2023年电力系统继电保护原理考试题型、复习知识点及例题

2023级《电力系统继电爱护原理》考试题型及复习题

第一部分：考试题型分布

（1）单选题（10分）：1分X10题

（2）多选题（10分）：2分X5题

（3）推断改错题（10分）：2分X5题

（4）简答题（20分）：5分X4题

（5）分析题（2（）分）：3题

（6）计算题（3（）分）：3题。

其次部分：各章复习题

第一章

学问点：

1）继电爱护装置及其基本任务（故障、不正常运行状态、动作于断路器跳闸、动作于信号）

2）继电爱护装置的原理结构（测量、逻辑、执行）

3）爱护四性的内容，理解何为爱护四性

例题：

1.如下图，线路AB、BC配置了三段式爱护，试说明:

（1）线路AB的主爱护的爱护范围，近后备、远后备爱护的最小爱护范围；

（2）假如母线B故障（k点）由线路爱护切除，是由哪个爱护动作切除的，是瞬时切

除还是带时限切除；

（3）基于上图，设定一个故障点及爱护动作案例，说明爱护非选择性切除故障的状况。

其次章

学问点：

1）继电特性和返回系数

2）微机爱护装置硬件组成

3）采样定理、频率混叠、前置低通滤波器

4）微机爱护软件功能模块的构成

例题：

1.什么是继电器的返回系数？返回系数都是小于1的吗？

2.举例说明哪些继电器是过量动作的，哪些继电器是欠量动作的？

3.微机爱护装置硬件系统由哪五部分组成？分别起什么作用？

4.微机爱护的软件一般由哪些功能模块构成？

5.如何选搽微机爱护的采样率？说明低通滤波器设计与采样率选择方间的关系。

第三章

学问点：

1）三段式相间电流爱护的基本原理与构成、整定原则、应用评价及其整定计算，驾驭整定

计算过程中分支系数的计算与引入

2）瞬时电流速断爱护的受护范闱

3）电流爱护的接线方式及其应用场合

4）低电压爱护的优缺点

5）功率方向元件，0°接线和90°接线，电压死区

6）半周积分算法和全波傅立叶算法

例题：

1.试对爱护1进行电流【、II、IH段的整定计算（线路阻抗0.4Q/km,电流I、II、HI段

的牢靠系数分别是1.3、1.1、1.2,返回系数0.85,自起动系数1。

HQkV

飞AJ=4004b

s------v------'

