电力系统继电保护课后习题答案

电力系统继电保护课后习题答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.当线路发生三相短路时，故障点电压的幅值（）。A.升高到线电压B.降低到零C.保持额定值D.升高到额定值的1.5倍答案：B2.距离保护第Ⅰ段整定阻抗Zset应满足（）。A.Zset＞0.8ZminB.Zset＜0.8ZminC.Zset＝ZminD.Zset＞1.2Zmin答案：B3.高频闭锁方向保护中，闭锁信号由（）发出。A.故障线路两端B.故障线路对端C.非故障线路两端D.故障线路本端答案：C4.变压器差动保护采用二次谐波制动，其制动比通常整定为（）。A.5%B.15%C.25%D.35%答案：B5.零序电流保护对下列哪种故障最灵敏（）。A.三相短路B.两相短路C.单相接地D.两相接地短路答案：C6.微机保护装置中，AD转换器位数每增加1位，量化误差约减小（）。A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16答案：A7.距离保护振荡闭锁元件的动作判据常用（）。A.ΔI＞ΔIsetB.ΔU/ΔI＜kC.ΔZ/Δt＜0D.ΔP＜0答案：C8.输电线路采用光纤电流差动保护，其同步方式常用（）。A.插值再采样B.GPS秒脉冲C.乒乓法D.以上均可答案：D9.发电机失磁保护主判据为（）。A.阻抗圆进入第Ⅳ象限B.功率因数角超前30°C.励磁电压＜20%额定D.机端电压降低20%答案：A10.断路器失灵保护动作延时一般整定为（）。A.0.1sB.0.15sC.0.2sD.0.3s答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）11.下列属于继电保护“四性”要求的有（）。A.速动性B.灵敏性C.可靠性D.经济性答案：A、B、C12.影响距离保护测量阻抗准确性的因素包括（）。A.过渡电阻B.系统振荡C.电流互感器饱和D.并联电抗器投切答案：A、B、C、D13.变压器差动保护产生不平衡电流的原因有（）。A.变比不匹配B.分接头调整C.励磁涌流D.过励磁答案：A、B、C、D14.高频通道的加工设备包括（）。A.结合滤波器B.耦合电容器C.阻波器D.高频电缆答案：A、B、C、D15.微机线路保护自检项目通常包含（）。A.RAM自检B.程序校验和C.AD基准电压D.出口继电器线圈检测答案：A、B、C、D三、填空题（每空1分，共15分）16.方向阻抗继电器的动作特性在R-X平面上为________。答案：通过原点的圆17.零序电压互感器开口三角形侧额定电压为________V。答案：10018.当系统频率下降时，感应型继电器的动作时间将________。答案：缩短19.输电线路光纤电流差动保护每周波采样点数为96时，采样频率为________Hz。答案：480020.变压器励磁涌流中二次谐波含量一般不低于________%。答案：3021.距离保护第Ⅲ段按躲过________负荷阻抗整定。答案：最小22.高频闭锁保护中，收信电平低于________dBm时认为通道故障。答案：-2023.断路器失灵保护由________元件、时间元件、出口元件组成。答案：电流判别24.发电机定子接地保护采用三次谐波电压比判据，其制动量取自________。答案：中性点侧三次谐波电压25.微机保护装置中，傅氏算法每周期计算________次幅值。答案：126.电流互感器10%误差曲线用于校验________是否满足要求。答案：保护允许误差27.方向过流保护中，方向元件的动作区一般取________度。答案：18028.系统振荡时，阻抗轨迹呈________形。答案：直线或圆弧29.变压器差动保护速断元件动作电流一般取________倍额定电流。答案：6～830.继电保护整定值通知单必须经________、复核、批准三级签字。答案：计算四、简答题（每题6分，共30分）31.简述距离保护第Ⅰ段、第Ⅱ段、第Ⅲ段的作用及整定原则。答案：第Ⅰ段为无延时速动段，保护本线路80%～85%，整定阻抗0.8Zmin；第Ⅱ段带0.3～0.5s延时，保护本线路全长并延伸20%～30%下级线路，整定阻抗1.5Z1且与相邻Ⅰ段配合；第Ⅲ段为后备段，带较长延时，按躲过最小负荷阻抗整定，灵敏度校验要求Ksen≥1.5。