(权威版)电力系统继电保护原理试题及答案-何静松

电力系统继电保护 一 填空题 每空 1 分 共 18 分 1 电力系统发生故障时 继电保护装置应 将故障 部分切除 电力系统出现不正常工 作时 继电保护装置一般应 发出信号 2 继电保护的可靠性是指保护在应动作时 不拒动 不应动作时 不误动 3 瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 最大短路电流 整定 其灵 敏性通常用 保护范围的大小 来表示 4 距离保护是反应 故障点到保护安装处 的距离 并根据距离的远近确定 动作时间 的 种保护 5 偏移圆阻抗继电器 方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中 方向圆阻抗继电器 受过渡电阻的影响最大 全阻抗继电器 受过渡电阻的影响最小 6 线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的 大小 和 相位 的原理 实现的 因此它不反应 外部故障 7 在变压器的励磁涌流中 除有大量的直流分量外 还有大量的 高次谐波 分量 其 中以 二次谐波 为主 8 目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动 即 采用速 饱和中间变流器 二次谐波制动的方法 和 间断角鉴别的方法 二 单项选择题 每题 1 分 共 12 分 1 电力系统最危险的故障是 C A 单相接地 B 两相短路 C 三相短路 2 继电保护的灵敏系数 sen K 要求 C A 1 sen K B 1 sen K C 1 sen K 3 定时限过电流保护需要考虑返回系数 是为了 B A 提高保护的灵敏性 B 外部故障切除后保护可靠返回 C 解决选择 性 4 三段式电流保护中 保护范围最小的是 A A 瞬时电流速断保护 B 限时电流速断保护 C 定时限过电流保护 5 三种圆特性的阻抗继电器中 B 既能测量故障点的远近 又能判别故障方向 A 全阻抗继电器 B 方向圆阻抗继电器 C 偏移圆阻抗继电器 6 有一整定阻抗为 8 60 set Z 的方向圆阻抗继电器 当测量阻抗4 30 m Z 时 该继电器处于 A 状态 A 动作 B 不动作 C 临界动作 7 考虑助增电流的影响 在整定距离保护 II 段的动作阻抗时 分支系数应取 A A 大于 1 并取可能的最小值 B 大于 1 并取可能的最大值 C 小于 1 并取可能的最小值 8 从减小系统振荡的影响出发 距离保护的测量元件应采用 B A 全阻抗继电器 B 方向圆阻抗继电器 C 偏移圆阻抗继电器 9 被保护线路区内短路并伴随通道破坏时 对于相差高频保护 A A 能正确动作 B 可能拒动 C 可能误动 10 如图 1 所示的系统中 线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护 k 点短路 若 A B 线 路通道故障 则保护 1 2 将 C A 均跳闸 B 均闭锁 C 保护 1 跳闸 保护 2 闭锁 图 1 11 变压器的电流速断保护与 C 保护配合 以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出 线套管上的各种故障 A 过电流 B 过负荷 C 瓦斯 12 双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比 应分别按两侧 B 选择 A 负荷电流 B 额定电流 C 短路电流 三 简答题 共 32 分 1 何谓主保护 后备保护 何谓近后备保护 远后备保护 8 分 答 所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路 或元件 全长上的故障的保护装置 2 分 考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护 称为后备保护 2 分 当电气元件的主保护拒动时 由本元件的另一套保护起后备作用 称为近后备 2 分 当主保护或其断路器拒动时 由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备 2 分 123456 ABCD k 2 有一方向阻抗继电器 若正常运行时的测量阻抗为3 5 30 要使该方向阻抗继电 器在正常运行时不动作 则整定阻抗最大不能超过多少 设 75 sen 8 分 答 为了使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作 其对应于 30 m 时的动作阻抗 m Z 最大不能超过 3 5 3 分 又知其 75 sen 如图所示 整定阻抗最 大不能超过 3 5 cos 7530 4 95 set Z 5 分 3 何谓比率制动特性 对具有比率制动特性的差动继电器 何谓最大制动比 最小工作 电流 拐点电流 8 分 答 比率制动特性是指继电器的动作电流和继电器的制动电流的关系特性 2 分 如图 最大制动比 max max max set res res I K I 2 分 g 点所对应的动作电流 minset I 称为最小动作电 流 2 分 相对应的制动电流 res g I 称为称为拐点电流 2 分 4 变压器纵差动保护中 不平衡电流产生的原因是什么 8 分 答 不平衡电流产生的原因是 1 