第一篇：歷年電力系統(tǒng)繼電保護(hù)考試題及答案

試題一

一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共30分。從四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。)

1． 電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來衡量，其保護(hù)范圍越長表明保護(hù)越()①可靠 ②不可靠 ③靈敏 ④不靈敏

2．限時(shí)電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時(shí)限上均要配合，若()不滿足要求，則要與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性 3．使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)()①最大運(yùn)行方式 ②最小運(yùn)行方式 ③正常運(yùn)行方式 ④事故運(yùn)行方式

4．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相星形接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為()。

①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為()①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．電流速斷保護(hù)定值不能保證()時(shí)，則電流速斷保護(hù)要誤動作，需要加裝方向元件。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性 7．作為高靈敏度的線路接地保護(hù)，零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)需()。①投入運(yùn)行 ②有選擇性的投入運(yùn)行 ③有選擇性的退出運(yùn)行 ④退出運(yùn)行

8．在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時(shí)，一定要注意不要接錯(cuò)極性，如果接錯(cuò)極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器()的后果。①拒動 ②誤動 ③正向故障拒動或反向故障誤動 ④損壞 9．方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB()①原邊匝數(shù) ②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大小 ④副邊線圈中的電阻大小

10．距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證保護(hù)的()。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性 11．相間短路的阻抗繼電器采用00接線。例如IJ=IB-IA時(shí)，UJ=()。①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差動保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對()。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性

13．對于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號是()。

①允許信號 ②跳閘信號 ③閉鎖信號 ④任意信號

14．相高頻保護(hù)用I1+KI2為操作電流，K=6?8，主要是考慮()相位不受兩側(cè)電源相位的影響，有利于正確比相。

①正序電流 ②零序電流 ③負(fù)序電流 ④相電流

15．高頻保護(hù)基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號；以

()為載波傳送通道實(shí)現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。①微波通道 ②光纖通道 ③輸電線路 ④導(dǎo)引線

二、(本題滿分20分)

如圖網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動作電流，動作時(shí)限及最小保護(hù)范圍，并說明當(dāng)線路長度減到20KM時(shí)情況如何?由此得出什么結(jié)論?已知 Kk’=1.2,z1=0.4?/km,Zs.min=12?, Zs.max=18?。

三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù) 動作時(shí)間；2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方 向元件及其動作正方向。

2s

1s

2.5s

0.5s

1.5s

1.5s

0.5s

四、(本題滿分10)

如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù)，已知：Zs1.max=20?，Zs1.min=15?，Zs2.max=25?，Zs2.min=20?，z1= 0.4?／km, Kk’’=0.8。計(jì)算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗(yàn)動作靈敏度。

110KV 45KM 30KM

五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動

作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故

障時(shí)，保護(hù)的工作會受到何影響?

六、(本題每小題5分，滿分15分)

1．零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？

2．說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最?。磕且环N受系統(tǒng)振蕩影響 最??？那一種躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？

3．閉鎖式方向高頻保護(hù)中采用負(fù)序功率方向繼電器有何優(yōu)點(diǎn)？

試題1答案

一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共30分。從四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。)

2． 電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來衡量，其保護(hù)范圍越長表明保護(hù)越(③)①可靠 ②不可靠 ③靈敏 ④不靈敏

2．限時(shí)電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時(shí)限上均要配合，若(③)不滿足要求，則要與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性 3．使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)(②)①最大運(yùn)行方式 ②最小運(yùn)行方式 ③正常運(yùn)行方式 ④事故運(yùn)行方式

4．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相星形接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為(②)。①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為(②)①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．電流速斷保護(hù)定值不能保證(②)時(shí)，則電流速斷保護(hù)要誤動作，需要加裝方向元件。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性

7．作為高靈敏度的線路接地保護(hù)，零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)需(④)。

①投入運(yùn)行 ②有選擇性的投入運(yùn)行 ③有選擇性的退出運(yùn)行 ④退出運(yùn)行

8．在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時(shí)，一定要注意不要接錯(cuò)極性，如果接錯(cuò)極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器(③)的后果。①拒動 ②誤動 ③正向故障拒動或反向故障誤動 ④損壞 9．方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB(④)①原邊匝數(shù) ②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大小 ④副邊線圈中的電阻大小

10．距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證保護(hù)的(②)。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性 11．相間短路的阻抗繼電器采用00接線。例如IJ=IB-IA時(shí)，UJ=(②)。①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差動保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對(①)。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性

13．對于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號是(③)。

①允許信號 ②跳閘信號 ③閉鎖信號 ④任意信號

14．相高頻保護(hù)用I1+KI2為操作電流，K=6?8，主要是考慮(③)相位不受兩側(cè)電源相位的影響，有利于正確比相。

①正序電流 ②零序電流 ③負(fù)序電流 ④相電流

16．高頻保護(hù)基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號；以

(③)為載波傳送通道實(shí)現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。①微波通道 ②光纖通道 ③輸電線路 ④導(dǎo)引線

二、(本題滿分20分)

如圖網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動作電流，動作時(shí)限及最小保護(hù)范圍，并說明當(dāng)線路長度減到20KM時(shí)情況如何?由此得出什么結(jié)論?已知 Kk’=1.2,z1=0.4?/km,Zs.min=12?, Zs.max=18?。

解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1×LAB)Idz.A’ = Kk'IdB.max

LAB=60 km: LAB=20 km: Idz’ = 2.21(kA)Idz’ = 3.98(kA)Lmin =19.95(km)Lmin =-8.92(km)被保護(hù)線路的長度很短時(shí)，電流速斷保護(hù)可能沒有保護(hù)范圍。

三、(本題每小題5分，滿分10分)

lmin?13Es(?'?Zs.max)Z12Idz.A

在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù) 動作時(shí)間；2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方 向元件及其動作正方向。

2s

1s

2.5s

0.5s

1.5s

1.5s

0.5s

四、(本題滿分10)

如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù)，已知：Zs1.max=20?，Zs1.min=15?，Zs2.max=25?，Zs2.min=20?，z1= 0.4?／km, Kk’’=0.8。計(jì)算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗(yàn)動作靈敏度。

110KV 45KM 30KM

Kb=Ibc/Iab=[ 1+(zs1+zab)/zs2];Kb.min =[ 1+(15+18)/25]=2.32;ZdzA’’= Kk’’(ZAB+Kb×ZBC)=36.67? Klm= ZdzA’’/ ZAB=2.04>1.25

五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動

作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故

障時(shí)，保護(hù)的工作會受到何影響? 1．動作過程：

?保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I’,S+動作，I’,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動作跳閘

?保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù) 2．元件的功能與作用：

S+ ：保護(hù)正方向故障時(shí)動作的功率方向元件；

I，I’：故障起動元件

t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護(hù),用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+，I’ 后返回時(shí)引起的誤動

t2: 通道配合延時(shí)。區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端S+，I’動作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號

3．如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障/外部故障時(shí)，保護(hù)正確/錯(cuò)誤動作。

六、(本題每小題5分，滿分15分)

1．零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？

區(qū)別: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同

零序電流靈敏I段動作靈敏度高，作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行時(shí)需退 出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)

2．說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最??？那一種受系統(tǒng)振蕩影響 最?。磕且环N躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？

受過渡電阻影響最小依次為: 全阻抗繼電器/偏移/方向； 受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器； 躲負(fù)荷能力最強(qiáng)依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；

3．閉鎖式方向高頻保護(hù)中采用負(fù)序功率方向繼電器有何優(yōu)點(diǎn)？

(1)可反應(yīng)所有不對稱故障;增加電壓記憶后,也可反應(yīng)三相對稱故障;(2)沒有電壓死區(qū);保護(hù)區(qū)外故障時(shí),近故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓(功率), 容易實(shí)現(xiàn)靈敏度配合

(3)振蕩時(shí)三相對稱,不存在負(fù)序分量,負(fù)序功率方向元件不誤動

試題2

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 來選擇的。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障點(diǎn)的幾率為。

3．零序過電流保護(hù)與相間過電流保護(hù)相比，由于其動作電流小，所以靈敏度。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為。5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是。

6．短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要。

7．距離III段的靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最大的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于 處。

9．相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端 相位來反應(yīng)對稱短路。10．對于母線保護(hù)，通常把 放在重要位置。

二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:X1=0.4(?/km), 可靠系數(shù)Kk’=1.25；系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6?, Zs.min=4?。

1.計(jì)算：線路AB 的電流速斷保護(hù)一次動作值與電流速斷保護(hù)最小保護(hù)范圍。

2．比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s 110kV

45km

30km

三、(本題每小題5分，滿分10分)在雙電源系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示（設(shè)電源處故障均有瞬動保護(hù)）。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù)動作時(shí)間;2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。

1.5s

1s

2.5s

2.5s

1.5s

2s

四、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，各線路均裝有采用方向阻抗繼電器的距離保護(hù)，已知：Zs1.max=15?，00Zs1.min=10?，Zs2.max=20?，Zs2.min=15?，z1= 0.4?／km, ?lm=75，?d=75；可靠系數(shù)Kk’=Kk’’=0.8。

110KV 50KM 25KM 1.計(jì)算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗(yàn)動作靈敏度。

2.在保護(hù)安裝處出口短路時(shí)，距離保護(hù)一段容許的過渡電阻是多少？距離保護(hù)一段容許的最大過渡電阻又

是多少？保護(hù)A出口20KM處發(fā)生相間短路，過渡電阻分別為10?、15?和25?時(shí)，保護(hù)A一段是否動作？ 為什么？

五、(本題每小題5分，滿分10分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下：

1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動作過程，說明原理框圖中各元件的功能與作用。

為什么要采用兩個(gè)靈敏性不同的起動元件? 2.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故障時(shí)，保護(hù)的工作會受到何影響?

