DQZHAN訊：這次是連發(fā) 電力系統(tǒng)1000問(wèn)之二十一彈
電力系統(tǒng)1000問(wèn)之二十一彈！電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)該怎么做？把本文收藏起來(lái)！
201．電容式的重合閘為什么只能重合一次?
答：電容式重合閘是利用電容器的瞬時(shí)放電和長(zhǎng)時(shí)充電來(lái)實(shí)現(xiàn)一次重合的如果斷路器是出于長(zhǎng)久性短路而保護(hù)動(dòng)作所跳開(kāi)的，則在自動(dòng)重合閘一次重合后斷路器作**次跳閘，此時(shí)跳閘位置繼電器重新啟動(dòng)，但由于重合閘整組復(fù)歸前使時(shí)間繼電器觸點(diǎn)長(zhǎng)期閉合，電容器則被中間繼電器的線圈所分接不能繼續(xù)充電，中間繼電器不可能再啟動(dòng)，整組復(fù)歸后電容器還需20-25s的充電時(shí)間，這樣保證重合閘只能發(fā)出一次合閘脈沖。
202．什么叫重合閘后加速?為什么采用檢定同期重合閘時(shí)不用后加速?
答：當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護(hù)有選擇性地動(dòng)作切除故障，重合閘進(jìn)行—次重合以恢復(fù)供電。若重合于長(zhǎng)久性故障時(shí)，保護(hù)裝置即不帶時(shí)限無(wú)選擇性的動(dòng)作斷開(kāi)斷路器，這沖方式稱為重合閘后加速。
檢定同期重合閘是當(dāng)線路一側(cè)無(wú)壓重合后，另—側(cè)在兩端的頻率不超過(guò)一定允許值的情況下才進(jìn)行重合的。若線路屬于長(zhǎng)久性故障，無(wú)壓側(cè)重合后再次斷開(kāi)，此時(shí)檢定同期重合閘不重合，因此采用檢定同期重合閘再裝后加速也就沒(méi)有意義了。若屬于瞬時(shí)性故障，無(wú)壓重合后，即線路已重合成功，不存在故障，故同期重合閘時(shí)不采用后加速，以免合閘沖擊電流引起誤動(dòng)。
203．什么叫重合閘前加速？它有何優(yōu)缺點(diǎn)?
答：重合閘前加速保護(hù)方式一般用于具有幾段串聯(lián)的輻射形線路中，重合閘裝置僅裝在靠近電源的一段線路上。當(dāng)線路上(包括相鄰線路及以后的線路)發(fā)生故障時(shí)，靠近電源側(cè)的保護(hù)首光先選擇性地瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘，而后再靠重合閘來(lái)糾正這種非選擇性動(dòng)作。
其缺點(diǎn)是切除長(zhǎng)久性故障時(shí)間較長(zhǎng)，裝有重合閘裝置的斷路器動(dòng)作次數(shù)較多，且一旦斷路器或重合閘拒動(dòng)，將使停電范圍擴(kuò)大。
重合閘前加速保護(hù)方式主要適用于35kV以下由發(fā)電廠或主要變電站引出的直配線上。
204．相差高頻保護(hù)和高頻閉鎖保護(hù)與單相重合閘配合使用時(shí)，為什么相差高頻保護(hù)要三跳停信，而高頻閉鎖保護(hù)要單跳停信?
答：在使用單相重合閘的線路上，當(dāng)非全相運(yùn)行時(shí)，相差高頻啟動(dòng)元件均可能不返回，此時(shí)若兩側(cè)單跳停信，由于停信時(shí)間不可能一致，停信慢的一側(cè)將會(huì)在單相故障跳閘后由于非全相運(yùn)行時(shí)發(fā)出的仍是間斷波而誤跳三相。因此單相故障跳閘后不能將相差高頻保護(hù)停信。而在三相跳閘后，相差高頻保護(hù)失去操作電源而發(fā)連續(xù)波，會(huì)將對(duì)側(cè)相差高頻保護(hù)閉鎖，所以必須實(shí)行三跳停信，使對(duì)側(cè)相差高頻保護(hù)加速跳閘切除故障。另外，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，如果斷路器失靈，三跳停信能使對(duì)側(cè)高頻保護(hù)動(dòng)作，快速切除故障。
高頻閉鎖保護(hù)必須實(shí)行單跳停信，因?yàn)楫?dāng)線路單相故障一側(cè)先單跳后保護(hù)將返回，而高頻閉鎖保護(hù)啟動(dòng)元件不復(fù)歸，收發(fā)信機(jī)啟動(dòng)發(fā)信，會(huì)將對(duì)側(cè)高頻閉鎖保護(hù)閉鎖。所以，單相跳閘后必須停信，加速對(duì)側(cè)高頻閉鎖保護(hù)跳閘。
205．零序電流保護(hù)與重合閘方式的配合應(yīng)考慮哪些因素?
答：(1)采用單相重合閘方式，并實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)延時(shí)段動(dòng)作后三相跳閘不重合，則零序電流保護(hù)與單相重合閘配合按下列原則整定：
1)能躲過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流的零序電流保護(hù)一段，經(jīng)重合閘N端子跳閘，非全相運(yùn)行中不退出；而躲不過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流的零序電流保護(hù)一段，應(yīng)接重合閘M端子跳閘，在重合閘啟動(dòng)后退出工作。
2)零序電流保護(hù)二段的整定值應(yīng)躲過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流，在單相重合閘過(guò)程中不動(dòng)作，經(jīng)重合閘R端子跳閘。
3)零序電流保護(hù)三、四段均經(jīng)重合閘R端子跳閘，三相跳閘不重合。
(2)采用單相重合閘方式，且后備保護(hù)延時(shí)段啟動(dòng)單相重合閘，則零序電流保護(hù)與單相重合閘按如下原則進(jìn)行配合整定：
1)能躲過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流的零序電流保護(hù)一段，經(jīng)重合閘N端子跳閘，非全相運(yùn)行中不退出工作；而不能躲過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流的零序電流保護(hù)一段，經(jīng)重合閘M端子跳閘，重合閘啟動(dòng)后退出工作。
2)能躲過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流的零序電流保護(hù)二段，經(jīng)重合閘N端子跳閘，非全相運(yùn)行中不退出工作；不能躲過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流的零序電流保護(hù)二段，經(jīng)重合閘M或P端子跳閘，亦可將零序電流保護(hù)二段的動(dòng)作時(shí)間延長(zhǎng)至1.5s及以上，或躲過(guò)非全相運(yùn)行周期，經(jīng)重合閘N端子跳閘。
3)不能躲過(guò)非全相運(yùn)行*大零序電流的零序電流保護(hù)三段，經(jīng)重合閘M端子或P端子跳閘，亦可依靠較長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間躲過(guò)非全相運(yùn)行周期，經(jīng)重備閘N或R端子跳閘。
4）零序電流保護(hù)四段經(jīng)重合閘R端于跳閘。
(3)三相重合閘后加速和單相重合閘的分相后加速，應(yīng)加速對(duì)線路末端故障有足夠靈敏度的保護(hù)段。如果躲不開(kāi)在一側(cè)斷路器合閘時(shí)三相不同步產(chǎn)生的零序電流，則兩側(cè)的后加速保護(hù)在整個(gè)重合閘周期中均應(yīng)帶0.1的延時(shí)。
206．簡(jiǎn)述微機(jī)保護(hù)的基本構(gòu)成和主要部分的功能。
答：微機(jī)保護(hù)是由一臺(tái)計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的軟件（程序）來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜功能的繼電保護(hù)裝置。微機(jī)保護(hù)的特性主要是由軟件決定的，具有較大的靈活性，不同原理的保護(hù)可以采用通用的硬件。
微機(jī)保護(hù)包括硬件和軟件兩大部分。硬件一般包括以下三大部分：
(1)模擬量輸入系統(tǒng)(或稱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))，包括電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能，完成將模擬輸入顯準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量。
(2)CPU主系統(tǒng)，包括微處理器(MPU)、只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)以及定時(shí)器等。MPU執(zhí)行存放在EPROM中的程序，對(duì)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至RAM區(qū)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以完成各種繼電保護(hù)的功能。
(3)開(kāi)關(guān)量(或數(shù)字量)輸入/輸出系統(tǒng)，由若干并行接口適配器、光電隔離器件及有觸點(diǎn)的中間繼電器等組成，以完成各種保護(hù)的出口跳閘、信號(hào)警報(bào)、外部觸點(diǎn)輸入及人機(jī)對(duì)話等功能。
微機(jī)保護(hù)軟件是根據(jù)繼電保護(hù)的需要而編制的計(jì)算機(jī)程序。
207．一條線路有兩套微機(jī)保護(hù)，線路投單相重合閘方式，該兩套微機(jī)保護(hù)重合閘應(yīng)如何使用?
