繼電保護(hù)試卷(試題、答案)

1、 教學(xué)中心： 專業(yè)層次： 姓名： 學(xué)號(hào)： 座號(hào)： 2011 2012學(xué)年度第二學(xué)期期末考試 繼電器保護(hù)原理課程 試卷（A卷答卷）教學(xué)中心： 專業(yè)層次： 繼續(xù)教育本科 學(xué)號(hào)： 姓名： 座號(hào)： 注意事項(xiàng)：1. 本試卷共 五 大題，滿分100分，考試時(shí)間120分鐘，閉卷；2. 考前請(qǐng)將密封線內(nèi)各項(xiàng)信息填寫清楚； 3. 所有答案直接做在試卷上,做在草稿紙上無(wú)效；（ 密 封 線 內(nèi) 不 答 題 ） 4考試結(jié)束，試卷、草稿紙一并交回。 題 號(hào)一二三四五總分得 分出卷要求：1、所有試卷必須依據(jù)教學(xué)大綱和考試大綱的要求出題；2、試卷內(nèi)容難度：基礎(chǔ)內(nèi)容約占60%、中等難度內(nèi)容約占30%、較難內(nèi)容約占10%；3、

2、題型一般應(yīng)該多樣化，如：判斷題、選擇題、填空題、概念解釋題、簡(jiǎn)答題、論述題、計(jì)算題、設(shè)計(jì)題，操作題、作圖題、分析題、編程題等；4、題量適當(dāng)，考試時(shí)間不低于90分鐘，一般為120分鐘；5、同一份試卷中，相同內(nèi)容不得出現(xiàn)在不同題型中；出卷應(yīng)出A、B、C卷，題型相同且難易程度相當(dāng)，同題型試題內(nèi)容重復(fù)率不得超過20%；6、試卷應(yīng)合理分配各題型分?jǐn)?shù)，且注明各小題分?jǐn)?shù)；7、按照學(xué)院統(tǒng)一試卷格式要求排版，每份試卷表頭、得分表及密封線均應(yīng)與試卷模版所給相同；8、每份卷給出標(biāo)準(zhǔn)（參考）答案，其中論述題、分析題、操作題等應(yīng)指出得分要點(diǎn)；9、試卷與答案一起上交（含電子版），出卷教師在試卷紙版背面簽名確認(rèn)。一. 判斷

3、題(每題1分，共15分)1. 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置如不能及時(shí)動(dòng)作,可能破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。 ( )2. 繼電保護(hù)裝置的測(cè)量部分測(cè)量被保護(hù)元件的某些運(yùn)行參數(shù)并與保護(hù)的整定值進(jìn)行比較。( × )3. 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)裝置通常應(yīng)在保證選擇性的前提下,盡快動(dòng)作。 ( )4. 采用900接線的功率方向繼電器,兩相短路時(shí)有電壓死區(qū)。 （ × ）5. 電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱相間短路時(shí)，短路電流中含正序分量、負(fù)序分量、零序分量。 (× )6. 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí),故障線路保護(hù)通過的零序電流為本身非故障相對(duì)地電容電流之和。 (× )7.

4、 距離保護(hù)接線復(fù)雜，可靠性比電流保護(hù)高，這是它的主要優(yōu)點(diǎn)。 （× ）8. 長(zhǎng)線路的測(cè)量阻抗受故障點(diǎn)過渡阻抗的影響比短線路大。 （× ） 9. 電流比相式母線保護(hù)動(dòng)作判斷只與電流的相位有關(guān)，而與電流的幅值無(wú)關(guān)。 （ ）10. 對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)，母線保護(hù)采用三相式接線。 ( × )11. 平行線路的一回線檢修時(shí),橫差方向保護(hù)應(yīng)自動(dòng)退出工作。 ( )12. 相差高頻保護(hù)能作相鄰元件的后備保護(hù)。 （ × ）13. 發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路時(shí)，短路點(diǎn)越靠近機(jī)端，短路電流越大，保護(hù)動(dòng)作越靈敏。 （× ）14. 電氣設(shè)備過負(fù)荷時(shí),繼電保護(hù)應(yīng)將過負(fù)荷設(shè)備切除。

