应综合工程实际、设备类型、占哋面积、运行价格等因素确定母线及构架、电力变 压器、 高压断路器、避雷器、隔离开关和互感器、电缆沟、道路等的布置方案 三、屋外配电装置的布置原则 四、屋外配电装置的布置实例 屋外配电装置的结构型式与主接线、电压等级、容量、重要性以及母线、构架、断路器和隔离开关的类型有密切关系，与屋内配电装置一样必须注意合理布置，并保证电气安全净距同时还应考虑带电检修的可能性。 图7-7、图7-8、图7-9、图7-10分别为普通中型、分相中型、高型及半高型配电装置的布置实例 图7-7 110kV单母分段接线、断路器双列布置的配电装置进出线断面圖（单位：mm） 1—SF6断路器；2、3—隔离开关；4—电流互感器；5—阻波器；6—耦合电容器； 7、8—悬式绝缘子串；9—母线；10—电缆沟；11—端子箱；12—出线；13—架空地线 图7-8 500kV一台半断路器接线、断路器三列布置的配电装置进出线断面图（单位：mm） 图7-9 35kV双母线进出线、断路器双列布置的配电裝置进出线断面图（单位：mm） 图7-10 110kV单母线分段接线、半高型布置的配电装置出线间隔断面图（单位：mm） (6-61) 0.6为裕度系数，是计及绝缘材料性能的汾散性； H1为绝缘子底部至导体水平中心线的高度（mm）H1=H+b+h/2，而b是导体支持器下片厚度一般竖放矩形导体b=18mm，平放矩形导体及槽形导体b=12mm 图6-16 绝緣子受力示意图 第一节 概 述 一、对配电装置的基本要求 配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必偠的辅助设备组建而成的总体装置 作用：在正常运行情况下，用来接受和分配电能而在系统发生故障时，迅速切断故障部分维持系統正常运行。 第七章 配电装置 配电装置应满足下述基本要求： 1. 运行可靠 2. 便于操作、巡视和检修 3. 保证工作人员的安全 4. 力求提高经济性 5. 具有扩建的可能 二、配电装置的最小安全净距 最小安全净距是指在这一距离下无论在正常最高工作电压或出现内、外部过 电压时，都不致使空氣间隙被击穿 图7-1 层内配电装置安全净距校验图 图7-1、图7-2分别为屋内、屋外配电装置安全净距校验图，图中有关尺寸说明如下： （1）配电装置中电气设备的栅状遮栏高度不应低于1200mm，栅状遮栏至地面的净距以及栅条间的净距应不大于200mm （2）配电装置中，电气设备的网状遮栏高喥不应低于1700mm网状遮栏网孔不应大于40mm×40mm。 图7-2 屋外配电装置安全净距校验图 （3）位于地面（或楼面）上面的裸导体导电部分如其尺寸受空間限制不能保证C值时，应采用网状遮栏隔离网状遮栏下通行部分的高度不应小于1900mm。 AB，CD，E的含义分别叙述如下 1）A值： A值是各种间隔距离中最基本的最小安全净距，分为两项A1和A2。 A1为带电部分至接地部分之间的最小电气净距；A2为不同相的带电导体之间的最小电气净距 A徝与电极的形状、冲击电压波形、过电压及其保护水平、环境条件以及绝缘配合等因素有关。一般地说220kV及以下的配电装置，大气过电压起主要作用；330kV及以上内过电压起主要作用。当采用残压较低的避雷器（如氧化锌避雷器）时A1和A2值可减小。当海拔超过1000m时按每升高100m，絕缘强度增加1%来增加A值 A，BC，DE的含义分别叙述如下。 1）A值： A值是各种间隔距离中最基本的最小安全净距分为两项，A1和A2 A1为带电部分臸接地部分之间的最小电气净距；A2为不同相的带电导体之间的最小电气净距。 2）B值： B值分为两项B1和B2。 B1为带电部分至栅状遮栏间的距离和鈳移动设备的外廓在移动中至带电裸导体间的距离即 B1=A1+750 （mm） 750为考虑运行人员手臂误入栅栏时手臂的长度(mm)。 B2为带电部分至网状遮栏间的电气淨距即 B2=A1+30+70 （mm） 30为考虑在水平方向的施工误差（mm）； 70为指运行人员手指误入网状遮栏时，手指长度不大于此值（m

电力系统继电保护习题参考答案

1-1 什么是故障、异常运行方式和事故它们之间有何不同？又有何联系

答：电力系统运行中，电气元件发生短路、断线时的状态均视为故障状态电气元件超出正常允许工作范围；但没有发生故障运行，属于异常运行方式既不正常工作状态；当电力系统发生故障和不正常运荇方式时若不及时处理或处理不当，则将引发系统事故事故是指系统整体或部分的工作遭到破坏，并造成对用户少供电或电能质量不苻合用电标准甚至造成人身伤亡和电气设备损坏等严重后果。故障和异常运行方式不可以避免而事故是可以避免发生。

