2004年华北电网继电保护高级培训班测试卷二(含标准答案).doc

1、2004年华北电网继电保护高级培训班测试卷(2) 单位： 姓名：一、选择题（把正确答案的代号填在括号内，每小题15分，共30分）1比率制动差动继电器，整定动作电流2A，比率制动系数为0.5，无制动区电流5A。本差动继电器的动作判据IDZ=I1+I2，制动量为I1，I2取较大者。模拟穿越性故障，当I1=7A时测得差电流IC=2.8A，此时，该继电器（ B ）。A动作 B不动作 C处于动作边界2接地故障时，零序电压与零序电流的相位关系取决于（ C ）。A故障点过渡电阻的大小B系统容量的大小C相关元件的零序阻抗D相关元件的各序阻抗3一变电站备用电源自投装置（BZT）在工作母线有电压且断路器未跳开的情

2、况下将备用电源合上了，检查BZT装置一切正常，试判断外部设备和回路的主要问题是（ A ）。工作母线电压回路故障和判断工作断路器位置的回路不正确备用电源系统失去电压工作母联瞬时低电压工作电源电压和备用电源电压刚好接反4为了从时间上判别断路器失灵故障的存在，失灵保护动作时间的整定原则为（ B ）。大于故障元件的保护动作时间和断路器跳闸时间之和大于故障元件的断路器跳闸时间和保护返回时间之和大于故障元件的保护动作时间和返回时间之和5应严防电压互感器的反充电。这是因为反充电将使电压互感器严重过载，如变比为220/0.1的电压互感器，它所接母线的对地绝缘电阻虽有1M，但换算至二侧的电阻只有（ A ），相当

3、于短路。A021 B 045 C0126两侧都有电源的平行双回线L1、L2，L1装有高闭距离、高闭零序电流方向保护，在A侧出线L2发生正方向出口故障，30ms之后L1发生区内故障，L1的高闭保护动作行为是（ B ）。AA侧先动作，对侧后动作B两侧同时动作，但保护动作时间较系统正常时L1故障要长C对侧先动作，A侧后动作7某双侧电源线路，采用单相重合闸方式运行，M侧I03动作时间为1.5s，N侧I03动作时间为2s，考虑两侧保护均瞬时动作时，两侧重合闸时间均整定0.7s，若双高频保护退出运行，两侧重合闸时间应整定为（ A ）（注：I03为有足够灵敏度的延时段）AM侧2.7s，N侧2.2sBM侧2.

4、2s，N侧2.7sCM侧2.7s，N侧3.2s8如果故障点在母差保护和线路纵差保护的交叉区内，致使两套保护同时动作，则（ C ）A母差保护动作评价，线路纵差保护和“对侧纵联”不予评价；B母差保护和“对侧纵联”分别评价，线路纵差保护不予评价；C母差保护和线路纵差保护分别评价，“对侧纵联”不予评价。9零序电流保护的电流整定值不受（ B ）影响。A开、停机B负荷电流C变压器中性点接地方式10试验过程中，为了防止电子仪表和保护装置的损坏，应当（ C ）A取消仪表的接地线；B将仪表的接地线接于试验电源系统的接地线上；C将仪表的接地线接于工作现场的地网上。11接地距离继电器在线路在正方向发生两相短路故障时

5、，（ D ）A保护范围增加，等值电源阻抗与整定阻抗之比越大，增加的情况越严重。B保护范围缩短，等值电源阻抗与整定阻抗之比越小，缩短的情况越严重。C保护范围增加，等值电源阻抗与整定阻抗之比越小，增加的情况越严重。D保护范围缩短，等值电源阻抗与整定阻抗之比越大，缩短的情况越严重。12用电平表测得650电阻上的电压电平为Pv，而计算出的功率电平为Pw，则Pv（ C ）Pw。A大于 B等于 C小于13WXH-11型微机线路保护每周波采样12点，现负荷潮流为有功P=86.6MW、无功Q= -50MW，微机保护打印出电压、电流的采样值，在微机保护工作正确的前提下，下列各组中那一组是正确的。（ C ）AUa

6、比Ia由正到负过零点超前1个采样点。BUa比Ia由正到负过零点滞后2个采样点。CUa比Ib由正到负过零点超前3个采样点。DUa比Ic由正到负过零点滞后4个采样点。14母差保护中使用的母联开关电流取自母侧电流互感器（CT），如母联开关与CT之间发生故障，将造成（ D ）A母差动保护动作，切除故障，母失压；母差动保护不动作，母不失压。B母差动保护动作，切除故障，母失压。母差动保护不动作，母不失压。C母差动保护动作，母失压，但故障没有切除，随后母差动保护动作，切除故障，母失压。D母差动保护动作，母失压，但故障没有切除，随后失灵保护动作，切除故障，母失压。15采用U/（I+KI0）接线的接地距离保护（

