2024-2025學(xué)年2學(xué)期考試卷(電力系統(tǒng)繼電保護)答案版

成都理工高校2024—2025學(xué)年

其次學(xué)期《電力系統(tǒng)繼電愛護》考試試卷

考試時間：120分鐘

大題—*—四五總分

得分

中

一、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答

卦案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題0.5分，共10分）|得分

1.能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)油面降低的愛護是（C）。

A.縱差愛護B.過勵磁愛護

C.瓦斯愛護D.電流速斷愛護

2.相間短路電流速斷愛護的愛護范圍，在（C）狀況下最大。

A.最小運行方式下三相短路B.最小運行方式下兩相短路

C.最大運行方式下三相短路D.最大運行方式下兩相短路

3.下圖為MN雙側(cè)電源線路，1QF、2QF處均裝有方向過電流愛護，且接線正確無誤。

黑

正常運行時，功率P、Q從M側(cè)送至N側(cè)

1）1QF處的方向過電流愛護（A）

A.不會動作B.要動作

4.相間短路愛護瞬時電流速斷愛護不能愛護本線路全長，這是因為（A）o

送A.為了區(qū)分本線路末端或相鄰元件出口處短路，只好縮小愛護范圍

B.為了保證1段有足夠的靈敏度

C.愛護裝置的固有缺陷，無法將定值調(diào)整到線路全長的整定值

5.在相間電流愛護的整定計算公式中考慮繼電器返回系數(shù)的愛護是（B）

A.電流電壓聯(lián)鎖速斷愛護B.定時限過電流愛護

C.限時電流速斷愛護D.電流速斷愛護

6.發(fā)電機及變壓器采納“復(fù)合電壓起動的過電流愛護”作為后備愛護是為了（A）o

A.提高電流電壓元件的靈敏度

B.防止電流或電壓互感器二次回路斷

C.防止系統(tǒng)振蕩時愛護誤動

7.不同動作特性阻抗繼電器受過渡電阻的影響是不同的，一般來說，阻抗繼電器的動作

特性在+R軸方向所占面積愈大，則受過渡電阻的影響（C）o

A.不受影響R.一樣

C.愈小D.愈大

8.高頻方向愛護是利用高頻信號比較被愛護線路兩端的（D）o

A.功率大小B.電壓大小

C.電流方向D.功率方向

9.當(dāng)限時電流速斷愛護的靈敏系數(shù)不滿意要求時，可考慮（A）0

A.與下一級限時電流速斷愛護相協(xié)作B.與下一級電流速斷愛護相協(xié)作

C.與下一級過電流愛護相協(xié)作D.采納過電流愛護

10.在中性點非干脆/地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時，三相完全

星接線電流愛護只切除遠離電源故障點的幾率為（B）

A.100%B.2/3

C.1/3D.0

11.系統(tǒng)振蕩與短路司時發(fā)生，高頻愛護裝置會（D）

A.誤動B.不定

C.拒動D.正確動作

12.欠電壓繼電器是反映電壓（C）

A.誤動B.不定

C.為額定值而動作D.視狀況而異的上升或降低而動作

13.高頻阻波器所起的作用是（C）。

A.限制短路電流B.補償接地電流

C.阻擋高頻電流向變電站母線分流D.增加通道衰耗。

14.為了限制故障的擴大，減輕設(shè)備的損壞，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求繼電愛護裝置具有

（C）o

A.選擇性B.牢靠性

C.快速性D.靈敏性

15.定時限過電流愛護的動作時限采納階梯原則，目的是為了保證（A）

A.選擇性B,速動性

C.靈敏性D.牢靠性

16.過電流愛護一只繼電器接入兩相電流差的連接方式能反應(yīng)。（B）

A.兩相接地故障B.相間和裝有電流互感器的那一相的單相接地短路

C.各種相間短路D.單相接地故障

17.在小電流接地系統(tǒng)中，某處發(fā)生單相接地母線電壓互感器開口三角的電壓為

（C

A.故障點距母線越近，電壓越高B.故障點距離母線越近，電壓越低;

