电力系统继电保护模拟题及答案

电力系统继电保护试题1及参考答案

一、单项选择题(每小题2分，共30分。从四个饴选答案中，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闱来衡量，其保护范围越长表明保护越(③)

①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏

2.限时电流速断保护及相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若(③)不满足要求，

则要及相邻线路限时电流速断保护配合。

①选择性②速动性③灵敏性④可匏性

3.使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统(②)

①最大运行方式②最小运行方式

③正常运行方式④事故运行方式

4.在4，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)o

①100%②2/3③1/3④0

5.按90"接线的功率方向组电器，若Ij-Ic,则Uj应为(②)

①八②"氏③UB④-UC

6.电流速断保护定位不能保证(②)时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。

①速动性②选择性③灵敏性④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(④)。

①投入运行②有选择性的投入运行

③有选择性的退出运行④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(③)的后果。

①拒动②误动

③正向故障拒动或反向故障误动④损坏

9.方向阻抗维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(④)

①原边匝数②副边匝数

③原边线圈中的电阻大小④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(②)。

①速动性②选择性③灵敏性④可靠性

11.相间短路的阻抗继电器采用Q°接线。例如—L时,U；=(②)。

①UH②UH-UA③U「UK④5

12.差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外例故障，具有绝对(①)。

①选择性②速动性③灵敏性④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(③)。

①允许信号②跳闸信号③闭钺信号④任意信号

14.变压器内部故障时，由于故障电流同样也会存在一定非周期分量，在使用速饱和变流器BLH后,

纵差保护的动作速度（②）。

①加快了②延迟了③不改变④不确定

15.发电机正常运行时，机端三次谐波电压总是（①）中性点例三次谐波电压。

①小于②大于③等于④大于或小于

二、（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？山此得出什么结论？己知Kk'7.25,21=0.4W/km,2s.min=12W,Zs.max=18W。

LAB=60km:LAB=20km:

Idz*=2.3（kA）Idz'=4.15（kA）

Lmin=17.35（km）I.min=-10.36（km）

被保护我路的长度很短时，电流速断保护可能没有保护范围。

三、（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动作时限如图所示。L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。

2sIs2.5s

0.5s1.5s1.5s0.5s

四、（本题满分10）

如图所示,各线路均装有距离保护，已知：Zsl.max=20W,Zsl.min=l5W,Zs2.max=25W,Zs2.min=20W,

zl=0.4W/km,Kk"=0.8。计算保护1的距离11段动作定值并校验动作灵敏度。

110KV45KM30KM

Kb.min=2.32；ZsJ'=36.67W；Klm==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及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及作用：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：两恻保护方向元件1,1',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

•保护区外故障：近故障侧保护方向元件S+不动作，I动作后启动发讯，闭锁对侧保护

2.元件的功能及作用：

S+：保护正方向故障时动作的功率方向元件：

I.r：故障起动元件

tl:区外故障切除后，近故障端保护继续发讯tl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+,r后返回忖引起的误动

t2:通道配合延时。区外故障时，远故障端S+,r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，线路内部故障（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段及零序电流不灵敏［段的区别是什么？分别在那种情况下起作用？