5、（ ）15. 微機(jī)型保護(hù)與集成電路型保護(hù)相比，自檢功能更強(qiáng)，可靠性更高。 （ ） 二. 單項(xiàng)選擇題(每題1分, 共10分) 1. 繼電器按其結(jié)構(gòu)形式分類，目前主要有（ C ）。(A)測(cè)量繼電器和輔助繼電器 (B)電流型和電壓型繼電器 (C)電磁型、感應(yīng)型、微機(jī)型2. 對(duì)于過電流保護(hù)，計(jì)算保護(hù)靈敏系數(shù)時(shí)，應(yīng)用（ B ）。（A）三相短路； （B）兩相短路； （C）三相或兩相短路都可以。3. 繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)Klm要求（ C ）(A)Klm<1； (B) Klm=1； (C) Klm>1。4. 繼電保護(hù)用互感器一次電壓(或電流的正方向規(guī)定為（ C ）。（A）從無(wú)“*”端指向有“*”端；

6、 （B）任何一端指向另一端；（C）從有“*”端指向無(wú)“*”端。5. 零序分量濾過器的作用是（ A ）。(A)獲取零序分量； （B）消除零序分量； （C）獲取正、負(fù)分量。6. 方向阻抗繼電器中，記憶回路的作用是（ B ）。（A）提高靈敏度； (B)消除正向出口三相短路的死區(qū)； (C)防止反向出口短路動(dòng)作。7. 從減小系統(tǒng)振蕩影響出發(fā),距離保護(hù)的測(cè)量元件應(yīng)采用（ B ）阻抗繼電器。(A)全； (B)方向； (C)偏移特性。8. 有一中性點(diǎn)不接地電網(wǎng),故障前的相電壓大小為Uph,當(dāng)該電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí),電壓互感器開口三角處零序電壓3U0大小為（ B ）。(A)Uph ； (B)3Uph ； (C)

7、Uph。9. 方向閉鎖高頻保護(hù)發(fā)信機(jī)起動(dòng)后,當(dāng)判斷為外部短路時(shí)（ C ）。(A)兩側(cè)發(fā)信機(jī)立即停信； (B)兩側(cè)發(fā)信機(jī)繼續(xù)發(fā)信；(C)反方向一側(cè)發(fā)信機(jī)繼續(xù)發(fā)信。10. 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)中斷線監(jiān)視繼電器的動(dòng)作電流，按躲過（ B ）整定。(A)發(fā)電機(jī)的額定電流； (B)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流；(C)發(fā)電機(jī)外部短路時(shí)的不平衡電流。三. 概念解釋題 (共5題，每題4分，共20分)1. 什么是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置。答：繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種裝置。2. 后備保護(hù)的作用是什么?何謂近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)?答：后備保護(hù)的作用是

8、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)，由后備保護(hù)以較長(zhǎng)的時(shí)間切除故障，從而保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。近后備保護(hù)是在保護(hù)范圍內(nèi)故障主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，首先動(dòng)作的后備保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)是保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，靠近電源側(cè)的相鄰線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備作用的保護(hù)。3. 線路縱差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么?為什么縱差動(dòng)保護(hù)需考慮暫態(tài)過程中的不平衡電流? 答：線路縱差動(dòng)保護(hù)不平衡電流產(chǎn)生的原因是由于電流互感器存在勵(lì)磁電流，且兩組電流互感器的特性不會(huì)完全一致。因?yàn)榭v差動(dòng)保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的，為使差動(dòng)保護(hù)在外部故障時(shí)不動(dòng)作，保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于外部故障時(shí)流經(jīng)保護(hù)的暫態(tài)不平衡電流。4. 距離保護(hù)與電流保護(hù)相比，有哪些優(yōu)點(diǎn)?

