電力系統(tǒng)繼電保護試題以及答案(二)

電力系統(tǒng)繼電保護試題以及答案

一、單項選擇題（本大題共15小題，每小題1分，共15分）

在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號

內。錯選、多選或未選均無分。

1.過電流繼電器的返回系數(shù)（B）

A.等于0B.小于1

C.等于1D.大于1

2.限時電流速斷保護的靈敏系數(shù)要求（B）

A.大于2B.大于1.31.5

C.大于1.2D.大于0.85

3.在中性點非直接接地電網(wǎng)中，由同一變電所母線引出的并列運行的線路上發(fā)生兩

點異相接地短路,采用不完全星形接線保護的動作情況是（A）

2J

A.有5機會只切除一條線路B.有3機會只切除一條線路

C.100%切除兩條故障線路D.不動作即兩條故障線路都不切除

4.在雙側電源系統(tǒng)中，采用方向元件是為了提高保護的（D）

A.方向性B.可靠性

C.靈敏性D.選擇性

5.在中性點直接接地電網(wǎng)中，零序功率方向繼電器采用的接線方式是（D）

A.90。接線B.3%、310

€：.-3日。、-3%D.-3日°、310

6.正方向出口相間短路，存在動作“死區(qū)”的阻抗繼電器是（D）

A.全阻抗繼電器B.方向阻抗繼電器

C.偏移特性阻抗繼電器D.上拋圓阻抗繼電器

7.在中性點直接接地系統(tǒng)中，反應接地短路的阻抗繼電器接線方式是（D）

A.0°接線B.90°接線

C.3日0、3l0D.6、％+直3i。零序補償電流的接線方式

8.由于過渡電阻的存在，一般情況下使阻抗繼電器的（A）

A.測量阻抗增大，保護范圍減小B.測量阻抗增大，保護范圍增大

C.測量阻抗減小，保護范圍減小D.測量阻抗減小，保護范圍增大

9.在距離保護的i、n段整定計算中乘以一個小于i的可靠系數(shù)，目的是為了保證

保護動作的（A）

A.選擇性B.可靠性

C.靈敏性D.速動性

10.在校驗距離UI段保護遠后備靈敏系數(shù)時，分支系數(shù)取最大值是為了滿足保護的

(C)

A.選擇性B.速動性

C.靈敏性D.可靠性

11.距離ni段保護，采用方向阻抗繼電器比采用全阻抗繼電器（A）

A.靈敏度高B.靈敏度低

C.靈敏度一樣D.保護范圍小

12.高頻阻波器的作用是（C）

A.限制短路電流B.防止工頻電流竄越

C.防止高頻電流竄越D.補償接地電流

13.對于Y,dll接線變壓器，為保證正常運行時差動回路兩臂的電流相等，應使變

壓器Y側電流互感器變比（B）

A.等于變壓器變比由B.增大后倍

C.減少后倍D.增大3倍

14.發(fā)電機橫差保護的任用是（A）

A.保護定子繞組匝間短路B.保護定子繞組相間短路

C.保護定子繞組接地短路D.保護轉子繞組一點接地故障

15.對于大型發(fā)電機，反應轉子表層過熱的主保護是（C）

A.低電壓起動的過電流保護B.復合電壓起動的過電流保護

C.負序電流保護D.阻抗保護

二、填空題（本大題共23小題，每小題1分，共23分）

請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。

16.反應故障時電流增大而動作的保護稱為過電流保護。

17.對本元件的主保護起后備作用的保護稱為近后備保護o

18.所謂靈敏性是指對___保護范圍內發(fā)生故障的反應能力。

19.動作電流是指能使繼電器動作的____最小電流o

20.按階梯時限原則整定的過電流保護，越靠近電源側，短路電流越大，動作時限

越長o

21.可靠系數(shù)K器取值比要小，主要原因是考慮短路電流中一非周期分量已經(jīng)衰

減。

22.在系統(tǒng)最大運行方式下，電流速斷保護范圍為—最大o

23.在兩相不完全星形諼線的中性線上增設一只電流繼電器，目的是為了提高保護

的靈敏系數(shù)。

26.中性點不接地電網(wǎng)單相接地短路時，故障線路保護安裝處通過的零序電流為該電

網(wǎng)所有—非故障原件的零序電容電流之和。

27.距離保護I段和n段共同構成本線路的—主保護。

28.反應相間短路的阻抗繼電器采用的接線方式是—0度o

29.零序過電流保護的動作電流應躲過下一條線路首端發(fā)生三相短路時由零序電流

過濾器輸出的最大__不平衡電流o

30.零序功率方向繼電器在保護安裝處出口接地短路時無死

區(qū)。

31.為防止過渡電阻的影響，一般在距離n段保護上采用一瞬時測量回路。

32.在整定距離n段的整定阻抗時，分支系暨取—最小值_______________o

33.阻抗繼電器的動作特性在阻抗平面上沿■方向所占面積越大，則受振蕩影響就

越_____大0

35.反應變壓器油箱內部各種故障和油面降低的保護稱—瓦斯保護,

36.當變壓器空載投入或外部故障切除電壓恢復時，可能出現(xiàn)很大的勵磁電流，稱其

為—勵磁涌流o

37.對于發(fā)電機定子繞組的相間短路，要求容量在1MW以上的發(fā)電機，應裝設縱差動

保護。

38.電流比相式母線保護的基本原理是比較各連接元件相位____的不同來區(qū)

別母線內部或外部短路的。

三、簡答題(本大題共7小題，每小題4分，共28分)

39.繼電保護裝置的基本任務是什么？

(1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除

(2)反應電氣元件的不正常運行狀態(tài)