C.不管距離遠近，基本上電壓一樣D.不定。

18.我國電力系統(tǒng)中性點接地方式有三種，分別是（B）

A.干脆接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式和經(jīng)大電抗器接地方式；

B.干脆接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式和不接接方式；

C.不接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式和經(jīng)大電抗

器接地方式；

D.干脆接地方式、經(jīng)大電抗器接地方式和不接地方式。

19.中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)，通常采納的補償方式是（C）

A.完全補償B.欠補償

C.過補償D.電流相應(yīng)補償方式

20.系統(tǒng)發(fā)生不正常運行狀態(tài)時，繼電愛護裝置的基本任務(wù)是（D）

A.切除全部兀件B.切甩源

C.切負荷D.給出信號

二、填空題（每空0.5分，共15分）得分

1.高頻通道的工作方式有____載波通道、_____微波通道和

光纖通道__________三種。

2.發(fā)電機橫差保護反映發(fā)電機—匝間短路，發(fā)電機縱差

保護反映發(fā)電機_____相問短路，這兩套保護_____不能

__________互相代替。

3.在距離愛護中，愛護安裝位置不同，受振蕩影響就不同。一般來講，越靠近—振蕩中

心,受振蕩的影響越大。

4.零序過電流愛護與相間過電流愛護相比，由于其動作電流小，所以靈敏度更高

5.電流繼電器的返回電流與動作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)。

變壓器內(nèi)部短路時：1K=I1（單側(cè)甩源時）或1K=211（雙側(cè)甩源時），差動繼甩器KD

動作。

2.輸電線路三段式電流愛護各段的愛護范圍是哪里？

答：I段是本線路的一部分，占本線路50%左右；II段是本線路的全長，可做相鄰下

一級線路I段的后備；IH段是本線路的全長，和相鄰下一級線路的全長。

3.方向性電流愛護為什么有死區(qū)？

答：當(dāng)靠近愛護安裝處旁邊發(fā)生三相短路時，短路電壓接近于零，方向元件不動作，

方向電流愛護也將拒動，出現(xiàn)死區(qū)。死區(qū)長短由方向繼電器最小動作電壓及背后系統(tǒng)阻抗

確定。消退方法常采納記憶回路。

4.繼電愛護裝置的基本任務(wù)是什么？

答：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不正常運行狀態(tài)時，能自動發(fā)出信號；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，能快速地、

有選擇性地和自動地切除故障、

5.微機愛護與常規(guī)電流電壓愛護有何異同？

答：微機愛護調(diào)試簡潔、維護量小、精度高、反映靈敏；愛護功能通過軟件實現(xiàn)

