第七章 继 电 保 护
第一节概 述
一、本章主要涉及规范
DL/T5222一2005《导体和电器选择设计技术规定》★★★★★DL/T5153一2014《火力发电厂厂用电设计技术规程》★★★★GB50227一2017《并联电容器装置设计规范》★★★★DL/T5136一2012《火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程》★★★★DL/T584一2017《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》★★★DL/T684一2017《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》★★★★DL/T1502一2016《厂用电继电保护整定计算导则》★★★★《电力工程电气设计手册电气二次部分》★★★★DL/T5155一2016《220kV~1000kV变电站站用电设计技术规程》★★GB/T14285一2006《继电保护和安全自动装置技术规程》★★★GB/T50063一2008《电力装置的电测量仪表装置设计规范》★★GB/T50062一2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》★★
二、真题考点分布(总计66题)
考点1测量表计配置(共3题):第一~三题考点2备用电源自投(共2题):第四、五题考点3电容器保护整定(共3题):第六~八题考点4 断路器失灵保护动作逻辑(共2题):第九、十题考点5 断路器失灵保护整定(共1题):第十一题考点6 断路器脱扣器整定(共2题):第十二、十三题考点7母差保护整定(共1题)第十四题考点8电动机保护整定(共7题):第十五~二十一题考点9发电机保护配置(共1题):第二十二题考点10 发电机定子保护整定(共2题):第二十三、二十四题考点11 发电机转子保护整定(共4题):第二十五~二十八题考点12 发电机逆功率保护整定(共1题):第二十九题考点13发电机零序过电压保护整定(共1题):第三十题考点14 发电机不平衡负载连续运行限值计算(共1题):第三十一题考点15 发电机过励磁保护整定(共1题):第三十二题考点16发电机励磁变压器保护整定(共1题):第三十三题考点17厂用变压器保护配置(共3题):第三十四~三十六题
考点18厂用变压器电流速断过电流保护整定(共4题):第三十七~四十题考点19厂用变压器低压侧分支过电流保护整定(共2题):第四十一、四十二题考点20 变压器保护配置(共1题):第四十三题考点 21 变压器保护二次额定电流计算(共1题):第四十四题考点 22 变压器差动保护整定(共1题):第四十五题考点23 变压器过电流保护整定(共1题):第四十六题考点24电缆线路保护配置(共2题):第四十七、四十八题考点25架空线路保护整定(共1题):第四十九题考点26架空线路后备保护整定(共1题):第五十题考点27 架空线路重合闸装置配置(共2题):第五十一、五十二题考点28 电流互感器变比选择(共3题):第五十三~五十五题考点29 电流互感器二次负载计算(共5题):第五十六~六十题考点 30电流互感器一次电流倍数计算(共4题):第六十一~六十四题考点31电压互感器二次电缆截面计算(共2题):第六十五、六十六题
三、考点内容简要
继电保护和自动装置包括二次回路每年的考题数量都不少,2008年以来,除了2014年只下午考了一题,其余年份均在4题及以上,且以下午题为主.比如2016年,案例上午5题,下午又6题.所以这章内容非常重要,且内容涉及范围又广,不容易理解,考生们对这块内容都望而生畏.
通过对历年案例真题的仔细分析,继电保护和自动装置的内容虽然要达到熟练掌握的程度是很不容易的,但考试题目其实出的都不是很难.以往考试的题目大致可以分为四类:①保护或自动装置的配置原则,这类题目很简单,只需要熟悉规范条文,找到出处,便可得到正确答案;②保护或自动装置的原理和动作逻辑,原理这部分也简单,可以从规范或手册里直接查找,而动作逻辑相对一些没有实际工作经验的考生来说较难;③保护整定计算,该部分内容是重点,也是难点,考题数量相对较多;④电流电压互感器二次回路的计算和电流互感器一次电流倍数的计算,这部分内容也是重点,特别是电流互感器一次电流倍数比较难.
下面对这部分考题详细分析如下:
(1)整定计算的对象分为元器件和线路,元器件包括断路器、发电机、变压器、电动机、电容器、母线等;线路包括电缆线路和架空线路.
(2)整定计算题的特点:
1)元器件保护题量大.在全部31道整定计算题中只有一道是线路保护.相对于元件保护,线路保护的整定比较复杂,因为整定计算与线路的运行方式相关,从而导致它的配合关系复杂.
2)保护的类型基本都是电流保护或电流元件.就算是母差保护、主变压器差动保护考试内容也都是电流起动元件的整定.
