電力系統(tǒng)繼電保護試題以及答案

電力系統(tǒng)繼電保護試題以及答案

1.過電流繼電器的返回系數(shù)(8)

丸等于08.小于1

口等于1口.大于1

2.限時電流速斷保護的靈敏系數(shù)要求(B)

大大于28.大于

口大于1.2口.大于0.85

3.在中性點非直接按地目網(wǎng)中，由同一變電所母線引出的并列運行的線路」一發(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)

21

大有方時機只切除一條線路8.有與時機只切除一條線路

口100%切除兩條故障線路口.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升保護的(D)

北方向性8.可靠性

口靈敏性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仃°、3T

C.-3%、-3i.D-31J\3i

00

6.正方向出口相間短路，存在動作“死區(qū)”的阻抗繼電器是(B)

大全阻抗繼電器8.方向阻抗繼電器

口偏移特性阻抗繼電器口.上拋圓阻抗繼電器

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

A.0。接線B.90。接線

C3仃。、3i。D,UA、＜+宜31。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1、11段整定計算中乘以一個小于1的可靠系數(shù)，目的是為了保證保

護動作的(A)

A.選擇性8.可靠性

口靈敏性口，速動性

10.在校驗距離111段保護延后備靈敏系數(shù)時.，分支系數(shù)取最大值是為了滿足保護的

（C）

8.速動性

A.選擇性口靈敏性

口.可靠性

11.距離111段保護，采用方向阻抗繼

A.靈敏度高口靈敏度--樣B.靈敏度低

12.高頻阻波器的作用是口.保護范圍小

（大限制短路電流口預防C）

高頻電流竄越8.預防工頻電流竄越

工I/%1/I?1-1-

電器比采用全阻抗繼電器（A）

13.對于Y,d11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

壓器丫側電流互感器變比（B）

大等于變壓器變比門B.增大4倍

.減少近倍D.增大3倍

14.發(fā)電機橫差保護的作用是（A）

大保護定子繞組匝間短路8.保護定于繞組相間短路

口保護定子繞組接地短路口.保護轉子繞組一點接地故障

15.對于大型發(fā)電機，反響轉子表層過熱的主保護是（C）

北低電壓起動的過電流保護8.復合電壓起動的過電流保護

口負序電流保護口.阻抗保護

二、填空題（本大題共23小題，每題1分，共23分）

請在每題的空格中填上正確答案.錯填、不填均無分.

16.反響故障時電流增大而動作的保護稱為.

17.對本元件的主保護起后備作用的保護稱為.

18.所謂靈敏性是指對發(fā)生故障的反響水平.

19.動作電流是指能使繼電器動作的.

20.按階梯時限原那么整定的過電流保護,越靠近電源惻,短路電流越大，動作時限

21.可靠系數(shù)K胃取值比KL要小,主要原因是考慮短踣電流中

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.

23.在兩相不完全星形接線的中性線上增設一只電流維電器，目的是為了提升保護的.

45.試述單繼電器式橫差動保護的根本原理，在什么情況下帶延時跳閘？為什么？回、

綜合分析題［本大題共2小題，每題7分，共14分）

46.如下圖,在單側電源環(huán)網(wǎng)中，試求出過電流保護1~8的動作時限，并指出哪些保護應

裝設方向元件?

五、計算題（本大題共2小題，每題10分，共20分）

48.如卜?圖，試計算保護1限時電流速斷保護的動作電流、動作時限及校驗靈敏度.

湛】=1.22=04/所;降=12.

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49.如下圖，各線路均裝設距離保護，試對保護1的距離111段保護進行整定計算，并

求出最小分支系數(shù).Kc=1.25;Kcs=1.2;Ks6=1Zi=0.4Q/km;Ugmin=0.9x110KV

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20km

L2G0,斛4」用把國高等教育自學i測試

31）.

電力系統(tǒng)維電保護試題答案及泮分參考

.（課程代鵬2班）

隼項選擇廚（本Ki，、巧小逡，每小盛？分.掛15分）

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II.Ad齡gB14A15.c

填空腕（本大鬣共23小題,每小題I分，共2

.過電流保護

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43.①王郎運行時，高頻通通內(nèi)走高頻信號；口分）

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工外潴欲隙時；一揣功率為正，?端為負,密靠近故障點短短功率為負的這k位.出

加鎮(zhèn)僧可G分3被網(wǎng)覽收信機收到后將保護閉鎖晟口分）

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△巴諦負荷調(diào)壓弓闡的相對謖差I」公黃￡>

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（本大顆共2小嬲,每顧7器.共M分）

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（I分）

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方、計算題（本大網(wǎng)共Z小髭，期小麴10分，共20分）

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試題2

1.電流保護1段的靈敏系數(shù)通常用保護范圍來衡量,其保護范圍越長說明保護越(③)

①可靠②不可靠③靈敏④不靈敏

2.限時電流速斷保護與相鄰線路電流速斷保護在定值上和時限上均要配合，假設(③)不滿足要求,

那么要與相鄰線路限時電流速斷保護配合.

