发电机纵差与发一变组纵差保护最本质的区别是什么?变压器纵差保护为什么能反应绕组

匝间短路?

答:两者保护范围不同并不是本质区别,它们本质区别在于发电机纵差保护范围只包含定子绕组电路,在正常运行和外部短路时电路电流满足∑I=0关系,而发一变组纵差保护范围中加入了变压器,使它受到磁路影响,在正常运行和空载合闸时∑I≠0。后者比前者增加了暂态和稳态励磁电流部分。

变压器某侧绕组匝间短路时,该绕组的匝间短路部分可视为出现了一个新的短路绕组,使差流变大,当达到整定值时差动就会动作。

6.4.2 变压器励磁涌流有哪些特点?目前差动保护中防止励磁涌流影响的方法有哪些?

答:(1)变压器励磁涌流的特点:

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) 包含大量的高次谐波分量,并以二次谐波为主。 3) 励磁涌流波形出现间断。 (2)防止励磁涌流影响的方法: 1)采用具有速饱和铁芯的差动继电器。

2)采用间断角原理鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别。 3)利用二次谐波制动原理。 4)利用波形对称原理的差动继电器。

6.4.3 在Yd接线的变压器选用二次谐波制动原理的差动保护,当空载投入时,由于一次采用了相

电流进行转角,某一相的二次谐波可能很小,为防止误动目前一般采取的是什么措施?该措 施有什么缺点?如果不用二次谐波制动,则可用什么原理的差动继电器以克服上述缺点? 答:三相二次谐波制动的差动继电器是采用三相“或”门二次谐波闭锁方式,当三相涌流的任一相的谐波制动元件动作,立即闭锁三相差动继电器,这样可以防止某一相涌流二次谐波量小引起的误动,更好地躲避励磁涌流。但其缺点是:在带有短路故障的变压器空载合闸时,差动保护因非故障相的励磁涌流而闭锁,造成变压器故障的延缓切除,特别是大型变压器,涌流衰减慢,将会引起变压器的严重烧损。

为克服二次谐波制动原理差动继电器的缺陷,更正确地区别励磁涌流的故障电流,提出波形对称原理的差动继电器,采用分相制动方式。当变压器合闸时发生故障,故障相保护不受非故障相励磁涌流的影响,从而保护快速跳闸。

采用一种波形对称算法,将变压器在空载合闸时产生的励磁涌流和故障电流区分开来,方法是将流入继电器的差电流进行微分,然后做波形对称比较和分析。从频域角度分析,波形对称原理差动继电器判据的动作条件:输入电流中的偶次谐波为制动量,相应基波及奇次谐波为动作量,因而有更好的防涌流能力。

从理论上而言,稳态短路电流只含有奇次谐波,不含偶次谐波。在暂态过程中,短路电流含有非周期性分量,此时就会出现偶次谐波,但由于是分相制动方式,用偶次谐波制动绝不会造成保护拒动,只会延缓保护动作。

6.4.4 变压器纵差保护不平衡电流(稳态和暂态)的产生原因,比率制动式变压器纵差保护的最小

动作电流IOP和制动系数如何整定?

答:1.变压器纵差保护不平衡电流产生的原因如下: (1)稳态不平衡电流。

1)由于变压器各侧TA的型号不同,即各侧TA的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流,它必须满足电流互感器的10%误差曲线的要求。

2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。 3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。 (2)暂态不平衡电流

1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流,使其铁芯饱和,误差增大而引起不平衡电流。

2)变压器空载合闸的励磁涌流,仅在变压器一侧有电流。

2.比率制动式变压器纵差保护的最小动作电流IOP和制动系数的整定。

比例制动特性曲线通常由比例制动系数、拐点电流和最小动作电流这三个值决定,是目前在工程实用上的简易整定计算方法。

(1) 比例制动系数kb为

Kb=Krel(KapKccfi+△U+△m) 式中 Krel—可靠系数,取1.3~1.5;

Kap—非周期分量系数(两侧同为TP级电流互感器取1.0,两侧同为P级电 流互感器取1.5~2.0)

Kcc—电流互感器的同型系数,取1.0; fi—电流互感器的比误差,取0.1;

△U—调压引起的相对误差;

△m—电流互感器的变比未完全匹配而产生的误差。 (2)拐点电流(起始制动电流)Ires.0。拐点电流宜取 Ires.0 =(0.8~1.0)IN/na

(3) 最小动作电流IOP.min 按满足制动特性的要求整定,使制动系数不随制动电流而变化,根据最小动作电流与拐点电流之间的关系可得最小动作电流为

IOP.min= Kb Ires.0

(4) 上述整定均满足选择性和灵敏系数,不必校验灵敏系数。

6.4.5 为什么变压器比率制动式差动保护的最小动作电流不能按电流互感器的稳态误差考虑,最小

动作电流不应太低?

