《電力系統(tǒng)繼電保護實用技術問答(第二版)》第六章

1、第六章電力變壓器保護1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？一般應裝設哪些保護？答：變壓器的故障可分為內部故障和外部故障兩種。變壓器內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外殼發(fā)生的單相接地故障等。變壓器外部故障系指變壓器油箱外部絕緣 套管及其引岀線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡或破碎而發(fā)生的單相接地(通過外 殼)短路，引岀線之間發(fā)生的相間故障等。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要包括：由于外部短路或過負荷引起的過電流、油箱漏油造成的油 面降低、變壓器中性點電壓升高、由于外

2、加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁等。為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和不正常運行時造成不應有的損失，保證電力系統(tǒng)安全連 續(xù)運行，變壓器一般應裝設以下繼電保護裝置：(1)防御變壓器油箱內部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護。(2)防御變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統(tǒng)側繞組和引出線的單相接地短路及繞 組匝間短路的(縱聯(lián))差動保護或電流速斷保護。(3)防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和差動保護(或電流速斷保護)后備的過電流保護(或復合電壓起動的過電流保護、或負序過電流保護)。(4)防御大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護。(5)防御變壓器對稱過負荷的過負荷保護。(6)防御變壓

3、器過勵磁的過勵磁保護。2變壓器差動保護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 壓器差動保護的不平衡電流產(chǎn)生的原因如下。1.穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流(1)由于變壓器各側電流互感器型號不同，即各側電流互感器的飽和特性和勵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)由于實際的電流互感器變比和計算變比不同引起的不平衡電流。(3)由于改變變壓器調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磁涌流，僅在變壓器一側

4、有電流。3變壓器勵磁涌流有哪些特點？目前差動保護中防止勵磁涌流影響的方法有哪些？答：勵磁涌流有以下特點。(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于時 間軸的一側。(2)包含有大量的高次諧波分量，并以二次諧波為主。(3)勵磁涌流波形之間出現(xiàn)間斷，如圖6-1所示。防止勵磁涌流影響的方法有：(1)采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器。(2)鑒別短路電流和勵磁涌流波形的區(qū)別，要求間斷角 為6065。利用二次諧波制動，制動比為15%20%。4變壓器比率制動的差動繼電器制動線圈接法的原則是什么？答：通常要求該保護裝置在外部故障時具有可靠的選擇性，流人保護的制動電流為最大；而在 內部故障時，又有較高的靈敏度

5、。因此，差動繼電器制動線圈的接法原則一般為：(1)變壓器有電源側電流互感器如接人制動線圈，則必須單獨接人，不允許經(jīng)多側電流互感器 并聯(lián)后接人制動線圈。(2)變壓器無電源側電流互感器必須接入制動線圈。5試述變壓器瓦斯保護的基本工作原理。答：瓦斯保護是變壓器的主要保護，能有效地反應變壓器內部故障。輕瓦斯繼電器由開口杯、干簧觸點等組成，作用于信號。重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、干簧觸 點等組成，作用于跳閘。正常運行時，瓦斯繼電器充滿油，開口杯浸在油內，處于上浮位置，干簧觸點斷開。當變壓器 內部故障時，故障點局部發(fā)生高熱，引起附近的變壓器油膨脹，油內溶解的空氣被逐岀，形成氣泡 上升，同時油和其他材料在電弧

6、和放電等的作用下電離而產(chǎn)生瓦斯。當故障輕微時，排出的瓦斯緩 慢地上升而進入瓦斯繼電器，使油面下降，開口杯產(chǎn)生的支點為軸逆時針方向的轉動，使干簧觸點 接通，發(fā)出信號。當變壓器內部故障嚴重時，產(chǎn)生強烈的瓦斯，使變壓器內部壓力突增，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，帶動磁鐵向干簧觸點方向移動，使干簧觸點接 通，作用于跳閘。6為什么差動保護不能代替瓦斯保護？答：瓦斯保護能反應變壓器油箱內的任何故障，如鐵芯過熱燒傷、油面降低等，但差動保護對 此無反應。又如變壓器繞組發(fā)生少數(shù)線匝的匝間短路，雖然短路匝內短路電流很大會造成局部繞組 嚴重過熱產(chǎn)生強烈的油流向油枕方向沖擊，但表