答：兩套微機(jī)重合閘的把手均打在單重位置，合閘出口連片只投一套。如果將兩套重合閘的合閘出口連片都投入，可能造成斷路器短時(shí)內(nèi)兩次重合。
208．微機(jī)保護(hù)裝置有幾種工作狀態(tài)？并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。
答：有三種工作狀態(tài)：
(1)調(diào)試狀態(tài)：運(yùn)行方式開(kāi)關(guān)置于“調(diào)試”位置，按RESET鍵，此狀態(tài)為調(diào)試狀態(tài)。主要用于傳動(dòng)出口回路、檢驗(yàn)鍵盤和撥輪開(kāi)關(guān)等，此時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作。
(2)運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行方式開(kāi)關(guān)置于“運(yùn)行”位置，此狀態(tài)為運(yùn)行狀態(tài)，即保護(hù)投運(yùn)時(shí)的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常工作。
(3)不對(duì)應(yīng)狀態(tài)：運(yùn)行方式開(kāi)關(guān)由“運(yùn)行”位置打到“調(diào)試”位置，不按RESET鍵，此狀態(tài)為不對(duì)應(yīng)狀態(tài)。在此狀態(tài)下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能正常工作，但不能跳閘。
209．當(dāng)本線路發(fā)生故障時(shí)，11型微機(jī)線路保護(hù)能打印出哪些信息？
答：能打印出故障時(shí)刻(年、月、日、時(shí)、分、秒)、故隙類型、短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處距離、各種保護(hù)動(dòng)作情況和時(shí)間順序及每次故障前20ms和故障后40ms的各相電壓和各相電流的采樣值（相當(dāng)于故障錄波）。
210．微機(jī)故障錄波器在電力系統(tǒng)中的主要作用是什么?
答：微機(jī)故障錄波器不僅能將故障時(shí)的錄波數(shù)據(jù)保存辦軟盤中，經(jīng)專用分析軟件進(jìn)行分析，而且可通過(guò)微機(jī)故障錄波器的通信接口，將記錄的故障錄波數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至調(diào)度部門，為調(diào)度部門分析處理事故及時(shí)提供依據(jù)。其主要作用有：
(1)通過(guò)對(duì)故障錄波圖的分析，找出事故原因，分析繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作行為，對(duì)故障性質(zhì)及概率進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)振蕩時(shí)有關(guān)參數(shù)。
(2)為查找故障點(diǎn)提供依據(jù)，并通過(guò)對(duì)已查證落實(shí)故障點(diǎn)的錄波，可核對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的準(zhǔn)確性，改進(jìn)計(jì)算工作或修正系統(tǒng)計(jì)算使用參數(shù)。
(3)積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提高運(yùn)行水平，為繼電保護(hù)裝置動(dòng)作統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
211．微機(jī)故障錄波器通常錄哪些電氣量?
答：對(duì)產(chǎn)220kV及以上電壓系統(tǒng)，微機(jī)故障錄波器一般要錄取電壓量UA、UB、UC、3UO，電流量IA、IB、IC、3IO；高頻保護(hù)高頻信號(hào)量，保護(hù)動(dòng)作情況及斷路器位置等開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
212．電力變壓器的不正常工作狀態(tài)和可能發(fā)生的故障有哪些?一般應(yīng)裝設(shè)哪些保護(hù)?
答：變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器內(nèi)部故障系指變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路，單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路，單相繞組或引出線通過(guò)外殼發(fā)生的單相接地故障等。變壓器外部故障系變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地(通過(guò)外殼)短路，引出線之間發(fā)生的相間故障等。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要包括：由于外部短路或過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流、油箱漏油造成的油面降低、變壓器中性點(diǎn)電壓升高、由于外加電壓過(guò)高或頻率降低引起的過(guò)勵(lì)磁等。
為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和不正常運(yùn)行時(shí)造成不應(yīng)有的損失，保證電力系統(tǒng)**連續(xù)運(yùn)行，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置：
(1)防御變比器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護(hù)
(2)防御變壓器繞組和引出線多相短路、大電流接地系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路反繞組匝間短路的(縱聯(lián))差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。
(3)防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)(或復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)、或負(fù)序過(guò)電流保護(hù))。
(4)防御大電流接地系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護(hù)。
(5)防御變壓器對(duì)稱過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
(6)防御變壓器過(guò)勵(lì)磁的過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。
213．變壓器勵(lì)磁涌流有哪些特點(diǎn)?目前差動(dòng)保護(hù)中防止勵(lì)磁涌流影響的方法有哪些?
答：勵(lì)礎(chǔ)涌流有以下特點(diǎn)：
(1)包含有很大成分的非周期分量，往住使涌流偏于時(shí)間軸的—側(cè)。
(2)包含有大量的高次諧波分量，并以二次諧波為主。
(3)勵(lì)磁涌流波形之間出現(xiàn)間斷。
防止勵(lì)磁涌流影響的方法有：
(1)采用具有速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器。
(2)鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形的區(qū)別，要求間斷角為60o-65o。
(3)利用二次諧波制動(dòng)，制動(dòng)比為15％-20％。
214．變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流是怎樣產(chǎn)生的(包括穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)情況下的不平衡電流)?
答：變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流產(chǎn)生的原因如下：
1．穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流
(1)由于變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同，即各側(cè)電流互感器的飽和特性和勵(lì)磁電流不同而引起的不平衡電流。它必須滿足電流互感器的10％誤差曲線的要求。
(2)由于實(shí)際的電流互感器變比和計(jì)算變比不同引起的不平衡電流。
(3)由于改變變壓器調(diào)壓分接頭引起的不平衡電流。
2．暫態(tài)情況下的不平衡電流
(1)由于短路電流的非周期分量主要為電流互感器的勵(lì)磁電流，使其鐵芯飽和，誤差增大而引起不平衡電流。
(2)變壓器空載合閘的勵(lì)磁涌流，僅在變壓器一側(cè)有電流。
215．變壓器高阻抗差動(dòng)保護(hù)的配置原則和特點(diǎn)是什么?
