电力系统继电保护试题以及答案

1、电力系统继电保护试题以及答案1 .过电流继电器的返回系数（B）A.等于0B,小于1C.等于1D.大于12 .限时电流速断保护的灵敏系数要求（B）A.大于2B,大于1.31.5C.大于1.2D.大于0.853 .在中性点非直接接地电网中，由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路，采用不完全星形接线保护的动作情况是（A）21A.有机会只切除一条线路B.有?机会只切除一条线路C.100彻除两条故障线路D.不动作即两条故障线路都不切除A.方向性C.灵敏性C.-3-3D.4 .在双侧电源系统中，采用方向元件是为了提高保护的（DB.可靠性D.选择性5 .在中性点直接接地电网中，零序功率方

2、向继电器采用的接线方式是（A.900接线6 .正方向出口相间短路，存在动作死区”的阻抗继电器是（B）A.全阻抗继电器B.方向阻抗继电器C.偏移特性阻抗继电器D.上抛圆阻抗继电器9.在距离保护的保护动作的（A.选择性C.灵敏性7 .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仃0、3窘D.4a、iAt3北零序补偿电流的接线方式8.由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A）A.测量阻抗增大，保护范围减小B.测量阻抗增大，保护范围增大C.测量阻抗减小，保护范围减小D.测量阻抗减小，保护范围增大I、R段整定计算中乘以一个小

3、于1的可靠系数，目的是为了保证A）B.可靠性D.速动性10 .在校验距离田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（CA.选择性C.灵敏性B.速动性D.可靠性A.灵敏度高C.灵敏度一样12 .高频阻波器的作用是（A.限制短路电流C.防止高频电流窜越13 .对于Y,d11接线变压器,压器YM电流互感器变比（A.等于变压器变比atC.减少能倍14 .发电机横差保护的作用是A.保护定子绕组匝间短路C.保护定子绕组接地短路B.灵敏度低D.保护范围小B.防止工频电流窜越D.补偿接地电流为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等，应使变B）B.增大也倍D.增大3倍A）|B.保护定子绕组相间短路

4、D.保护转子绕组一点接地故障11 .距离田段保护，采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器（15 .对于大型发电机，反应转子表层过热的主保护是（A.低电压起动的过电流保护C.负序电流保护B.复合电压起动的过电流保护D.阻抗保护二、填空题（本大题共23小题，每小题1分，共23分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。16 .反应故障时电流增大而动作的保护称为17 .对本元件的主保护起后备作用的保护称为18 .所谓灵敏性是指对发生故障的反应能力。19 .动作电流是指能使继电器动作的20 .按阶梯时限原则整定的过电流保护，越靠近电源侧，短路电流越大，动作时限O21 .可靠系数K«i

5、取值比K*】要小，主要原因是考虑短路电流中已经衰减。22 .在系统最大运行方式下，电流速断保护范围为o23 .在两相不完全星形接线的中性线上增设一只电流继电器，目的是为了提高保护的24 .相问短路的功率方向继电器的最大灵敏角gsen=25 .按90。接线的功率方向继电器，若ic,则日产26 .中性点不接地电网单相接地短路时，故障线路保护安装处通过的零序电流为该电网所有的零序电容电流之和。27 .距离保护I段和n段共同构成本线路的28 .反应相问短路的阻抗继电器采用的接线方式是29 .零序过电流保护的动作电流应躲过下一条线路首端发生三相短路时由零序电流过滤器输出的最大30 .零序功率方向继电器在

6、保护安装处出口接地短路时死区,31 .为防止过渡电阻的影响，一般在距离n段保护上采用32 .在整定距离R段的整定阻抗时，分支系数应取o33 .阻抗继电器的动作特性在阻抗平面上沿65方向所占面积越大，则受振荡影响就34 .纵差动保护暂态情况下的不平衡电流表达式是iunb.max=o35 .反应变压器油箱内部各种故障和油面降低的保护称o36 .当变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时，可能出现很大的励磁电流，称其为O37 .对于发电机定子绕组的相间短路，要求容量在1MWA上的发电机，应装设38 .电流比相式母线保护的基本原理是比较各连接元件的不同来区别母线内部或外部短路的。三、简答题(本大题共7小