40.功率方向繼電器90°接線方式的主要優(yōu)點是什么？

1,不論發(fā)生三相短路還是兩相短路，繼電器均能正確判斷故障方向

10.距離II段的動作值應按分支系數(shù)Kfz為最小的運行方式來確定，目的是為了

保證保護的(②)。

①速動性②選擇性③靈敏性④可靠性

11.相間短路的阻抗繼電器采用0°接線。例如Ij=h-L時，Uj=(②)。

①UB②UB-UA③UA-UB?UA

12.差動保護只能在被保護元件的內部故障時動作，而不反應外部故障，具有絕對

(①

①選擇性②速動性③靈敏性④可靠性

13.對于間接比較的高頻保護，要求保護區(qū)內故障時保護動作行為不受通道破壞的

影響，應該選擇的間接比較信號是(③)。

①允許信號②跳閘信號③閉鎖信號④任意信號

14.相高頻保護用I1+KI2為操作電流，K=6~8,主要是考慮(③)相位不受兩側電

源相位的影響，有利于正確比相。

①正序電流②零序電流③負序電流④相電流

15.高頻保護基本原理是：將線路兩端的電氣量(電流方向或功率方向)轉化為高

頻信號；以

(③)為載波傳送通道實現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。

①微波通道②光纖通道③輸電線路④導引線

五、(本題每小題5分，滿分15分)

高頻閉鎖方向保護的原理框圖如下。1.分別敘述保護動作區(qū)內部與外部故障時的保

護的動

作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當內部故

障和外部故

障時，保護的工作會受到何影響？

1.動作過程：

?保護區(qū)內故障：兩側保護方向元件1,1',S+動作，P,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側保護均不發(fā)訊，

保護動作跳閘

?保護區(qū)外故障：近故障側保護方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側保護

2.元件的功能與作用：

S+：保護正方向故障時動作的功率方向元件；

br：故障起動元件

ti：區(qū)外故障切除后，近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊ti以閉鎖對端保護，用于防止近故障端保護I先

返回(停止發(fā)訊)、遠故障瑞s+,r后返回時引起的誤動

t2:通道配合延時。區(qū)外故障時，遠故障端s+,r動作，需經(jīng)t2延時才能出口，以保證可靠

收到對側閉鎖信號

3.如果通道遭到破壞，內部故障/外部故障時，保護正確/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)別是什么？分別在那種情況下起作用？

區(qū)別：零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏1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，作為全相運行、發(fā)生接地故障時的接地保護，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保護

2.說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最??？那一種受系統(tǒng)振蕩影響

最??？那一種躲負荷能力最強？

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；

躲負荷能力最強依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器：

3.閉鎖式方向高頻保護中采用負序功率方向繼電器有何優(yōu)點？

（1）可反應所有不對稱故障；增加電壓記憶后，也可反應三相對稱故障；

⑵沒有電壓死區(qū)；保護區(qū)外故障時，近故障側負序電壓（功率）高于遠故障側負序電壓

（功率），容易實現(xiàn)靈敏度配合

（3）振蕩時三相對稱，不存在魚序分量，負序功率方向元件不誤動

試題2答案

一、（本題每小題2分，滿分20分）

1.定時限過電流保護的動作時限是按階梯時限特性來選擇的。

2.在中性點非直接接地電網(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

電流保護只切除遠離電源故障點的幾率為100%o

3.零序過電流保護與相間過電流保護相比，由于其動作電流小，所以靈敏度

同O

4.按90“接線的功率方向繼電器，若則比應為o

5.全阻抗繼電器的主要缺點是一無方向性o

6.短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要大。

7.距離TH段的靈敏度校驗應按分支系數(shù)K「z為最大的運行方式來確定，目的是為了保證—

靈敏性°

8.在雙側電源系統(tǒng)中，當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ZJ2處。

9.相差高頻保護采用比較線路兩端正序電流相位來反應對稱短路。

10.對于母線保護，通常把可靠性放在重要位置。

二、（本題每小題10分，滿分20分）

如圖所示，在110KV輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:Xl=0.4（Q/km）,可靠系數(shù)

Kk'=1.25；系統(tǒng)阻抗為：Zs.max=6Q,Zs.min=4Qo

1.計算：線路AB的電流速斷保護一次動作值與電流速斷保護最小保護范圍。

2.比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護的差別。

1.

5s

HOkV45km30km

：I<1B.maxEs/(Zs.min+ZIXLAB)

，=—Z)

mm7'Gr5.max/

Idz.A'=Kk*IdB.naxZj2/az.A

可解得：

Idz'=3.77(kA)Lmin=23.1(km)

三、（本題每小題5分，滿分10分）

在雙電源系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示（設電源處故障均有瞬動保護）。

1.計算輸電線路過電流保護動作時間；

2.哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件?如果需要安裝,在圖中標明功率方向元件及其動作正方向。

1.5sIs2.5s

2.5s1.5s2s

解：t5=()s,t3=max{t5,tlI,tl2}+At=2.5s+O.5s=3s,11=max{t3,t9,t10}+At=3s+O.5s=3.5s

t2=max{t7,t8}+At=2.5s+0.5s=3s,t4=max{t2,t91l,tlO}+At=3s+O.5s=3.5s,

t6=niax{t4,tlI,tl2}+At=3.5s+0.5s=4s

圖中標明了功率方向元件動作正方向

五、(本題每小題5分，滿分10分)

