电力系统继电保护原理复习题（ZH电0791班）

电力系统继电保护原理

一、填空题

1、对电力系统继电保护的基本要求为选择性、速动性、灵敏性和 可靠性 。 2、微机保护的基本算法是计算被测电气量的大小和 相位 的方法。 3、电压互感器在使用中应注意防止 二次绕组的短路 。 4、电流互感器的误差主要来自于 励磁电流 。

5、电压互感器二次绕组采用三角形接线方式的目的是为了获得 零序电压 。 6、系统的运行方式变小，对应线路的保护范围 变短 。

7、定时限过电流保护的动作时限是按 阶梯时限特性 来选择的。 8、设置电流Ⅱ段即限时速断电流保护的目的是 保护线路全长 。

9、距离Ⅱ段的整定阻抗应按分支系数Kb为最小的运行方式来确定，目的是为了保证 选择性 。

10、母线电压保护的依据是 欠电压保护 。

二、单项选择题

1、电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越（ C ） A、可靠 B、不可靠 C、灵敏 D、不灵敏 2、使电流速断保护具有最小保护范围的运行方式为系统（ B ） A、最大运行方式 B、最小运行方式 C、正常运行方式 D、事故运行方式

3、电力系统中相同情况下发生三相相间短路的电流是发生两相相间短路的电流的（ A ）倍； A、 2/3 B、 3 C、 3/2 D、 2/3

4、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（ D ）。 A、投入运行 B、有选择性的投入运行 C、有选择性的退出运行 D、退出运行

5、方向阻抗继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的（ D ） A、原边匝数 B、副边匝数

C、原边线圈中的电阻大小 D、副边线圈中的电阻大小 6、零序电流保护是针对电网（ C ）故障类型的一种保护。 A、电网三相、两相短路 B、电网欠电压

C、电网单相、两相接地 D、电网线路断线

7、在中性点非直接接地系统中，为了提高供电的可靠性，电流保护的接线方式应采用（ B ） A、三相星接线 C、0°接线方式

B、两相星接线 D、90°接线方式

8、下面不属于单侧测量保护的有（ A ） A、电网纵联保护 C、短路电流保护

三、判断题（每小题1.5分，共15分）

1、大接地电流系统系指所有的变压器中性点均直接接地的系统。（ × ）

2、大接地电流系统中接地短路时，系统零序电流的分布与中性点接地点的多少有关，而与其位置无关。（ × ）

3、中性点不接地系统中发生单相接地故障时候，非故障相电压变为原来的3倍。（ √ ） 4、发生各种不同类型短路时，电压各序对称分量的变化规律是：三相短路时，母线上正序电压下降得最厉害，单相短路时正序电压下降最少。（ √ ）

5、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性短路接地时，零序方向电流保护中的方向元件将因零序电压为零而拒动。（ × ） 6、距离保护不受电网运行方式的影响。（ √ ）

7、中性点不接地系统中，发生单相接地故障时候，零序电压与零序电流相位一致。（ × ） 8、发生短路时候，短路点距离电源越近，母线电压越高。（ × ）

四、简答题

1、零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的区别是什么？分别在那种情况下起作用？ 答：区别是零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏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段的动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护。

2、什么叫大接地电流系统？该系统发生接地短路时，零序电流分布取决于什么？ 答：在变压器中性点直接接地的系统中，发生接地故障时故障电流很大，称之为大接地电流系统。该系统中零序电流是在变压器接地中性点之间的网络中分布，即取决于变压器接地点

B、零序电流保护 D、距离保护

的分布，并与它们的分支阻抗成反比。

3、简述中性点直接接地系统电网发生单相接地故障后，零序电压和零序电流的特点。 答：1）故障点处的零序电压最高，距离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点处的零序电压为零。零序电压有故障点到接地中性点，按线性分布。

2）零序电流是由零序电压产生的，零序电流的大小和分布，主要取决于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗及其所处的位置，也取决于中性点接地变压器的数目和分布。零序电流的分布于电源的数目和位置无关。零序电流的大小，与正序和负序阻抗有关，受系统的运行方式的影响。

3）零序电流仅在中性点接地的电网中流通，零序电流保护与中性点不接地的电网无关。 4）正方向故障时候，保护安装处母线零序电压与零序电流的相位关系，取决于母线背后元件的零序阻抗，而与被保护线路的零序阻抗和故障点的位置无关。 4、电力系统振荡为什么会使距离保护误动作？