7、题，每小题4分，共28分)39 .继电保护装置的基本任务是什么？40 .功率方向继电器90°接线方式的主要优点是什么？41 .零序电流速断保护的整定原则是什么？42 .对于偏移特性阻抗继电器，试写出：(1)圆心向量；(2)半径r的表达式；(3)比幅式动作条件；(4)比相式动作条件。43 .试述高频闭锁方向保护的基本原理。44 .写出变压器纵差动保护不平衡电流表达式并说明式中各量的含义。45 .试述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？四、综合分析题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）46 .如图所示，在单侧电源环网中，试求出过电流保护18的动作时限，并指

8、出哪些保护应装设方向元件？?国in-Lx十五、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）48.如图所示，试计算保护1限时电流速断保护的动作电流、动作时限及校验灵敏度。已知K*=1.2;Z1=0.4Okm;K%=1.2。BJ|*km:更_p60km49.如图所示，各线路均装设距离保护，试对保护1的距离田段保护进行整定计算，并求出最小分支系数。Kel=1.25；Kres=1.2；Kss=1;Z1=0.4Okm；Uloa.min=0.9X110KV.,B目20kmE巧x一二一一*尸E/Ma=I7O"hr20km77-|na-rn4%-170AOKV30.无33.大36.助疏涌流“dJ

9、V,0半径x4W*a）zl（l分）i.（，3）Z（I分）2007年4月全国高等教育自学考试电力系统继电保护试题答案及评分参考（课程代殿:加2）一、单项选择题（本大典共/小蓬,每小周先供15分）in4.05.D吨小、7.D8.A9.A10.CILA】l遥）314.AI5.C"填空底俅黯共23小魅,每小超I分决23触!J0心16.过电流保护以&17.近后品保毅抬18.保护色阳内以被小电流4轲:心20.越长白密2】.非周期分盘22.展大¥23嬲蛹y24.-a25./'建27.主保护32.£小值mnnrJ35.瓦斯保妒38.相位39.当电力系统出哦南睇自动

10、、快速、现幽那故处设备从系统中切除;（2分）当发牛不啜跖桩臬时，发他巧梦/倩分）如I不论若媛嵋打还是两相遍”:F传正确判断故障方向；（I分）选”宜显锵也器内角u.在向短路时可使继电痣匚住在接近啦灵岐My小碘种相短路无动作死区c2分），941项解流的整定原则是：G°"工唯过嘤1加线弹来湍发生接也短胸际注保护的最大专序电流;（2分）勺最大零序电漉;（I分）*1墀阳斗j“煲43.正常运行时，高频通道内无高频信号;（i分）外郎敢熊时,一端功率为正，一端为负，由整近故障点短路功率为负的这蒯为出闭版传导审分），被两物收信机收到后将保护闭锁加分）-/4444_-Kg：作周期分奴粗耽I?分

11、）加力向元件"TA内部故障时,两倜功率均为正,不发闭锁信号,也收不到信号,从而保护动作于跳Uf«k帧I分）M0肾»,一皿L搬“K也就互感器的同型系数。（!#）,io%建爆bas的10%误差。V片因电流互感器变比或平相线圈匝效与计算匝数不符引起的相对误差。（I分）U：空说荷调片引起段对误差。卷00乎:外硒痛诵tt通路电流的二多舲工梯）史J嬴:比.以工半处组三相电流之和与为叫绕组三相电流之和的。当发生匝间也路时,沏分支不平衡波打破,环流现中两中性点连线,该电流大于保护动作电流时.赢降劲挣。（2分）V国机解回踹点接地铝路时.投入时间继电器（I分）.目的是为了防止励磁回路

12、发由瞬时性第三点接地短路时保护谡动作“（I分）四、综合分析、尊（本大题共2小题,每小题7分，共14分）谏沁），分）:撤（2）嬷电机两部接地时,流过机地TA向零序电流是除发电机以外的其它元件对地，睁1铜1流之乱仁分）1（9匹叱为龟的有效值。（I分）八发地执外部接地时,流血机端TA的零序电流是发电科睡身的对地电容电流°（I分）（I分）五、计算题（本大题共2小题,每小题10分，共20分）电解玄麟.841工匕4.I”淄L“2国二人愈/比较两黄敢太拚脚心.二833（陵均；、国除J4g迎7、卜&K，瓦3o.9xmo/G1/2in蹩>2、=2X0.J7=小氏=匚遥T112070/*邦