高頻閉鎖方向保護的原理框圖如下：

1.分別敘述保護動作區(qū)內部與外部故障時的保護的動作過程，說明原理框圖中各元件的功能與作用。

為什么要采用兩個靈敏性不同的起動元件？

2.如果通道遭到破壞，當內部故障和外部故障時，保護的工作會受到何影響？

解：

1.動作過程：

?保護區(qū)內故障：兩側保護方向元件1,1',S+動作，r,s+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側保護均不發(fā)訊，

保護動作跳閘

?保護區(qū)外故障：近故障側保護方向元件s+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側保護

2.元件的功能與作用：

s+：保護正方向故障時動作的功率方向元件；I,r：故障起動元件

ti：區(qū)外故障切除后，近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊ti以閉鎖對端保護，用于防止近故障端保護I先

返回（停止發(fā)訊）、遠故障瑞s+,r后返回時引起的誤動

t2:通道配合延時。區(qū)外故障時，遠故障端s+,r動作，需經(jīng)t2延時才能出口，以保證可靠

收到對側閉鎖信號

3.如果通道遭到破壞，內邪故障/外部故障時，保護正確/錯誤動作。

六、（本題每小題5分，滿分20分）

I.中性點直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護兼作零序電流保護，而要采用零序電流保護？

答：由于中性點直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路故障幾率很大（總故障80%以上），大電流接地

系統(tǒng)單相接地短路出現(xiàn)很大故障相與零序短路電流，而相電流保護靈敏度不夠，故需單獨設零

序電流保護。

2.說明雙側電源線路上實現(xiàn)同期重合閘時，檢同期重合閘和檢無壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。

答：兩側保護跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側首先合閘，使線路充電，同步檢定側檢查同步

條件合格后允許同步合閘。如果無壓檢定側DL偷跳，因對側有壓，不允許ZCH動作；為此在

無壓檢定側同時使用同步檢定，由同步檢定起動ZCH。重合閘于故障時，無壓檢定側DL連續(xù)

兩次切除故障電流，工作條件惡劣，需定期更換檢定方式。注意：同步檢定側不允許投入無壓

檢定方式。同期合閘條件為：（l）Um弋Ux；（2）fm弋fx；⑶arg（Um/Ux產(chǎn)0

3.相高頻保護為什么用I1+KI2為操作電流？K值過大或過小對保護有何影響？

答：相差高頻保護中，將三相電流綜合為復合電流（I1+KI2）比相，可正確反映各種不同類型的故

障；（I1+KI2）控制高頻發(fā)訊機發(fā)訊（對高頻電流進行調制），稱為操作電流。K=6?8，保證了各

種區(qū)內各種不對稱故障的靈敏性；II保證了在區(qū)內三相對稱故障時操作元件的可靠工作。K值

過大時難以保證三相故障時保護的靈敏度，過小則不利于不對稱故障時的正確比相。

4.機定子裝有縱差動和橫差動保護時，發(fā)生何種故障時兩種保護會同時動作？

答：相間故障時兩種保于會同時動作。

試題3答案

一、（本題每小題2分，滿分20分）

1.故障和不正常工作情況若不及時處理，將引起事故。

2.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，兩相不完全星接

線電流保護只切除一個故障點的幾率為2/3

3.定時限過電流保護的動作時限是按階梯時限特性來選擇的。

4.按90”接線的功率方向繼電器，若Ij—Ic，則5應為R<,

5.全阻抗繼電器的主要缺點是無方向性。

6.阻抗繼電器的動作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的能力越強.

7.距離II段的整定阻抗應按分支系數(shù)KFZ為最小的運行方式來確定，目的是為了保證___選

擇性。

8.在雙側電源系統(tǒng)中，當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ZJ2。

9.高原保護采用允許信號的主要優(yōu)點是加快動作速度o

10.對于中性點可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設零序電流保護和零序電流電

壓保護.

三、(本題每小題5分，滿分10分)

在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示。

1.計算輸電線路過電流保護動作時間；

2.哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件?如果需要安裝，在圖中標明功率方向元件及其動作正方向。

解：t5=t7+At=2s,t3=max{t5,t8}+At=2s+0.5s=2.5s,tl=max{t3,t9}+At=2.5s+0.5s=3s

t2=max{t7}+At=1.5s+O.5s=2s,t4=max{t2,t9}+At=2.5s+0.5s=3s,

t6=max{t4,t8}+At=3s+0.5s=3.5s

Ilvt6,t243,l5vi4,因此保護1,2,5設置功率方向元件，動作正方向：母線指向線路

四、(本題每小題10分，滿分20分)

巳知采用幅值比較方式構成繼電器的兩個電壓量:U】=KL，l*KiU「KL,且動作條件為“NIU/,

試問：

(1)所構成的繼電器是什么繼電淵？該繼電器的整定值是什么？

(2)測量阻抗為Zj,整定阻抗為Zzd時，根據(jù)動作方程畫出相應的交流回路結線圖及動作特

性阻抗圓。

解：⑴由動作方程,有|1/2*(2KI/KU)|>|ZJ-1/2*(2K|/Kt)|

因此，該繼電器是方向阻抗繼電器，且其整定阻抗為2KJK

(2)相應的交流回路結線圖及動作特性阻抗圓如下

?幅值比較方式

六、(本題每小題5分，滿分20分)

