164、怎样防止距离保护在过负荷时误动?
答:防止距离保护因过负荷而误动作的首要前提是:距离元件启动值必须可靠躲开由调度运行部门负责提供的可能最大事故过负荷的数值。当重负荷的长距离线路送电侧距离三段距离元件,采用一般"0度"接线方式不能满足上述前提要求时,可以采用"-30度"接线方式,但在考虑整定和运行试验方面都要特别慎重,以保证接线方式正确无误。一般情况下,这种接线方式不宜多用。"+30度"接线方式在性能上没有可取的优点,不宜使用。
为了避免实际发生过的某些过负荷误动作,宜考虑以下措施:
(1)为了防止失压误动作,距离各段通常经由负序电流或相电流差突变量构成的启动元件控制,创造了防止正常过负荷误动作的条件。如距离元件因线路静态过负荷而动作时,由于启动元件不动作,不能跳闸。
(2)为了提高保护可靠性及便于运行,当出现距离元件动作而启动元件不动作时,设计的接线回路应使距离保护立即自动闭锁,发出警报信号,以便运行及调度值班人员处理。在确保过负荷已经稳定地消除之后,经调度同意,方可由运行值班人员将自动闭锁回路手动复归(也可经远方控制复归),使保护再投入运行。
需着重指出的是,上述两项措施不能解决事故过负荷引起的误动作。因为系统先发生事故时,启动元件已处于动作状态,不能起闭锁作用,必须从整定值上考虑防止事故过负荷引起的误动作。
165、距离保护装置对振荡闭锁有什么要求?
答:作为距离保护装置的振荡闭锁装置,应满足如下两方面的基本要求:
(1)不论是系统的静态稳定破坏(由于线路的送电负荷超过稳定极限或由于大型发电机失去励磁等原因引起的),还是系统的暂态稳定破坏(由于系统故障或系统操作等原因引起的),这个振荡闭锁装置必须可靠地将距离保护装置中可能在系统振荡中误动作跳闸的保护段退出工作(实现闭锁)。
(2)当在被保护线路的区段内发生短路故障时,必须使距离保护装置的一、二段投入工作(开放闭锁)。
166、试述零序电流保护有什么优点?
答:带方向性和不带方向性的零序电流保护是简单而有效的接地保护方式。其优点是:
(1)结构及工作原理简单。零序电流保护以单一的电流量作为动作量,而且只需用一个继电器便可以对三相中任一相接地故障作出反应,因而使用继电器数量少、回路简单、试验维护简便、容易保证整定试验质量和保持装置经常处于良好状态,所以其正确动作率高于其它复杂保护。
(2)整套保护中间环节少,特别是对于近处故障,可以实现快速动作,有利于减少发展性故障。
(3)在电网零序网络基本保护稳定的条件下,保护范围比较稳定。由于线路接地故障零序电流变化曲线陡度大,其瞬时段保护范围较大,对一般长线路和中长线路可以达到全线的70%~80%,性能与距离保护相近。而且在装用三相重合闸的线路上,多数情况,其瞬时保护段尚有纵续动作的特性,即使在瞬时段保护范围以外的本线路故障,仍能靠对侧开关三相跳闸后,本侧零序电流突然增大而促使瞬时段启动切除故障。这是一般距离保护所不及的,为零序电流保护所独有的优点。
(4)保护反应零序电流的绝对值,受故障过渡电阻的影响较小。例如,当220kv线路发生对树放电故障,故障点过渡电阻可能高达100 欧以上,此时,其它保护多将无法启动,而零序电流保护,即使3I0定值高达数百安(一般100安左右)也能可靠动作,或者靠两侧纵续动作,最终切除故障。
(5)保护定值不受负荷电流的影响,也基本不受其它中性点不接地电网短路故障的影响,所以保护延时段灵敏度允许整定较高。并且,零序电流保护之间的配合只决定于零序网络的阻抗分布情况,不受负荷潮流和发电机开停机的影响,只需使零序网络阻抗保持基本稳定,便可以获得较良好的保护效果。
167、综合重合闸一般有几种工作方式?综合重合闸与各种继电保护装置怎样连接?