7、現(xiàn)在相電流上卻并不大，因此差動保護沒有反應， 但瓦斯保護對此卻能靈敏地加以反應，這就是差動保護不能代替瓦斯保護的原因。7，畫出Y,dll接線變壓器差動保護的三相原理接線圖(標出電流互感器的極性)。 答：Y, dll接線變壓III . 1勵涌漁波形的何阿角器差動保護的三相原理接線圖，如圖62所示。8.畫出YN.yn.dll(Yo/Yo/A -12-11組變壓器差動保護接線圖，并進行相量分析：答:YN.yn.dll組變壓器差動保護接線如圖6-3(a)所示。其電流互感器二次線電流，高壓側為中壓側為1a 11a 11b 1b 11b 11c 1cPc Pal低壓側為la. Ib、Ic與一次線電流同相，

8、正常時流入A相差動線圈的電流為Ia(IalIa)O流人B相和C相差動線圈的電流也同樣為零。9試繪制用于中性點直接接地的Y, d5接線的三相變壓器三相三繼電器式差動保護交流回路的原理圖(圖中標明極性)。答：設丫側三相端子為A、B、C,側三相端子為3、b、Co三相三繼電器式的差動保護(b)交流回路原理接線圖及相量圖，如圖64所示。由圖可知10有一臺Y, dll接線的變壓器，在其差動保護帶負荷檢查時，測得其Y側電流互感器電流 相位關系為lb超前Ial50, la超前Ic60, Ic超前Ibl50 ,且lb為8.65A, IaIc5A,試分析變壓器Y側 電流互感器是否有接線錯誤，并改正之（用相量圖分析

9、）。-骸=餐答：變壓器Y側電流互感器A相極性接反，其接線及相量圖如圖65所示。此時：lb超前l(fā)a為150,I a超前I c為60 ,Ic超前l(fā)b為150 ,其中l(wèi)b為Ic、la的3倍，有（b）改正：改變A相電流互感器繞組極性后，其正確接線后即為felalfda特=嶺-嶺I c I c I a11 BCH-2型差動繼電器有幾組線圈？各線圈的作用是什么？如何整定？答：差動繼電器有差動線圈，平衡I線圈，平衡II線圈和短路線圈。(1)差動線圈具有動作作用。(2)平衡線圈是補償由于變壓器兩側電流互感器二次電流不等使速飽和變流器的磁化達到平衡。(3)短路線圈作用是為了躲避勵磁涌流。其整定程序如下：(1)按

10、同一容量列表計算額定電壓、一次額定電流、TA接線方式、電流互感器變比、次額定電流。然后確定基本側電流。(2)差動電流的確定。1)躲過變壓器的勵磁涌流I op 1.31N2）躲過最大不平衡電流lop Krel（Kl fi U f ）Ik,max式中Krcl 可靠系數(shù)；Ki同型系數(shù)；fl電流互感器最大相對誤差，取0.1；U由于調壓引起的相對誤差；f變比不能完全補償?shù)南鄬φ`差；Ik?max_一最大短路電流。(3)計算基本側二次動作電流求出動作安匝(差動繞組匝數(shù)和平衡繞組I的匝數(shù)之和)60(4)確定平衡繞組II的匝 數(shù)11MP 1 Opop“NtalOPNbal Nop 2 Nd(Nd Nbal )1

11、1 (Nd Nbal )1(5)匝數(shù)誤差f的復核?bal?bal ?pr fbal bal ?Pr0.05Kbal貼式中Nbal 計算的平衡線圈II的匝數(shù)；NbaUpr使用的平衡線圈II的匝數(shù)。(6)校驗靈敏系 數(shù)。12 .一臺雙繞組降壓變壓器的容量為15MVA,電壓比為35kV25% / 6.6kV , Y, dll接線；差動保護采用BCH-2型繼電器。求BCH-2型繼電器差動保護的整定值。已知：6.6kV外部短路時最大三相短路電流為9420A ,最小三相短路電流為7300A(已歸算到6.6kV側)；35kV側電流互感器變比為600 / 5, 6.6kV側電流互感器變比為1500/5；可靠系

