電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理期末考試試題及詳細(xì)答案

1、、填空題（每空1分，共18分）1、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)將 部分切除，電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作時(shí)，繼電保護(hù)裝置一般應(yīng) 。2、繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)在應(yīng)動(dòng)作時(shí) ,不應(yīng)動(dòng)作時(shí) 。3、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按大于本線路末端的 整 定，其靈敏性通常用來表不。4、距離保護(hù)是反應(yīng) 的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定 的一種保護(hù)。5、偏移圓阻抗繼電器、方向圓阻抗繼電器和全阻抗繼電器中， 受過渡電阻的影響最大， 受過渡電阻的影響最小。6、線路縱差動(dòng)保護(hù)是通過比較被保護(hù)線路首末端電流的 和 的原理實(shí)現(xiàn)的，因此它不反應(yīng) 。7、在變壓器的勵(lì)磁涌流中，除有大量的直流分量外，還有大量的分量，其中以 為主。8、

2、目前我國通常采用以下三種方法來防止勵(lì)磁涌流引起縱差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)，即 ,和 O二、單項(xiàng)選擇題（每題 1分，共12分）1、電力系統(tǒng)最危險(xiǎn)的故障是（2、（A）單相接地繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)（A）Ksen 1（B）兩相短路（C）三相短路3、(B)sen要求(Ksen 1定時(shí)限過電流保護(hù)需要考慮返回系數(shù), （A）提高保護(hù)的靈敏性)(C)Ksen 1是為了(（B）外部故障切除后保護(hù)可靠返回(C)解決選擇性4、三段式電流保護(hù)中，保護(hù)范圍最小的是（）（A）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（B）限時(shí)電流速斷保護(hù)（C）定時(shí)限過電流保護(hù)5、三種圓特性的阻抗繼電器中，（）既能測量故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，又能判別故障方向（A）全阻抗繼電器；（B）方

3、向圓阻抗繼電器；（C）偏移圓阻抗繼電6、有一整定阻抗為Zset 8 60的方向圓阻抗繼電器，當(dāng)測量阻抗Zm 4 30時(shí)，該繼電器處于（）狀態(tài)。（A）動(dòng)作（B）不動(dòng)作（C）臨界動(dòng)作7、考慮助增電流的影響，在整定距離保護(hù)II段的動(dòng)作阻抗時(shí)，分支系數(shù)應(yīng)取(A)(B)(C)并取可能的最小值 并取可能的最大值 并取可能的最小值8、從減小系統(tǒng)振蕩的影響出發(fā)，距離保護(hù)的測量元件應(yīng)采用(A)全阻抗繼電器;(B)方向圓阻抗繼電器;(C)偏移圓阻抗繼電器9、被保護(hù)線路區(qū)內(nèi)短路并伴隨通道破壞時(shí)，對(duì)于相差高頻保護(hù)(A)能正確動(dòng)作(B)可能拒動(dòng)(C)可能誤動(dòng)k點(diǎn)短路，若A-B線路通道故障，則保護(hù)(A)均跳閘2將( 均閉

4、鎖2閉鎖(C)保護(hù)1跳閘，保護(hù)(B)(11、變壓器的電流速斷保護(hù)與 出線套管上的各種故障。)保護(hù)配合，以反應(yīng)變壓器繞組及變壓器電源側(cè)的引(A)過電流(B)過負(fù)荷(C)瓦斯10、如圖1所示的系統(tǒng)中，線路全部配置高頻閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù),)選擇。(A)負(fù)荷電流(B)額定電流(C)短路電流12、雙繞組變壓器縱差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器的變比，應(yīng)分別按兩側(cè)(8分)2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測量阻抗為 電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不能超過多少?3.5(設(shè)30,要使該方向阻抗繼sen 75 ) (8 分)三、簡答題(共32分)1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)?何謂最大制

5、動(dòng)比、最小8分)3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器, 工作電流、拐點(diǎn)電流？(8分)4、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么？( 四、計(jì)算題(共38分)1 、 如圖 2Zi 0.4 / km ,Xs.min 0.3 ,所示的網(wǎng)絡(luò)中， E 10.5/ -3kV, Xs.maxIAB.Lmax 150A。 Krel已知，線0.3 ,1.25, K同1.1,公里的正序阻抗Krel1.2, Kss= 1.8,%0.85, t30.50試對(duì)彳護(hù)1進(jìn)行三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算。圖(14 分)A10km15kmt3IH =0.5s2、如圖3,已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Zi=0.45Q/k

6、m ,阻抗角 L 65。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sen 65，保護(hù)2的延時(shí)t2 400A ,負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)Kss 2 Krel 1.15 K,el 0.85 ,負(fù)荷的功率因數(shù) 變壓器的無時(shí)限縱差保護(hù)。試求：距離保護(hù)靈敏度與動(dòng)作時(shí)間。（24分）2s，線路 AB、BC的最大負(fù)荷電流均為 繼電器的返回系數(shù)Kre 2,并設(shè) cos D 0.9,變壓器采用了能保護(hù)整個(gè)1第I段的動(dòng)作阻抗，第II段、第III段的汨 30kmI-2- 38km ,EA 115/.3kVXsAmin 10XsA.max 2062kmT1Eb 11