7、K=（Z0-Z1）/Z1），在线路单相金属性短路时，故障相的测量阻抗为（ B ）A该相自阻抗 B该相正序阻抗 C该相零序阻抗16谐波制动的变压器保护中设置差动速断元件的主要原因是( C ) A为了提高差动保护的动作速度 B保护设置的双重化，互为备用。C为了防止较高的短路水平时，由于电流互感器的饱和产生高次谐波量增加，导致差动元件拒动。17高压开关控制回路中防跳继电器的动作电流应不大于开关跳闸电流的（ C ），线圈压降应小于10%额定电压。A1/2 B1/3 C2/3 D118继电保护要求所用的电流互感器的（ A ）变比误差不应大于10%。A稳态 B暂态 C正常负荷下19电力系统发生振荡时，（

8、B ）最可能误动作。A 分相电流差动保护 B 电流速断保护C 零序电流保护D 高频突变量方向20各种类型短路的电压分布规律是（ C ）A正序电压、负序电压和零序电压 .越靠近电源数值越高。B正序电压和负序电压，越靠近电源数值越高，零序电压越靠近短路点越高。C正序电压越靠近电源数值越高，负序电压和零序电压越靠近短路点越高二、判断题（正确打“”，错误打“X”；）1级电流互感器是专门用于线路保护的特殊电流互感器。（ X ）2系统最大振荡周期可按1.5S考虑。（ ）3母联电流相位比较式完全电流差动保护，由于母联电流没有进差电流回路，在母线倒闸操作过程中，无需将母联断路器的跳闸回路断开。（ X ）4集成

9、电路型、微机型保护装置的电流、电压和信号接点引入线应采用屏蔽电缆，屏蔽层应在开关场与控制室两端可靠接地。（ ）5、当近区发生单相接地故障时，若相间距离保护与接地保护同时动作，则相间距离属不正确动作（ X ）6有时零序电流保护要设置两个段，即灵敏段和不灵敏段。灵敏段按躲过非全相运行情况整定，不灵敏段按躲过线路末端故障整定。（ X ）7高频闭锁零序电流方向保护，当所取用的电压互感器接在母线上时，在线路非全相运行期间不会误动作。（ X ）8输电线路的特性阻抗大小与线路的长度有关。（ X ）9三相电流互感器采用三相星形接线比采用三角形接线所允许的二次负载要大。（ ）10因为阻波器有分流衰耗，因此当线路

10、一侧拉开隔离刀闸和断路器，并启动发信时，对侧的收信电平一定会比拉开隔离刀闸和断路器前高（通道正常，发信机发信功率恒定）（ X ）11、我国66千伏及以下电压等级的电网中，中性点采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式。这种系统被称为小接地电流系统。（ ）12、在中性点不接地系统中，发生单相接地时，电压互感器开三角电压有零序电压产生，是因为一次系统电压不平衡产生的。（X ） 13、在中性点不接地系统中，如果忽略电容电流，发生单相接地时，系统一定不会有零序电流。（ ）14、只要出现非全相运行状态，一定会出现负序电流和零序电流。（X ）15、在零序序网中图中没有出现发电机的电抗是发电机的零序电抗为零

11、。（ X ）16、中性点直接接地系统，单相接地故障时，两个非故障相的故障电流一定为零。（X ）17、用逐次逼近式原理的模数转换器（A/D）的数据采样系统中有专门的低通滤波器，滤除输入信号中的高次分量，以满足采样定律。用电压频率控制器（VFC）的数据采样系统中，由于用某一段时间内的脉冲个数来进行采样，这种做法本身含有滤波功能，所以不必再加另外的滤波器。（）18、为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两个元件，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。（ ）19、本侧收发信机的发信功率为20W，如对侧收信功率为5W，则通道衰耗为6dB。（ ）20、一般允许式纵联

12、保护比用同一通道的闭锁式纵联保护安全性更好。（ ）三、问答题： 1、Y,d11变压器，在Y侧端口BC两相金属性短路时，设额定电压为Un=1（标幺值）,试分析侧三相电压Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc的大小和相位。2、 一次电流及工作电压进行检验的目的是什么？答：对新安装的或设备回路经较大变动的装置，在投入运行以前，必须用一次电流和工作电压加以检验，目的是： 1)对接人电流、电压的相互相位、极性有严格要求的装置(如带方向的电流保护、距离 保护等)，判定其相别、相位关系以及所保护的方向是否正确。 2)判定电流差动保护(母线、发电机、变压器的差动保护、线路纵差保护及横差保护等)接到保护回路中