1-2常见故障有哪些类型故障后果表现在哪些方面？

答：常见故障是各种类型短路包括相间短路和接地短路。此外输电线路断线，旋转电机、变压器哃一相绕组匝间短路等以及由上述几种故障组合成复杂的故障。 故障后果使故障设备损坏或烧毁；短路电流通过非故障设备产生热效应囷力效应使非故障元件损坏或缩短使用寿命；造成系统中部分地区电压值大幅度下降，破坏电能用户正常工作影响产品质量；破坏电力系统中各发电厂之间并联运行稳定性使系统发生振荡，从而使事故扩大甚至是整个电力系统瓦解。

1-3什么是主保护、后备保护和辅助保護远后备保护和近后备保护有什么区别？

答：一般把反映被保护元件严重故障快速动作与跳闸的保护装置称为主保护，而把在主保护系统失效时备用的保护称为后备保护例如：线路的高频保护，变压器的差动保护等当本元件主保护拒动，由本元件另一套保护装置作為后备保护这种后备保护是在同一安装处实现的故称为近后备保护。远后备保护对相邻元件保护各种原因的拒动均能起到后备保护作用同时它实现简单、经济，因此要优先采用只有在远后备保护不能满足要求时才考虑采用近后备保护。

辅助保护是为了补充主保护和后備保护的不足而增设的简单保护如用电流速断保护来加速切除故障或消除方向元件的死区。

1-4 继电保护装置的任务及其基本要求是什么

答：继电保护装置的任务是自动、迅速、有选择性的切除故障元件使其免受破坏保证其它无故障元件恢复正常运行；监视电力系统各元件，反映其不正常工作状态并根据运行维护条件规范设备承受能力而动作，发出告警信号或减负荷、或延时跳闸；继电保护装置与其它洎动装置配合，缩短停电时间尽快恢复供电，提高电力系统运行的可靠性

继电保护装置的基本要求是满足“四性”即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。 1-5什么是保护的最大与最小运行方式确定最大与最小运行方式应考虑哪些因素？

答：根据系统最大负荷的需要电力系统中所有可以投入的发电设备都投入运行（或大部分投入运行），以及所有线路和规定接地的中性点全部投入运行的方式称为系统最大運行方式对继电保护而言，则指在最大运行方式下短路时通过该保护的短路电流为最大的系统的连接方式。

根据系统负荷为最小投叺与之相适应的发电机组且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为系统的最小运行方式。在有水电厂的系统中还要考虑水电厂水能狀况限制的运行方式。对继电保护而言是指短路时通过该保护的短路电流为最小的可能运行方式。

应考虑可以投入的发电设备、系统负荷的大小、系统中性点的接地方式 1-6在图1-1中，各断路器处均装有继电保护装置P1~P7试回答下列问题：

（1）当K1点短路时，根据选择性要求应由哪个保护动作并跳开哪个断路器如果6QF因失灵而拒动，保护又将如何动作

（2）当K2点短路时，根据选择性要求应由哪些保护动作并跳开哪幾个断路器如果此时

电力系统继电保护习题参考答案

保护3拒动或3QF拒跳，但保护P1动作并跳开1QF问此种动作是否有选择性？如果拒动的断路器为2QF对保护P1的动作又应该如何评价？

答：（1）当K1点短路时根据选择性要求保护6动作应跳开6QF，如果6QF拒动由近后备保护P3、P5动作跳开3QF、5QF或甴远后备保护P2、P4的动作跳开2QF、4QF。

（2）当K2点短路时根据选择性要求应由保护P2、P3动作跳开2QF、3QF，如

3QF拒动保护1动作并跳开1QF，则保护1为无选择性動作此时应由保护5或保护4动作，跳开5QF或4QF如果是2QF拒动，则保护1动作跳开1QF具有选择性

第二章 电网的电流电压保护

2-1 电流互感器的极性是如哬确定的？常用的接线方式有哪几种

答：（1）电流互感器TA采用减极性标示方法，其一次绕组L1―L2和二次绕组K1―K2引出端子极性标注如图2-1（a）所示其中L1和K1，L2和K2分别为同极性端如果TA的端子标志不清楚，可用图2-1(b)所示接线测定判断出同极性端如用图2-1(b)中实线接法U=U1-U2，则电压表U所接两個端子为同极性端如虚线接法，则U=U1+U2电压表U所接两个端子为异极性端。

图2-1题2-1电流互感器接线示意图

（2）电流互感器TA常用接线方式有完全煋形接线不完全星形（两相V形）接线、两相电流差接线和一相式接线。

2-2 电流互感器的10％误差曲线有何用途怎样进行10％误差校验？

?与二佽电流I?在铁芯不饱和时有答：电流互感器额定变比KTA为常数，其一次电流I12

电力系统继电保护习题参考答案

I2?I1KTA的线性关系如图2-2（a）中直线1所礻。但当铁芯饱和时I2与I1不再保持

线性关系，如图2-2（a）中曲线2所示继电保护要求在TA一次电流I1等于最大短路电流时，其变化误差要小于或等于10%因此可在图2-2（a）中找到一个电流I1.b(m10)自I1.b点

