保护计算

继电器是我们生活中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说，由于为某一个用途设计使用的电子电路，最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互，所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。

最常见的继电器要数热继电器，通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中，供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节，可与特定的交流接触器插接安装。

时间继电器也是很常用的一种继电器，它的作用是作延时元件，通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件，按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统，自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。

　　在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制、信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器，我们才有可能对不同的物理量作出控制，完成一个完整的控制系统。

除了传统的继电器之外，继电器的技术还应用在其他的方面，比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理，分析导致电动机损坏的主要原因研制的，它是一种设计独特，工作可靠的多功能保护器，在故障出现时，能及时切断电源，便于实现电机的检修与维护，该产品具有缺相保护，短路、过载保护功能，适用于各类交流电动机，开关柜，配电箱等电器设备的安全保护和限电控制，是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。而其真正的原理还是继电器技术。

　　继电器技术发展到现在，已经和计算机技术结合起来，产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高，抗干扰性强，功能齐全，体积小，灵活可扩，软件直接、简单，维护方便，外形美观等优点；以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。有一个触点接触不良，就会引起故障，维修也相当麻烦，而PLC控制器内部有几百个固态继电器，几十个定时器/计数器，具备停电记忆功能，输入输出采用光电隔离，控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此，国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯，改用PLC微电脑控制电梯。
1．什么是电气一次设备和一次回路?什么是电气二次设备和二次回路?
答：一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、 自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其它生产的电气回路称为一次回路或一次接线系统。
　　二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。

2．哪些回路属于连接保护装置的二次回路?
答：连接保护装置的二次回路有以下几种回路：
(1)从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路(对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始)。
(2)从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。
(3)从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。
(4)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。

3．举例简述二次回路的重要性。
答：二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。例如若某变电所差动保护的二次回路接线有错误，则当变压器带的负荷较大或发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸；若线路保护接线有错误时，一旦系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳闸，不该跳闸的却跳了闸，就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故；若测量回路有问题，就将影响计量，少收或多收用户的电费，同时也难以判定电能质量是否合格。因此，二次回路虽非主体，但它在保证电力生产的安全，向用户提供合格的电能等方面都起着极其重要的作用。

4．什么是二次回路标号?二次回路标号的基本原则是什么?
答：为便于安装、运行和维护，在二次回路中的所有设备间的连线都要进行标号，这就是二次回路标号。标号一般采用数字或数字和文字的组合，它表明了回路的性质和用途。
　　回路标号的基本原则是：凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的，都要按回路原则进行标号。此外，某些装在屏顶上的设备与屏内设备的连接，也需要经过端子排，此时屏顶设备就可看作是屏外设备，而在其连接线上同样按回路编号原则给以相应的标号。
　　为了明确起见，对直流回路和交流回路采用不同的标号方法，而在交、直流回路中，对 各种不同的回路又赋于不同的数字符号，因此在二，次回路接线图中，我们看到标号后，就能知道这一回路的性质而便于维护和检修。

5．二次回路标号的基本方法是什么?
答：(1)用三位或三位以下的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面(或后面)增注文字符号。
(2)按“等电位”的原则标注，即在电气回路中，连于一点上的所有导线(包括接触连接的可折线段)须标以相同的回路标号。
(3)电气设备的触点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段，即看为不同的线段，一般给予不同的标号；对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路，可不标号。

6．同述直流回路的标号细则。
答：(1)对于不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制和保护回路用001～099及l一599，励磁回路用601～699。
(2)控制和保护回路使用的数字标号，按熔断器所属的回路进行分组，每一百个数分为一组，如101～199，201～299，301—399，…，其中每段里面先按正极性回路(编为奇数)由小到大，再编负极性回路(偶数)由大到小，如100，101，103，133，…，142，140，…。
(3)信号回路的数字标号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。
(4)开关设备、控制回路的数字标号组，应按开关设备的数字序号进行选取。例如有3个控制开关1KK、2KK、3KK，则1KK对应的控制回路数字标号选101～199，2KK所对应的选201～299，3KK对应的选301～399。
(5)正极回路的线段按奇数标号，负极回路的线段按偶数标号；每经过回路的主要压降元(部)件(如线圈、绕组、电阻等)后，即行改变其极性，其奇偶顺序即随之改变。对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段，可任选奇数或偶数。
(6)对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。例如：正电源为101、201，负电源为102、202；合闸回路中的绿灯回路为105、205、305、405；跳闸回路中的红灯回路编号为35、135、235、……等。