变压器两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致 2 分 2 变压器带负荷调节分接头 2 分 3 电流互感器有传变误差 2 分 4 变压器的励磁电流 2 分 30 75 set Z m Z jx R 四 计算题 共 38 分 1 如图 2 所示的网络中 已知 线路每公里的正序阻抗 1 0 4 kmZ 10 5 3kV E max 0 3 s X min 0 3 s X max 150A A B L I 1 251 11 2 relrelrel KKK 1 8 ss K 0 85 re K 3 0 5ts 试对保护 1 进行三段式电流保护的整定计算 14 分 图 2 解 1 保护 1 电流 I 段整定计算 1 求动作电流 1 分 2 灵敏度校验 即求最小保护范围 满足要求 2 分 3 动作时间 1 0ts 1 分 2 保护 1 电流 II 段整定计算 1 求动作电流 2 分 2 灵敏度校验 1 23 ABC 10kmt3III 0 5s15km 3 1 max 10 5 10 1 251804 27A 3 0 20 4 10 setrelk B IKI 3 min max 1 1 131310 5 10 0 3 6 52km 20 423 1804 27 s set E lX zI min 6 52 65 2 15 10 AB l l 3 1 2 max 10 5 10 1 1 1 25817 23 3 0 20 4 25 A setrelsetrelrelk C IKIKKI 3 min 1 310 5 10 23 0 30 4 10 1 491 3 817 23 k B sen set I K I 满足要求 2 分 3 动作时间 1 2 0 50 5tts 1 分 2 保护 1 电流 III 段整定计算 1 求动作电流 1 分 2 灵敏度校验 近后备 满足要求 1 分 远后备 满足要求 2 分 3 动作时间 1 分 2 如图 3 已知 网络的正序阻抗 Z1 0 45 km 阻抗角 65 L 线路上采用三段式 距离保护 其第 I II III 段阻抗元件均采用 0 接线的方向阻抗继电器 继电器的最灵 敏角 65 sen 保护 2 的延时 2 2ts 线路 AB BC 的最大负荷电流均为 400A 负 荷的自起动系数 2 ss K 继电器的返回系数 1 2 re K 并设 0 85 I rel K 1 15 II rel K 负 荷的功率因数 cos0 9 D 变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护 试求 距离保护 1 第 I 段的动作阻抗 第 II 段 第 III 段的灵敏度与动作时间 24 分 1 max 1 2 1 5 150317 65 0 85 A relss setA B L re KK II K 3 min 1 310 5 10 23 0 30 4 10 3 841 3 317 65 k B sen set I K I 3 min 1 310 5 10 23 0 30 4 25 1 61 2 317 65 k C sen set I K I 13 0 50 51 5tts 38km62km A AB BC CD D 30km 115 3 A EkV min 10 sA X max 20 sA X 115 3 B EkV min 30 sB X max 40 sB X 1 12 84 7 TT ZZ T1 T2 2 图 3 解 1 距离保护 1 第 I 段 动作阻抗 1 0 85 0 45 3011 16 I setrelAB ZKZ 1 分 2 保护 1 的第 II 段 分两种情况 1 与相邻线路配合 1min III setrelABrelbBC ZKZKKZ 1 分 min min max 10 13 5 1 1 1 59 40 sAAB b sB XZ K X 2 分 1 0 8 13 50 85 1 59 0 45 38 29 29 set Z 1 分 2 与变压器支路配合 1min 2 III T setrelABrelb Z ZKZKK 1 分 min min max 10 13 5 1 1 1 59 40 sAAB b sB XZ K X 2 分 1 84 7 0 7 13 50 7 1 59 42 44 2 set Z 1 分 对以上两种情况 取较小者 所以 1 29 29 set Z 1 分 灵敏度 29 29 2 171 5 13 5 II set A sen AB Z K Z 满足要求 1 分 动作时间 0 5 II ts 1 分 3 距离保护 1 的第 III 段 采用方向阻抗继电器 min 1 cos L set III relressLD Z Z KK K 1 分 min min max 0 9 110 142 89 30 4 L L L U Z I 1 分 1 2 re K 2 ss K 1 15 III rel K 1 cos0 925 8 D 1 142 89 66 81 1 15 1 2 2 cos 6525 8 set Z 2 分 灵敏度 1 考虑本线路末端 1 66 81 4 931 5 13 5 set AB Z K Z sen近 1 分 2 考虑相邻元件 a 相邻线路末端 1 max set ABbBC Z K ZKZ set 远 1 分 max max min 20 13 5 1 1 2 12 30 sAAB b sB XZ K X 1 分 1 max 66 