電力系統(tǒng)繼電保護模擬題及答案

1、電力系統(tǒng)繼電愛護試題1及參考答案一、單項選擇題(每小題2分，共30分。從四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。)1.電流愛護I段的靈敏系數(shù)通常用愛護范圍來衡量，其愛護范圍越長表明愛護越( )牢靠 不行靠 靈敏 不靈敏2限時電流速斷愛護與相鄰線路電流速斷愛護在定值上和時限上均要協(xié)作，若( )不滿足要求，則要與相鄰線路限時電流速斷愛護協(xié)作。選擇性 速動性 靈敏性 牢靠性3使電流速斷愛護有最小愛護范圍的運行方式為系統(tǒng)( )最大運行方式 最小運行方式 正常運行方式 事故運行方式4在中性點非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時，兩相星形接線電流愛護只

2、切除一個故障點的幾率為( )。100 23 13 05按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為( )UAB -UAB UB -UC6電流速斷愛護定值不能保證( )時，則電流速斷愛護要誤動作，需要加裝方向元件。速動性 選擇性 靈敏性 牢靠性7作為高靈敏度的線路接地愛護，零序電流靈敏I段愛護在非全相運行時需( )。投入運行 有選擇性的投入運行有選擇性的退出運行 退出運行8在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時，肯定要留意不要接錯極性，假如接錯極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器( )的后果。拒動 誤動正向故障拒動或反向故障誤動 損壞9方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)整的。調(diào)整方法

3、是轉(zhuǎn)變電抗變換器DKB ( )原邊匝數(shù) 副邊匝數(shù)原邊線圈中的電阻大小 副邊線圈中的電阻大小10距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運行方式來確定，目的是為了保證愛護的( )。速動性 選擇性 靈敏性 牢靠性11相間短路的阻抗繼電器接受00接線。例如IJ=IB-IA時，UJ=( )。UB UB-UA UA-UB UA12差動愛護只能在被愛護元件的內(nèi)部故障時動作，而不反應(yīng)外部故障，具有確定( )。選擇性 速動性 靈敏性 牢靠性13對于間接比較的高頻愛護，要求愛護區(qū)內(nèi)故障時愛護動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)當(dāng)選擇的間接比較信號是( )。允許信號 跳閘信號 閉鎖信號 任意信號14變壓器內(nèi)部故障時

4、，由于故障電流同樣也會存在肯定非周期重量，在使用速飽和變流器BLH后，縱差愛護的動作速度( )。加快了 延遲了 不轉(zhuǎn)變 不確定15發(fā)電機正常運行時，機端三次諧波電壓總是( )中性點側(cè)三次諧波電壓。小于 大于 等于 大于或小于二、(本題滿分20分)如圖網(wǎng)絡(luò)，試計算愛護1電流速斷愛護的動作電流，動作時限及最小愛護范圍，并說明當(dāng)線路長度減到20KM時狀況如何?由此得出什么結(jié)論?已知 Kk=1.25,z1=0.4W/km,Zs.min=12W, Zs.max=18W。LAB=60 km: LAB=20 km:Idz = 2.3 (kA) Idz = 4.15 (kA) Lmin =17.35(km)

5、Lmin =-10.36(km)被愛護線路的長度很短時，電流速斷愛護可能沒有愛護范圍。三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流愛護動作時限如圖所示。1.計算輸電線路過電流愛護動作時間；2.哪些線路過電流愛護必需安裝功率方向元件?假如需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。 2s 1s 2.5s 0.5s 1.5s 1.5s 0.5s 四、 (本題滿分10)如圖所示，各線路均裝有距離愛護，已知：Zs1.max=20W，Zs1.min=15W，Zs2.max=25W，Zs2.min=20W，z1= 0.4Wkm, Kk=0.8。計算愛護1的距離II段動作定值并校

6、驗動作靈敏度。 110KV 45KM 30KM Kb.min = 2.32；ZdzA= 36.67W；Klm= =2.04>1.25五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向愛護的原理框圖如下。1.分別敘述愛護動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時的愛護的動作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.假如通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故障時，愛護的工作會受到何影響?1動作過程：愛護區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)愛護方向元件I,I,S+動作，I,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)愛護均不發(fā)訊，愛護動作跳閘愛護區(qū)外故障：近故障側(cè)愛護方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)愛護2元件的功能與作用：S+ ：愛護正方向故障