牢靠性高；敏捷性強；性能改善，功能易于擴充；維護調(diào)試便利。

四、分析題（35分）得分

1.如圖為35KV中性點非干脆接地系統(tǒng)絕緣監(jiān)視接線圖。（8分）

（1）正常運行時，電壓表讀數(shù)是多少？開口三角形輸出電壓是多少？（4分）

（2）如C相接地時，各電壓表讀數(shù)是多少？電壓繼電器動作嗎？為什么？（4分）

解：

（1）（D答：正常運行時，電壓表讀數(shù)是kV;開口三角形輸出電壓是0V

（2）答：各電壓表讀數(shù)是VA=35kV,VB=35kV,VC=0

電壓繼電器能動作。因為C相接地時，接地相電壓為零，

非接地相電壓上升為線

電壓，同時電網(wǎng)出現(xiàn)了零序電壓，TV的開口

三角形繞組輸出電壓為3U0,所以電壓繼電器能動作

2.以變壓器復(fù)合電壓起動的過電流愛護為例，回答下列問題。（10分）

a、復(fù)合電壓包括哪兒個電壓？

b、負序電壓流過器什么狀況有電壓輸出？

輸出的是什么電壓？。

c、發(fā)生不對稱短路時，寫出動作過程

電壓回路斷線信

解：a、低電壓和負序電壓。

b、當(dāng)發(fā)生不對稱短路事故時有電壓輸出，輸出的電壓是負序電壓。

c、當(dāng)發(fā)生不對稱短路事故時，F(xiàn)Y有負序電壓輸出，F(xiàn)YJ中的低電壓繼電器常閉觸

點斷開，YJ斷電，其常閉觸點閉合，YZJ通電，接通SJ,經(jīng)延時后，接通斷路器的跳閘

回路。

3.完成如圖所示的功率方向過電流愛護按相起動的接線圖。（7分）

4.如圖所示的WLI、WL2均裝設(shè)了三段式電流愛護。（10分）

（1）當(dāng)K1和K2點發(fā)生短路時，應(yīng)由哪一個

愛護動作，跳開哪一個開關(guān)？請分別說明之。

（2）當(dāng)K3點發(fā)生短路時，問：①如愛護5因故拒動，這時應(yīng)由哪一個愛護動

作，跳開哪一個開關(guān)？這個愛護對WL2所起的愛護作用稱為什么？

解：（1）K1：應(yīng)由1動作，跳開QFloK2：應(yīng)由2動作，跳開QFlo

（2）應(yīng)由愛護6動作，跳開QF2開關(guān)。這個愛護對WL2所起的愛護作用稱

為近后備愛護。

五、計算題（共20分）

在圖5/所示的單側(cè)電源輻射網(wǎng)中，線路AB的愛護采納三段式電流愛護，采納電流互感

器三相完全星形接線，已知線路AB的最大負荷電流為300A,電流互感器變比為4（X）/5,

在最大和最小運行方式下，KI、K2及K3點發(fā)生三相短路時的電流值見下表（均已折算到

電源側(cè)）.愛護6、7、8的過電流的動作時間分別為1.5s、2s和0.9s，試計算愛護1各段的

動作電流和動作時間.檢驗愛護的靈敏度，同時簡述愛護1各段的特點.

表5T短路電流值

短路點K1K2K3

最大運行方式下三相短路電流（A）3(X)()1250650

最小運行方式卜二相短路電流（A）23001040500

圖5-1

解：1.愛護1的無時限電流速斷（4分）

一次動作電流為，.=心/晨"

K

繼電器動作電流為1:叩心=-1'叩心

nTA

2.愛護1的限時電流速斷愛護（6分）

先計算出愛護2的無時限電流速斷愛護動作電流

1o/fer.2--K.2.max

愛護1的限時電流速斷愛護應(yīng)與愛護2的無時限電流速斷愛護動作電流相協(xié)作整定

rll_K/[

1oper.l—rel'o/）er.2

繼電器動作電流

711__^con7II

1g.operA_1oper.1

nTA

動作時限4n=/+△，=0.5s

/⑵

靈敏度校驗K=應(yīng)大于1.3

sen>11

1oper.I

3.過電流愛護（6分）

愛護1的過電流愛護為/取小=與心

動作時限按階梯型時限特性為=嚴2+△/=嚴4+24

靈敏度校驗：（4分）

/（2）

Almin

作為本線路的近后備愛護K=?,,應(yīng)大于1.5

seny111

oper.l

/⑵

作BQ線路的后備愛護K、,”二『2min,應(yīng)大于1.2

rinll

oper.I

1//o7（2）

作變壓器的后備愛護Ksen=Enin,應(yīng)大于i.2

1oper.1

靈敏度應(yīng)滿意要求，假如不滿意，實行措施提高靈敏度。

三、簡答題（共32分）

1、何謂主愛護、后備愛護？何謂近后備愛護、遠后備愛護？（8分）

答；所謂主愛護是指能以較短時限切除被愛護線路（或元件）全長上的故障的愛護裝

置。（2分）

考慮到主愛護或斷路器可能拒動而配置的愛護，稱為后備愛護。（2分）

當(dāng)電氣元件的主愛護拒動時，由木元件的另一套愛護起后備作用，稱為近后備。（2

分）

當(dāng)主愛護或其斷路器拒動時，由相鄰上一元件的愛護起后備作用稱為遠后備。（2

分）

2、有一方向阻抗繼電器，若正常運行時的測量阻抗為3-5N30℃,要使該方向阻抗繼

電器在正常運行時不動作，則整定阻抗最大不能超

-、過多少？（設(shè)8加=75°）（8分）

答：為了使該方向阻抗繼電器在正常運行時不動

30°

作，

其對應(yīng)于外=300時的動作阻抗Zm最大不能超過3.50,（3分）

又知其°皿=75,如圖所示，整定阻抗最

大不能超過14」=3.5/COS（75。-30。）=4.95°?分）

3、何謂比率制動特件？對具有比率制動特件的差動繼電器,何謂最大制動比、最小

工作電流、拐點電流？（8分）

答：比率制動特性是指繼電器的動作電流和繼電器的制動電流的關(guān)系特性。（2分）

K_/se/.max.

