继电保护(第二版)高级工题库

继电保护（第二版）高级工题库

一、判断题（正确的请在括号内打“J”，错误的请在括号内打“X”每题1分，共62分）

1.＞在应用单相重合闸的线路上，发生瞬时或较长时间的两相运行，高频保护不会误动。

（）

答案：J

2.〉只要电源是正弦的，电路中的各部分电流及电压也是正弦的。（）

答案：X

3.〉在线性电路中，如果电源电压是方波，则电路中各部分的电流及电压也是方波。（）

答案：X

4.＞欲使自激振荡器产生自激振荡，输出端反馈到输入端的电压必须与输入电压同相。

（）

答案：V

5.＞静止元件（线路和变压器）的负序和正序阻抗是相等的，零序阻抗则不同于正序或负序

阻抗；旋转元件（如发电机和电动机）的正序、负序和零序阻抗三者互不相等。（）

答案：V

6.＞由于在非全相运行中出现零序电流，所以零序电流保护必须经综合重合闸的M端子。

（）

答案：X

7.＞距离保护振荡闭锁开放时间等于振荡闭锁装置整组复归时间。（）

答案：X

8.＞高频保护的停信方式有：断路器三跳停信、手动停信、其他保护停信及高频保护本身

停信。（）

答案：V

9.＞发信机主要由调制电路、振荡电路、放大电路、高频滤波电路等构成。（）

答案：V

10.＞高频保护通道传送的信号按其作用的不同，可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号三

类。（）

答案：V

11.＞系统零序电流的分布与电源点的分布有关，与中性点接地的多少及位置无关。（）

答案：X

12.＞采用远方启动和闭锁信号的高频闭锁距离保护，既可用于双电源线路也可用于单电源

线路。（）

答案：X

13.＞瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，如铁芯过热烧伤、油面降低等，但差动保

护对此无反应。（）

答案：V

14.＞电力变压落正、负、零序阻抗值均相等而与其接线方式无关。（）

答案：X

15.＞电力系统的静态稳定性，是指电力系统在受到小的扰动后，能自动恢复到原始运行状

态的能力。（）

答案：V

16.＞在大电流接地系统中的零序功率方向过流保护，一般采用最大灵敏角为70°的功率方

向继电器，而用于小电流接地系统的方向过流保护，则常采用最大灵敏角为-40。功率方

向继电器。（）

答案：X

17.＞全阻抗继电器的动作特性反映在阻抗平面上的阻抗圆的半径，它代表的全阻抗继电器

的整定阻抗。（）

答案：V

18.＞在调试高频保护时，本侧收到对侧的高频信号越大越好。（）

答案：X

19.＞方向阻抗继电器切换成方向继电器后，其最大灵敏角不变。（）

答案：V

20.＞相差高频保护的基本工作原理是比较被保护线路两侧电流的相位。（）

答案：V

21.〉在高频闭锁零序保护中，当发生区外故障时，总有一侧保护视之为正方向，故这一侧

停信，而另一侧连续向线路两侧发出闭锁信号，因而两侧高频闭锁保护不会动作跳闸。

（）

答案：V

22◊完全纵差保护不能反映发电机定子绕组和变压器烧组匝间短路。)

