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课程名称:电力系统继电保护
适用专业:农业电气化与自动化、电气工程及其自动化
适用年级:三年级
学年学期:第三学年第二学期
任课教师:田有文
编写时间:2006.2—2006.7
第三章 电网的距离保护
一、本章教学目标
通过本章的学习,使学生理解距离保护的工作原理、主要组成元件及动作时限特性,熟练掌握各种阻抗继电器的动作特性,掌握阻抗继电器的基本接线方式和消除方向阻抗继电器死区的方法,影响距离保护正确工作的因素及其防止措施,熟练掌握三段式距离保护的整定计算方法。
二、本章基本要求
1.了解距离保护的工作原理、主要组成元件及动作时限特性。
2.重点掌握阻抗继电器的有关问题,其中包括:
(1)常用的几种阻抗继电器的名称、特点以及动作参数。
(2)熟练地掌握运用幅值比较原理和相位比较原理在复平面上分析阻抗继电器的动作特性,以及运用这两种原理构成各种常用继电器的方法。
(3)掌握阻抗继电器用于相间短路的基本接线方式——0º接线及其分析;了解阻抗继电器用于接地保护的基本接线方式——零序电流补偿法接线及其分析。
(4)掌握方向阻抗继电器产生死区的原因、消除死区的措施。
(5)了解阻抗继电器精确工作电流的概念以及在实际应用中的意义。
3.掌握影响距离保护正确工作的因素,主要要求:
(1)掌握过度电阻对距离保护工作的影响及其防止措施;
(2)掌握电力系统振荡的影响及其防止措施;
(3)掌握分支电流的影响及其防止措施;
(4)了解电压回路断线的影响及其防止措施;
4.熟练地掌握三段式距离保护的整定计算原则和整定计算方法。
三、本章各节教学内容及学时分配
第五节 距离保护概述(1学时)
第六节 阻抗继电器(3学时)
第七节 阻抗继电器的接线方式(1学时)
第八节 影响阻抗继电器正确工作的的因素及采取的防止措施(3学时)
第九节 距离保护的整定计算(2学时)
四、本章重点与难点
本章重点:阻抗继电器的动作特性、影响距离保护正确工作的因素及其防止措施、距离保护的整定计算。
本章难点:电力系统振荡的影响及其防止措施、距离保护的整定计算
五、本章教学内容的深化与拓宽
全面分析过渡电阻对距离Ⅰ段、Ⅱ段的影响;距离保护的整定计算中分支系数的计算。
六、本章教学手段
采用多媒体课件进行讲授。授课中采用启发式、探究式、类比式教学,充分调动学生学习的主动性,扩大学生的知识面。
七、教学中应注意的问题
7. 注意讲授距离保护与电流保护的区别和相似之处。
8. 注意讲授具有圆特性的三个阻抗继电保护的区别和相似之处。
9. 讲授方向阻抗继电器死区问题时,注重电路的分析。
10. 讲授距离保护的整定计算时,注重与电流保护整定计算对比来讲。
八、建议教材与教学参考书
[1] 孙国凯,《电力系统继电保护原理》.中国水利电力出版社.2002.
[2] 贺家李,《电力系统继电保护原理》.中国电力出版社.1994.
[3] 王瑞敏,《电力系统继电保护原理》.北京农业出版社.1994.
九、本章思考题与习题
1、什么叫距离保护?距离保护的工作原理是什么?它与电流保护的主要区别是什么?
2、什么叫测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗、返回阻抗、短路阻抗、负荷阻抗?它们之间有什么不同?
3、利用全阻抗、偏移阻抗或方向阻抗继电器作为距离保护的测量元件时,试问:
(1)反方向故障时,采取哪些措施才能保证距离保护不动作;
(2)正方向出口短路时,接到继电器上的电压降为零或趋进于零时是否有死区?如有,须如何减小或消除?
4、具有圆特性的全阻抗、偏移特性阻抗和方向阻抗继电器各有何特点?
5、 何谓0°接线?0°接线、30°接线、-30°接线分别接什么电压和电流?相间短路用阻抗继电器为什么常常采用0°接线?为什么不用相电压和本相电流的接线方式?
6、方向阻抗继电器为什么会有死区?如何消除?
7、附加“记忆回路”可以消除阻抗继电器在所有类型故障时的死区(包括暂态和稳态)?这种说法对吗?为什么?
8、引入第三相(非故障相)电压可以阻抗继电器在所有类型故障时的死区(包括暂态和稳态)?这种说法对吗?为什么?
9、过渡电阻总是使距离保护的测量阻抗比实际阻抗偏大,因此过渡电阻总是使距离保护把近处故障当作远处故障来反应,其结果总是使保护发生拒动的说法对吗?为什么?
10、试全面分析过渡电阻对距离Ⅰ段的影响大,还是对其Ⅱ段的影响大,为什么?
11、过渡电阻对长线距离保护的影响大还是对短线距离保护的影响大?为什么?
12、分支电流对距离保护有何影响?
13、电力系统振荡的特点是什么?对继电保护会带来什么影响?应采取哪些措施来防止?
14、为什么负序电压滤过器输入正序电压时无输出,而输入负序电压时有输出?
15、如果已知振荡对某保护有影响,而此距离保护共有三段,是否各段都要受振荡影响?如果只有一段受影响,那么,受振荡影响的可能性最大的应是哪一段?
16、不同特性的阻抗继电器(如全阻抗、方向阻抗和偏移特性阻抗继电器)在承受过渡电阻的能力上,哪一种最强?在遭受振荡影响的程度上哪一种最严重?在什么情况下选用何种特性的继电器较好?具体应如何考虑?
17、阻抗继电器为什么怕电压互感器回路断线?如何防止断线?是否所有阻抗继电器都怕电压互感器回路断线?
18、在分析电压互感器二次回路断线对阻抗继电器的影响时,一般是说,由于断线使继电器端子上的电压可能为零,从而将引起阻抗继电器误动。然而,在此前分析“死区”问题时则说,当保护安装处出口短路时,可使继电器端子上电压为零,从而会引起保护拒动。这两种情况,都是使继电器端子上电压为零,但其结果为什么一个是误动,一个是拒动?这不矛盾吗?为什么?试说明其理由。
19、电路互感器二次回路就不会断线吗?对阻抗继电器,为什么没有提到如何防止电流互感器二次回路断线的问题?试就采用0°接线的阻抗继电器,分析一下当电流互感器二次回路有一相断线时会产生什么后果?此时测量阻抗会发生什么变化?
20、在下图所示的网络中,各线路均装有距离保护,试对其中保护1的相间短路保护I、II、III段进行整定计算。已知线路AB的最大负荷电流Ifmax=300A,功率因数cosj=0.9,各线路每公里阻抗Z1=0.4W,阻抗角jfh= 70°,电动机的自起动系数Kzq=1.5,继电器的返回系数Kh=1.2,并设KK¢=0.8,KK¢²=1.2,变压器采用变压器的无时限纵差保护。
21、在下图所示的网络中,各线路均装有距离保护,试对其中保护1的相间短路的距离保护I、II、III段进行整定计算。已知线路AB的最大负荷电流Ifmax=280A,cosj=0.9,各线路每公里阻抗Z1=0.4,阻抗角jfh= 70°,Kzq=1.5,Kh=1.2,tB²¢=1s, t12¢²=1s, 并设KK¢=0.8,KK¢²=1.2,变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。 职称论文发表网http://www.issncn.com
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