1、什么叫電抗變壓器?電抗變壓器為什么帶氣隙?
答：電抗變壓器是一個一次繞組接于電流源(即輸入電源)，二次繞組接近開路狀態(tài)的變壓器(即輸出電壓)，其電抗值(稱為轉(zhuǎn)移阻抗)即為勵磁電抗。因為要求它的勵磁電抗Ze要小，并有較好的線性特性，所以磁路中要有間隙。電抗變壓器的勵磁阻抗Ze基本上是電抗性的，故U2超前一次電流I1，近90°。
2、繼電保護裝置中的作為電流線性變換成電壓 的電流互感器和電抗變壓器，其主要區(qū)別有哪些?前者如何使 I1與U2：同相?后者如何使I1與U2達到所需要的相位?
答：主要區(qū)別在鐵芯結(jié)構(gòu)上，TA無氣隙，而DKB有氣隙，開路勵磁阻抗TA大而DKB??；在一次電流和二次電壓相位上，TA同相，DKB一次電流落后二次電壓90°；TA二次電壓取自負荷電阻R上的壓降，為達到同相可并適當?shù)碾娙荩珼KB可在二次線圈上并聯(lián)可變電阻，*改變電阻獲得所需的相位。
3、發(fā)電機為什么要裝設(shè)負序電流保護?
答：電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或者三相不對稱運行時，發(fā)電機定子繞組中就有負序電流，這個電流在發(fā)電機氣隙中產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場，相對于轉(zhuǎn)子為兩倍同步轉(zhuǎn)速。因此在轉(zhuǎn)子部件中出現(xiàn)倍頻電流，該電流使得轉(zhuǎn)子上電流密度很大的某些部位局部灼傷，嚴重時可能使護環(huán)受熱松脫，使發(fā)電機造成重大損壞。另外100Hz的交變電磁力矩，將作用在轉(zhuǎn)子大軸和定子機座上，引起頻率為100Hz的振動。為防止上述危害發(fā)電機的問題發(fā)生，必須設(shè)置負序電流保護。
4、發(fā)電機的失磁保護為什么要加裝負序電壓閉鎖裝置?
答：在電壓互感器一相斷線或兩相斷線及系統(tǒng)非對稱性故障時，發(fā)電機的失磁保護可能要動作。為了防止失磁保護在以上情況下誤動，加裝負序電壓閉鎖裝置，使發(fā)電機失磁保護在發(fā)電機真正失磁時，反映失磁的繼電器動作，而負序電壓閉鎖繼電器不動作。
5、由A、C相電流互感器差接線構(gòu)成的保護，當被保護線路發(fā)生各種相間短路故障時，以三相短路為基準，其相對靈敏度各如何?
答：因為三相短路時流經(jīng)繼電器的電流Ik=√3I（3），AC兩相短路時流經(jīng)繼電器的電流為Ik=2I（2）=2×（√3／2·I（3））。BC兩相短路時流經(jīng)繼電器的電流為Ik= I（2）= I（3）。AB兩相短路時流經(jīng)繼電器的電流為 Ik= I（2）= I（3）。所以，以三相短路時的靈敏度KS= 1為基準，則AC相短路時KS= 1，AB、BC相短路時KS=1/2。
6、為什么高壓電網(wǎng)中要安裝母線保護裝置?
答：母線上發(fā)生短路故障的機率雖然比輸電線路少，但母線是多元件的匯合點，母線故障如不快速切除，會使事故擴大，甚至破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，危及整個系統(tǒng)的安全運行，后果十分嚴重。在雙母線系統(tǒng)中，若能有選擇性的快速切除故障母線，保證健全母線繼續(xù)運行，具有重要意義。因此，在高壓電網(wǎng)中要求普遍裝設(shè)母線保護裝置。
7、三相重合閘起動回路中的同期繼電器常閉觸點回路中，為什么要串接檢線路有電壓常開觸點?
答：三相同期重合閘起動回路中串聯(lián)KV常開觸點，目的是為了保證線路上確有電壓才進行檢同期重合，另外在正常情況下，由于某種原因在檢無壓重合方式下，因為斷路器自動脫落，線路有電壓無法進行重合，此時，如果串有KV常開觸點的檢同期起動回路與檢無壓起動回路并聯(lián)工作，就可以*檢同期起動回路糾正這一誤跳閘。
8、準同期并列的條件有哪些?條件不滿足將產(chǎn)生哪些影響?
答：準同期并列的條件是待并發(fā)電機的電壓和系統(tǒng)的電壓大小相等、相位相同且頻率相等。
上述條件不被滿足時進行并列，會引起沖擊電流。電壓的差值越大，沖擊電流就越大；頻率的差值越大，沖擊電流的周期越短。而沖擊電流對發(fā)電機和電力系統(tǒng)都是不利的。
9、何謂方向阻抗繼電器的最大靈敏角?為什么要調(diào)整其最大靈敏角等于被保護線路的阻抗角?