1.何為系統(tǒng)最大/最小運行方式？在電流保護整定/校驗時各選擇那種方式？

答：短路時通過該保護的短路電流為最大/最小的可能運行方式，稱為系統(tǒng)最大/最小運行方式。在電流保護

整定/校驗時各選擇最大/最小運行方式。

2.高頻閉鎖方向保護中采用按90°接線方式的功率方向繼電器作為方向元件時帶來什么問

題？如采用負序功率方向繼電器會有何優(yōu)點？此時的缺點是什么？

答：90°接線功率方向元件有電壓死區(qū)，振蕩時可能誤動。采用負序功率方向繼電器的優(yōu)點：

（1）可反應所有不對稱故障；（2）沒有電壓死區(qū)；保護區(qū)外故障時，近故障側負序電壓（功

率）高于遠故障側負序電壓（功率），容易實現(xiàn)靈敏度配合；（3）振蕩時三相對稱，不存在負

序分量，負序功率方向元件不誤動。缺點：不反應三相對稱故障;需采用三相對稱故障輛助啟

動元件。

3.a.何為潛供電流？它對于單相重合閘動作時間有何影響？b.說明同期合閘條件。

答：a.潛供電流是指單跳后健全相電勢經(jīng)相間藕合電容向故障點提供的短路電流及健全相負

荷電流經(jīng)相間互感在故障相產(chǎn)生的感應電勢通過對地電容向故障點提供的短路電流。由「存在潛

供電流，使短路點電弧熄滅時間、介質絕緣恢復時間增大，相應單相重合閘延時較三相重合閘延

時增大。

b.同期合閘條件：（DUm—Ux；（2）fm^fx；（3）aiw（Um/Ux）Q0

4.變壓器勵磁涌流是在什么情況下產(chǎn)生的?它有何特點?在變壓器差動保護中是怎么利用涌流

的這些特點來消除涌流對差動保護的影響？

答：變壓器正常工作時，磁通滯后于工作電壓U的角度為900；變壓器空載合閘或外部故障

切除、電壓恢復時，如果工作電壓瞬時值為0,應有=-m：由于磁通不能突變，出現(xiàn)幅

值m的非周期分量磁通；再考慮鐵芯剩余磁通S,出現(xiàn)最大磁通max=2m+S,使得變壓器鐵

芯嚴重飽和，產(chǎn)牛很大的勵碳涌流.

變壓器勵磁涌流的主要特點是：（1）變壓器勵磁涌流包含有很大成分的非周期分量（龍稱涌

流除外）；（2）變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主；（3）變壓器勵

磁涌流波形之間出現(xiàn)間斷。

在變壓器縱差保護中防止勵磁涌流影響的方法是（1）針對變壓器勵磁涌流的非周期分量，采用

速飽和變流器BL11；（2）釬對變壓器勵磁涌流的波形之間出現(xiàn)間斷，鑒別短路電流和勵磁涌流

波形的差別；（3）針對變壓器勵磁涌流包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主的特點，利

用二次諧波制動等，都可以在變壓器縱差保護中防止勵磁涌流的影響。

《繼電保護》練習冊答案

習題一

一、填空

1、電力系統(tǒng)相間短路的形式有（三相）短路和（兩楣）短路。

2、電力系統(tǒng)接地短路的形式有（兩相）接地短路和（單相）接地短路。

3、電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路時，（電壓）大幅度下降，（電流）明顯增大。

4、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置應（將故障部分切除），電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作時，

繼電保護裝置一般應（發(fā)由信號）。

5、在電力系統(tǒng)繼電保護裝置中，由于采用了電子電路，就出現(xiàn)了（整流）型和（晶體管）型

繼電保護裝置。

6、繼電保護的選擇性是指繼電保護動作時，只能把（故障元件）從系統(tǒng)中切除（無故障部

分）繼續(xù)運行。

7、電力系統(tǒng)切除故障的時間包括（繼電保護動作）時間和（斷路器跳閘）的時間。

8、繼電保護的靈敏性是指其對（保護范圍內）發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)的（反應能力）。

9、繼電保護的可靠性是指保護在應動作時（不拒動），不應動作時（不誤動）。

10、繼電保護裝置一般是由測量部分、（邏輯部分〉和（執(zhí)行部分）組成。

二、判斷題

1、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時.，繼電保護裝置如不能及時動作，就會破壞電力系統(tǒng)運行的

