整流型距离保护毕业论文

电力系统继电保护 “电力系统继电保护原理”是本专业的重要专业课，本课程讲述了电力系统继电保护的基本原理、基本概念和基本方法。现对继电保护课的主要内容以问答题的方式做个复习。一、 基本概念题1、 为什麽一般要求采用标幺值制计算电力系统短路电流？ 答：把各级平均额定电压作为各级电压的基值使各电压级的标幺值电压皆为1， 变压器标幺值变比皆为1，各电压级的阻抗、电压、电流标幺值不需进行归算。2、电力系统继电保护的原理、作用及组成是什麽？ 答：原理：反应被保护线路或设备故障前故障后某些物理量的突变。作用：自动地、快速地、有选择性地控制断路器切除故障、对不正常运行状态发出相应信号。组成：由测量元件、逻辑元件和执行元件组成。3、对电力系统继电保护的基本要求是什么？答：四性——选择性、快速性、灵敏性、可靠性。4、、小接地电流系统单相接地零序电压是多少？答：约等于相电压。5、何谓继电器的启动电流、返回电流和返回系数？ 答： 继电器的启动电流：使继电器刚刚能启动的最小电流 继电器的返回电流：继电器启动后，使继电器刚刚能返回的最大电流 继电器的返回系数：继电器的返回电流与动作电流的比 6、 电流互感器的原理、作用和组成是什么？答：原理：电磁感应原理。作用：将额定大电流变成5A或1A的小电流。组成：由铁芯、一个原边绕组和一个副边绕组组成。7、从使用角度减少电流互感器误差的措施是什么？答：电流互感器电流误差是由电流互感器的励磁电流引起的。减少误差的措施：（1）加大电流互感器二次导线截面，降低二次负载电阻； （2）选大变比的电流互感器； （3）同型号的两个电流互感器串联。8、简述三段式保护的保护特性及时限特性。答：Ⅰ段(速断)—一般保护被保护线路的一部分（一般保护线路全长25％～85％）,零秒动作。Ⅱ段（限时速断）——保护线路的全长，一般动作，作为线路的主保护。Ⅲ段——作为后备保护，其动作时限应比下一线路或设备的后备保护长一个时限阶段。9、 为什麽电流三段保护的Ⅰ和Ⅱ段采用两相两继电器接线，而Ⅲ段（过电流保护）采用两相三继电器或三相三继电器接线。答：电流三段保护一般用于小接地电流系统，它的Ⅰ段和Ⅱ段采用两相两继电器 接线是使不同出线不同相别两点接地时有2/3的机会只切除一回线路。而Ⅲ段采用两相三继电器或三相三继电器接线是为了提高远后备YΔ—11接线变压器对侧两相短路的灵敏度。10、 反应相间短路的方向性电流保护的功率方向继电器为什麽采用900接线？答：两相短路没有死区。11、 简述零序方向电流三段保护的优点答：反映接地故障灵敏；保护范围稳定，不受系统运行方式的影响；零序Ⅲ段时限阶段少，动作延时短；系统振荡不会误动；零序功率方向继电器没有死区；接线简单，可靠。12、距离保护原理是什麽？距离三段保护的优点是什麽？答：原理：反应测量阻抗 的突变。优点：测量阻抗 在故障前和故障后变化量大，比反应单一物理量的电流或电压量大近一个数量级；它是测量阻抗与整定阻抗的比较，保护范围稳定，一般不受系统运行方式的影响；具有方向性。13、写出方向阻抗继电器的动作阻抗方程。解答： 14、写出方向阻抗继电器幅值比较及相位比较的动边条件的 量的表达式。答：幅值比较： ；相位比较： 。15、应相间短路阻抗继电器采用什麽接线？答：一般采用 接线，方向阻抗继电器可以采用 接线。16、写出系统振荡时测量阻抗的表达式。 答： 测量振荡阻抗： 17。反应相间短路的整流型继电器为什麽要加入第三相电压？答、为避免反方向出口两相短路当记忆电压消失后失去方向性18、整流型阻抗继电器加入记忆电压的作用是什麽?答：用来消除方向阻抗继电器保护出口短路的死区和反方向短路不失去方向性。19、 简述相差高频保护的原理。答：相差高频保护是线路的差动保护，用高频载波将线路两侧电流的相位传到对侧比较两侧电流的工频电流的相位。同相位开放保护发出跳闸脉冲，区外故障，工频电流反相位，闭锁保护20、平行输电线路横差电流保护的优缺点是什麽？答：优点：有选择地性快速地控制断路器切出故障线路。 缺点：有相继动作区和死区。21、各电压级的输电线路一般应加装什麽保护？答：220kV：装设不同原理的两套高频保护、距离三段、零序方向三段或四段、综合重合闸；110kV：装设距离三段、零序方向三段、三相一次重合闸；35kV、60kV：装设电流三段、绝缘监视、三相一次重合闸；10kV：装设电流两段、绝缘监视、三相一次重合闸。22、对三相一次自动重合闸的要求是什麽？答：（1）保护出口动作使断路器跳开，经～1s的延时，能使断路器重新合闸；重合次数要一定。（2） 手动合跳或远动合跳不能进行重合。（3） 不满足断路器合闸条件不能重合。（4） 双侧电源应满足同期条件进行重合。 (5)重合闸应能与保护相配合23、什么是变压器的励磁涌流？其特点是什麽？答：励磁涌流：变压器空载合闸和外部故障切除后电压恢复时的励磁电流。 特点：最大励磁涌流的基波分量为变压器额定电流的6～8倍，经～1s衰减到额定电流～1倍的额定电流、含有高次谐波和直流分量、有600～840的间断角24、母线加装专门差动保护的条件是什麽？ 答：从电力系统稳定考虑，枢纽变电站母线发生故障会使系统可能发生振荡；双 母线或单母线分段并列运行，母线故障要求有选择性的切除故障母线时加装专门母差保护。25、10MVA以上容量的变压器一般应加装什麽保护。答：主保护：变压器差动保护、瓦斯保护；后备保护：相间故障的过电流保护（低压闭锁的过电流保护、复合电压闭锁的过电流保护）、接地故障的零序过电流保护、变压器过负荷保二、画图题1、画出10kV架空输电线路电流二段保护的原理图。 1LHA 1LJ 3LJ +bh －bh 1LJ 1XJ BCJ 1LHC 2LJ 4LJ 2LJ 3LJ 1SJ 4LJ 1SJ 2XJ BCJ DL TQ2画出小电流接地系统绝缘监视接线图？（并写出整定电压）。3、画出零序电流滤过器原理接线图。4、画出反时限电流二段保护原理接线图。 5、 画出变压器Yd-11接线差动保护原理接线图 6、画出自动重合闸后加速保护的原理接线图 7、画出幅值比较和相位比较的二极管环形比较回路图。 幅值比较执行元件 相位比较执行元件 8、画出发电机转子两点接地保护接线图。 9、画出变压器过负荷保护接线图。 10、在复数平面画出具有整定阻抗为Zzd的全、方向和偏移约为－的偏移特性阻抗继电器的动作图形。 jXZzd R 三、判断题 1、过量继电器返回系数大于一、欠量继电器的返回系数小于一。 2、继电器不带电时打开的触点叫常开触点、不带电时闭合的触点叫常闭触点。 3、继电保护的接线系数是流入继电器的电流与电流互感器二次电流之比。 