12、數(shù)K“i =1.3 解：按以下步驟進行計算：(1)算出各側一次額定電流； 確定二次回路額定電流。 由于6.6kV側的二次回路額定電 流大于35kV側的，因此6.6kV側為基本側(第I側)。計算保護裝置6.6kV側的一次動作電流。1)躲過變壓器勵磁涌流hop1.31 N1.3 1315 1710A2)躲過最大不平衡電流IlopKrelfKlfiU f)Ik,max1.3(1 0.1 0.05 0.05)9420 2450因此，一次動作電 流選用2450A o(3)確定線圈接法及匝數(shù)。平衡線圈I、II分別接于6.6kV及35kV狽9。計算基本側一次動作電流Ilop1 2oplop K 112基本側

13、匝數(shù)N?baAN0 60=7.35匝。12op8.16選擇實用工作匝數(shù)N?pr=7匝， 即Nc?pr6匝,Nbal?pr在實用匝數(shù)下，6.6kV側繼電器的動作電流為kopANo.=8.56A N?腴7(4)確定35kV側平衡線圈匝數(shù)Nbal?ba N 7pr1Nc?pr 74386 2.6匝匕玄呱伽廣阿實用匝數(shù)取Nbal?pr=3匝。(5)計算由于實用匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差fNbal ?ba gl ?p2.6 3Nbal ?baNbal ?pr2 6 30.0465因f v0.05 ,故不需核算動作電流。(6)初步確定短路線圈抽頭：選cc ,抽頭(該抽頭在繼電器內部)。(7)校核靈

14、敏系數(shù)。最小運行方式，6.6kV側兩相短路的最小短路電流為6320A ,相當于35kV側短路電流6320- = 1192A353 1192ANoI 2pj?jtig7pr172 _2.S8L2512op 6.67圖6-6所示為確定BCH-2型差動繼電器各線圈極性關系圖。245018.1630017他6.67A13試述BCH-2型差動繼電器的工作原理。答：BCH-2型差動繼電器是具有比較良好的躲過變壓器勵磁涌流特性的差動繼電器。它由速飽 和變流器和執(zhí)行元件(DL-11 / 0.2型電流繼電器)兩部分組成，其結構原理如圖67所刀Iom 6-7 r- -亠一一速飽和變流器A、C兩邊柱的截面相等，并各

15、為中間柱B截面的一半。速飽和變流器上繞有 以下線圈：(1)差動線圈Nd和兩個平衡線圈N向1、Nbal2同向繞在中間柱B上，它們都起動作線圈的作用。流過它們的電流Id產(chǎn)生的磁通d口中間柱經(jīng)兩邊柱A(d?BA)、C(d?BC)構成兩個閉合回路。(2)二次線圈 2 繞在C邊柱上，并與執(zhí)行元件相連接。(3)短路線圈分為Nk、Nk兩部分，分別繞在中間柱B和邊柱 上在B、A兩柱所構成的閉戒路內.血與Nk的繞向相同。Nk的匝數(shù)為Nk匝數(shù)的。短路線圈內的電流Ik是d在Nk中的感應電流。h流過Nk、Nk,又分別在B柱和 柱中產(chǎn)生磁通 嚴ko k自B柱經(jīng)兩邊柱A(k?BA)、C(k?BC)構成兩個閉合回路。k自A

16、柱經(jīng)中間柱B(k?AB)、邊柱C(k?AC)構成兩個閉合回路。k與d方向相反，故k屬于去磁性質。C柱內的合成磁通(d?BC+ k?AC-k?BC)在N2中感應的電流達一定值時,執(zhí)行元件動作。由此可以看岀，繼電器動作是靠兩條傳變路徑實現(xiàn)的：一條是從Nd(d?BC)直接傳變到N2中；另一條是由Nd先傳變到Nk在其內感應電流Ik,再由Nk(k?Ac)傳變到N2中，這個傳變稱為二次傳變。當變壓器空載投入或在其縱差保護范圍外短路時，Nd(或Nd、Nball. Nbal2)中流過含有較大非周期分量的勵磁涌流或不平衡電流。非周期分量電流是衰減的直流電流，它極少能傳變到短路線圖Nk、Nk和二次線圈N2,而是作