81 1 341 2 13 52 12 17 1 set ABbBC Z K ZKZ sen远 满足要求 1 分 b 相邻变压器低压侧出口 1 max set ABbT Z K ZKZ sen远 1 分 max max min 20 13 5 1 1 2 12 30 sAAB b sB XZ K X 1 分 1 max 66 81 0 331 2 13 52 12 84 7 set ABbT Z K ZKZ sen远 1 分 不满足要求 认为 III 段不能作为变压器的后备保护 动作时间 12 20 52 5ttts 1 分 B B 一 单项选择题 一 单项选择题 选考选考 15 题 共题 共 30 分分 1 反应故障时电流增大而动作的保护为 B A 低电压保护B 过电流保护 C 过负荷保护D 过电压保护 2 电力系统发生故障时 由故障设备 或线路 的保护首先切除故障 是继电保护 B 的要求 A 速动性 B 选择性 C 可靠性 D 灵敏性 3 为防止电压互感器一 二次绕组间绝缘损坏击穿时 高电压窜入二次回路 危 及人身安全 应将二次侧 B A 屏蔽 B 接地 C 设围栏 D 加防护罩 4 在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时 如 果保护的动作时限相等 则两相不完全星形接线电流保护只切除一条线路的机会 为 B A 100 B 2 3 C 1 3D 0 5 功率方向继电器的潜动是指 B A 只给继电器加入电流或电压时 继电器不动作 B 只给继电器加入电流或电压时 继电器就动作 C 加入继电器的电流与电压反相时 继电器动作 D 与加入继电器的电流电压无关 6 以下不属于功率方向继电器 90 接线方式的是 C A AB C B BC A U I U I C AC B D CA B U I U I 7 在中性点直接接地电网中发生接地短路时 零序电压最高处为 C A 保护安装处B 变压器接地中性点处 C 接地故障点处D 发电机接地中性点处 8 中性点经消弧线圈接地电网通常采用的补偿方式是 C A 完全补偿B 欠补偿 C 过补偿D 不补偿 9 反应相间短路的阻抗继电器接线方式是 A A 0 接线B 90 接线 C 3 o 3o D 27 接线U I 10 阻抗继电器的精确工作电流是指 当 K sen 对应于 B A Zact 0 8Zset时加入阻抗继电器的电流 B Zact 0 9Zset时加入阻抗继电器的电流 C Zact Zset时加入阻抗继电器的电流D Zact 1 1Zset时加入阻抗继电器的电流 11 在具有分支电源的电路中 由于助增电流的影响 一般有 B A 测量阻抗增大 保护范围也增加 B 测量阻抗增大 保护范围缩小 C 测量阻抗减小 保护范围缩小 D 测量阻抗减小 保护范围增加 12 电力系统振荡时 阻抗继电器误动作 原因是 C A 振荡中心在保护范围以外B 振荡中心在保护的反方向 C 振荡中心在保护范围内D 振荡中心在相临线路上 13 实现输电线路纵差保护必须考虑的中心问题是 C A 差动电流B 励磁涌流 C 不平衡电流D 冲击电流 14 在比率制动差动继电器中 制动线圈的作用是抑制 B A 励磁涌流B 稳态不平衡电流 C 暂态不平衡电流D 短路电流 15 对于大型发电机 反应转子表层过热的主保护是 C A 低电压起动的过电流保护B 复合电压起动的过电流保护 C 负序电流保护D 阻抗保护 16 四性 是对动作于跳闸的继电保护提出的基本要求 以下不属于 四性 要求的 是 C A 可靠性B 灵敏性 C 灵活性D 速动性 17 过电流继电器的返回系数 B A 小于 0B 小于 1 C 大于 lD 等于 l 18 在中性点非直接接地系统中 线路上某点发生单相接地故障时 接在母线上的 电压互感器二次开口三角侧的电压大小 C A 当故障点距母线越近 电压越高B 当故障点距母线越近 电压越低 C 不管距离远近 电压基本相同D 与故障前电压相同 19 中性点不接地电网的接地保护中 无选择性的是 A A 绝缘监视装置B 零序电流保护 C 零序功率方向保护D 阻抗保护 20 反应相间短路的阻抗继电器采用 0 接线方式 正确的是 C A B CBA U I AoA U I3KI C D ABBA U II CAB U I 21 对于相同整定阻抗的全阻抗继电器和方向阻抗继电器 以下说法正确的是 D A 全阻抗继电器受过渡电阻的影响大 B 全阻抗继电器受振荡的影响小 C 方向阻抗继电器受过渡电阻的影响小 D 方向阻抗继电器受振荡的影响小 22 以下不属于构成输电线路高频通道的元件是 B A 阻波器B 电流互感器 C 结合滤波器D 耦合电容器 23 高频闭锁方向保护有两个电流起动元件 灵敏度高的起动元件的作用是 A A 用于起动发信B 用于起动跳闸 C 用于判断短路方向D 用于延时动作 24 变压器瓦斯保护的主要元件是 A A 气体继电器B 电流继电器 C 电压继电器D 阻抗继电器 25 在 Y d11 接线变压器纵差保护中 由于两侧 TA 型号不同 在差动回路中引起 较大的不平衡电流 为此电流互感器的同型系数 Kst 取值为 C A 0B 0 5 C 1D 1 5 26 在发电机纵差保护原理接线中 中线上装一个断线监视继电器 它是为了防止 B A 电压互感器二次侧断线 B TA 二次侧断线后 外部发生故障时纵差保护误动作 C 内部故障电流过小 D 过电压 27 在发电机纵差保护不平衡电流表述式中 可靠系数 Krel取 B A 0 13B 1 