答：變壓器高阻抗差動(dòng)保護(hù)通常配置在大型變壓器上作為不同原理的另外—套變壓器主保護(hù)。其差動(dòng)電流互感器TA采用變壓器500kV側(cè)220kV側(cè)(均為三相式)和中性點(diǎn)側(cè)的套管TA，各側(cè)TA變比相差，這種差動(dòng)保護(hù)接線對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流來(lái)說(shuō)是穿越性的，故不反應(yīng)勵(lì)磁涌流。它是主變壓器高中壓側(cè)內(nèi)部故障時(shí)的主要保護(hù)，但不反映低壓側(cè)的故障。
該保護(hù)特點(diǎn)是不怕變壓器勵(lì)滋涌流，保護(hù)動(dòng)作速度快(約為20ms)不怕TA飽和，是一個(gè)接線簡(jiǎn)單且性能優(yōu)良的變壓器主保護(hù)。
216．試述變壓器瓦斯保護(hù)的基本工作原理?為什么差動(dòng)保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)?
答：瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)，能有效地反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障。
輕氣體繼電器由開(kāi)口杯、干簧觸點(diǎn)等組成，作用于信號(hào)。重氣體繼電器由擋板、彈簧、干簧觸點(diǎn)等組成，作用于跳閘。
正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器充滿油，開(kāi)口杯浸在油內(nèi)，處于上浮位置，干簧觸點(diǎn)斷開(kāi)、當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，故障點(diǎn)局部發(fā)生過(guò)熱，引起附近的變壓器油膨脹，油內(nèi)溶解的空氣被逐出，形成氣泡上升，同時(shí)油和其他材料在電弧和放電等的作用下電離而產(chǎn)生瓦斯。當(dāng)故障輕微時(shí)，排出的瓦斯氣體緩慢地上升而進(jìn)入氣體繼電器，使油面下降，開(kāi)口杯產(chǎn)生的支點(diǎn)為軸逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)，使干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出信號(hào)。
當(dāng)變壓器內(nèi)部故障嚴(yán)重時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體，使變壓器內(nèi)部壓力災(zāi)增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊擋板，擋板克服彈簧的阻力，帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移動(dòng)，使干簧觸點(diǎn)接通，作用于跳閘。
瓦斯保護(hù)能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的任何故障，包括鐵芯過(guò)熱**、油面降低等，但差動(dòng)保護(hù)對(duì)此無(wú)反應(yīng)。又如變壓器繞組產(chǎn)生少數(shù)線匝的匝間短路，雖然短路匝內(nèi)短路電流很大會(huì)造成局部繞組嚴(yán)重過(guò)熱產(chǎn)生強(qiáng)烈的油流向油枕方向沖擊，但表現(xiàn)在相電流上卻并不大，因此差動(dòng)保護(hù)沒(méi)有反應(yīng)，但瓦斯保護(hù)對(duì)此卻能靈敏地加以反應(yīng)，這就是差動(dòng)保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)的原因。
217．為什么大型變壓器應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)?
答：根據(jù)大型變壓器工作磁通密度B與電壓、頻率之比U／f成正比，即電壓升高或頻率下降都會(huì)使工作磁通密度增加?，F(xiàn)代大型變壓器，額定工作磁通密度BN＝17000-18000GS，飽和工作磁通密度BS＝19000-20000GS，兩者相差不大。當(dāng)U／f增加時(shí)，工作磁通密度B增加，使變壓器勵(lì)磁電流增加，特別是在鐵芯飽和之后，勵(lì)磁電流要急劇增大，造成變壓器過(guò)勵(lì)磁。過(guò)勵(lì)磁會(huì)使鐵損增加，鐵芯溫度升高；同時(shí)還會(huì)使漏磁場(chǎng)增強(qiáng)，使靠近鐵芯的繞組導(dǎo)線、油箱壁和其他金屬構(gòu)件產(chǎn)生渦流損耗、發(fā)熱、引起高溫，嚴(yán)重時(shí)要造成局部變形和損傷周圍的絕緣介質(zhì)。因此。對(duì)于現(xiàn)代大型變壓器，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。
218．變壓器中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)是怎樣構(gòu)成的?
答：變壓器中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)采用零序電流繼電器與零序電壓繼電器并聯(lián)方式，帶有0.5s的限時(shí)構(gòu)成。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，在放電間隙放電時(shí)有零序電流，則使設(shè)在放電間隙接地一端的專用電流互感器的零序電流繼電器動(dòng)作；若放電間隙不放電，則利用零序電壓繼電器動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生間歇性弧光接地時(shí)，間隙保護(hù)共用的時(shí)間元件不得中途返回，以保證間隙接地保護(hù)的可靠動(dòng)作。
219．什么是復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)?有何優(yōu)點(diǎn)?
答：復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)通常作為變壓器的后備保護(hù)，它是由一個(gè)負(fù)序電壓繼電器和一個(gè)接在相間電壓上的低電壓繼電器共同組成的電壓復(fù)合元件，兩個(gè)繼電器只要有一個(gè)動(dòng)作，同時(shí)過(guò)電流繼電器也動(dòng)作，整套裝置即能啟動(dòng)。
該保護(hù)較低電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)在后備保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，有較高靈敏度。
(2)在變壓器后發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，電壓?jiǎn)?dòng)元件的靈敏度與變壓器的接線方式無(wú)關(guān)。
(3)由于電壓?jiǎn)?dòng)元件只接在變壓器的一側(cè)，故接線比較簡(jiǎn)單。
220．什么是變壓器零序方向保護(hù)?有何作用?
答：變壓器零序方向過(guò)流保護(hù)是在大電流接地系統(tǒng)中，防御變壓器相鄰元件(母線)接地時(shí)的零序電流保護(hù)，其方向是指向本側(cè)母線。
它的作用足作為母線授地故障的后備，保護(hù)設(shè)有兩級(jí)時(shí)限，以較短的時(shí)限跳閘母線或分段斷路器，以較長(zhǎng)時(shí)限跳開(kāi)變壓器本側(cè)斷路器。
221．運(yùn)行中的變壓器瓦斯保護(hù)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行什么工作時(shí)，重瓦斯保護(hù)應(yīng)由“跳閘”位置改為“信號(hào)”位置運(yùn)行?
答：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)在變壓器不停電情況下進(jìn)行下述工作時(shí)重瓦斯保護(hù)應(yīng)由“跳閘”位置改變?yōu)椤靶盘?hào)”位置運(yùn)行。
(1)進(jìn)行注油和濾油時(shí)；
(2)進(jìn)行呼吸器暢通工作或更換硅膠時(shí)；
(3)除采油樣和氣體繼電器上部放氣閥放氣外，在其他所有地方打開(kāi)放氣、放油和進(jìn)油閥門時(shí)；
(4)開(kāi)、閉氣體繼電器連接管上的閥門時(shí)；
(5)在瓦斯保護(hù)及其二次回路上進(jìn)行工作時(shí)；
(6)對(duì)于充氦變壓器，當(dāng)油枕抽真空或補(bǔ)充氮?dú)鈺r(shí)，變壓器注油、濾油、更換硅膠及處理呼吸器時(shí)，在上述工作完畢后，經(jīng)lh試運(yùn)行后，方可將重瓦斯投入跳閘。
222．自耦變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)有什么特點(diǎn)?
答：由個(gè)三繞組自耦變壓器各側(cè)繞組的容量不一樣，即為高：中：低＝1：1：(1-1／n12)，這與功率傳送的方向有關(guān)系，否則可能出現(xiàn)一側(cè)、兩側(cè)不過(guò)負(fù)荷，而另一側(cè)就過(guò)負(fù)荷了。因此不能以一側(cè)不過(guò)負(fù)荷來(lái)決定其他側(cè)也不過(guò)負(fù)荷，一般各側(cè)都應(yīng)設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，至少要在送電側(cè)和低壓側(cè)各裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
223．發(fā)電機(jī)應(yīng)裝哪些保護(hù)?它們的作用是什么?