17、為勵磁電流產(chǎn)生直流磁通使變流器鐵芯迅速飽和，從而使鐵芯的磁阻大大增大，這就會使C柱中的磁通d?BC大大減小。另外，再看短路線圈的作用，由于磁路飽和，使Ik減小，IkNk、IkNk也隨之減小。由于A柱到C柱的磁路較長，漏磁增大，使C柱中的助磁磁通K?AC大為減?。欢鳥柱到C柱的磁路較短，漏磁相對較小， 所以C柱中的去磁磁通k?BC的減小不彖k?AC減小得那么顯著，但仍有一定的去磁作用，因此C柱中的 合成磁通(d?BC+k?ACk?BC )減小得很多。這就是說，由于非周期分量電流的作用，要想使繼電器動作，就得增大Nd中的正弦電流。此即BCH-2型繼電器具有良好的躲過勵磁涌流特性的根本原因。14帶制

18、動特性的BCH-1型差動繼電器的工作原理。答：BCH-1型差動繼電器是由一個電流繼電器和一個具有制動線圈的速飽和變流器構成。其躲 避變壓器勵磁涌流的性能依靠速飽和變流器實現(xiàn)，當區(qū)外故障不平衡電流增加，為使繼電器動作電流 隨不平衡電流的增加而提高動作值，因此設有制動線圈。當制動線圈通過電流時，產(chǎn)生的磁通僅流過 兩邊柱而不流過中間柱并在相等的二次線圈中感應出的電動勢相反，因而二次線圈輸出電壓為零，即 制動線圈和差動線圈、二次線圈之間沒有互感，因此制動安匝僅用于來磁化速飽和變流器的鐵芯，惡 化了差動線圈與二次線圈之間的傳變作用，使繼電器動作值增大，因此繼電器的基本原理是交流助磁 制動，即利用穿越電流

19、來改變速飽和變流器的飽和狀況。15 BCH型差動繼電器進行可靠系數(shù)檢驗的意義何在？怎樣對可靠系數(shù)進行調整？答：變壓器縱聯(lián)差動保護區(qū)內故障時，BCH型繼電器不但應該動作，且要求有足夠的靈敏度。 可靠系數(shù)就是對該項要求的考核指標。它是以無制動情況下繼電器在起始動作安匝時執(zhí)行元件的動作 電流IOP70為基準，然后再拿繼電器2倍動作安匝下執(zhí)行元件的動作電流IOP72與其相比較，其比值稱可靠系數(shù)。檢驗規(guī)程要求BCH型差動繼電器2倍動作電流可靠系數(shù)K“W?21.2o當K“i不能滿足要求時，應降低執(zhí)行元件的動作電壓，這時雖然可靠系數(shù)增】op?0大，但直流助磁特性曲線陡度變小，躲過勵磁涌流的性能減弱，因此在做

20、整試BCH型繼電器的調 驗時要兩者兼顧。16檢驗規(guī)程對BCH型差動繼電器的整組伏安特性是怎樣要求的？若不符合要求應怎樣調整？答：繼電保護檢驗規(guī)程對于BCH型差動繼電器的伏安特性的要求是：2倍動作安匝時，執(zhí)行元 件端子上的電壓U 2與1倍動作安匝時執(zhí)行元件端子上的電壓Ui之比-1.15；5倍動Ui作安匝時，執(zhí)行元件端子上的電壓Us與Ui之比vs1.3o-Ui若試出的伏安特性曲線不符合要求，可改變速飽和變流器鐵芯的組合方式。鐵芯的硅鋼片在每片 對疊時伏安特性最高，特別是對伏安特性的開始部分提高得更顯著。每數(shù)片一組對疊時，伏安特性就低些，且每組的片數(shù)越多，伏安特性就越低。在改變鐵芯組合時，只需把速飽