穩(wěn)定性。（J）

2、電氣設備過負荷時，繼電保護應將過負荷設備切除.（X）

3、電力系統(tǒng)繼電保護裝署通常應在保證詵擇性的前提下，使其快速動作。（V）

4、電力系統(tǒng)故障時，繼電保護裝置只發(fā)出信號，不切除故障設備。（X）

5、繼電保護裝置的測量部分是測量被保護元件的某些運行參數(shù)與保護的整定值進行比較。

（V）

三、選擇題

1、我國繼電保護技術發(fā)展先后經(jīng)歷了五個階段，其發(fā)展順序依次是（C）。

（A）機電型、晶體管型、整流型、集成電路型、微機型；

（B）機電型、整流型、集成電路型、品休管型、微機型；

（C）機電型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機型。

2、電力系統(tǒng)最危險的故障是（C）o

（A）單相接地；（B）兩相短路；（C）三相短路。

3、電力系統(tǒng)短路時最嚴重的后果是（C）o

（A）電孤使故障設備損壞；（B）使用戶的正常工作遭到破壞；

（C）破壞電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

4、繼電保護的靈敏系數(shù)Kim要求（C）

（A）Klm<l；（B）Klm=l；（C）Klm>lo

5、線路保護一般裝設兩套，兩套保護的作用是（B）。

（A）主保護；（B）一套為主保護，另一套為后備保護；（C）后備保護。

6、對于反應故障時參數(shù)增大而動作的繼電保護，計算繼電保護靈敏系數(shù)時，應用（A）

（A）保護區(qū)末端金屬性更路：（B）保護區(qū)首端金屬性短路：

（C）保護區(qū)內任何一點金屬性短路。

7、對于過電流保護，計算保護靈敏系數(shù)時，應用（B）o

（A）三相短路；（B）兩相短路；（C）三相或兩相短路都可以。

8、對于反應故障時參數(shù)減小而動作的繼電保護，計算靈敏系數(shù)時應用（A）

（A）故障參數(shù)的最大計算值；（B）故障參數(shù)的最小計算值；（C）兩者都可以。

四、簡答題

1、電力系統(tǒng)短路可能產(chǎn)生什么樣后果？

答：可能產(chǎn)生的后果是：

（1）故障點的電弧使故障設備損壞；

（2）比正常工作電流大得多的短路電流產(chǎn)生熱效應和電動力效應，使故障回路中的設備遭到

傷害；

（3）部分電力系統(tǒng)的電玉大幅度下降，使用戶正常工作遭到破壞，影響產(chǎn)品質量；

（4）破壞電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，引起振蕩，甚至使電力系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電的惡性

事故。

2、繼電保護的基本任務是什么？

答：（1）當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時;繼電保護裝置應快速、有選擇地將故障元件從系統(tǒng)中切除,

使故障元件免受損壞，保證系統(tǒng)其他部分繼續(xù)運行：

（2）當系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，繼電保護應及時反應，一般發(fā)出信號，通知值班人員處

理。在無值班人員情況下，保護裝置可作用于減負荷或跳閘。

3、后備保護的作用是什么？何謂近后備保護和遠后備煤護？

答：后備保護的作用是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，當主保護或斷路器拒動，由后備保護以較長

的時間切除故障，從而保證非故障部分繼續(xù)運行。

近后備保護是在保護范圍內故障主保護拒動時，首先動作的后備保護。

遠后備保護是保護或斷路器拒動時，靠近電源側的相鄰線路保護實現(xiàn)后備作用的保護。

4、利用電力系統(tǒng)正常運行和故障時參數(shù)的差別,可以溝成哪些不同原理的繼電保?.

護？

答：可以構成的繼電保護有：

（1）反應電流增大而動作的過電流保護；

（2）反應電壓降低而動作的低電壓保護；

（3）反應故障點到保護安裝處距離的距離保護；

（4）線路內部故障時，埃路兩端電流相位發(fā)生變化的差動保護。

習題二

一、填空

1、互感器一、二次繞組的同極性端子標記通用（LI、K1）為同極性（L2、K2）為同極性。

2、測量變換器的隔離是把互感器的（有一點接地的二次繞組）與繼電保護的（邏輯回路）

隔離。

3、電磁式繼電器是利用電磁鐵的（鐵芯）與（銜鐵）間的吸引作用而工作的繼電器.

4、時間繼電器的動作時間是從（線圈上加上規(guī)定電壓值）的瞬間起至繼電器（延時觸點

閉合）的瞬間止所經(jīng)歷的時間。

5、繼電器的（返網(wǎng)參數(shù)）與（動作參數(shù)）之比，稱為返網(wǎng)系數(shù)。

二、判斷題

1、測量變換器的作用就是改變所需測量的電氣量。（X）

2、利用對稱分量濾過器，可以判斷電力系統(tǒng)是否出現(xiàn)不對稱故障。（J）

3、電力系統(tǒng)發(fā)生.不對稱相間短路時，可將其短路電流分解為正序分量、負序分量和

零序分量。（X）

4、當正序電壓輸入負序電壓濾過器時，其輸出電壓等于零。（V）

5、能使電流繼電器從釋放狀態(tài)改變至動作狀態(tài)的最大電流稱為繼電器的動作電流。

（X）

三、選擇題

1、互感器二次側應有安全可靠的接地，其作用是（B）。

（A）便于測量時形成回路；

（B）以防互感器一、二次繞組絕緣破壞時，高電壓對二次設備及人身的危害；

（C）泄漏雷電流。

2、繼電保護用互感器一次電壓（或電流）的正方向規(guī)定為（C）.

（A）從無端指向有“*”端；（B）任何一端指向另一端：

（C）從有端指向無端。

3、電流變換器是（C）4

（A）一次輸入電壓，二次輸出電壓；（B）一次輸入電流，二次輸出電流；

（C）一次輸入電流，二次輸出電壓。

4、零序分量灌過器的作用是（A）o

（A）獲取零序分量；（B）消除零序分量；（C）獲取正、負分量。

5、過電流繼電器的動作電流（A）返回電流。

（A）大于；（B）小于；（C）等于。

四、簡答題

1、繼電保護裝置用互感器的二次側為什么要可靠接地?

答：互感器的二次側都應有可靠的保安接地，以防互感器的一、二次繞組間絕稅損故時,

高電壓從一次繞組竄入二次繞組對二次設備及人身造成危害。

2、測量變換器的作用是什么？

答：其作用是：

（1）電路的隔離。瓦感器二次繞組必須安全接地，而繼電保護的邏輯回路不許接地，因此需

要通過測量變換淵將它們從電氣上進行隔離；

（2）電量的變換。將互感器：次側的電氣量變小，或將電流互感器的：次電流變換為電壓，

以適應保護測量回路的需要：

(3)定值的調整。借助于測量變換器一次繞組或二次繞組抽頭的改變，實現(xiàn)保護整值的調

整，或擴大整定值的范圍。

3、簡述電磁式繼電制的基本工作原理。

答：當繼電器線圈中通入電流Ik時，產(chǎn)生磁通9,9經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣隙形成回路，銜