答：区别：零序电流灵敏I段及零序电流不灵敏I段的定值整定原则不同，动作灵敏度不同

零序电流灵坡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。

2.说明三种网特性阻抗继目器，那•种受过渡电阻影响最小？那•神受系统振荡影响

最小？那一种躲负荷能力最强？

答：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/全阻抗维电器：

3.问：根据机端测量阻抗的变化，如何区分失磁及非失磁（包括正常及短路和系统振荡）？

答：发电机失磁后机端测量阻抗的变化规律是：失磁后、失步前，机端测量阻抗随Q的减少，由I

象限进入IV象限；在j=90°的临界失步点，等有功圆及等无功网相交；越过临界失步点后，机端测战阻抗

进入失步运行区并最终稳定于-jKd及-jXd*之间。正常运行时，机端测量阻抗在等有功加上变化；

发电机外部故隙时，测最阻抗在I象限：系统振荡时（时无穷大系统，Xs=0）,考虑转差率s很大，

极限情况发电机侧电抗为发电机哲态电抗Xd\振荡中心为4/2=-jXd,/2,振荡轨迹将经过等无

功圆.因此，可以采用等无功圆作为基本失磁判据，另以延时躲过系统振荡的影响。

电力系统继电保护试题2及参考答案

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

号玛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后，其保护范围越长表明保护越（③）

①可靠②不可鸵③灵敏④不灵敢

2.限时电流速断保护及相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若（③）不满足要求，

则要及相邻线路限时电流速断保护配合。

①选择性②速动性③灵敏性④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（②）

①最大运行方式②最小运行方式

③正常运行方式④事故运行力式

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）«

①100%②2/3③1/3④0

5.按90°接线的功率方向继电器，若L=-Ic,则U」应为（②）

11段：Idz''=Z.bb(kA)Klm-1.3=0.bs

III段：Idz=355(A)Kim(近)=9.3Kim(远)=6.23t,=4s

三、(本题每小题5分，满分10分)

过电流保护动作时限19~113如图所示。(1).计算输电线路过电流保护动作时间I:18：

(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。

(1)t-t8标注于图上;

5s1s4.5s2s4s3s2s4s

0.5s1.5s2.5s3.5s1.5s

(2)所有单电源馈线保护(9'13)无须安装功率方向元件。

A、E母线的出线保护无须安装功率方向元件(tl>t9:18X13)。

B母线的出线保护:t2〈t3,；呆护2安装功率方向元件。

C母线的出线保护:t4〈t5,:呆护4安装功率方向元件。

D母线的出线保护：16a12,t7<tl2,保护5,6安装功率方向元件。

功率方向元件的动作正方向如图所示。

四、(本题满分10分)

如图所示,在U0KV输电线路AB的负荷电流为375A,cosj尸0.8,Kzq=l,Kh=l.15,Kkl=0.8,

Kk3=L25.其余参数见附图。计算:线路AB相间方向阻抗距离保护A一段、三段动作值。

HOKV50KM30KM

解：线路AB零度接线相间方向阻抗距离保护一段、三段动作值。

a.Z^Z=16W

b.Z,„ln=152.4W：Z«=110.4W；Z'^140.35W

五、(本题每小题5分，满分15分)

简述高频闭锁距离保护的工作原理，画出高频闭锁距离保护的逻辑框图。

(1)、基本原理：

保护区内故障：两侧距离IJLUI段都动作，距离II段停讯，保护动作跳闸

保护区外故障：近故障恻距离II段不动作停讯，距离III段动作,启动发讯，闭锁对侧保护

(2).原理框图：六、(本题每小题5分，满分15分)

I.零序电流取蚊1段及零序电流不及敏I段的区别是什么？分别在那种情况下起作用？

区别：零序电流只敢I段及零序电流不灭敢I段的定值整定原则不I可，动作火敏度不【可

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段的动作员敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护。

