電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模擬試題(一)及答案匯編

1、一、填空題1繼電保護(hù)裝置一般由模擬試題、（、三部分組成。2繼電保護(hù)的可靠性包括和，是對(duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求。3低電壓繼電器的啟動(dòng)電壓返回電壓，返回系數(shù)_X。處零序電壓最高：4在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地短路時(shí)，零序電壓為0;零序電流的分布主要取決于UjT5自耦變壓器高、中壓兩側(cè)的零序電流保護(hù)應(yīng)分別接于6功率方向繼電器的內(nèi)角:=30，其動(dòng)作范圍才7單側(cè)電源線路上發(fā)生短路故障時(shí)，過(guò)渡電阻的存在使方向阻抗繼電器的測(cè)量阻抗保護(hù)范圍。8檢查平行雙回線路有電流的自動(dòng)重合閘，當(dāng)另一回線有電流時(shí)，表示可以進(jìn)行重合閘。9變壓器瓦斯保護(hù)反應(yīng)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作，其中 動(dòng)作于信號(hào)，動(dòng)作于跳

2、開(kāi)變壓器各電源側(cè)的斷路器。10低電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)和復(fù)合電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)中，引入低電壓起動(dòng)和復(fù)合電壓起動(dòng)元件是為了提高過(guò)電流保護(hù)的此時(shí)過(guò)電流保護(hù)的定值不需要考11電流比相式母線保護(hù)的基本原理是根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障時(shí)各連接元件_實(shí)現(xiàn)的。12斷路器失靈保護(hù)屬于后備保護(hù)。13微機(jī)保護(hù)的硬件一般包括、三部分。14微機(jī)保護(hù)中半周積分算法的依據(jù)是。15微機(jī)保護(hù)裝置的功能特性主要是由決定的。二、簡(jiǎn)答題1繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么？2當(dāng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用于線路、變壓器、母線時(shí)各有什么特殊問(wèn)題？這些問(wèn)題可用什么方法加以 解決？3什么是縱聯(lián)電流相位保護(hù)的閉鎖角？那些因素決定閉鎖角的大??？4什么是重合閘后加速

3、保護(hù)？主要適用于什么場(chǎng)合？5變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中消除勵(lì)磁涌流影響的措施有哪些？它們分別利用了勵(lì)磁涌流的那些特點(diǎn)？6發(fā)電機(jī)從失磁開(kāi)始到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行，一般可分為那三個(gè)階段？各個(gè)階段都有那些特征？7微機(jī)保護(hù)中啟動(dòng)元件的作用有哪些？三、分析計(jì)算題1某方向阻抗繼電器Zset=8u，=80，當(dāng)繼電器的測(cè)量阻抗為6 5八1時(shí)，該繼電器是否動(dòng)作？2設(shè)fs= 1200Hz，設(shè)計(jì)一加法濾波器，要求濾掉 1、3、5等奇次諧波，寫(xiě)出其差分方程 表達(dá)式。3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中裝設(shè)了反應(yīng)相間短路的距離保護(hù)。已知：線路的正序阻抗Xi =0.45 V km ；系統(tǒng)阻抗:Xms min =201 】 XNsmin =10 f J

4、 ，XMsmax =XNsmax =25 門(mén)；K；創(chuàng)二K； .=0.85 o試對(duì)距離保護(hù)1的第III段進(jìn)行整定計(jì)算并校驗(yàn)II段靈敏度。MNP115kv 215 0km248 0km5A圖124在圖2所示單側(cè)電源線路MN上裝有比較hKb相位的縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)。已知：線路的 阻抗 =04. /km， Xq二1.4. vkm ；系統(tǒng)阻抗：XiJ ，心=10。問(wèn)：不考 慮負(fù)荷電流的影 響，K為何值時(shí)，在線路末端K點(diǎn)發(fā)生兩相接地短路時(shí)，保護(hù)將拒絕動(dòng)作？J20km115kV模擬試題（一）參考答案1測(cè)量比較元件、邏輯判斷元件、執(zhí)行輸出元件。2安全性，信賴性（或動(dòng)作安全性，動(dòng)作可信賴性）3小于；大于。4故