21、和變流器從繼電器底座上卸下，擰掉緊固鐵芯的螺釘即可進行，而不需要拆掉各繞組抽頭引向面 板背面的螺絲。17簡述BCH-1型差動繼電器的制動特性檢驗要求，并畫出其試驗接線圖答：其試驗接線圖如圖68所示。設：IA1為制動電流，Nbra=14匝;IA2為動作電流,Nop = Nd + Nbal =39匝。試驗時，先加IA1,再增加IA2,測其動作值lop。則制動安匝二14 IA1,動作安匝=391A2 =391op O錄取制動電流滯后于動作電流的角為0 , 30 , 60 , 90情況下的制 動特性曲線，如圖69所示。0 ,動作電流接UAB；30 ,動作電流接UOB60 ,動作電流接UCB；90 ,動

22、作電流接Uco檢驗要求：所有曲線應在廠家供給的制動特性曲線最高與最低兩條曲線之間。當制動安匝為280安匝時，動作安匝為252375安 匝。18簡述BCH-2型差動繼電器的直流助磁特性檢驗要求， 并畫岀其試驗接線圖。 答：其試驗接線圖，如圖610所示。直流加到差動線圈（20匝）。19交流加到平衡線圈(19匝)，交流動作電流為MIAI試驗時先加直流，然后加交流，直至繼電器動作，記下直流值及交流動作值，Kd及求出值。式中I電流表A2讀數(shù)；I電流表A1讀數(shù)；IOP70無直流助磁時交流動作電流。要求值 n 廠家的規(guī)定值，Kd值達到0.5。 圖6-11為其直流助磁特性曲線。19 諧波制動的變壓器差動保護中

23、為什么要設置差動速斷元件？答：設置差動速斷元件的主要原因是：為防止在較高的短路電流水平時，由于電流 互感器飽和產(chǎn)生高次諧波量增加，產(chǎn)生極大的制動力矩而使差動元件拒動，因此設置差 動速斷元件，當短路電流達到410倍額定電流時，速斷元件快速動作岀口。20 .變壓器差動保護用的電流互感器，在最大穿越性短路電流時其誤差10%,此時應超過采取哪些措施來防止差動保護誤動作？答：此時應采取下列措施：(1)適當?shù)卦黾与娏骰ジ衅鞯淖兞鞅取?2)將兩組電流互感器按相串聯(lián)使用。(3)減小電流互感器二次回路負載。(4)在滿足靈敏度要求的前提下，適當?shù)靥岣弑Ｗo動作電流。21試述比率制動縱差保護的簡易整定法。答：縱差保護

24、為防止區(qū)外故障引起不平衡的差動電流造成誤動作，采取了比率制動特性。理想的制動特性曲線為通過原點，且斜率為制動系數(shù)Kbi的一條直線，如圖612中的BC直線。在變壓器內部短路，當短路電流較小時，具有無制動0.951AI偏移系數(shù)Kdh,相對動作電流系數(shù)業(yè)3op,0隨制動電流不斷變化，故整定的比率制動系數(shù)K,實質上是折線的斜率m。作用，使之靈敏動作，為此制動特性是具有一段水干線的 比率制動特性如圖6-10中的ABC折線。水平線的動作電流稱最小動作電流IoP7min ,繼電器開始具有制動作用的最小制動電流稱拐點電流Ibra?min ,由于制動特性曲線中折線不一定通過原點0 ,如圖ABD折 線，只有斜率I

25、opIop?minibra1bra? min為常數(shù),Kop而制動系數(shù)KKP卻為防止區(qū)外故障時誤動，依靠的是制動系數(shù)K,而不是斜率m,因此必須使各點的K值 均滿足選擇性及靈敏性，使繼電器的制動特性曲線位于理想的制動特性曲線上部。制動特性曲線由下述三個定值決定: 比率制動系數(shù)Kb。(2)拐點電流I bra?min(3)最小動作電流1op ?min 1.比率制動系數(shù)Kb的整定KbKrel(KlfiUf)式中K可靠系數(shù)，取1.31.5；Ki電流互感器同型系數(shù)，取1. 0；fl電流互感器的最大相對誤差，滿足10%誤差，取0.1；U變壓器由于調壓所引起的相對誤差，取調壓范圍的一半；f變壓器經(jīng)過電流互感器(