3)发电机保护较多,基本都是一次性代公式的计算,只要找到出处,计算很简单.
4)整定的计算量并不大,从来没有考过差动元件、阻抗元件等一些计算复杂的整定.总的说来,基本都是挑一些相对简单单一的保护来进行整定计算的考试.
(3)高频考点:
1)电动机单相接地短路保护灵敏度系数计算;
2)厂用变压器电流速断过电流保护整定;
3)发电机转子保护整定;
4)电流互感器一次电流倍数计算;
5)厂用变压器保护配置;
6)断路器失灵保护动作逻辑.
(4)答题技巧:
范,厂用电部分保护和原理依据DL/T5153-2014,二次控制接线回路等内容依据DL/T5136一2012,而保护整定计算包括电流互感器一次电流倍数计算部分则依据《电力工程电气设计手册电气二次部分》.
2)保护整定的故障电流的计算很重要,主要掌握以下几个原则:
a)短路时运行方式的选取:保护整定均采用金属性短路,整定值计算所用的短路电流为最大短路电流(最大运行方式下),校验灵敏度所用的短路电流则采用最小短路电流(最小运行方式下的最不利的故障类型).计算时应特别注意系统电源供电方式.
b)故障点的选取:区外最大故障电流等于区内最大故障电流,区内和区外的区别就在于保护所接的电流互感器内侧和外侧,但这两个点在物理上来说,可以等同于同一个点.
c)短路电流类型的选择:一般最大短路电流采用三相短路(当然如果单相短路电流为最大时则应采用单相短路电流),而最小短路电流则采用两相短路电流.这个原则是针对那些既可以保护相间故障又可以保护单相故障的保护装置,比如差动保护等.如果该套装置只能保护单相接地故障,则整定和校验均应采用单相短路电流.千万别搞混.
d)保护所用的短路电流有别于设备选择时的计算,它必须流过保护所接的电流互感器.
第二节历年真题详解
一、考点1测量表计配置
【2008年下午题20~24】某发电厂启动备用变压器从本厂110kV配电装置引接,变压器型号为SF9-16000/110,三相双绕组无励磁调压变压器115/6.3kV,阻抗电压U=8%,联结组别为YNd11,高压侧中性点直接接地.
第一题[测量表计配置]24.假定该变压器单元在机炉集中控制室控制,说明控制屏应配置下列哪项所列表计?(假定电气信号不进DCS,也无监控系统)
(A)电流表、有功功率表、无功功率表(B)电流表、电压表、有功功率表(C)电压表、有功功率表、无功功率表(D)电压表、有功功率表、有功电能表
【答案】
【解答过程】
【2010年下午题21~25】 某地区电网规划建设一座220kV变电站,电压为220/110/10kV,主接线如下图所示.请解答下列问题:
第二题[测量表计]24.统计本变电站应安装有功电能计量表数量为下列哪项?并说明根据和理由.
(A)24只 (B)30只(C)32只 (D)35只
【答案】
【解答过程】
【2018年下午题20~23】 某火力发电厂350MW发电机组为采用发变组单元接线.励磁变压器额定容量为3500kVA,变比20/0.82kV,接线组别Yd11,短路阻抗为7.45%,高压侧TA变比为200/5A,低压侧TA变比为3000/5A.发电机的部分参数见下表,主接线如下图,请解答下列问题.
注册电气工程师专业考试历年真题解析(发输变电专业)(2019年版)
发电机参数表
名称 单位 数值 备注额定容量 MVA 412额定功率 MW 350功率因数 0.85额定电压 kV 20 定子电压TA变比 15000/5AXd" % 17.51负序电抗饱和值X2 % 21.37
第三题[测量表计]22.判断下列关于高压厂用工作变压器高低压侧电测量量的配置中,哪项最合适?并说明依据和理由.(符号说明如下:I为单相电流;IA、IB、Ic为A、B、C相电流;P为单向三相有功功率;Q为单向三相无功功率;W为单向三相有功电能;WQ为单向三相无功电能;U为线电压) (
(A)高压侧:计算机控制系统配置I及P、W;低压侧:计算机控制系统及开关柜均配置I.
(B)高压侧:计算机控制系统配置IA、IB、Ic及P、W;低压侧:计算机控制系统配置I.(C)高压侧:计算机控制系统配置IA、IB、Ic及 P、Q、W、WQ;低压侧:计算机控制系