5、障點(diǎn)；接地中性點(diǎn)；變壓器中性點(diǎn)是否接地。5本側(cè)三相電流互感器的零序電流濾過(guò)器。6- 120, 60。7增大，縮小。8兩側(cè)電源仍保持聯(lián)系，一般是同步的。9輕瓦斯保護(hù)，重瓦斯保護(hù)。10靈敏度，變壓器切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷。11電流相位的變化。12近。13數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（或模擬量輸入系統(tǒng)），微型機(jī)主系統(tǒng)、開(kāi)矢量（或數(shù)字量）輸入輸岀系統(tǒng)。14 一 個(gè)正弦量在任意半個(gè)周期內(nèi)絕對(duì)值的積分為一常數(shù)。15軟件。二、簡(jiǎn)答題1答：（1）自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；（2）反應(yīng)電力設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件

6、，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)或跳閘。2答：應(yīng)用于線路的特殊問(wèn)題：兩側(cè)信息的交換和線路的對(duì)地電容。解決措施：禾U用高頻通 道、光纖通道等交換信息；改進(jìn)算法來(lái)消除對(duì)地電容的影響。應(yīng)用于變壓器的特殊問(wèn)題：勵(lì)磁涌流、兩側(cè)電流互感器的變比不一致。解決措施：采用勵(lì)磁涌流識(shí)別算法和補(bǔ)償措施。應(yīng)用于母線的特殊問(wèn)題：電流互感器的飽和問(wèn)題。解決措施：采用具有制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保 護(hù)、TA線性區(qū)母線差動(dòng)保護(hù)、TA飽和的同步識(shí)別法等。3答：為了保證在任何外部短路條件下保護(hù)都不誤動(dòng)，需要分析區(qū)外短路時(shí)兩側(cè)收到的高頻電流之間不連續(xù)的最大時(shí)間間隔， 閉鎖角。并加以閉鎖。這一時(shí)間間隔所對(duì)應(yīng)的工頻相角差就為影響閉鎖角大小的因素主要有：電

7、流互感器的角誤差、保護(hù)裝置中濾序器及受發(fā)信操作 回路的角度誤差、高頻信號(hào)在線路上傳輸所引起的延遲等。4答：重合閘后加速保護(hù)就是當(dāng)?shù)谝淮喂收蠒r(shí)，保護(hù)有選擇性動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果重合于 永久性故障，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作瞬時(shí)切除故障，而與第一次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無(wú)矢。重合閘后加速保護(hù)應(yīng)用于35kv以上的網(wǎng)絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線路上。5答：采用速飽和中間變流器；利用勵(lì)磁涌流中含有大量的非周期分量的特點(diǎn)；二次諧波制 動(dòng)的方法；利用勵(lì)磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點(diǎn)；鑒別波形間斷角的方法；利用勵(lì)磁涌流的波形會(huì)出現(xiàn)間斷角的特點(diǎn)。6答：(1)失磁后到失步前：發(fā)電機(jī)送出電磁功率P基本保持不變

8、，發(fā)電機(jī)變?yōu)槲崭行缘臒o(wú)功功率；機(jī)端測(cè)量阻抗與P有密切尖系，其軌跡呈現(xiàn)等有功阻抗圖。(2)臨界失步點(diǎn)：發(fā)電機(jī)功角；.二90 ;發(fā)電機(jī)自系統(tǒng)吸收無(wú)功功率，且為一常數(shù)；機(jī)端測(cè)量阻抗的軌跡呈現(xiàn)等無(wú)功阻抗圖。靜穩(wěn)破壞后的異s有矢，當(dāng)s由必(3)步運(yùn)行階段：異步運(yùn)行時(shí)機(jī)端測(cè)量阻抗與轉(zhuǎn)差率一；“變化時(shí)，機(jī)端測(cè)量阻抗處于異步邊界阻抗圓內(nèi)。7答：(1)閉鎖作用。在高壓輸電線路保護(hù)中，閉鎖作用由裝置的總起動(dòng)元件或各保護(hù)起動(dòng)元件 組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2)進(jìn)入故障處理程序作用。三、分析計(jì)算題1答：在50時(shí)的動(dòng)作阻抗為ZoP=4 3./506.928八50 ()；因?yàn)?.928 6，所以該繼電器動(dòng)作。2答：因?yàn)閠=1200

9、Hz以N =24。又已知加法濾波器能夠?yàn)V除的諧波次數(shù)Nm=(1+21) (I 為正整數(shù)或 0),則 y(n)=x(n)+x(n12)。2k3 解：1 保護(hù) 1 第 I 段:zs. =19.1250 ； t： =0s。2 保護(hù) 1 第 II 段：乙 et.2 =30.60 ；乙；t.1 =K； i (5 _N KfcminZ set.2 ) 用圖3所示網(wǎng)絡(luò)計(jì)算K沖。圖3求分支系數(shù)所用網(wǎng)絡(luò)67 5 Kb min Z1=2.7，貝 yZs： 0.85 (22.5 2.7 30.6) =89.352(1 】)2589 352K sen.2二.3.9711.25，滿足要求。22.54答：只有在h Kl2