答案：X

23.＞短路电流暂态过程中含有非周期分量，电流互感器的暂态误差比稳态误差大得多。因

此，母线差动保护的暂态不平衡电流也比稳态不平衡电流大得多。（）

答案：V

24.＞对于母线差动保护，当各单元电流互感器变比不司时，则应用补偿变流器进行补偿。

补偿方式应以变比较大为基准，采用降流方式。（）

答案：V

25.＞控制熔断落的额定电流应为最大负荷电流的2倍。（）

答案：X

26.＞检修继电保护的人员，在取得值班员的许可后可进行拉合断路器和隔离开关操作。

（）

答案：X

27.＞发电厂与变电所距离较远，一个是电源一个是负荷中心，所以频率不同。（）

答案：X

28.＞运行中的高频保护，两侧交换高频信号试验时，保护装置需要断开跳闸压板。（）

答案：X

29.＞当电压互感器二次星形侧发生相间短路时，在熔丝或自动开关未断开以前，电压回路

断相闭锁装置不动作。（）

答案：V

30.＞高频保护在自动重合闸重合后随之发生振荡，保护装置将误动作。（）

答案：X

31.＞高频保护的工作方式采用闭锁式，即装置启动后，收到连续高频信号就起动出口继电

器。（）

答案：X

32.〉从测量元件来看，一般相间距离保护和接地距离保护所接入的电压与电流没有什么不

同。（）

答案：X

33.＞综合重合闸中，选相元件必须可靠，如果因选相元件在故障时拒动向跳开三相断路港,

根据有关规程规定应认定综合重合闸为不正确动作。（）

答案：J

故障的保护。（）

答案：V

45.＞高频保护使用的频率越高其通道衰耗越小。（）

答案：X

46.＞高频保护在短路持续时间内，短路功率方向发生改变，保护装置不会误动。（）

答案：V

47.＞高频保护在非全相运行中，又发生区外故障此时保护装置将会误动作。（）

答案：X

48.＞平行线路中，一条检修停运，并在两侧挂有接地线，如果运行线路发生了接地故障，

出现零序电流，会在停运检修的线路上产生零序感应电流，反过来又会在运行线路上产生

感应电动势，使运行线路零序电流减小。（）

答案：X

49.＞由高频闭锁距离保护原理可知，当发生短路故障，两侧启动元件都动作时，如有一侧

停止发信，两侧保护仍然被闭锁，不会出口跳闸。（）

答案：V

50.＞元件固定连接的双母线差动保护装置，在元件固定连接方式破坏后，如果电流二次回

路不做相应切换，则选择元件无法保证动作的选择性。（）

答案：V

51.＞装有管型避雷器的线路，为了使保护装置在避雷器放电时不会误动作，保护的动作时

限（以开始发生故障至发出跳闸脉冲）不应小于0.02s,保护装置启动元件的返回时间应小

于0.08so（）

答案：X

52.＞电力系统频率低得过多，对距离保护来讲，首先是使阻抗继电器的最大灵敏角变大，

因此会使距离保护躲负荷阻抗的能力变差，躲短路点过渡电阻的能力增强。（）

答案：X

53.＞在自耦变压器高压侧接地短路时，中性点零序电流的大小和相位，将随着中压侧系统

零序阻抗的变化而改变。因此，自耦变压器的零序电流保护不能装于中性点，而应分别装

在高、中压侧。（）

答案：V

54.）当母线故障，母线差动保护动作而某断路器拒动或故障点发生在电流互感器与断路器

之间时，为加速对侧保护切除故障，对装有高频保护的线路，应采用母线差动保护动作发

信的措施。（）

答案：X

55.＞在正常运行时，接入负序电流继电器的电流互感器有一相断线，当负荷电流的数值达

到力倍负序电流的整定值时，负序电流继电器才动作。（）

答案：X

56.＞在大接地电流系统中，当断路器触头一相或两相先闭合时，零序电流滤过器均无电流

输出。（）

答案：X

57.＞发信机发出的信号电平，经通道衰减到达对侧收信机入口时，应有足够的余量。一般

余量电平在2NP（lNP=8.686dB）左右；在易结冰的线路上，余量电平最好不小于1.5NP。

（）

答案：X

58.〉因为高频保护不反应被保护线路以外的故障，所以不能作为下一段线路的后备保护。

（）

答案：V

59.＞如果不满足采样定理，则根据采样后的数据可还原出比原输入信号中的最高次频率

还要高的频率信号，这就是频率混叠现象。（）

答案：X

60.＞高频保护通道余量小于8.686dB时，高频保护应该退出。（）

答案：V

61.＞零序电流与零序电压可以同极性接入微机保护装置。（）

答案：V

62.＞吊车进入220kV现场作业与带电体的安全距离为3m。（）

答案：X

二、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共65分）

L＞在人机交互作用时、输入输出的数据都是以（）形式表示的。

A.十进制B.八进制C.二进制D.十六进制

答案：A

2.》整组试验允许用（）的方法进行。

A.保护试验按钮、试验插件或启动微机保护

3.短接触点

C.从端子排上通入电流、电压模拟各种故障，保护处于与投入运行完全相同的状态，

D.手按继电器

答案：C

3.＞继电保护用电压互感器的交流电压回路，通常按正常最大负荷时至各设备的电压降不

得超过额定电压（）的条件校验电缆芯截面。

A.3%B.5%C.8%D.10%

答案：A

1.＞高频同轴电缆的接地方式为（）。

A.应在两端分别可靠接地B.应在开关场可靠接地

C.应在控制室可靠接地D.仅当回路线使用

答案：A

5.〉使用电平表进行跨接测量时，选择电平表内阻为（）o

A.75。档B.600。档C.高阻档D.400。档

答案：C

6.＞选用的消弧回路所用的反向二极管，其反向击穿电压不宜低于（）o

A.1000VB.600VC.2000VD.400V

答案：A

7.＞在操作回路中，应按正常最大负荷下至各设备的电压降不得超过其额定电压的（）进

行校核。

A.20%B.15%C.10%D.5%

答案：C

8.＞继电潜线圈直流电阻的测量与制造厂标准数据相差应不大于（）o