答:无制动作用的启动电流应避开区外故障切除时出现的不平衡电流,至少应考虑下述因素: (1)电压恢复时区外变压器的励磁涌流。故障切除时,区外变压器的端电压由故障时的残压跃升为系统电压,当故障短路电流在瞬时值尚未到零时切断,会有一定的涌流出现。

(2)故障时系统电压下降,电动机的转速会下降,故障切除时转速会上升,各种负荷都会对电压的波动作出反应,负荷电流也会有所变化。

(3)电流互感器TA在区外故障时流过较大的短路电流,在TA二次回路中产生按二次时间常数衰减的自由性直流分量。在区外故障切除后,TA除了要适应一次强制性的电流突变外,其二次回路中

的自由性直流分量可能尚未衰减完毕,TA的暂态误差增大。

若最小动作电流太低,上述因素的综合效应便可能造成差动保护误动。

变压器二次负荷若是冲击性的,由于负荷电流接近额定负荷,则突然出现的负荷电流有很大的非周期性分量,为了避免误动作,也应适当提高最小动作电流,绝不能按TA的稳态误差考虑。

为了保证选择性,差动继电器的最小动作电流不应太低,绝不能按额定电流下的误差只有3%计算。

6.4.6 如何减小差动保护的稳态和暂态不平衡电流?(至少列出5种方法)

答:(1)差动保护各侧TA同型(短路电流倍数相近,不准P级与TP级混用);

(2)各侧TA的二次负载与相应侧TA的容量成比例(大容量接大的二次负载); (3)诸TA铁芯饱和特性相近; (4)二次回路时间常数应尽量接近;

(5)在短路电流倍数、TA容量、二次负载的设计选型上留有足够余量(例如计算值/选用值

之比大于1.5~2.0);

(6)必要时采用同变化的两个TA串联应用或两根二次电缆并联使用; (7)P级互感器铁芯增开气隙,如PR级电流互感器。

6.4.7 330kV/110kV/35kV变压器一次绕组为YNynd11接线,35kV侧没负荷,也没引线,变压器实

际当作两绕组变压器用,采用的保护为微机双侧差动。问这台变压器差动的二次电流需不需要转角(内部转角或外部转角),为什么? 答:对高中侧二次电流必须进行转角。

一次变压器内部有一个内三角绕组,在电气特性上相当于把三次谐波和零序电流接地,使之不能传变。二次接线电气特性必须和一次特性一致,所以必须进行转角,无论是采用内部软件转角方式还是外部回路转角方式。

若不转角,当外部发生不对称接地故障时,差动保护会误动。

6.4.8 差动保护两侧TA型号、变比都不同,两侧的工况如表6-4-8所示。

表6-4-8差动保护两侧TA工况

额定电流下的二次电流(A) TA二次饱和电压(V) TA二次负载(Ω) 甲侧 3.5 350 2 乙侧 5 375 3 在外部短路时两侧TA不同时进入饱和,而差动不平衡电流较大,应当采取什么措施?(注:现场两侧都还有一组闲置的TA可以利用) 答:甲侧:350/(3.5ⅹ2)=50,乙侧:375/(5ⅹ3)=25

所以乙侧的TA较甲侧易饱和,因此在乙侧可采取将一组闲置的TA与原有的TA串联相接,以增大1倍容量的措施。

6.4.9 变压器差动保护在过励磁或过电压防止误动的措施是什么?