六、(本題每小題5分，滿分20分)1． 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護(hù)兼作零序電流保護(hù)，而要采用零序電流保護(hù)? 2． 說明雙側(cè)電源線路上實(shí)現(xiàn)同期重合閘時(shí)，檢同期重合閘和檢無壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。3． 相高頻保護(hù)為什么用I1+KI2為操作電流？K值過大或過小對保護(hù)有何影響？ 4.機(jī)定子裝有縱差動和橫差動保護(hù)時(shí)，發(fā)生何種故障時(shí)兩種保護(hù)會同時(shí)動作？

試題2答案

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 階梯時(shí)限特性 來選擇的。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障點(diǎn)的幾率為 100％。

3．零序過電流保護(hù)與相間過電流保護(hù)相比，由于其動作電流小，所以靈敏度 高。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 UCB。

5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性。

6．短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要 大。

7．距離III段的靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最大的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證

靈敏性。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于 ZΣ/2 處。

9．相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端 正序電流 相位來反應(yīng)對稱短路。10．對于母線保護(hù)，通常把 可靠性 放在重要位置。

二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:X1=0.4(?/km), 可靠系數(shù)Kk’=1.25；系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6?, Zs.min=4?。

1.計(jì)算：線路AB 的電流速斷保護(hù)一次動作值與電流速斷保護(hù)最小保護(hù)范圍。

2．比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s 110kV

45km

30km

解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1×LAB)Idz.A’ = Kk'IdB.max

可解得：

Idz’ = 3.77(kA)Lmin =23.1(km)

三、(本題每小題5分，滿分10分)在雙電源系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示（設(shè)電源處故障均有瞬動保護(hù)）。

lmin?13Es(??Zs.max)Z12I'dz.A

1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù)動作時(shí)間;2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。

1.5s

1s

2.5s

2.5s

1.5s

2s

解：t5=0s , t3=max{t5,t11,t12}+Δt=2.5s+0.5s=3s , t1=max{t3,t9,t10}+Δt=3s+0.5s=3.5s

t2=max{t7,t8}+Δt=2.5s+0.5s=3s , t4=max{t2,t911,t10}+Δt=3s+0.5s=3.5s , t6=max{t4,t11,t12}+Δt=3.5s+0.5s=4s

圖中標(biāo)明了功率方向元件動作正方向

四、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，各線路均裝有采用方向阻抗繼電器的距離保護(hù)，已知：Zs1.max=15?，00Zs1.min=10?，Zs2.max=20?，Zs2.min=15?，z1= 0.4?／km, ?lm=75，?d=75；可靠系數(shù)Kk’=Kk’’=0.8。

110KV 50KM 25KM 1.計(jì)算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗(yàn)動作靈敏度。

2.在保護(hù)安裝處出口短路時(shí)，距離保護(hù)一段容許的過渡電阻是多少？距離保護(hù)一段容許的最大過渡電阻又

是多少？保護(hù)A出口20KM處發(fā)生相間短路，過渡電阻分別為10?、15?和25?時(shí)，保護(hù)A一段是否動作？ 為什么？

解：1.Kb=Ibc/Iab=[ 1+(zs1+zab)/zs2];Kb.min =[ 1+(10+20)/20]=2.5;ZdzA’’= Kk’’(ZAB+Kb×ZBC)=32? ；Klm= ZdzA’’/ ZAB=1.6>1.25

2.線路AB的一段定值為：ZdzA’＝16? ；方向阻抗繼電器園半徑為：r=ZdzA’/2=8?，因此，保護(hù)A出口 20KM處發(fā)生金屬性相間短路時(shí)，短路阻抗為：Zd=20×0.4=8?，位于方向園的園心； 過渡電阻分別為10?、15?和25?時(shí)，保護(hù)A一段均不動作，因?yàn)榇藭r(shí)過渡電阻大于園半徑，測量阻抗均位于園外

五、(本題每小題5分，滿分10分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下：

1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動作過程，說明原理框圖中各元件的功能與作用。

為什么要采用兩個(gè)靈敏性不同的起動元件? 2.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故障時(shí)，保護(hù)的工作會受到何影響? 解：

1．動作過程：

?保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I’,S+動作，I’,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動作跳閘

?保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù) 2．元件的功能與作用：

S+ ：保護(hù)正方向故障時(shí)動作的功率方向元件；I，I’：故障起動元件

t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護(hù),用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+，I’ 后返回時(shí)引起的誤動

t2: 通道配合延時(shí)。區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端S+，I’動作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號

3．如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障/外部故障時(shí)，保護(hù)正確/錯(cuò)誤動作。

六、(本題每小題5分，滿分20分)4． 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護(hù)兼作零序電流保護(hù)，而要采用零序電流保護(hù)? 答：由于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路故障幾率很大（總故障80%以上），大電流接地

系統(tǒng)單相接地短路出現(xiàn)很大故障相與零序短路電流，而相電流保護(hù)靈敏度不夠，故需單獨(dú)設(shè)零 序電流保護(hù)。

答：兩側(cè)保護(hù)跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充電，同步檢定側(cè)檢查同步 條件合格后允許同步合閘。如果無壓檢定側(cè)DL偷跳，因?qū)?cè)有壓，不允許ZCH動作；為此在 無壓檢定側(cè)同時(shí)使用同步檢定，由同步檢定起動ZCH。重合閘于故障時(shí)，無壓檢定側(cè)DL連續(xù) 兩次切除故障電流，工作條件惡劣，需定期更換檢定方式。注意：同步檢定側(cè)不允許投入無壓 檢定方式。

同期合閘條件為：(1)Um ≈ Ux；(2)fm ≈ fx；(3)arg(Um/Ux)≈ 0

6． 相高頻保護(hù)為什么用I1+KI2為操作電流？K值過大或過小對保護(hù)有何影響？ 5． 說明雙側(cè)電源線路上實(shí)現(xiàn)同期重合閘時(shí)，檢同期重合閘和檢無壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。答：相差高頻保護(hù)中，將三相電流綜合為復(fù)合電流(I1+KI2)比相，可正確反映各種不同類型的故 障；(I1+KI2)控制高頻發(fā)訊機(jī)發(fā)訊（對高頻電流進(jìn)行調(diào)制），稱為操作電流。K=6~8，保證了各 種區(qū)內(nèi)各種不對稱故障的靈敏性； I1 保證了在區(qū)內(nèi)三相對稱故障時(shí)操作元件的可靠工作。K值 過大時(shí)難以保證三相故障時(shí)保護(hù)的靈敏度，過小則不利于不對稱故障時(shí)的正確比相。

4.機(jī)定子裝有縱差動和橫差動保護(hù)時(shí)，發(fā)生何種故障時(shí)兩種保護(hù)會同時(shí)動作？ 答：相間故障時(shí)兩種保護(hù)會同時(shí)動作。

試題3

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．故障和不正常工作情況若不及時(shí)處理，將引起。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相不完全星接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為。

3．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 來選擇的。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為。5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是。

6．阻抗繼電器的動作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的能力。7．距離Ⅱ段的整定阻抗應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于。

9．高頻保護(hù)采用允許信號的主要優(yōu)點(diǎn)是。

10．對于中性點(diǎn)可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設(shè)零序電流保護(hù)和。

二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為175A，系統(tǒng)阻抗為:Xs=4?,單位線路長度的阻抗為:X=0.4(?/km),Kk’=1.25;Kk’’=Kk=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。

1.計(jì)算：電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)動作值與動作時(shí)間。

2.比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s

110kV

45km

30km

三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù)動作時(shí)間;2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。

1.5s

1s

2.5s

2s

四、(本題每小題10分，滿分20分)巳知采用幅值比較方式構(gòu)成繼電器的兩個(gè)電壓量：U1=KIIj，U2=KU UJ-KIIj ,且動作條件為|U1|?|U2|，試問：

(1)所構(gòu)成的繼電器是什么繼電器？該繼電器的整定值是什么?(2)測量阻抗為Zj，整定阻抗為Zzd時(shí)，根據(jù)動作方程畫出相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓。

五、(本題每小題5分，滿分10分)（1）完成變壓器(Y/?-11接線)差動保護(hù)二次回路接線的原理圖。

（2）標(biāo)出二次回路中電流的方向,寫出差動電流的表達(dá)式。(一次側(cè)電流方向：Y→?；一次側(cè)電流正方向：流出變壓器電流為負(fù)，流入變壓器為正)

六、(本題每小題5分，滿分20分)1.何為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式？在電流保護(hù)整定/校驗(yàn)時(shí)各選擇那種方式？

02.高頻閉鎖方向保護(hù)中采用按90接線方式的功率方向繼電器作為方向元件時(shí)帶來什么問題？如采用負(fù)序功率方向繼電器會有何優(yōu)點(diǎn)？此時(shí)的缺點(diǎn)是什么？

3.a.何為潛供電流？它對于單相重合閘動作時(shí)間有何影響？b.說明同期合閘條件。

4．變壓器勵磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的?它有何特點(diǎn)?在變壓器差動保護(hù)中是怎么利用涌流的這些特點(diǎn)來消除涌流對差動保護(hù)的影響？

試題3答案

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．故障和不正常工作情況若不及時(shí)處理，將引起 事故。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相不完全

星接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為 2/3。

3．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 階梯時(shí)限特性 來選擇的。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為

－UAB。

5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性。6．阻抗繼電器的動作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的能力 越強(qiáng)。

7．距離Ⅱ段的整定阻抗應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證 選擇性。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于 ZΣ/2。

9．高頻保護(hù)采用允許信號的主要優(yōu)點(diǎn)是 加快動作速度。10．對于中性點(diǎn)可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設(shè)零序電流保護(hù)和 零序電流電壓保護(hù)。

二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為175A，系統(tǒng)阻抗為:Xs=4?,單位線路長度的阻抗為:X=0.4(?/km),Kk’=1.25;Kk’’=Kk=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。

1.計(jì)算：電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)動作值與動作時(shí)間。

2.比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s

110kV

45km

30km 解：

1.線路AB的保護(hù)A速斷保護(hù)

'(3)Idz?K?IK1d.B.max?.AE(Zs.min?ZAB)?1.25?2.線路AB的保護(hù)A的II段保護(hù)

求動作電流（與下條線路電流速斷動作值配合）：

''(3)Idz?K?K?IK2K1d.c.max?.A115/3?3.77(KA)(4?45?0.4)

(Zs.minE?ZAB?ZBC)?1.1?1.25?動作時(shí)間 ：tA''=0.5s

靈敏度校驗(yàn)：

115/3?2.25(KA)(4?45?0.4?30?0.4)

Klm?Id.B.min?'Idz.A(Es3?)2Zs.max?ZAB''Idz.A?(33)?24?0.4?451152.25?1.34?1.3

3.線路AB的保護(hù)A的III段保護(hù)

Idz.A?KK3?KzqKh?(If.max)?

三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù)動作時(shí)間;2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。

1.5s

1s

2.5s

1.2?1.5?230?0.487(kA)0.85

2s

解：

t5=t7+Δt=2s , t3=max{t5,t8}+Δt=2s+0.5s=2.5s , t1=max{t3,t9}+Δt=2.5s+0.5s=3s

t2=max{t7}+Δt=1.5s+0.5s=2s , t4=max{t2,t9}+Δt=2.5s+0.5s=3s , t6=max{t4,t8}+Δt=3s+0.5s=3.5s

t1

四、(本題每小題10分，滿分20分)巳知采用幅值比較方式構(gòu)成繼電器的兩個(gè)電壓量：U1=KIIj，U2=KU UJ-KIIj ,且動作條件為|U1|?|U2|，試問：

(1)所構(gòu)成的繼電器是什么繼電器？該繼電器的整定值是什么?(2)測量阻抗為Zj，整定阻抗為Zzd時(shí)，根據(jù)動作方程畫出相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓。解：（1）由動作方程，有 |1/2*(2KI/KU)|?|ZJ-1/2*(2KI/KU)| 因此，該繼電器是方向阻抗繼電器，且其整定阻抗為2KI/KU(2)相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓如下

五、(本題每小題5分，滿分10分)（1）完成變壓器(Y/?-11接線)差動保護(hù)二次回路接線的原理圖。

（2）標(biāo)出二次回路中電流的方向,寫出差動電流的表達(dá)式。(一次側(cè)電流方向：Y→?；一次側(cè)電流正方向：流出變壓器電流為負(fù)，流入變壓器為正)解：（1）二次回路接線的原理圖及電流方向如下。

（2）差動電流的表達(dá)式（A相為例）IcdA =(IA2-I

六、(本題每小題5分，滿分20分)1.何為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式？在電流保護(hù)整定/校驗(yàn)時(shí)各選擇那種方式？

答：短路時(shí)通過該保護(hù)的短路電流為最大/最小的可能運(yùn)行方式,稱為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式。在電流保護(hù) 整定/校驗(yàn)時(shí)各選擇最大/最小運(yùn)行方式。