答：對(duì)于發(fā)電機(jī)可能發(fā)生的故障和不正常工作狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)的容量有選擇地裝設(shè)以下保護(hù)。
(1)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：定子繞組及其引出線的相間短路保護(hù)。
(2)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：定子繞組一相匝間短路保護(hù)。只有當(dāng)一相定子繞組有兩個(gè)及以上并聯(lián)分支而構(gòu)成兩個(gè)或三個(gè)中性點(diǎn)引出端時(shí)，才裝設(shè)該種保護(hù)。
(3)單相接地保護(hù)：發(fā)電機(jī)定子繞組的單相接地保護(hù)。
(4)勵(lì)磁回路接地保護(hù)：勵(lì)磁回路的接地故障保護(hù)。
(5)低勵(lì)、失磁保護(hù)：防止大型發(fā)電機(jī)低勵(lì)(勵(lì)磁電流低于靜穩(wěn)極限所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流)或失去勵(lì)磁(勵(lì)磁電流為零)后，從系統(tǒng)中吸收大量無(wú)功功率而對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，l00MW及以上容量的發(fā)電機(jī)都裝設(shè)這種保護(hù)。
(6)過(guò)負(fù)荷保護(hù)：發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)作用于信號(hào)的保護(hù)，中小型發(fā)電機(jī)只裝設(shè)定子過(guò)負(fù)荷保護(hù)；大型發(fā)電機(jī)應(yīng)分別裝設(shè)定子過(guò)負(fù)荷和勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
(7)定子繞組過(guò)電流保護(hù)：當(dāng)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)范圍外發(fā)生短路，而短路元件的保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作，這種保護(hù)作為外部短路的后備，也兼作縱差保護(hù)的后備保護(hù)。
(8)定子繞組過(guò)電壓保護(hù)：用于防止突然甩去全部負(fù)荷后引起定子繞組過(guò)電壓，水輪發(fā)電機(jī)和大型汽輪發(fā)電機(jī)都裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)，中小型汽輪發(fā)電機(jī)通常不裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)。
(9)負(fù)序電流保護(hù)：電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路或者三相負(fù)荷不對(duì)稱（如電氣機(jī)車、電弧爐等單相負(fù)荷的比重太大)時(shí)，會(huì)使轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面等電流密度很大的部位過(guò)熱，造成轉(zhuǎn)子的局部灼傷，因此應(yīng)裝設(shè)負(fù)序電流保護(hù)。
(10)失步保護(hù)：反應(yīng)大型發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)振蕩過(guò)程的失步保護(hù)。
(11)逆功率保護(hù)：當(dāng)汽輪機(jī)主汽門誤關(guān)閉，或機(jī)爐保護(hù)動(dòng)作關(guān)閉主汽門而發(fā)電機(jī)出口斷路器未跳閘時(shí)，從電力系統(tǒng)吸收有功功率而造成汽輪機(jī)事故，放大型機(jī)組要裝設(shè)用逆功率繼電器構(gòu)成的逆功率保護(hù)，用于保護(hù)汽輪機(jī)。
224．大型發(fā)電機(jī)為什么要裝設(shè)匝間保護(hù)?匝間保護(hù)的構(gòu)成通常有幾種方式?
答：現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)的定子繞組，不可避免在定子同一槽的上、下層線棒會(huì)出現(xiàn)同相不同匝數(shù)的定子線棒，這就必然導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路故障，為此大型發(fā)電機(jī)要裝匝間保護(hù)。
匝間保護(hù)的構(gòu)成通常有以下幾種方式：
(1)橫差保護(hù)：當(dāng)定子繞組出現(xiàn)并聯(lián)分支且發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)有6個(gè)引出頭時(shí)采用。橫差保護(hù)接線簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、靈敏度高。
(2)零序電壓原理的匝問(wèn)保護(hù)：采用專門電壓互感器測(cè)量發(fā)電機(jī)三個(gè)相電壓不對(duì)稱而生成的零序電壓，該保護(hù)由于采用了三諧波制動(dòng)故大大提高了保護(hù)的靈敏度與可靠性。
(3)負(fù)序功率方向匝間保護(hù)：利用負(fù)序功率方向判斷是發(fā)電機(jī)內(nèi)部不對(duì)稱還是系統(tǒng)不對(duì)稱故障，保護(hù)的靈敏度很高，近年來(lái)運(yùn)行表明該保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)發(fā)生誤動(dòng)必須增加動(dòng)作延時(shí)，故限制了它的使用。
225．發(fā)電機(jī)為什么要裝設(shè)定子繞組單相接地保護(hù)?
答：發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中*重要的設(shè)備之一，其外殼都進(jìn)行**接地。發(fā)電機(jī)定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞，就形成了定子單相接地故障，這是一種*常見(jiàn)的發(fā)電機(jī)故障。發(fā)生定子單相接地后，接地電流經(jīng)故障點(diǎn)、三相對(duì)地電容、三相定子繞組而構(gòu)成通路。當(dāng)接地電流較大能在故障點(diǎn)引起電弧時(shí)，將使定子繞組的絕緣和定子鐵芯燒壞，也容易發(fā)展成危害更大的定子繞組相間或匝間短路，因此，應(yīng)裝設(shè)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)。
226．利用基波零序電壓的發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)的特點(diǎn)及不足之處是什么?
答：利用基波零序電壓的發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)的特點(diǎn)是：
1)簡(jiǎn)單、可靠；
2)設(shè)有三次諧波濾過(guò)器以降低不平衡電壓；
3)由于與發(fā)電機(jī)有電聯(lián)系的元件少，接地電流不大，適用于發(fā)電機(jī)變壓器組。
利用基波零序電壓的發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)的不足之處是：不能作為100％定子接地保護(hù)，有死區(qū)，死區(qū)范圍5％-15％。
227．為什么現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)100％的定子接地保護(hù)？
答：100MW以下發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)不小于90％的定子接地保護(hù)；100MW及以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)為100％的定子接地保護(hù)。
發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近是否可能首先發(fā)生接地故障，過(guò)去曾有過(guò)兩種不同的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為發(fā)電機(jī)定子繞組是全絕緣的(中性點(diǎn)相機(jī)端的絕緣水平相同)，而中性點(diǎn)的運(yùn)行電壓很低，接地故障不可能首先在中性點(diǎn)附近發(fā)生。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，如果定子繞組絕緣的破壞是由于機(jī)械的原因，例如水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的漏水、冷卻風(fēng)扇的葉片斷裂飛出，則完全不能排除發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近發(fā)生接地故障的可能性。另外，如果中性點(diǎn)附近的絕緣水平已經(jīng)下降，但尚未到達(dá)定子接地繼電器檢測(cè)出來(lái)的程度，這種情況具有很大的潛在危險(xiǎn)性。因?yàn)橐坏┰跈C(jī)端又發(fā)生另一點(diǎn)接地故障，使中性點(diǎn)電位驟增至相電壓，則中性點(diǎn)附近絕緣水平較低的部位有可能在這個(gè)電壓作用下發(fā)生擊穿，故障立即轉(zhuǎn)為嚴(yán)重的相間成匝問(wèn)短路。我國(guó)一臺(tái)大型水輪發(fā)電機(jī)，在定子接地保護(hù)的死區(qū)范圍內(nèi)發(fā)生接地故障，后發(fā)展為相間短路，致使發(fā)電機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。
鑒于現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)中的重要地位及其制造工藝復(fù)雜、鐵心檢修困難，故要求裝設(shè)100％的定子接地保護(hù)，而且要求在中性點(diǎn)附近絕緣水平下降到一定程度時(shí)，保護(hù)就能動(dòng)作。
228．試述具有發(fā)電機(jī)自動(dòng)減負(fù)荷的失磁保護(hù)裝置的組成原則。
答：具有自動(dòng)減負(fù)荷的失磁保護(hù)裝置的組成原則為，根據(jù)電網(wǎng)的特點(diǎn)，在發(fā)電機(jī)失磁后異步運(yùn)行，若無(wú)功功率尚能滿足，系統(tǒng)電壓不致降低到失去穩(wěn)定的嚴(yán)重程度，則發(fā)電機(jī)可以不解列，而采用自動(dòng)減負(fù)荷到40％-50％的額定負(fù)荷，失磁運(yùn)行15—30min，運(yùn)行人員可以及時(shí)處理恢復(fù)勵(lì)磁。因此，設(shè)置具有下述功能的失磁保護(hù)：
(1)定、轉(zhuǎn)子判據(jù)元件同時(shí)判定失磁后，系統(tǒng)電壓元件判定系統(tǒng)電壓下降到危害程度，則經(jīng)過(guò)0．5s作用于解列。
(2)定、轉(zhuǎn)子判據(jù)元件同時(shí)判定失磁后，系統(tǒng)電壓元件判定系統(tǒng)不會(huì)失去穩(wěn)定，則作用于自動(dòng)減負(fù)荷，直到40％-50％額定負(fù)荷。
(3)定、轉(zhuǎn)子判據(jù)元件同時(shí)判定失磁后，發(fā)電機(jī)電壓元件判定其電壓低至對(duì)廠用電有危害，則自動(dòng)切換廠用電源，使之投入備用電源。
229．為什么在水輪發(fā)電機(jī)上要裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)?