X…=6.7Q

心=4.93—1.3%"=Os

（参考答案：=1.775乂/=0.5s,K,,“=1.73）

Jact=0.565姑/=2s,K-=5.44,1.86

2.试整定爱护I的电流速断爱护，并进行灵敏性校核。图示电压为线电压(计算短路电流

时取平均额定电压)，线路电抗为％=0.4。/灯〃，牢靠系数K；“=1.3。如线路长度

减小到50km、25km,重复以上计算，分析计算结柒，可以得出什么结论？

Ob；~——

HOkV

-12.6Q,

Xsma.=18.8。

3.三段电流爱护的整定计算：

⑴AB和BC线路最大负荷电流分别为120A,100A

（2）电源A：X.min=15Q,X._=20Q：电源B：X.min=20Q,X._=25Q

（3）K"=L25,K*=1.15,K*=1.2,Kre=0.85,KMS=1.8

02P2^3/

野45亚

试整定线路AB(AM)各端爱护的动作电流，并校验灵敏度。

4.如下图，爱护I、2都装设了三段电流爱护，当k点发生AB二相相间短路故障时，分

析继电器的起动、动作、返1可状况。

5）零序电流速断的三条整定原则之间的冲突及其处理方法

6）中性点不接地系统（小接地电流系统）的故障特征，以及相应爱护策略。

7）消弧线圈的补偿方式

例题：

1.试述我国电网中性点有哪几种接地方式？各有什么优缺点？分别适用于国内哪些电压

等级？

2.电网中性点采纳哪种接地方式主要取决于什么因素？

3.零序功率方向继电器的最灵敏角与相间方向继电器的最灵敏角是否相同？为什么？

4.接地短路时的零序电流大小与系统运行方式是否有关？零序电流在电网中的分布与什

么因素有关？

5.大接地电流系统、小接地电流系统中单相接地故障怔的电流电压有什么特点？相应的爱

护怎样配置？

6.如图所示，已知爱护3的零序I段动作电流为L5A,其爱护范围末端k点发生接地短路

时，流过爱护4的零序电流为0.9A,kl点发生接地短路时，流过爱护1的最大零序电

流为2.5kA,断路器非同期合闸和非全相振荡时流过爱护1的零序电流分别为2.1kA和

3.3kA,试分别确定变压器TM2投入和退出运行时爱护1的零序1段（灵敏I段、不灵

敏I段）、H段动作也流一次值。灵敏I段的牢靠系数取1.2,其他均取1.建

7.零序电流三段爱护整定计算:

例题：怎=G=而枚变压器T1：X=占=15C,X0=20Q

变压器T2：乂=占=2003=300；K\=KL=Llt

线路：X1=X[=0.40"X、=\AClfkm

久.=12QM，/B=42Q：X的=24Q,X°此=84巧

730km

8.中性点加装消弧线圈的作用是什么？有几种补偿方式？试说明为什么常采纳过补偿方

第五章

学问点：

1）距离继电器的0°接线和带零序电流补偿的接线方式，及其应用场合；相间距离爱护和

接地距离爱护的实现

2）阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗和起动阻抗的概念，全阻抗继电器、方向阻抗继电器

和带偏移特性的阻抗绕电器的特性

3）影响距离爱护的因素

4）短路点过渡电阻对距离爱护的影响

5）系统振荡对距离爱护的影响，系统振荡时测量阻抗的改变轨迹，系统振荡区分于三相短

路的特点，实现振荡闭锁的方法

6）电压回路断线的影响

7）故障选相元件的概念，相电流差突变量选相元件的特点

8）三段式距离爱护的原理、整定原则、评价及其整定计算

例题：

1.构成输电线路距离爱护的基本依据是什么？

2.试述三段式距离爱护的整定、优缺点评价；

3.阻抗继电器的构成方式有哪两种？单相补偿式阻抗继电器在距离爱护中广泛采纳的相

间短路和接地故障的接线方式是什么？

4.相间电流三段爱护和距离三段爱护的整定计算与运行方式和故障类型有关吗，为什么？

假如有关，整定计算是如何考虑的，假如无关，是如何实现的。

5.三段式距离爱护整定计算

线路:Zj=0.45Q/k:n;ZAS=13.5Q,ZBC=17.IQ,(pk=65°

变压器：S0=15Af%,110/6.6%匕〃d=105%

电源：EA=EB=U5f囱k/,XA=10C,居皿=8,心皿=30Q

线路AR、BCJ=400/,K、C=2,cos<z»=0.9

整定A各段距离保护，K：=1.25,&"L15

6.什么是阻抗维电器的测量阻抗、整定阻抗、起动阻抗？以方向阻抗继电器为例来说明二

者的区分。

7.短路点过渡电阻对距离爱护的影响及减小其影响的方法。

8,什么是电力系统振荡，电力系统发生振荡与短路时电气特征有何区分？

9.依据哪些原理可实现对爱护的振荡闭锁？

10.什么是选相元件，相电流差突变量选相元件的特点？

11.为什么要单独配置接地距离元件和相间距离元件？

12.电压回路断线对距离爱护有何影响？对断线闭锁应提出哪些要求？

13.如图所示，爱护1出口处发生单相接地故障，过渡电阻为《，各爱护测量阻抗如图，试

分析距离爱护动作状况。考察Rt由小到大的过程，对于距离爱护，在+R轴方向面积越

大，受过渡电阻影响越小。

2

/

14.如图所示，M、N侧系统电势幅值相等，假设全系统的阻抗角相等，若振荡中心在B母

线处，试作图分析线跖LI的A侧距离爱护第kII段方向阻抗维电器受系统振荡影响的

状况。

第六章

学问点：

1）纵联爱护的通信通道、特点、应用场合

2）载波通道的构成

3）影响线路纵差爱护正确动作的因素，纵差爱护的暂态不平衡电流、稳态不平衡电流产生

的缘由、特点，措施

4）分相电流差动爱护优点，常用的制动量

5）方向纵联爱护的原理，接线原理和逻辑框图

6）距离纵联爱护相比方向纵联爱护的优点，基本原理，接线原理和逻辑款图

7）纵联爱护传送的信号及其特点

例题：

1.为什么应用载波（高频）通道时最好传递闭锁信号？

2.哪些因素影响输电线路纵联差动爱护的正确乍？对线路纵联差动爱护全部的电流互

感器应提出哪些要求?