10、 =0時(shí)，保護(hù)才可能拒動(dòng)。因此首先要求得h、h。在線路末端K115315 381515 382.578(kA),|k2 382.578L -1.848(kA)1538由 I. K40，貝 u K=上二一邑 二 278 1.395。12Ik2 1.848模擬試題（二）一、填空題可靠、1對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足敏_、快速四個(gè)基本要求。2過(guò)電流繼電器的啟動(dòng)電流返回電流，其返回系數(shù)小于1。3 后備保護(hù)包括近后備和遠(yuǎn)后備4運(yùn)行中應(yīng)特別注意電流互感器二次側(cè)不能整；電壓互感器二次側(cè)不能短路。5三段式電流保護(hù)中，_山_段靈敏度最高，_ I 一段靈敏度最低。6中性點(diǎn)可接地或不接地運(yùn)行變壓器的接

11、地后備保護(hù)由_零序電流保護(hù)和零序電壓保護(hù) 組成。7阻抗繼電器的精確動(dòng)作電流是指使動(dòng)作阻抗降為_(kāi) 0.9Z止時(shí)對(duì)應(yīng)的測(cè)量電流。8采用單相自動(dòng)重合閘的線路上發(fā)生單相短路故障時(shí)，由繼電保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)_故障相_，經(jīng)一定時(shí)間延時(shí)后重合_故障相，若不成功再跳開(kāi)一三相一9變壓器縱差動(dòng)保護(hù)需要進(jìn)行相位校正和電流平衡調(diào)整，以使正常運(yùn)行時(shí)流入到差動(dòng)回路中的電流為0。10發(fā)電機(jī)單元件橫差動(dòng)保護(hù)能夠反應(yīng)_定子繞組的匝間短路故障、_分支線棒開(kāi)焊故障和機(jī)內(nèi)繞組相間短路一故障。11按照母線差動(dòng)保護(hù)裝置差電流回路輸入阻抗的大小，可將其分為_(kāi)低阻抗母線差動(dòng)保護(hù)_、中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)、高阻抗母線差動(dòng)保護(hù)。12對(duì)于元件固定連接的雙母

12、線電流差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)固定連接方式破壞時(shí)，任一母線上的故障將切除兩 組母線_。13輸入到微機(jī)保護(hù)裝置中的電流互感器二次電流信號(hào)，可通過(guò)一電抗變換器_或_電流變換器變換為滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入范圍要求的電壓信號(hào)。14中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，故障點(diǎn)的故障分量電壓最大，一系統(tǒng)中性點(diǎn)的故障分量為0。15設(shè)采樣周期為T(mén)s=5/3ms，則差分濾波器y(n) =x(n)-x(n-12)能夠?yàn)V除直流分量、基波和2、3、4、 5、6次諧波二、簡(jiǎn)答題1我們學(xué)習(xí)的輸電線路保護(hù)原理中那些原理是反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護(hù)？那些是反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)？二者在保護(hù)范圍上有何區(qū)別？2距離保護(hù)中選相元件的作

13、用有哪些？3閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作于跳閘的條件是什么？若通道破壞，內(nèi)、外部故障時(shí)保護(hù)能否正確動(dòng) 作？4重合閘前加速保護(hù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？5對(duì)于縱差動(dòng)保護(hù)，產(chǎn)生不平衡電流的最本質(zhì)原因是什么？6變壓器一般應(yīng)裝設(shè)那些保護(hù)？其中那些是主保護(hù)？7評(píng)價(jià)微機(jī)保護(hù)算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有哪兩個(gè)？三、分析計(jì)算題1已知線路的阻抗角=65，通過(guò)線路的負(fù)荷功率因數(shù)為0.9。當(dāng)線路上發(fā)生金屬性短路故障時(shí)，繼電保護(hù)的啟動(dòng)元件的靈敏系數(shù)采用方向阻抗繼電器大，還是采用全阻抗繼電器大？大多少？2現(xiàn)有一個(gè)三單元級(jí)聯(lián)濾波器，各單元濾波器的濾波方程為：y(n) =x(n)_x(n-2)，2y2(n) =%(n)-%(n-6)，y3(n)y2(n-