7、時動作的功率方向元件；I，I：故障起動元件t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端愛護連續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端愛護,用于防止近故障端愛護I先返回（停止發(fā)訊）、遠故障端S+ ， I 后返回時引起的誤動t2: 通道協(xié)作延時。區(qū)外故障時，遠故障端S+ ， I動作，需經(jīng)t2延時才能出口，以保證牢靠收到對側(cè)閉鎖信號3假如通道遭到破壞，線路內(nèi)部故障（外部）故障時，愛護正確（錯誤）動作。六、 (本題每小題5分，滿分15分)1零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)分是什么？分別在那種狀況下起作用？答：區(qū)分: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同零序電流靈敏I段動作靈敏度高，作為全

8、相運行、發(fā)生接地故障時的接地愛護，非全相運行時需退出運行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運行、發(fā)生接地故障時的接地愛護。2說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最?。磕且环N受系統(tǒng)振蕩影響最?。磕且环N躲負荷力量最強？答：受過渡電阻影響最小依次為: 全阻抗繼電器/偏移/方向；受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；躲負荷力量最強依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；3問：依據(jù)機端測量阻抗的變化，如何區(qū)分失磁與非失磁(包括正常與短路和系統(tǒng)振蕩)？答：發(fā)電機失磁后機端測量阻抗的變化規(guī)律是：失磁后、失步前，機端測量阻抗隨Q的削減，由I象限進入IV象限；在j= 900的臨界失

9、步點，等有功圓與等無功圓相交；越過臨界失步點后，機端測量阻抗進入失步運行區(qū)并最終穩(wěn)定于 jXd 與 jXd 之間。正常運行時，機端測量阻抗在等有功圓上變化；發(fā)電機外部故障時， 測量阻抗在I象限；系統(tǒng)振蕩時（對無窮大系統(tǒng)，Xs = 0）, 考慮轉(zhuǎn)差率 s 很大，極限狀況發(fā)電機側(cè)電抗為發(fā)電機暫態(tài)電抗 Xd，振蕩中心為ZS / 2 = j Xd/ 2，振蕩軌跡將經(jīng)過等無功圓。因此，可以接受等無功圓作為基本失磁判據(jù)，另以延時躲過系統(tǒng)振蕩的影響。電力系統(tǒng)繼電愛護試題2及參考答案一、單項選擇題(每小題2分，共30分。從四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。)1.電流愛護

10、I段的靈敏系數(shù)通常用愛護范圍來衡量，其愛護范圍越長表明愛護越( )牢靠 不行靠 靈敏 不靈敏2限時電流速斷愛護與相鄰線路電流速斷愛護在定值上和時限上均要協(xié)作，若( )不滿足要求，則要與相鄰線路限時電流速斷愛護協(xié)作。選擇性 速動性 靈敏性 牢靠性3使電流速斷愛護有最小愛護范圍的運行方式為系統(tǒng)( )最大運行方式 最小運行方式 正常運行方式 事故運行方式4在中性點非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時，兩相星形接線電流愛護只切除一個故障點的幾率為( )。100 23 13 05按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為( )UAB -UAB UB -UC6電流速斷愛護

11、定值不能保證( )時，則電流速斷愛護要誤動作，需要加裝方向元件。速動性 選擇性 靈敏性 牢靠性7作為高靈敏度的線路接地愛護，零序電流靈敏I段愛護在非全相運行時需( )。投入運行 有選擇性的投入運行有選擇性的退出運行 退出運行8在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時，肯定要留意不要接錯極性，假如接錯極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器( )的后果。拒動 誤動正向故障拒動或反向故障誤動 損壞9方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)整的。調(diào)整方法是轉(zhuǎn)變電抗變換器DKB ( )原邊匝數(shù) 副邊匝數(shù)原邊線圈中的電阻大小 副邊線圈中的電阻大小10距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運行方式來確定，目的是

12、為了保證愛護的( )。速動性 選擇性 靈敏性 牢靠性11相間短路的阻抗繼電器接受00接線。例如IJ=IB-IA時，UJ=( )。UB UB-UA UA-UB UA12差動愛護只能在被愛護元件的內(nèi)部故障時動作，而不反應(yīng)外部故障，具有確定( )。選擇性 速動性 靈敏性 牢靠性13對于間接比較的高頻愛護，要求愛護區(qū)內(nèi)故障時愛護動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)當(dāng)選擇的間接比較信號是( )。允許信號 跳閘信號 閉鎖信號 任意信號14由于空載合閘的激磁涌流和調(diào)壓分接頭的調(diào)整不增加零差愛護的不平衡電流，因此零差愛護靈敏度( )。較低 較高 適中 不受影響15發(fā)電機定子裝有縱差動和橫差動愛護時，發(fā)生( )時兩種