3 C 13D 130 28 应装设失磁保护的发电机容量为 C A 1MW 及以上B 50MW 及以上 C 100MW 及以上D 300MW 及以上 29 逆功率保护是为了防止以下哪种设备遭到损坏 A 发电机B 汽轮机 C 励磁机D 水轮机 30 大型同步发电机的定子绕组每相都由两个或两个以上的并联支路组成 其原因 是 A A 定子电流大B 定子电流小 C 转子电流大D 转子电流小 31 变压器的励磁涌流会使纵差保护回路中的不平衡电流 A A 变大B 变小 C 不变D 变为零 32 变压器的异常工作情况之一是 D A 绕组的相间短路B 绕组的匝间短路 C 中性点接地系统侧的接地短路D 系统频率降低引起的过励磁 33 输电线路高频保护中高频通道的工作方式不包括 D A 故障时发信方式B 长期发信方式 C 移频方式D 移相方式 34 高频阻波器的作用是 C A 限制短路电流B 防止工频电流穿越 C 防止高频电流穿越D 补偿接地电流 35 在距离保护的 I 段 段整定计算中乘以一个小于 1 的可靠系数 目的是为了 保证保护的 A A 选择性B 可靠性 C 灵敏性D 速动性 36 单侧电源线路上 过渡电阻的存在 使测量阻抗 A A 增大 保护范围减小B 增大 保护范围增大 C 减小 保护范围减小D 减小 保护范围增大 37 对于圆特性的阻抗继电器 处于临界动作状态的测量阻抗称作继电器的 B A 整定阻抗B 动作阻抗 C 短路阻抗D 负荷阻抗 38 按 90 接线的功率方向继电器 若 则应为 D KCA UU K I A B A I B I C D A I B I 39 阶段式电流保护广泛应用于 D A 220kV 线路B 110kV 及以上线路 C 多电源环网D 35kV 及以下单电源线路 40 电流速断保护的动作时限取 D A 0 5SB 1 0S C 0 5 1 0SD 0S 41 电流 I 段保护的灵敏系数常用保护范围来衡量 其保护范围越长表明保护越 C A 可靠B 不可靠 C 灵敏D 不灵敏 42 低电压继电器的返回系数为 A A 大于 1B 小于 1 C 等于 1D 等于 0 42 限时电流速断保护的灵敏系数要求 B A 大于 2B 大于 1 3 1 5 C 大于 1 2D 大于 0 85 43 在双侧电源系统中 采用方向元件是为了提高保护的 D A 方向性B 可靠性 C 灵敏性D 选择性 44 在中性点直接接地电网中 零序功率方向继电器采用的接线方式是 D A 90 接线B 3 0 30 U I C 3 3D 3 0 30 0 U 0 I U I 45 方向阻抗继电器的灵敏角为 B A 内角 B 线路阻抗角 k C 负荷阻抗角 D 一 loa loa 46 在中性点直接接地系统中 反应接地短路的阻抗继电器接线方式是 D A 0 接线B 90 接线 C 3 0 30 D A A 3 0零序补偿电流的接线方式 U I U I K I 47 在校验距离 段保护远后备灵敏系数时 分支系数取最大值是为了满足保护的 C A 选择性B 速动性 C 灵敏性D 可靠性 48 距离 段保护 采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器 A A 灵敏度高B 灵敏度低 C 灵敏度一样D 保护范围小 49 对于 Y d11 接线变压器 为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等 应使 变压器 Y 侧电流互感器变比 B A 等于变压器变比 nTB 增大倍3 C 减少倍D 增大 3 倍3 50 发电机横差保护的作用是 A A 保护定子绕组匝间短路B 保护定子绕组相间短路 C 保护定子绕组接地短路D 保护转子绕组一点接地故障 51 在相间电流保护的整定计算公式中考虑继电器返回系数的保护是 C A 电流速断保护B 限时电流速断保护 C 定时限过电流保护D 电流电压联锁速断保护 52 电流保护采用不完全星形接线方式 当遇有Y d11接线变压器时 应在保护 的中线上再接一个继电器 其作用是为了提高保护的 C A 选择性B 速动性 C 灵敏性 D 可靠性 53 消除三相短路时功率方向继电器死区的方法是 A A 采用记忆回路B 引入非故障相电压 C 采用电流电压联锁D 加入延时 54 高频闭锁方向保护有两个电流起动元件 灵敏度低的起动元件的作用是 B A 用以起动发信B 用作起动停信 C 用于判断短路方向 D 用于延时动作 55 采用接线的阻抗继电器 当发生金属性相间短路时 其测量阻抗为 B 0 A Z1Lk RgB Z1Lk C ZloaD Rg 56 不同动作特性阻抗继电器受过渡电阻的影响是不同的 一般来说 阻抗继电器 的动作特性在 R 轴方向所占面积愈大 则受过渡电阻的影响 B A 愈大B 愈小 C 一样 D 不受影响 57 系统发生振荡时 距离保护可能会误动作 一般来讲 越靠近振荡中心受振荡 的影响 B A 越小B 越大 C 一样D 不受影响 58 和纵差动保护一起作为变压器的主保护的是 A A 瓦斯保护B 过电流保护 C 零序电流保护D 过负荷保护 59 下列保护中 C 较适合用于母线保护 A 零序方向保护B 高频相差保护 C 电流比相式保护D 瓦斯保护 60 单继电器式横差保护的原理是 D A 比较不同相的两个支路电流之和 B 比较两个支路三次谐波电流之和 C 比较一相中两个支路电流之和 D 比较两个支路三相电流之和 61 下列哪个不是电力系统常见的不正常工作情况 B A 过负荷B 两相短路 