13、的各组电流回路的相对极性关系及变比是否正确。 3)判定利用相序滤过器构成的保护所接人的电流(电压)的相序是否正确，滤过器的调 整是否合适。 4)判定每组电流互感器的接线是否正确，回路连线是否牢靠。定期检验时，如果设备回路没有变动(未更换一次设备电缆、辅助变流器等)，只需用简单的方法判明曾被拆动的二次回路接线确实恢复正常(如对差动保护测量其差电流，用电压表测量继电器电压端子上的电压等)即可。3、 写出工频变化量的阻抗继电器的动作方程。该动作方程中的动作量（即工作电压）在接地阻抗继电器和相间阻抗继电器中的表达式是什么？其制动量在保护装置中是如何得到的？写出它的表达式。请在阻抗复数平面上画出正方向短

14、路、反方向短路时的动作特性。请从动作特性上说明该继电器为什么有很强的保护过渡电阻的能力？该能力为什么有很强的自适应功能？答：工频变化量阻抗继电器的动作方程是UopUF（或可写成UopUz或UopUopm） 对接地阻抗继电器Uop=U -（I +K3I0）Zzd对相间阻抗继电器Uop=U -I Zzd制动量UF 或Uz或Uopm可用工作电压的记忆值即用正常运行时的测量到的电压Ufh和负荷电流Ifh，按下式计算得到：UF = Ufh- Ifh Zzd正方向短路时的动作特性如图一的圆1，反方向短路时的动作特性如图二所示。从图一的圆1可见该继电器与常规的方向阻抗继电器的动作特性（图一的圆2）相比较，它

15、在R方向上有更多的保护范围，因而有很强的保护过渡电阻的能力。当保护安装处背后运行方式越小，即保护背后的电源阻抗Zs越大时，同样的过渡电阻Rg所产生的过渡电阻的附加阻抗越大。继电器越加容易在区内短路时误动。但由于Zs越大时-2Zs-Zzd的值也越大，圆向第三象限偏移的也越大。动作特性成图一中的圆3所示。保护过渡电阻的能力也增强了，所以有很好的自适应功能。图一：正方向短路动作特性 图二：反方向短路动作特性 Zs为保护背后电源阻抗4、 变压器差动保护在外部短路暂态过程中产生不平衡电流（两侧二次电流的幅值和相位已完全补偿）的主要原因是哪些（要求答出5种原因）？ 四、分析计算题（每题10分，共50分）1

16、、对零序电流方向保护，试分析回答下列问题：（1）微机线路零序电流方向保护的零序方向元件通常采用-110度灵敏角。在图1和图2两种情况下，试在图上连接PT开口三角绕组到零序保护3U0的连线（端子排的ULN为极性端，端子排UL为非极性端）。答案：图1为c尾接UL，a头接ULN ( 2分) 图2为c头接ULN，a尾接UL (2分)（2）“四统一”线路零序方向保护的零序方向元件采用70度灵敏角，现场PT、CT的接线如图3。现进行带负荷检查方向性试验，用试验电压S进行试验，试验时的潮流为有功P=10MW、无功Q=-10MW，试说明试验方法，并分析零序方向元件的动作情况（要求画出向量分析图）。 母线 PT

17、二次 PT三次 A B A B C N * * * * * * * * * * * * a b c TA TB TC PT一次侧IN IC IB IA UA UB UC UN UL ULNIN IC IB IA 图1 母线 PT二次 PT三次 A B A B C N * * * * * * * * * * * * c b a TA TB TC PT一次侧IN IC IB IA UA UB UC UN UL ULNIN IC IB IA 图2 母线 PT二次 PT三次 A B A B C N * * * * * * * * * * * * a b c S L TA TB TC PT一次侧 * *

18、 方向元件 图3- 7 -答案：（a）将L到方向元件的连线断开，将电压S接入方向元件的极性端。（b）判断S为-（Ub+Ua）=Uc（方向极性端到非极性端）（c）做试验向量图(3分)（d）零序方向元件依次通入IA、IB、IC，零序方向元件动作情况如下：(3分) 通入IA：零序方向元件动作 通入IB：零序方向元件不动作 通入IC：零序方向元件不动作 注意：通入电流时不要造成电流开路，如通入IA，要先将IB、IC、IN短接，在拆开IB、IC连片。 +P 最大灵敏线 Ua IA 动作区 40 IB +Q 70 Uc（S） Ub IC2、如图所示，在线路L1的A侧装有按U/（I+K3I0）接线的接地距离