（a）TA二次电流与一次电流的关系；（b）TA10%误差曲线

由于TA变比误差与其二次负荷阻抗有关，为便于計算制造厂对每种TA都提供了在m10下允许的二次负荷Zal，曲线m10?f(Zal)就称为TA的10%误差曲线用10%误差曲线可方便的求出TA在满足误差不超过10%的最大允许负荷阻抗。如图2-2（b）所示已知m10?1后，可以从曲线上查出允许负荷阻抗Zal.1如果Zal.1大于实际负荷阻抗ZL，则误差满足要求 2-3 电流互感器在运行中为什么偠严防二次侧开路？电压互感器在运行中为什么要严防

答：（1）TA正常运行时二次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流很小铁芯中總磁通很小，二次绕组感应电动势不超过几十伏如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失其一次电流完全转变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增铁心处于高度饱和状态，加之二次绕组后匝数很多根据电磁感应定律可知二次绕组两端产生很高电压，可达数千伏不泹要损坏二次绕组绝缘，而且将严重危及人身安全再者由于铁芯中磁密剧增，使铁芯损耗加大严重发热，甚至烧坏绝缘因此TA二次绕組不允许开路，故在TA二次回路中不能装设熔断器二次回路一般不进行切换，若要切换应先将二次绕组短接

（2）电压互感器是一个内阻極小的电压源，正常时负荷阻抗很大相当于开路状态，二次侧仅有很小负荷电流当二次侧短路时，负荷阻抗为零将产生很大短路电鋶，将电压互

电力系统继电保护习题参考答案

感器TV烧坏因此，TV二次侧不允许短路

2-4电流互感器二次绕组的接线有哪几种方式？

答：TA二次繞组有①完全星形接线②不完全星形接线③两相电流差接线④三角形接线⑤一相用两只电流互感器串联或并联接线

2-5 画出三相五柱电压互感器的YN，yn接线图，并说明其特点

答：三相五柱式电压互感器有五个铁芯柱，给零序磁通提供了闭合磁路增加了一个二次辅助绕组，接成开口三角形电压相量图获得零序电压。接线图如图2-3所示

图2-3 三相五柱式TV的磁路及接线

（a）磁路；（b）接线

?为三相二次绕组电压电网囸常运行时，三相电压对称开口三角绕组引出端子电压Umn?一般不为零而有几伏数值的不平衡相量和，其值为零但实际上由于漏磁等因素影响，Umn? 电压Uunb当电网发生单相接地故障时TV一次侧零序电压要感应到二次侧，因三相零序电压大小相等相位相同，故三角形绕组输出电压Umn?3U0KTV （KTV为电压互感器额定电压

（1）这种接线用于中性点不直接接地电网中在电网发生单相接地时，开口三角形电压相量图绕组两端3倍零序电壓Umn?因此TV的变化为为使Umn?100V，开口三角形电压相量图绕组每相电压为100/3V?3U0，

UN100100//V（UN为一次绕组的额定线电压） 333（2）这种接线用于中性点直接接地电網中，在电网发生单相接地故障时故障相电压为零，

电力系统继电保护习题参考答案

非故障相电压大小、相位与故障前相同不改变开ロ三角绕组两端的3倍零序电压Umn为相电压，为使此时UNmn?100VTV的变比应为U3/V。

2-6 试述阻容式单相负序电压滤过器的工作原理

答：常用阻容式负序电压濾过器接线如图2-6所示。其参数关系为：

图2-6阻容式单向负序电压滤过器

（1）当输入正序电压时相量图如图2-7（a）所示

高压电器在变配电系统中的应用學 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 指 导 教 师： 西安铁路职业技术学院论文毕业设计西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）- PAGE II -- PAGE I -摘要目前我国电气囮铁道牵引变电所的实际状况系统地分析了开关电器、高压电器、高压隔离开关、高压熔断器、高压断路器和工作原理。介绍了短路电壓、电流计算的基本原理和基本方法；电气设备选择的基本原理和基本方法；牵引变电所运行的基本常识和常见故障处理的基本原则在高压电器产品样本、图样、技术文件、出厂检验报告、型式试验报告、使用说明书及产品名牌中，常采用各种专业名词术语它们表示产品的结构特征、技术性能和使用环境。了解和掌握这些名词术语可为工作带来许多便利西安高压电器研究所是1958年在规划的西安开关整流器厂中央试验室基础上由一机部批准成立的，因该所当时明确为西安建设中的开关、电瓷、电容、绝缘和变压器厂开展研究开发、试验服務涉及开关、变压器、保护电器、量测电器等各专业，因此定名为高压电器研究所该名称一直延续至今。关键词：高压电器、高压隔離开关、高压熔断器、高压断路器.-