答：由于水輪發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)慣性較大，動(dòng)作緩慢，因此在突然甩去負(fù)荷時(shí)，轉(zhuǎn)速將超過(guò)額定值，這時(shí)機(jī)端電壓有可能高達(dá)額定值的1.8-2倍。為了防止水輪發(fā)電機(jī)定于繞組絕緣遭受破壞，在水輪發(fā)電機(jī)上應(yīng)裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)。
230．為什么現(xiàn)代大型汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)?
答：中小型汽輪發(fā)電機(jī)不裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)的原因是，在汽輪發(fā)電機(jī)上都有危急保安器，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定電壓的10％以后，汽輪發(fā)電機(jī)危急保安器會(huì)立即動(dòng)作，關(guān)閉主汽門，能夠有效防止由于機(jī)組轉(zhuǎn)速升高而引起的過(guò)電壓。
對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)則不然，即使調(diào)速系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置都正常運(yùn)行，當(dāng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)突然甩去全部負(fù)荷，電樞反應(yīng)突然消失，此時(shí)，由于調(diào)速系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置都是由慣性環(huán)節(jié)組成，轉(zhuǎn)速仍升高，勵(lì)磁電流不能突變，使得發(fā)電機(jī)電壓在短時(shí)間內(nèi)也要上升，其值可能達(dá)1.3倍額定值，持續(xù)時(shí)間可能達(dá)幾秒種。
發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)電壓不僅對(duì)定子繞組絕緣帶來(lái)威脅，同時(shí)將使變壓器(升壓主變壓器和廠用變壓器)勵(lì)磁電流劇增，引起變壓器的過(guò)勵(lì)磁和過(guò)磁通。過(guò)勵(lì)磁可使絕緣因發(fā)熱而降級(jí)，過(guò)磁通將使變壓器鐵芯飽和并在鐵芯相鄰的導(dǎo)磁體內(nèi)產(chǎn)生巨大的渦流損失，嚴(yán)重時(shí)可因渦流發(fā)熱使絕緣材料遭長(zhǎng)久性損壞。
鑒于以上種種原因，對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)，已經(jīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)的大型汽輪發(fā)電機(jī)可不再裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)。
231．為什么發(fā)電機(jī)要裝設(shè)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)?
答：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障是常見(jiàn)的故障形式之一，勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障，對(duì)發(fā)電機(jī)并未造成危害，但相繼發(fā)生**點(diǎn)接地，即轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí)，由于故障點(diǎn)流過(guò)相當(dāng)大的故障電流而**轉(zhuǎn)子本體，并使磁勵(lì)繞組電流增加，可能因過(guò)熱而**繞組；由于部分繞組被短接，使氣隙磁通失去平衡從而引起振動(dòng)甚至還可使軸系和汽輪機(jī)磁化。所以，兩點(diǎn)接地故障的后果是嚴(yán)重的，必須裝設(shè)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)。
232．大型汽輪發(fā)電機(jī)保護(hù)為什么要配置逆功率保護(hù)?
答：在汽輪發(fā)電機(jī)組上，當(dāng)機(jī)爐控制裝置動(dòng)作關(guān)閉主汽門或由于調(diào)整控制回路故障而誤關(guān)主汽門，在發(fā)電機(jī)斷路器跳開(kāi)前發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。此時(shí)逆功率對(duì)發(fā)電機(jī)本身無(wú)害，但由個(gè)殘留在汽輪機(jī)尾部的蒸汽與長(zhǎng)葉片摩擦，會(huì)使葉片過(guò)熱，所以逆功率運(yùn)行不能超過(guò)3min，需裝設(shè)逆功率保護(hù)。
233．大型汽輪發(fā)電機(jī)為何要裝設(shè)頻率異常保護(hù)?
答：汽輪機(jī)的葉片都有一個(gè)自然振動(dòng)頻率，如果發(fā)電機(jī)運(yùn)行頻率低于或高于額定值，在接近或等于葉片自振頻率時(shí)，將導(dǎo)致共振，使材料疲勞，達(dá)到材料不允許的程度時(shí)，葉片就有可能斷裂，造成嚴(yán)重事故。材料的疲勞是一個(gè)不可逆的積累過(guò)程，所以汽輪機(jī)給出了在規(guī)定頻率下允許的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。低頻運(yùn)行多發(fā)生在重負(fù)荷下，對(duì)汽輪機(jī)的威脅將更為嚴(yán)重，另外對(duì)極低頻工況，還將威脅到廠用電的**，因此發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)頻率異常運(yùn)行保護(hù)。
234．對(duì)大型汽輪發(fā)電機(jī)頻率異常運(yùn)行保護(hù)有何要求?
答：對(duì)發(fā)電機(jī)頻率異常運(yùn)行保護(hù)有如下要求：
(1)具有高精度的測(cè)量頻率的回路。
(2)具有頻率分段啟動(dòng)回路、自動(dòng)累積各頻率段異常運(yùn)行時(shí)間，并能顯示各段累計(jì)時(shí)間，啟動(dòng)頻率可調(diào)。
(3)分段允許運(yùn)行時(shí)間可整定，在每段累計(jì)時(shí)間超過(guò)該段允許運(yùn)行時(shí)間時(shí)，經(jīng)出口發(fā)出信號(hào)或跳閘。
(4)能監(jiān)視當(dāng)前頻率。
235．大型發(fā)電機(jī)組為何要裝設(shè)失步保護(hù)?