2.问：为比么在整定距离II段定值时要考虑最小分支系数？

答：最小分支系数使测显阻抗小于实际短路阻抗，距离保护II段区外故障可能被反应为区内

故障，使实际保护范围延伸。因此,保护整定时取可能的最小分支系数，对及实际保护范围最

大的情况，以保证其选择性（不延伸进入下条线路1】段保护范围）。

3.问：发电机失磁保护的工作方式是什么？

答：发电机失磁后对发电机和系统无严重威胁时，及时发出警告信号：否则切除失磁发电机：水轮

发电机失磁时，无论系统无功是否充足，均瞬时发信：临近失步时及时切机：汽轮发电机失磁且系统无功

充足时，瞬时发信并自动减负荷：以发电机允许无励磁运行时限动作切机：汽轮发电机失磁且系统无功不

足、电压下降严重时，瞬时发信：临近失步时及时切机。

电力系统继电保护试题3及参考答案

一、（本题每小题2分，满分20分）

1.是当电力系统中发生故障或出现异常状态时能自动、迅速而有选择地切除

故障设备或发出告警信号的一种专门的反事故用自动装置。

答：继电保护装置

2.无论继电器的动作或返回，继电器都动作明确干脆，不可能停留在某个中间位苴，以保证其动

作确切可靠，此特性称为。

答：纳电特性

3.零序功率方向元件无电压死区，因为故障点零序电压最高，短图点越靠近保护安装处，保护感受

到的零序电压，

答；越大

4.按90”接线的功率方向组电器，若L=-Ic,则Uj应为。

答：Uj=■

5.如果方向阻抗继电器的最大灵敏角是jlm,负荷阻抗角是jf,则采用方向阻抗继电器的灵敏系数

比采用全阻抗继电^的灵敏系数可提高倍。

答：l/cos（jlm-jf）

6.长距离输电线路上故障，当相差高频保护一端高频信号相位差大于动作角时，该侧保护将拒动，此时可

使先动作侧发信机停信，则拒动侧保护随后动作跳闸，称之为。

答：相继动作。

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.

答：2s/2处

9.相差高频保护采用比较线路两端相位来反应不对称短路。

答：负序电流

7.速饱和变流器不能减小不平衡电流，只能减小对变压器差动保护的影响。

答：不平衡电流

10.发电机失帆后机端测量阻抗的变化规律是：失磁后、大步前，HL端测敏阻抗随Q的减少，由I

象限进入IV象限：在j=900的临界失步点，等有功网及和交：越过临界失步点后，机端测

量阻抗进入失步运行区并最终稳定于-jXd及-jXd，之间。

答：等无功圆

二、（本题满分15分）

如图所示，在110KV榆电线路中，单位线路长度的阻抗为：Xl=U.4（W/km）,可界系数Kk'=L2b：系

统阻抗为：Zs.max=6W,Zs.min=4Wo

1.计和：线路AB的电流速断保护•次动作值及电流速断保护最小保护范围。

2.比较不完全星形接线两纬电器方式及三维电器方式过电流保护的差别。

11OkV35km50km

解：LI段：Idz*=4.61（kA）L,B=16.18（km）L..%=46.2%（合格）tj=0s

2.并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时两继电器方式切除•条线路的机率:2/3,可提高

供电可余性;丫/卜11变压器后AB故障时，三维电器方式动作灵敏度提高一倍。

三、（本题满分15分）

系统中馈电线路过电流保护动作时限如图所示（设电源处故障均有瞬动保护）。

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。

解：11、6标注于图上：功率方向元件及其动作正方向标注于图上。

四、（本题25分）

如图所示,在U0KV输电线路中，线路AB的负荷电流为375A,,Kzq=l;Kh=l.15,Kkl=0.8;

Kk3=1.25.其余参数见附图。（D计算：线路AB零度接线相间方句阻抗距离保护（方向圆特

性）A一段、三段动作值。（2）在保护A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•段容许的最大过渡电阻又是多少？（3）距保护A出口20KV处发生相同短

路，过渡电阻分别为5肌10昕和I5W时,保护A一段是否动作？其中：阻抗继电器最大动作

乂侬用jlm=75度：线路阻抗角jd=75度：单位线路长度的阻抗Xl=0.4（欧姆/公里）。

HOKV50KM40KM

解：（1）计算：线路AB零度接线相间方向阻抗距离保护一段、三段动作值。

ZdzA'=16W：

ZdzA=110.4W：

Z*dzA=140.35肌

（2）距离保护一段容许的过渡电阻

a.保护A安装处出口短路时：

R他cosj,=4.14W

b.容许的最大过渡电阻为

R,"Z二/2=8W

（3）距保护A出口20KM处发生金属性短路时，Zd=8W,测量:阻抗位于方向阻抗圆的

圆心，因此，容诧的最大过波电阻为8九

过渡电阻为5W时，保护A一段动作:

过渡电阻为15W和25W时，保护A一段不动作。

五、（木题满分10