26、包括自耦變流器)變比，不能完全補償所產(chǎn)生的相對誤差。 微機保護軟件可以完全補償，f=o。Kb般在0.30.5中選取。2.拐點電流1bra? min的整定一般整定在(0.81.0)倍變壓器額定電流，微機保護整定為變壓器額定電流。3.最小動作電流1op?min的整定按滿足制動特性的要求整定，使制動系數(shù)不隨制動電流而變化，則最小動作電流與拐點電流相互 關系如下：設變壓器額定電流IN的標么值為10,當拐點電流為10,貝IJ IopTmin =Kb當拐點電流為KI N值時，貝ijl op?min = KKb按上述整定，均能滿足選擇性和靈敏系數(shù)，可不再校驗靈敏系數(shù)。22試述變壓器零序縱聯(lián)差動保護。答：變壓

27、器星形接線的一側，如中性點直接接地，則可裝設變壓器零序縱聯(lián)差動保護。零序差動 回路由變壓器中性點側零序電流互感器和變壓器星形側電流互感器的零序回路組成。該保護對變壓器 繞組接地故障反應較靈敏。同樣，對自耦變壓器也可設置零序縱聯(lián)差動保護，要求高壓側、中壓側和 中性點側的電流互感器應采用同類型電流互感器，而且各側的變比相等。從運行經(jīng)驗說明，零序縱聯(lián)差動保護用工作電壓和負載電流檢驗零序縱聯(lián)差動保護接線的正確性 較困難。在外部接地故障，有由于極性接錯而造成的誤動作，該保護的正確動作率較低。差動繼電器可采用BCH-2型速飽和差動繼電器或比率制動特性的差動繼電器。23對新安裝的差動保護在投入運行前應做哪些

28、試驗？答：對其應做如下檢查。(1)必須進行帶負荷測相位和差電壓(或差電流)，以檢查電流回路接線的正確性。1)在變壓器充電時，將差動保護投入。2)帶負荷前將差動保護停用，測量各側各相電流的有效值和相位。3)測各相差電壓(或差電流)。(2)變壓器充電合閘5次，以檢查差動保護躲勵磁涌流的性能。24運行中的變壓器瓦斯保護，當現(xiàn)場進行什么工作時，重瓦斯保護應由“跳閘”位置改為“信號”位置運行。答：當現(xiàn)場進行下述工作時重瓦斯保護應由“跳閘”位置改為“信號”位置運行。(1)進行注油和濾油時。(2)進行呼吸器暢通工作或更換硅膠時。(3)除采油樣和瓦斯繼電器上部放氣閥放氣外，在其它所有地方打開放氣、放油和進油閥

29、門時。(4)開、閉瓦斯繼電器連接管上的閥門時。(5)在瓦斯保護及其二次回路上進行工作時。(6)對于充氮變壓器，當油枕抽真空或補充氮氣時，變壓器注油、濾油、更換硅膠及處理呼吸器 時，在上述工作完畢后，經(jīng)lh試運行后，方可將重瓦斯投入跳閘。25何謂復合電壓過電流保護？答：復合電壓過電流保護是由一個負序電壓繼電器和一個接在相間電壓上的低電壓繼電器共同組 成的電壓復合元件，兩個繼電器只要有一個動作，同時過電流繼電器也動作，整套裝置即能啟動。該保護較低電壓閉鎖過電流保護有下列優(yōu)點：(1)在后備保護范圍內發(fā)生不對稱短路時，有較高的靈敏度。(2)在變壓器后發(fā)生不對稱短路時，電壓啟動元件的靈敏度與變壓器的接線