14、i)。設(shè)每基頻周期采樣次數(shù) N =12，試：i=0(1) 分析該級(jí)聯(lián)濾波器能夠?yàn)V除那些次數(shù)的諧波。(2) 寫(xiě)出該級(jí)聯(lián)濾波器的差分方程表達(dá)式。3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中的AB BC BD DE上均裝設(shè)了三段式電流保護(hù)；保護(hù)均采用了三相完全星形接法；線路 AB的最大負(fù)荷電流為200A,負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)K. = 1.5 , K（el=1.25 ,K; i=1.15, K； : =1.2，心=0.85 , At =0.5s ;變壓器采用了無(wú)時(shí)限差動(dòng)保護(hù)；其它參數(shù)如圖所示。圖中各電抗值均已歸算至115kVo試計(jì)算AB線路各段保護(hù)的啟動(dòng)電流和動(dòng)作時(shí)限,并校驗(yàn)II、III段的靈敏度。115kV MX s max =1

15、6X =13024Q圖1系統(tǒng)接線圖-1 S4如圖2所示系統(tǒng)，在線路MN上裝設(shè)縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)。已知E”二EQ6。，ZN二Zn胡0，Zm二Zm00，線路長(zhǎng)400km,電流互感器和保護(hù)裝置的角誤差分別為7和15，裕度角；取15。問(wèn)：當(dāng)縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)的閉鎖角；七0和二70時(shí)，兩側(cè)保護(hù)是否都保證在線路K點(diǎn)二相短路時(shí)正確動(dòng)作？為什么？1emMK N en1 2ZmZn 圖2系統(tǒng)接線圖模擬試題（二）參考答案一、填空題1選擇性；速動(dòng)性；靈敏性；可靠性。2大于；小于。3遠(yuǎn)后備保護(hù)，近后備保護(hù)。4斷線；短路。5III，I。6零序電流保護(hù)，零序電壓保護(hù)。7 0.9Zset。8故障相；故障相；三相。9相位

16、校正，電流平衡調(diào)整。10定子繞組的匝間短路、分支線棒開(kāi)焊、機(jī)內(nèi)繞組相間短路。門(mén)低阻抗母線差動(dòng)保護(hù)、中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)、高阻抗母線差動(dòng)保護(hù)。 12兩組母線。13電抗變換器，電流變換器。14故障點(diǎn)；系統(tǒng)中性點(diǎn)。15直流分量、基波和2、3、4、5、6次諧波。二、簡(jiǎn)答題1答：反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護(hù)有：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)等；反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)有：方向比較式縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、縱聯(lián)電流相位差 動(dòng)保護(hù)等。反應(yīng)一側(cè)電氣量變化的保護(hù)的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長(zhǎng)的一部分；反應(yīng)兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長(zhǎng)。2答：(1)選相跳閘；(2)為了找出故障環(huán)路，使阻抗

17、測(cè)量元件準(zhǔn)確反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù) 安裝處的距離。3答：閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作跳閘的條件是兩端保護(hù)的啟動(dòng)元件均已啟動(dòng)且收不到對(duì)端的閉鎖信號(hào)。若通道破壞，區(qū)內(nèi)故障時(shí)兩端保護(hù)能夠正確動(dòng)作；但區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端的保護(hù)因?yàn)槭詹坏浇收隙说拈]鎖信號(hào)，將可能誤動(dòng)。4答：能夠快速切除瞬時(shí)性故障；可能使瞬時(shí)性故障來(lái)不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率；能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓水平，保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；使用設(shè)備少，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。5答：由于被保護(hù)元件各側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性不完全一致，在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，流過(guò)縱差動(dòng)保護(hù)的電流不為零。6答：一般應(yīng)裝設(shè)：瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)、外部相間短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)等。其中，瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)為主保護(hù)。 7答：計(jì)算速度和計(jì)算精度。三、分析計(jì)算題1答：采用方向阻抗繼電器時(shí)靈敏度更大。采用全阻抗繼電器的靈敏度只有方向阻抗繼電器靈敏度的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) 一x(n-7) x(n-9) x(n-10)o3答：(1)短路電流計(jì)算。選取圖 3中的、(點(diǎn)作為計(jì)算點(diǎn)。三相短路計(jì)算結(jié)果如表1所示。表1三相短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)&K2Ka最大運(yùn)行方式(kA )1.7951.2530.499最小運(yùn)