13、愛護會同時動作。單相故障 接地故障 相間故障 全部故障二、(本題滿分20分)1. 如圖所示，在110KV 輸電線路中，線路AB的負荷電流為175A,系統(tǒng)阻抗為:Xs=12歐姆,單位線路長度的阻抗為:X=0.4(歐姆/公里),Kk1=1.25; Kk2=Kk3=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。計算：線路 AB 的電流速斷愛護、限時電流速斷愛護、過電流愛護一次動作值與動作時間; 1.5s 30KM 25KM 2.5s LAB=20 km:I段：Idz = 4.15 (kA) Lmin =4.64(km) Lmin% 23.2%（ 合格）tA=0sII段：Idz = 2.55 (kA) K

14、lm=1.3 tA=0.5s III段：Idz = 355(A) Klm(近)=9.3 Klm(遠)=6.23 tA=4s 三、(本題每小題5分，滿分10分)過電流愛護動作時限t9t13如圖所示。(1).計算輸電線路過電流愛護動作時間t1t8；(2).哪些線路過電流愛護必需安裝功率方向元件?假如需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。 (1) t1t8標(biāo)注于圖上； 5s 1s 4.5s 2s 4s 3s 2s 4s0.5s 1.5s 2.5s 3.5s 1.5s (2)全部單電源饋線愛護(913)無須安裝功率方向元件。A、 E母線的出線愛護無須安裝功率方向元件（t1>t9; t8

15、>t13）。B母線的出線愛護:t2<t3, 愛護2安裝功率方向元件。C母線的出線愛護:t4<t5, 愛護4安裝功率方向元件。D母線的出線愛護: t6<t12,t7<t12, 愛護5,6安裝功率方向元件。功率方向元件的動作正方向如圖所示。四、(本題滿分10分)如圖所示，在110KV輸電線路AB的負荷電流為375A,cosjf=0.8,Kzq=1,Kh=1.15,Kk1=0.8,Kk3=1.25 。其余參數(shù)見附圖。計算：線路AB相間方向阻抗距離愛護A一段、三段動作值。 110KV 50KM 30KM 解：線路AB零度接線相間方向阻抗距離愛護一段、三段動作值。 a.Zd

16、zA=16Wb. Zf.min=152.4W；ZdzA=110.4W； Z*dzA=140.35W 五、(本題每小題5分，滿分15分)簡述高頻閉鎖距離愛護的工作原理，畫出高頻閉鎖距離愛護的規(guī)律框圖。（1）、基本原理：愛護區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)距離I,II,III段都動作，距離II段停訊，愛護動作跳閘愛護區(qū)外故障：近故障側(cè)距離II段不動作停訊，距離III段動作啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)愛護（2）.原理框圖：六、 (本題每小題5分，滿分15分)1零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)分是什么？分別在那種狀況下起作用？區(qū)分: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同零序電流靈敏I段動

17、作靈敏度高，作為全相運行、發(fā)生接地故障時的接地愛護，非全相運行時需退出運行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運行、發(fā)生接地故障時的接地愛護。2問：為比么在整定距離II段定值時要考慮最小分支系數(shù)?答：最小分支系數(shù)使測量阻抗小于實際短路阻抗，距離愛護II段區(qū)外故障可能被反應(yīng)為區(qū)內(nèi)故障，使實際愛護范圍延長。因此，愛護整定時取可能的最小分支系數(shù)，對應(yīng)實際愛護范圍最大的狀況，以保證其選擇性（不延進步入下條線路II段愛護范圍）。3問：發(fā)電機失磁愛護的工作方式是什么？答：發(fā)電機失磁后對發(fā)電機和系統(tǒng)無嚴(yán)峻威逼時，準(zhǔn)時發(fā)出警告信號；否則切除失磁發(fā)電機；水輪發(fā)電機失磁時，無論系統(tǒng)無功是否充分，均瞬時發(fā)

18、信；接近失步時準(zhǔn)時切機；汽輪發(fā)電機失磁且系統(tǒng)無功充分時，瞬時發(fā)信并自動減負荷；以發(fā)電機允許無勵磁運行時限動作切機；汽輪發(fā)電機失磁且系統(tǒng)無功不足、電壓下降嚴(yán)峻時，瞬時發(fā)信；接近失步時準(zhǔn)時切機。電力系統(tǒng)繼電愛護試題3及參考答案一、(本題每小題2分，滿分20分)1 是當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生故障或消滅特別狀態(tài)時能自動、快速而有選擇地切除故障設(shè)備或發(fā)出告警信號的一種特地的反事故用自動裝置。答：繼電愛護裝置2無論繼電器的動作或返回，繼電器都動作明確干脆，不行能停留在某一個中間位置，以保證其動作精確牢靠，此特性稱為 。答：繼電特性3零序功率方向元件無電壓死區(qū)，由于故障點零序電壓最高，短路點越靠近愛護安裝處，愛護感

