1、什么是母線完全差動(dòng)保護(hù)?什么是母線不完全差動(dòng)保護(hù)?

答:1、母線完全差動(dòng)保護(hù)是將母線上所有的各連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動(dòng)回路,電流互感器的特性與變比均應(yīng)相同,若變比不能相同時(shí),可采用補(bǔ)償變流器進(jìn)行補(bǔ)償,滿足I=0。差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流按下述條件計(jì)算、整定,取其最大值: 1)、躲開外部短路時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流; 2)、躲開母線連接元件中,最大負(fù)荷支路的最大負(fù)荷電流,以防止電流二次回路斷線時(shí)誤動(dòng)。 2、母線不完全差動(dòng)保護(hù)只需將連接于母線的各有電源元件上的電流互感器,接入差動(dòng)回路,在無(wú)電源元件上的電流互感器不接入差動(dòng)回路。因此在無(wú)電源元件上發(fā)生故障,它將動(dòng)作。電流互感器不接入差動(dòng)回路的無(wú)電源元件是電抗器或變壓器。

2、試述雙母線完全差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)?

答:優(yōu)點(diǎn)是:

1、各組成元件和接線比較簡(jiǎn)單,調(diào)試方便,運(yùn)行人員易于掌握。

2、采用速飽和變流器可以較有效地防止由于區(qū)外故障一次電流中的直流分量導(dǎo)致電流互感器飽和引起的保護(hù)誤動(dòng)作。

3、當(dāng)元件固定連接時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)有很好的選擇性。

4、當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)仍有選擇能力;在兩條母線先后發(fā)生短路時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)仍能可靠地動(dòng)作。

其缺點(diǎn)為:

1、 方式破壞時(shí),如任一母線上發(fā)生短路故障,就會(huì)將兩條母線上的連接元件全部切除。因此,它適應(yīng)運(yùn)行方式變化的能力較差。

2、由于采用了帶速飽和變流器的電流差動(dòng)繼電器,其動(dòng)作時(shí)間較慢(約有30-40毫秒的動(dòng)作延時(shí)),不能快速切除故障。

3、如果啟動(dòng)元件和選擇元件的動(dòng)作電流按避越外部短路時(shí)的最大不平衡電流整定,其靈敏度較低

3、什么是固定連接方式的母線完全差動(dòng)保護(hù)?什么是母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)?

答:雙母線同時(shí)運(yùn)行方式,按照一定的要求,將引出線和有電源的支路分配固定連接于兩條母線上,這種母線稱為固定連接母線。這種母線的差動(dòng)保護(hù)稱為固定連接方式的母線完全差動(dòng)保護(hù)。對(duì)它的要求是一母線故障時(shí),只切除接于該母線的元件,另一母線可以繼續(xù)運(yùn)行,即母線差動(dòng)保護(hù)有選擇故障母線的能力。當(dāng)運(yùn)行的雙母線的固定連接方式被破壞時(shí),該保護(hù)將無(wú)選擇故障母線的能力,而將雙母線上所有連接的元件切除。

母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)主要是在母聯(lián)開關(guān)上使用比較兩電流相量的方向元件,引入的一個(gè)電流量是母線上各連接元件電流的相量和即差電流,引入的另一個(gè)電流量是流過(guò)母聯(lián)開關(guān)的電流。在正常運(yùn)行和區(qū)外短路時(shí)差電流很小,方向元件不動(dòng)作;當(dāng)母線故障不僅差電流很大且母聯(lián)開關(guān)的故障電流由非故障母線流向故障母線,具有方向性,因此方向元件動(dòng)作且具有選擇故障母線的能力。

4、試述母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)?

答:這種母線差動(dòng)保護(hù)不要求元件固定連接于母線,可大大地提高母線運(yùn)行方式的靈活性。這是它的主要優(yōu)點(diǎn)。但這種保護(hù)也存在缺點(diǎn),主要有:

1) 正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)斷路器必須投入運(yùn)行;

2) 當(dāng)母線故障,母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí),如果母聯(lián)斷路器拒動(dòng),將造成由非故障母線的連接元件通過(guò)母聯(lián)斷路器供給短路電流,使故障不能切除。

3) 當(dāng)母聯(lián)斷路器和母聯(lián)斷路器的電流互感器之間發(fā)生故障時(shí),將會(huì)切除非故障母線,而故障母線反而不能切除。

4) 每條母線一定要有電源,否則有電源母線發(fā)生故障時(shí),母聯(lián)斷路器無(wú)電流流過(guò),母差比相元件不能動(dòng)作,母線差動(dòng)保護(hù)將拒動(dòng)。

5) 兩組母線相繼發(fā)生故障時(shí),只能切除先發(fā)生故障的母線,后發(fā)生故障的母線因這時(shí)母聯(lián)斷路器已跳閘,選擇元件無(wú)法進(jìn)行相位比較而不能動(dòng)作,因而不能切除。

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5、試述電流相位比較式母線保護(hù)的基本工作原理?

