2011年注冊電氣工程師:《供配電技術(shù)》習(xí)題解答5

　　4.1 問題與思考 $lesson$

　　1.何謂操作電源?操作電源分有哪幾類?其作用有何不同?

　　答：操作電源主要是向二次回路提供所需的電源。操作電源分有直流和交流兩大類，其中直流操作電源按電源性質(zhì)可分為由蓄電池組供電的獨(dú)立直流電源和交流整流電源，主要用于大、中型變配電所;交流操作電源包括由變配電所用主變壓器供電的交流電源和由儀用互感器供電的交流電源，通常用于小型變配電所。

　　2.復(fù)式整流裝置為什么可以保證在短路時(shí)仍能可靠供電?

　　答：復(fù)式硅整流操作電源有兩部分供電，一是由變壓器或電壓互感器供電，二是由反應(yīng)故障電流的電流互感器電流源供電。因此，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，復(fù)式硅整流操作電源仍能可靠供電。

　　3.電氣回路中為什么要裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置?直流絕緣監(jiān)察裝置是如何發(fā)出音響和燈光信號的?

　　答：電氣回路中為了能正確反映直流系統(tǒng)的任一極絕緣電阻下降情況以及絕緣電阻的大小、能測量絕緣電阻下降的極性和有助于絕緣電阻下降點(diǎn)的查找。要求裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置。絕緣監(jiān)察裝置中的監(jiān)視轉(zhuǎn)換開關(guān)有“信號”、“測量位置1”、“測量位置2”三個(gè)位置。一般情況下，其手柄置于“信號”位置，，接地信號繼電器線圈在電橋的檢流計(jì)位置上，當(dāng)母線絕緣電阻下降，造成電橋不平衡時(shí)，接地信號繼電器動作，其常開觸點(diǎn)閉合，光字牌亮，同時(shí)發(fā)出音響信號。

　　4.直流回路一點(diǎn)接地后還能繼續(xù)運(yùn)行嗎?兩點(diǎn)接地呢?

　　答：在直流系統(tǒng)中，正、負(fù)母線對地是懸空的，當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，并不會引起任何危害，直流回路仍能繼續(xù)運(yùn)行，但必須及時(shí)消除一點(diǎn)接地情況。否則，當(dāng)另一點(diǎn)接地而形成兩點(diǎn)接地情況時(shí)，就會引起信號回路、控制回路、繼電保護(hù)回路和自動裝置回路的誤動作。

　　5.斷路器控制回路應(yīng)滿足哪些基本要求?

　　答：斷路器控制回路應(yīng)滿足的基本要求如下：

　　①能手動和自動合閘與跳閘。

　　②能監(jiān)視控制回路操作電源及跳、合閘回路的完好性;應(yīng)對二次回路短路或過負(fù)荷進(jìn)行保護(hù)。

　?、蹟嗦菲鞑賱訖C(jī)構(gòu)中的合、跳閘線圈是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的，在合閘或跳閘完成后，應(yīng)能自動解除命令脈沖，切斷合閘或跳閘電源。

　?、軕?yīng)有反應(yīng)斷路器手動和自動跳、合閘的位置信號。

　?、輵?yīng)具有防止斷路器多次合、跳閘的“防跳”措施。

　?、迶嗦菲鞯氖鹿侍l回路，應(yīng)按“不對應(yīng)原理”接線。

　?、邔τ诓捎脷鈮骸⒁簤汉蛷椈刹賱訖C(jī)構(gòu)的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常、彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視和閉鎖回路。

　　4.2 問題與思考

　　1.供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求有哪些?何謂選擇性動作?什么是靈敏度?

　　答：供配電系統(tǒng)對繼電保護(hù)的要求有四點(diǎn)：選擇性、速動性、靈敏度和可靠性。其中選擇性動作是指能挑選故障元件的能力。當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動作，只切除故障元件，并使停電范圍最小，以減小故障停電造成的損失。靈敏性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。

　　2.為什么電流速斷保護(hù)有的帶時(shí)限，有的不帶時(shí)限?

　　答：電流速斷保護(hù)實(shí)際上就是一種瞬時(shí)動作的過電流保護(hù)。其動作時(shí)限僅僅為繼電器本身的固有動作時(shí)間，它的選擇性不是依靠時(shí)限，而是依靠選擇適當(dāng)動作電流來解決。速斷過電流保護(hù)通過提高過電流保護(hù)的整定值來限制保護(hù)動作的范圍，其靠近電源側(cè)的保護(hù)是不加時(shí)限的瞬時(shí)動作保護(hù)。由于電流速斷保護(hù)動作不帶時(shí)限，為保證速斷保護(hù)動作的選擇性，在下一級線路首端發(fā)生最大短路電流時(shí)電流速斷保護(hù)不應(yīng)動作，因此規(guī)定凡裝設(shè)電流速斷保護(hù)的線路，都必須裝設(shè)帶時(shí)限的過電流保護(hù)。

　　3.何謂保護(hù)裝置的接線系數(shù)?三相短路時(shí)，兩相兩繼電器接線的接線系數(shù)為多少?兩相一繼電器式接線的接線系數(shù)又為多少?