30、方式無關。(3)由于電壓啟動元件只接在變壓器的一側，故接線比較簡單。26在Y, dll接線變壓器側發(fā)生某一種兩相短路時，對Y側過電流和低電壓保護有何影響？ 如何解決？答：在Y, dll接線變壓器的側發(fā)生兩相短路時，設短路電流為h在Y側有兩相的相電有 相的相電流為2Ik如果只有兩相有電流，繼電器則有I2的兩相短路機率短路電流減少一半。在狽9,非故障相電壓為正常電壓，故障相的相間電壓降低，當變壓器側出口故障時， 相間電壓為0V但反應到Y側的相電壓有一相為0V,另兩相為大小相等、方向相反的相電壓。此 時，Y側繞組接相間電壓時，就不能正確反映故障相間電壓；如Y側繞組接相電壓，則在Y側發(fā)生兩 相短路時也

31、不能正確反映故障相間電壓。(1)變壓器Y側的電流互感器為接法，則需每相均設電流繼電器，即三相式電流繼電器；如為兩 相式電流互感器，則B相電流繼電器接中性線電流(一B相)。(2)變壓器高低壓兩側均設三個電壓元件接相間電壓，即6塊電壓繼電器，或設負序電壓元件和 單元件低壓元件(接相間電壓)。27為防止變壓器、發(fā)電機后備阻抗保護電壓斷線誤動應采取什么措施答：必須同時采取下述 措施。(1)裝設電壓斷線閉鎖裝置。(2)裝設電流增量元件或負序電流增量元件作為啟動元件。28變壓器中性點間隙接地的接地保護是怎樣構成的？答：變壓器中性點間隙接地的接地保護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

32、限時構成。當系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，在放電間隙放電時有零序電流，則使設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作；若放電間隙不放電，則利用零序電壓繼電器動作。當發(fā)生間歇性弧光 接地時，間隙保護共用的時間元件不得中途返回，以保證間隙接地保護的可靠動作。29何謂變壓器的過勵磁保護？答：根據(jù)變壓器的電壓表達式U4.44fNBS10s,可以寫出變壓器的工作磁密B的表達式為81(BK4.44NsVK對于給定的變壓器，K為一常數(shù)；K = 4：NSU / f成正比，即電壓升高或頻率下降4yrr1.8T,飽和工作磁密Bs = 1.92.0T,兩者相差不大。勵磁電流增加，特別是在鐵芯飽和之后，勵磁電流

33、要急劇增大，造成變壓器過勵磁。過勵磁會使鐵損 增加，鐵芯溫度升高；同時還會使漏磁場增強，使靠近鐵芯的繞組導線油箱壁和其它金屬構件產(chǎn)生 渦流損耗，發(fā)熱，引起高溫，嚴重時要造成局部變形和損傷周圍的絕緣介質。因此，對于現(xiàn)代大型變 壓器，應裝設過勵磁保護。反應比值U/f的過勵磁繼電器已得到應用。(6-1)頻率;式中N繞組匝數(shù)；S鐵芯截面積;由式(61)看岀，工作磁密B與電壓、頻率之比BN占” =(1700018000) 104 = 1.7當U/f增加時，工作磁密B增加，使變壓器會使工作磁密增加?，F(xiàn)代大型變壓器，額定工作磁密30雙繞組自耦變壓器兩側電量是什么關系答：雙繞組自耦變壓器接線如圖6-13所示：

34、由圖6-11(c)可知，Ni稱為串聯(lián)繞組，2 稱為公共繞組。顯然變壓器的原方繞組為NI+N2,副方繞組為N2,故自耦變壓器的變比為U1N1N2n1212U 2N2或】ni21 N2從電流來看，12a II h,式中II原方電流，是串接電流;12公共繞組中的電流。根據(jù)磁勢平衡方程得于是可得出兩側電量的關系為SN引lU13l2aU2，稱為自耦變壓器的額定容量，也稱最大容量或通過容量。而公共繞組中的容量(稱計算容量)為：1S2引2U 2引2alU2m2Nil 2aN2I1UioI1(N1N2)kaNzO,(64)由式(6-3)式(64),得IINII2N20N112 11(1112 1)111N2I