答:变压器过励磁或过电压时,由于铁芯饱和,励磁电流急剧增大,波形严重畸变,当电压达额定电压的120%~140%,励磁电流可增至额定电流的10%~43%,这个电流将作为不平衡电流流入差动保护使保护误动作。

试验和分析表明,过励磁(过电压)时,励磁电流中含有较大的三次及五次谐波。过励磁电流

虽含有较大的三次谐波分量,但因内部故障,电流互感器饱和也会出现较大的三次谐波,故不宜用作制动。

防止误动的措施一般是增设五次谐波制动回路,当过电压为1.15~1.2倍时,五次谐波最大,可达基波的50%,电压再高时又明显下降,过电压1.4倍时,五次谐波分量为基波的35%。当电压超过1.4倍时,严重威胁变压器的安全,此时I5/I1<35%,差动保护如动作也是合理的,因此选择五次谐波成分为基波的35%进行闭锁。当过电压超过1.4倍,五次谐波成分降低,差动保护自动解除闭锁。 6.4.10 对500kV变压器纵差保护的技术要求是什么?

答:500kV变压器纵差保护的技术要求:

(1) 应能躲过励磁涌流和区外短路产生的不平衡电流。 (2) 应在变压器过励磁时不误动。

(3) 差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。 (4) 用TPY级暂态型电流互感器。

6.4.11 一台Yd11变压器,在差动保护带负荷检查时,测得Y侧电流互感器电流相位Ia与Ua同相

位,Ia超前Ic为150°,Ib超前Ia为150°,Ic超前Ib为60°,且Ia=17.3A、Ib=Ic=10A。 问Y侧TA回路是否正确?若正确,请说明理由,如错误,则改正之。(潮流为P=+8.66MW,Q=+5Mvar)

答:(1)由正常带负荷测得变压器差动保护Y侧三相电流不对称,因此可以断定变压器Y侧电流互感器接线有误,图6-4-11-1为测得的Ia、Ib、Ic三相电流的向量图。由于变压器差动保护Y侧电流互感器通常接成三角形,以消除Y侧零序电流对差动保护的影响。在接线过程中最易出错的问题是电流互感器的极性接反,因此可从极性接反的角度进行考虑。

图6-4-11-1

(2)电流互感器正确的接线图如图6-4-11-2所示。

有TA,工作人员在做TA的“点极性”试验时,为节约时间,欲将中压侧TA以外的接地开关合上,以便当由变压器的高压侧对地之间通入或断开直流电压时可同时检查高压侧,中压侧及公共绕组的TA极性。问此种方法是否可行?如认为可行,请说明实验方法及如何判断TA极性,如认为不行,请说明理由。(不考虑点级性所用电池的容量问题)。

答:(1)方法可行,但必须注意如果中压侧接地,当从自耦变的高压侧对地加正向直流电压时,公共绕组中的电流不是由绕组流向大地,而是由大地流向绕组,在断开直流电源瞬间,公共绕组中的电流由绕组流向大地。

(2)点极性应注意,如果TA接线经实验接线正确,公共绕组TA的极性应与高压侧TA极性相同,与中压侧TA的极性相反。

(3)此做法非传统做法,分析较复杂,容易给实验人员的判断造成混乱,并且要求点极性时使用的电池容量较大,电压较高,不利于安全,因此不宜推广使用。

6.4.24 主变压器零序后备保护中零序过流与放电间隙过流是否同时工作?各在什么条件下起作用?

答:(1)两者不同时工作。

(2)当变压器中性点接地运行时零序过流保护起作用,间隙过流应退出。

(3)当变压器中性点不接地时,放电间隙过流起作用,零序过流保护退出。或因延时长而来不及动作。

6.4.25 大电流接地系统中的变压器中性点有的接地,也有的不接地,取决于什么因素?

答:变压器中性点是否接地一般考虑如下因素:

(1) 保证零序保护有足够的灵敏度和很好的选择性,保证接地短路电流的稳定性。 (2) 为防止过电压损坏设备,应保证在各种操作和自动掉闸使系统解列时,不致造成部分系统变为中性点不接地系统。

(3) 变压器绝缘水平及结构决定的接地点(如自耦变压器一般为“死接地”)。

6.4.26 变压器新安装或大修后,投入运行发现:轻瓦斯继电器动作频繁,试分析动作原因?应怎样

处理?

答:(1)轻瓦斯动作原因:可能在投运前未将空气排除,当变压器运行后,因温度上升,形成油的对流,内部储存的空气逐渐上升,空气压力造成轻瓦斯动作。

(2)处理方法:应收集气体并进行化验,密切注意变压器运行情况,如温度变化,电流,电压数值及音响有何异常,如上述化验和观察未发现异常,可将气体排出后继续运行。 6.4.27 变压器差动保护跳闸后,应测变压器绕组的直流电阻,其目的和原因是什么?