7、5/ 3kVXsBmin 30XsBmax 40T2Zt1 Zt2 84.7、填空題（每空1分，共18分）1、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)將故障 部分切除,電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作時(shí)，繼電保護(hù)裝置一般應(yīng)發(fā)出信號(hào) 。2、繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)在應(yīng)動(dòng)作時(shí)不拒動(dòng)，不應(yīng)動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng) 。3、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按大于本線路末端的最大短路電流整定,其靈敏性通常用保護(hù)范圍的大小來表示。4、距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處 的距離,并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)。5、偏移圓阻抗繼電器、方向圓阻抗繼電器和全阻抗繼電器中，方向圓阻抗繼電蚩受過渡電阻的影響最大，全阻抗繼電器受過渡電阻的影響最小。

8、6、線路縱差動(dòng)保護(hù)是通過比較被保護(hù)線路首末端電流的大小 和 相位 的原理實(shí)現(xiàn)的，因此它不反應(yīng)外部故障。7、在變壓器的勵(lì)磁涌流中，除有大量的直流分量外，還有大量的高次諧波 分量，其中以 二次諧波為主。8、目前我國通常采用以下三種方法來防止勵(lì)磁涌流引起縱差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)，即采用速飽和中間變流器，二次諧波制動(dòng)的方法和間斷角鑒別的方法二、單項(xiàng)選擇題（每題 1分，共12分）1、2、電力系統(tǒng)最危險(xiǎn)的故障是（ C（A）單相接地 （B）兩相短路 繼電保護(hù)的靈敏系數(shù) Ksen要求（C）三相短路3、(A) K sen 1(B) Ksen 1)。(C) K sen 1定時(shí)限過電流保護(hù)需要考慮返回系數(shù)，是為了（B )。

9、（A）提高保護(hù)的靈敏性（B）外部故障切除后保護(hù)可靠返回(C)解決選擇性4、三段式電流保護(hù)中，保護(hù)范圍最小的是（A ）（A）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（B）限時(shí)電流速斷保護(hù)（C）定時(shí)限過電流保護(hù)5、三種圓特性的阻抗繼電器中，（B ）既能測量故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，又能判別故障方向（A）全阻抗繼電器；（B）方向圓阻抗繼電器；（C）偏移圓阻抗繼電6、有一整定阻抗為Zset 8 60的方向圓阻抗繼電器，當(dāng)測量阻抗 Zm 4 30時(shí)，該繼電器處于（A ）狀態(tài)。（A）動(dòng)作（B）不動(dòng)作（C）臨界動(dòng)作II段的動(dòng)作阻抗時(shí)，分支系數(shù)應(yīng)取7、考慮助增電流的影響，在整定距離保護(hù)（A ）。（A）大于1 ,并取可能的最小值（B）大于1 ,并

10、取可能的最大值（C）小于1 ,并取可能的最小值8、從減小系統(tǒng)振蕩的影響出發(fā)，距離保護(hù)的測量元件應(yīng)采用（ B ）。（A）全阻抗繼電器；（B）方向圓阻抗繼電器；（C）偏移圓阻抗繼電器9、被保護(hù)線路區(qū)內(nèi)短路并伴隨通道破壞時(shí)，對(duì)于相差高頻保護(hù)（ A ）（A）能正確動(dòng)作（B）可能拒動(dòng)（C）可能誤動(dòng)10、如圖1所示的系統(tǒng)中，線路全部配置高頻閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)，k點(diǎn)短路，若A-B線路通道故障，則保護(hù) 1、2將（C ）。（A）均跳閘（B）均閉鎖（C）保護(hù)1跳閘，保護(hù)2閉鎖11、變壓器的電流速斷保護(hù)與 （C ）保護(hù)配合，以反應(yīng)變壓器繞組及變壓器電源側(cè)的 引出線套管上的各種故障。（A）過電流（B）過負(fù)荷（C）瓦斯

11、12、雙繞組變壓器縱差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器的變比，應(yīng)分別按兩側(cè)（B ）選擇。（A）負(fù)荷電流（B）額定電流（C）短路電流三、簡答題（共32分）1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？（8分）答：所謂主保護(hù)是指能以較短時(shí)限切除被保護(hù)線路（或元件）全長上的故障的保護(hù)裝置。（2分）考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動(dòng)而配置的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。（2分）當(dāng)電氣元件的主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)起后備作用，稱為近后備。（2分）當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰上一元件的保護(hù)起后備作用稱為遠(yuǎn)后備。（2分）2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測量阻抗為3.5 30 ，要使該方向阻抗繼電器在正常運(yùn)行