答:综合重合闸有下列工作方式,即:综合重合闸方式、单相重合闸方式、三相重合闸方式、停用重合闸方式。
(1)综合重合闸方式:单相故障跳单相,重合单相,重合于永久性故障再跳三相;相间故障跳三相,重合三相(检定同期或无压),重合于永久性故障再跳三相。
(2)三相重合闸方式:任何类型故障跳三相,重合三相(检定同期或无压),重合于永久性故障再跳三相。
(3)单相重合闸方式:单相故障,跳单相重合单相,重合于永久性故障再跳三相;相间故障,三相跳开后不重合。
(4)停用重合闸方式:任何故障跳三相,不重合。
综合重合闸与各种保护连接如下:
(1)能躲开非全相运行的保护[如高频相差保护,零序一段(当定值较大时),相间距离Ⅰ、Ⅱ段等保护]接综合重合闸的N端子。这些保护在单相跳闸后,出现非全相运行时,保护不退出运行,此时非故障的两相再发生故障时,保护仍能动作跳闸。
(2)本线路非全相运行可能误动作,相邻线路非全相运行不会误动作的保护(如零序二段,高频闭锁式,高频方向保护等)接综合重合闸的M端子。
(3)相邻线路非全相运行会误动作的保护(如某些零序二段保护等)接综合重合闸的P端子。
(4)任何故障下跳三相、需重合三相的保护(如可以实现三相重合闸的母线保护)接综合重合闸的Q端子。
168、为什么在综合重合闸中需要设置故障判别元件?常用的故障判别元件有哪些?对它们有什么基本要求?
答:综合重合闸的功能之一,是在发生单相接地故障时只跳开故障相进行单相重合。这就需要判别发生故障的性质,是接地短路还是不接地相间短路,利用发生故障时的零序分量可以区别这两种故障的性质。这样,在发生单相接地短路时,故障判别元件动作,解除相间故障跳三相回路,由选相元件选出故障相别跳单相;当发生两相接地短路时,故障判别元件同样动作,由选相元件选出故障的两相,再由三取二回路跳开三相;相间故障时没有零序分量,故障判别元件不动作,立即沟通三相跳闸回路。
目前我国220kv系统中广泛采用零序电流继电器或零序电压继电器作为故障判别元件。
对故障判别元件的基本要求是:
(1)为了保证在故障中能正确反应故障性质,要求故障判别元件有较高的灵敏度(线路末端故障灵敏度不小于2);
(2)在任何接地故障中要保证故障判别元件动作在先,因此当3倍动作值时,其动作时间要求小于10ms,2倍动作值时小于15ms; (3)为了保证单相重合后系统零序分量衰减到一定程度后故障判别元件能可靠返回,要求有一定的返回系数。
169、在综合重合闸装置中,对选相元件的基本要求是什么?
答:对选相元件的基本要求如下:
(1)在被保护线路范围内发生接地(单相接地或两相接地)故障时,故障相选相元件必须可靠动作,并应有足够的灵敏度。
(2)在被保护线路范围内发生单相接地故障,以及在切除故障后的非全相运行状态中(单相重合闸的全过程中),非故障相的选相元件不应误动作。如经过验算证明有可能误动作,则应采取相应的防止误切非故障相的措施,否则将造成误跳三相。
(3)选相元件的灵敏度及动作时间,都不应影响线路主保护的动作性能。
(4)个别选相元件因故拒动时,应能保证正确切除三相开关。不允许因选相元件拒动,造成保护拒绝动作,从而扩大事故。
170、在综合重合闸装置中常用的选相元件有哪几种?
答:其常用的选相元件有如下几种:
(1)电流选相元件。在每相上装设一个过电流继电器,其动作电流按躲过最大负荷电流和单相接地短路时非故障相电流不误动整定。这种选相元件受系统运行方式的影响较大,一般不单独采用,可按电流速断方式整定,仅作为消除阻抗选相元件出口短路死区的辅助选项元件。
(2)低电压选相元件。在每相上装设一个低电压继电器,其动作电压按小于正常运行以及非全相运行时可能出现的最低电压整定。这种选相元件适用于电源较小的受电侧或线路很短的送电侧,但必须保证足够的灵敏度。由于低电压选相元件经常处于全电压下工作,运行时间长,触点经常抖动,在正常运行时需要进行监视,避免失压时误动作,在非全相运行时也要采取相应措施,因此,可靠性比较差,很少单独使用。
(3)阻抗选相元件。用三个低阻抗继电器,分别接在三个相电压和经过零序补偿的相电流上,以保证继电器的测量阻抗与短路点到保护安装处之间的正序阻抗成正比。阻抗选相元件对于故障相与非故障相的测量阻抗差别大,易于区分。因此,它能正确地选择故障相,比前两种选相元件具有更高的选择性和灵敏度。阻抗选相元件,根据需要可以采用方向阻抗继电器或偏移特性的阻抗继电器,在特殊的情况下也可以考虑采用椭圆特性或平行四边形特性的阻抗继电器。目前一般采用方向阻抗继电器。
(4)相电流差突变量选相元件:即将每两相之间的相量差按一定关系组合,在故障时选出故障相。其优点是不受系统振荡和正常负荷电流的影响,近年来被超高压电网保护广泛采用。
(5)序分量选相元件。测定I0与I2a的相位关系,确定三个选相区之一。A区:-63.4度
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