7．简述交流回路的标号细则。
答：(1)交流回路按相别顺序标号，它除用三位数字编号外，还加有文字标号以示区别。例如A411、B411、C411。
(2)对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组。
电流回路的数字标号，一般以十位数字为一组。如A401～A409，B401～B409，C401一C409，…，A591～A599，B591～B599。若不够亦可以20位数为一组，供一套电流互感器之用。几组相互并联的电流互感器的并联回路，应先取数字组中最小的一组数字标号。不同相的电流互感器并联时，并联回路应选任何一相电流互感器的数字组进行标号。电压回路的数字标号，应以十位数字为一组。如A601～A609，B60l～B609，C601～C609，A791～A799，…，以供一个单独互感器回路标号之用。
(3)电流互感器和电压互感器的回路，均须在分配给它们的数字标号范围内， 自互感器引出端开始，按顺序编号，例如“TA’’的回路标号用411～419，“2TV’’的回路标号用621～629等。
(4)某些特定的交流回路(如母线电流差动保护公共回路、绝缘监察电压表的公共回路等)给予专用的标号组。

8．对断路器控制回路有哪些基本要求?
答：(1)应有对控制电源的监视回路。断路器的控制电源最为重要，一旦失去电源断路器便无法操作。因此，无论何种原因，当断路器控制电源消失时，应发出声、光信号，提示值班人员及时处理。对于遥控变电所，断路器控制电源的消失，应发出遥信。
　　(2)应经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性。当跳闸或合闸回路故障时，应发出断路器控制回路断线信号。
　　(3)应有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置，发生“跳跃”对断路器是非常危险的，容易引起机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必须采取闭锁措施。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生。“防跳”回路的设计应使得断路器出现“跳跃”时，将断路器闭锁到跳闸位置。
　　(4)跳闸、合闸命令应保持足够长的时间，并且当跳闸或合闸完成后，命令脉冲应能自动解除。因断路器的机构动作需要有一定的时间，跳合闸时主触头到达规定位置也要有一定的行程，这些加起来就是断路器的固有动作时间，以及灭弧时间。命令保持足够长的时间就是保障断路器能可靠的跳闸、合闸。为了加快断路器的动作，增加跳、合闸线圈中电流的增长速度，要尽可能减小跳、合闸线圈的电感量。为此，跳、合闸线圈都是按短时带电设计的。 因此，跳合闸操作完成后，必须自动断开跳合闸回路，否则，跳闸或合闸线圈会烧坏。通常由断路器的辅助触点自动断开跳合闸回路。
　　(5)对于断路器的合闸、跳闸状态，应有明显的位置信号，故障自动跳闸、自动合闸时，应有明显的动作信号。
　　(6)断路器的操作动力消失或不足时，例如弹簧机构的弹簧未拉紧，液压或气压机构的压力降低等，应闭锁断路器的动作，并发出信号。
　　 SF6气体绝缘的断路器，当SF6气体压力降低而断路器不能可靠运行时，也应闭锁断路器的动作并发出信号。
　　(7)在满足上述的要求条件下，力求控制回路接线简单，采用的设备和使用的电缆最少。
1、什么是继电保护？什么是微机保护？

当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。

微机保护作为继电保护的最新保护,对电力系统起着举足轻重的作用,直接影响电力系统的安全运行。

2、微机保护如何统计评价?
答：微机保护的统计评价方法为：
(1)微机保护装置的每次动作(包括拒动)，按其功能进行；分段的保护以每段为单位来统计评价。保护装置的每次动作(包括拒动)均应进行统计评价。
(2)每一套微机保护的动作次数，必须按照记录信息统计保护装置的动作次数。对不能明确提供保护动作情况的微机保护装置，则不论动作多少次只作1次统计；若重合闸不成功，
保护再次动作跳闸，则评价保护动作2次，重合闸动作1次。至于属哪一类保护动作，则以故障录波分析故障类型和跳闸时间来确定。

3、继电保护装置整定试验的含义是什么?
答：继电保护装置整定试验是指将装置各有关元件的动作值及动作时间调整到规定值下的试验。该项试验在屏上每一元件均检验完毕之后才进行。

4、现场工作前应做哪些准备工作?
答：现场工作前应做以下准备工作：
(1)了解工地地点一、二次设备运行情况，本工作与运行设备有无直接联系(如自投，联切等)，与其他班组有无配合的工作。
(2)拟定工作重点项目及准备解决的缺陷和薄弱环节。
(3)工作人员明确分工并熟悉图纸及检验规程等有关资料。
(4)应具备与实际状况一致的图纸、上次检验的记录、最新整定通知单、检验规程、合格的仪器仪表、备品备件、工具和连接导线等。
(5)对一些重要设备，特别是复杂保护装置或有联跳回路的保护装置，如母线保护、断路器失灵保护、远方跳闸、远方切机、切负荷等的现场校验工作，应编制经技术负责人审批的试验方案和由工作负责人填写并经负责人审批的继电保护安全措施票。

