电力系统继电保护复习试题

1、试题 1答案一、单项选择题( 每小题2 分，共30 分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。)1 电流保护I 段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其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()

2、。1002313 05按 900 接线的功率方向继电器，若I J=-Ic ，则 UJ 应为 ( )UAB -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，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需( )。投入运行有选择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 (

3、 )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I J=I B-I A 时， UJ=( ) 。UBUB-UAUA-UB UA12 差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对() 。选择性速动性灵敏性可靠性113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相高频保护用 I1+KI2 为操作电

4、流， K=6 8，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。 波通道光纤通道输电线路导引线二、填空题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。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，三相完全星接线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，所以灵敏度高 。4按 90o 接线的功率方向继电器，若I J =

5、-Ic ，则 UJ 应为UCB。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Kfz 为最大的运行方式来确定，目的是为了保证灵敏性。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=Z /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。三、简答题1、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

6、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) 振荡时三相对称 , 不存在负序分量 , 负序功率方向元件不误动。2、对于纵差动保护，产生不平衡电流的最本质原因是什么？答：由于被保护元件各侧电流互感器的励磁特性不完全一致，在正常运行及外部故障时，流过纵差动保护的电流不为零。3、重合闸前加速保护的优点有哪些？能够快速切除瞬时性故障；可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率；能保证发电厂和重要变电所的母线电压水平，保证厂2用电和重要用户的电能质量；使用设备少，简单、经济。4、中性点直接接地系统为什么不利用三相相间电流保护

7、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。5、试述判别母线故障的基本方法。答：(1) 全电流差动原理判别母线故障。在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为Ipi=0 ；当母线上发生故障时，所有与母线连接的元件都向故障点供给短路电流或流出残留的负荷电流，按基尔霍夫电流定律，有Ipi=Ik(短路点的总电流) 。(2) 电流相位差动原理判别母线故障 。如从每个连接元件中

8、电流的相位来看，则在正常运行以及外部故障时， 则至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的， 具体说来， 就是电流流入的元件和电流流出的元件这两者的相位相反。 而当母线故障时， 除电流等于零的元件以外， 其他元件中的电流是接近同相位的。四、 ( 本题满分20 分)如图网络，试计算保护1 电流速断保护的动作电流，动作时限及最小保护范围， 并说明当线路长度减到20KM 时情况如何? 由此得出什么结论? 已知Kk=1.2,z1=0.4/km,Zs.min=12, Zs.max=18。解： I dB. max = Es/(Zs.min + z1×LAB)l min1 (3EsZ

9、s.max )I dz.A = Kk'I .Z12I ' dz. AdB maxLAB=60 km:LAB=20 km:Idz = 2.21 (kA)Idz= 3.98 (kA)Lmin =19.95 (km)Lmin =-8.92(km)被保护线路的长度很短时，电流速断保护可能没有保护范围。3复习题2答案一、 选择题1、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(A)。（A）100 （ B） 23（C） 1 3（ D） 02、当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑(D )（ A）采用过电流保护（ B

10、）（ C）下一级电流速断保护相配合（D）与下一级限时电流速断保护相配合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、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5、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6、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，

11、会发生方向阻抗继电器(C)的后果。（ A）拒动（B）误动（ C）正向故障拒动或反向故障误动（D）损坏7、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（D）其他继电器9、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10、短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要( B )。（ A）小（ B）大（ C）一样（ D）不受影响11、双

12、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12、使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( 2)最大运行方式最小运行方式正常运行方式事故运行方式13、在中性点非直接接地系统中，为了提高供电的可靠性，电流保护的接线方式应采用4( 2 )三相星接线两相星接线 0°接线方式 90°接线方式14、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

13、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）阻抗保护二、填空题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3定时限过电流保护的动作时限是按的。100。（阶梯）时限特性来选择4按 90o 接线的功率方向继电器，若I J =-Ic ，则 UJ 应为UCB。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 距离段的整定阻抗应按分支系数Kfz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证灵敏性。8