19、保护（K=0.8），阻抗元件的动作特性为最大灵敏度等于80的方向圆，一次整定阻抗为Zzd=4080。在K点发生A相经电阻接地短路故障：（1） 写出阻抗元件的测量阻抗表达式。（2） 该阻抗元件是否会动作？并用阻抗向量图说明之。注：（1）I1与I2同相 （2）ZL1为线路L1的线路正序阻抗，ZL3k为线路母线B到故障点K的线路正序阻抗，ZL1=ZL3k=580 A B I1=100A L1 ZL1 K C I2=200A L3 ZL3k Rg=10 L2答：（1）测量阻抗Zca=ZL1+（I1+I2）+K（I1+I2）ZL3k/（I1+KI1）+（I1+I2）Rg/（I1+KI1）=ZL1+（I1

20、+I2）ZL3k/I1+（I1+I2）Rg/（I1+0.8I1）=2080+17 (5分)（2）该阻抗元件会动作，在K点短路时阻抗元件的允许接地电阻为20，现测量的K点接地电阻为17，所以能动作。(3分)172080 +jx Zzd=4080 (图2分) R3一台Y/-11变压器，在差动保护带负荷检查时，测得Y侧电流互感器电流相位Ia与Ua同相位，Ia超前Ic为150，Ib超前Ia为150，Ic超前Ib为60，且Ia=17.3A、Ib=Ic=10A。问Y侧CT回路是否正确，若正确, 请说明理由, 如错误，则改正之。（潮流为P=+8.66MW，Q=+5MVAR）答：（1）C相极性接反(2分) （

21、2）电流互感器接线图（1分） Ia Ib * * Ic Ia Ib Ic * A * B * C * X Y Z （3）向量图（6分，电流互感器绕组内电流、线电流向量各1分） IA Ia=Ia-Ib Ia Ic=-Ic-Ia Ic Ib IC Ib=Ib+Ic IB （4）电流互感器C相端子反接就可解决（1分）。4某220KV甲变电站L1线在零序电流一段范围内发生B相接地短路，L1甲侧零序不灵敏电流二段（定值2.4A、0.5s）动作，跳B相重合成功。录波测得L1线零序电流二次值为14A，甲侧L2线带方向的零序不灵敏二段（2.4A、0.5S），由选相拒动回路出口动作后跳三相开关，录波测得L2线甲

22、侧零序电流二次值为2.5A。经过现场调查，这两回线因安装了过负荷解列装置，L1和L2线A相电流接入过负荷解列装置，N线均接在同一端子，且两组电流互感器各自的中性点仍接地，出现了两个接地点。试分析：、L2线甲侧零序不灵敏二段为何误动？、L1线甲侧零序不灵敏一段（定值10.2A）和零序一段（定值9.6A）为何拒动？答：过负荷装置线路保护 GJ0 * L1线甲侧 A A IB=14A B C IB1=14A N IB1=7A IB1=7AIB2 L2线甲侧线路保护 GJ0 * IB2IB2 (IB1-IB2)=2.5A IB2=7A（1） 由于两组电流互感器各自的中性点接地，出现两个接地点。当L1线

23、路发生B相接地短路故障时，非故障相电流L2的电流互感器二次零序回路将流过电流，电流流入GJ0的极性端，因此L2线甲侧零序功率方向元件动作，零序不灵敏2段误动。(3分)（2） 从图中标出的电流流向（未考虑负荷电流的影响），经N分流后，L1线的甲侧零序电流约7A(2分)，其零序电流不灵敏1段及灵敏1段保护未达到10.2A和9.6A定值，故零序电流不灵敏1段及灵敏1段保护拒动。(5分)5已知图中各元件参数如下：F1、F2：Pe=170MW 功率因数=0.85 Xd”=0.2 Ue=10.5KVT1: 接线Yn,d11 Ue=230kV2*2.5%/10.5kV Se=200MVA Uk%=10%T2:接线Yn,Yn,d11 Se=200MVA Ue=230kV8*1.25%/115kV8*1.25%/10.5kVUk高-中%=15% Uk高-低%=5% Uk低-中%=10%（均为全容量下）线路：L=20KM Z1=（0.02645+j0.2645）/KM基准容量Sj=100MVA 基准电压 230kV 115kV 10.5kV假设：