C 过电压D 电力系统振荡 62 变压器励磁涌流产生的原因是 C A u um时合闸B 外加电压太高 C 铁芯饱和D 不计非周期分量的衰减 63 定时限过电流保护的动作时限采用阶梯原则 目的是为了保证 A A 选择性B 速动性 C 灵敏性D 可靠性 64 220 500kV 超高压输电线路全线速动的主保护是 D A 零序电流保护B 纵差动保护 C 距离保护D 高频保护 65 系统发生不正常运行状态时 继电保护装置的基本任务是 D A 切除所有元件B 切电源 C 切负荷D 给出信号 66 按 90o接线的功率方向继电器 当线路正方向发生相间短路时 若 60o 为 d 使继电器动作最灵敏 其内角应选取 B A 30o B 30o C 60o D 90o 67 在校验距离 段远后备灵敏系数时 分支系数 Kb应取 A A 最大值 B 最小值 C 1 D 0 68 利用动作时间来躲过振荡影响的保护是 C A 距离 I 段保护B 距离 段保护 C 距离 段保护D 距离 段保护 69 一般 国产高频保护装置大多采用 A A 故障时发闭锁信号的工作方式B 长期发允许信号的工作方式 C 故障时发跳闸信号的工作方式D 长期发闭锁信号的工作方式 70 电抗变换器是将一个大电流量变为成正比的 B A 小电流量 B 小电压量 C 大电压量 D 大电流 71 系统短路时电流 电压是突变的 而系统振荡时电流 电压的变化是 D A 缓慢的 B 不变 C 与短路一样快速变化 D 缓慢的且与振荡周期有关 72 电力系统振荡时 振荡中心电压的波动情况是 A A 幅度最大 B 幅度最小 C 幅度不变 D 与其它点处的电压变化一样 73 电力系统发生振荡时 C 不会发生误动 A 距离保护 B 电流保护 C 分相电流差动保护 D 没有保护不误动 74 当小电流接地系统发生单相金属性接地时 中性点对地电压为 A B C D 0 是线电压 X U X U X U 3 X U 75 当小电流接地系统中发生单相接地短路时 为使电压互感器开口三角形电压 为 100V 电压互感器的变比应选用 C 0 3U A B U 3 100 3 100 N U 3 100 3 100 3 N C D B U 3 100 3 100 3 N U 3 100 3 100 3 N 76 中性点经消弧线圈接地后 若单相接地故障的电流呈感性 此时的补偿方式为 B A 全补偿 B 过补偿 C 欠补偿 D 无法确定 77 接地故障时 零序电压与零序电流的相位关系取决于 C A 故障点过渡电阻大小 B 系统综合阻抗的大小 C 相关元件的零序阻抗 D 相关元件的各序阻抗 78 方向闭锁保护中 A A 本侧启动元件 或反向元件 的灵敏度一定要高于对侧正向测量元件 B 本侧正向测量元件的灵敏度一定要高于对侧启动元件 或反向元件 C 两侧启动元件的灵敏度必须一致 且与正向测量元件无关 D 两侧启动元件与正向测量元件的灵敏度没有配合要求 79 对于双母线接线方式的变电站 当某一连接元件发生故障且断路器拒动时 失 灵保护应首先跳开 B A 拒动断路器所在母线上的所有断路器 B 母联断路器 C 故障元件其它断路器 D 两条母线上的所有断路器 80 Yd1 联结组别变压器配置微机型差动保护 两侧 TA 回路均采用星型接线 Y 侧二次电流分别为 IA IB IC及 Ia Ib Ic 软件中 A 相差动元件采用 C 经接线系数 变比折算后计算差流 A I IA I IB与 I Ia B I Ia I Ib与 I IA C I IA I IC与 I Ia D I IB I IC与 I Ia 二 简答题与分析题 二 简答题与分析题 选考选考 9 题 其中简答题 其中简答 6 题 分析题 分析 3 题 共题 共 54 分分 1 定时限过电流保护的整定值为什么要考虑返回系数 2 零序电流速断保护的整定原则是什么 3 反应接地短路的阻抗继电器接线方式是什么 它能否正确地反应相间短路 为什 么 4 过渡电阻对距短路点不同距离的阻抗继电器影响一样吗 试简单说明 5 变压器纵差动保护的整定原则 6 发电机单继电器式横差动保护的基本原理 在什么情况下带延时跳闸 为什么 7 何谓功率方向继电器 90 接线方式 它有什么优点 8 试述阶段式零序电流保护的整定原则 9 试述高频闭锁方向保护的基本工作原理 10 减小变压器励磁涌流对保护影响的方法有哪些 11 发电机单继电器式横差保护的作用是什么 在什么情况下带时限跳闸 为什么 12 如何判别断路器失灵 13 变压器应装设的继电保护装置主要有哪些 14 试分析在整定阻抗相同时 三种圆特性阻抗继电器 全阻抗 方向阻抗 偏 set Z 移特性 中 哪一种受过渡电阻影响最小 哪一种受系统振荡影响最小 为什么 15 中性点非直接接地系统绝缘监视装置的作用是什么 是如何实现的 16 方向性电流保护为什么有死区 死区由何决定 如何消除 17 为什么可以采用负序分量来区分振荡和短路 18 变压器零序电流保护为什么在各段中均设两个时限 19 三绕组变压器相间后备保护的配置原则是什么 20 关于变压器纵差保护中的不平衡电流与差动电流在概念上有何区别与联系 21 什么是重合闸前加速保护 22 什么是重合闸后加速保护 23 何为瞬时性故障 何谓永久性故障 24 输电线路纵联电流差动保护在系统振荡 非全相运行期间 是否会误动 为什么 25 纵联保护与阶段式保护的根本差别是什么 26 什么是电力系统的振荡 振荡时电压 电流有什么特点 27 什么是距离继电器的参考电压 选择参考电压的原则是什么 28 