答:無(wú)論是電流差動(dòng)母線保護(hù)還是比較母聯(lián)斷路器的電流與總差動(dòng)電流相位的母線保護(hù),其啟動(dòng)元件的動(dòng)作電流必須躲過(guò)外部短路的最大不平衡電流。這在母線上連接元件較多、不平衡電流很大時(shí),保護(hù)裝置的靈敏度可能滿足不了要求。因此,出現(xiàn)了電流相位比較式母線保護(hù),其工作原理如下。

以母線上接入兩條線路為例,當(dāng)其正常運(yùn)行或母線外部短路時(shí)流入母線與流出母線的電流,它們大小相等、相位相差180。當(dāng)母線上發(fā)生短路時(shí),短路電流均流向母線短路點(diǎn),如果提供短路電流電源的電動(dòng)勢(shì)同相位,且兩支路的短路阻抗角相同時(shí),兩個(gè)電流就同相位,其相位角差為0。因此,可由比相元件來(lái)判斷母線上是否發(fā)生故障。這種母線保護(hù)只反應(yīng)電流間的相位,因此具有較高的靈敏度。

6、試述中阻抗型快速母線保護(hù)的特點(diǎn)?

答:快速母線保護(hù)是帶制動(dòng)特性的中阻抗型母線差動(dòng)保護(hù),其選擇元件是一個(gè)具有比率制動(dòng)特性的中阻抗型電流差動(dòng)繼電器,解決了電流互感器飽和引起母線差動(dòng)保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)的誤動(dòng)問(wèn)題。保護(hù)裝置是以電流瞬時(shí)值測(cè)量、比較為基礎(chǔ)的,母線內(nèi)部故障時(shí),保護(hù)裝置的啟動(dòng)元件、選擇元件能先于電流互感器飽和前動(dòng)作,因此動(dòng)作速度很快。保護(hù)裝置的特點(diǎn):

1)雙母線并列運(yùn)行,一條母線發(fā)生故障,在任何情況下保護(hù)裝置均具有高度的選擇性。

2)雙母線并列運(yùn)行,兩線母線相繼故障,保護(hù)裝置能相繼跳開兩條母線上所有連接元件。

3)母線內(nèi)部故障,保護(hù)裝置整組動(dòng)作時(shí)間不大于10ms。

4)雙母線運(yùn)行正常倒閘操作,保護(hù)裝置可靠運(yùn)行。

5)雙母線倒閘操作過(guò)程中母線發(fā)生內(nèi)部故障;若一條線路兩組隔離開關(guān)同時(shí)跨接兩組母線時(shí),母線發(fā)生故障,保護(hù)裝置能快速切除兩組母線上所有連接元件,若一條線路兩組隔離開關(guān)非同時(shí)跨接兩組母線時(shí),母線發(fā)生故障,保護(hù)裝置仍具有高度的選擇性。

6)母線外部故障,不管線路電流互感器飽和與否,保護(hù)裝置勻可靠不誤動(dòng)作。

7)正常運(yùn)行或倒閘操作時(shí),若母線保護(hù)交流電流回路發(fā)生斷線,保護(hù)裝置經(jīng)整定延時(shí)閉鎖整套保護(hù),并發(fā)出交流電流回路斷線告警信號(hào)。

8)在采用同類斷路器或斷路器跳閘時(shí)間差異不大的變電所,保護(hù)裝置能保證母線故障時(shí)母聯(lián)斷路器先跳開。

9)母聯(lián)斷路器的電流互感器與母聯(lián)斷路器之間的故障,由母線保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)相繼跳開兩組母線所有連接元件。

10)在500kV母線上,使用暫態(tài)型電流互感器,當(dāng)雙母線接線隔離開關(guān)雙跨時(shí),啟動(dòng)元件可不帶制動(dòng)特性。在220kV母線上,為防止雙母線接線隔離開關(guān)雙跨時(shí)保護(hù)誤動(dòng),因此啟動(dòng)元件和選擇元件一樣均有比率制動(dòng)特性。