2012年电力系统继电保护原理考试题型、复习知识点及例题

2009级电力系统继电保护原理试题及复习题第一部分：试题分布(1)单一主题(10分):1分10个问题(2)多项选择(10分):2分和5个问题(3)判断并纠正错误(10分):2分5个问题(4)简短回答(20分):5分4个问题(5)分析性问题(20分):3个问题(6)计算问题(30分):3个问题。第二部分：章节综述第一章知识点：1)继电保护装置及其基本任务(故障、异常运行状态、断路器跳闸动作、信号动作)2)继电保护装置的原理和结构(测量、逻辑和执行)3)保护四性的内容，理解四性是什么。示例：1.如下图所示，线路AB和BC具有三级保护。请尝试解释：(1)AB线主保护的保护范围，近后备和远后备保护的最小保护范围；(2)如果母线B故障(点K)被线路保护切除，用哪种保护动作切除，瞬时切除还是限时切除；(3)根据上图，设置故障点和保护动作案例，说明故障的非选择性切除。第二章知识点：1)继电器特性和回路系数2)微机保护装置的硬件组成3)采样定理、频率混叠、预低通滤波器4)微机保护软件功能模块的组成示例：1.继电器的返回系数是多少？返回系数都小于1吗？2.举例说明哪些继电器操作过量，哪些继电器操作量不足。3.微机保护装置的硬件系统由哪五部分组成？各自的角色是什么？4.微机保护软件一般由哪些功能模块组成？5.如何选择微机保护的采样率？解释低通滤波器设计和采样率选择之间的关系。第三章知识点：1)三级相间电流保护的基本原理和组成、整定原则、应用评估和整定计算，整定计算过程中支路系数的掌握计算和介绍2)瞬时电流速断保护的保护范围3)电流保护的接线方式及其应用4)欠压保护的优缺点5)电源方向元件，0线和90线，电压死区6)半周期积分算法和全波傅里叶算法示例：1.1号保护电流第一、二、三段试整定计算(线路阻抗为0.4/km，电流第一、二、三段可靠性系数分别为1.3、1.1、1.2，回路系数为0.85，自启动系数为1。(参考答案：)2.尝试设置保护1的电流速断保护，并检查灵敏度。图中所示电压为线路电压(计算短路电流时取平均额定电压)，线路电抗为，可靠性系数为。如果线路长度减少到50公里和25公里，重复上述计算并分析计算结果，可以得出什么结论？3.三级电流保护的整定计算：(1)1)AB线和BC线的最大负载电流分别为120A和100A(2)电源a:电源b:(3)尝试在线路AB(A侧)两端设置保护动作电流，并检查灵敏度。4.如下图所示，保护1和2配有三段电流保护。当K点发生AB两相相间短路故障时，分析继电器的启动、动作和回路。5.电流保护的接线方法是什么？它们适用于哪些场合？6.什么是90线？为什么90线功率方向继电器形成方向保护时会有死区？零序功率方向元件有类似的死区吗？7.与电流保护相比，欠压保护的优点和缺点是什么？8.为什么三级保护不能立即保护整个线路？9.将微机保护设置为使用半周积分算法计算电压幅值。一个周期内采样频率为12点。设置，写下用半周积分法计算电压幅值的详细过程。改变初始角度对半周期积分法的影响分析10.用全波傅氏算法计算上述练习。第四章知识点：1) n6)中性点不接地系统(小接地电流系统)的故障特征及相应的保护策略。7)消弧线圈的补偿方法示例：1.中国电网中性点有哪些接地方式？每种方法的优缺点是什么？哪些电压等级分别适用于中国？2.电网中性点采用哪种接地方式主要取决于哪些因素？3.零序功率方向继电器最敏感的角度是否与相间方向继电器相同？为什么？4.接地短路期间零序电流的大小是否与系统运行模式相关？电网中与零序电流分布相关的因素有哪些？5.大接地电流系统和小接地电流系统单相接地故障的电流和电压特性是什么？如何配置相应的保护？6.如图所示，已知保护3的零序I段的工作电流为1.5A。当保护范围末端的K点发生对地短路时，流经保护4的零序电流为0.9A。当k1点发生对地短路时，流经保护1的最大零序电流为2.5kA。断路器异步合闸和非全相振荡时流经保护1的零序电流分别为2.1kA和3.3kA。分别确定变压器TM2投入运行和退出运行时保护1的零序一段(灵敏一段、不灵敏一段)和二段运行电流。敏感截面一的可靠系数为1.2，其余为1.1。7.零序电流三级保护整定计算：8.中性点加装消弧线圈有什么作用？有多少种补偿方法？试着解释为什么经常使用过度补偿。第五章知识点：1)距离继电器的0连接和零序电流补偿的连接方式及其应用；相间距离保护和接地距离保护的实现2)测量阻抗、设置阻抗继电器的阻抗和启动阻抗、全阻抗继电器的特性、定向阻抗继电器和具有偏移特性的阻抗继电器的概念3)影响距离保护的因素4)短路点过渡电阻对距离保护的影响5)系统振荡对距离保护的影响，系统振荡时测量阻抗的变化轨迹，系统振荡不同于三相短路的特点，以及实现振荡锁定的方法6)电压回路断线的影响7)故障选相元件的概念和相电流差突变量选相元件的特点8)三级距离保护的原理、整定原则、评估及整定计算示例：1.输电线路距离保护的基本依据是什么？2.试描述三级距离保护的设置、优缺点评估；3.