04.高頻閉鎖方向保護(hù)中采用按90接線方式的功率方向繼電器作為方向元件時(shí)帶來什么問題？如采用負(fù)序功率方向繼電器會有何優(yōu)點(diǎn)？此時(shí)的缺點(diǎn)是什么？

0答：90接線功率方向元件有電壓死區(qū)，振蕩時(shí)可能誤動。采用負(fù)序功率方向繼電器的優(yōu)點(diǎn)：(1)可反應(yīng)所有不對稱故障;(2)沒有電壓死區(qū);保護(hù)區(qū)外故障時(shí),近故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓(功率), 容易實(shí)現(xiàn)靈敏度配合；(3)振蕩時(shí)三相對稱,不存在負(fù)序分量,負(fù)序功率方向元件不誤動。缺點(diǎn)：不反應(yīng)三相對稱故障;需采用三相對稱故障輔助啟動元件。

5.a.何為潛供電流？它對于單相重合閘動作時(shí)間有何影響？b.說明同期合閘條件。

答：a.潛供電流是指單跳后健全相電勢經(jīng)相間藕合電容向故障點(diǎn)提供的短路電流及健全相負(fù)荷電流經(jīng)相間互感在故障相產(chǎn)生的感應(yīng)電勢通過對地電容向故障點(diǎn)提供的短路電流。由于存在潛供電流，使短路點(diǎn)電弧熄滅時(shí)間、介質(zhì)絕緣恢復(fù)時(shí)間增大，相應(yīng)單相重合閘延時(shí)較三相重合閘延時(shí)增大。

b.同期合閘條件:(1)Um≈Ux；(2)fm≈fx；(3)arg(Um/Ux)≈0 4．變壓器勵磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的?它有何特點(diǎn)?在變壓器差動保護(hù)中是怎么利用涌流的這些特點(diǎn)來消除涌流對差動保護(hù)的影響？

答： 變壓器正常工作時(shí), 磁通滯后于工作電壓U的角度為900；變壓器空載合閘或外部故障切除、電壓恢 復(fù)時(shí)，如果工作電壓瞬時(shí)值為0，應(yīng)有= –m；由于磁通不能突變，出現(xiàn)幅值m的非周期分量磁通；再考慮鐵芯剩余磁通S，出現(xiàn)最大磁通max=2m + S，使得變壓器鐵芯嚴(yán)重飽和，產(chǎn)生很大的勵磁涌流。

變壓器勵磁涌流的主要特點(diǎn)是：(1)變壓器勵磁涌流包含有很大成分的非周期分量（對稱涌流除外）；(2)變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主；(3)變壓器勵磁涌流波形之間出現(xiàn)間斷。

在變壓器縱差保護(hù)中防止勵磁涌流影響的方法是(1)針對變壓器勵磁涌流的非周期分量，采用速飽和變流器BLH；(2)針對變壓器勵磁涌流的波形之間出現(xiàn)間斷，鑒別短路電流和勵磁涌流波形的差別；(3)針對變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主的特點(diǎn)，利用二次諧波制動等，都可以在變壓器縱差保護(hù)中防止勵磁涌流的影響。

YY

Δ

B2)-IA2

第二篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題-答案

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題

課程代碼：02302

第一部分 選擇題

一、填空題(每小題1分，共20分)1.電氣元件配置兩套保護(hù)，一套保護(hù)不動作時(shí)另一套保護(hù)動作于跳閘，稱為_近后備_保護(hù)。2.電流繼電器的_返回_電流與動作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)。3.反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動作的保護(hù)稱為__無時(shí)限電流速斷保護(hù)__。4.定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按__階梯原則__來選擇的。

5.電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)是按系統(tǒng)經(jīng)常運(yùn)行方式下電流和電壓元件的保護(hù)范圍__相等__這一條件來整定的。6.零序過電流保護(hù)與相間過電流保護(hù)相比，由于其動作電流小，所以靈敏度__高_(dá)_。7.全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是__動作無方向性__。8.相間短路的阻抗繼電器采用0°接線。例如：

時(shí)，=_______。

9.精確工作電流Iac是阻抗繼電器的一個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。Iac越小，表明U0越小，即___繼電器靈敏度越高_(dá)___。10.距離Ⅱ段的整定阻抗應(yīng)按分支系數(shù)Kb為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證___選擇性__。11.在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于_______。12.故障時(shí)發(fā)信方式的優(yōu)點(diǎn)是__對相鄰?fù)ǖ赖母蓴_小_____。

13.相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端__正序電流_____相位來反應(yīng)對稱短路。

14.在三側(cè)電源時(shí)，三繞組變壓器的縱差動保護(hù)的制動線圈應(yīng)接于___外部短路電流最大的一側(cè)____。15.對于中性點(diǎn)可接地或不接地的變壓器需要裝設(shè)零序電流保護(hù)和__零序過電壓保護(hù)_____。16.相對于中、小型機(jī)組，大型發(fā)電機(jī)組參數(shù)的變化將對繼電保護(hù)“四性”中的___靈敏____性不利。17.發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的三次諧波電壓，機(jī)端量總是___小于____中性點(diǎn)量。

18.發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路時(shí)，將出現(xiàn)___縱____向負(fù)序電壓，并產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)序電流。19.對于單母線或雙母線保護(hù)，通常把____安全性___放在重要位置。20.微機(jī)保護(hù)的基本算法是計(jì)算被測電氣量的大小和__相位_____的方法。

二、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共10分。從每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的號碼寫在題干后面的括號內(nèi)。)21.電磁型電流繼電器的動作條件是()①M(fèi)e≥Mf ②Me≤Mf

③Me≥Mf+Ms ④Me≥0 22.當(dāng)限時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)不滿足要求時(shí)，可考慮()①采用過電流保護(hù) ②與下一級過電流保護(hù)相配合

③與下一級電流速斷保護(hù)相配合 ④與下一級限時(shí)電流速斷保護(hù)相配合 23.使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)()①最大運(yùn)行方式 ②最小運(yùn)行方式

③正常運(yùn)行方式 ④事故運(yùn)行方式

24.在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，為了提高供電的可靠性，電流保護(hù)的接線方式應(yīng)采用()①三相星接線 ②兩相星接線

③0°接線方式 ④90°接線方式

25.在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障點(diǎn)的幾率為()

① 100% ② 2/3 ③ 1/3 ④ 0 26.按90°接線的功率方向繼電器，若

①

③

27.短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要()①小 ②大

③一樣 ④不受影響 28.方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是()①改變電抗變壓器UV原邊匝數(shù)

②改變電抗變壓器副邊匝數(shù)

③改變電壓變換器UR原邊匝數(shù)

④改變電抗變壓器UR副邊線圈中的電阻大小

29.發(fā)電機(jī)單繼電器式橫差保護(hù)為防止勵磁回路一點(diǎn)接地后發(fā)生瞬時(shí)性第二點(diǎn)接地引起保護(hù)誤動作，采取的措施是()①接入TA ②接入TV ③接入KT ④接入KOF 30.標(biāo)識制動型差動繼電器的靈敏性較比率制動型差動繼電器靈敏性()①高 ②低

③兩相短路時(shí)高，三相短路時(shí)低 ④兩相短路時(shí)低，三相短路時(shí)高

三、簡答題(每小題5分，共30分)31.方向性電流保護(hù)為什么有死區(qū)?死區(qū)由何決定?如何消除? 32.闡述電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)的影響。33.光纖分相差動保護(hù)的特點(diǎn)是什么? 34.變壓器縱差動保護(hù)動作電流的整定原則是什么? 35.通常采用什么措施來提高3/2斷路器接線母線保護(hù)的可信賴性? 36.何謂頻率混疊現(xiàn)象?如何消除?

四、綜合分析題(每小題8分，共24分)37.如圖所示為一中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)，當(dāng)d點(diǎn)發(fā)生金屬性單相接地短路時(shí)：(1)畫出全網(wǎng)電容電流的分布；(2)寫出各元件首端零序電流的表達(dá)式；

(3)提出中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地短路的保護(hù)方案。38.已知采用幅值比較方式構(gòu)成繼電器的兩個(gè)電壓量

試問：

(1)所構(gòu)成的繼電器是什么繼電器；(2)在復(fù)平面上畫出它的動作特性；(3)該繼電器的整定值是什么? 39.畫出發(fā)電機(jī)三次諧波等值電路，得出定子繞組單相接地時(shí)機(jī)端三次諧波電壓和中性點(diǎn)三次諧波電壓隨接地點(diǎn)變化的曲線。

五、計(jì)算題(每小題8分，共16分)40.如圖網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動作電流，動作時(shí)限及最小保護(hù)范圍，并說明當(dāng)線路長度減到40km、20km時(shí)，且動作條件為

≥，②

④，則

應(yīng)為()情況如何?由此得出什么結(jié)論?

已知：。

41.如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù)，Z1=0.4Ω/km，試對保護(hù)1的距離Ⅱ段進(jìn)行整定計(jì)算。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題參考答案

課程代碼：02302

一、填空題(每小題1分，共20分)1.近后備 2.返回

3.無時(shí)限電流速斷保護(hù) 4.階梯原則 5.相等 6.高

7.動作無方向性 8.9.繼電器的靈敏性越高 10.選擇性

11.處

12.對相鄰?fù)ǖ赖母蓴_小 13.正序電流

14.外部短路電流最大的一側(cè) 15.零序過電壓保護(hù) 16.靈敏 17.小于 18.縱 19.安全性 20.相位

二、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共10分)21.③ 22.④ 23.② 24.② 25.① 26.② 27.② 28.④ 29.③ 30.①

三、簡答題(每小題5分，共30分)

接近于零，方向元件不動作，方向電流保護(hù)也將拒

動，出現(xiàn)死區(qū)。死區(qū)長短由方向繼電器最小動作電壓及背后系統(tǒng)阻抗決定。

消除方法常采用記憶回路。

32.(1)阻抗繼電器動作特性在復(fù)平面上沿OO′方向所占面積越大，則受振蕩影響就越大；

(2)振蕩中心在保護(hù)范圍內(nèi)，則保護(hù)要受影響即誤功，而且越靠近振蕩中心受振蕩的影響就越大；

(3)振蕩中心若在保護(hù)范圍外或保護(hù)范圍的反方向，則不受影響；

(4)若保護(hù)動作時(shí)限大于系統(tǒng)的振蕩周期，則不受振蕩的影響。

33.(1)能提高區(qū)內(nèi)短路的靈敏性，同時(shí)又能躲過區(qū)外短路的不平衡電流；(2)具有更高可靠性；(3)不受電磁干擾。

34.(1)大于變壓器的最大負(fù)荷電流；(2)躲過區(qū)外短路時(shí)的最大不平衡電流；(3)躲過變壓器的勵磁涌流。

35.采用保護(hù)雙重化，即工作原理不同的兩套母線保護(hù)；每套保護(hù)應(yīng)分別接在電流互感器的不同的二次繞阻上；應(yīng)有獨(dú)立的直流電源；出口繼電器觸點(diǎn)應(yīng)分別接通斷路器兩個(gè)獨(dú)立的跳閘線圈等。