答：电力系统振荡时，各点的电流、电压都发生大幅度摆动，因而距离保护的测量阻抗也在摆动，随着振荡电流增大，母线电压降低，测量阻抗在减小，当测量阻抗落入继电器动作特性以内时，距离保护将发生误动作。 5、简述阶段式电流保护的组成与特点。

阶段式电流保护由电流Ⅰ段、电流Ⅱ段和电流Ⅲ段组成，三段保护构成“或”逻辑出口跳闸。其中电流Ⅰ段和电流Ⅱ段构成线路的主保护，本线路故障时间为数十毫秒到0.5s。电流Ⅲ段保护为后备保护，为本线路提供近后备保护，同时也为相邻线路提供远后备保护。电流保护一般采用不完全星形接线。

电流Ⅰ段按躲过本线路末端最大运放下三相短路电流整定以保证选择性，快速性好，灵敏性差，不能保护本线路全长。

电流Ⅱ段保护整定时与下线路电流Ⅰ段保护配合，有动作电流和动作时限保证选择性，动作时限为0.5s，动作电流躲过下线Ⅰ段保护的动作电流，快速性交电流Ⅰ段差，但是灵敏度好，能够保护本线路全长。

电流Ⅲ段保护按阶梯特性整定动作时限以保证选择性，整定电流按照正常运行时不启动、外部故障切除后可靠返回计算，动作慢，但灵敏性好，能保护下线路全长。 五、计算题

1、在以下电网中，各线路装有定时限过电流方向保护，试确定装置3、4、6、7、9、10的动作时限，以及哪些保护需装设方向元件？哪些不要装设方向元件？

解： 装置2的动作时限为0\? t4?t1??t?0.6?0.5?1.1\

t7?t4??t?1.1?0.5?1.6\ t10?t7??t?1.6?0.5?2.1\装置12的动作时限为0\?

t9?t11??t?1.2?0.5?1.7\

t6?t9??t?1.7?0.5?2.2\ t3?t6??t?2.2?0.5?2.7\

原则：在过电流保护中，对于那些动作时限比其背侧保护至少高出一个?t的保护不需

要装设方向元件 ? 装置7、9、4需装设方向元件。

2、下图电网中，已知E?38.5/3kV，Xs,min?4?，Xs,max?5?，XL1?18?，

XL2?8?，XB?30?，Pmax?9MW，cos??0.9，Umin?0.95*35kV（Ifh,max?Pmax/3Umincos?），自启动系数Kzq?1.6，L1线路装有三段式电流保护，变压器过电流保护动作时限为1.6s，试求：

（1）L2电流速断保护的Idz；（2）L2相间限时电流速断保护的Idz、Klm和动作时限； （3）L2过电流保护的Idz、Klm和动作时限及接线方式。

XsEA2L2B13YL1Cd1d2解：

D

（1）IdB.max?E/(Xs.min?XL2)?(38.5/3)/(4?8)?1.852(kA)

∴Idz2'?Kk'IdB.max?1.2?1.852?2.223(kA)

（2）IdC.max?E/(Xs.min?XL1?XL2)?(38.5/3)/(4?8?18)?0.741(kA)

IdD.max?E/(Xs.min?XB?XL2)?(38.5/3)/(4?8?30)?IdC.max

所以，考虑保护2的II段与线路L1的I段相配合。

Idz1'?Kk'?IdC.max?1.2?0.741?0.889(kA)Idz2\?Kk\?Idz1'?1.2?0.889?1.067(kA)

Klm?IdB.min/Idz2\?[(3/2)?E]/(Xs.max?XL2)/Idz2\?1.481/1.067?1.39

t2\?t1'??t?0.1?0.5?0.6s

（3）Ifh.2.max?Pmax/(3Umincos?)?9000/(3?0.95?35?0.9)?173.64(A)

取Kk'''?1.15，Kh?0.85

Idz2'''?(Kk'''?Kzq/Kh)?173.64?375.88(A)

IdB.min?(3/2)?[E/(Xs.max?XL2)]?1.481(kA)

校验灵敏度：

近后备：Klm?IdB.min/Idz2'''?1481/375.88?3.94 远后备： 对于C段：

Klm?IdC.min/Idz2'''?[(3/2)?(38.5/3)/(5?8?18)]?1000/375.88?1.65

对于变压器：

Klm?IdD.min/Idz2'''?(3/2)?(38.5/3)/(5?8?30)?1000/375.88?1.19?1.2

动作时限：t2'''?1.6?0.5?2.1s

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