9、 答：突出的優(yōu)點(diǎn)是靈敏性好。距離I段可保護(hù)被保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%85，且保護(hù)范圍不隨運(yùn)行方式變化；距離段的保護(hù)范圍也較電流段大，且保護(hù)范圍基本上不隨運(yùn)行方式變化；距離段也因阻抗繼電器同時(shí)反應(yīng)電流增大和電壓降低而比電流段靈敏。5. 什么是自動(dòng)重合閘?電力系統(tǒng)中為什么要采用自動(dòng)重合閘?答：自動(dòng)重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時(shí)性的，永久性故障般不到10。因此，在由繼電保護(hù)動(dòng)作切除短路故障之后，電弧將自動(dòng)熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動(dòng)恢復(fù)。因此，自動(dòng)將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性和可靠性，減少了停電損失

10、，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送電容量，也可糾正由于斷路器或繼電保護(hù)裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動(dòng)重合閘裝置。四. 簡(jiǎn)答題(共7題，每題5分，共35分)1. 簡(jiǎn)述繼電保護(hù)的基本原理和構(gòu)成方式。 答：基本原理：1、過電流保護(hù)2、低電壓保護(hù)3、距離保護(hù)4、方向保護(hù)5、差動(dòng)原理的保護(hù)6、瓦斯保護(hù)7、過熱保護(hù)等。構(gòu)成方式：1、測(cè)量部分2、邏輯部分3、執(zhí)行部分2. 何謂0°接線？相間短路用方向阻抗元件為什么常常采用0°接線？為什么不用相電壓和本相電流的接線方式?答：當(dāng)阻抗繼電器加入的電壓和電流為UAB和IA-IB時(shí)，我們稱這為0°接線。因

11、為加入繼電器的電壓和電流應(yīng)滿足：1、繼電器的測(cè)量阻抗正比于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離；2、繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障類型無(wú)關(guān)，也就是保護(hù)范圍不隨故障類型而變化的原因。采用0°接線可以滿足上述條件，而采用相電壓和本相電流的接線方式時(shí)不能滿足上述條件。3. 在什么情況下采用三段式電流保護(hù)？什么情況下可以采用兩段式電流保護(hù)？什么情況下可只用一段定時(shí)限過電流保護(hù)？、段電流保護(hù)能否單獨(dú)使用？為什么？答：越靠近電源端，則過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限就越長(zhǎng)，因此一般都需要裝設(shè)三段式的保護(hù)。線路倒數(shù)第二級(jí)上，當(dāng)線路上故障要求瞬時(shí)切除時(shí)，可采用一個(gè)速斷加過電流的兩段式保護(hù)。保護(hù)最末端一般可只采用一段定時(shí)限過

12、電流保護(hù)。I、II段電流保護(hù)一般不能單獨(dú)使用，I段不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，II段不能作為相鄰元件的后備保護(hù)。4. 發(fā)電機(jī)一般應(yīng)裝設(shè)哪些繼電保護(hù)裝置？各自的作用是什么？答：根據(jù)發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)的故障和不正常工作狀態(tài)，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置： (1)縱差動(dòng)保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組及其引出線的相間短路； (2)零序保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障； (3)匝間短路保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路； (4)后備保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)外部短路引起的過電流并作為內(nèi)部短路的后備保護(hù)； (5)過負(fù)荷保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)的對(duì)稱過負(fù)荷或負(fù)序過負(fù)荷；(6)反應(yīng)水輪發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷引起的定子繞組過電壓或大容量汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組