36.對連續(xù)時(shí)間信號(頻率為f0)進(jìn)行數(shù)字處理時(shí)，如采樣頻率fa<2f0時(shí)，一個(gè)高于2fa的頻率成份經(jīng)采樣后會被誤認(rèn)為是一低頻信號，也就是說高頻信號“混疊”到了低頻段，這一現(xiàn)象稱作頻率混疊。只要使fa≥f0即可消除這一現(xiàn)象。

四、綜合分析題(每小題8分，共24分)37.(1)如右圖：

(2)F:3I0f= L2:3I02=

31.當(dāng)靠近保護(hù)安裝處附近發(fā)生三相短路時(shí)，L1:3I01=

(3)保護(hù)方案有： ① 絕緣監(jiān)視裝置；

② 零序電流保護(hù)； ③ 零序功率方向保護(hù)。38.≤

≤

≤

(1)它是方向阻抗繼電器；(2)如圖所示；

(3)Zset=

39.設(shè)定子繞組距中性點(diǎn)α處發(fā)生金屬性單相接地由等值電路

兩部分。

可見，將三次諧波電勢分成了： 和

無論中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地否，都有：

曲線如圖所示。

五、計(jì)算題(每小題8分，共16分)40.解：IAB=60KM時(shí)：

IK·B·max= =1.84KA

=1.2×1.84=2.2IKA

lmin=

lmin%=33.25%>15%，當(dāng)lAB=40KM時(shí)：

=os

=2.84KA，lmin%=14%<15%，當(dāng)lAB=20KM時(shí)：

=os =3.984KA,lmin%=-44.5%,即沒有保護(hù)范圍，t1I=os 由此得出結(jié)論：當(dāng)線路較短時(shí)，電流速斷保護(hù)范圍將縮短，甚至沒有保護(hù)范圍。41.解：(1)(2)

∴(3)

比較三者，取小者

∴

合格。

第三篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模擬題及答案

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題1及參考答案

一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共30分。從四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。)

1.電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來衡量，其保護(hù)范圍越長表明保護(hù)越(③)①可靠 ②不可靠 ③靈敏 ④不靈敏 2．限時(shí)電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時(shí)限上均要配合，若(③)不滿足要求，則要與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性 3．使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)(②)①最大運(yùn)行方式 ②最小運(yùn)行方式 ③正常運(yùn)行方式 ④事故運(yùn)行方式

4．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相星形接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為(②)。

①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 05．按90接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為(②)①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．電流速斷保護(hù)定值不能保證(②)時(shí)，則電流速斷保護(hù)要誤動作，需要加裝方向元件。①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性

7．作為高靈敏度的線路接地保護(hù)，零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)需(④)。①投入運(yùn)行 ②有選擇性的投入運(yùn)行 ③有選擇性的退出運(yùn)行 ④退出運(yùn)行

8．在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時(shí)，一定要注意不要接錯(cuò)極性，如果接錯(cuò)極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器(③)的后果。

①拒動 ②誤動 ③正向故障拒動或反向故障誤動 ④損壞

9．方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB(④)①原邊匝數(shù) ②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大小 ④副邊線圈中的電阻大小

10．距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證保護(hù)的(②)。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性

011．相間短路的阻抗繼電器采用0接線。例如IJ=IB-IA時(shí)，UJ=(②)。①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差動保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對(①)。①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性

13．對于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號是(③)。

①允許信號 ②跳閘信號 ③閉鎖信號 ④任意信號

14．變壓器內(nèi)部故障時(shí)，由于故障電流同樣也會存在一定非周期分量，在使用速飽和變流器BLH后，縱差保護(hù)的動作速度(②)。

①加快了 ②延遲了 ③不改變 ④不確定

15．發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)端三次諧波電壓總是(①)中性點(diǎn)側(cè)三次諧波電壓。①小于 ②大于 ③等于 ④大于或小于

二、(本題滿分20分)

如圖網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動作電流，動作時(shí)限及最小保護(hù)范圍，并說明當(dāng)線路長度減到20KM時(shí)情況如何?由此得出什么結(jié)論?已知 Kk’=1.25,z1=0.4?/km,Zs.min=12?, Zs.max=18?。

LAB=60 km: LAB=20 km: Idz’ = 2.3(kA)Idz’ = 4.15(kA)Lmin =17.35(km)Lmin =-10.36(km)被保護(hù)線路的長度很短時(shí)，電流速斷保護(hù)可能沒有保護(hù)范圍。

三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù) 動作時(shí)間；2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方 向元件及其動作正方向。

2s 1s 2.5s

0.5s 1.5s 1.5s 0.5s

四、(本題滿分10)

如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù)，已知：Zs1.max=20?，Zs1.min=15?，Zs2.max=25?，Zs2.min=20?，z1= 0.4?／km, Kk’’=0.8。計(jì)算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗(yàn)動作靈敏度。

110KV 45KM 30KM

Kb.min = 2.32；ZdzA’’= 36.67?；Klm= =2.04>1.25

五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動 作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故

障時(shí)，保護(hù)的工作會受到何影響? 1．動作過程：

?保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I’,S+動作，I’,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動作跳閘

?保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù) 2．元件的功能與作用：

S+ ：保護(hù)正方向故障時(shí)動作的功率方向元件； I，I’：故障起動元件

t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護(hù),用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+，I’ 后返回時(shí)引起的誤動

t2: 通道配合延時(shí)。區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端S+，I’動作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號

3．如果通道遭到破壞，線路內(nèi)部故障（外部）故障時(shí)，保護(hù)正確（錯(cuò)誤）動作。

六、(本題每小題5分，滿分15分)

1．零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？ 答：區(qū)別: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同 零序電流靈敏I段動作靈敏度高，作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行 時(shí)需退出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的 接地保護(hù)。

2．說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最小？那一種受系統(tǒng)振蕩影響 最??？那一種躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？

答：受過渡電阻影響最小依次為: 全阻抗繼電器/偏移/方向； 受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器； 躲負(fù)荷能力最強(qiáng)依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；

3．問：根據(jù)機(jī)端測量阻抗的變化，如何區(qū)分失磁與非失磁(包括正常與短路和系統(tǒng)振蕩)？ 答：發(fā)電機(jī)失磁后機(jī)端測量阻抗的變化規(guī)律是：失磁后、失步前，機(jī)端測量阻抗隨Q的減少，0由I象限進(jìn)入IV象限；在?= 90的臨界失步點(diǎn)，等有功圓與等無功圓相交；越過臨界失步點(diǎn)后，機(jī)端測量阻抗進(jìn)入失步運(yùn)行區(qū)并最終穩(wěn)定于– jXd 與 – jXd’ 之間。正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)端測量阻抗在等有功圓上變化；發(fā)電機(jī)外部故障時(shí)，測量阻抗在I象限；系統(tǒng)振蕩時(shí)（對無窮大系統(tǒng)，Xs = 0）, 考慮轉(zhuǎn)差率 s 很大，極限情況發(fā)電機(jī)側(cè)電抗為發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗 Xd’，振蕩中心為ZS / 2 = –j Xd’/ 2，振蕩軌跡將經(jīng)過等無功圓。因此，可以采用等無功圓作為基本失磁判據(jù)，另以延時(shí)躲過系統(tǒng)振蕩的影響。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題2及參考答案

一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共30分。從四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。)

1.電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來衡量，其保護(hù)范圍越長表明保護(hù)越(③)①可靠 ②不可靠 ③靈敏 ④不靈敏 2．限時(shí)電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時(shí)限上均要配合，若(③)不滿足要求，則要與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性 3．使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)(②)①最大運(yùn)行方式 ②最小運(yùn)行方式 ③正常運(yùn)行方式 ④事故運(yùn)行方式

4．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相星形接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為(②)。①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 05．按90接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為(②)①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．電流速斷保護(hù)定值不能保證(②)時(shí)，則電流速斷保護(hù)要誤動作，需要加裝方向元件。①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性

7．作為高靈敏度的線路接地保護(hù)，零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)需(④)。①投入運(yùn)行 ②有選擇性的投入運(yùn)行 ③有選擇性的退出運(yùn)行 ④退出運(yùn)行

8．在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時(shí)，一定要注意不要接錯(cuò)極性，如果接錯(cuò)極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器(③)的后果。

①拒動 ②誤動 ③正向故障拒動或反向故障誤動 ④損壞

9．方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB(④)①原邊匝數(shù) ②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大小 ④副邊線圈中的電阻大小

10．距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證保護(hù)的(②)。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性

011．相間短路的阻抗繼電器采用0接線。例如IJ=IB-IA時(shí)，UJ=(②)。①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差動保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對(①)。①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性

13．對于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號是(③)。

①允許信號 ②跳閘信號 ③閉鎖信號 ④任意信號 14．由于空載合閘的激磁涌流和調(diào)壓分接頭的調(diào)節(jié)不增加零差保護(hù)的不平衡電流，因此零差保護(hù)靈敏度(②)。

①較低 ②較高 ③適中 ④不受影響

15．發(fā)電機(jī)定子裝有縱差動和橫差動保護(hù)時(shí)，發(fā)生(③)時(shí)兩種保護(hù)會同時(shí)動作。①單相故障 ②接地故障 ③相間故障 ④所有故障

二、(本題滿分20分)

1.如圖所示，在110KV 輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為175A，系統(tǒng)阻抗為:Xs=12歐姆, 單位線路長度的阻抗為:X=0.4(歐姆/公里),Kk1=1.25;Kk2=Kk3=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。計(jì)算：線路 AB 的電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)一次動作值與動作時(shí)間;

1.5s

30KM 25KM 2.5s LAB=20 km: I段：Idz’ = 4.15(kA)Lmin =4.64(km)Lmin% ＝ 23.2%（合格）tA’=0s II段：Idz’’ = 2.55(kA)Klm=1.3 tA’’=0.5s III段：Idz = 355(A)Klm(近)=9.3 Klm(遠(yuǎn))=6.23 tA=4s

三、(本題每小題5分，滿分10分)過電流保護(hù)動作時(shí)限t9~t13如圖所示。(1).計(jì)算輸電線路過電流保護(hù)動作時(shí)間t1~t8；(2).哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及

其動作正方向。

(1)t1~t8標(biāo)注于圖上；

5s 1s 4.5s 2s 4s 3s 2s 4s

0.5s 1.5s 2.5s 3.5s 1.5s

(2)所有單電源饋線保護(hù)(9?13)無須安裝功率方向元件。A、E母線的出線保護(hù)無須安裝功率方向元件（t1>t9;t8>t13）。B母線的出線保護(hù):t2

D母線的出線保護(hù): t6

四、(本題滿分10分)如圖所示，在110KV輸電線路AB的負(fù)荷電流為375A,cos?f=0.8,Kzq=1,Kh=1.15,Kk1=0.8, Kk3=1.25。其余參數(shù)見附圖。計(jì)算：線路AB相間方向阻抗距離保護(hù)A一段、三段動作值。

110KV 50KM 30KM 解：線路AB零度接線相間方向阻抗距離保護(hù)一段、三段動作值。a.ZdzA’=16?

*b.Zf.min=152.4?；ZdzA=110.4?； ZdzA=140.35?