A.±10%B.±5%C.±15%D.±1%

答案：A

9.＞对称分量法使用的运算子a等于（）。

A.1B.-l/2+j^/2C.-l/2-j^/2D.1/2

答案：B

10.＞电阻-电抗移相原理构成的复式电流滤过器，当调整电阻等于（）时，则为负序电流

滤过器。

A.2（B.应XmC.QxmD.3Xn

答案：C

11.＞综合重合闸中的阻抗选相元件，在出口单相接地故障时，非故障相选相元件误动可能

性最少的是（）。

A.全阻抗继电器B.方向阻抗继电器

C.偏移特性的阻抗继电器D.电抗特性的阻抗继电器

答案：B

12.＞为防止频率混叠，微机保护采样频率fs与采样信号中所含最高频率成分的撅率品x应满

足（）。

A.fs＞2fnaxB.fs＜2fnixC.。＞心D.fs=4

答案：A

13.＞高频闭锁零序保护，保护停信需带一短延时，这是为了（）。

A.防止外部故障时因暂态过程而误动

3.防止外部故障时因功率倒向而误动

C.与远方启动相配合,等待对端闭锁信号的到来，防止区外故障时误动

二防止区内故障时拒动

答案：C

14.＞输电线路潮流为送有功、受无功，以也为基础，此时负荷电流L应在（）o

A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限

答案：B

15.＞所谓对称三相负载就是（）。

A.三个相电流有效值

3.三个相电压相等且相位角互差120。

C.三个相电流有效值相等，三个相电压相等且相位角互差120°

3.三相负载阻抗相等，且阻抗角相等

答案：D

16.＞发电厂接于110kV及以上双母线上有三台及以上变压器，则应（）。

A.有一台变压器中性点直接接地B.每条母线有一台变压器中性点直接接地

C.三台及以上变压器均直接接地D.三台及以上变压器均不接地

答案：B

17.＞己知某一电流的复数式I=（5-j5）A,则其电流的瞬时表达式为（）。

A.i=5sin(3t-JI/4)AB.i=5^sin(wt+n/4)A

C.i=10sim(GJt-/4)AD.i=5&sin(31-冗/4)A

答案：C

18.＞在正常运行时确认3U0回路是否完好，有下述四种意见，其中（）是正确的。

A.可以用电压表检测3U。回路是否有不平衡电压的方法判断3U。回路是否完好

3.可以用电压表检测3U。回路是否有不平衡电压的方法判断3U。回路是否完好，但必须使用

高内阻的数字万用表，使用指针式万用表不能进行正确地判断

C.不能以检测3U。回路是否有不平衡电压的方法判断3U。回路是否完好

）可从S端子取电压检测问路是否完好

答案：C

19.＞双母线差动保护的复合电压（U。、U..U2）闭锁元件还要求闭锁每一断路器失灵保护，这一

做法的原因是（）o

A.断路器失灵保护原理不完善B.断路器失灵保护选择性能不好

C.防止断路器失灵保护误动作D.为了以上三种原因

答案：C

20.＞在直流总输出回路及各直流分路输出回路装设直流熔断器或小空气开关时，上下级配

合（）。

A.有选择性要求B.无选择性要求C.视具体情况而定

答案：A

21.＞某线路送有•功10MW,送无功9Mvar,零序方向继电器接线正确，模拟A相接电短路，继

电器的动作情况是（）。

A.通入A相负荷电流时动价B.通入B相负荷电流时动作

C.通入C相负荷电流时动传D.以上三种方法均不动作

答案：A

22.＞对工作前的准备，现场工作的安全、质量、进度和工作清洁后的交接负全部责任者，

是属于（）o

A.工作票签发人B.工作票负责人C.工作许可人D.工作监护人

答案：B

23.＞新安装保护装置在投入运行一年以内，未打开铝封和变动二次回路以前，保护装置出

现由于调试和安装质量不良引起的不正确动作，其责任归属为（）o

A.设计单位B.运行单位C.基建单位D.生产单位

答案：C

24.＞三个相同的电阻串联总电阻是并联时总电阻的（）。

A.6倍B.9倍C.3倍D.1/9

答案：B

25.＞为了把电流表量程扩大100倍，分流电阻的电阻值，应是仪表内阻的（）。

A.1/100B.1/99C.99倍D.100倍

答案：B

26.＞并联电路的总电流为各支路电流（）。

A.之和B.之积C.之商D.倒数和

答案：A

27.〉两只额定电压相同的灯泡，串联在适当的电压上，则功率较大的灯泡（）0

A.发热量大B.发热量小

C.与功率较小的发热量相等D.与功率较小的发热量不等

答案：B

28.＞一个线圈的电感与（）无关。

A.匝数B.尺寸C.有无铁芯D.外加电压

答案：D

29.＞用万用表检测二极管时，应使用万用表的（）。

A.电流档B.电压档C.1k。档D.10Q档

答案：C

30.＞有甲乙两只三极管。甲管8=80,Iceo=300yA；乙管8=60,几。=15HA,其他参数

大致相同。当做放大使用时，选用（）合适。

A.两只均B.甲管C.两只都不D.乙管

答案：D

31.＞全波整流电路如图AT所示，当输入电压u为正半周时，（）o

图A-l

A.VI导通，V2截止B.V2导通，VI截止

C.VI、V2均导通D.VI、V2均截止

答案：A

32.＞甲类功率放大器的集电极损耗（）o

A.在输入信号最大时最大

3.在输入信号为零时最大

C.在输入信号为最大输入信号的50%时最大

D.在输入信号为最大输入信号的70%时最大

答案：B

33.＞大型汽轮发电机要配置逆功率保护，目的是（）o

A.防止主汽门突然关闭后，汽轮机反转

3.防止主汽门关闭后，长期电动机运行造成汽轮机尾部叶片过热

C.防止主汽门关闭后，发电机失步

3.防止主汽门关闭后，发电机转子过热

答案：B

34.＞若i1=8sin（3t+10°）A,i2=6sin（wt+30°）A,则其二者合成后（）。