35、2a ,n12(6- 5)J_SN1n12由上面兩式可知：自耦變壓器兩側額定容量相等，為SN,IISN。如n12 =2,則SZSN,即公共繞組容量為額定容量的一半。m22而公共繞組容量僅為S2 =31三繞組自耦變壓器各側電量的關系是什么答：三繞組自耦變壓器原理接線如圖614所示。各繞組的有關符號和上題雙繞組一樣，只是加 了第3繞組 2。由圖614可知：高、中壓繞組之間的電量關系與雙繞組自耦變壓器完全一樣。而高、低壓繞組 和中、低壓繞組之間的電量關系和普通磁耦合的關系一樣。按中、低壓繞組傳輸功率的關系看，由于公共繞組中，只能通過電流【2故低壓繞組的最大容量只能等于自耦變壓器的計算容量，即S3 3

36、U 3I3SN1m21如果n 122 ,則SSISN,即低壓繞組只有高、中壓繞組容量的21/2。當高、中壓之間的1變比m2為2時，高、中、低三側的容量關系為：l:l：2o32自耦變壓器過負荷保護有什么特點？答：由于三繞組自耦變壓器各側繞組的容量關系不一樣，即為S1：S2：S3=1:1:1，這就和功率傳送的方向有關系了，否則可能岀現(xiàn)一側、兩側不過負荷，而另一側就m2過負荷了。因此不能以一側不過負荷來決定其他側也不過負荷，一般各側都應設過負荷保護，至少要在送電側和低壓側各裝設過負荷保護。33怎樣做自耦變壓器零序差動保護相量檢查?其相量檢查做法如下，。(1)取任一側電壓互感器電壓為基準電答:壓。(2

37、)將220kV、llOkV和公共側B、C相電流互感器二次短路并與差回路斷開，此 時差回路僅流人A相電流，分別測三側電流 值、電流相位和繼電器差電壓，當?shù)蛪簜韧?運時，220kV和公共側電流相位相同，其相 量與llOkV側電流相位差180 o(3)將低壓側帶負荷，差電壓不應有大的變化。(4)短接C、A相電流互感器，差回路通人B相電流，測試結果應同(2)項。(5)短接A、B相電流互感器，差回路通人C相電流，測試結果應同(2)項。(6)零序差動保護正確接線如圖6-15所示。34變壓器微機保護裝置有什么特點？其設計要求是什么？答：微機保護裝置較常規(guī)保護有下述特點：(1)性能穩(wěn)定，技術指標先進，功能全，

38、體積小。(2)可靠性高，自檢功能強。(3)靈活性高，硬件規(guī)范化、模塊化，互換性好，軟件編制可標準化、模塊化，便于功能的擴 充。(4)調試、整定、運行維護簡便。(5)具有可靠的通信接口，接入廠、站的微機，可使信息分析處理后集中顯示和打印。變壓器微 機保護裝置的設計要求：(1) 220kV及以上電壓等級變壓器配置兩套獨立完整的保護(主保護及后備保護),以滿足雙重 化的原則。(2)變壓器微機保護所用的電流互感器二次側采用丫接線，其相位補償和電流補償系數(shù)由軟件實 現(xiàn)，在正常運行中顯示差流值，防止極性、變比、相別等錯誤接線，并具有差流超限報警功能。(3)氣體繼電器保護跳閘回路不進入微機保護裝置，直接作用于跳閘，以保證可靠性，但用觸點 向微機保護裝置輸入動作信息顯示和打印。(4)設有液晶顯示，便于整定、調試、運行監(jiān)視和故障、異常顯示。(5)具備高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)接口及打印功能。35試述變壓器微機差動保護的比率制動特性曲線的測試方法。答：常規(guī)保護測試制動特性曲線可在差動繞組與制動繞組分別通動作電流及制動電流，但 微機差動保護只能在高、低壓側模擬區(qū)外故障通人電流測試，因此需要經(jīng)過計算求得動作電流和制動 電流。