继电保护竞赛大题之--分析题汇总第1套

五、综合分析题（第1题6分；第2题9分，共15分）

1、某双母线接线的220千伏站110千伏出线三相故障，线路保护正确动作的同时，站内一路直流总控制电源断开，且该直流电源为站内220伏母线电压切换回路（非保持回路接线）的电源，造成该站220千伏线路距离保护动作跳闸，本站全停，简述220千伏线路跳闸的原因。

答：110kV出线三相近区故障，造成系统电压下降，同时站内一路直流总控制电源断开，造成挂在#1直流母线上的负荷失电，使得220kV电压公用回路中电压切换继电器失磁，220kV保护电压回路失压（2分）。在区外故障时，220kV线路保护已经启动，不再进入PT断线闭锁程序（2分），因220kV线路保护的相间距离III段原理固定反偏包原点，距离III段出口动作，跳开220kV线路的开关（2分）。

2、某继电器动作方程为－90≤arg[（U0

.A2’- U..A1’）/（U.A2’+ U.A1’）]≤90

0

,其中，U.A2’＝ U.A2-Zz

I.A2,

U.A1’＝ U.A1-Zz

I.侧）短路时的动作行为。题中UA2、IA2、UA1、IA1分别为继电器感受到的负序、正序分量，假定系统的正序电抗和负序电抗相等。

答：提示，可将继电器动作方程转换为幅值比较式。然后分析变压器低压侧短路时的序分量并折算到高压侧。然后对比动作方程得出结论。

相位比较式方程转换为幅值比较式方程有一下规律：|A|>|B|可转换为90≤argC/D≤2700 其中

..A1。继电器装设在Y/△

..-11变压器的高压侧（Y侧），试简要分析该继电器在低压侧（△

.0

..C=B-A,D=B+A。

继电器动作方程可变换为：| UA2－ZZIA2|≥|UA1－ZZIA1|；（2分）

变压器△侧三相短路时，无负序分量，继电器不动作；（2分） 变压器△侧两相短路时： △侧：IY侧：U.............a1=- A1= A2=

Ia2；Ua1= Ua2=- Ia2Z2Σ Ua1e

.......-j30°j30°

+ I...a1 e

-j30°

ZB；I...A1= A2=-

Ia1 e-j30° Ia1 ej30°

..UUa1e— Ia1 eZB；IA2－ZZ

.j30°.化简后得，| U.I|UA1－ZZIA1|=| Ua1+ Ia1 （ZB—ZZ）|（2分） 式中Zz为整定阻抗，ZB为变压器等值阻抗

比较ZB、ZZ，得结论，ZB=ZZ时，在动作边界；（1分）

ZB＜ZZ时，继电器动作；（1分） ZB＞ZZ时，继电器不动作。（1分）

七、综合分析题（每题7分，共14分）

220kV系统图如图所示，线路L1长38kM, 线路L2长79kM, 线路L3长65kM。 线路L2停电检修完成后准备从变电站B恢复送电，合上DL3开关向L2线路充电时，DL3开关的手合加速距离保护动作跳开DL3开关（三相），同时DL1的高频方向保护动作跳开DL1开关（三相）不重合（单重方式），DL6的高频方向保护动作跳开DL6开关（三相）不重合（单重方式），DL6保护的打印报告显示，B、C相故障，故障测距为92kM。请根据以上保护动作及开关跳闸情况，判断故障点在那条线路上，为什么?同时分析保护动作行为是否正确。

A2|=|

.Ua1— Ia1 （ZB—ZZ）|

.1

图 系统接线图

答：

（1） 故障点在L2线路上。因为L1、L3线路的另一端开关保护没有动作跳闸，说明故障出现在DL2和

DL5的反向。且DL6保护的故障测距为92kM，线路L3长65kM，因此故障点在相邻线。综上，故障点应在L2线路上。

（2） 因为故障点在L2线路上，所以DL3开关的手合加速距离保护动作正确，

DL1的高频方向保护为误动作，DL6的高频方向保护也为误动作。

UA2’＝ UA2-ZzIA2, UA1’2、某继电器动作方程为－90≤arg[（UA2’- UA1’）/（UA2’+ UA1’）]≤90,其中，

0

0

........＝ UA1-ZzIA1。继电器装设在Y/△-11变压器的高压侧（Y侧），试简要分析该继电器在低压侧（△侧）短路时的动作行为。题中UA2、IA2、UA1、IA1分别为继电器感受到的负序、正序分量，假定系统的正序

电抗和负序电抗相等。 答：

提示，可将继电器动作方程转换为幅值比较式。然后分析变压器低压侧短路时的序分量并折算到高压侧。然后对比动作方程得出结论。

相位比较式方程转换为幅值比较式方程有一下规律：|A|>|B|可转换为90≤argC/D≤270 其中

0

0

..........C=B-A,D=B+A。

继电器动作方程可变换为：| UA2－ZZIA2|≥|UA1－ZZIA1|； 变压器△侧三相短路时，无负序分量，继电器不动作； 变压器△侧两相短路时：

△侧：Ia1=- Ia2；Ua1= Ua2=- Ia2Z2Σ Y侧：UA1= Ua1e

.....-j30°

...............+ Ia1 e

...-j30°

ZB；IA1= Ia1 e

.....-j30°

UA2= Ua1e

.j30°

— Ia1 e

.j30°

ZB；IA2=- Ia1 e

.j30°

化简后得，| UA2－ZZIA2|=| Ua1— Ia1 （ZB—ZZ）|

|UA1－ZZIA1|=| Ua1+ Ia1 （ZB—ZZ）| 式中Zz为整定阻抗，ZB为变压器等值阻抗

比较ZB、ZZ，得结论，ZB=ZZ时，在动作边界；

ZB＜ZZ时，继电器动作； ZB＞ZZ时，继电器不动作。

..2

四． 综合分析题 ( 共1题，本题10分)