A.幅值等于14,相位角等于40。B.i2=10sin（^t-20°）C.合成电流1=11』2,

仍是同频率的正弦交流电流D.频率和相位都改变，是非正弦交流电流

答案：C

35.＞欲使放大器输出电压稳定，输入电阻提高则应采用（）。

A.电流串联负反馈B.电压串联负反馈

C.电压并联负反馈D.电压并联正反馈

答案：B

36.》有两只电容器，其额定电压U.均为110V,电容量分别为C=SuF,C2=6|nF,若将其串

联接在220V的直流电源上，设电容G、&的电压分别为，、U2,则（）。

A.超过LB.5、也均超过U°C.匕超过UD.L超过Ui

答案：A

37.＞超高压输电线单相跳闸熄弧较慢是由于（）。

A.短路电流小B.单相跳闸慢

C.潜供电流影响D断路器熄弧能力差

答案：C

38.＞当系统频率高于额定频率时，方向阻抗继电器最大灵敏角（）o

A.变大B.变小C.不变D.与系统频率变化无关

答案：A

39.＞电力系统发生振荡时，振荡中心电压的波动情况是（）0

A.幅度最大B.幅度最小C.幅度不变D.幅度不定

答案：A

40.＞利用接入电压互感器开口三角形电压反闭锁的电压回路断相闭锁装置，在电压互感器

高压侧断开一相时，电压回路断线闭锁装置（）。

A.动作B.不动作C.可动可不动D.动作情况与电压大小有关

答案：B

41.＞高频保护采用相-地制高频通道是因为（）。

A.所需的加工设备少，比较经济B.相-地制通道衰耗小

C.减少对通信的干扰。.相-地制通道衰耗大

答案：A

42.〉某输电线路，当发生BC两相短路时（如不计负荷电流），故障处的边界条件是（）o

：IA=OUB=UC=OB.力=0=0

C.UR=UCD.=1c

答案：C

43.＞在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，流过故障线路始端的零序电流（）o

A.超前零序电压90°B.滞后零序电压90°

C.和零序电压同相位D.滞后零序电压45°

答案：B

44.＞输电线路BC两相金属性短路时，短路电流IK（）。

A.滞后于BC相间电压一个线路阻抗角B.滞后于B相电压一个线路阻抗角

C.滞后于C相电压一个线路阻抗角D.超前BC相间电压一个线路阻抗角

答案：A

45.＞相当于负序分量的高次谐波是（）谐波。

A.3n次B.3n+l次

C.3nT次（其中n为正整数）D,上述三种以外的

答案：C

46.＞自耦变压器中性点必须接地，这是为了避免当高压侧电网内发生单相接地故障时，

（）o

A.中压侧出现过电压B.高压侧出现过电压

C.高压侧、中压侧都出现过电压D.以上三种情况以外的

答案：A

47.＞负序功率方向继电器的最大灵敏角是（）。

A.70B.-45C.-105°D.110°

答案：C

48.＞在短路故障发生后经过大约半个周期的时间，将出现短路电流的最大瞬时值，它是校

验电气设备机械应力的一个重要参数，称此电流为（）。

A.暂态电流B.次暂态电流C.冲击电流D.稳态电流

答案：C

49.＞在电流互感器二次绕组接线方式不同的情况下，假定接入电流互感器二次导线电阻和

继电器的阻抗均相同，二次计算负载以（）。

A.两相电流差接线最大B.三相三角形接线最大

C.三相全星形接线最大D.不完全星形接线最大

答案：A

50.＞要使负载上得到最大的功率，必须使负载电阻与电源内阻（）o

A.负载电阻＞电源内阻B.负载电阻〈电源内阻

C.负载电阻二电源内阻D.使电源内阻为零

答案：C

51.＞在电力系统中发生不对称故障时，短路电流中的各序分量，其中受两侧电动势相角差

影响的是（）。

A.正序分量B.负序分量C.正序分量和负序分量D.零序分量

答案：A

52.＞按照反措要点的要求，220kV变电所信号系统的直流回路应（）。

A.尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与控制回路共用一组直流熔断器

3.尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与该所远动系统共用一组直流熔断器

C.由专用的直流熔断器供电，不得与其他回路混用

3.无特殊要求

答案：C

53.〉从继电保护原理上讲，受系统振荡影响的有（）o

A.零序电流保护B.负序电流保护

C.相间距离保护D.相间过流保护

答案：C

54.＞单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是（）0

A.使保护范围伸长B.使保护范围缩短

C.保护范围不变D.保护范围不定

答案：B

55.＞高频保护载波频率过低，如低于50kHz,其缺点是（）。

A.受工频干扰大，加工设备制造困难B.受高频干扰大

C.通道衰耗大D以上三个答案均正确。

答案：A

56.〉距离保护在运行中最主要优点是（）。

A.具有方向性B.具有时间阶梯特性C.具有快速性D.具有灵敏性

答案：B

57.＞对中性点经间隙接地的220kV变压器零序过电压保护，从母线电压互感器取电压的3£

定值一般为（）。

A.180VB.100VC.50VD.57.7V

答案：A

58.）中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统中，消弧线圈采用（）方式。

A.过补偿B.欠补偿C.完全补偿D.三种都不是

答案：A

59.＞对于Ydll接线的三相变压器，它的变比为〃,主变压器一次侧线圈电流为L,二次侧

线圈电流为L,一、二次电流之间的大小关系为（

n〃

A.L二〃hB.L二百〃L\C.L=-石IA

D.Ia=«IA

答案：A

60.＞对于Ydll接线变压器下列表示法正确的是（

二〃八e'60。B.U心二U岫ej3。'

C.Ui.ejo-D.4=力”