答：方向阻抗繼電器的最大動作阻抗(幅值)的阻抗角，稱為它的最大靈敏角φs被保護線路發(fā)生相間短路時，短路電流與繼電器安裝處電壓間的夾角等于線路的阻抗角ΦL，線路短路時，方向阻抗繼電器測量阻抗的阻抗角φm，等于線路的阻抗角φL，為了使繼電器工作在最靈敏狀態(tài)下，故要求繼電器的最大靈敏角φS。等于被保護線路的阻抗角φL。
10、什么叫電壓互感器反充電?對保護裝置有什么影響?
答：通過電壓互感器二次側(cè)向不帶電的母線充電稱為反充電。如220kV電壓互感器，變比為2200，停電的一次母線即使未接地，其阻抗(包括母線電容及絕緣電阻)雖然較大，假定為1MΩ，但從電壓互感器二次測看到的阻抗只有1000000／(2200)2=0．2Ω，近乎短路，故反充電電流較大(反充電電流主要決定于電纜電阻及兩個電壓互感器的漏抗)，將造成運行中電壓互感器二次側(cè)小開關(guān)跳開或熔斷器熔斷，使運行中的保護裝置失去電壓，可能造成保護裝置的誤動或拒動。
11、為什么發(fā)電機要裝設(shè)低電壓閉鎖過電流保護?為什么這種保護要使用發(fā)電機中性點處的電流互感器?
答：這是為了作為發(fā)電機的差動保護或下一元件的后備保護而設(shè)置的，當出現(xiàn)下列兩種故障時起作用：(1)當外部短路，故障元件的保護裝置或斷路器拒絕動作時。(2)在發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)故障而差動保護拒絕動作時。為了使這套保護在發(fā)電機加壓后未并人母線上以前，或從母線上斷開以后(電壓未降)，發(fā)生內(nèi)部短路時，仍能起作用，所以要選用發(fā)電機中性點處的電流互感器。
12、大容量發(fā)電機為什么要采用100％定子接地保護?并說明附加直流電壓的100％定子繞組單相接地保護的原理。
答：利用零序電流和零序電壓原理構(gòu)成的接地保護，對定子繞組都不能達到100％的保護范圍，在*近中性點附近有死區(qū)，而實際上大容量的機組，往往由于機械損傷或水內(nèi)冷系統(tǒng)的漏水等原因，在中性點附近也有發(fā)生接地故障的可能，如果對這種故障不能及時發(fā)現(xiàn)，就有可能使故障擴展而造成嚴重損壞發(fā)電機事故。因此，在大容量的發(fā)電機上必須裝設(shè)100％保護區(qū)的定子接地保護。附加直流電源100％定子接地保護原理如圖F-1所示，發(fā)電機正常運行時，電流繼電器KA線圈中沒有電流，保護不動作。當發(fā)電機定子繞組單相接地時，直流電壓通過定子回路的接地點，加到電流繼電器KA上，使KA中有電流通過而動作，并發(fā)出信號。
13、為什么大容量發(fā)電機應(yīng)采用負序反時限過流保護?
答：負荷或系統(tǒng)的不對稱，引起負序電流流過發(fā)電機定子繞組，并在發(fā)電機空氣隙中建立負序旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子感應(yīng)出兩倍頻率的電流，引起轉(zhuǎn)子發(fā)熱。大型發(fā)電機由于采用了直接冷卻式(水內(nèi)冷和氫內(nèi)冷)，使其體積增大比容量增大要小，同時，基于經(jīng)濟和技術(shù)上的原因，大型機組的熱容量裕度一般比中小型機組小。因此，轉(zhuǎn)子的負序附加發(fā)熱更應(yīng)該注意，總的趨勢是單機容量越大，A值越小，轉(zhuǎn)子承受負序電流的能力越低，所以要特別強調(diào)對大型發(fā)電機的負序保護。發(fā)電機允許負序電流的持續(xù)時間關(guān)系式為A=I2t,I2越大，允許的時間越短，I2越小，允許的時間越長。由于發(fā)電機對I2的這種反時限特性，故在大型機組上應(yīng)采用負序反時限過流保護。
14、發(fā)電機勵磁回路為什么要裝設(shè)一點接地和兩點接地保護?