答:目的是检查变压器绕组内部有无短路。原因是匝、层间短路变压器电抗变化不明显。 6.4.28 对于Ydll变压器,Y侧B、C两相短路时,试分析两侧电流的关系(用图解)。

答:变压器高压侧(即Y侧)B、C两相短路电流相量如图6-4-28-1所示。对于Ydll联结组别,正序电流应向导前方向转30°,负序电流应向滞后方向转30°,即可得到低压侧电流相量如图6-4-28-2所示。

图6-4-28-1高压侧相量图 图6-4-28-2低压侧相量图

两侧电流数量关系可由图求得。设变比n=1,高压侧正序电流标么值为1,则有: 高压侧IB=IC=√3,IA=0 低压侧Ia=Ic=1,Ib=2。

6.4.29 在YNdll联结组别变压器d侧发生AB两相短路时,对Y侧过电流,低电压保护有何影响?

设变压器变比为1。

(1)作出变压器正常运行时的电流相量图。 (2)求d侧故障电压及故障电流相量。

(3)用对称分量图解法分析对Y侧过电流,低电压保护的影响。

(4)反映d侧两相短路的Y侧过电流元件,低电压元件,阻抗元件应如何接法。 答:(1)YNdll联结组别变压器正常运行时的电流相量图如图6-4-29-1所示。

图6-4-29-1

(2)d侧AB故障时,故障电流相量图如图6-4-29-2所示(设短路电流为Ik)。

图6-4-29-2

从相量图可以看出,Y侧有两相电流为Ik/√3,有一相电流为2Ik/√3,如果只有两相电流继电器,则有1/3的两相短路几率为短路电流减少一半。

(3)故障电压相量图如图6-4-29-3所示。在Y侧的相电压,有一相为0,另两相为大小相等,方向相反的电压。

图6-4-29-3

(4)通过分析,反映d侧两相短路的Y侧过电流元件,低电压元件,阻抗元件应采用如下接法: 电流元件:如果Y侧的TA为Y接线,则每侧均设电流元件,如果为两相式TA,则B相电流元件接中性线电流。

电压元件:三个电压元件接每相相电压。 阻抗元件:按相电压和相电流接法。

6.4.30 330-500kV降压自耦变压器零序保护配置的特点是什么?中性点接地线上装设零序电流保

护的作用是什么,它的动作值如何确定?

答:高压侧零序方向保护装在变压器中压侧套管TA上,方向指变压器;中压侧零序方向保护装

在变压器高压侧套管TA上,方向指变压器;

高、中压侧零序保护分两段,每段有两级时间。Io段有t1,t2=t1+?t; IIo段有t3,t4=t3+?t。

I0段定值按正方向最短线零序Io在灵敏度上配合整定,T1按正方向出线Io最大时间配合整定,t1分母联或分段开关;t2分正向本侧开关。IIo段定值按正向出线中最大零序过流定值在灵敏度上配合整定,t3分本侧开关,t4分三侧。

当中压侧开关停运,将失去高压侧零序保护,则用中性点零序保护代高压侧零序保护工作。当高压侧开关停运,则反之。

6.4.31 Yo/△接线变压器的差动保护为什么对Yo侧绕组单相短路不灵敏?如何解决?

答:(1)通常作相间短路用的差动保护,一次为Yo接线,其二次用△接线,而单相短路的

零序电流流经二次△接线时被滤掉,所以对单相短路不灵敏。)

(2)Yo绕组单相短路,Yo/△变压器两侧电流的相位可能具有外部短路特征,所以差动保护不灵敏。

(3)在Yo绕组侧装设零序差动保护。

6.4.32 有一台Y/Δ-11接线的变压器,在其差动保护带负荷检查时,测得其Y侧电流互感器电流相

位关系为Ib超前Ia 150度,Ia超前Ic 60度, Ic超前Ib 150度,且Ib为8.65A, Ia= Ic=5A。试分析变压器Y侧电流互感器接线是否有误,如有误,并改正之(用相量图分析)。 答:变压器Y侧电流互感器A相的极性相反,其接线及相量图如图所示

此时:Ib超前Ia为150;Ia超前Ic为60;Ic超前Ib150;

其中:Ib为Ic,Ia的√3倍,得 Ia=-Ia'-Ib';Ib=Ib'-Ic';Ic=Ic'+Ia' 改正:改变A相电流互感器绕组极性,使其接线正确后 即为:Ia=Ia'-Ib';Ib=Ib'-Ic';Ic=Ic'-Ia' 6.4.33 什么是温升?