答案：B

61.＞变压器差动保护差动继电器内的平衡线圈消除哪一种不平衡电流（）0

A.励磁涌流产生的不平衡电流

3•两侧相位不同产生的不平衡电流

C.二次回路额定电流不同产生的不平衡电流

3.两侧电流互感器的型号不同产生的不平衡电流。

答案：C

62.＞两台变压器间定相（核相）是为了核定（）是否一致。

A.相序B.相位差C.相位D.相序和相位

答案：C

63.＞Ydlll接线的变压器，一次A相电压与二次a相电压的相位关系是（）0

A.相位相同B.一次A相电压超前二次a相电压Ji/6

C.二次a相电压超前一次A相电压n/6D.相位相反

答案：C

64.＞CPU代表（）。

A.浮点处理器B.存储器C.中央处理器D.输入输出装置

答案：C

65.＞电子计算机的中央处理涔CPU包括运算潜和（）两部分。

A.存储器B.控制器C.输入输出装置D.浮点处理器

答案：B

三、计算题（每题10分，共250分）

L＞如图D-9所示为一三极管保护的出口回路，若VI工作在开关状态，试验证按图所给参数

V2能否可靠截止和饱和导通。

图D-9

答康：VI饱和导通时,Ucl=

0,设V2截止，Ib2=0,则

UE

h2=~hX

R2+R3

3

o_lOxlQ_…八八

-X[0O+2O)xlO3]-，

可见又＜0,假设成立，V2能可靠截止。

VI截止时,Icl=0,设V2饱和导通,则Ube2=0.7V。

E,.-5-16-0.7

=1(〃滔)

凡+为~(5.1+10)x10^

-(-£,)0.7-(-2)

12==

%-2x10'

Ih2=/,-/2=l-0.14=0.86(/nA)

=互=—J=().26(〃滔)

附60x103

小〉h必可见V2能可靠饱和导通。

答：V2能可靠截止和饱和导通。

2.＞如图DTO所示系统中的k点发生三相金属性短路，试用标幺值求次暂态电流。

10.5kV115kV

GT

o----GD―

12MW20MVA

10.5kV10.5/121kV

%J=0.125(7=10.5%

cos0=O.8

图D-10

等蜚：选基准功率Sj=100MVA,基准电压小

100

=().5(M)

V3x115

=115kV,基准电流

0.125x100

X=0.83

则12・0.8

0.105x100

X»==0.53

20

=0.735

-0.83+0.53

故h=0.5X0.735=0.368(kA)

答：次暂态电流为0.368kA。

3.＞有一三相对称大接地电流系统，故障前A相电压为UL63.5e」°,当发生A相金属性接地故

隙后，其接地电流h=1000e.州o,。求故障点的零序电压山。与接地电流h之间的相位差。答案:

在不考虑互感时有

jiW

3UKo=-UA=UAe-°

(p,—(Pi=-180—(―80)=-100

故接地电流Ik超前零序电压Uk°100°。

答：接地电流超前零序电压100°c

4.＞某设备的电流4感器不完全星形接线，使用的电流口感器开始饱和点的电压为60V(二

次值)，继电器的整定值为50A,二次回路实测负载1.5。，要求用简易方法计算尹说明此电

流互感器是否满足使用要求。答案：由电流保护的定值可知，电流互感器两端的实际电压

为50X1.5=75(V),此电压高于电流互感溶开始饱和点的电压60V,故初步确定该电流互感

器不满足要求。

答：此电流互感器不能满足要求。

5.＞发电机机端单相接地时，故障点的最大基波零序电流怎样计算？答案:

1=3(C*+C)(3=2/=314)

式中Ek发电机相电压，V；

以-发电机对地每相电容，F；

C「机端相连元件每相对地总电容，F。

答：I=3G)Eph(Cg+Ct)o

6.＞有一台Ydll接线，容量为31.5MVA,电压为110/35kV的变压器,高压侧TA变比为300/5,

低压侧TA变比为600/5,计算变压器差动保护回路中不平衡电流。答案：(1)计算各侧额定

电流：

6U,

31500

=165(A)

6x11()

=519(4)

e26x35

⑵计算差动继电器各侧二次电流:

165x6

/.=-------=4.76(A)

60

519

/,=—=4.33(/1)

120

(3)计算不平衡电流：

lhi=7,-/2=4.76-4.33=0.43(A)

答：不平衡电流为0.43A。

7.＞如图D-17所不为二极管稳压电源。一知电源电压E=20V,RL=2KC,选2CW18,UF10V,

L,in=5nLA,Ivnnx=20mAo试计算限流电阻R的范围。答案：流经稳压管的电流为

I_E-U\,

【V」一—L

图D-17

L必须满足式(1)及式(2),即

I^v./

Umax=R乙⑴

.E-Uv

/Vmin一门L

R(2)

5V7V<20

解式(1)、式⑵得

20+/45+/〃⑶

其中E=20V,Uv=10V

/,=--=J

凡(mA)

解式⑶可得限流电阻R的范围为0.4kQ<R<IkQo

答：限流电阻R的范围为0.4kQVRVikQ。

8.＞如图D-18所示电路为用运算放大器测量电压的原理图。设运算放大器的开环电压放大

倍数A。足够大，输出端接5v满量程的电压表，取电流500〃A,若想得到50V、5v和0.5V三种

不同量程，电阻R、兄和R：,各为多少？答案：当输入50V时，有

AU.50=-0.1

-/?