19、受到的零序電壓 。答：越大4按90o接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 。答：UJ =UBA5假如方向阻抗繼電器的最大靈敏角是jlm，負荷阻抗角是jf，則接受方向阻抗繼電器的靈敏系數(shù)比接受全阻抗繼電器的靈敏系數(shù)可提高 倍。答：1/cos(jlm-jf)6長距離輸電線路上故障，當(dāng)相差高頻愛護一端高頻信號相位差大于動作角時，該側(cè)愛護將拒動，此時可使先動作側(cè)發(fā)信機停信，則拒動側(cè)愛護隨后動作跳閘，稱之為 。答：相繼動作。8在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時，振蕩中心處于 。答：ZS/2處9相差高頻愛護接受比較線路兩端 相位來反應(yīng)不對稱短路。答：負序電流

20、7速飽和變流器不能減小不平衡電流，只能減小 對變壓器差動愛護的影響。答：不平衡電流10.發(fā)電機失磁后機端測量阻抗的變化規(guī)律是：失磁后、失步前，機端測量阻抗隨Q的削減，由I象限進入IV象限；在j= 900的臨界失步點，等有功圓與 相交；越過臨界失步點后，機端測量阻抗進入失步運行區(qū)并最終穩(wěn)定于 jXd 與 jXd 之間。答：等無功圓二、(本題滿分15分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:X1=0.4(W/km), 牢靠系數(shù)Kk=1.25；系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6W, Zs.min=4W。1. 計算：線路AB 的電流速斷愛護一次動作值與電流速斷愛護最小愛護范圍。2比較不完

21、全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流愛護的差別。 1.5s110kV 35km 50km解：1.I段：Idz = 4.61 (kA) Lmin =16.18(km) Lmin% 46.2%（ 合格）tA=0s 2. 并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時兩繼電器方式切除一條線路的機率:2/3,可提高供電牢靠性;Y/D-11變壓器后AB故障時, 三繼電器方式動作靈敏度提高一倍。 三、(本題滿分15分)系統(tǒng)中饋電線路過電流愛護動作時限如圖所示（設(shè)電源處故障均有瞬動愛護）。1.計算輸電線路過電流愛護動作時間t1t6;2.哪些線路過電流愛護必需安裝功率方向元件?假如需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元

22、件及其動作正方向。解：t1t6標(biāo)注于圖上；功率方向元件及其動作正方向標(biāo)注于圖上。 四、 (本題25分)如圖所示，在110KV輸電線路中，線路AB的負荷電流為375A, Kzq=1;Kh=1.15,Kk1=0.8;Kk3=1.25 。其余參數(shù)見附圖。(1)計算：線路AB零度接線相間方向阻抗距離愛護（方向圓特性）A一段、三段動作值。(2)在愛護A安裝處出口短路時，距離愛護一段容許的過渡電阻是多少？距離愛護一段容許的最大過渡電阻又是多少？（3）距愛護A出口20KM處發(fā)生相間短路，過渡電阻分別為5W、10W和15W時，愛護A一段是否動作？其中：阻抗繼電器最大動作靈敏角jlm=75度；線路阻抗角jd=7

23、5度；單位線路長度的阻抗X1=0.4(歐姆/公里)。 110KV 50KM 40KM 解：(1)計算：線路AB零度接線相間方向阻抗距離愛護一段、三段動作值。 ZdzA = 16W； ZdzA= 110.4W；Z*dzA= 140.35W； （2）距離愛護一段容許的過渡電阻a. 愛護A安裝處出口短路時:Rg0= ZdzAcosjd=4.14Wb. 容許的最大過渡電阻為Rgmax= ZdzA/2=8W （3）距愛護A出口20KM處發(fā)生金屬性短路時，Zd=8W，測量阻抗位于方向阻抗圓的圓心，因此，容許的最大過渡電阻為8W。過渡電阻為5W 時, 愛護A一段動作；過渡電阻為15W和25W 時，愛護A一段不動作。五、(本題滿分10分)系統(tǒng)如圖所示。線路上分別配置有相間電流愛護為相間故障愛護，零序電流愛護為接地故障保護。簡述：（1）愛護1，2，4出口分別發(fā)生瞬時性故障K（2）、K（1）時，各愛護動作過程及動作時間；（2）