答：發(fā)電機勵磁回路一點接地，雖不會形成故障電流通路，從而不會給發(fā)電機造成直接危害，但要考慮第二點接地的可能性，所以由一點接地保護發(fā)出信號，以便加強檢查、監(jiān)視。當發(fā)電機勵磁回路發(fā)生兩點接地故障時：①由于故障點流過相當大的故障電流而燒傷發(fā)電機轉(zhuǎn)子本體；②破壞發(fā)電機氣隙外傷的對稱性，引起發(fā)電機的劇烈振動；③使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心，進一步加劇振動。所在在一點接地后要投入兩點接地保護，以便發(fā)生兩點接地時經(jīng)延時動作停機。
15、試分析發(fā)電機縱差保護與橫差保護作用及保護范圍如何?能否互相取代?
答：縱差保護是實現(xiàn)發(fā)電機內(nèi)部短路故障保護的最有效的保護方法，是發(fā)電機定子繞組相間短路的主保護。
橫差保護是反應(yīng)發(fā)電機定子繞組的一相匝間短路和同一相兩并聯(lián)分支間的匝間短路的保護，對于繞組為星形連接且每相有兩個并聯(lián)引出線的發(fā)電機均需裝設(shè)橫差保護。在定子繞組引出線或中性點附近相間短路時，兩中性點連線中的電流較小，橫差保護可能不動作，出現(xiàn)死區(qū)可達15％一20％)，因此不能取代縱差保護。
16、負序電流繼電器，當其電抗變壓器的兩個一次繞組或二次繞組與中間變流器的繞組相應(yīng)極性接反時，會產(chǎn)生什么結(jié)果?怎樣防止?
答：負序電流繼電器的電抗變壓器兩個一次繞組或二次繞組與中間變流器繞組的相應(yīng)極性接反時，負序繼電器將變?yōu)檎蚶^電器。由此繼電器構(gòu)成的保護在投入運行后，盡管沒有發(fā)生不對稱故障，但只要負荷電流達到一定數(shù)值時，就會誤動作。為保證負序電流繼電器接線正確，防止出現(xiàn)上述情況，必須采取以下措施：
(1)通三相電源檢查負序電流繼電器的定值。
(2)用單相電源試驗時，應(yīng)按照負序濾過器的原理測量其相對極性，使之合乎要求，并須用負荷電流來檢驗，確認接線正確無誤后，才投入運行。
17、為什么220kV及以上系統(tǒng)要裝設(shè)斷路器失靈保護，其作用是什么?
答：220kV以上的輸電線路一般輸送的功率大，輸送距離遠，為提高線路的輸送能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，往往采用分相斷路器和快速保護。由于斷路器存在操作失靈的可能性，當線路發(fā)生故障而斷路器又拒動時，將給電網(wǎng)帶來很大威脅，故應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護裝置，有選擇地將失靈拒動的斷路器所在(連接)母線的斷路器斷開，以減少設(shè)備損壞，縮小停電范圍，提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。
18、距離保護中負序起動元件為什么要改成三相輸出式?
答：因為三相式負序電流繼電器經(jīng)過三相全波整流后波紋系數(shù)小，所需濾波電容量較小，反應(yīng)速度快，尤其是三相對稱短路時，可充分利用短路電流中直流分量，保證裝置可*動作。另外在系統(tǒng)振蕩和不對稱運行時，輸出不平衡電壓的直流，波紋系數(shù)小，經(jīng)過微分電路后執(zhí)行元件電壓低，從而有較高的抗振蕩能力。
19、對WXB-11型微機保護交流電流回路接線有什么要求?
答：微機保護和其他類型保護裝置不同，因為它是依照計算機程序運算來判斷內(nèi)外部故障及故障類型，因此它的電流回路如果IA、IB、Ic以正極性接人微機保護極性端，則3I.。也必須正極性接人微機保護零序回路極性端，不允許反極性接人，否則發(fā)生內(nèi)部故障時，由于輸入量和保護程序不對應(yīng)，將會被判斷為交流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)故障，而將保護裝置閉鎖，造成內(nèi)部故障時保護裝置拒動。
20、利用負序加零序電流增量原理構(gòu)成的振蕩閉鎖裝置有何優(yōu)點?
答：由于負序加零序電流增量起動的振蕩閉鎖裝置能較好地區(qū)別振蕩和短路，能防止系統(tǒng)振蕩時由于負序電流濾過器的不平衡輸出的增大而引起保護誤動作，還能防止線路不換位、三相不平衡、有諧波分量、非全相運行等穩(wěn)態(tài)不平衡時濾過器的不平衡輸出。閉鎖裝置采取"振蕩不停息，閉鎖不解除"的設(shè)計原則，使保護不會因振蕩延續(xù)時間過長而誤動作。由于保護只在執(zhí)行元件動作后短時投入，因此振蕩時系統(tǒng)進行操作也不會引起保護誤動作。此外這種振蕩閉鎖裝置還具有較高的靈敏度和較快的動作速度，因此獲得廣泛應(yīng)用。（未完待續(xù)）
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