&4=l(f(Q)

当输入5V时,有

，5

&=_=^^=iGg)

当输入0.5V时,有

4=^-=--=-10

匕().5

答：R为10'Q,K为lO'Q,R为105Q。

9.＞如图D-19所示电路，当11源电压增大时，试述三极管稳压电路的稳压过程。

智如当负载不变而电源电压增大，输出电压U。增大时,

由于R和V组成的稳压电路使VI的基极电位Ub为固定值，即Ub=Uv。由下式可知几=Ub-U0=

Uv-Uo增大，则Uk减少，使I,相应地减小，Uc阴大，从而使Uu=U「lL.基本不变。

10.》有两只额定电压均为220V的白炽灯泡，一只是40W的，另一只是100W的。当将两只灯

泡串联在220V电压使用时，每只灯泡实际消耗的功率是多少？答案：设40W灯泡的功率为

V、内阻为R；100W灯泡的功率为15内阻为R2,电压为阻

因RI=U2/P1R2=IJ2/P2

串联后的电流为I,则

［二uU秋

一.十/一（〃2/"）十（。2/5）一。（6十鸟）

40W灯泡实际消耗的功率为

斤=/2凡=

。（6+下）24

♦8

二)

G+62靛i(W)

同理，100W灯泡实际消耗的功率为

“犬上40x1Otf

巴=1R、=---------------------7=8.16

(6+6)2(40700)2(w)

答：一只消耗功率为20.4W,另一只消耗功率为8.16W。

11.＞试计算如图D-31所示接线在AB两相短路时A相电流互感器的视在负载。

答⑥：A、B两相短路时，A相电流互感器两端的电压

为

Uu=(Ia+Ib)Z]+>Z[=3/QZ](，Z=/b)

故A和电流互感器的视在负载为

Z产曳=34

la

答：负载为3Z“

12.＞有一方向阻抗继电器的整定值Z®=4Q/ph,最大灵敏角为75°,当继电器的测量阻抗

为3N15°C/ph时，继电器是否动作(见图D-32)。答案：设整定阻抗在最大灵敏角上，如

图D-32所示。

Z的与测量阻抗Z“相差60°,当整定阻抗落在圆周15°处时，其动作阻抗为九=4cos600=

2(Q/ph),而继电器的测量阻抗为345°Q/ph,大于2Q/ph,故继电器不动作。

13.〉一组电压互感器，变比(110000/6)/(100/6)100,其接线如图D-33(a)所示，试计

算S端对a、b、c、N的电压值。答案：电压互感器的相量图如图D-33(b)所示。

图中Ua=Ub=Uc=58V

UAl=UBt=UCl=100V

22

故Ua=USh=71OO+58-2x100x58cos120°=138⑺

U」100-58=42(V)

^=100(V)

图D-33

答：Ik等于等且等于等8V,Use为42V,Usn^lOOVo

14.＞某线路负荷电流为3A(二次值)，潮流为送有功功率，cos9=l,用单相瓦特表作电流

回路相量检查，并已知UAB=UK=US=100V。试计算出IA对UAB、UBC,UCA的瓦特表读数。

答案：WAB=uABIAcos=100x3XCOS30°=259.8(W)

'^=UBCIAcos(120°-30°)=100X3Xcos900=0(W)

WCA=UCAIACOS(120°+30°)=100X3Xcos150°=-259.8(W)

答：WAB为259.8W,WBC为0W,W"为-259.8W。

15.＞已知合闸电流1=78.5A,合闸线圈电压IL=22OV：当蓄电池承受冲击负荷时，直流母

线电压为Ucy=194V,铝的电阻系数P=0.0283Qmm2/m,电缆长度为110m,选择合闸电缆的

截面。答案：(1)求允许压降

△U=Ucy-KiUde=194-0.8X220=18(V)

式中K「断路器合闸允许电压的百分比，取尤=0.8o

⑵求电缆截面

c2pL\2x0.0028x110x78.5今…

3=----=-------------------=27.15、

△U18(mm-)

故应选择截面积为35m产的电缆。

答：电缆截面应选为35mm2，

16.〉有一台SFL1-50000/110型双绕组变压器，高低压;则的阻抗压降10.5%,短路损耗为

230kW,求变压器绕组的电阻和漏抗值。答案：变压器绕组电阻

U211

=△兄x1"W=230x1"x—^-=1.11(0)

T°S；50006

变压器漏抗

1(V1rp

二u。％u；亍=10.5%X1102X-^=25.41(0)

答：绕组电阻为1.11。，漏抗为25.41。。

17.〉有些距离保护中阻抗继电器采用线电压相电流的接线方式，试分析证明这种接线方式

在不同相间短路时，其测量阻抗不相等。答案：设IV。为加入继电器的电压和电流，Zn

为测量阻抗，h为故障电流，Zi为线路每公里阻抗，L为保护安装点到故障点的距离。则对

丁三相短路是

U\=6l?Z\L

式中/£)=，£)(设民加=1,nTA=l)

-⑶0⑶广

ZK=黄=6"

所以葭

对于两相短路有

Up=2"ZLa=4

.(2)〃⑵

ZK=需=2"

所以限

.(2).⑶

显然ZK丰ZK

答：三相短路时测得6ZL两相短路时测得2ZL故测量阻抗不相等。

18.＞已知GZ-800型高频阻波器的电感量L为200〃H,工作频率为122kHz,求调谐电容C值。

答案：L=200^H,f=122kHz

2^/C=—!—C=—

由」2码得4/广心

C=----------=---------------------------T----=85175

4x3.1甲x(122x10)x1()-6x2()()(pF)

答：调谐电容为8517.5pF。

19.＞接地距离和阻抗选相元件为什么要加入零序补偿，零序补偿K值等于什么？答案：为

了使接地距离和方向阻抗选相元件在接地故障时，能准确地测定距离，其接线采取

器|+零序补偿2。）

IA=/川+/八2+

UA=U*+UA2+UAO

一/AlZ]L+IA2Z2L+IAOZQL

*.*Z]=ZI,/

UA=(IAl+IA2+IAO)Z1+140(Zo-Zj)

=/AZt+/AO(ZO-Zt)

/A+3/40Z°~Z,

3ZJ乙

答：K值等于34。

20.〉试计算如图D-6所示接线在三相短路时电流互感器的视在负载。

图D-6

将奉：A相电流互感器两端的电压为

Ua=(Ia-Ia)Z,-(/£-/«)Z,

30O,50

=V3Z<,Z1(e>-e>°)

:>

=V3</ZI[(cos3(T+jsin30)-(cosl5(F+jsin15(F)]

惇+图

Xz

=3/Z

U.