①選擇性②速動性③靈敏性④可靠性

3.使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統(tǒng)(②)

①最大運行方式②最小運行方式

③正常運行方式④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

保護只切除一個故障點的幾率為(②).

①100%②2/3③1/3@0

5.按90。接線的功率方向繼電器，假設Me,那么q應為(②)

①U②-U③U④-UJJ

6.電流速斷保護定值不能保證(②)時,那么電流速斷保護要誤動作，需要加裝方向元件.

①速動性②選擇性③靈敏性④可靠性

7.作為高靈敏度的線路接地保護，零序電流靈敏1段保護在非全相運行時需(④).

①投入運行②有選擇性的投入運行

③有選擇性的退出運行④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玉時，?定要注意不要接錯極性，如果接錯極

性,會發(fā)生方向阻抗繼電器(③)的后果.

①拒動②誤動

③正向故障拒動或反向故障誤動④損壞

9.方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的.調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB(?)

①原邊匝數(shù)②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大?、芨边吘€圈中的電阻大小

10.距離11段的動作值應按分支系數(shù)代2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1:小1時、U「(②).

①U②U-U③U-U④UJJ

12.B差動保護只能在被俁護元件的內(nèi)部故障時動作，而不反響外部故隙，具有絕對(①).

①選擇性②速動性③靈敏性④可靠性

13.對于間接比擬的高頻保護，要求保護區(qū)內(nèi)故障時保護動作行為不受通道破壞的影響，應該選擇

的間接比擬信號是（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11+12為操作電流,06?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.高頻保護根本原理是：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擬.

①微波通道②光纖通道③輸電線路④導引線三、（此題每題5分,總分值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下圖.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.

四、（此題總分值10）如下圖，各線路均裝有距離保護，：

Zs1.max=20Q,Zs1.min=15Q,Zs2.max=25Q,

Zs2.min=20Q,z1=0.4Q/〈m,KK,=0.8.計算保護1的距離II段動作定值并校驗動作靈敏度.

Zslnax/C\_1

Zs/min02A7

110KV45KM

Kb=Ibc/Iab=[l+(zsl+zab)/zs2];

Kb.min=[1+(15+18)/25]=2.32;

Zdzj=Kk"(ZAB+KbxZBC)=36.67Q

Klm=Zdz//ZAB=2.04>1.25

五、（此題每題5分，總分值15分）

高頻閉鎖方向保護的原理框圖如下.1.分別表達保護動作區(qū)內(nèi)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(nèi)部故隙和外部故

障時，保護的工作會受到何影響？

1.動作過程：

?保護區(qū)內(nèi)故障：兩側保護方向元件116+動作，I，,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5+不動作，1動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側保護

2.元件的功能與作用：

S+：保護止方向故障時動作的功率方向兀件；

I,r：故障起動元件

tl:區(qū)外故障切除后,近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊tl以閉鎖對端保護,用于預防近故障端保護1先返

回（停止發(fā)訊）、遠故障端5+,I,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+,1,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(nèi)部故障/外部故障時，保護正確/錯誤動作.

六、（此題每題5分,總分值15分）

1.零序電流靈敏1段與零序電流不靈敏1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1段與零序電流不靈敏1段的定值整定原那么不同，動作靈敏度不同

零序電流靈敏1段動作靈敏度高，作為全相運行、發(fā)生接地故第時的接地保護，非全相運行時需退

出運行；零序電流不靈敏1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小？那一種受系統(tǒng)振蕩影響最小？那一

種躲負荷水平最強？

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；

躲負荷水平最強依次為：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)可反響所有不對稱故障;增加電壓記憶后，也可反響三相對稱故障；

(2)沒有電床死區(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

試題3答案

一、(此題每題2分,總分值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」00%.

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,所以靈敏度高

4.按90.接線的功率方向繼電器,假設1；一&那么?應為UCB.

5.全阻抗繼電器的主要缺點是無方向性.

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111段的靈敏度校驗應按分支系數(shù)④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，振蕩中央處于姿逸.

9.相差高頻保護采用比擬線路兩端正序曳流相位來反響對稱短路.

10.對于母線保護，通常把可靠性放在重要位置.

二、(此題每題10分,總分值20分)

如下圖，在110KV輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:如=0.491團)可靠系數(shù)Kk，=1.25；系

統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6Q,Zs.min=4Q.

