继电保护问答 连载5

34.什么是固定连接方式的母线完全差动保护?什么是母联电流相位比较式母线差动？
答：双母线同时运行方式，按照一定的要求，将引出线和有电源的支路固定连接于两母线上，这种母线称为固定连接母线。这种母线的差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护。对它的要求是任一母线故障时，只切除接于该母线的元件，另一母线可以继续运行，即母线差动保护有选择故障母线的能力。当运行的双母线的固定连接方式被破坏时，该保护将无选择故障母线的能力，而将双母线上所有连接的元件切除。母联电流相位比较式母线差动保护主要是在母联断路器上使用比较两电流相量的方向元件，引入的一个电流量是母线上各连接元件电流的相量和即差电流，弓[人的另一个电流量是流过母联断路器的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小，方向元件不动作；当母线故障不仅差电流很大且母联断路器的故障电流由非故障母线流向故障母线，具有方向性，因此方向元件55．零序电流方向保护与重合闸配合使用时应注意什么问题?
答：应注意以下问题
(一)与三相重合闸配合使用的零序电流方向保护
1．零序电流一段保护
阶段式零序电流方向保护的一段，在整定时要避越正常运行和正常检修方式下线路末端(不带方向时应为两端母线)单相及两相接地故障时流经被保护线路的最大零序电流。
当零序电流保护与三相重合闸配合使用时，由于线路后重合侧断路器合闸不同期造成瞬时性(断路器三相合闸不同期时间，实际可能达到40～60ms)非全相运行，也产生零序电流。当躲不过这种非全相的最大零序电流时，不带时限的一段保护将发生误动作。
避越线路末端故障整定是绝对必须的。如果该定值又大于避越断路器不同期引起的非全相零序电流整定值，那么，只需要设置一个不带时限的一段电流保护。如果断路器不同期引起的非全相零序电流大于末端故障的零序电流时，或者按躲非全相情况整定；或者在三相重合闸时给躲不开非全相运行零序电流的第一段带o．1s的时限；或者按两个第一段，一个按躲非全相情况整定不带时限，另一个按躲末端故障整定，但在重合闸后加0．1s时限或退出工作。
综上所述，在三相重合闸配合使用时，零序电流方向保护装置必须具备实现两个第一段(灵敏一段与不灵敏一段)保护的可能性和无时限的一段保护在重合闸时带0．1s时限的可能性。
2．零序电流方向保护装置中带时限的后备保护段数
根据规程规定，多段式零序电流方向保护之间必须按逐极配合原则整定，即要求灵敏度和时间两方面的配合。为了适应不同电压等级的电力网对后备作用以及特殊用途的保护(例如旁路断路器的保护)对保护段数的要求，按现在系统实现的配置，要求零序电流方向保护除有两个第一段外，还应有三个时间后备段。
(二)与综合重合闸配合使用时的零序电流方向保护装置
1．零序电流一段保护
它的整定必须满足如下要求：
(1)避越正常及正常检修运行方式下线路末端(或两端母线)发生单相及两相接地故障时流过本线路的最大零序电流。
(2)避越单相重合闸周期内全相运行时的最大零序电流。
如果要求在线路非全相运行时有不带时限的零序电流保护，而非全相运行时的最大零序电流又大于末端(或两端)接地故障时的零序电流时，则必须设置两个无时限的第一段零序电流保护，并分别是灵敏一段保护(按躲末端故障整定)和不灵敏一段保护(按躲非全相运行情况整定)。因为躲不过非全相运行的零序电流，在单相重合闸周期内灵敏一段必须退出运行，只保留不灵敏一段保护在非全相运行时继续工作。
必须指出，在非全相运行期间，保留能躲过非全相零序电流的无时限第一段保护是必要的，它是相邻线路后备保护逐级配合整定的基础段，并以它在非全相运行期间不退出工作来保证相邻线路与其配合的二段保护在整定上不失配，而不发生无选择性的越级跳闸。在此前提下，设置灵敏一段是为了在第一次故障时加大无时限保护段的保护范围。
因此，与综合重合闸配合使用的零序电流方向保护装置也必须有实现两个一段的可能性。
2．零序电流二段保护
1)为了提高末端故障时的灵敏度，并降低整定时间，在整定上可只考虑与相邻线路的不灵敏一段保护配合。
如此整定的二段电流保护，如果在本线路单相重合闸周期内其电流整定值和整定时限上都躲不过非全相运行情况的话，就必须退出运行。
2)在有的系统中，个别短线路上安装了所谓的不灵敏二段保护，它的启动电流值按躲过非全相运行的最大零序电流整定，但因为躲不过末端故障，所以要带一个时限段。在本线路单相重合闸期间，不灵敏二段不退出工作。设置不灵敏二段保护，主要是为了改善相邻后备段的整定配合条件。
在没有不灵敏二段的条件下，相邻线路的二段只能同本线路的不灵敏一段配合，而相邻线路的三段保护则需与本线路的重合闸后的三段配合。如果设有不灵敏二段时，相邻线路的二段或三段的整定都可以与它配合，从而改善了相邻线路的保护性能。在某些情况下这种改善的效果还是相当明显的。
因此，零序电流保护装置要考虑实现两个二段的可能性。但是，对装置来说，虽然要求既可以设置两个第一段，又可以设置两个第二段，但不灵敏一段和不灵敏二段不可能同时出现在一个保护装置中。
3．零序电流后备段保护
零序电流方向保护装置各段是按逐级配合原则整定的，设置四段保护是必要的。虽然国内有的电力系统采用三段式保护也可满足整定要求，但对于旁路断路器上的保护而言，由于它要代替的线路保护较多，为了运行方便，一般要求多设几段。为此，在保护装置内还设置了一个附加电流元件和时间元件，必要时，可以再增设一段保护。