答：發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)發(fā)生失步時(shí)，將出現(xiàn)發(fā)電機(jī)的機(jī)械量和電氣量與系統(tǒng)之間的振蕩，這種持續(xù)的振蕩將對(duì)發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)產(chǎn)生有破壞力的影響。
(1)單元接線的大型發(fā)電機(jī)—變壓器組電抗較大，而系統(tǒng)規(guī)模的增大使系統(tǒng)的電抗減小，因此振蕩中心往往落在發(fā)電機(jī)端附近或升壓變壓器范圍內(nèi)，使振蕩過(guò)程對(duì)機(jī)組的影響大為加重。由于機(jī)端電壓周期性的嚴(yán)重下降，使廠用輔機(jī)工作穩(wěn)定性遭到破壞，甚至導(dǎo)致全廠停機(jī)、停爐、停電的重大事故。
(2)失步運(yùn)行時(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢(shì)與系統(tǒng)等效電勢(shì)的相位差為180o的瞬間，振蕩電流的幅值接近機(jī)端三相短路時(shí)的電流。對(duì)于三相短路故障發(fā)電機(jī)均有快速保護(hù)切除，而振蕩電流則要在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)，若無(wú)相應(yīng)保護(hù)會(huì)使定子繞組遭受熱損傷或端部遭受機(jī)械損傷。
(3)振蕩過(guò)程中產(chǎn)生對(duì)軸系的周期性扭力，可能造成大軸嚴(yán)重機(jī)械損傷。
(4)振蕩過(guò)程中由于周期性轉(zhuǎn)差變化在轉(zhuǎn)子繞組中引起感生電流，引起轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱。
(5)大型機(jī)組與系統(tǒng)失步，還可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)解列甚至崩潰事故。
236．為什么大型汽輪發(fā)電機(jī)要裝設(shè)負(fù)序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)?
答：電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組中就有負(fù)序電流，負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子產(chǎn)生倍頻電流，造成轉(zhuǎn)子局部灼傷。大型汽輪機(jī)由于它的尺寸較小、耐受過(guò)熱的性能差，允許過(guò)熱的時(shí)間常數(shù)A＝I22t值小，為保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，需要采用能與發(fā)電機(jī)允許的負(fù)序電流相適應(yīng)的反時(shí)限負(fù)序過(guò)流保護(hù)。
237．為什么現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)非全相運(yùn)行保護(hù)?
答：大型發(fā)電機(jī)--變壓器組220kV及以上高壓側(cè)的斷路器多為分相操作的斷路器，常由于誤操作或機(jī)械方面的原因使三相不能同時(shí)合閘或跳閘，或在正常運(yùn)行中突然一相跳閘。這種異常工況，將在發(fā)電機(jī)變壓器組的發(fā)電機(jī)中流過(guò)負(fù)序電流，如果第反應(yīng)負(fù)序電流的反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作(對(duì)于聯(lián)絡(luò)變壓器，要靠反應(yīng)短路故障的后備保護(hù)動(dòng)作)，則會(huì)由于動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，而導(dǎo)致相鄰線路對(duì)側(cè)的保護(hù)動(dòng)作，使故障范圍擴(kuò)大，甚至造成系統(tǒng)瓦斯事故。因此，對(duì)于大型發(fā)電機(jī)--變壓器組，在220kV及以下電壓側(cè)為分相操作的斷路器時(shí)，要求裝設(shè)非全相運(yùn)行保護(hù)。
238．為何裝設(shè)發(fā)電機(jī)意外加電壓、斷路器斷口閃絡(luò)、發(fā)電機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)保護(hù)?
答：1．發(fā)電機(jī)意外加電壓保護(hù)
發(fā)電機(jī)在盤車過(guò)程中，由于出口斷路器誤合閘，突然加電壓，使發(fā)電機(jī)異步啟動(dòng)，在國(guó)外曾多次出現(xiàn)過(guò)，它能給機(jī)組造成損傷。因此需要有相應(yīng)的保護(hù)，迅速切除電源。一般設(shè)置專用的意外加電壓保護(hù)，可用延時(shí)返回的低頻元件和過(guò)流元件共同存在為判據(jù)。該保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)停用，機(jī)組停用后才投入。
當(dāng)然在異常啟動(dòng)時(shí)，逆功率保護(hù)、失磁保護(hù)、阻抗保護(hù)也可能動(dòng)作，但時(shí)限較長(zhǎng)，設(shè)置專用的誤合閘保護(hù)比較好。
2．?dāng)嗦菲鲾嗫陂W絡(luò)保護(hù)
接在220kV以上電壓系統(tǒng)中的大型發(fā)電機(jī)--變壓器組，在進(jìn)行同步并列的過(guò)程中，作用于斷口上的電壓，隨待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)等效發(fā)電機(jī)電勢(shì)之間角度差δ的變化而不斷變化，當(dāng)δ=180°時(shí)其值*大，為兩者電勢(shì)之和。當(dāng)兩電勢(shì)相等時(shí)，則有兩倍的運(yùn)行電壓作用于斷口上，有時(shí)要造成斷口閃絡(luò)事故。斷口閃絡(luò)給斷路器本身造成損壞，并且可能由此引起事故擴(kuò)大，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。一般是一相或兩相閃絡(luò)，產(chǎn)生負(fù)序電流，威脅發(fā)電機(jī)的**。為了盡快排除斷口閃絡(luò)故障，在大機(jī)組上可裝設(shè)斷口閃絡(luò)保護(hù)。斷口閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作的條件是斷路器三相斷開(kāi)位置時(shí)有負(fù)序電流出現(xiàn)。斷口閃絡(luò)保護(hù)首先動(dòng)作于滅磁，失效時(shí)動(dòng)作于斷路失靈保護(hù)。
3．發(fā)電機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)保護(hù)
對(duì)于在低轉(zhuǎn)速啟動(dòng)過(guò)程中可能加勵(lì)磁電壓的發(fā)電機(jī)，如果原有保護(hù)在這種方式下不能正確工作時(shí)，需加裝發(fā)電機(jī)啟停機(jī)保護(hù)，該保護(hù)應(yīng)能在低頻情況下正確工作。例如作為發(fā)電機(jī)--變壓器組啟動(dòng)和停機(jī)過(guò)程的保護(hù)可裝設(shè)相間短路保護(hù)和定子接地保護(hù)各一套，將整定值降低，只作與低頻工況下的輔助保護(hù)，在正常工頻運(yùn)行時(shí)應(yīng)退出，以免發(fā)生誤動(dòng)作。為此輔助保護(hù)的出口受斷路器的輔助觸點(diǎn)或低頻繼電器觸點(diǎn)控制。
239．一般大型汽輪發(fā)電機(jī)——變壓器組采用哪些保護(hù)?其作用是什么?