14、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/2处。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。三、简答题1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U 的角度为900 ；变压器空载合闸或外部故障切除、电压恢复时，如果工作电压瞬时值为0，应有 = m；由于磁通不能突变，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

15、 ，使得变压器铁芯严重饱和，产生很大的励磁涌流。5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；(3)变压器励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，都可以在变压器纵差保护中防止励磁涌流的影响。2、何谓主保护、后备保护？何谓近后备

16、保护、远后备保护？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。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。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。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。3、距离保护中选相元件的作用有哪些？答：（ 1）选相跳闸；（ 2）为了找出故障环路，使阻抗测量元件准确反应故障点到保护安装处的距离。4、闭锁式方向纵联保护动作于跳闸的条件是什么？若通道破坏，内、外部故障时保护能否正确动作？答：闭锁式方向纵联保护动作跳闸的条件是两端保护的启动元件均已启动且收不到对端的闭锁信

17、号。若通道破坏， 区内故障时两端保护能够正确动作；但区外故障时，远故障端的保护因为收不到近故障端的闭锁信号，将可能误动。5、重合闸前加速保护有哪些优点？答：能够快速切除瞬时性故障；可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率；能保证发电厂和重要变电所的母线电压水平，保证厂用电和重要用户的电能质量；使用设备少，简单、经济。四、 计算题如图所示，各线路均装有采用方向阻抗继电器的距离保护，已知：Zs1.max=15，Zs1.min=10，Zs2.max=20，Zs2.min=15，z1= 0.4 km,lm=750， d=750；可靠系数Kk=Kk=0.8 。6110KV50KM2

18、5KM1. 计算保护 1 的距离 II 段动作定值并校验动作灵敏度。2. 在保护安装处出口短路时， 距离保护一段容许的过渡电阻是多少？距离保护一段容许的最大过渡电阻又是多少？保护A 出口 20KM处发生相间短路， 过渡电阻分别为10、15和 25时，保护 A 一段是否动作？为什么？解： 1.Kb=Ibc/Iab= 1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min = 1+(10+20)/20=2.5;ZdzA=Kk (ZAB+Kb× ZBC) =32； Klm= Zdz A/ZAB=1.6>1.252. 线路 AB 的一段定值为： ZdzA 16 ；方向阻抗继电器圆半径为： r=

19、ZdzA/2=8 ，因此，保护 A 出口 20KM处发生金属性相间短路时，短路阻抗为：Zd=20×0.4=8，位于方向圆的圆心；过渡电阻分别为10、 15和 25时，保护 A 一段均不动作，因为此时过渡电阻大于圆半径，测量阻抗均位于圆外。2、系统如图所示，母线 C、D、E均为单侧电源。全 系统阻抗角均为80 °Z1.G1Z1.G2=15，Z1. AB=30 ，Z6.set=24，Z6.set=32 ，t6=0. 4s，系 统 最 短 振 荡 周 期 T=0.9s。试解答：G1AB65CDE321G24简单电力系统示意图（ 1）G1、G2两机电动势幅值相同，找出系统的振荡中心

20、在何处？（ 2）分析发生在振荡期间母线 A、B、C、D电压的变化规律及线 A-B电流的变化。（3）线路 B-C、C-D、D-E 的保护是否需要加装振荡闭锁，为什么？7解：（1）在系统各部分的阻抗角都相等的情况下，振荡中心的位置就在1 Z1 Z1（ 15+15+30） =30即在 AB线路的阻抗中心 2处，则有2= 2中 点 。（3分）（2）对于母线 A、B，有E G1EG 2E E G1 (1 e j )IZZZ（ 1分 ）UUAEG1I Z1.G1（ 1分 ）BEG2I Z1.G 2（ 1分 ）由于母线 C、D都是单端电源，其电压和母线 B电压的变化规律一样。（1分）（3）不需要，线路 B-

