电力系统继电保护原理试题及答案

电力系统继电保护原理试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，将正确选项字母填入括号内）1.当线路发生三相短路时，故障点负序电压的幅值（）A.等于正序电压幅值B.等于零C.等于正序电压幅值的一半D.与零序电压幅值相等答案：B2.距离保护Ⅰ段整定阻抗Zset与线路全长阻抗ZL的关系通常取（）A.Zset=0.8ZLB.Zset=1.2ZLC.Zset=0.5ZLD.Zset=ZL答案：A3.高频闭锁式保护中，若本侧停信而后收不到对侧高频信号，则保护应（）A.立即跳闸B.延时跳闸C.不跳闸D.发告警信号答案：A4.变压器差动保护采用二次谐波制动，其制动比K2一般整定为（）A.5%B.10%C.15%D.25%答案：C5.对于零序电流保护，若系统中性点接地方式由直接接地改为经消弧线圈接地，则零序电流保护灵敏度将（）A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低答案：B6.线路重合闸采用“单重”方式，其含义是（）A.单相故障跳单相，重合单相B.单相故障跳三相，重合三相C.任何故障跳三相，重合三相D.任何故障跳单相，重合单相答案：A7.在微机保护中，每周波采样32点，则其采样频率为（）A.1.6kHzB.3.2kHzC.6.4kHzD.12.8kHz答案：C8.方向阻抗继电器最灵敏角为75°，若实际测量阻抗角为60°，则其动作阻抗将（）A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B9.变压器励磁涌流中，二次谐波含量一般可达（）A.5%以下B.10%～20%C.30%～60%D.80%以上答案：C10.光纤电流差动保护中，若通道双向时延不对称，将直接导致（）A.差流增大B.制动量增大C.同步误差D.采样率降低答案：C11.采用零序电压互感器开口三角绕组供电的接地保护，其零序电压动作值通常整定为（）A.5VB.15VC.30VD.100V答案：B12.对于500kV线路，保护双重化配置要求两套主保护的通道应（）A.共用同一光缆B.共用同一载波机C.完全独立D.共用同一路由但不同纤芯答案：C13.距离保护中，振荡闭锁开放时间一般整定为（）A.0.1sB.0.5sC.1.0sD.1.5s答案：B14.在变压器差动保护中，为减小不平衡电流，常选用（）A.5P级CTB.10P级CTC.TPY级CTD.0.2级计量CT答案：C15.当系统发生单相接地故障时，故障点零序电压相位与故障相电压相位（）A.相同B.相反C.相差90°D.相差120°答案：B16.高频保护中，耦合电容器的作用是（）A.隔离工频、传递高频B.隔离高频、传递工频C.降低通道衰耗D.提高发射功率答案：A17.微机线路保护中，若傅氏算法窗长为一个周波，其可滤除的谐波次数为（）A.整数次谐波B.非整数次谐波C.直流分量D.所有谐波答案：A18.变压器重瓦斯保护动作速度一般整定为（）A.0.1sB.0.5sC.1.0sD.瞬时答案：D19.当线路发生非全相运行时，负序电流I2与正序电流I1的关系为（）A.I2=I1B.I2=0C.I2=√3I1D.I2=I1/√3答案：A20.对于3/2接线方式，线路保护CT应安装于（）A.线路侧B.母线侧C.开关两侧D.变压器侧答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个及以上正确答案，选择全部正确得满分，漏选、错选均不得分）21.下列属于变压器主保护的有（）A.差动保护B.瓦斯保护C.过负荷保护D.零序过流保护答案：A、B22.影响距离保护测量阻抗准确度的因素包括（）A.过渡电阻B.并联补偿电容C.CT变比误差D.系统振荡答案：A、B、C、D23.高频闭锁式保护停信条件有（）A.保护启动B.正向元件动作C.反向元件动作D.通道故障答案：A、B24.下列措施可提高差动保护抗CT饱和能力的为（）A.采用比率制动B.采用二次谐波制动C.采用波形识别D.提高CT准确限值系数答案：A、C、D25.重合闸方式包括（）A.单重B.三重C.综重D.停用答案：A、B、C、D26.微机保护自检功能可检测（）A.RAM故障B.程序跑飞C.通道异常D.CT断线答案：A、B、C、D27.变压器差动保护产生不平衡电流的原因有（）A.变比不同B.接线组别不同C.励磁涌流D.CT饱和答案：A、B、C、D28.线路保护采用光纤通道的优点有（）A.抗电磁干扰B.衰耗小C.传输距离远D.无需隔离设备答案：A、B、C29.系统振荡时，保护装置应采取的措施有（）A.闭锁距离保护B.闭锁零序保护C.提高动作电流D.缩短动作时间答案：A、B30.下列属于备用电源自投动作条件的有（）A.工作电源无压B.备用电源有压C.工作断路器跳位D.备用断路器合位答案：A、B、C三、填空题（每空1分，共20分）31.距离保护Ⅲ段按躲过________阻抗整定，其动作时间大于系统________时间。答案：最小负荷，后备保护最长32.高频保护通道衰耗一般要求不大于________dB，若超过需加装________。答案：30，中继放大器33.变压器重瓦斯保护动作于________，轻瓦斯保护动作于________。答案：跳闸，信号34.零序电流滤过器由________CT________连接构成。答案：三相，同极性并联35.方向阻抗继电器的最大灵敏角一般等于线路________角，约为________度。