5、哪些人员必须遵守《继电保护及电网安全自动装置现场工作保安规定》?
答：凡是在现场接触到运行的继电保护、安全自动装置及其二次回路的生产维护、科研试验、安装调试或其他专业(如仪表等)人员，除必须遵守《电业安全工作规程》外，还必须 遵守本规定。

6、电业安全工作规程中规定电气工作人员应具备哪些条件?
答：应具备以下条件：
(1)经医生鉴定，无防碍工作的病症(体格检查每两年一次)。
(2)具备必要的电气知识，且按其职务和工作性质，熟悉《电业安全工作规程》(电气、线路、热力机械)的有关部分，并经考试合格。
(3)学会紧急救护法，首先学会触电解救方法和人工呼吸法。
1、电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别?
答：主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为：
1)电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路；
2)相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。
3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值



2．电流互感器在运行中为什么要严防二次侧开路?
答：电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律正＝4．44／fNB，就会在二次绕组两端产生很高(甚至可达数千伏)的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此，电流互感器二次侧开路是绝对不允许的，这是电气试验人员的一个大忌。鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可靠措施。

3．电压互感器在运行中为什么要严防二次侧短路?
答：电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此，电压互感器二次侧短路是电气试验人员的又一大忌。
11.电流互感器的二次负载阻抗如果超过了其容许的二次负载阻抗．为什么准确度就会下降?
答：电流互感器二次负载阻抗的大小对互感器的准确度有很大影响。这是因为，如果电流互感器的二次负载阻抗增加得很多，超出了所容许的二次负载阻抗时，励磁电流的数值就会大大增加，而使铁芯进入饱和状态，在这种情况下，一次电流的很大一部分将用来提供励磁电流，从而使互感器的误差大为增加，其准确度就随之下降了。
1、电流互感器有几个准确度级别?各准确度适用于哪些地点?
答：电流互感器的准确度级别有0．2、0．5、1．0、3．0、D等级。测量和计量仪表使用的电流互感器为0．5级、0．2级，只作为电流、电压测量用的电流互感器允许使用1．0级，对非重要的测量允许使用3．0级。

2、电流互感器应满足哪些要求?
答：(1)应满足一次回路的额定电压、最大负荷电流及短路时的动、热稳定电流的要求。
(2)应满足二次回路测量仪表、自动装置的准确度等级和继电保护装置10％误差特性曲线的要求。

3、电流互感器有哪几种基本接线方式?
答：电流互感器的基本接线方式有：
(1)完全星形接线。
(2)两相两继电器不完全星形接线。
(3)两相一继电器电流差接线。
(4)三角形接线。
(5)三相并接以获得零序电流。

4、怎样选择电压互感器二次熔断器的容量？
答：应满足下列条件：
1） 容丝的熔断时间，必须保证在二次回路发生短路时，小于保护装置的动作时间
2） 容丝额定电流应大于最大负荷 电流，但不应超过额定电流的1.5倍
一般室内安装的电压互感器选用250伏，10/4安的熔断器，室外装的电压互感器可选用250伏，15/6安的熔断器。

5、电压互感器二次保险有什么作用？哪些情况下不装保险？
答：为了防止电压互感器，二次回路短路产生过电流烧毁互感器，所以需要装设二次熔断器。
下列情况不装熔断器：
1） 在二次开口三角的出线上，一般不装熔断器，供零序过电压保护用的开口三角出线例外。
2） 中性线上不装熔断器
3） 按自动电压调整器的电压互感器二次侧不装熔断器
4） 110千伏及以上的电压互感器二次侧，现在一般都装小空气开关，而不装熔断器。

6、用于差动保护的电流互感器，要求其铁芯好，还要加大铁芯截面，为什么？
答：在系统正常运行或差动保护范围外部短路时，差动保护两端电流互感器的电流数值和相位相同，应没有电流流入差动继电器，但实际上这两套电流互感器的特性不可能 完全相同，励磁电流便不一样，二次电流不会相等，继电器中将流过 不平衡电流。为了减少不平衡电流，必须改进电流互感器的结构，使其不致饱和，或选用损耗小的特种硅钢片制作铁芯，并加大铁芯截面。