电力系统继电保护试题以及答案(1)

模拟试题（二）

一、填空题

1对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足 、 、 、 四个基本要求。

2过电流继电器的启动电流 返回电流，其返回系数 1。 3后备保护包括 和 。

4运行中应特别注意电流互感器二次侧不能 ；电压互感器二次侧不能 。 5三段式电流保护中， 段灵敏度最高， 段灵敏度最低。

6中性点可接地或不接地运行变压器的接地后备保护由 和 组成。 7阻抗继电器的精确动作电流是指使动作阻抗降为 时对应的测量电流。

8采用单相自动重合闸的线路上发生单相短路故障时，由继电保护动作跳开 ，经一定时间延时后重合 ，若不成功再跳开 。

9变压器纵差动保护需要进行 和 ，以使正常运行时流入到差动回路中的电流为0。

10发电机单元件横差动保护能够反应 故障、 故障和 故障。 11按照母线差动保护装置差电流回路输入阻抗的大小，可将其分为 、 、 。

12对于元件固定连接的双母线电流差动保护，当固定连接方式破坏时，任一母线上的故障将切除 。

13输入到微机保护装置中的电流互感器二次电流信号，可通过 或 变换为满足模数转换器输入范围要求的电压信号。

14中性点直接接地系统发生短路故障后， 的故障分量电压最大， 的故障分量为0。

15设采样周期为Ts?5/3ms，则差分滤波器y(n)?x(n)?x(n-12)能够滤除 。

二、简答题

1我们学习的输电线路保护原理中那些原理是反应输电线路一侧电气量变化的保护？那些是反应输电线路两侧电气量变化的保护？二者在保护范围上有何区别？

2距离保护中选相元件的作用有哪些？

3闭锁式方向纵联保护动作于跳闸的条件是什么？若通道破坏，内、外部故障时保护能否正确动作？

4重合闸前加速保护有哪些优点？

5对于纵差动保护，产生不平衡电流的最本质原因是什么？ 6变压器一般应装设那些保护？其中那些是主保护？ 7评价微机保护算法优劣的标准有哪两个？

三、分析计算题

1已知线路的阻抗角?L?65?，通过线路的负荷功率因数为0.9。当线路上发生金属性短路故障时，继电保护的启动元件的灵敏系数采用方向阻抗继电器大，还是采用全阻抗继电器大？大多少？

2现有一个三单元级联滤波器，各单元滤波器的滤波方程为：y1(n)?x(n)?x(n?2)，

y2(n)?y1(n)?y1(n?6)，y3(n)??y2(n?i)。设每基频周期采样次数N?12，试：

i?02（1）分析该级联滤波器能够滤除那些次数的谐波。

（2）写出该级联滤波器的差分方程表达式。

3在图1所示网络中的AB、BC、BD、DE上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三

I?1.25，相完全星形接法；线路AB的最大负荷电流为200A，负荷自启动系数Kss?1.5，KrelIIIIIKrel?1.15，Krel?1.2，Kre?0.85，?t?0.5s；变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所

示。图中各电抗值均已归算至115kV。试计算AB线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验II、III段的灵敏度。

115kVA124?B220?CD4t4III?2sXs.max?16?Xs.min?13?316?E580?67t7III?1s图1 系统接线图

??E?ej60?，4如图2所示系统，在线路MN上装设纵联电流相位差动保护。已知EMN线路长400km，电流互感器和保护装置的角误差分别为7?和15?，ZN?ZNej80?，ZM?ZMej70?，

裕度角?y取15?。问：当纵联电流相位差动保护的闭锁角?b?60?和?b?70?时，两侧保护是否都保证在线路K点三相短路时正确动作？为什么？

?EM

M1ZMKN2ZN?EN图2系统接线图

模拟试题（二）参考答案

一、填空题

1选择性；速动性；灵敏性；可靠性。

2大于；小于。

3远后备保护，近后备保护。 4断线；短路。 5III，I。

6零序电流保护，零序电压保护。 70.9Zset。

8故障相；故障相；三相。 9相位校正，电流平衡调整。

10定子绕组的匝间短路、分支线棒开焊、机内绕组相间短路。

11低阻抗母线差动保护、中阻抗母线差动保护、高阻抗母线差动保护。 12两组母线。

13电抗变换器，电流变换器。 14故障点；系统中性点。

15直流分量、基波和2、3、4、5、6次谐波。

二、简答题

1答：反应输电线路一侧电气量变化的保护有：电流保护、电压保护、距离保护等；反应输电线路两侧电气量变化的保护有：方向比较式纵联保护、纵联电流差动保护、纵联电流相位差动保护等。反应一侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长的一部分；反应两侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长。