1.計算：線路人8的電流速斷保護一次動作值與電流速斷保護最小保護范I制

2.比較不完全星形接線兩維電器方式與三維電器方式過電流保護的差別。

1

^4°---k----1

5s

110kV45km30km

解：1.=Es/(Zs.min+z1xL)

dBmaxAB

/=—(13.-￡A--Z)

|，=Kk'l.-Z2八e

H7A

dz.AcBmai

可解得：

Idz，=3.77

(kA)

Lmin=23.1(km)

六、（此題每題5分，總分值20分）

1.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,那么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.如果無壓檢定側口1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,無壓檢定側口1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：（1）Um之Ux；

（2）fmyfx；（3JarglUm/Ux）.0

3.相高頻保護為什么用11+口2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（11+<2）比相，可正確反映各種不同類型的故障：

（11+木2）限制高頻發(fā)訊機發(fā)訊（對高頻電流進行調(diào)制），稱為操作電流.&6~8,保證了各種區(qū)內(nèi)各種

不對稱故障的靈敏性：11保證了在區(qū)內(nèi)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，過小那么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：相間故障時兩種保護會同時動作.

試題4答案

一、（此題每題2分,總分值20分）

1.故障和不正常工作情況假設不及時處理，將引起理故.

2.在中性點非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生防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，假設1「一心那么!應為工.

5.全阻抗繼電器的主要缺點是無方向件.

6.阻抗繼電器的動作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的水平越強.

7.距離一段的整定阻抗應按分支系數(shù)④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，振蕩中央處于二二

9.高頻保護采用允許信號的主要優(yōu)點是加快動作速度.

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.

二、（此題每題10分,總分值20分）

如下圖，在110門輸電線路中，線路人8的負荷電流為175A,,系統(tǒng)阻抗為:Xs=4,單位線路長

度的阻抗為：X=0.4(Q/km),Kk?=1.25;Kk??=Kk=l.15;Kzq=l.5;Kh=O.85.

1.計算：電流速斷保護、限時電流速斷保護、過電流保護動作值與動作時間.

2.比擬不完全星形接線兩繼電器方式與三維電器方式過電流保護的差異.

---------+<

HOkV45km30km

解：

1.線路人8的保護人諫斷

/?=K-1(3)

,KIaS.max企.

=1.25x用具3.77(必)

(4.45x0.4)

2.線路人8的保護人的11段保護

求動作電流(與下條線路電流速斷動作值配合):

/??=M?K?〃3)

出,AA2Klde.max

=1.lx1.25x-------115/；3------=2.25(KA)

(4+45x0.4+30x

動作時間：t；'=0.5s

靈敏度校驗:

3.線路人8的保護人的111段保護

K

/=?(/)=田。x230=0.4B7(M)

dz.AKf.max0.85

h

六、(此題每題5分,總分值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

維電器會有何優(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）可反響所有不對稱故障；（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：不反響三

相對稱故障;需采用三相對稱故障輔助啟動元件.

3.2何為潛供電流？它對于單相重合閘動作時間有何影響？由說明同期合同條件.

答：工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.由于存在潛供電流，使短路點電弧急滅時間、介質(zhì)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:（DUiikUx：（2）fm-fx：（3）arg（UmAlx）=0

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，磁通沛后于工作電壓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

團的非周期分量磁通；再考慮鐵芯剩余磁通5,出現(xiàn)最大磁通團2*=2團+5,使得變壓器鐵芯嚴重飽和，產(chǎn)生很大的

勵磁涌流.

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（對稱涌

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預防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81比

（2）針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異：（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預防勵磁涌流的影響.

一、填空題（每顆1分.共2.分）

I.電氣兀件配置兩套保護,一套保護不動作時打一套保護動作丁跳閘,稱為保護.

工電流維電器的電流與動作電流的比值稱為維電器的返回系數(shù).

3,反響電流增大而瞬時動作的保護稱為.

4.定時限過電流保護的動作時限是按來選擇的.

5.電流電壓減鎖速斷保護是按系統(tǒng)經(jīng)常運行方式下電流和電壓元件的保護范圍這一條件來整定

6,零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.

7一全阻抗繼電器的主要缺點是.

由相間短路的阻抗繼電器采用00接線.例如；時，像%=

立精確工作電流L是阻抗繼電器的一個主要技術指標.工址越小,說明“越小,即.

10一距離H段的整定阻抗應按分支系數(shù)降為最小的運行方式來確定，目的是為了保證“

II.在雙側由源系統(tǒng)中，當兩由壓由墊模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時,振蕩中央處于

12故障時發(fā)信方式的優(yōu)點是0

13一相差高頻保護采用比擬線路兩端相位來反響對稱短路.

14一在三側電源日,J,三線組變壓器的縱差動保護的制動或圈應接于.

15一對于中性點可接土乜或不接地的變壓器需要裝設零序電流保護和.

16—相對于中、小型機組，大型發(fā)電機組參數(shù)的變化將時繼電保護“四性〃中的性不利.

17發(fā)電機正常運行時的二社喈披電玉,機總量忌是中性點量、

1工友電機作子繞組匝間短路時,將出現(xiàn)向負序電壓，并產(chǎn)生相應的負序電流.

19.時十亙骨線或性母線保護,通常拈放在重要布置.

20.微機保護的根本算法是計算礪測與氣量節(jié)士小和用亍注.

二、單項選擇題f每題1分.其1()分.從每題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的號三

在題十片印的括號由「〕

r由磁列士.治維生器的動作條佇呆