13、崇华=|氏承石合相堂.&娥睇攀就潸3'：'-"）xo.4+2取/o.4-i3>1.，AY'尊工4邢，黄功窜W书心以邠3康维期电保护试题参苦答案及能（1分）赞.）（1分）：2，靖晟=。,24小人）口：滑（2分）y（1分）（2分）乌/0.33=1.33合格（2分）3*（1分）M仁分）二f（1分）r（1分）心G（1分）（1分）（2分）合格（1分）V分标准第3页（共3页）试题21 .电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，具保护范围越长表明保护越（）可靠不可靠灵敏不灵敏2 .限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若（）不满足

14、要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。选择性速动性灵敏性可靠性3 .使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统（）最大运行方式最小运行方式正常运行方式事故运行方式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，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为（）。100%2/31/305 .按90°接线的功率方向继电器，若Ij=-Ic,则U应为（）Ik-UabUB-Uc6 .电流速断保护定值不能保证（）时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。速动性选择性灵敏性可靠性7.作为高灵敏度的线路接地保护,投入运行零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需（）。有选择

15、性的投入运行有选择性的退出运行退出运行8 .在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器（）的后果。拒动误动正向故障拒动或反向故障误动损坏9 .方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB（）原边匝数副边匝数原边线圈中的电阻大小副边线圈中的电阻大小10 .距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的（）。速动性选择性灵敏性可靠性11 .相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如Ij=Ib-Ia时，UJ=（）。IBUB-UaU-UBLA12 .差动保护只能在被保护元件的内部故

16、障时动作，而不反应外部故障，具有绝对（）。选择性速动性灵敏性可靠性13 .对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是（）。允许信号跳闸信号闭锁信号任意信号14 .相图频保护用I1+KI2为操作电流，K=68,主要是考虑（）相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。正序电流零序电流负序电流相电流15 .高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以（）为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。微波通道光纤通道输电线路导引线、（本题每小题5分，满分10分）在单电源环网系统中，馈电线路过电流保护

17、动作时限如图所示。1.计算输电线路过电流保护动作时间；2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件？如果需要安装，在图中标明功率方向元件及其动作正方向。2s1s2.5s0.5s1.5s1.5s0.5s四、（本题满分10）如图所示，各线路均装有距离保护，已知：Zs1.max=2GD,Zs1.min=15Q,Zs2.max=25Q,Zs2.min=20Q,z1=0.4Q/km,Kk'='0.8。计算保护1的距离II段动作定值并校验动作灵敏度。Kb=Ibc/Iab=1+（zs1+zab）/zs2;Kb.min=1+（15+18）/25=2.32;ZdzA'=Kk'（ZA

18、B+KbXZBC）=36.67建Klm=Zdza，/ZAB=2.04>1.25五、（本题每小题5分，满分15分）高频闭锁方向保护的原理框图如下。1.分别叙述保护动作区内部与外部故障时的保护的动作过程；2.说明原理框图中各元件的功能与作用；3.如果通道遭到破坏，当内部故障和外部故障时，保护的工作会受到何影响？1 .动作过程：?保护区内故障：两侧保护方向元件I,I',S+动作，I',S+动作后闭锁发讯，两侧保护均不发讯，保护动作跳闸?呆护区外故障：近故障侧保护方向元件S+不动彳I动作后启动发讯，闭锁对侧保护2 .元件的功能与作用：S+:保护正方向故障时动作的功率方向元件；I,

19、I故障起动元件t1:区外故障切除后，近故障端保护继续发讯t1以闭锁对端保护，用于防止近故障端保护I先返回（停止发讯）、远故障端S+,I'后返回时引起的误动t2:通道配合延时。区外故障时，远故障端S+,I'动作，需经t2延时才能出口，以保证可靠收到对侧闭锁信号3 .如果通道遭到破坏，内部故障/外部故障时，保护正确/错误动作。六、（本题每小题5分，满分15分）1 .零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的区别是什么？分别在那种情况下起作用?区别：零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的定值整定原则不同，动作灵敏度不同零序电流灵敏I段动作灵敏度高，作为全相运行、发生接地故障时的接地保护，

20、非全相运行时需退出运行；零序电流不灵敏I段的动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护2 .说明三种圆特性阻抗继电器，那一种受过渡电阻影响最小？那一种受系统振荡影响最小？那一种躲负荷能力最强？受过渡电阻影响最小依次为：全阻抗继电器/偏移/方向；受系统振荡影响最小依次为：方向/偏移/全阻抗继电器；躲负荷能力最强依次为：方向/偏移/全阻抗继电器；3 .闭锁式方向高频保护中采用负序功率方向继电器有何优点？（1）可反应所有不对称故障；增加电压记忆后，也可反应三相对称故障；（2）没有电压死区；保护区外故障时，近故障侧负序电压（功率）高于远故障侧负序电压（功率）,容易实现灵敏度配合（3）振荡时