阻抗继电器的两种形式是什么？单相补偿阻抗继电器距离保护中广泛使用的相间短路和接地故障的连接方式是什么？4.相间电流三级保护和距离三级保护的整定计算是否与运行方式和故障类型有关，为什么？如果是，如何考虑设置计算，如果不是，如何实施？5.三级距离保护的整定计算6.阻抗继电器的测量阻抗、设定阻抗和启动阻抗是多少？以定向阻抗继电器为例说明三者的区别。7.短路点过渡电阻对距离保护的影响及减小影响的方法8.什么是电力系统振荡，电力系统振荡和短路的电气特性有什么区别？9.根据什么原则可以实现保护的振荡锁定？10.相位选择元件是什么，以及相位选择元件在相电流差突然变化时的特性是什么？11.为什么接地距离元件和相间距离元件分开配置？12.电压电路断开对距离保护有什么影响？断开和锁定应提出什么要求？13.如图所示，保护出口发生单相接地故障3)影响线路差动保护正确运行的因素，差动保护暂态不平衡电流和稳态不平衡电流的原因、特点和措施4)相电流差动保护的优点，常用制动量5)方向纵联保护的原理、接线原理和逻辑图6)距离纵联保护与方向纵联保护相比的优点、基本原理、接线原理和逻辑图7)纵联保护传输的信号及其特性示例：1.为什么使用载波(高频)信道时最好传输阻塞信号？2.什么因素影响输电线路纵联差动保护的正确运行？对线路纵差保护的所有电流互感器应提出什么要求？3.什么是瞬态不平衡电流和稳态不平衡电流？试着分别解释它们的原因、特点和减少方法。4.简述方向比较纵联保护的基本原理。5.与方向比较先导保护相比，距离先导保护有哪些优点和缺点？6.高频保护的载波通道是如何构建的？高频方向闭锁保护在通道故障时能正常工作吗？为什么？7.高频闭锁方向保护的原理是什么？试着引用几个定向元素的构成原理。8.为什么两个不同灵敏度的启动元件要用于定向高频保护？9.下图为高频锁定方向保护的原理图(一侧)。尝试分析内部和外部故障期间每个继电器和收发器的启动、返回和操作条件。10.结合下图，说明当超范围闭锁距离保护有内部和外部故障时，各部件的动作。11.下图为高频闭锁距离保护的原理图(一侧)。(1)在内部和外部故障期间，尝试分析每个继电器和收发器的启动、返回和操作条件。(2)如果线路故障被ZI瞬时动作消除，尝试解释故障点的位置。第七章知识点：1)自动重合闸的启动原理2)单相/三相/综合重合闸的定义3)设置单边供电网自动重合闸动作时间应考虑的因素；双边供电网自动重合闸应考虑的因素。4)无压检查和同期检查时自动重合闸的原理5)重合闸前加速保护和重合闸后加速保护的定义、原理、优缺点和适用范围6)潜在供电流的定义及其对重合闸的影响示例：1.设置单电源自动重合闸的动作时间应考虑哪些因素？2.与单边供电相比，在双边供电线路上安装自动重合闸应考虑哪些特殊问题？主要的重合闸方法有哪些？3.结合下图，解释为什么一边需要同时检查同步和检查无电压重合闸，而另一边只需要同步重合闸。聚焦于开启的两种方式应该定期交换。为什么？4.什么是重合闸前的加速保护和重合闸后的加速保护？5.如图所示，重合闸装有前加速保护。当K点故障分别为暂态故障或永久性故障时，尝试解释相应的保护和重合闸动作。6.潜在供电流的原因和影响因素是什么？第八章知识点：1)变压器故障类型、异常运行状态及其主保护、后备保护配置2)瓦斯保护和差动保护的特点，保护范围，能反映故障类型3)变压器差动保护中产生不平衡电流的因素及降低不平衡电流的措施4)励磁涌流的定义、特点、对变压器差动保护的影响及解决方法5)带制动特性的差动保护原理，区内外故障时的动作特性6)低压启动和复合电压启动过流保护的原理和操作逻辑示例：1.在什么情况下会产生浪涌电流？特点是什么？如何去爱4.如图所示，变压器复合电压启动过流保护用于分析下列故障情况下各继电器的启动、返回和运行：(1)当发生AB相间短路时；(2)发生三相短路时。5.变压器气体保护能反映哪些故障？它是主保护还是备用保护？第九章知识点：1)发电机故障类型、异常运行状态及相应的保护方法2)发电机全纵联差动、不全纵联差动和横联差动保护的基本原理、特点、保护范围和无功故障类型3)机组横向差动保护的基本原理，加上滤波三次谐波的原因，以及定子两点接地时延时动作的原因。4)发电机定子单相接地的故障特征，100%定子接地保护的构成，以及通过匹配三次谐波电压和基波零序电压实现100%定子接地保护的原理。5)负序电流对发电机的危害6)发电机失磁时极限测量阻抗的变化轨迹。示例：1.发电机的故障类型、异常运行状态和相应的保护方法是什么？2.单继电器式横向差动保护的功能是什么？为什么它会瞬间跳闸，有时会有时间限制？3.发电机定子绕组单相接地的特点是什么？什么是100%定子接地保护？尝试描述利用三次谐波电压和基波零序电压实现100%定子接地保护的原理。4.负序电流会对发电机造成什么危害，发电机负序过流保护的作用是什么？5.退磁时机器端测量阻抗的变化轨迹是什么？第十章知识点：1)利用相邻元件保护装置消除母线故障的策略2)双母线固定连接的母线差动原理3)母联电流相位比较母线差动