21、C、C-D、D-E 都是单端电源，在保护处所得出来的测量阻抗不受振荡的影响。 （3分）8复习试卷 3二、选择题1、电磁型电流继电器的动作条件是( 3 ) M e M f M e M f M e M f+M s M e 02、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3、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（ D）最小电流4、变压器的电流速断保护与( B )保护配合，以

22、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（ D）差动5、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( )小大一样不受影响7、方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是()改变电抗变压器UV原边匝数改变电抗变压器副边匝数改变电压变换器UR原边匝数改变电抗变压器UR副边线圈中的电阻大小8、发电机单继电器式横差保护为防止励磁回路一点接地后发生瞬时性第二点接地引起保护误动作，采取的措施是()接入 TA接入

23、 TV接入 KT接入 KOF9、标识制动型差动继电器的灵敏性较比率制动型差动继电器灵敏性( )高低两相短路时高，三相短路时低两相短路时低，三相短路时高10、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9（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，并取可能的最小值三、简答题1、我们学习的输电线路保护原理中那些原理是反应输电线路一侧电气量变化的保护？那些是反应输电线路两侧电气量变化的保护？二者在保护范围上有何区别？答：反应输电线路一侧电气量变化的保护有：电流保护、电压保护、 距离保护等；反应输电线路两侧电气量变化的保护有：方向比较

24、式纵联保护、纵联电流差动保护、纵联电流相位差动保护等。反应一侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长的一部分；反应两侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长。2、什么是纵联电流相位保护的闭锁角？那些因素决定闭锁角的大小？答：为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动，需要分析区外短路时两侧收到的高频电流之间不连续的最大时间间隔，并加以闭锁。 这一时间间隔所对应的工频相角差就为闭锁角。影响闭锁角大小的因素主要有：电流互感器的角误差、保护装置中滤序器及受发信操作回路的角度误差、高频信号在线路上传输所引起的延迟等。3、变压器一般应装设那些保护？其中那些是主保护？答：一般应装设：瓦斯保护、纵差动

25、保护或电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后备保护、过负荷保护、过励磁保护等。（3 分）其中，瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护为主保护。（2 分）4、发电机从失磁开始到进入稳态异步运行，一般可分为那三个阶段？各个阶段都有那些特征？答：（ 1）失磁后到失步前：发电机送出电磁功率P 基本保持不变，发电机变为吸收感性的无功功率；机端测量阻抗与P 有密切关系，其轨迹呈现等有功阻抗图。（ 2）临界失步点： 发电机功角 90 ；发电机自系统吸收无功功率，且为一常数；机端测量阻抗的轨迹呈现等无功阻抗图。（ 3）静稳破坏后的异步运行阶段：异步运行时机端测量阻抗与转差率s 有关，当 s 由变化时，机端测量

26、阻抗处于异步边界阻抗圆内。105、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，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。四、计算题：如图所示，在110KV 输电线路中，线路AB 的负荷电流为175A, 系统阻抗为 :Xs=4, 单位线路长度的阻抗为 :X=0.4(/km),Kk =1.25; Kk=Kk=1.15;Kzq=1.5; Kh=0.85。1

27、. 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。1.5s110kV45km30km解：1. 线路 AB的保护 A 速断保护I dz'. AK K 1 I d(3.B) .maxE(Z s. minZ AB )1.25115/3453.77(KA)(40.4)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）：I''K K 2(3)Edz. AK K 1 I d .c.max(Z s.minZ ABZBC )1.11.25115/32.25(KA)450.430(40.4)动作时间： tA ''=0.5s灵敏度校验：11I d .B. min( 3Es)Klm2Zs.max Z ABI dz.'AI dz.''A31153)(240.4451.341.32.253. 线路 AB的保护 A 的 III段保护K K 3 K zq(I f .max )1.21.50.487(kA)I dz. A230K h0.852、图 2所示系统中，发电机以发电机- 变压器方式接入系统，最大开机方式为 4台全开，最小