故A相电流互感器的视在负载为ZH=%=3Z10同理可计

算出B、C相电流互感器的视在负载也为3Z“

答:负载为3Z”

21.>有两台同步发电机作准同期并列，由整步表可以看到表针转动均匀，其转引一周的时

间为5s,假设断路器的合闸时间为0.2s,求应在整步表同期点前多大角度发出脉冲。答案:

入皿厘叱。.244。

T5

式中T-差电压的周期；

川-断路器的合闸时间。

故应在整步表同期点前14.4°发出合闸脉冲。

答：应在整步表同期点前14.40发出合闸脉冲。

22.>如图D-7所示，有一台自耦调压器接入一负载，当二次电压调到11V时，负载电流为20A,

试计算的大小。

图D-7等多：忽略调压器的损耗，根据功率平衡的

原理有

。产Pz

而Pi=UI

P2—U2I1

U2Il=1lx20=22(J(W)

所以

P2220

=1(A)

E^-22()

I2=IL-7,=20-1=19(A)

答：L为1A,b为19A。

23.＞星形连接的三相对称负载，已知各相电阻R=6Q,感抗XL=6Q,现把它接入L=380V

的三相对称电源中，求：

⑴通过每相负载的电流I;

(2)三相消耗的总有功功率。答案：设

UA=%=219.4/0。")

(

UB=38QZ-12R=219.4Z-12(F(V)

V3

Uc=2cp=219.4Z120PM

A/3

Z=R+jXL=6+8.485Z45°(Q)

45°=arctai^^-^=arcta^'j=ART=arctanl

(1)通过每相电流

UA219.4/0。

25.86Z-45°(A)

z8.485/45。-

UB219.4Z-1200

IB=25.862—165。

Z8.485Z45°(A)

219.42120。

Ic=25.86Z750

8.485N45c(A)

(2)三相消耗的总有功功率

?=3UphIl)hcos^

=3X219.4X25.86Xcos450=12.034(kW)

答：L为25.86/45。A,k为25.86N-165。A,L为25.86/75。A；三相消耗的总有功功率

为12.034kWo

24.＞在所加总电压几=20V时，测得单结晶体管的峰点电压UP=14.7V,若取UD=0.7V,分

压比n为多少？当Ubb=10V时，求U,值变为多少。答案：发射结附近的电位Ub=〃Uab

因为出=必一1=14.7-0.7=14(V)

"生」=0.7

所以限20

当Ubb降为10V时,有

=0.7x10=7(V)

U1=7+0.7=7.7(V)

答：Up值为7.7V。

25.＞如图D-8所示正弦交流电路，试求电路发生谐振时，电源的角频率3应满足的条件。

图D-8”：电路的等效复阻抗

Z=(R+)XJ(-JXc)

-R+jXL-jXc

XCKXL./(R，+X—X』］

22

R+(XL-XC)

电路发生谐振时，复阻抗Z的虚部为零，即

22

R+XL-XLXC=O

1

又X尸4,XL=3L,代入上式整理得

。「\LC[倒L）

即当3满足上述关系时，电路就会发生谐振。

答：VAC\L）时，电路发生谐振。

四、简答题（每题5分，共50分）

1.＞负序反时限电流保护按什么原则整定？答案：反时限的上限电流，可按躲过变压器高

压侧两相短路流过保护装置的负序电流整定。下限按允许的不平衡电流能可靠返回整定。

2.＞什么叫工作衰耗？它的表达式是什么？答案：工作衰耗是当负载阻抗与电源内阻相等

并且直接相连

接时，负载所接收的最大切率P。与该电源经过四端网络后，供给任一负载阻抗上所接收的

功率之比，取其自然对数值的一

半。

它的表达式为2玛

3.＞什么叫高频保护？答案：高频保护就是将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频

信号，然后利用输电线路本身构成一高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流

相位或功率方向的一种保护。

4.＞结合滤波器在高频保护中的作用是什么？答案：（1）它与耦合电容器组成一个带通滤过

器，当传送高频信号时，史于谐振状态，使高频信号畅通无阻，而对工频电压呈现很大的

阻抗。

⑵使输电线路的波阻抗（约400Q）与高频电缆的波阻抗（100。）相匹配。

5.〉变压器励磁涌流有哪些特点？目前差动保护中防止励磁涌流影响的方法有哪些？答

案：（1）变压器励磁涌流的特点：

1）包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。

2）包含有大量的高次谐波分量，并以二次谐波为主。

3）励磁涌流波形出现间断。

（2）防止励磁涌流影响的方法有：

1）采用具TT速饱和铁芯的差动继电器。

2）采用间断角原理鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别。

3）利用二次谐波制动原理。

4）利用波形对称原理的差动继电器。

6.＞提高高频通道余量的主要措施是什么？答案：提高高频通道余量的主要措施有：

（1）适当提高发信机的发信功率。

⑵降低工作频率以减少衰耗，对于长线路可考虑采月70kHz以下的频率。

⑶合理选用收信启动电平。

7.〉高频通道整组试验包括哪些项目？各有什么要求？答案：（1）通道衰耗试验，要求由两

侧所测的衰耗值之差不大于0.3NP。

（2）通道信号余量测量，应在1NP以上。

(3)信号差拍，要求IVL大于2。

(4)衰耗控制器调整，使收信输出电流为1mA(JGX-11型的没有此项目)。

8.〉高频保护中采用远方启动发信，其作用是什么？答案：利用远方启动发信的作用是:

(1)可以保证两侧启动发信与开放比相回路间的配合。

(2)可以进一步防止保护装置在区外故障时的误动作。

(3)便于通道捡查。

9.＞高频保护收信灵敏度，整定太高或太低，对保护装置各有何影响？答案：收信灵敏度

整定太高，会造成通道余量减少；收信灵敏度整定太低，将影响装置的抗干扰能力，降低

装置的可靠性。

10.＞高频保护通道的总衰耗包括哪些？哪项衰耗最大？答案：包括输电线路衰耗、阻波器

分流衰耗、结合滤波器衰起、耦合电容器衰耗以及高频电缆衰耗等。一般输电线路衰耗所

占比例最大。

五、绘图题(每题10分，共340分)

L＞画出失灵保护启动回路原埋图。答案：如图E-35所示。

图E・35

2.＞画出检定同期重合闸交流电压回路图。答案：如图E-36所示。

3.＞画出自动按频率减负荷装置(LALF)原理接线图。答案：如图E-37所示。

图E-37

4.＞画出带有电压抽取装置的耦合电容器回路图。答案：如图E-38所示。

图E・38

5.>画出从对侧来的高频信号启动的跳闸回路框答案：如图E-39所示。

金碗'

图E-39

6.〉画出阻抗继电器的记忆回路图。答案：如图E-42所示。

图E-42

7.>姆欧继电器的动作判据为：

270。"一^>90。

11

LZ^I>LZwtI-U

或22试画出其动作特性图。答案：如图E-47所示。

8.〉画出比率制动原理差动继电器制动特性示意图。答案：如图E-48所示。

9.〉画出零序电流滤过器在运行中其输入端一相断线时的相量图，并指出其输出电流大小。

答案：如A相断线时，相量图如图E-54所示。此时，零序电流滤过器的输出电流为-八仙。

10.＞如图E-55所示，电压互感器的变比为110/石：0.1/^:0.1,第二绕组接成开口二角

形，但b相极性接反，止常运行时开口三角形侧电压有多少伏？并画出相量图。

A

B

C

图E-55

等.正常运行时，第三绕组的相电压为100v,但b和极性接

反时，相当于A、C两相电压相量相加再加上负b相电压，从相量图可知开口三角形侧的输

出电压为21U为200V。相量图见图E-56所示。

图E-56

11.＞画出纯电感交流电路的相量图。答案：如图E-8所示。

图E-8

12.＞画出三相四线具有R、L、C三种负荷的接线图。答案：如图E-9所示。

图E・9

13.＞画出如图E-57所示网络在k点发生单相接地时故障相电压与零序电压的分布.图。

M

图E・57

等聋：故障相电压与零序电压的分布如

14.〉图E-63是一个简单的断路器跳合闸原理图，但该组的“防跃”功能未完善，请在该图的

基础上完善“防跃”回路。

+KM-KM

QF合闸线海

SA把手

OO—

。。

跳闸线圈

保护跳闸接点

图E-63

等条如图如64所示。

图E-64

15.＞试画出发电机单继电器横差保护原理接线图。答案：如图E-65所示。

16.〉某输电线路的阻抗为Z”对地导纳为匕，请画出它的II型等效电路。答案：输电线路

的II型等效电路如图E-66所示。

17.＞画出图E-67中IB、L及IK的相量图。

答卷：相量图如图E-68所示。

18.＞某负序功率方向继电器在作相量检杳时，加入的电压与电流如图E-69所示，该线路的

负荷潮流为送有功（cos。=1）,绘图说明该继电器是否动作？

图E-69

”：如图E-70所示，用对称分量法分析知

图E-70

%=*2入+叱.)=_也

/,=—(a21B+aIe)=--IA

33

而负序功率方向继电器最大灵敏角为T05°,由此作出负序功率方向继电器的切作区如图

三一70所示，此时加入继电器的&与b同相且在动作区外，故继电器不动作。

19.＞绘出图E-71所可能产生寄生回路的条件及寄生电流的流向。

图E・71

答卷：当3FU熔断时，会造成如图E-72中箭头所示的寄生回路。

+WC-wc

图E-72

20.＞有一条装设距离保护的220kV线路，利用工作电压、负荷电流作相量检查，继电器灵

敏角/=80°,己切换成方向继电器，线路送有功P=180MW,送无功°=60Mvar、现以AB

相阻抗继电器为例，通入电流】AB,若接线正确，继电器是否动作，并画出其相量图。答

案：阻抗继电器切换成方向继电器后，其最大灵敏角不变，仍为80°。以UAB为参考量，

绘出继电器的动作区为T0°〜+170°,

60

如图E-73所示。再由负荷功率因数角为W=arctan180=18.4°绘出电流L'B的相量。由图

知，LB落在动作区，继电器应动作。

21.＞请画出的双斜率差动继电器动作特性图。(最小动作电流3A、拐点1电流5A、拐点2电

流10A、斜率％=0.5、斜率(=0.75)答案:如图6