答：一般大型汽輪發(fā)電機(jī)--變壓器組可根據(jù)容量大小配置的保護(hù)及其作用對(duì)象如下：
發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)全停
升壓變壓器差動(dòng)保護(hù)全停
高壓廠用變壓器差動(dòng)保護(hù)全停
發(fā)電機(jī)--變壓器差動(dòng)保護(hù)全停
全阻抗阻保護(hù)t1解列
或負(fù)序過(guò)流和單元件低壓過(guò)流保護(hù)t2全停
高壓側(cè)零序電流保護(hù)t1解列
t2全停
定子匝間保護(hù)全停
定子一點(diǎn)接地保護(hù)基波段發(fā)信號(hào)(解列滅磁)
定子一點(diǎn)接地保護(hù)3次諧波段發(fā)信號(hào)
發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)發(fā)信號(hào)
定時(shí)限定子過(guò)負(fù)荷保護(hù)發(fā)信號(hào)
反時(shí)限定子過(guò)負(fù)荷保護(hù)解列滅磁
轉(zhuǎn)子表層過(guò)負(fù)荷保護(hù)定時(shí)限段發(fā)信號(hào)
反時(shí)限段解列滅磁
定時(shí)限勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù)發(fā)信號(hào)
反時(shí)限勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù)解列滅磁
頻率異常保護(hù)發(fā)信號(hào)
t0、tl發(fā)信號(hào)
失磁保護(hù)t2減出力
t3解列滅磁
過(guò)電壓保護(hù)解列滅磁
逆功率保護(hù)t1發(fā)信號(hào)
t2解列滅磁
失步保護(hù)發(fā)信號(hào)(解列)
過(guò)勵(lì)磁保護(hù)(可不再設(shè)過(guò)電壓保護(hù))解列滅磁
斷路器失靈保護(hù)解列滅磁
非全相運(yùn)行保護(hù)解列
注；解列——跳發(fā)電機(jī)組高壓側(cè)斷路器；
解列滅磁——跳發(fā)電機(jī)組高壓側(cè)斷路器及滅磁開(kāi)關(guān)；
全俘——跳發(fā)電機(jī)組高壓側(cè)斷路器、滅磁開(kāi)關(guān)及停機(jī)、停爐。
240．試述大型水輪發(fā)電機(jī)—變壓器組繼電保護(hù)配置特點(diǎn)。
答：大型水輪發(fā)電機(jī)--變壓器組繼電保護(hù)配置與汽輪發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置文要的不同點(diǎn)是：
1)不裝設(shè)勵(lì)磁問(wèn)路兩點(diǎn)接地保護(hù)；
2)不裝設(shè)逆功率保護(hù)；
3)不裝設(shè)頻率異常保護(hù)；
4)與同容量的汽輪發(fā)電機(jī)相比，水輪發(fā)電機(jī)體積較大，熱容量大，負(fù)序發(fā)熱常數(shù)A值也大得多，所以除了雙水內(nèi)冷式水輪發(fā)電機(jī)外，不采用反時(shí)限特點(diǎn)的負(fù)序電流保護(hù)；
5)水輪發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)經(jīng)延時(shí)作用于跳閘，不作減負(fù)荷異步運(yùn)行。
241．同步調(diào)相機(jī)應(yīng)裝設(shè)哪些保護(hù)?
答：同步調(diào)相機(jī)應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)：
(1)縱差保護(hù)。保護(hù)同步調(diào)相機(jī)定子線圈，若有啟動(dòng)電抗器時(shí)，電抗器也包括在縱差保護(hù)范圍內(nèi)。
(2)定子繞組單相接地保護(hù)。
(3)橫差保護(hù)。在有并聯(lián)分支的大型間步調(diào)相機(jī)才裝設(shè)。
(4)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)。
(5)調(diào)相機(jī)的低電壓保護(hù)。
(6)調(diào)相機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
(7)調(diào)相機(jī)的有功方向保護(hù)。
242．同步調(diào)相機(jī)保護(hù)與發(fā)電機(jī)保護(hù)有哪些區(qū)別?
答：同步調(diào)相機(jī)與發(fā)電機(jī)保護(hù)的區(qū)別如下：
(1)調(diào)相機(jī)的電壓保護(hù)：電壓消失時(shí)，調(diào)相機(jī)將停止運(yùn)行，為防止電壓恢復(fù)時(shí)調(diào)相機(jī)在無(wú)啟動(dòng)設(shè)備的情況下再啟動(dòng)，低電壓保護(hù)應(yīng)動(dòng)作，從系統(tǒng)中切除停止運(yùn)行調(diào)相機(jī)。低電壓保護(hù)的動(dòng)作電壓為0.4倍額定電壓并帶有9s時(shí)限。
(2)調(diào)相機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)：在電壓長(zhǎng)期降低的情況下，由于調(diào)相機(jī)電壓調(diào)節(jié)器和強(qiáng)勵(lì)裝置的作用，調(diào)相機(jī)可能出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)負(fù)荷。故應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)，也可以較長(zhǎng)時(shí)間跳閘，過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流采用1.4倍額定電流。
(3)調(diào)相機(jī)的有功方向保護(hù)：為了避免外來(lái)電源消失后，調(diào)相機(jī)有功功率反饋，導(dǎo)致與調(diào)相機(jī)接在同一母線上的按頻率減負(fù)荷裝置誤動(dòng)作，因而在有功功率反饋時(shí)，有功方向保護(hù)應(yīng)立即切除調(diào)相機(jī)。
(4)調(diào)相機(jī)無(wú)須裝設(shè)反映外部故障的過(guò)電流保護(hù)，其原因是：
1)系統(tǒng)故障時(shí)，需要調(diào)相機(jī)送出大量無(wú)功功率以便恢復(fù)電壓，此時(shí)切除調(diào)相機(jī)是不合理的。
2)外部故障切除電源后，調(diào)相機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，由它供給的故障短路電流亦隨之減少。
3)當(dāng)外部故障電壓降低很多時(shí)，低電壓保護(hù)也將動(dòng)作切除調(diào)相機(jī)。
243．500kV并聯(lián)電抗器應(yīng)裝設(shè)哪些保護(hù)及其作用?
答：高壓并聯(lián)電抗器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)裝置：
(1)高阻抗差動(dòng)保護(hù)。保護(hù)電抗器繞組和套管的相間相接地故障。
(2)匝間保護(hù)。保護(hù)電抗器的匝間短路故障。
(3)瓦斯保護(hù)和溫度保護(hù)。保護(hù)電抗器內(nèi)部各種故障、油面降低和溫度升高。
(4)過(guò)流保護(hù)。電抗器和引線的相間或接地故障引起的過(guò)電流。
(5)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)電抗器繞組過(guò)負(fù)荷。
(63中性點(diǎn)過(guò)流保護(hù)。保護(hù)電抗器外部接地故障引起中性點(diǎn)小電抗過(guò)電流。
(7)中性點(diǎn)小電抗瓦斯保護(hù)和溫度保護(hù)。保護(hù)小電抗內(nèi)部各種故障、油面降低和溫度升高。
244．500kV并聯(lián)電抗器匝間保護(hù)的構(gòu)成原理是什么?
答：由于500kV并聯(lián)電抗器的構(gòu)造大多采用分相式結(jié)構(gòu)，因此主要的故障為單相接地和匝間短路，在單相接地和匝間短路時(shí)，由于故障相與非故障相的不平衡即產(chǎn)生零序電壓和容序電流，但當(dāng)電抗器輕微匝間短路時(shí)，零序電壓很小，現(xiàn)采用零序電流形成的電壓進(jìn)行補(bǔ)償。因此采用帶補(bǔ)償電壓的零序功率方向可以靈敏地反應(yīng)電抗器各種匝間短路故障和內(nèi)部單相接地。
245．什么是母線完全差動(dòng)保護(hù)?什么是母線不完全差動(dòng)保護(hù)?
答：(1)母線完全差動(dòng)保護(hù)是將母線上所有的各連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動(dòng)回路，電流互感器的特性與變比均應(yīng)相同，若變比不能相同時(shí)，可采用補(bǔ)償變流器進(jìn)行補(bǔ)償，滿足∑I＝0。差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流按下述條件計(jì)算、整定，取其*大值。
1)躲開(kāi)外部短路時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流。
2)躲開(kāi)母線連接元件中，*大負(fù)荷支路的*大負(fù)荷電流，以防止電流二次回路斷線時(shí)誤動(dòng)。
(2)母線不完全差動(dòng)保護(hù)只需將連接于母線的各有電源元件上的電流互感器，接入差動(dòng)回路，將無(wú)電源元件上的電流互感器不接入差動(dòng)回路。因此在無(wú)電源元件上發(fā)生故障，保護(hù)將動(dòng)作。電流互感器不接入差動(dòng)回路的無(wú)電源元件是電抗器或變壓器。
246．試述雙母線完全差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)?