动作且具有选择故障母线的能力。


35．什么叫电抗变压器?它与电流互感器有什么区别?
答：电抗变压器是把输入电流转换成输出电压的中间转换装置，同时也起隔离作用，求输入电流与输出电压成线性关系。电流互感器是改变电流的转换装置。它将高压大电流转换成低压小电流，呈线性转变，因此要求励磁阻抗大，即励磁电流小，负载阻抗小。而电抗变压器正好与其相反。电抗变压器的励磁电流大，二次负载阻抗大，处于开路工作状态；而电流互感器二次负载阻抗远小于其励磁阻抗，处于短路工作状态。

36.试述PMH型快速母线保护的特点。
答：快速母线保护是带制动特性的中阻抗型母线差动保护，其选择元件是一个具有比率制动特性的中阻抗
型电流差动继电器，解决了电流互感器饱和引起母线差动保护在区外故障时的误动问题。保护装置是以电流瞬
时值测量、比较为基础的，母线内部故障时，保护装置的启动元件、选择元件能先于电流互感器饱和前动作，因此动作速度很快。
保护装置的特点：
1)双母线并列运行，一组母线发生故障，况下保护装置均具有高度的选择性。
2)双母线并列运行，两组母线相继故障，保护装置能相继跳开两组母线上所有连接元件。，
3)母线内部故障，保护装置整组动作时间不大于10ms。
4)双母线运行正常倒闸操作，保护装置可靠运行。
5)双母线倒闸操作过程中母线发生内部故障：若一条线路两组隔离开关同时跨接两组母线时，母线发生故障，保护装置能快速切除两组母线上所有连接元件，若一条线路两组隔离开关非同时跨接两组母线时，母线发生故障，保护装置仍具有高度的选择性。
6)母线外部故障，不管线路电流互感器饱和与否，保护装置均可靠不误动作。
7)正常运行或倒闸操作时，若母线保护交流电流回路发生断线，保护装置经整定延时闭锁整套保护，并发出交流电流回路断线告警信号。
8)在采用同类断路器或断路器跳闸时间差异不大的变电所，保护装置能保证母线故障时母联断路器先跳开。
9)母联断路器的电流互感器与母联断路器之间的故障，由母线保护与断路器失灵保护相继跳开两组母线所有连接元件。
10)在500kY母线上，使用暂态型电流互感器，当隔离开关双跨时，启动元件可不带制动特性。在220kV母线上，为防止隔离开关双跨时保护误动，因此启动元件和选择元件一样均有比率制动特性。

37．什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。

38．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。