解释什么是阻抗继电器的最大灵敏角 为什么通常选定线路阻抗角为最大灵敏角 29 解释方向圆特性阻抗继电器的测量阻抗 整定阻抗和动作阻抗的含义 30 为什么阻抗继电器的动作特性必须是一个区域 31 继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么 32 如图 1 1 所示 线路上装设两组电流互感器 线路保护和母线保护应各接哪组互感器 线线路路 TA1TA2 母母线线 33 后备保护的作用是什么 阐述远后备保护和近后备保护的优缺点 34 说明电流速断 限时电流速断联合工作时 依靠什么环节保证保护动作的选择性 依 靠什么环节保证保护动作的灵敏度性和速动性 35 在双侧电源供电的网络中 方向性电流保护利用了短路时电气量的什么特征解决了仅 利用电流幅值特征不能解决的问题 36 何谓保护的最大和最小运行方式 37 试说明电流保护整定计算时 所用各种系数 Krel Kre Kcon Kss的意义和作用 38 过流保护和电流速断保护在什么情况下需要装设方向元件 39 功率方向继电器内角 角有两个定值 一个是 另一个是 试分别画出30 45 最大灵敏角和时 功率方向继电器的动作区和的变化范围的30 m 45 m r 相量图 40 何谓绝缘监视 其作用如何 如何实现 41 什么叫距离保护 它与电流保护主要区别是什么 42 有一方向阻抗继电器 其整定阻抗 若测量阻抗 问该8 60setZ 7 2 30 m Z 继电器能否动作 解 作出方向阻抗继电器特性圆 根据几何关系得知 22 84486 92 r Z 因为 Zr Z r Zr落在保护范围外 圆内为保护范围 圆外为非动作区 所以该 阻抗继电器不能动作 43 何谓闭锁信号 允许信号和跳闸信号 44 相差高频保护和高频闭锁方向保护为何采用两个灵敏系数不同的启动元件 45 自动重合闸动作时间如何整定 46 差动保护平衡电流是怎样产生的 47 试述变压器瓦斯保护的基本工作原理 为什么差动保护不能代替瓦斯保护 48 变压器后备保护可采取哪些方案 各有什么特点 49 利用发电机定子绕组三次谐波电压和零序电压构成的 100 定子接地保护的原理 是什么 三 计算题 三 计算题 考考 1 题计算 但与下面的题目不会完全相同 概念和知识点相同 题计算 但与下面的题目不会完全相同 概念和知识点相同 16 分分 1 图示网络中 MN 线路装有不完全星形接线的三段式电流保护 线路末端三相 短路时的最大短路电流为 1500A 该点三相短路时的最小短路电流为 1000A 限时 电流速断保护的灵敏度为 1 5 试计算保护 1 的瞬时电流速断和限时电1 25 I rel k 流速断的定值 M N 1 2 如图所示 各线路均装设距离保护 试对保护 1 的三段式距离进行整定计算 保护采用方向阻抗继电器 已知 线路单位长度阻抗 Z1 0 4 km min 0 9 loaN UU 阻抗角 具体参考教具体参考教70o L cos3 2 0 8 III rel K 1 15 re K 1 5 ss K 材上的例题材上的例题 M N min max 10 15 SM SM Z Z P 123 4 min max 30 SP SP Z Z 6 6 0 5ts 4 1ts max 30km I200 loa A 40km 110kV 31 5MVA 10 5 N S S V 3 如图所示网络 在位置 1 2 和 3 处装有电流保护 系统参数为 115 3EkV 1 15 G X 2 10 G X 3 10 G X 12 60LLkm 3 40Lkm 线路阻抗 1 2 50 B C Lkm 30 CD Lkm 20 DE Lm 0 4 km rel K 1 15 rel K rel K max 300 B C IA max 200 CD IA 1 5 0 85 试求 max 150 D E IA ss K re K 1 发电机元件最多三台运行 最少一台运行 线路最多三条运行 最少一条运行 请 确定保护 3 在系统最大 最小运行方式下的等值阻抗 2 整定保护 1 2 3 的电流速断定值 并计算各自的最小保护范围 3 整定保护 2 3 的限时电流速断定值 并校验使其满足灵敏度要求 1 2 sen K 4 整定保护 1 2 3 的过电流定值 假定流过母线 E 的过电流保护动作时限为 0 5s 校验保护 1 作后备用 保护 2 和 3 作远备用的灵敏度 G1 G2 G3 A B CDE 98 76 54 321 L1 L2 L3 解 由已知可得 0 4 60 24 0 4 40 16 0 4 50 20 0 4 30 1L X 2L X 3L X BC X CD X 0 4 20 8 DE X 1 经分析可知 最大运行方式及阻抗最小时 则有三台发电机运行 线路 L1 L3 全部 运行 由题意 G1 G2 连接在同一母线上 则 6 12 10 16 10 6 mins X 1G X 2G X 1L X 2L X 3G X 3L X 同理 最小运行方式下即阻抗最大 分析可知只有在 G1 和 L1 运行 相应地有 maxs X 39 1G X 1L X BCD E 3 2 1 E mins X 10 620128 图 等值电路 2 对于保护 1 其等值电路图如上图所示 母线 E 最大运行方式下发生三相短路流过 保护 1 的最大短路电流为 max min 115 3 1 312 10 620128 k E sBCCDDE E IkA XXXX 相应的速断定值为 1 2 1 