八res.max-7'j

如圖，最大制切比'rev.max（2分）g點所對應(yīng)的動作電流‘陽而!!稱為最

小動作電流；（2分）相對應(yīng)的制動電流,心《稱為稱為拐點電流。（2分）

答：不平衡電流產(chǎn)生的緣由是：

1、變壓器兩側(cè)電流互感器的計算變比與實際變比不一樣（2分）;

2、變壓器帶負荷調(diào)整分接頭（2分）；

3、電流互感器有傳變誤差（2分）；

4、變壓器的勵磁電流（2分）。

四、計算題（共38分）

1、如圖2所示的網(wǎng)絡(luò)中，已知，線路每公里的正序阻抗

Z,=0.4Q/km,E華=lO.5/V3kV,Xvmax=0.3Q,X,min=0.3Q,

A-B.Lmax一°re[1rel1*I，re[1ss1re

/，=0.5s。

試對愛護1進行三段式電流愛護的整定計算。（14分）

ABC

I1I10km12115km3|tj111=0.5s

圖2

解：1、愛護1電流I段整定計算

（1）求動作電流

10.5xlO3

/3=K：J.m=L25X73(0.2+0.4x10)=1804.27A

（1分）

(2)靈敏度校驗，即求最小愛護范圍。

/1/E①1610.5x10s?..，

42l\etA'a0.4273x1804.27

「652

皿=*^=65.2%>15%,

10

“B滿意要求。(2分)

（3）動作時間：?=°，（1分）

2、愛護1電流II段整定計算

（1）求勾J作電流

=K*2=K)(K；Jcmax)=l.lxl.25x-‘Xi。——=817,23A

JVI(1rdrCi、<cc.V.lllilAzcz-\/CL、

43(0.2+0.4x25)

（2分）

（2）靈敏度校臉

10.5xl03

273(0.3+0.4x10)

K.B.min=1.49>1.3

817.23

CT滿意要求。（2分）

（3）動作時間：'；=&+S5=0-5S（］分）

2、愛護1電流in段整定計算

（1）求動作電流

產(chǎn)二K胃K1.2x1.5………

1set.1rz1A-8.Lmax-------xl50=317.65A八、

Kre0.85(1分)

(2)靈敏度校驗

610.5xlO3

=V73(03204x10)=3>84>L3

近

senrill

1317.65

滿意要求。（1分）setA

10.5xl0q3__________________

_4扁m_2>6(03+0.答x25)

遠

KQ=1.6>1.2

-in317.65

滿意要求。（2分）sel.l

⑶動作時間：廣=f「+o.5+o.5=1.5s（1分）

2、如圖3,已知I：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Z尸0.45Q/km,阻抗角心二65。線路上采納三段

式距離愛護，其第I、II、HI段阻抗元件均采納（）。接線的方向阻抗繼電器，繼電器的

最靈敏角心=65，愛護2的延時4"=2s，線路AB、BC的最大負荷電流均為400A,

負荷的自起動系數(shù)K?=2,繼電器的返回系數(shù)Kre=\,2f并設(shè)=0.85,

K胃二35,負荷的功率因數(shù)COS9O=0-9,變壓器采納了能愛護整個變壓器的無時

限縱差愛護。試求：距離愛護1第I段的動作阻抗，第II段、第III段的靈敏度與動

作時間。（24分）

B

030kmH38km62km

E^=U5/^kVTl

x—iOQ

XM』W二20Q

EB=U5/yf3kV

T2

X.而=3OQ

Z=Z=84.7Q

X.G=40QnT2

圖3

解：1、距離愛護1第I段：

動作阻抗:Z-1=Kr，eix=085x045x30=11.16Q。分）

2、愛護1的第II段（分兩種狀況）：

（1）與相鄰線路協(xié)作：

+0分）

Kh.=（XsAmin+Z―+=10+13.5+=159

A.vRnm4UQ分）

z^4=0.8（13.5+0.85X1.59X0.45x38）=29.29ft-分）

（2）與變壓器支路協(xié)作：

/"。西+彳內(nèi).冬）八

2（1分）

K〃而n=（X"+Z—+1）=（10+13.5+=159

7x

"min'vAC\

“240（2分）

247

Z%=0.7（13.5+0.7x1.59x=42.44Q/

對以上兩種狀況，取較小者，所以：

Z'=29.29。（1分）

靈敏度：

Zf/2929

院“=*^=^—=2.17>1.5

ZAB13.5滿意要求。（1分）

動作時間：，〃=°.5s（1分）

3、距離愛護i的第ni段：采納方向阻抗繼電器,

\\\Z〃min

^7setl=

K胃（國,cos（%-%）,（］分）

ZJ-09x110

=142.890

Lmln"6x0.4

，(1分)

4=1.15

("L2,K5s=