鐵被磁化，產(chǎn)生電磁力Fem,當Fem克服彈簧反作用力，銜鐵被吸起，并帶動觸點接通。

4、說明中間繼電器的作用。

答：(D提供足夠數(shù)量的觸點，以便同時控制不同的電路；

(2)增加觸點容量，以便接通和斷開較大電流的電路：

(3)提供必要的延時特性，以滿足繼電保護及自動裝置的要求。

五、綜合題

1、何謂負序電流濾過器？目前使用的負序電流濾過器有哪幾種形式？

答；電力系統(tǒng)正常且對稱運行時，無負序分量出現(xiàn)。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，總

會出現(xiàn)負序分量，即便是三相對稱短路在短路開始瞬間也會出現(xiàn)負序分量。利用這一特點，即

可構成靈敏度很高的負序電流保護。負序電流濾過器就是能將故障電流中的負序電流濾取出來

供給繼電保護用的一種專門器件。

負序電流濾過器的形式很多，常用的行：

(1)電流變換器(TA)和電抗變壓器(TL)組合構成的負序電流濾過器；

(2)兩電流變換器構成的負序電流濾過器：

(3)兩電抗變壓器構成的負序電流濾過器；

(4)三相全對稱三電抗變壓器構成的負序電流濾過器；

(5)集成電路中電運算放大器構成的負序電流濾過器；

(6)微機保護中由算法、數(shù)字濾波器形成的負序電流謔過器等。

習題三

一、填空題

1、瞬時電流速斷保護的選擇性是靠(動作電流的整定)獲得的，保護范圍被限制在：被保

護線路)以內。

2、瞬時電流速斷保護的保護范圍隨(運行方式)和(故障類型)而變。

3、本線路限時電流速斷保護的保護范圍一般不超過相鄰下一線路的(瞬時電流速斷)保護

的保護范圍，故只需帶(0.5s)延時即可保

證選擇性。

4、為使過電流保護在正常運行時不誤動作，其動作電流應大于(最大負荷電流)；為便過電

流保護在外部故障切除后能可靠地返回，其返回電流應大于（最大負荷電流）。

5、為保證選擇性，過電流保護的動作時限應按（階梯）原則整定,越靠近電源處的保護，時

限越（長）。

6、線路三段式電流保護中，（限時電流速斷）保護為主保護，（定時限過電流）保護為后備

保護。

二、判斷題

1、瞬時電流速斷保護在最小運行方式下保護范圍最小。（V）

2、限時電流速斷保護必須帶時限.才能獲得選擇性。（V）

3、三段式電流保護中，定時限過電流保護的保護范圍最大。（V）

4、越靠近電源處的過電流保護，時限越長。（V）

5、保護范圍大的保護，靈敏性好。（V

6、限時電流速斷保護可以作線路的主保護（J）

7、瞬時電流速斷保護的保護范圍不隨運行方式而改變。（X）

8、三段式電流保護中，定時限過電流保護的動作電流最大（X

9、瞬時電流速斷保護的保護范圍與故障類型無關。（X

10..限時電流速斷保護僅靠動作時限的整定即可保證選擇性（X）

三、選擇題

1、瞬時電流速斷保護的動作電流應大于（A）.

（A）被保護線路末端短路時的最大短路電流；（B）線路的最大負載電流：

（C）相鄰下一線路末端短路時的最大短路電流。

2、瞬時電流速斷保護的保護范圍在（C）運行方式下最小。

（A）最大；（B）正常；（C）最小。

3、定時限過電流保護的動作電流需要考慮返回系數(shù)，是為了（B）

（A）提高保護的靈敏性：（B）外部故障切除后保護可靠返回；（C）解決選擇性。

4、若裝有定時限過電流保護的線路,其末端變電所母線上有三條出線，各自的過電..流保護

動作時限分別為1.5s、0.5、Is,則該線路過電流保護的時限應整定為（B）

（A）1.5S；（B）2S：（03.5S：

5、三段式電流保護中，（B）是主保護。

（A）瞬時電流速斷保護：（B）限時電流速斷保護；（C）定時限過電流保護。

四、簡答題

1、簡述瞬時電流速斷架護的優(yōu)缺點。

答：優(yōu)點：簡單可靠、動作迅速。

缺點：不能保護本線路全長，故不能單獨使用，另外，保護范圍隨運行方式和故障類

型而變化。

2、瞬時甩流速斷保護中采用中間繼電器的作用是什么？

答：（1）由于電流繼電器的觸點容量小，不能直接接通跳閘網(wǎng)路，采用中間繼電器可擴大前

級電流繼電器的觸點容量；

（2）考慮到在裝有管型避雷器的輸電線路上，當出現(xiàn)大氣過電壓使兩相或三相避雷器同時放

電時，將造成短時間的相間短路，采用有延時（）.06?0.08s的中間繼電器，增大了保護的動

作時間，從時間上躲過避雷器放電，避免了在上述情況下，瞬時電流速斷保護誤動作。

3、為什么過電流保護的動作電流要考慮返回系數(shù)，而瞬時電流速斷保護及限時電流

速斷保護則不考慮？

答：過電流保護的動作電流考慮返回系數(shù)，是為了使保護在外部故障切除后能可靠地返回，

若不考慮返回系數(shù)，則由于過電流保護的動作電流較小，返回電流也較小，在外部故障切除后,

電流恢復到，IL.max可能大于返回電流而不返網(wǎng)。而瞬時電流速斷保護在外部故障時根本不會

動作，當然也就不存在返回的問題。至于限時電流速斷保護在外部故障時可能動作，但因它的

動作電流較大，相應的返叵電流也較大，因此，當外部故障切除后恢復到ILmax時一定能自行

返回。

習題四

一、填空題

1、功率方向繼電器既可按（相位比較原理）構成，也可按（幅值比較原理）構成。

2、LG-11型功率方向繼電器無電壓死區(qū)，因為它有（記憶）網(wǎng)路,該回路是一個（LC串聯(lián)