21、三相对称，不存在负序分量，负序功率方向元件不误动试题3答案一、（本题每小题2分，满分20分）1 .定时限过电流保护的动作时限是按阶梯时限特性来选择的。三相完全星接线2 .在中性点非直接接地电网中的串联线路上发生跨线不同相两点接地短路时,电流保护只切除远离电源故障点的几率为100%。3 .零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度4 .按90°接线的功率方向继电器，若Ij=-Ic,则UJ应为生5 .全阻抗继电器的主要缺点是无方向性。6 .短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要大。7 .距离III段的灵敏度校验应按分支系数Kz为最大的运行方式来确定，目的是

22、为了保证灵敏性。8 .在双侧电源系统中,当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于Zx/2处。9 .相差高频保护采用比较线路两端正序电流相位来反应对称短路。10 .对于母线保护，通常把可靠性放在重要位置。二、（本题每小题10分，满分20分）如图所示，在110KV输电线路中，单位线路长度的阻抗为：X1=0.4（Q/km）,可靠系数Kk'=1.25;系统阻抗为：Zs.max=6Q,Zs.min=4夏。1 .计算：线路AB的电流速断保护一次动作值与电流速断保护最小保护范围。2 .比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。5s110kV45km30km

23、解：IdB.max=Es/(Zs.min+z1xLab)Id-=Kk'IdB.maxIminZ12-Zs.max可解得：Idz'=3.77(kA)Lmin=23.1(km)六、（本题每小题5分，满分20分）1 .中性点直接接地系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护，而要采用零序电流保护：答：由于中性点直接接地系统中，单相接地短路故障几率很大（总故障80%以上），大电流接地系统单相接地短路出现很大故障相与零序短路电流，而相电流保护灵敏度不够，故需单独设零序电流保护。2 .说明双侧电源线路上实现同期重合闸时，检同期重合闸和检无压重合闸的工作方式与同期合闸条件。答：两侧保护

24、跳闸后，线路无压，则无压检定侧首先合闸，使线路充电，同步检定侧检查同步条件合格后允许同步合闸。如果无压检定侧DL偷跳，因对侧有压，不允许ZCH动作；为此在无压检定侧同时使用同步检定，由同步检定起动ZCH。重合闸于故障时，无压检定侧DL连续两次切除故障电流，工作条件恶劣，需定期更换检定方式。注意：同步检定侧不允许投入无压检定方式。同期合闸条件为：（1）Um弋Ux；fm弋fx；（3）arg（Um/Ux）=03 .相高频保护为什么用I1+KI2为操作电流？K值过大或过小对保护有何影响？答：相差高频保护中，将三相电流综合为复合电流（I1+KI2）比相，可正确反映各种不同类型的故障；（I1+KI2）控制

25、高频发讯机发讯（对高频电流进行调制），称为操作电流。K=68,保证了各种区内各种不对称故障的灵敏性；I1保证了在区内三相对称故障时操作元件的可靠工作。K值过大时难以保证三相故障时保护的灵敏度，过小则不利于不对称故障时的正确比相。4.机定子装有纵差动和横差动保护时，发生何种故障时两种保护会同时动作？答：相间故障时两种保护会同时动作。试题4答案一、（本题每小题2分，满分20分）1 .故障和不正常工作情况若不及时处理，将引起事故。2 .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,两相不完全星接线电流保护只切除一个故障点的几率为2/3。3 .定时限过电流保护的动作时限是按阶梯时限

26、特性来选择的。4 .按90°接线的功率方向继电器，若Ij=-Ic,则U应为Ub。5 .全阻抗继电器的主要缺点是无方向性。6 .阻抗继电器的动作特性在+R轴方向所占面积越大，耐受过渡电阻的能力越强。7 .距离n段的整定阻抗应按分支系数Kz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证选择性。8 .在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于Z工/2。9 .高频保护采用允许信号的主要优点是加快动作速度。10 .对于中性点可接地或不接地的变压器的接地故障需要装设零序电流保护和零序电流电压保护。二、（本题每小题10分，满分20分）如图所示，在110KV输电线路中