答:某一点的温度与参考温度之差。对变压器电抗器等设备是指上层油温对周围冷却介质的温度差。

6.4.34 变压器的零序电抗及其等值电路与那些因素有关。

答:与变压器的容量、类型、铁芯结构、绕组连接方式以及变压器的中性点是否接地有关。 6.4.35自耦变压器的零序电流保护如何设置?

答:自耦变压器的零序电流保护不能接在中性线回路的电流互感器上,而应接在变压器的中压侧和高压侧,保护采用零序电流滤过器的接线方式,并加装零序功率方向元件,以保证动作的正确

性。

6.4.36 某继电器的动作方程为-90°≤arg[(UA2'-UA1')/(UA2'+UA1')]≤90°,其中,UA2'=UA2

-ZZIA2,UA1'=UA1-ZZIA1。继电器装设在Y/△—11变压器高压侧(Y侧),试简要分析该继电器在低压侧(△侧)短路时的动作行为。【UA2、IA2、 UA1、 IA1分别为继电器感受到的负序、正序分量,假定系统的正序电抗和负序电抗相等】

(答题提示:可将继电器动作方程转换为比幅式,分析变压器低压侧短路时的序分量并变换至高压侧,对比动作方程,得出分析结论)

答:继电器动作方程可变换为:| UA2-ZZIA2|≥|UA1-ZZIA1|; 变压器△侧三相短路时,无负序分量,继电器不动作; 变压器△侧两相短路时:

△侧:Ia1=- Ia2;Ua1= Ua2=- Ia2Z2Σ Y侧:UA1= Ua1e

-j30°

+ Ia1 e

-j30°

ZB;IA1= Ia1 e

-j30°

UA2= Ua1ej30°— Ia1 ej30°ZB;IA2=- Ia1 ej30°

化简后得,| UA2-ZZIA2|=| Ua1— Ia1 (ZB—ZZ)|;

|UA1-ZZIA1|=| Ua1+ Ia1 (ZB—ZZ)|

比较ZB、ZZ,得结论,ZB=ZZ时,在动作边界,ZB<ZZ时,继电器动作, ZB>ZZ时,继电器不动作。

6.4.37 什么是瓦斯保护?有哪些优缺点?

答:(1)当变压器内部发生故障时,变压器油将分解出大量气体,利用这种气体动作的保护装置称瓦斯保护。

(2)瓦斯保护的动作速度快、灵敏度高,对变压器内部故障有良好的反应能力,但对油箱外套管及连线上的故障反应能力却很差。 6.4.38 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。 6.4.39 变压器的瓦斯保护在运行中应注意哪些问题?

答:瓦斯继电器接线端子处不应渗油,端子盒应能防止雨、雪和灰尘的侵入,电源及其二次回路要有防水、防油和防冻的措施,并要在春秋二季进行防水、防油和防冻检查。

6.4.40 在大接地电流系统中,为什么y0/△-11接线的变压器差动保护,Y侧电流互感器的二次绕

组必须接成三角形?

答:大接地电流系统中变压器中性点可能直接接地运行,当变压器差动保护范围外发生接地故障时,零序电流将经变压器的中性点流向故障点。如果差动保护电流互感器的二次绕组组成星形,就会有零序电流流经差动继电器,可能造成差动保护误动作。所以,电流互感器的二次绕组必须接成三角形,该零序电流分量在二次绕组内自成回路,使差动继电器内无零序电流流过,从而防止外部发生接地短路故障时,差动保护误动作。

6.4.41 瓦斯继电器重瓦斯的流速一般整定为多少?而轻瓦斯动作容积整定值又是多少?

答:重瓦斯的流速一般整定在0.6~1m/s,对于强迫油循环的变压器整定为1.1~1.4m/s;轻瓦斯的动作容积,可根据变压器的容量大小整定在250~300cm范围内。

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