12、時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗最大不能超過多少？（設(shè) sen 75 ） （8分）答：為了使該方向阻抗繼電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，其對(duì)應(yīng)于 m 30時(shí)的動(dòng)作阻抗Zm最大不能超過3.5 , （3 分）又知其sen 750,如圖所示，整定阻抗最大不能超過 Zset 3-5/cos（75 30）495 a（5 分）3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工作電流、拐點(diǎn)電流？（8分）（2分）答：比率制動(dòng)特性是指繼電器的動(dòng)作電流和繼電器的制動(dòng)電流的關(guān)系特性。I set.max .K res.max ;如圖，最大制動(dòng)比1 res.max（ 2分）g點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流1 set.min稱

13、為最小動(dòng)作電流；（2分）相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)電流Ires.g稱為稱為拐點(diǎn)電流。（2分）4、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么？（ 答：不平衡電流產(chǎn)生的原因是：8分）1、變壓器兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致（2、變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭（2分）；3、電流互感器有傳變誤差（2分）；4、變壓器的勵(lì)磁電流（2分）。2分）；四、計(jì)算題（共38分）1、Zi如圖 2所0.4 /km,10.5/、3kV,Ia t3B.Lmax 150 A0.5s。Krel1.25,Krel1.1,知，線路X八 s.maxKrel 1.2,每公里0.3 ,Kss= 1.8,試對(duì)彳護(hù)1進(jìn)行三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算。（

14、14 分）的正序阻抗Xs.min 0.3 ,Kre 0.85,A10kmt3III =0.5s解：1、保護(hù)1電流I段整定計(jì)算（1）求動(dòng)作電流分)10.5 103I set.1Krel I k.B.max 1.25、3(0.2 0.41804.27A10)(2)靈敏度校驗(yàn)，即求最小保護(hù)范圍。lmin1 .3 E-(ZiI set.113Xs.max)(10.5 1030.3) 6.52km,3 1804.27l min Iab6.521065.2%15%,滿足要求。(2分)(3)動(dòng)作時(shí)間:ti0s (1 分)2、保護(hù)1電流II段整定計(jì)算(1)求動(dòng)作電流I set.1 Krel I set.2 K

15、rel (Krel I k.C.max )1.11.2510.5 103(2分)、 3(0.2817.23A(2)靈敏度校驗(yàn).310.5 1030.4 25)Ksen1k.B.minI se1L12口(0.3 0.4 10)1491.49817.231.3滿足要求。(2分)(3)動(dòng)作時(shí)間：t1 t2 0.50.5s (1 分)2、保護(hù)1電流III段整定計(jì)算(1)求動(dòng)作電流I set1Krel KssKreI A B.Lmax1.2 1.5 .A1500.85317.65A(2)靈敏度校驗(yàn)Ksen1k.B.minI set.1_32 一10.5 103、一 3(0.3 0.4 10)317.65

16、3.84 1.3近后備:滿足要求。(1分)Ksen10.5 103W(0.3 0.4 25) 16 12317.65.遠(yuǎn)后備:滿足要求。（2分）（3）動(dòng)作時(shí)間：（1分）t1t30.5 0.5 1.5so2、如圖3,已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Zi=0.45Q/km ,阻抗角 L 65。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 sen 650 ,保護(hù)2的延時(shí)t2 2s，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)Kss 2,繼電器的返回系數(shù)Kre 1.2,并設(shè)Kel 0.85Ci 1.15,負(fù)荷的功率因數(shù)cos d 0.9

17、 , 變壓器采用了能保護(hù)整個(gè)變壓器的無時(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。（24分）圖3解:1、距離保護(hù)1第I段：動(dòng)作阻抗：Zset1 K】Zab 0.85 0.45 30 11.162、保護(hù)1的第II段（分兩種情況）：（1）與相鄰線路配合：（1分）Zset1Kre （Zab 心：Kb min Zbc ）（1分）sA minZABb min1）（-13.5sB max401） 1.59（2分）Zset1 0.8（13.5 0.85 1.59 0.45 38） 29.29（1分）（2）與變壓器支路配合:Zset1（Zab K；eiKbminZ

18、t（1分）Kb min（XsAmin ZAB 1） （10 13.5 1） 1.59X sB max4084.7Zset1 0.7(13.5 0.7 1.592對(duì)以上兩種情況，取較小者，所以：）42.44（1分）靈敏度:Zset129.29（1分）KsenzSLaZAB29.292.1713.51.5滿足要求。(1分)動(dòng)作時(shí)間:t0.5s （1 分）3、距離保護(hù)1Zset1的第III段：采用方向阻抗繼電器,ZLminK；e,KreKssCOs（ lKreZset1Zl minU l minI L max0.9 110Kss 2,3K|K rel0.41.151 _cos 0.9 25.8142.891.15 1.22 cos（65o靈敏度：(1)考慮本線路末端:Ksen 近Zset1ZAB66.8113.5142.89,（1 分）25.8o）66.81（2分）4.931.5（1分）(2)考慮相鄰元件a：相鄰線路末端Kset 遠(yuǎn)Zset1ZAB+KbmaxZBC（