諧振）回路。

3、方向過電流保護主要由以下三個元件組成：（電流測量元件）、（功率方向元件）、（時間

元件）。

4、功率方向繼電器接線方式，是指它與（電流互感器）和（電壓互感器）的接線方式。

5、電網(wǎng)中發(fā)生（不對稱短路）時，非故障相中仍有電流流過，此電流稱為非故障相電流。

二、判斷題

1、功率方向繼電器能否動作，與加給它的電壓、電流的相位差無關。（X）

2、功率方向繼電器可以單獨作為線路保護。（X）

3、采用900接線的功率方向繼電器，兩相短路時無電玉死區(qū)。（V）

4、功率方向繼電器電流線圈、電壓線圈的同極性端子無關緊要。（X）

5、LG-11型功率方向線電器無電壓死區(qū)。（V）

三、選擇題

1、雙側電源線路的過電流保護加方向元件是為了（A）。

（A）解決選擇性：（B）提高靈敏性；（C）提高可靠性。

2、雙側電源線路的瞬時電流速斷保護為提高靈敏性，方向元件應裝在（B）。

（A）動作電流大的一側：（B）動作電流小的一側；.（C）兩側。?、

3、有丁按900接線方式接線的功率方向繼電器，當幺為"a時，人為⑻

（A）Ic（B）（C）,C-，A

4、按900接線的功率方向繼電器，若線路短路阻抗角為8人則三相短路時外為（B）

（A）/一色⑻%（0一（和。一色）

5、雙側電源電網(wǎng)中，母線兩側方向過電流保護的方向元件在（A）可以省去。

（A）該保護的時限較K時（B）該保護的時限較短時

（C）兩側保護的時限相等時

四、簡答題

1、何謂功率方向繼電器的電壓"死區(qū)”?采用整流型功率方向繼電器有沒有電壓

“死區(qū)”？為什么？

答：當保搟傕處照嘍料河岸蝌喀爐母線殘余電壓接近于零，即UgO,繼電

器的動作條件?|"""不成立，維電器將不能正確動作，靠近保護

安裝處的這段范圍，稱為功率方向繼電器的電壓“死區(qū)”。整流型功率方向繼電器LG—11,沒

有電壓“死區(qū)”，因為它有“記憶”回路。

2、何謂功率方向繼電器的“潛動”？

答：從理論上講，對功率方向繼甩器來說，當4"”兩個量中只有一個量加入繼電器時，

極化繼電器KP線圈兩端的電壓為零，繼電器不應動作。但實際上，由了比較回路中各元件參數(shù)

不會完全對稱，KP線圈兩端將有電壓，繼電器可能動作，這稱為整流型功率方向繼電器的“潛

動”。

3、相間短路保護用功率方向繼電器采用900接線方式,其優(yōu)點有哪些？

答：（1）不論發(fā)生三相短路還是兩相短路，繼電器溝能正確判斷故障方向；

（2）適當選擇功率方向繼電器的內角，可以使繼電器工作與接近最靈敏狀態(tài)；

（3）在兩相短路時，加在繼電器上的電壓為故障相與非故障相之間的電壓，其值較大，

不會有電壓“死區(qū)”。

習題五

一、填空題

1、中性點直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地短路時，零序電壓最高值在（接地故障點）處,最低值

在（變壓器接地中性點）處。

2、三段式零序電流保護由瞬時零序電流速斷保護、（限時零序電流速斷）保護和（零序過

電流）保護組成。

3、零序電流速斷保護與反應相間短路的電流速斷保護比較,其保護區(qū)（長）,而且（穩(wěn)定）。

4、零序過電流保護與反應相間短路的過電流保護比較，其靈敏性（高），動作時限（短）。

5、絕緣監(jiān)視裝置給出信號后，用（依次斷開線路）方法查找故障線路,因此該裝置適用干（出

線較少）的情況。

二、判斷題

1、中性點非直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時,線電壓將發(fā)生變化。（X）

.2、出線較多的中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，故障線路保護安裝處流過的零

序電容電流比非故障線路保護安裝處流過的零序電容電流大得多。（V）

3、中性點直接接地電網(wǎng)發(fā)生接地短路時，故障點處零序電壓最低。（X）

4、絕緣監(jiān)視裝置適用于母線出線較多的情況。（X）

5、中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時,故障線路保護通過的零序電流為本身非故

障相對地電容電流之和。（X）

三、選擇題

1、中性點不接地電網(wǎng)的三種接地保護中，（A）是無選擇性的。

（A）絕緣監(jiān)視裝置：（B）零序電流保護；（C）零序功率方向保護。

2、當中性點不接地電網(wǎng)的出線較多時，為反應單相接地故障,常采用（B）o

（A）絕緣監(jiān)視裝置；（B）零序電流保護；（C）零序功率方向保護。

3、在中性點直接接地電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時，（B）零序電壓最高。

（A）保護安裝處；（B）接地故障點處；（C）變壓器接地中性點處。

4、在中性點直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地短路時，故障點的零序電流與零序電

壓的相位關系是（A）。

（A）電流超前電壓約900；（B）電壓超前電流約900；（C）電壓電流同相位。

5、有一中性點不接地電網(wǎng)，故障前的相電壓為Uph,當該電網(wǎng)發(fā)生單相接地時,零

序電壓3U0為（B）o

（A）Uph；（B）3Uph；（C）^3Uph。

四、簡答題

1、單相接地時零序分量特點有哪些？

答：1）故障點的零序電壓最高，系統(tǒng)中距離故障點越遠處的零序電壓越低，變壓器中性點

處的零序電壓為零。零序電壓由故障點到接地中性點，按線性分布。

2）零序電流是由故障處零序電壓產(chǎn)生的，零序電流的分布主要取決于變壓器零序阻抗，亦

即決定于中性點接地變壓器的數(shù)目和分布。

3）對于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率的方向與正序功率的方向相反，零序功率方向實際

上都是由故障點指向母線的。

2、中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時有哪些特征？

答：特征有：.