3.何谓暂态不平衡电流和稳态不平衡电流？试分别说明它们的产生缘由、特点和减小的方

法。

4.简述方向比较式纵联爱护的基本原理。

5.与方向比较式纵联爱护相比，距离纵联爱护有哪些优缺点？

6.高频爱护的载波通道是怎样构成的？高频方向闭锁爱护在通道故障下能否正确动作，为

什么？

7.高频闭锁方向爱护的原理怎样?试举出几种方向元件的构成原理；

8,方向高频爱护为什么要采纳两个灵敏度不同的起动元件？

9.下图为高频闭锁方向爱护原理图（一侧），试分析在内部故障和外部故障时，各个继电

器和收发信机的起动、返回、动作状况。

卜/f^P------------------------------------T-

10.试结合下图说明超范围闭锁式距离纵联爱护在内外部故障时各元件的动作状况.

图4-63超范朋闭锁式距离纵联保护框图

11.下图为高频闭锁距离爱护原理图（一侧），

（1）试分析在内部故障和外部故障时，各个继电器和收发信机的起动、返回、动作

状况。

（2）假如线路故障由Zi瞬时动作切除，试说明故障点位置。

,起动

发信机

来自收信机

的闭锁信号

第七章

学问点：

1）自动重合闸的起动原则

2）单相/三相/综合重合闸的定义

3）单侧电源网自动重合闸动作时间的整定须要考虑的因素；双侧电源网自动重合闸还需考

虑的因素。

4）检无压与检同期自动重:合闸的原理

5）重合闸前加速爱护和重合闸后加速爱护的定义、原理、优缺点、适用范围

6）潜供电流的定义，对重合闸的影响

例题：

1.单电源自动重合闸动作时间的整定要考虑哪些因素？

2.双侧电源线路装设自动重合闸时，与单侧电源相比，应考虑哪些特别问题？主要有哪些

重合闸方式？

3.结合下图说明，为什么要在一侧同时投入检查同步和检查无电压的重合闸，而另一侧只

投入检查同步重合闸？两侧重合闸的方式要定期交换，为什么？

图5-7采用同步检定和无电压检定重合用的配置关系图

4.什么叫重合闸前加速爱护和后加速爱护？

5.如图重合闸加装了前加速爱护，试说明当k点故障分别为瞬时性故障或永久性故障时,

相应爱护和重合闸动作状况。

6.潜供电流的产生缘由及其影响因素有哪些？

第八章

学问点：

1）变压器的故障类型、不正常运行状态及其主爱护、后备爱护的配置

2）瓦斯爱护与差动爱护的特点，爱护范围，能反应的故障类型

3）变压器差动爱护产生不平衡电流的因素，削减不平衡电流的措施

4）励磁涌流的定义、特点，对变压器差动爱护的影响以及解决措施

5）带制动特性的差动爱护的原理，区外、区内故障时的动作特性

6）低电压起动、复合电压起动的过电流爱护的原理、动作逻辑

例题：

1.励磁涌流是在什么状况下产生的？有何特点？变压器差动爱护中怎样克服励磁涌流的

影响？

2.变压器差动爱护中，产生不平衡电流的缘由有哪些？试列举减小这些不平衡电流的措

施。

3.结合下图说明为什么带制动特性的差动继电器能牢靠躲开外部故障时的不平衡电流，内

部故障时提高爱护灵敏度？

4.如图为变压器复合电压起动的过电流爱护，分析下列故障状况下各继电器的起动、返回

和动作状况：（1）当发生AB相间短路时；（2）当发生三相短路时。

5.变压器瓦斯爱护能反应哪些故障，属于主爱护还是后备爱护？

第九章

学问点：

I）发电机的故障类型、不正常运行状态及相应的爱护方式

2）发电机完全纵差、不完全纵差、横差爱护的基本原理、特点、爱护范围、能反应的故障

类型