五、(本題每小題5分，滿分15分)簡述高頻閉鎖距離保護(hù)的工作原理，畫出高頻閉鎖距離保護(hù)的邏輯框圖。（1）、基本原理：

保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)距離I,II,III段都動作，距離II段停訊，保護(hù)動作跳閘

保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)距離II段不動作停訊，距離III段動作啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù)（2）.原理框圖：

六、(本題每小題5分，滿分15分)

1．零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？ 區(qū)別: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同 零序電流靈敏I段動作靈敏度高，作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行時(shí)需

退出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)。

2．問：為比么在整定距離II段定值時(shí)要考慮最小分支系數(shù)? 答：最小分支系數(shù)使測量阻抗小于實(shí)際短路阻抗，距離保護(hù)II段區(qū)外故障可能被反應(yīng)為區(qū)內(nèi)

故障，使實(shí)際保護(hù)范圍延伸。因此，保護(hù)整定時(shí)取可能的最小分支系數(shù)，對應(yīng)實(shí)際保護(hù)范圍最

大的情況，以保證其選擇性（不延伸進(jìn)入下條線路II段保護(hù)范圍）。

3．問：發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的工作方式是什么？ 答：發(fā)電機(jī)失磁后對發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)無嚴(yán)重威脅時(shí)，及時(shí)發(fā)出警告信號；否則切除失磁發(fā)電機(jī)；水輪發(fā)電機(jī)失磁時(shí)，無論系統(tǒng)無功是否充足，均瞬時(shí)發(fā)信；臨近失步時(shí)及時(shí)切機(jī)；汽輪發(fā)電機(jī)失磁且系統(tǒng)無功充足時(shí)，瞬時(shí)發(fā)信并自動減負(fù)荷；以發(fā)電機(jī)允許無勵磁運(yùn)行時(shí)限動作切機(jī)；汽輪發(fā)電機(jī)失磁且系統(tǒng)無功不足、電壓下降嚴(yán)重時(shí)，瞬時(shí)發(fā)信；臨近失步時(shí)及時(shí)切機(jī)。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題3及參考答案

一、(本題每小題2分，滿分20分)1． 是當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生故障或出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)能自動、迅速而有選擇地切除故障設(shè)備或發(fā)出告警信號的一種專門的反事故用自動裝置。答：繼電保護(hù)裝置

2．無論繼電器的動作或返回，繼電器都動作明確干脆，不可能停留在某一個(gè)中間位置，以保證其動作確切可靠，此特性稱為。答：繼電特性

3．零序功率方向元件無電壓死區(qū)，因?yàn)楣收宵c(diǎn)零序電壓最高，短路點(diǎn)越靠近保護(hù)安裝處，保護(hù)感受到的零序電壓。答：越大

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為。答：UJ =UBA

5．如果方向阻抗繼電器的最大靈敏角是?lm，負(fù)荷阻抗角是?f，則采用方向阻抗繼電器的靈敏系數(shù)比采用全阻抗繼電器的靈敏系數(shù)可提高 倍。答：1/cos(?lm-?f)6．長距離輸電線路上故障，當(dāng)相差高頻保護(hù)一端高頻信號相位差大于動作角時(shí)，該側(cè)保護(hù)將拒動，此時(shí)可使先動作側(cè)發(fā)信機(jī)停信，則拒動側(cè)保護(hù)隨后動作跳閘，稱之為。答：相繼動作。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于。答：Z?/2處

9．相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端 相位來反應(yīng)不對稱短路。答：負(fù)序電流

7．速飽和變流器不能減小不平衡電流，只能減小 對變壓器差動保護(hù)的影響。

答：不平衡電流

10.發(fā)電機(jī)失磁后機(jī)端測量阻抗的變化規(guī)律是：失磁后、失步前，機(jī)端測量阻抗隨Q的減少，由I象限進(jìn)入IV象限；在?= 900的臨界失步點(diǎn)，等有功圓與 相交；越過臨界失步點(diǎn)后，機(jī)端測量阻抗進(jìn)入失步運(yùn)行區(qū)并最終穩(wěn)定于– jXd 與 – jXd’ 之間。答：等無功圓

二、(本題滿分15分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:X1=0.4(?/km), 可靠系數(shù)Kk’=1.25；系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6?, Zs.min=4?。

1.計(jì)算：線路AB 的電流速斷保護(hù)一次動作值與電流速斷保護(hù)最小保護(hù)范圍。

2．比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s 110kV 35km 50km

解：1.I段：Idz’ = 4.61(kA)Lmin =16.18(km)Lmin% ＝ 46.2%（合格）tA’=0s 2.并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)兩繼電器方式切除一條線路的機(jī)率:2/3,可提高供電可靠性;Y/?-11變壓器后AB故障時(shí), 三繼電器方式動作靈敏度提高一倍。

三、(本題滿分15分)系統(tǒng)中饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示（設(shè)電源處故障均有瞬動保護(hù)）。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù)動作時(shí)間t1~t6;2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。

解：t1~t6標(biāo)注于圖上；功率方向元件及其動作正方向標(biāo)注于圖上。

四、(本題25分)如圖所示，在110KV輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為375A， Kzq=1;Kh=1.15,Kk1=0.8;Kk3=1.25。其余參數(shù)見附圖。(1)計(jì)算：線路AB零度接線相間方向阻抗距離保護(hù)（方向圓特

性）A一段、三段動作值。(2)在保護(hù)A安裝處出口短路時(shí)，距離保護(hù)一段容許的過渡電阻是

多少？距離保護(hù)一段容許的最大過渡電阻又是多少？（3）距保護(hù)A出口20KM處發(fā)生相間短 路，過渡電阻分別為5?、10?和15?時(shí)，保護(hù)A一段是否動作？其中：阻抗繼電器最大動作

靈敏角?lm=75度；線路阻抗角?d=75度；單位線路長度的阻抗X1=0.4(歐姆/公里)。

110KV 50KM 40KM

解：(1)計(jì)算：線路AB零度接線相間方向阻抗距離保護(hù)一段、三段動作值。ZdzA’ = 16?； ZdzA= 110.4?； *ZdzA= 140.35?；

（2）距離保護(hù)一段容許的過渡電阻 a.保護(hù)A安裝處出口短路時(shí): Rg0= ZdzA’cos?d=4.14? b.容許的最大過渡電阻為 Rgmax= ZdzA’/2=8?

（3）距保護(hù)A出口20KM處發(fā)生金屬性短路時(shí)，Zd=8?，測量阻抗位于方向阻抗圓的

圓心，因此，容許的最大過渡電阻為8?。過渡電阻為5? 時(shí), 保護(hù)A一段動作；

過渡電阻為15?和25? 時(shí)，保護(hù)A一段不動作。

五、(本題滿分10分)系統(tǒng)如圖所示。線路上分別配置有相間電流保護(hù)為相間故障保護(hù)，零序電流保護(hù)為接地故障保

（2）（1）護(hù)。簡述：（1）保護(hù)1，2，4出口分別發(fā)生瞬時(shí)性故障K、K時(shí)，各保護(hù)動作過程及動 作時(shí)間；（2）AB線路瞬時(shí)故障時(shí)，檢無壓和檢同期重合動作過程。

（1）AB線路故障時(shí)，保護(hù)1相間電流I段0s跳閘，保護(hù)2相間電流II段0.5s跳閘； BC線路故障時(shí)，保護(hù)3零序電流I段0s跳閘； CD線路故障時(shí)，保護(hù)4相間電流保護(hù)不跳閘；（2）AB線路瞬時(shí)故障時(shí)，檢無壓側(cè)和檢同期重合動作過程：

兩側(cè)保護(hù)跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充電； 同步檢定側(cè)檢查同步條件合格后允許同步合閘。

六、(本題每小題5分，滿分15分)

1．問：電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)有什么影響？

答：振蕩中心位于保護(hù)范圍的正方向時(shí)，若測量阻抗軌跡進(jìn)入阻抗繼電器動作區(qū)，阻抗繼 電器將受振蕩影響而周期性誤動作；阻抗繼電器將受振蕩影響的程度與阻抗繼電器的動作 特性有關(guān)；阻抗繼電器動作特性在復(fù)平面上沿振蕩軌跡方向的動作區(qū)域面積越大，受振蕩 的影響也越大；而且越靠近振蕩中心，影響就越大；振蕩中心在保護(hù)范圍外或保護(hù)范圍的 反方向，則不受影響；若保護(hù)動作時(shí)限大于系統(tǒng)振蕩周期，保護(hù)也不受系統(tǒng)振蕩影響。

2．問：變壓器縱差保護(hù)的基本特點(diǎn)是什么？

答：變壓器各側(cè)電流額定電流不同，需適當(dāng)選擇變壓器各側(cè)電流互感器變比；變壓器各側(cè) 電流相位不同，需適當(dāng)調(diào)整各側(cè)電流相位；需考慮躲變壓器LH勵磁特性不同產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài) 不平衡電流；需考慮躲變壓器有載調(diào)壓產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)不平衡電流；變壓器差動保護(hù)包含磁路 藕合，還需考慮躲變壓器暫態(tài)不平衡電流（勵磁涌流）。3．問：發(fā)電機(jī)故障的基本類型及其對應(yīng)的保護(hù)有哪些？ 答：發(fā)電機(jī)故障的基本類型及其對應(yīng)的保護(hù)包括：定子繞組及引出線相間短路故障及其對應(yīng)的縱差保護(hù)；定子繞組單相匝間短路和分支開焊故障及其對應(yīng)的匝間保護(hù)；定子繞組單相接地故障及其對應(yīng)的定子接地保護(hù)；轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地故障及其對應(yīng)的轉(zhuǎn)子接地保護(hù)；勵磁回路一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地故障及其對應(yīng)的勵磁回路接地保護(hù);勵磁回路失磁故障對應(yīng)的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)。

第四篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題以及答案

3．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中,由同一變電所母線引出的并列運(yùn)行的線路上發(fā)生兩點(diǎn)異相接地短路,采用不完全星形接線保護(hù)的動作情況是（有2/3的機(jī)會只切除一條線路）

A．有機(jī)會只切除一條線路 B．有機(jī)會只切除一條線路 C．100%切除兩條故障線路 D．不動作即兩條故障線路都不切除 5．在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中,零序功率方向繼電器采用的接線方式是（-3U、3I）A．90°接線 B．3C.-

3、-

30、30

0 D．-

3、30

A7．在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，反應(yīng)接地短路的阻抗繼電器接線方式是（零序補(bǔ)償電流的接線方式）

A．0°接線 B．90°接線 C．30、A+30、30 D．

A、A+30零序補(bǔ)償電流的接線方式

10．在校驗(yàn)距離Ⅲ段保護(hù)遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)時(shí)，分支系數(shù)取最大值是為了滿足保護(hù)的（靈敏性）

A．選擇性 B．速動性 C．靈敏性 D．可靠性

13．對于Y，d11接線變壓器，為保證正常運(yùn)行時(shí)差動回路兩臂的電流相等，應(yīng)使變壓器Y側(cè)電流互感器變比（增大根號3倍）A．等于變壓器變比nT B．增大C．減少倍 D．增大3倍

倍

16．反應(yīng)故障時(shí)電流增大而動作的保護(hù)稱為__過電流保護(hù)____。17．對本元件的主保護(hù)起后備作用的保護(hù)稱為__近后備保護(hù)__。18．所謂靈敏性是指對___保護(hù)范圍內(nèi)___發(fā)生故障的反應(yīng)能力。19．動作電流是指能使繼電器動作的___最小電流_____。