4、电力系统中性点运行方式基本上有两种：大接地电流系统和小接地电流系统。 5、小接地电流系统单相接地的零序电压为相电压,大接地电流系统单相接地零序电压约为1/3相电压。×6、平行线路横联差动保护没有死区。×7、发电机纵联差动保护一般没有死区。×8、零序方向电流三段保护有死区。3、 距离保护是测量阻抗与整定阻抗的比较。9阻抗继电器的动作特性是指阻抗继电器在复数阻抗平面上动作范围或图形。 ×10、距离保护Ⅱ段的保护范围不受助增电流的影响。 11、相差高频保护当被保护线路长度大于180km时发生三相短路会产生相继动作。×12、相位比较的母线差动保护进出线的电流互感器变比必须一致。13电力系统继电保护原理一般是反应单端物理量的三段式保护和反应多端物理量的差动保护。14反应相间短路的阻抗继电器“00”接线也能正确反映接地短路故障。15、阻抗继电器相电压相电流加3KI0的接线方式不能正确反映两相短路。四、计算题1、 电网的接线及参数如图所示 D1 D2 D3 D4 110kV 1DL 50km 2DL 10kV 3DL 10km S=20MVA 2MVA Ud%=10 各级输电线路的电抗为Ω/km, ； ； ； ； ， 试对3DL10kV线路进行电流两段保护整定计算或对1DL 110kV输电线路进行距离三段保护整定计算（不校验精工电流）或20MVA变压器进行差动保护整定计算（采用BCH-2型或BCH-1型差动继电器均可）。解1，对3DL10kV线路进行电流二段保护整定计算： Ⅰ段（电流速断）一次动作电流： 灵敏度校验： = 合格 二次动作电流 = 。 Ⅲ段（过电流保护）一次动作电流。 115A=243A 灵敏度校验 = = 二次动作电流 电流保护的动作时间解2，对1DL110kV线路进行距离三段整定计算： 距离三段保护整定计算 解：距离Ⅰ段 整定阻抗 继电器整定阻抗 距离Ⅱ段 一次整定阻抗 灵敏度校验 继电器整定距离Ⅲ段 一次动作阻抗 采用方向阻抗继电器 整定阻抗为 灵敏度校验 近后备： 远后备： 继电器的整定 时限整定 解3，对20MVA变压器进行差动保护整定计算（采用BCH-2型差动继电器）1确定基本侧110kV 11kV 1050A LH二次接线 Δ Y110kV侧为计算侧2 计算动作电流 躲电流互感器二次断线和励磁涌流 躲外部故障的最大不平衡电流 3 计算差动线圈匝数 继电器的动作电流 4灵敏度校验 4 计算平衡线圈 5 平衡线圈的取整误差为零6 短路线圈整定为 DD，

配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作，为了获取最大的经济效益，电网规划既要保证电网安全可靠，又要保证电网经济运行，所以配电网络规划的主要任务是，在可行技术的条件下，为满足负荷发展的需求，制定可行的电网发展方案。 1 负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的，负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据，使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况，将过去的负荷进行分析，掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析，确定最高用电负荷时间和负荷率，得出最高用电负荷时间和负荷值，这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据，假设负荷发展率是连续变化的，根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。在一个用电区域里，初期负荷发展比较快，但土地资源逐步使用，用电负荷逐步趋于稳定，负荷发展率从大到小变化，最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区，负荷发展率并不是连续变化的，而是呈现跳跃式的增长，用外推法显得有一定的误差。而仿真法与外推法有互补的作用，仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的，通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确，当掌握更新的负荷发展数据后，就必须对原有的负荷预测值进行修正。 2 确定网络的系统模型 确定网络的系统模型，包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电，确定导线截面大小，网络接线方式，负荷转移方案，网络中有关设备的选型，网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造，系统保护功能，配网自动化规划等。 (1)在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑，应使用电缆供电。 (2)导线截面大小的选择确定了导线的输送容量，要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求，例如：负荷发展时期，不应经常更换导线截面。在线路故障时，可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电，而不会过负荷运行。另外，导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大，但同时截面的选择要符合经济原则，在导线输送容量与工程投资之间作比较。 (3)具有灵活接线方式的规划，可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络，最有效的方式，是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网，两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时，可通过分段开关将故障段隔离出来，对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络，或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域，其中两回带负荷，一回空载，作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网，一条馈线的负荷之间也可以组成小环网，形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站，变电所与开关站通过电源线连接，再由开关站向附近负荷供电，其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 (4)制定负荷转移方案的原则是减少停电范围，尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时，必须尽快查找到故障点，并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电，以使故障点的负荷隔离出去。 (5)国内外对各种电气设备都制定了详细标准，为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好，损耗低，可靠性高，免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能，在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高，但运行可靠性高，故障率低，维护费用少，总体经济效益是相当理想的。 (6)配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定，在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时，应该增加馈线，对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时，配网规划内容也应作相应修改。 (7)为确保电网正常运行，必须建立健全的保护系统，在系统出现故障时，通过最少的操作次数将故障点隔离，保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有： ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护，熔断器在超过熔断电流时自动熔断，迅速切断电流、保护用电设备，熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障，对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统，可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上，或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统，由于接地故障会造成系统电压和电流不对称，继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护，用于对系统中一个单元的保护，根据正常运行两侧电压相同的电路，流入的电流和流出的电流是相同的，通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路，在保护线路太长的地方，很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性，在距离保护方案中，根据故障距离与故障阻抗成正比的原理，采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的，使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤电力系统中，有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况，例如：开关操作瞬间或系统受雷击时，都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平，或在网络中安装过电压保护设备，可以使过电压降低到安全水平，例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 (8)配电网络自动化管理系统是利用计算机网络，将自动控制系统和管理信息系统结合起来，建立系统控制和数据采集系统，为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分，第一是电网运行监控和管理功能，包括电网运行监视，电网运行的控制，故障诊断分析与恢复供电，运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能，包括配网运行模拟，倒闸操作计划的编制，各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能，包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析，确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能，包括用户端负荷和电能质量的遥测，用户端计量设备的控制，用户故障报修处理系统。 3 效益评估 配网规划经济效益评估，包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较，以及为了使电网供电可靠性，线损率，电压合格率达到一定指标与所需投入费用之间的比较，采用投资与收益的研究可以确定使用那一种供电方式。 加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件，但是电网投资与增加的用电量作比较，以此确定这些投资是否值得。所以电网投资要以分地区分时期发展，用电量发展快的地方相应电网投资也大，用电量发展慢的地方，相应电网投资也少一些。 对于用户来说，供电可靠性越高越好，但相应电网的投资也会大大增加。对于大用电量或重要用户，为确保有更高的可靠性，可以加大电网投资，因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率是用来反映电能在电网输送过程中的损耗程度，公共电网中的损耗是由供电企业来承担的，通过对电网设备的技术改造，可以让供电企业直接得到经济效益。为了使供用电设备和生产系统正常运行，国家对供电电压质量制定了标准，对电压的频率、幅值、波形和三相对称性的波动范围作了规定。稳定的电压质量可以使供用电设备免受损害，让用户能正常生产，相比之下用户得到的好处会更多。