单选题
459、三绕组变压器的零序保护是( )和保护区外单相接地故障的后备保护。
A
高压侧绕组;
B
中压侧绕组;
C
低压侧绕组;
D
高低压侧绕组;
答案解析
正确答案:A
解析:
本题考查三绕组变压器零序保护的配置原则与保护范围。
题干:459、三绕组变压器的零序保护是( )和保护区外单相接地故障的后备保护。
正确答案:A(高压侧绕组)
解析如下:
一、零序保护的作用原理
零序电流保护是反映电力系统中单相接地故障的主要保护方式。其动作依据是故障时产生的零序电流(即三相电流之和不为零,I₀ = (Iₐ + Iᵦ + I꜀)/3)。该保护仅在系统中存在有效接地点(即中性点直接接地或经低阻抗接地)且发生接地故障时才能形成零序电流通路。
二、三绕组变压器的结构特点
典型110kV及以上三绕组变压器(如220/110/35kV),通常仅高压侧中性点直接接地,中压侧可能经间隙接地或不接地,低压侧一般为三角形接线(无中性点引出)或中性点不接地。因此:
- 零序电流主要由高压侧系统提供并流经高压绕组;
- 中压侧若为不接地或经高阻抗接地,则无法构成有效的零序电流通路;
- 低压侧多为Δ接线,本身不能传递零序电流(Δ绕组对零序电流呈高阻抗,起隔离作用)。
三、零序保护的配置原则
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》(DL/T 584)及《电力系统继电保护设计技术规程》(GB/T 14285):
- 三绕组变压器的零序过电流保护(或零序方向过电流保护)通常装设于高压侧,作为高压侧绕组及其引出线单相接地故障的主保护,并兼作相邻元件(如高压母线、高压线路)单相接地故障的后备保护;
- 其保护范围包括:高压侧绕组内部接地故障、高压侧母线接地故障,以及高压侧外部线路(即“保护区外”)接地故障的远后备;
- 中压侧若为有效接地系统,可单独配置零序保护,但题目明确指向“三绕组变压器的零序保护”这一通用配置,默认以高压侧为配置侧;且题干强调“后备保护”功能,而高压侧零序保护正是最常承担全系统接地故障远后备角色的保护。
四、选项分析
A:高压侧绕组 —— 正确。零序保护安装于高压侧,主保护对象即为高压侧绕组及引出线的单相接地故障,同时作为系统其他部位接地故障的后备。
B:中压侧绕组 —— 错误。中压侧若非直接接地系统,无法产生足够零序电流;即使接地,其零序保护亦属局部配置,不具全系统后备功能,且题干未限定中压侧接地方式,不符合通用设计原则。
C:低压侧绕组 —— 错误。低压侧多为Δ接线,不产生零序磁通,也不传递零序电流,无法构成零序保护的测量基础。
D:高低压侧绕组 —— 错误。“高低压侧”并列表述不准确:零序保护并非对称配置于两侧;低压侧不具备零序保护实施条件;实际工程中零序保护不装于低压侧。
五、核心知识点总结
1. 零序电流的产生条件:中性点直接接地系统 + 单相接地故障;
2. 变压器绕组接线对零序电流的影响:Y₀(中性点接地)可流通零序电流,Y(中性点不接地)不能,Δ接线阻断零序电流;
3. 三绕组变压器零序保护的典型配置位置是高压侧,因其通常为系统最高电压等级、中性点直接接地、且承担系统主网接地故障的后备责任;
4. 后备保护含义:当本线路或本设备主保护拒动时,由相邻上级设备的保护延时段动作切除故障;此处即高压侧零序保护既保护本体高压绕组,又作为高压母线及线路的远后备。
综上,正确答案为A。
题目纠错
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