20．按階梯時(shí)限原則整定的過電流保護(hù)，越靠近電源側(cè)，短路電流越大，動作時(shí)限__越長___。

21．可靠系數(shù)K取值比K要小，主要原因是考慮短路電流中___非周期分量____已經(jīng)衰減。

22．在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，電流速斷保護(hù)范圍為__最大__。

23．在兩相不完全星形接線的中性線上增設(shè)一只電流繼電器，目的是為了提高保護(hù)的__靈敏系數(shù)___。24．相間短路的功率方向繼電器的最大靈敏角25.按90°接線的功率方向繼電器，若m=c,則

senm

=__-α_______。

=__Uab__________________。

26.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地短路時(shí)，故障線路保護(hù)安裝處通過的零序電流為該電網(wǎng)所有________非故障元件____________的零序電容電流之和。27.距離保護(hù)Ⅰ段和Ⅱ段共同構(gòu)成本線路的__主保護(hù)__________________。28.反應(yīng)相間短路的阻抗繼電器采用的接線方式是____0°接線方式_______。29.零序過電流保護(hù)的動作電流應(yīng)躲過下一條線路首端發(fā)生三相短路時(shí)由零序電流過濾器輸出的最大___不平衡電流_________。

30.零序功率方向繼電器在保護(hù)安裝處出口接地短路時(shí)______無_______死區(qū)。31.為防止過渡電阻的影響，一般在距離Ⅱ段保護(hù)上采用__瞬時(shí)測定電路_____。32.在整定距離Ⅱ段的整定阻抗時(shí)，分支系數(shù)應(yīng)取__最小值_______。33.阻抗繼電器的動作特性在阻抗平面上沿越_____大__。

34.縱差動保護(hù)暫態(tài)情況下的不平衡電流表達(dá)式是iunb.max=___________________。35.反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種故障和油面降低的保護(hù)稱____瓦斯保護(hù)__________。36.當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，可能出現(xiàn)很大的勵磁電流，稱其為___勵磁涌流______。

38.電流比相式母線保護(hù)的基本原理是比較各連接元件____相位________的不同來區(qū)別母線內(nèi)部或外部短路的。

三、簡答題（本大題共7小題，每小題4分，共28分）39．繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是什么？

40．功率方向繼電器90°接線方式的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？ 41．零序電流速斷保護(hù)的整定原則是什么？ 42．對于偏移特性阻抗繼電器，試寫出：（1）圓心向量；（2）半徑r的表達(dá)式；（3）比幅式動作條件；（4）比相式動作條件。

43．試述高頻閉鎖方向保護(hù)的基本原理。

44．寫出變壓器縱差動保護(hù)不平衡電流表達(dá)式并說明式中各量的含義。

方向所占面積越大，則受振蕩影響就1． 1電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來衡量，其保護(hù)范圍越長表明保護(hù)越(③)①可靠 ②不可靠 ③靈敏 ④不靈敏 2．限時(shí)電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時(shí)限上均要配合，若(③)不滿足要求，則要與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性 3．使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)(②)①最大運(yùn)行方式 ②最小運(yùn)行方式 ③正常運(yùn)行方式 ④事故運(yùn)行方式

4．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相星形接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為(②)。

①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為(②)①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．電流速斷保護(hù)定值不能保證(②)時(shí)，則電流速斷保護(hù)要誤動作，需要加裝方向元件。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性 7．作為高靈敏度的線路接地保護(hù)，零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)需(④)。①投入運(yùn)行 ②有選擇性的投入運(yùn)行 ③有選擇性的退出運(yùn)行 ④退出運(yùn)行

8．在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時(shí)，一定要注意不要接錯(cuò)極性，如果接錯(cuò)極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器(③)的后果。①拒動 ②誤動 ③正向故障拒動或反向故障誤動 ④損壞

9．方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB(④)①原邊匝數(shù) ②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大小 ④副邊線圈中的電阻大小

10．距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證保護(hù)的(②)。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性 11．相間短路的阻抗繼電器采用00接線。例如IJ=IB-IA時(shí)，UJ=(②)。①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差動保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對(①)。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性

13．對于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號是(③)。

①允許信號 ②跳閘信號 ③閉鎖信號 ④任意信號

14．相高頻保護(hù)用I1+KI2為操作電流，K=6?8，主要是考慮(③)相位不受兩側(cè)電源相位的影響，有利于正確比相。①正序電流 ②零序電流 ③負(fù)序電流 ④相電流

15．高頻保護(hù)基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號；以

(③)為載波傳送通道實(shí)現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。①微波通道 ②光纖通道 ③輸電線路 ④導(dǎo)引線

二、(本題滿分20分)

如圖網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動作電流，動作時(shí)限及最小保護(hù)范圍，并說明當(dāng)線路長度減到20KM時(shí)情況如何?由此得出什么結(jié)論?已知 Kk’=1.2,z1=0.4?/km,Zs.min=12?, Zs.max=18?。

解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1×LAB)Idz.A’ = Kk'IdB.max

LAB=60 km: LAB=20 km: Idz’ = 2.21(kA)Idz’ = 3.98(kA)Lmin =19.95(km)Lmin =-8.92(km)被保護(hù)線路的長度很短時(shí)，電流速斷保護(hù)可能沒有保護(hù)范圍。

0.5s

1.5s

1.5s

0.5s

lmin?13Es(??Zs.max)Z12I'dz.A

五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動

作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故

障時(shí)，保護(hù)的工作會受到何影響? 1．動作過程：

?保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I’,S+動作，I’,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動作跳閘

?保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù)

2．元件的功能與作用：

S+ ：保護(hù)正方向故障時(shí)動作的功率方向元件； I，I’：故障起動元件 t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護(hù),用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+，I’ 后返回時(shí)引起的誤動

t2: 通道配合延時(shí)。區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端S+，I’動作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號

3．如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障/外部故障時(shí)，保護(hù)正確/錯(cuò)誤動作。

六、(本題每小題5分，滿分15分)

1．零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？

區(qū)別: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同

零序電流靈敏I段動作靈敏度高，作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行時(shí)需退 出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)

2．說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最?。磕且环N受系統(tǒng)振蕩影響 最??？那一種躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？

受過渡電阻影響最小依次為: 全阻抗繼電器/偏移/方向； 受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器； 躲負(fù)荷能力最強(qiáng)依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；

3．閉鎖式方向高頻保護(hù)中采用負(fù)序功率方向繼電器有何優(yōu)點(diǎn)？

(1)可反應(yīng)所有不對稱故障;增加電壓記憶后,也可反應(yīng)三相對稱故障;(2)沒有電壓死區(qū);保護(hù)區(qū)外故障時(shí),近故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓(功率), 容易實(shí)現(xiàn)靈敏度配合

(3)振蕩時(shí)三相對稱,不存在負(fù)序分量,負(fù)序功率方向元件不誤動

試題2答案

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 階梯時(shí)限特性 來選擇的。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障點(diǎn)的幾率為 100％。

3．零序過電流保護(hù)與相間過電流保護(hù)相比，由于其動作電流小，所以靈敏度 高。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 UCB。5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性。

6．短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要 大。7．距離III段的靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最大的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證

靈敏性。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于 ZΣ/2 處。

9．相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端 正序電流 相位來反應(yīng)對稱短路。10．對于母線保護(hù)，通常把 可靠性 放在重要位置。

二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:X1=0.4(?/km), 可靠系數(shù)Kk’=1.25；系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6?, Zs.min=4?。

1.計(jì)算：線路AB 的電流速斷保護(hù)一次動作值與電流速斷保護(hù)最小保護(hù)范圍。

2．比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s 110kV

45km

30km

解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1×LAB)Idz.A’ = Kk'IdB.max

可解得：

Idz’ = 3.77(kA)Lmin =23.1(km)

六、(本題每小題5分，滿分20分)1． 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護(hù)兼作零序電流保護(hù)，而要采用零序電流保護(hù)? 答：由于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路故障幾率很大（總故障80%以上），大電流接地

lmin?13Es(?'?Zs.max)Z12Idz.A

系統(tǒng)單相接地短路出現(xiàn)很大故障相與零序短路電流，而相電流保護(hù)靈敏度不夠，故需單獨(dú)設(shè)零 序電流保護(hù)。

2． 說明雙側(cè)電源線路上實(shí)現(xiàn)同期重合閘時(shí)，檢同期重合閘和檢無壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。

答：兩側(cè)保護(hù)跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充電，同步檢定側(cè)檢查同步 條件合格后允許同步合閘。如果無壓檢定側(cè)DL偷跳，因?qū)?cè)有壓，不允許ZCH動作；為此在 無壓檢定側(cè)同時(shí)使用同步檢定，由同步檢定起動ZCH。重合閘于故障時(shí)，無壓檢定側(cè)DL連續(xù) 兩次切除故障電流，工作條件惡劣，需定期更換檢定方式。注意：同步檢定側(cè)不允許投入無壓 檢定方式。

同期合閘條件為：(1)Um ≈ Ux；(2)fm ≈ fx；(3)arg(Um/Ux)≈ 0

試題3答案

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．故障和不正常工作情況若不及時(shí)處理，將引起 事故。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相不完全星接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為 2/3。

3．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 階梯時(shí)限特性 來選擇的。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 －UAB。5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性。

6．阻抗繼電器的動作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的能力 越強(qiáng)。7．距離Ⅱ段的整定阻抗應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證 選擇性。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于 ZΣ/2。

9．高頻保護(hù)采用允許信號的主要優(yōu)點(diǎn)是 加快動作速度。

10．對于中性點(diǎn)可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設(shè)零序電流保護(hù)和 零序電流電壓保護(hù)。

四、(本題每小題10分，滿分20分)巳知采用幅值比較方式構(gòu)成繼電器的兩個(gè)電壓量：U1=KIIj，U2=KU UJ-KIIj ,且動作條件為|U1|?|U2|，試問：

(1)所構(gòu)成的繼電器是什么繼電器？該繼電器的整定值是什么?(2)測量阻抗為Zj，整定阻抗為Zzd時(shí)，根據(jù)動作方程畫出相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓。解：（1）由動作方程，有 |1/2*(2KI/KU)|?|ZJ-1/2*(2KI/KU)| 因此，該繼電器是方向阻抗繼電器，且其整定阻抗為2KI/KU(2)相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓如下

五、(本題每小題5分，滿分10分)（1）完成變壓器(Y/?-11接線)差動保護(hù)二次回路接線的原理圖。

（2）標(biāo)出二次回路中電流的方向,寫出差動電流的表達(dá)式。(一次側(cè)電流方向：Y→?；一次側(cè)電流正方向：流出變壓器電流為負(fù)，流入變壓器為正)解：（1）二次回路接線的原理圖及電流方向如下。（2）差動電流的表達(dá)式（A相為例）IcdA =(IA2-I

六、(本題每小題5分，滿分20分)1.何為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式？在電流保護(hù)整定/校驗(yàn)時(shí)各選擇那種方式？

答：短路時(shí)通過該保護(hù)的短路電流為最大/最小的可能運(yùn)行方式,稱為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式。在電流保護(hù) 整定/校驗(yàn)時(shí)各選擇最大/最小運(yùn)行方式。

02.高頻閉鎖方向保護(hù)中采用按90接線方式的功率方向繼電器作為方向元件時(shí)帶來什么問題？如采用負(fù)序功率方向繼電器會有何優(yōu)點(diǎn)？此時(shí)的缺點(diǎn)是什么？