2答：（1）选相跳闸；（2）为了找出故障环路，使阻抗测量元件准确反应故障点到保护安装处的距离。

3答：闭锁式方向纵联保护动作跳闸的条件是两端保护的启动元件均已启动且收不到对端

的闭锁信号。

若通道破坏，区内故障时两端保护能够正确动作；但区外故障时，远故障端的保护因为收不到近故障端的闭锁信号，将可能误动。

4答：①能够快速切除瞬时性故障；②可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率；③能保证发电厂和重要变电所的母线电压水平，保证厂用电和重要用户的电能质量；④使用设备少，简单、经济。

5答：由于被保护元件各侧电流互感器的励磁特性不完全一致，在正常运行及外部故障时，流过纵差动保护的电流不为零。

6答：一般应装设：瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后备保护、过负荷保护、过励磁保护等。其中，瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护为主保护。

7答：计算速度和计算精度。

三、分析计算题

1答：采用方向阻抗继电器时灵敏度更大。采用全阻抗继电器的灵敏度只有方向阻抗继电器灵敏度的0.78倍。

2答：（1）直流分量、2、4、6。

（2）y(n)?x(n)?x(n-1)?x(n-3)?x(n-4)?x(n-6)?x(n-7)?x(n-9)?x(n-10)。 3答：（1）短路电流计算。选取图3中的K1、K2、K3点作为计算点。

115kVA124?BK1220?CD4E680?K3316?5K27图3

三相短路计算结果如表1所示。

表1 三相短路计算结果 K1 K2 K3 短路点 1.795 1.253 0.499 最大运行方式（kA） 1.660 1.186 0.488 最小运行方式（kA） （2）电流保护I段 II(3)IIset.1?KrelIK1.max?1.25?1.795?2.244(kA)，t1?0(s) （3）电流保护II段 II(3)IIIIIIset.3?KrelIK2.max?1.25?1.253?1.566(kA)，Iset.1?KrelIset.3?1.15?1.566?1.801(kA) 灵敏度校验：I(2)K1.min(2)IK1.4383(3)II??0.798，不满足要求。 ?IK1.min?1.438(kA)，Ksen.1?1.minII1.801Iset2.1与保护3的II段相配合：保护3的II段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。

IIII(3)IIIIIIIset.3?KrelIK3.max?1.15?0.499?0.574(kA)，Iset.1?KrelIset.3?1.15?0.574?0.660(kA) 灵敏度校验：KIIsen.1(2)IK1.438?1.min??2.179，满足要求。 II0.660Iset.1t1II?t3II??t?0.5?0.5?1(s)

（4）电流保护III段

IIIIset.1IIIKrelKss1.2?1.5?ILmax??0.2?0.433(kA)

Kre0.85IIIsen.1(2)IK1.438?1.min??3.321，满足要求。 III0.433Iset.1灵敏度校验：作为本线路的后备保护K作为相邻下一线路的后备保护KIIIt1III?t4??t??t?3(s)

IIIsen.1(2)IK1.027?2.min??2.372，满足要求。 III0.433Iset.1?与I?之间的夹角为70°4答：根据已知可绘制图4。由图4可见，I。 MN?ENI?M?EM10?60?70?I?N图4

当线路K点三相短路时，线路两侧收信机收到高频信号的相位差分别为：

400M侧：?M?70??7??15???6??116?；高频信号间断最大可能为180??116??64?

100400N侧：?N?70??7??15???6??68?；高频信号间断最大可能为180??68??112?

100当?b?60?，M、N侧保护都能动作。

当?b?70?，N侧保护首先动作，M侧保护相继动作。

试题1答案

一、单项选择题(每小题2分，共30分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。)

1． 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(③ )

①可靠 ②不可靠 ③灵敏 ④不灵敏 2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若(③ )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。

①选择性 ②速动性 ③灵敏性 ④可靠性 3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统(② ) ①最大运行方式 ②最小运行方式 ③正常运行方式 ④事故运行方式

4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为(② )。

①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接线的功率方向继电器，若IJ=-Ic，则UJ应为(② ) ①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．电流速断保护定值不能保证( ② )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。

①速动性 ②选择性 ③灵敏性 ④可靠性 7．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(④ )。 ①投入运行 ②有选择性的投入运行 ③有选择性的退出运行 ④退出运行

8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器(③ )的后果。 ①拒动 ②误动 ③正向故障拒动或反向故障误动 ④损坏

9．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DKB (④ )

①原边匝数 ②副边匝数

③原边线圈中的电阻大小 ④副边线圈中的电阻大小

10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(② )。

①速动性 ②选择性 ③灵敏性 ④可靠性 11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如IJ=IB-IA时，UJ=( ② )。 ①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对(① )。

①选择性 ②速动性 ③灵敏性 ④可靠性

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