27、，线路AB的负荷电流为175A,系统阻抗为：Xs=4C,单位线路长度的阻抗为：X=0.4（Q/km）,Kk=1.25;Kk'='Kk=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。1 .计算：电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护动作值与动作时间。2 .比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。110kV45km30km解：1 .线路AB的保护A速断保护Idz.AKk11d3B.max(Zs.min-Zab)=1.25115/3(4450.4)=3.77(KA)2 .线路AB的保护A的II段保护求动作电流（与下条线路电流速断动作值配合）Id7A=Kk2Kk1

28、Id.c.maxdZ.A(Zs.min-ZabZbc)=1.11.25115/3(4450.4300.4)动作时间：tA''=0.5s=2.25(KA)灵敏度校验:KlmId.B.minIdz.A11(3240.445)3.线路2.25AB的保护A的III段保护=1.341.3Idz.AKk3KzqKh(If.max)-1.21.50.85230=0.487(kA)六、(本题每小题5分，满分20分)1 .何为系统最大/最小运行方式？在电流保护整定/校验时各选择那种方式？答：短路时通过该保护的短路电流为最大/最小的可能运行方式，称为系统最大/最小运行方式。在电流保护整定/校验时各

29、选择最大/最小运行方式。2 .高频闭锁方向保护中采用按90°接线方式的功率方向继电器作为方向元件时带来什么问题？如采用负序功率方向继电器会有何优点？此时的缺点是什么？答：900接线功率方向元件有电压死区，振荡时可能误动。采用负序功率方向继电器的优点：(1)可反应所有不对称故障；(2)没有电压死区；保护区外故障时，近故障侧负序电压(功(3)振荡时三相对称，不存在负;需采用三相对称故障辅助启b.说明同期合闸条件。率)高于远故障侧负序电压(功率),容易实现灵敏度配合;序分量，负序功率方向元件不误动。缺点：不反应三相对称故障动元件。3 .a.何为潜供电流？它对于单相重合闸动作时间有何影响？答

30、：a.潜供电流是指单跳后健全相电势经相间藕合电容向故障点提供的短路电流及健全相负由于存在潜荷电流经相间互感在故障相产生的感应电势通过对地电容向故障点提供的短路电流。供电流，使短路点电弧熄灭时间、介质绝缘恢复时间增大，相应单相重合闸延时较三相重合闸延时增大。b.同期合闸条件：(1)Um=Ux;(2)fm仅；(3)arg(Um/Ux)=04.变压器励磁涌流是在什么情况下产生的？它有何特点？在变压器差动保护中是怎么利用涌流的这些特点来消除涌流对差动保护的影响？答：变压器正常工作时，磁通滞后于工作电压切除、电压恢复时，如果工作电压瞬时值为U的角度为900;变压器空载合闸或外部故障0,应有二-m;由于磁

31、通不能突变，出现幅值m的非周期分量磁通；再考虑铁芯剩余磁通S,出现最大磁通max=2m+S,使得变压器铁芯严重饱和，产生很大的励磁涌流。变压器励磁涌流的主要特点是：(1)变压器励磁涌流包含有很大成分的非周期分量(对称涌(3)变压器励流除外)；(2)变压器励磁涌流包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主;磁涌流波形之间出现间断。在变压器纵差保护中防止励磁涌流影响的方法是(1)针对变压器励磁涌流的非周期分量，采用速饱和变流器BLH;(2)针对变压器励磁涌流的波形之间出现间断，鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别；（3）针对变压器励磁涌流包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主的特点，利用二次谐波制动等，都

32、可以在变压器纵差保护中防止励磁涌流的影响。一、填空题（每小题I分,共20分）1 .电气元件配置两套保护，一套保护不动作时另一套保护动作于跳闸，称为保护。2 .电流继电器的电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数,3 .反应电流增大而瞬时动作的保护称为。4 .定时限过电流保护的动作时限是按来选择的“5.电流电压联锁速断保护是按系统经常运行方式下电流和电压元件的保护范围这一条件来整定6一零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度。工全阻抗继电器的王要缺点是。8一相间短路的阻抗继电器采用0°接线.例如：治工与-龟时，稣二,或精确工作电流J是阻抗继电器的一个主要技术指标。越小，表明比越小，即。1Q距离II段的整定阻抗应按分支系数及为最小的运行方式来确定，目的是为了保证。1L在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡巾心处于12故障时发信方式的优点是o13一相差高频保护采用比较线路两端相位来反应对祢短路.14在三侧电源时，三绕组变压器的纵差动保护的制动线圈应接于。15一对于中性点可接地或不接地的变压器需要装设零序电流保护和o16一相对于中、小型机组，大型发电机组参数的变