0答：90接線功率方向元件有電壓死區(qū)，振蕩時(shí)可能誤動。采用負(fù)序功率方向繼電器的優(yōu)點(diǎn)：(1)可反應(yīng)所有不對稱故障;(2)沒有電壓死區(qū);保護(hù)區(qū)外故障時(shí),近故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓(功率), 容易實(shí)現(xiàn)靈敏度配合；(3)振蕩時(shí)三相對稱,不存在負(fù)序分量,負(fù)序功率方向元件不誤動。缺點(diǎn)：不反應(yīng)三相對稱故障;需采用三相對稱故障輔助啟動元件。

3.a.何為潛供電流？它對于單相重合閘動作時(shí)間有何影響？b.說明同期合閘條件。

答：a.潛供電流是指單跳后健全相電勢經(jīng)相間藕合電容向故障點(diǎn)提供的短路電流及健全相負(fù)荷電流經(jīng)相間互感在故障相產(chǎn)生的感應(yīng)電勢通過對地電容向故障點(diǎn)提供的短路電流。由于存在潛供電流，使短路點(diǎn)電弧熄滅時(shí)間、介質(zhì)絕緣恢復(fù)時(shí)間增大，相應(yīng)單相重合閘延時(shí)較三相重合閘延時(shí)增大。

b.同期合閘條件:(1)Um≈Ux；(2)fm≈fx；(3)arg(Um/Ux)≈0 4．變壓器勵磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的?它有何特點(diǎn)?在變壓器差動保護(hù)中是怎么利用涌流的這些特點(diǎn)來消除涌流對差動保護(hù)的影響？

答： 變壓器正常工作時(shí), 磁通滯后于工作電壓U的角度為900；變壓器空載合閘或外部故障切除、電壓恢 復(fù)時(shí)，如果工作電壓瞬時(shí)值為0，應(yīng)有= –m；由于磁通不能突變，出現(xiàn)幅值m的非周期分量磁通；再考慮鐵芯剩余磁通S，出現(xiàn)最大磁通max=2m + S，使得變壓器鐵芯嚴(yán)重飽和，產(chǎn)生很大的勵磁涌流。

變壓器勵磁涌流的主要特點(diǎn)是：(1)變壓器勵磁涌流包含有很大成分的非周期分量（對稱涌流除外）；(2)變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主；(3)變壓器勵磁涌流波形之間出現(xiàn)間斷。

在變壓器縱差保護(hù)中防止勵磁涌流影響的方法是(1)針對變壓器勵磁涌流的非周期分量，采用速飽和變流器BLH；(2)針對變壓器勵磁涌流的波形之間出現(xiàn)間斷，鑒別短路電流和勵磁涌流波形的差別；(3)針對變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主的特點(diǎn)，利用二次諧波制動等，都可以在變壓器縱差保護(hù)中防止勵磁涌流的影響。

YY

Δ

B2)-IA2

第五篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題以及答案

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題以及答案

1．過電流繼電器的返回系數(shù)（B）A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)要求（B）A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中,由同一變電所母線引出的并列運(yùn)行的線路上發(fā)生兩點(diǎn)異相接地短路,采用不完全星形接線保護(hù)的動作情況是（A）A．有機(jī)會只切除一條線路 B．有機(jī)會只切除一條線路 C．100%切除兩條故障線路 D．不動作即兩條故障線路都不切除 4．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中,采用方向元件是為了提高保護(hù)的（D）A．方向性 B．可靠性 C．靈敏性 D．選擇性

5．在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中,零序功率方向繼電器采用的接線方式是（D）A．90°接線 B．3C.-

3、-

30、30

0 D．-

3、30

6．正方向出口相間短路,存在動作“死區(qū)”的阻抗繼電器是（B）A．全阻抗繼電器 B．方向阻抗繼電器 C．偏移特性阻抗繼電器 D．上拋圓阻抗繼電器

7．在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，反應(yīng)接地短路的阻抗繼電器接線方式是（D）A．0°接線 B．90°接線 C．30、30 D．

A、A+30零序補(bǔ)償電流的接線方式

8．由于過渡電阻的存在，一般情況下使阻抗繼電器的（A）A．測量阻抗增大，保護(hù)范圍減小 B．測量阻抗增大，保護(hù)范圍增大 C．測量阻抗減小，保護(hù)范圍減小 D．測量阻抗減小，保護(hù)范圍增大 9．在距離保護(hù)的Ⅰ、Ⅱ段整定計(jì)算中乘以一個(gè)小于1的可靠系數(shù)，目的是為了保證保護(hù)動作的（A）

A．選擇性 B．可靠性 C．靈敏性 D．速動性

10．在校驗(yàn)距離Ⅲ段保護(hù)遠(yuǎn)后備靈敏系數(shù)時(shí)，分支系數(shù)取最大值是為了滿足保護(hù)的（C）

A．選擇性 B．速動性 C．靈敏性 D．可靠性

11．距離Ⅲ段保護(hù)，采用方向阻抗繼電器比采用全阻抗繼電器（A）A．靈敏度高 B．靈敏度低 C．靈敏度一樣 D．保護(hù)范圍小 12．高頻阻波器的作用是（C）

A．限制短路電流 B．防止工頻電流竄越 C．防止高頻電流竄越 D．補(bǔ)償接地電流

13．對于Y，d11接線變壓器，為保證正常運(yùn)行時(shí)差動回路兩臂的電流相等，應(yīng)使變壓器Y側(cè)電流互感器變比（B）

A．等于變壓器變比nT B．增大C．減少倍 D．增大3倍

14．發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)的作用是（A）

A．保護(hù)定子繞組匝間短路 B．保護(hù)定子繞組相間短路 C．保護(hù)定子繞組接地短路 D．保護(hù)轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地故障 15．對于大型發(fā)電機(jī)，反應(yīng)轉(zhuǎn)子表層過熱的主保護(hù)是（C）A．低電壓起動的過電流保護(hù) B．復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù) C．負(fù)序電流保護(hù) D．阻抗保護(hù)

二、填空題（本大題共23小題，每小題1分，共23分）

請?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無分。16．反應(yīng)故障時(shí)電流增大而動作的保護(hù)稱為____________________。17．對本元件的主保護(hù)起后備作用的保護(hù)稱為____________________。18．所謂靈敏性是指對____________________發(fā)生故障的反應(yīng)能力。19．動作電流是指能使繼電器動作的____________________。

20．按階梯時(shí)限原則整定的過電流保護(hù)，越靠近電源側(cè)，短路電流越大，動作時(shí)限____________________。

21．可靠系數(shù)K取值比K要小，主要原因是考慮短路電流中____________________已經(jīng)衰減。

22．在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，電流速斷保護(hù)范圍為____________________。23．在兩相不完全星形接線的中性線上增設(shè)一只電流繼電器，目的是為了提高保護(hù)的____________________。

倍 24．相間短路的功率方向繼電器的最大靈敏角25.按90°接線的功率方向繼電器，若m=c,則

senm

=____________________。

=____________________。

26.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地短路時(shí)，故障線路保護(hù)安裝處通過的零序電流為該電網(wǎng)所有____________________的零序電容電流之和。

27.距離保護(hù)Ⅰ段和Ⅱ段共同構(gòu)成本線路的____________________。28.反應(yīng)相間短路的阻抗繼電器采用的接線方式是____________________。29.零序過電流保護(hù)的動作電流應(yīng)躲過下一條線路首端發(fā)生三相短路時(shí)由零序電流過濾器輸出的最大____________________。

30.零序功率方向繼電器在保護(hù)安裝處出口接地短路時(shí)____________________死區(qū)。31.為防止過渡電阻的影響，一般在距離Ⅱ段保護(hù)上采用____________________。32.在整定距離Ⅱ段的整定阻抗時(shí)，分支系數(shù)應(yīng)取____________________。33.阻抗繼電器的動作特性在阻抗平面上沿越____________________。

34.縱差動保護(hù)暫態(tài)情況下的不平衡電流表達(dá)式是iunb.max=___________________。35.反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種故障和油面降低的保護(hù)稱____________________。36.當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，可能出現(xiàn)很大的勵磁電流，稱其為____________________。

37.對于發(fā)電機(jī)定子繞組的相間短路，要求容量在1MW以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)____________________。

38.電流比相式母線保護(hù)的基本原理是比較各連接元件____________________的不同來區(qū)別母線內(nèi)部或外部短路的。

三、簡答題（本大題共7小題，每小題4分，共28分）39．繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是什么？

40．功率方向繼電器90°接線方式的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？ 41．零序電流速斷保護(hù)的整定原則是什么？ 42．對于偏移特性阻抗繼電器，試寫出：（1）圓心向量；（2）半徑r的表達(dá)式；（3）比幅式動作條件；（4）比相式動作條件。

43．試述高頻閉鎖方向保護(hù)的基本原理。

44．寫出變壓器縱差動保護(hù)不平衡電流表達(dá)式并說明式中各量的含義。

方向所占面積越大，則受振蕩影響就45．試述單繼電器式橫差動保護(hù)的基本原理，在什么情況下帶延時(shí)跳閘？為什么？

四、綜合分析題（本大題共2小題，每小題7分，共14分）

46.如圖所示,在單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)中,試求出過電流保護(hù)1~8的動作時(shí)限,并指出哪些保護(hù)應(yīng)裝設(shè)方向元件?

五、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）

48．如圖所示，試計(jì)算保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)的動作電流、動作時(shí)限及校驗(yàn)靈敏度。已知K=1.2;Z1=0.4Ω/km;K=1.2。

49．如圖所示，各線路均裝設(shè)距離保護(hù)，試對保護(hù)1的距離Ⅲ段保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，并求出最小分支系數(shù)。Krel=1.25;Kres=1.2;Kss=1;Z1=0.4Ω/km;Uloa.min=0.9×110KV

1.電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來衡量，其保護(hù)范圍越長表明保護(hù)越(③)①可靠 ②不可靠 ③靈敏 ④不靈敏 2．限時(shí)電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時(shí)限上均要配合，若(③)不滿足要求，則要與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性 3．使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)(②)①最大運(yùn)行方式 ②最小運(yùn)行方式 ③正常運(yùn)行方式 ④事故運(yùn)行方式 4．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相星形接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為(②)。

①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為(②)①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．電流速斷保護(hù)定值不能保證(②)時(shí)，則電流速斷保護(hù)要誤動作，需要加裝方向元件。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性 7．作為高靈敏度的線路接地保護(hù)，零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)需(④)。①投入運(yùn)行 ②有選擇性的投入運(yùn)行 ③有選擇性的退出運(yùn)行 ④退出運(yùn)行

8．在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時(shí)，一定要注意不要接錯(cuò)極性，如果接錯(cuò)極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器(③)的后果。①拒動 ②誤動 ③正向故障拒動或反向故障誤動 ④損壞

9．方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB(④)①原邊匝數(shù) ②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大小 ④副邊線圈中的電阻大小 10．距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證保護(hù)的(②)。

①速動性 ②選擇性 ③靈敏性 ④可靠性

011．相間短路的阻抗繼電器采用0接線。例如IJ=IB-IA時(shí)，UJ=(②)。①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差動保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對(①)。