答案：阻抗，7536.微机保护采样频率fs与信号最高频率fm应满足________定理，即fs>________fm。答案：奈奎斯特，237.线路重合闸充电时间一般取________s，以保证________。答案：15～20，故障点去游离38.3/2接线中，线路保护CT变比为2000/5，则二次额定电流为________A，其保护范围至________。答案：5，线路出口39.变压器差动保护采用六折线比率制动，其启动差流为________Ie，拐点电流为________Ie。答案：0.2，1.040.系统发生单相接地，零序网络与正序网络在________点________。答案：故障，串联四、判断改错题（每题2分，共10分。先判断对错，在括号内写“√”或“×”；若错，需划线改正）41.距离保护Ⅰ段可以保护线路全长并作为相邻线路后备。（）答案：×改为：不能保护线路全长，仅保护80%42.变压器励磁涌流中二次谐波含量越高，差动保护越容易误动。（）答案：×改为：越低43.高频保护通道采用相—地耦合方式时，耦合电容器容量越大，高频衰耗越小。（）答案：√44.零序电流保护在经消弧线圈接地系统中灵敏度会提高。（）答案：×改为：降低45.微机保护中，傅氏算法可以完全滤除衰减直流分量。（）答案：×改为：不能五、简答题（每题6分，共30分）46.简述距离保护过渡电阻对测量阻抗的影响及常用对策。答案：过渡电阻Rg使测量阻抗Zm增大，导致保护区缩短甚至拒动；对策：采用零序电抗补偿、四边形特性、自适应算法、并联电抗器补偿等。47.变压器差动保护为何设置二次谐波制动？说明其整定原则。答案：励磁涌流含丰富二次谐波，制动可防止误动；整定原则：K2=I2/I1，一般取15%～20%，兼顾可靠性与灵敏度。48.高频闭锁式保护与允许式保护在原理上有何本质区别？答案：闭锁式：本侧停信且收不到对侧闭锁信号跳闸；允许式：本侧发信且收到对侧允许信号跳闸。前者通道故障不误动，后者通道故障拒动。49.说明3/2接线方式下线路保护CT配置原则及原因。答案：CT装于线路侧，避免开关失灵保护失去保护区；两套主保护CT独立，防止交叉故障导致同时失效。50.微机保护如何实现CT断线判别？给出两种算法思路。答案：1.差流大于0.2Ie且零序电压小于门槛，延时判CT断线；2.采样值突变与半周波积分差值结合，识别断线特征谐波。六、计算题（共30分）51.某220kV线路全长40km，正序阻抗0.4Ω/km，系统阻抗Zs1=Zs2=2Ω，Zs0=3Ω。线路末端发生A相经Rg=10Ω接地故障，求故障点零序电压U0（标幺值，基准电压230kV，基准容量100MVA）。（10分）答案：基准电压UB=230kV，IB=100/(√3×230)=0.251kA，ZB=230²/100=529Ω。线路阻抗ZL1=0.4×40=16Ω，标幺值ZL1=16/529=0.03025。线路阻抗ZL1=0.4×40=16Ω，标幺值ZL1=16/529=0.03025。系统侧零序阻抗Zs0=3/529=0.00567。系统侧零序阻抗Zs0=3/529=0.00567。故障点零序电流I0=Uph/(Z1+Z2+Z0+3Rg)=(230/√3)/(0.03025+0.03025+0.00567+30/529)=0.377kA。U0=−I0·Z0=−0.377×0.00567×529=−1.13kV，标幺值U0=−1.13/230=−0.0049。U0=−I0·Z0=−0.377×0.00567×529=−1.13kV，标幺值U0=−1.13/230=−0.0049。答：U0=−0.0049p.u.答：U0=−0.0049p.u.52.距离保护Ⅰ段整定阻抗Zset=0.8×16=12.8Ω，CT变比1200/5，PT变比220/0.1。求继电器二次侧整定值Zsec（Ω）。（5分）答案：nCT=1200/5=240，nPT=220/0.1=2200，Zprim=12.8Ω。Zsec=Zprim·nCT/nPT=12.8×240/2200=1.396Ω。答：1.40Ω。53.变压器容量31.5MVA，变比220/110kV，接线YNd11，高压侧CT600/5，低压侧CT1200/5，计算平衡系数Kph。（5分）答案：高压侧额定电流I1=31.5/(√3×220)=82.7A，低压侧I2=31.5/(√3×110)=165.3A。高压二次电流I1s=82.7/120=0.689A，低压二次电流I2s=165.3/240=0.689A。Kph=1，已平衡。54.系统振荡，振荡周期1.5s，振荡阻抗轨迹通过原点，距离保护Ⅲ段整定阻抗80Ω，灵敏角75°，振荡阻抗角60°，求振荡闭锁开放角度范围及最小开放时间。（10分）答案：振荡轨迹与整定圆交点对应角度θ=±arccos[(Zset/2)/Zset]=±60°，总范围120°。周期1.5s，对应时间t=120°/360°×1.5=0.5s。答：开放角度±60°，最小开放时间0.5s。七、综合分析题（共20分）55.某500kV线路配置双套光纤电流差动保护，通道采用专用光纤芯，迂回路由。运行中发生区外A相接地故障，两套保护同时误动跳三相。现场检查：通道衰耗正常，对侧数据帧显示零序电流突变，本侧零序电流采样正常。（1）给出可能误动原因（6分）（2）提出针对性排查步骤（8分）（3）给出防止再次误动的技术措施（6分）答案：（1）原因：通道双向时延不对称导致采样不同步，差流计算出现虚假零序分量；两侧时钟漂移大于±250µs；FPGA帧对齐