32.说明变压器励磁涌流的特点及其对差动保护的影响。答案：励磁涌流波形偏于时间轴一侧，含有大量非周期分量及二次谐波，衰减时间常数0.1～1s；其幅值可达6～8倍额定电流，导致差动保护误动。措施：二次谐波制动、波形对称识别、间断角闭锁。33.写出零序电流速断保护整定公式并解释各符号含义。答案：I0set＝Krel·3I0max；Krel为可靠系数取1.2～1.3；3I0max为被保护线路末端单相接地故障时最大零序电流。34.高频闭锁方向保护为何要求“先收信后停信”？答案：防止区外故障时本侧误判方向而停信，造成对侧收不到闭锁信号误跳闸；先收信确认对侧已发闭锁，再停信，可确保区外故障两端均收到闭锁，保护不动作。35.微机保护中，傅里叶算法与半波积分算法各有何优缺点？答案：傅氏算法滤波效果好，可提取任意次谐波，计算量大；半波积分算法速度快，数据窗短，但受直流分量及谐波影响大，精度低，用于速动段。五、计算题（共30分）36.（10分）110kV线路参数：正序阻抗Z1＝0.4Ω/km，线路长40km，系统最小运行方式下短路容量Smin＝800MVA，电压基准110kV。计算距离保护第Ⅰ段整定阻抗（一次值）。答案：基准阻抗Zb＝110²/800＝15.125Ω；线路阻抗Zline＝0.4×40＝16Ω；最小方式下末端短路阻抗Zmin＝16Ω；Ⅰ段整定Zset＝0.8×16＝12.8Ω（一次值）。37.（10分）某220kV线路采用光纤电流差动保护，CT变比1200/5，线路电容电流Ic＝60A（一次）。若差动启动电流按躲过1.5倍电容电流整定，求二次侧差流启动值。答案：一次启动电流Istart＝1.5×60＝90A；二次侧Istart2＝90/（1200/5）＝0.375A。38.（10分）变压器容量31.5MVA，变比220±8×1.25%/11kV，Yd11接线，高压侧CT600/5，低压侧3000/5。计算差动保护平衡系数，并校验当高压侧抽头在+7.5%档时是否需调整。答案：额定电流高压侧IeH＝31500/(√3×220)＝82.7A；低压侧IeL＝31500/(√3×11)＝1653A；二次额定电流高压侧I2H＝82.7/120＝0.689A；低压侧I2L＝1653/600＝2.755A；平衡系数K＝I2L/I2H＝2.755/0.689＝4.0；+7.5%档电压220×1.075＝236.5kV，IeH'＝31500/(√3×236.5)＝76.9A，I2H'＝76.9/120＝0.641A，新平衡系数K'＝2.755/0.641＝4.3，变化率(4.3-4)/4＝7.5%＜10%，可不需调整，但软件系数应刷新。六、综合分析题（共30分）39.（15分）某330kV双回线并列运行，线路L1、L2参数相同，正序阻抗0.3Ω/km，长50km。系统接线及电源阻抗如图（略）。当L1距M端30km处发生A相经200Ω过渡电阻接地故障时：（1）画出零序网络并求故障点零序电压；（2）分析M、N两侧零序电流方向及大小；（3）说明零序方向元件能否正确动作。答案：（1）零序网络：双回线零序互感忽略，零序阻抗Z0＝0.9Ω/km，电源零序阻抗Zs0＝10Ω（系统提供），故障点零序电压U0＝If0×Z0f，If0＝Uph/(Rf＋3Z0Σ)，Z0Σ＝(10+0.9×30)//(10+0.9×20)＋0.9×30＝…＝18.2Ω，If0＝19050/(200＋3×18.2)＝19050/254.6＝74.8A，U0＝74.8×18.2＝1361V。（2）M侧零序电流IM0＝U0/(10+27)＝1361/37＝36.8A，方向母线→线路；N侧IN0＝U0/(10+18)＝1361/28＝48.6A，方向母线→线路。（3）两侧零序方向元件均测得3I0超前3U0约180°，处于动作区，能正确动作。40.（15分）某220kV系统配置双套微机距离保护。运行中甲套频繁报“PT断线”并闭锁保护，乙套正常。现场检查：（1）用万用表测得甲套电压采样端子Ua＝0V，Ub＝57.7V，Uc＝57.7V；（2）切换至备用PT后现象消失；（3）打开端子箱发现Ua端子排线头烧焦松动。请给出故障定位步骤、原因分析及防范措施。答案：步骤：①确认故障仅在甲套，排除保护插件本身；②测量端子电压，发现Ua缺失；③检查熔丝、刀闸，