13、的過電壓； (7)轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地故障； (8)失磁保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流部分或全部消失； (9)轉(zhuǎn)子回路過負(fù)荷保護(hù)：反應(yīng)容量為IOOMW及以上并采用半導(dǎo)體勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路過負(fù)荷； (10)逆功率保護(hù)：反應(yīng)大容量汽輪發(fā)電機(jī)的逆功率運(yùn)行。5. 何為潛供電流？它對(duì)于單相重合閘動(dòng)作時(shí)間有何影響？說明同期合閘條件?答：潛供電流是指單跳后健全相電勢(shì)經(jīng)相間藕合電容向故障點(diǎn)提供的短路電流及健全相負(fù)荷電流經(jīng)相間互感在故障相產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)通過對(duì)地電容向故障點(diǎn)提供的短路電流。由于存在潛供電流，使短路點(diǎn)電弧熄滅時(shí)間、介質(zhì)絕緣恢復(fù)時(shí)間增大，相應(yīng)單相重合閘延時(shí)較三相

14、重合閘延時(shí)增大。 同期合閘條件:(1)UmUx；(2)fmfx；(3)arg(Um/Ux)06. 高頻保護(hù)運(yùn)行時(shí)，為什么運(yùn)行人員每天要交換信號(hào)以檢查高頻通道?答：我國(guó)常采用電力系統(tǒng)正常時(shí)高頻通道無(wú)高頻電流的工作方式。由于高頻通道涉及兩個(gè)廠站的設(shè)備，其中輸電線路跨越幾千米至幾百千米的地區(qū)，經(jīng)受著自然界氣候的變化和風(fēng)、霜、雨、雪、雷電的考驗(yàn)。高頻通道上各加工設(shè)備和收發(fā)信機(jī)元件的老化和故障都會(huì)引起衰耗；高頻通道上任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題，都會(huì)影響高額保護(hù)的正常運(yùn)行。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，高頻通道無(wú)高頻電流，高頻通道上的設(shè)備有問題也不易發(fā)現(xiàn)，因此每日由運(yùn)行人員用啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)高頻發(fā)信機(jī)向?qū)?cè)發(fā)送高頻信號(hào)，通過檢測(cè)相

15、應(yīng)的電流、電壓和收發(fā)信機(jī)上相應(yīng)的指示燈來檢查高頻通道，以確保故障時(shí)保護(hù)裝置的高頻部分能可靠工作。7. 結(jié)合下圖說明帶制動(dòng)特性的變壓器差動(dòng)繼電器（1）在外部故障時(shí)能可靠躲開的不平衡電流的原因；（2）內(nèi)部故障時(shí)提高保護(hù)靈敏度的原因。 答：變壓器差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)曲線為圖中曲線1，其位于外部故障時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流曲線2的上方。因此外部故障時(shí)，在相同故障電流情況下，工作線圈只流過的由曲線2所確定的不平衡電流，此時(shí)顯然要小于繼電器的動(dòng)作所需的由曲線1所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流。因此可確保外部故障時(shí)可靠躲開不平衡電流。內(nèi)部故障，無(wú)論是兩側(cè)有源，還是僅有A側(cè)或B側(cè)電源，其起動(dòng)電流雖然可能大于Iact。min但均在其附近，

16、因此要遠(yuǎn)小于沒有制動(dòng)特性時(shí)的啟動(dòng)值Iact，顯然其靈敏性比無(wú)制動(dòng)時(shí)的差動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)要高。五、計(jì)算題（理科）或操作題（理科）或作圖題（理科）(20分)如圖示，已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Z1=0.45/km，阻抗角。線路上采用三段式距離保護(hù)，其第I、II、III段阻抗元件均采用0°接線的方向阻抗繼電器，繼電器的最靈敏角，保護(hù)2的延時(shí)，線路AB、BC的最大負(fù)荷電流均為400A，負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)繼電器的返回系數(shù)并設(shè)，負(fù)荷的功率因數(shù)，變壓器采用了能保護(hù)整個(gè)變壓器的無(wú)時(shí)限縱差保護(hù)。試求：距離保護(hù)1第 I段的動(dòng)作阻抗，第II段、第III段的靈敏度與動(dòng)作時(shí)間。 解：1、距離保護(hù)1第I段： 動(dòng)作阻抗： （1分）2、保護(hù)1的第II段（分兩種情況）：（1）與相鄰線路配合： （1分） （3分）（2