電力系統(tǒng)繼電保護模擬試題(一)及答案匯編

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

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

3、保護？主要適用于什么場合？5變壓器縱差動保護中消除勵磁涌流影響的措施有哪些？它們分別利用了勵磁涌流的那些特點？6發(fā)電機從失磁開始到進入穩(wěn)態(tài)異步運行，一般可分為那三個階段？各個階段都有那些特征？7微機保護中啟動元件的作用有哪些？三、分析計算題1某方向阻抗繼電器Zset=8u，=80，當(dāng)繼電器的測量阻抗為6 5八1時，該繼電器是否動作？2設(shè)fs= 1200Hz，設(shè)計一加法濾波器，要求濾掉 1、3、5等奇次諧波，寫出其差分方程 表達式。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。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；K；創(chuàng)二K； .=0.85 o試對距離保護1的第III段進行整定計算并校驗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)電流相位差動保護。已知：線路的 阻抗 =04. /km， Xq二1.4. vkm ；系統(tǒng)阻抗：XiJ ，心=10。問：不考 慮負荷電流的影 響，K為何值時，在線路末端K點發(fā)生兩相接地短路時，保護將拒絕動作？J20km115kV模擬試題（一）參考答案1測量比較元件、邏輯判斷元件、執(zhí)行輸出元件。2安全性，信賴性（或動作安全性，動作可信賴性）3小于；大于。4故

5、障點；接地中性點；變壓器中性點是否接地。5本側(cè)三相電流互感器的零序電流濾過器。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，重瓦斯保護。10靈敏度，變壓器切除或電動機自啟動時可能出現(xiàn)的最大負荷。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)），微型機主系統(tǒng)、開矢量（或數(shù)字量）輸入輸岀系統(tǒng)。14 一 個正弦量在任意半個周期內(nèi)絕對值的積分為一常數(shù)。15軟件。二、簡答題1答：（1）自動、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，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行；（2）反應(yīng)電力設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)運行維護條件

6、，而動作于發(fā)出信號或跳閘。2答：應(yīng)用于線路的特殊問題：兩側(cè)信息的交換和線路的對地電容。解決措施：禾U用高頻通 道、光纖通道等交換信息；改進算法來消除對地電容的影響。應(yīng)用于變壓器的特殊問題：勵磁涌流、兩側(cè)電流互感器的變比不一致。解決措施：采用勵磁涌流識別算法和補償措施。應(yīng)用于母線的特殊問題：電流互感器的飽和問題。解決措施：采用具有制動特性的母線差動保 護、TA線性區(qū)母線差動保護、TA飽和的同步識別法等。3答：為了保證在任何外部短路條件下保護都不誤動，需要分析區(qū)外短路時兩側(cè)收到的高頻電流之間不連續(xù)的最大時間間隔， 閉鎖角。并加以閉鎖。這一時間間隔所對應(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、保護裝置中濾序器及受發(fā)信操作 回路的角度誤差、高頻信號在線路上傳輸所引起的延遲等。4答：重合閘后加速保護就是當(dāng)?shù)谝淮喂收蠒r，保護有選擇性動作，然后進行重合。如果重合于 永久性故障，則在斷路器合閘后，再加速保護動作瞬時切除故障，而與第一次動作是否帶有時限無矢。重合閘后加速保護應(yīng)用于35kv以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負荷供電的送電線路上。5答：采用速飽和中間變流器；利用勵磁涌流中含有大量的非周期分量的特點；二次諧波制 動的方法；利用勵磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點；鑒別波形間斷角的方法；利用勵磁涌流的波形會出現(xiàn)間斷角的特點。6答：(1)失磁后到失步前：發(fā)電機送出電磁功率P基本保持不變

8、，發(fā)電機變?yōu)槲崭行缘臒o功功率；機端測量阻抗與P有密切尖系，其軌跡呈現(xiàn)等有功阻抗圖。(2)臨界失步點：發(fā)電機功角；.二90 ;發(fā)電機自系統(tǒng)吸收無功功率，且為一常數(shù)；機端測量阻抗的軌跡呈現(xiàn)等無功阻抗圖。靜穩(wěn)破壞后的異s有矢，當(dāng)s由必(3)步運行階段：異步運行時機端測量阻抗與轉(zhuǎn)差率一；“變化時，機端測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中，閉鎖作用由裝置的總起動元件或各保護起動元件 組合來實現(xiàn)。(2)進入故障處理程序作用。三、分析計算題1答：在50時的動作阻抗為ZoP=4 3./506.928八50 ()；因為6.928 6，所以該繼電器動作。2答：因為t=1200

9、Hz以N =24。又已知加法濾波器能夠濾除的諧波次數(shù)Nm=(1+21) (I 為正整數(shù)或 0),則 y(n)=x(n)+x(n12)。2k3 解：1 保護 1 第 I 段:zs. =19.1250 ； t： =0s。2 保護 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，保護才可能拒動。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對動作于跳閘的繼電保護，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足敏_、快速四個基本要求。2過電流繼電器的啟動電流返回電流，其返回系數(shù)小于1。3 后備保護包括近后備和遠后備4運行中應(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。5三段式電流保護中，_山_段靈敏度最高，_ I 一段靈敏度最低。6中性點可接地或不接地運行變壓器的接