312 1 57kA 1set I rel K maxk E I 最小保护范围计算公式为 set I 3 2 max1mins E ZZ L 85 9km min L max 3 1 2 0 4 s set E Z I 即 1 处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区 对于保护 2 母线 D 在最大运行方式下发生三相短路流过保护 2 的最大电流 maxk D I 1 558kA minsBCCD E XXX 相应的速断定值为 1 2 1 558 1 87kA 2set I rel K maxk D I 最小保护范围为 70 6km min L max 2 3 1 2 0 4 s set E Z I 即 2 处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区 对于保护 3 母线 C 在最大运行方式下发生三相短路流过保护 3 的最大电流 maxk C I 2 17kA minsBC E XX 相应的速断定值为 1 2 2 17 2 603kA 3set I rel K maxk C I 最小保护范围为 42 3km min L max 3 3 1 2 0 4 s set E Z I 即 3 处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区 上述计算表明 在运行方式变化很大的情况下 电流速断保护在较小运行发生下可能没有保护 区 3 整定保护 2 的限时电流速断定值为 1 15 1 57 1 806kA set I set K 1set I 线路末段 即 D 处 最小运行发生下发生两相短路时的电流为 0 8098kA maxk D I max 3 2 sBCCD E XXX 所以保护 2 处的灵敏系数 0 4484 即不满足1 2 的要求 set K mink D set I I sen K 同理 保护 3 的限时电流速断定值为 1 15 1 87 2 151kA 3set I rel K 2set I 线路末段 即 C 处 最小运行发生下发生两相短路时的电流为 0 9764kA maxk C I max 3 2 sBC E XX 所以保护 3 处的灵敏系数 0 4531 即不满足1 2 的要求 3set K min 3 k C set I I sen K 可见 由于运行方式变化太大 2 3 处的限时电流速断保护的灵敏度都远不能满足要求 4 过电流整定值计算公式为 set I re re I K maxrelssL re KK I K 所以有 304 5A 1set I maxrelssD E re KK I K 同理得 406A 609A 2set I 3set I 在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的计算公式为 mink I max 3 2 sL E ZZ 所以有 727 8A 809 8A 974 51A minE I minD I minC I 所以由灵敏度公式 可知 保护 1 作为近后备的灵敏度为 sen K mink set I I 2 391 5 满足近后备保护灵敏度的要求 1set K min 1 E set I I 保护 2 作为远后备的灵敏度为 1 791 2 满足最为远后备保护灵敏度的要求 2set K min 2 E set I I 保护 3 作为远后备的灵敏度为 1 331 2 满足最为远后备保护灵敏度的要求 3set K min 3 E set I I 保护的动作时间为 0 5 0 5 1s 0 5 1 5s 0 5 2s 1 t 2 t 1 t 3 t 2 t 4 如图所示为无限大容量系统供电的 35kV 辐射式线路 线路 WL1 上最大负荷电流 IL max 220A 电流互感器变比选为 300 5 且采用两相星形接线 线路 WL2 上动作时限 tp2 1 8s k1 k2 k3 各点的三相短路电流分别为在最大运行方式下 3 1 max 4kA k I 在最小运行方式下 3 2 max 1400 k IA 3 3 max 540 k IA 3 1 min 3 5kA k I 3 2 min 1250 k IA 3 3 min 500 k IA 拟在线路 WL1 上装设三段式电流保护 试完成 1 计算出定时限过流保护的动作电流与动作时限 1 2 rel K 0 85reK 并进行灵敏系数校验 0 5ts 2SSK 2 计算出瞬时与限时电流速断保护的动作电流 并作灵敏系数校验 1 3 rel K 1 15 re K 解 1 线路 WL1 电流 段保护整定计算 1 保护装置的一次侧动作电流为 3 12 max 1 3 14001820 rel opk IK IA 2 保护装置的二次侧 继电器中 动作电流为 1 1 1 1820 30 5 300 5 con op rop TA K IIA K 3 动作时限 t1I 0s 4 灵敏系数校验 合格 2 min 1 3 3500 2 1 671 5 1820 k sm op I K I 或 1 min min2 min 1 1 min2 min 1 100 100 3500 18201250 100 3500 12501820 51 3 15 k pk op kk op II lI lIII 2 线路 WL1 第 段电流保护整定 1 保护 1 的第 段动作电流要和保护 2 的第 