（1）接地相對地電壓降為零，其他兩相對地電壓升高百倍，出現(xiàn)零序電壓“。'其值等于

故障前電網(wǎng)的相電壓，且系統(tǒng)各處零序電壓相等：

（2）非故障線路保護安裝處通過的零序電流為該線路本身非故障相對地電容電流之和，其

值為332〃。，其方向從母線流向線路；

（3）故障線路保護安裝處通過的零序電流為非故障線路零序電流之和，其方向從線路流向

母線。

3、為什么絕緣監(jiān)視裝置是無選擇性的?用什么方法查找故障線路？

答：絕緣監(jiān)視裝置是反應母線出現(xiàn)零序電壓而動作的，與母線相連的任一出線發(fā)生單相接

地，母線都將出現(xiàn)零序電壓，裝置均發(fā)出信號，所以是無選擇性的。

可用依次斷開線路的方法查找故障線路，當斷開某條線路若信號消失，則該線路即為故障

線路。

4、三段式零序電流保護由哪些保護組成？

答：三段式零序電流保護由（1）無時限零序電流速斷保護

（2）限時零序電流速斷保護

（3）零序過電流保護組成。

5、簡述零序電流方向架護在接地保護中的作用。

答：零序電流方向保護是反應線路發(fā)生接地故障時零序電流分量大小和方向的多段式電流

方向保護裝置，在我國大短路電流接地系統(tǒng)不同電壓等級電力網(wǎng)的線路上，根據(jù)部頒規(guī)程規(guī)定,

都裝設了這種接地保護裝置作為基本保護。

電力系統(tǒng)事故統(tǒng)計材料表明，大電流接地系統(tǒng)電力網(wǎng)中線路接地故障占線路全部故障的89%-

90%,零序電流方向接地保護的正確動作率約97%,是高壓線路保護中正確動作率最高的一種。

零序電流方向保護具有原理簡單、動作可靠、設備投資小、運行維護方便、正確動作率高等一

系列優(yōu)點。

6、零序電流保護在運行中需注意哪些問題？

答：零序電流保護在運行中需注意以下問題：

（1）當電流回路斷線時，可能造成保護誤動作。這是一般較靈敏的保護的共同弱點，需要在運行

中注意防止。就斷線機率而言，它比距離保護電壓回路斷線的機率要小得多。如果確有必要，

還可以利用相鄰電流互感器零序電流閉鎖的方法防止這種俁動作。

（2）當電力系統(tǒng)出現(xiàn)個對稱運行時，也會出現(xiàn)零序電流，例如變壓器三相參數(shù)個同所引起的不對

稱運行，單相重合閘過程中的兩相運行，三相重合閘和手動合閘時的三相斷路器不同期，母線

倒閘操作時斷路器與隔離開關并聯(lián)過程或斷路器正常環(huán)并運行情況下，由于隔離開關或斷路器

接觸電阻三相不?致而出現(xiàn)零序環(huán)流.，以及空投變壓器時產(chǎn)生的不平衡勵磁涌流，特別是在空

投變壓器所在母線有中性點接地變壓器在運行中的情況下：可能出現(xiàn)較長時間的不平衡勵磁涌

流和直流分量等等，都可能使零序電流保護啟動。

（3）地理位置靠近的平行線路，當其中一條線路故障時，可能引起另一條線路出現(xiàn)感應零序電流,

造成反分向側零序方向繼電器誤動作。如確有此可能時，可以改用負序方向繼電器，來防止上

述方向繼電器誤判斷。

（4）由于零序方向繼電器交流回路平時沒有零序電流和零序電壓，回路斷線不易被發(fā)現(xiàn)：當繼電

器零序電壓取自電壓互感器開口三角側時，也不易用較直觀的模擬方法檢杳其方向的正確性，

因此較容易因交流回路有問題而使得在電網(wǎng)故障時造成保護拒絕動作和誤動作。

習題六

一、填空題

1、距離保護是反應（故障點到保護安裝處）的距離，并根據(jù)距離的遠近確定（動作時間）

的一種保護。

2、方向阻抗繼電器既能測量（故障點的遠近），又能判別（故障方向）。

3、在R、X復數(shù)平面匕動作特性圓圓周過坐標原點的阻抗繼電器有（方向阻抗繼電器），

圓周包含坐標原點的阻抗繼電器有（全阻抗繼電器和偏移特性阻抗繼電器）。

4、三段距離保護的原理框圖由（測量回路）、（啟動回路）、（邏輯回路）三部分組

成。

5、阻抗繼電器根據(jù)比較原理的不同分為（幅值比較式）和（相位比較式）兩類。

6、系統(tǒng)振蕩對距離保護（I、II）段有影響，對（III）段沒影響。

7、阻抗繼電器受系統(tǒng)振蕩影響的程度取決于兩個因素，即（保護的安裝地點）和（阻抗繼

電器的特性）

8、為防止系統(tǒng)振蕩引起距離保護誤動，對距離保護（1、II）段加（振蕩閉鎖）回路。

9、阻抗繼電器通常采月（00）接線方式，該接線方式的優(yōu)點是測量阻抗z，”=44,與