答：(1)雙母線完全電流差動(dòng)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：
1)各組成元件和接線比較簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，運(yùn)行人員易于掌握。
2)采用速飽和變流器可以較有效地防止由于區(qū)外故障一次電流中的直流分量導(dǎo)致電流互感器飽和引起的保護(hù)誤動(dòng)作。
3)當(dāng)元件固定連接時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)有很好的選擇性。
4)當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開(kāi)時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)仍有選擇能力；在兩條母線先后發(fā)生短路時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)仍能可靠地動(dòng)作。
(2)其缺點(diǎn)為：
1)當(dāng)元件固定連接方式破壞時(shí)，如任一母線上發(fā)生短路故障，就會(huì)將兩條母線上的連接元件全部切除。因此，它適應(yīng)運(yùn)行方式變化的能力較差。
2)由于采用了帶速飽和變流器的電流差動(dòng)繼電器，其動(dòng)作時(shí)間較慢(約有30—40ms的動(dòng)作延時(shí))，不能快速切除故障。
3)如果啟動(dòng)元件和選擇元件的動(dòng)作電流按避越外部短路時(shí)的*大不平衡電流整定，其靈敏度較低。
247．什么是固定連接方式的母線完全差動(dòng)保護(hù)?什么是母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)?
答：雙母線同時(shí)運(yùn)行方式，按照一定的要求，將引出線和有電源的支路分配固定連接于兩條母線上，這種母線稱為固定連接母線。這種母線的差動(dòng)保護(hù)稱為固定連接方式的母線完全差動(dòng)保護(hù)。對(duì)它的要**當(dāng)一母線故障時(shí)，只切除接于該母線的元件。另一母線可以繼續(xù)運(yùn)行，即母線差動(dòng)保護(hù)有選擇故障母線的能力。當(dāng)運(yùn)行的雙母線的固定連接方式被破壞時(shí)，該保護(hù)將無(wú)選擇故障母線的能力，而將雙母線上所有連接的元件切除。
母線電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)主要是在母聯(lián)斷路器上使用比較兩電流相量的方向元件，引入的一個(gè)電流量是母線上各連接元件電流的相量和即差電流，列入的另一個(gè)電流量是流過(guò)母聯(lián)斷路器的電流。在正常運(yùn)行和區(qū)外短路時(shí)差電流很小，方向元件不動(dòng)作；當(dāng)母線故障不僅差電流很大且母聯(lián)斷路器的故障電流由非故障母線流向故障母線，具有方向性，因此方向元件動(dòng)作且具有選擇故障母線的能力。
248．試述母線電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)。
答：這種母線差動(dòng)保護(hù)不要求元件固定連接于母線，可大大地提高母線運(yùn)行方式的靈活性，這是它的主要優(yōu)點(diǎn)。但這種保護(hù)也存在缺點(diǎn)，主要有：
(1)正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)斷路器必須投入運(yùn)行。
(2)當(dāng)母線故障，母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，如果母聯(lián)斷路器拒動(dòng)，將造成由非故障母線的連接元件通過(guò)母聯(lián)斷路器供給短路電流，使故障不能切除。
(3)當(dāng)母聯(lián)斷路器和母聯(lián)斷路器的電流互感器之間發(fā)生故障時(shí)，將會(huì)切除非故障母線，而故障母線反而不能切除。
(4)每條母線一定要有電源，否則有電源母線發(fā)生故障時(shí)，母聯(lián)斷路器無(wú)電流流過(guò)，母差比相元件不能動(dòng)作，母線差動(dòng)保護(hù)將拒動(dòng)。
(5)兩組母線相繼發(fā)生故障時(shí)，只能切除先發(fā)生故障的母線，后發(fā)生故障的母線因這時(shí)母聯(lián)斷路器己跳閘，選擇元件無(wú)法進(jìn)行相位比較而不能動(dòng)作，因而不能切除。
249．試述電流相位比較式母線保護(hù)的基本工作原理。
答：無(wú)論是電流差動(dòng)母線保護(hù)還是比較母聯(lián)斷路器的電流與總差動(dòng)電流相位的母線保護(hù)，其啟動(dòng)元件的動(dòng)作電流必須避越外部短路的*大不平衡電流。這在母線上連接元件較多、不平衡電流很大時(shí)，保護(hù)裝置的靈敏度可能滿足不了要求。因此，出現(xiàn)了電流相位比較式母線保護(hù)，其工作原理如下：
以母線上接入兩條線路為例，當(dāng)其正常運(yùn)行或母線外部短路時(shí)流入母線與流出母線的電流大小相等，相位相差180°。當(dāng)母線上發(fā)生短路時(shí)，短路電流均流向母線短路點(diǎn)，如果提供短路電流電源的電動(dòng)勢(shì)同相位，且兩支路的短路阻抗角相同時(shí)，兩個(gè)電流就同相位，其相位角差為0°。因此，可由比相元件來(lái)判斷母線上是否發(fā)生故障。這種母線保護(hù)只反應(yīng)電流間的相位，因此具有較高的靈敏度。
250．試述中阻抗型快速母線保護(hù)的特點(diǎn)。
答：快速母線保護(hù)是帶制動(dòng)特性的中阻抗型母線差動(dòng)保護(hù)，其選擇元件是一個(gè)具有比率制動(dòng)特性的中阻抗型電流差動(dòng)繼電器，解決了電流互感器飽和引起母線差動(dòng)保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)的誤動(dòng)問(wèn)題。保護(hù)裝置是以電流瞬時(shí)值測(cè)量、比較為基礎(chǔ)的、母線內(nèi)部故障時(shí)，保護(hù)裝置的啟動(dòng)元件、選擇元件能先于電流互感器飽和前動(dòng)作，因此動(dòng)作速度很快。中阻抗型快速母線保護(hù)裝置的特點(diǎn)：
(1)雙母線并列運(yùn)行，一條母線發(fā)生故障，在任何情況下保護(hù)裝置均具有高度的選擇性。
(2)雙母線并列運(yùn)行，兩線母線相繼故障，保護(hù)裝置能相繼跳開(kāi)兩條母線上所有連接元件。
(3)母線內(nèi)部故障，保護(hù)裝置整組動(dòng)作時(shí)間不大于10ms。
(4)雙母線運(yùn)行正常倒閘操作，保護(hù)裝置可靠運(yùn)行。
(5)雙母線倒閘操作過(guò)程中母線發(fā)生內(nèi)部故障；若一條線路兩組隔離開(kāi)關(guān)同時(shí)跨接兩組母線時(shí)，母線發(fā)生故障，保護(hù)裝置能快速切除兩組母線上所有連接元件，若一條線路兩組隔離開(kāi)關(guān)非同時(shí)跨接兩組母線時(shí)，母線發(fā)生故障，保護(hù)裝置仍具有高度的選擇性。
(6)母線外部故障，不管線路電流互感器飽和與否，保護(hù)裝置均可靠不誤動(dòng)作。
(7)正常運(yùn)行或倒閘操作時(shí)，若母線保護(hù)交流電流回路發(fā)生斷線，保護(hù)裝置經(jīng)整定延時(shí)閉鎖整套保護(hù)，并發(fā)出交流電流回路斷線告警信號(hào)。
(8)在采用同類斷路器或斷路器跳閘時(shí)間差異不大的變電所，保護(hù)裝置能保證母線故障時(shí)母聯(lián)斷路器先跳開(kāi)。
(9)母聯(lián)斷路器的電流互感器與母聯(lián)斷路器之間的故障，由母線保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)相繼跳開(kāi)兩組母線所有連接元件。
(10)在500kV母線上，使用暫態(tài)型電流互感器，當(dāng)雙母線接線隔離開(kāi)關(guān)雙跨時(shí)，啟動(dòng)元件可不帶制動(dòng)特性。在220kV母線上，為防止雙母線接線隔離開(kāi)關(guān)雙跨時(shí)保護(hù)誤動(dòng)，因此啟動(dòng)元件和選擇元件一樣均有比率制動(dòng)特性。