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：①、L2线甲侧零序不灵敏二段为何误动？

②、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：

（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)

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)

五． 综合分析题 ( 共1题，本题10分)

1996年7月20日12日寸37分58秒广东省220kV惠州秋长线遭雷击，C相接地短路，惠秋乙线惠侧高频闭锁式保护区外故障误动作，惠州侧录到高频信号，从图中看到(收信输出空触点)，收发信机在故障后启信，以后连续出现四次约5ms收信间断波都相应在3I0电流正、负最大值附近出现，频率为100Hz，超过原软件设计停信后延时lms高频保护误动，设结合滤波器两接地点间电阻RON＝0.1欧姆， 在故障时，流经两接地点间的电流I＝20A，结合滤波器的伏安特性试验结果如下。 （1）试分析收信出现100HZ缺口的原因（6） （2）高频保护误动过程。 （4） U1（V） 0．2 0．25 0.5 1.0 1.3 1.9 2.4 A（Ma） 60 80 150 300 500 960 3500 U2（V） 0.45 0.64 1.3 2.8 4.5 4.8 5.0 答： 收发信机在故障后7．4ms启信，只持续不到3．3ms，就出现第一次停信约8．8ms，正好与3I0电

流正半周峰值附近对应，由于此时保护测量元件还未动作，以后连续出现四次约5ms收信间断波都相应在3I0电流正、负最大值附近出现，频率为100Hz，没有立即误动作。由于直流偏移较严重，

3

正向偏移使收信间断较大，待到负半周偏移相对较小未达到出现收信间断，使发信持续约14．7ms，由于高频通道中在故障大电流下与短路电流同相的地电位升高产生的50Hz工频分量电压差叠加到高频信号上。使高频输出变压器饱和，影响了高频信号致使出现100Hz的收信间断波， 从图中看到微机保护中正向测量元件动作后，碰上再收到闭锁信号的收信间隔时间，超过原软件设计停信后延时lms，就会误动出口。

六、论 述 题 【本大题共2小题，第一小题10分，第二小题5分，共15分】

1、大接地电流系统中三相相间电流保护能否反应单相接地故障？为什么要单独采用零序电流保护？

答：⑴ 三相式星形接线的相间电流保护，能反应接地短路。（2分）

⑵ 但用来保护接地短路时，在定值上要躲过最大负荷电流，在动作时间上要由用户到电源方向按阶梯原则逐级递增一个时间级差来配合。（3分） ⑶ 而专门反应接地短路的零序电流保护，则不需要按此原则来整定，故其灵敏度高，动作时限短，（3分）

⑷且因线路的零序阻抗比正序阻抗大得多，零序电流保护的保护范围长，上下级保护之间容易配合。故一般不用相间电流保护兼作零序电流保护。（2分）

4

2、在图示的电路中K点发生了直流接地，试说明故障点排除之前如果接点A动作，会对继电器ZJ2产生什么影响？（注：图中C为抗干扰电容，可不考虑电容本身的耐压问题；ZJ2为快速中间继电器）

答题要点：

1、点A动作之前，直流系统为负接地，直流系统的负极对地电位为0v；正极对地电位为220v，且电容c上的电位宜为0v。（1分）

2、接点A动作之后，直流系统瞬间便转为正接地，正极对地电位由220v转为0v；负极对地电位由0v转为-220v。（2分）

3、 抗干扰电容上的电位不能突变，因此在直流系统由正接地转为负接地之后，电容c上的电位不能马上转变为-220v，并通过继电器ZJ2的线圈对负极放电。

继电器ZJ2为快速继电器，有可能在电容c的放电过程中动作。（2分）

六、分析题【本大题共2小题，第一每小题5分，第二小题10分，共15分】

1、 在图示的电路中K点发生了直流接地，试说明故障点排除之前如果接点A动作，会对继电器ZJ2产生

什么影响？（注：图中C为抗干扰电容，可不考虑电容本身的耐压问题；ZJ2为快速中间继电器）

答题要点：

2、点A动作之前，直流系统为负接地，直流系统的负极对地电位为0v；正极对地电位为220v，且电容c上的电位宜为0v。（1分）

2、接点A动作之后，直流系统瞬间便转为正接地，正极对地电位由220v转为0v；负极对地电位由0v转为-220v。（2分）

4、 抗干扰电容上的电位不能突变，因此在直流系统由正接地转为负接地之后，电容c上的电位不能马上转变为-220v，并通过继电器ZJ2的线圈对负极放电。 继电器ZJ2为快速继电器，有可能在电容c的放电过程中动作。（2分）

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/q276.html