①選擇性 ②速動性 ③靈敏性 ④可靠性

13．對于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號是(③)。

①允許信號 ②跳閘信號 ③閉鎖信號 ④任意信號 14．相高頻保護(hù)用I1+KI2為操作電流，K=6?8，主要是考慮(③)相位不受兩側(cè)電源相位的影響，有利于正確比相。

①正序電流 ②零序電流 ③負(fù)序電流 ④相電流

15．高頻保護(hù)基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號；以

(③)為載波傳送通道實(shí)現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。①微波通道 ②光纖通道 ③輸電線路 ④導(dǎo)引線

三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時(shí)限如圖所示。1.計(jì)算輸電線路過電流保護(hù) 動作時(shí)間；2.哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方 向元件及其動作正方向。

2s

1s

2.5s

0.5s

1.5s

1.5s

0.5s

四、(本題滿分10)

如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù)，已知：Zs1.max=20?，Zs1.min=15?，Zs2.max=25?，Zs2.min=20?，z1= 0.4?／km, Kk’’=0.8。計(jì)算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗(yàn)動作靈敏度。

110KV 45KM 30KM

Kb=Ibc/Iab=[ 1+(zs1+zab)/zs2];Kb.min =[ 1+(15+18)/25]=2.32;ZdzA’’= Kk’’(ZAB+Kb×ZBC)=36.67? Klm= ZdzA’’/ ZAB=2.04>1.25

五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動

作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故

障時(shí)，保護(hù)的工作會受到何影響? 1．動作過程：

?保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I’,S+動作，I’,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動作跳閘

?保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù) 2．元件的功能與作用：

S+ ：保護(hù)正方向故障時(shí)動作的功率方向元件； I，I’：故障起動元件 t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護(hù),用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+，I’ 后返回時(shí)引起的誤動

t2: 通道配合延時(shí)。區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端S+，I’動作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號

3．如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障/外部故障時(shí)，保護(hù)正確/錯(cuò)誤動作。

六、(本題每小題5分，滿分15分)

1．零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？

區(qū)別: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同

零序電流靈敏I段動作靈敏度高，作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行時(shí)需退 出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)

2．說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最??？那一種受系統(tǒng)振蕩影響 最小？那一種躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？

受過渡電阻影響最小依次為: 全阻抗繼電器/偏移/方向； 受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器； 躲負(fù)荷能力最強(qiáng)依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；

3．閉鎖式方向高頻保護(hù)中采用負(fù)序功率方向繼電器有何優(yōu)點(diǎn)？

(1)可反應(yīng)所有不對稱故障;增加電壓記憶后,也可反應(yīng)三相對稱故障;(2)沒有電壓死區(qū);保護(hù)區(qū)外故障時(shí),近故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓(功率), 容易實(shí)現(xiàn)靈敏度配合

(3)振蕩時(shí)三相對稱,不存在負(fù)序分量,負(fù)序功率方向元件不誤動

試題3答案

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 階梯時(shí)限特性 來選擇的。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障點(diǎn)的幾率為 100％。

3．零序過電流保護(hù)與相間過電流保護(hù)相比，由于其動作電流小，所以靈敏度 高。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 UCB。5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性。

6．短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要 大。

7．距離III段的靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最大的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證

靈敏性。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于 ZΣ/2 處。

9．相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端 正序電流 相位來反應(yīng)對稱短路。10．對于母線保護(hù)，通常把 可靠性 放在重要位置。

二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:X1=0.4(?/km), 可靠系數(shù)Kk’=1.25；系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6?, Zs.min=4?。

1.計(jì)算：線路AB 的電流速斷保護(hù)一次動作值與電流速斷保護(hù)最小保護(hù)范圍。

2．比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s 110kV

45km

30km

解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1×LAB)Idz.A’ = Kk'IdB.max

可解得：

Idz’ = 3.77(kA)Lmin =23.1(km)

六、(本題每小題5分，滿分20分)1． 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護(hù)兼作零序電流保護(hù)，而要采用零序電流保護(hù)? 答：由于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路故障幾率很大（總故障80%以上），大電流接地

lmin?13Es(?'?Zs.max)Z12Idz.A

系統(tǒng)單相接地短路出現(xiàn)很大故障相與零序短路電流，而相電流保護(hù)靈敏度不夠，故需單獨(dú)設(shè)零 序電流保護(hù)。

2． 說明雙側(cè)電源線路上實(shí)現(xiàn)同期重合閘時(shí)，檢同期重合閘和檢無壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。

答：兩側(cè)保護(hù)跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充電，同步檢定側(cè)檢查同步 條件合格后允許同步合閘。如果無壓檢定側(cè)DL偷跳，因?qū)?cè)有壓，不允許ZCH動作；為此在 無壓檢定側(cè)同時(shí)使用同步檢定，由同步檢定起動ZCH。重合閘于故障時(shí)，無壓檢定側(cè)DL連續(xù) 兩次切除故障電流，工作條件惡劣，需定期更換檢定方式。注意：同步檢定側(cè)不允許投入無壓 檢定方式。

同期合閘條件為：(1)Um ≈ Ux；(2)fm ≈ fx；(3)arg(Um/Ux)≈ 0 3． 相高頻保護(hù)為什么用I1+KI2為操作電流？K值過大或過小對保護(hù)有何影響？

答：相差高頻保護(hù)中，將三相電流綜合為復(fù)合電流(I1+KI2)比相，可正確反映各種不同類型的故 障；(I1+KI2)控制高頻發(fā)訊機(jī)發(fā)訊（對高頻電流進(jìn)行調(diào)制），稱為操作電流。K=6~8，保證了各 種區(qū)內(nèi)各種不對稱故障的靈敏性； I1 保證了在區(qū)內(nèi)三相對稱故障時(shí)操作元件的可靠工作。K值 過大時(shí)難以保證三相故障時(shí)保護(hù)的靈敏度，過小則不利于不對稱故障時(shí)的正確比相。

4.機(jī)定子裝有縱差動和橫差動保護(hù)時(shí)，發(fā)生何種故障時(shí)兩種保護(hù)會同時(shí)動作？ 答：相間故障時(shí)兩種保護(hù)會同時(shí)動作。

試題4答案

一、(本題每小題2分，滿分20分)1．故障和不正常工作情況若不及時(shí)處理，將引起 事故。

2．在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相不完全星接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為 2/3。

3．定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限是按 階梯時(shí)限特性 來選擇的。

o4．按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 －UAB。5．全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性。

6．阻抗繼電器的動作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的能力 越強(qiáng)。

7．距離Ⅱ段的整定阻抗應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證 選擇性。

8．在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于 ZΣ/2。

9．高頻保護(hù)采用允許信號的主要優(yōu)點(diǎn)是 加快動作速度。

10．對于中性點(diǎn)可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設(shè)零序電流保護(hù)和 零序電流電壓保護(hù)。

二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為175A，系統(tǒng)阻抗為:Xs=4?,單位線路長度的阻抗為:X=0.4(?/km),Kk’=1.25;Kk’’=Kk=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。

1.計(jì)算：電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)動作值與動作時(shí)間。

2.比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。

1.5s

110kV

45km

30km 解：

1.線路AB的保護(hù)A速斷保護(hù)

'(3)Idz?K?IK1d.B.max?.AE(Zs.min?ZAB)?1.25?2.線路AB的保護(hù)A的II段保護(hù)

求動作電流（與下條線路電流速斷動作值配合）：

115/3?3.77(KA)(4?45?0.4)''(3)Idz?K?K?IK2K1d.c.max?.AE(Zs.min?ZAB?ZBC)?1.1?1.25?動作時(shí)間 ：tA''=0.5s

靈敏度校驗(yàn)：

115/3?2.25(KA)(4?45?0.4?30?0.4)

Klm?Id.B.min?'Idz.A(Es3?)2Zs.max?ZAB''Idz.A33)??24?0.4?45(1152.25?1.34?1.33.線路AB的保護(hù)A的III段保護(hù)

Idz.A?KK3?KzqKh?(If.max)?

六、(本題每小題5分，滿分20分)1.何為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式？在電流保護(hù)整定/校驗(yàn)時(shí)各選擇那種方式？

答：短路時(shí)通過該保護(hù)的短路電流為最大/最小的可能運(yùn)行方式,稱為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式。在電流保護(hù) 整定/校驗(yàn)時(shí)各選擇最大/最小運(yùn)行方式。

02.高頻閉鎖方向保護(hù)中采用按90接線方式的功率方向繼電器作為方向元件時(shí)帶來什么問題？如采用負(fù)序功率方向繼電器會有何優(yōu)點(diǎn)？此時(shí)的缺點(diǎn)是什么？

0答：90接線功率方向元件有電壓死區(qū)，振蕩時(shí)可能誤動。采用負(fù)序功率方向繼電器的優(yōu)點(diǎn)：(1)可反應(yīng)所有不對稱故障;(2)沒有電壓死區(qū);保護(hù)區(qū)外故障時(shí),近故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓(功率), 容易實(shí)現(xiàn)靈敏度配合；(3)振蕩時(shí)三相對稱,不存在負(fù)序分量,負(fù)序功率方向元件不誤動。缺點(diǎn)：不反應(yīng)三相對稱故障;需采用三相對稱故障輔助啟動元件。

3.a.何為潛供電流？它對于單相重合閘動作時(shí)間有何影響？b.說明同期合閘條件。

答：a.潛供電流是指單跳后健全相電勢經(jīng)相間藕合電容向故障點(diǎn)提供的短路電流及健全相負(fù)荷電流經(jīng)相間互感在故障相產(chǎn)生的感應(yīng)電勢通過對地電容向故障點(diǎn)提供的短路電流。由于存在潛供電流，使短路點(diǎn)電弧熄滅時(shí)間、介質(zhì)絕緣恢復(fù)時(shí)間增大，相應(yīng)單相重合閘延時(shí)較三相重合閘延時(shí)增大。

b.同期合閘條件:(1)Um≈Ux；(2)fm≈fx；(3)arg(Um/Ux)≈0 4．變壓器勵磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的?它有何特點(diǎn)?在變壓器差動保護(hù)中是怎么利用涌流的這些特點(diǎn)來消除涌流對差動保護(hù)的影響？

答： 變壓器正常工作時(shí), 磁通滯后于工作電壓U的角度為900；變壓器空載合閘或外部故障切除、電壓恢 復(fù)時(shí)，如果工作電壓瞬時(shí)值為0，應(yīng)有= –m；由于磁通不能突變，出現(xiàn)幅值m的非周期分量磁通；再考慮鐵芯剩余磁通S，出現(xiàn)最大磁通max=2m + S，使得變壓器鐵芯嚴(yán)重飽和，產(chǎn)生很大的勵磁涌流。

變壓器勵磁涌流的主要特點(diǎn)是：(1)變壓器勵磁涌流包含有很大成分的非周期分量（對稱涌流除外）；(2)變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主；(3)變壓器勵磁涌流波形之間出現(xiàn)間斷。

在變壓器縱差保護(hù)中防止勵磁涌流影響的方法是(1)針對變壓器勵磁涌流的非周期分量，采用速飽和變流器BLH；(2)針對變壓器勵磁涌流的波形之間出現(xiàn)間斷，鑒別短路電流和勵磁涌流

1.2?1.5?230?0.487(kA)0.85 波形的差別；(3)針對變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主的特點(diǎn)，利用二次諧波制動等，都可以在變壓器縱差保護(hù)中防止勵磁涌流的影響。