段动作电流相配合 故先求保 护 2 的第一段动作电流 即 3 2 max 1 2 1 3 540702 1 15 702807 3 oprelk oprelop IKIA IKIA 2 继电器动作电流为 1 1 1 807 3 13 46 60 con op op r TA KI IA K 3 动作时限为 212 0 00 50 5ts ttts 4 灵敏系数校验 2 2 min 1 3 1250 1082 5 2 1 341 3 807 3807 3 k s m op I K I 合格 3 线路 WL1 第 段过电流保护整定计算 1 保护装置一次侧动作电流为 max 1 1 2 2 220621 2 0 85 relSS L op re K K IIA K 2 继电器动作电流为 1 1 621 2 1 10 35 60 con op op r TA IK IA K 3 保护动作时限为 12 1 80 52 3ttts 4 灵敏系数校验 近后备保护 2 2 min 1 3 1250 2 1 741 5 621 2 k s m op I K I 合格 远后备保护 2 3 min 1 0 866 500 0 691 2 621 2 k s m op I K I 不合格 5 如图所示 已知电源相电动势 ph maxE115 3kV 15SX 线路单位长度正序电抗 取 min14SX 1 2 0 4 1Xkm ts 1 25 rel K 试对电流保护 1 的 段进行整定计算 即求 段动1 2 rel K 作电流 动作时间 并校验 段的灵敏系数 1 1 1opopop III 111 ttt 若灵敏系数不满足要求 怎么办 解 1 各短路点最大运行方式及最小运行方式下三相短路电流值 k1 点 3 1 max min 115 366 4 1 23 140 4 10054 ph k sAB E IkA XX 3 1 min max 115 366 4 1 21 150 4 10055 ph k sAB E IkA XX k2 点 3 2 max min 115 366 4 0 772 140 4 18086 ph k sAC E IkA XX 3 2 min max 115 366 4 0 7632 150 4 18087 ph k sAC E IkA XX k3 点 3 max 115 366 4 0 5627 8632118 kIkA 3 min 115 366 4 0 55798 8732119 kIkA 2 线路 WL1 电流保护第 段保护整定计算 1 计算保护装置一次侧动作电流和继电器的动作电流 1op I 1op r I 3 11 max 1 25 1 231 538 oprelk IKIkA 2 max 1 1 153825 63 60 con k op r TA KI IA K 2 最小灵敏系数校验 用校验最小保护范围来检查 max min 1 1 13 2 13115 3 15 55 98 0 421 538 ph s p op E lX XI m 100ABlkm min 55 98 10055 98 15 100 p AB l l 3 电流 段保护时限取 t1I 0s 3 线路 WL1 电流保护第 段保护整定计算 1 1QF 处电流保护第 段动作电流要和相邻线路 WL2 的电流保护第 段相配 合 故首先计算线路 WL2 电流保护第 段动作电流值 3 22 max 1 25 0 7720 965 oprelk IKIkA 2 线路 WL1 电流 段保护动作电流值为 2 2 1 2 0 9651 158 oprelop IKIkA 3 继电器动作电流为 1 1 1 1158 19 3 300 5 con op op r TA KI IA K 4 线路 WL1 的电流保护 段动作时限应与 WL2 电流保护第 段相配合 I 12 00 50 5ttts 5 校验电流保护第 段灵敏系数 按本级线路 WL1 末端 k1 点最小运行方式 下两相短路电流校验最小灵敏系数 3 2 1 min 1 min 1 1 3 0 866 1 21 2 0 91 5 1 158 k k s m opop I I K II 不满足要求 因为灵敏系数不满足要求 改为电流保护 1 的 段与电流保护 2 的 段相配 合 3 33 max 2 3 1 2 1 25 0 56270 7034 1 2 0 70340 8441 1 2 0 84411 013 oprelk oprelop oprelop IKIkA IKIkA IKIkA 灵敏系数 2 1 max 1 0 866 1 21 1 031 3 1 013 k sm op I K I 灵敏系数仍不合格 可以改为采用延时电流电压联锁速断保护 4 线路 WL1 电流保护第 段整定计算 1 保护装置一次侧动作电流为 max 1 1 2 2 200 564 7 0 85 SS rel L op re KK IIA K 继电器动作电流为 1 1 1 564 7 9 412 300 5 con op rop TA K IIA K 2 保护时限确定 12 1 0 51 5ttts 3 过流保护灵敏系数校验 近后备保护 3 2 1 min 1 min 1 1 3 0 866 1 21 2 1 851 3 0 5647 k k s m opop I I K II 合格 远后备保护 3 2 min 1 3 0 866 0 7632 2 1 171 2 0 5647 k s m op I K I