　　答：表明流過繼電器的電流與電流互感器二次電流之間關(guān)系的參量稱為接線系數(shù)。兩相兩繼電器接線方式將兩只電流繼電器分別與裝設(shè)在A、C兩相的電流互感器連接，因此又稱為不完全星形接線。由于B相沒有裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，因此，它不能反應(yīng)單相短路，只能反應(yīng)相間短路，其接線系數(shù)在各種相間短路時(shí)均為1。

　　4.為什么要求繼電器的動作電流和返回電流均應(yīng)躲過線路的最大負(fù)荷電流?

　　答：出現(xiàn)過流時(shí)，使繼電器動作的最小電流稱為繼電器的動作電流，使繼電器返回到起始位置的最大電流，稱為繼電器的返回電流。為避免在最大負(fù)荷通過時(shí)保護(hù)裝置誤動作，過電流保護(hù)的動作電流整定應(yīng)該躲過線路的最大負(fù)荷電流; 為保證保護(hù)裝置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始位置，防止發(fā)生誤動作，保護(hù)裝置的返回電流也應(yīng)該躲過線路的最大負(fù)荷電流。

　　5.何謂速斷保護(hù)?速斷保護(hù)和過電流保護(hù)有什么區(qū)別?

　　答：過電流保護(hù)：當(dāng)通過的電流大于繼電器的動作電流時(shí)，保護(hù)裝置啟動，并用時(shí)限保護(hù)動作的選擇性，這種繼電保護(hù)裝置稱為過電流保護(hù)。

　　電流速斷保護(hù)：電流速斷保護(hù)是一種不帶時(shí)限的過電流保護(hù)，實(shí)際中電流速斷保護(hù)常與過電流保護(hù)配合使用。

　　兩者的比較：過電流保護(hù)的范圍是本級線路和下級電路，本級線路為過電流保護(hù)的主保護(hù)區(qū)，下級線路是其后備保護(hù)區(qū)。定時(shí)限過流保護(hù)整定簡單，動作準(zhǔn)確，動作時(shí)限固定，但使用繼電器較多，接線較復(fù)雜，需直流操作電源。反時(shí)限過電流保護(hù)使用繼電器少，接線簡單，可采用交流操作，但動作準(zhǔn)確度不高，動作時(shí)間與短路電流有關(guān)，呈反時(shí)限特性，動作時(shí)限整定復(fù)雜;線路越靠近電源，過電流保護(hù)的動作時(shí)限越長，而短路電流越大，危害也越大，這是過電流保護(hù)的不足。因此，GB50062-92規(guī)定，當(dāng)過電流保護(hù)動作時(shí)限超過0.5～0.7S時(shí)，應(yīng)裝設(shè)瞬動的電流速斷保護(hù)。

　　6.某高壓線路采用兩相兩繼電器接線方式去分流跳閘原理的反時(shí)限過電流保護(hù)裝置，電流互感器的變流比為250/5，線路最大負(fù)荷電流為220A，首端三相短路電流有效值為5100A，末端三相短路電流有效值為1900A。試整定計(jì)算其采用GL15型電流繼電器的動作電流和速斷電流倍數(shù)，并校驗(yàn)其過電流保護(hù)和速斷保護(hù)的靈敏度。

　　答：動作電流：8A;速斷電流倍數(shù)：7.85; 過電流保護(hù)靈敏度：4.13;速斷保護(hù)的靈敏度11.1(過程略)

　　7.高頻保護(hù)的基本原理是什么?說明高頻通道的構(gòu)成。高頻保護(hù)有何特點(diǎn)?

　　答：高頻保護(hù)的基本原理是將線路兩端的電流相位或功率方向轉(zhuǎn)化為高頻信號，然后利用輸電線路本身構(gòu)成的高頻電流通道，將此信號送至對端，比較兩端電流相位或功率方向來確定保護(hù)是否應(yīng)該跳閘。高頻保護(hù)的結(jié)構(gòu)由繼電部分和通訊部分組成。高頻保護(hù)的特點(diǎn)有①在被保護(hù)線路兩側(cè)各裝半套高頻保護(hù)，通過高頻信號的傳遞和比較來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。保護(hù)區(qū)只限于本線路，動作時(shí)限不必與相鄰元件保護(hù)相配合，全線切除故障都是瞬動的。②高頻保護(hù)不能反應(yīng)被保護(hù)線路以外的故障，因此，不能作下一段線路的后備保護(hù)，所以線路上還需要裝設(shè)其他保護(hù)作為本段及下一段線路的后備保護(hù)。③選擇性好，靈敏度高，廣泛應(yīng)用在110～220kV及以上超高壓電網(wǎng)中作線路主保護(hù)。④保護(hù)因有收發(fā)信機(jī)等部分，故比較復(fù)雜，價(jià)格也比較昂貴。