11、地后備保護由_零序電流保護和零序電壓保護 組成。7阻抗繼電器的精確動作電流是指使動作阻抗降為_ 0.9Z止時對應(yīng)的測量電流。8采用單相自動重合閘的線路上發(fā)生單相短路故障時，由繼電保護動作跳開_故障相_，經(jīng)一定時間延時后重合_故障相，若不成功再跳開一三相一9變壓器縱差動保護需要進行相位校正和電流平衡調(diào)整，以使正常運行時流入到差動回路中的電流為0。10發(fā)電機單元件橫差動保護能夠反應(yīng)_定子繞組的匝間短路故障、_分支線棒開焊故障和機內(nèi)繞組相間短路一故障。11按照母線差動保護裝置差電流回路輸入阻抗的大小，可將其分為_低阻抗母線差動保護_、中阻抗母線差動保護、高阻抗母線差動保護。12對于元件固定連接的雙母

12、線電流差動保護，當(dāng)固定連接方式破壞時，任一母線上的故障將切除兩 組母線_。13輸入到微機保護裝置中的電流互感器二次電流信號，可通過一電抗變換器_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。14中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，故障點的故障分量電壓最大，一系統(tǒng)中性點的故障分量為0。15設(shè)采樣周期為Ts=5/3ms，則差分濾波器y(n) =x(n)-x(n-12)能夠濾除直流分量、基波和2、3、4、 5、6次諧波二、簡答題1我們學(xué)習(xí)的輸電線路保護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？那些是反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護？二者在保護范圍上有何區(qū)別？2距離保護中選相元件的作

13、用有哪些？3閉鎖式方向縱聯(lián)保護動作于跳閘的條件是什么？若通道破壞，內(nèi)、外部故障時保護能否正確動 作？4重合閘前加速保護有哪些優(yōu)點？5對于縱差動保護，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？其中那些是主保護？7評價微機保護算法優(yōu)劣的標準有哪兩個？三、分析計算題1已知線路的阻抗角=65，通過線路的負荷功率因數(shù)為0.9。當(dāng)線路上發(fā)生金屬性短路故障時，繼電保護的啟動元件的靈敏系數(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)有一個三單元級聯(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) 分析該級聯(lián)濾波器能夠濾除那些次數(shù)的諧波。(2) 寫出該級聯(lián)濾波器的差分方程表達式。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；保護均采用了三相完全星形接法；線路 AB的最大負荷電流為200A,負荷自啟動系數(shù)K. = 1.5 , K（el=1.25 ,K; i=1.15, K； : =1.2，心=0.85 , At =0.5s ;變壓器采用了無時限差動保護；其它參數(shù)如圖所示。圖中各電抗值均已歸算至115kVo試計算AB線路各段保護的啟動電流和動作時限,并校驗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)電流相位差動保護。已知E”二EQ6。，ZN二Zn胡0，Zm二Zm00，線路長400km,電流互感器和保護裝置的角誤差分別為7和15，裕度角；取15。問：當(dāng)縱聯(lián)電流相位差動保護的閉鎖角；七0和二70時，兩側(cè)保護是否都保證在線路K點二相短路時正確動作？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；速動性；靈敏性；可靠性。2大于；小于。3遠后備保護，近后備保護。4斷線；短路。5III，I。6零序電流保護，零序電壓保護。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、分支線棒開焊、機內(nèi)繞組相間短路。門低阻抗母線差動保護、中阻抗母線差動保護、高阻抗母線差動保護。 12兩組母線。13電抗變換器，電流變換器。14故障點；系統(tǒng)中性點。15直流分量、基波和2、3、4、5、6次諧波。二、簡答題1答：反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護有：電流保護、電壓保護、距離保護等；反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護有：方向比較式縱聯(lián)保護、縱聯(lián)電流差動保護、縱聯(lián)電流相位差 動保護等。反應(yīng)一側(cè)電氣量變化的保護的保護范圍為被保護線路全長的一部分；反應(yīng)兩側(cè)電氣量變化的保護的保護范圍為被保護線路全長。2答：(1)選相跳閘；(2)為了找出故障環(huán)路，使阻抗

17、測量元件準確反應(yīng)故障點到保護 安裝處的距離。3答：閉鎖式方向縱聯(lián)保護動作跳閘的條件是兩端保護的啟動元件均已啟動且收不到對端的閉鎖信號。若通道破壞，區(qū)內(nèi)故障時兩端保護能夠正確動作；但區(qū)外故障時，遠故障端的保護因為收不到近故障端的閉鎖信號，將可能誤動。4答：能夠快速切除瞬時性故障；可能使瞬時性故障來不及發(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，簡單、經(jīng)濟。5答：由于被保護元件各側(cè)電流互感器的勵磁特性不完全一致，在正常運行及外部故障時，流過縱差動保護的電流不為零。6答：一般應(yīng)裝設(shè)：瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、外部相間短路和接地短路時的后備保護、過負荷保護、過勵磁保護等。其中，瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護為主保護。 7答：計算速度和計算精度。三、分析計算題1答：采用方向阻抗繼電器時靈敏度更大。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)短路電流計算。選取圖 3中的、(點作為計算點。三相短路計算結(jié)果如表1所示。表1三相短路計算結(jié)果短路點&K2Ka最大運行方式(kA )1.7951.2530.499最小運