1、電力系統(tǒng)繼電保護試題 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. 電流保護 I 段的靈敏系數(shù)通常用保護范圍來衡量，其保護范圍越長表明保護越 （ ） 可靠 不可靠 靈敏 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，若（）不滿足 要求，則要與相鄰線路限時電流速斷保護配合。選擇性速動性靈敏性可靠性3. 使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統(tǒng)（ ）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

2、時，兩相星形接 線電流保護只切除一個故障點的幾率為 （ ） 。100 %2/ 31 / 305. 按900接線的功率方向繼電器，若lj=-lc，則UJ應(yīng)為（）UAb-UabUb-Uc6. 電流速斷保護定值不能保證 （ ） 時，則電流速斷保護要誤動作， 需要加裝方向元件。速動性選擇性靈敏性可靠性7. 作為高靈敏度的線路接地保護，零序電流靈敏l 段保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，一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 （ ）的后果。拒動 誤動正向故障拒動或反向故障誤動損

3、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 （ ）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 ll 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，目的是為了保證保護 的（）。靈敏性 可靠性00接線。例如Ij=IlIa時，UJ=（ ）。 Ua-UbUa速動性選擇性11. 相間短路的阻抗繼電器采用 UB UB-Ua12. 差動保護只能在被保護元件的內(nèi)部故障時動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對（ ）。選擇性速動性靈敏性可靠性13. 對于間接比較的高頻保護，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(yīng) 該選擇的間接比較信號

4、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， 由于故障電流同樣也會存在一定非周期分量， 在使用速飽和變流器 BLH后，縱差保護的動作速度（）。加快了延遲了不改變不確定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)， 試計算保護 1 電流速斷保護的動作電流， 動作時限及最小保護范圍， 并說明當(dāng)線路長度減到20KM時情況如何？由此得出什么結(jié)論 ？已知Kk ' =1.25,z1=0.4/km,Zs.min=12Zs.max=18L10KVA'1 1GOOLAB=

5、20 km:Idz' = 4.15 (kA)Lmin =-10.36(km)LAB=60 km:Idz ' = 2.3 （kA）Lmin =17.35（km）被保護線路的長度很短時，電流速斷保護可能沒有保護范圍。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(biāo)明功率方 向元件及其動作正方向。2s1sQ1 3.5/-o2.5s-n11J -o2.5i3 3$E=H1012H=n5 Is dH-0.5s1.5s1.5s0.5s四、（本題

6、滿分10）如圖所示，各線路均裝有距離保護，已知： Zs1.max=20 ，Zs1.min=15，Zs2.max=25Zs2.min=20 ，z1= 0.4 /km, Kk'' =0.8。計算保護1的距離II段動作定值并校驗動作靈Kb.min = 2.32; ZdzA' = 36.67; Klm= =2.04>1.25五、（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(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(dāng)內(nèi)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)

7、內(nèi)故障：兩側(cè)保護方向元件1,1 ' ,S+動作，I ' ,s+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護均不發(fā)訊，保護動作跳閘?保護區(qū)外故障：近故障側(cè)保護方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)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， I ':故障起動元件t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊 t1 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(yuǎn)故障端 S+ ， I ' 后返回時引起的誤動t2: 通道配合延時。區(qū)外故障時，遠(yuǎn)故障端 S+ ， I '動作，需經(jīng) t2 延時才能出口，以保 證可靠收到對側(cè)閉鎖信

8、號3如果通道遭到破壞，線路內(nèi)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？ 答：區(qū)別 : 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小？那一種受系統(tǒng)振蕩影響 最小？那一種躲負(fù)荷能力最強？

9、 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(fù)荷能力最強依次為 :方向 /偏移 /全阻抗繼電器；3問：根據(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的減少，由 I 象限進入 IV 象限；在 = 90 0的臨界失步點，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

10、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，極限情況發(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，可以采用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)繼電保護試題 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. 電流保護 I 段的靈敏系數(shù)通常用保護范圍來衡量，其保護范圍越長表明保護越（ ）可靠不可靠靈敏不靈敏2. 限時電流速斷保護與相鄰

11、線路電流速斷保護在定值上和時限上均要配合，若（）不滿足 要求，則要與相鄰線路限時電流速斷保護配合。選擇性速動性靈敏性可靠性3. 使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統(tǒng) （ ） 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 線電流保護只切除一個故障點的幾率為 （ ） 。100 %2/ 31 / 305. 按900接線的功率方向繼電器，若Ij=-Ic，則Uj應(yīng)為（）UAb-UabUb-Uc6. 電流速斷保護定值不能保證（）時，則電流速斷保護要誤動作，需要加裝方向元件。速動性選擇性靈敏性可靠性7. 作為高靈敏

12、度的線路接地保護，零序電流靈敏I段保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&在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時，一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（）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)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器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，目的是為了保證保護的（）。靈敏性可靠性00接線。例如Ij=IlIa時，UJ=（ ）。 Ua-UbUa速動性選擇性11.相

13、間短路的阻抗繼電器采用 UB UB-Ua 12差動保護只能在被保護元件的內(nèi)部故障時動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對選擇性速動性靈敏性可靠性13. 對于間接比較的高頻保護，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(yīng)該選擇的間接比較信號（）。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)節(jié)不增加零差保護的不平衡電流，因此零差保護靈敏度（）。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保護時，發(fā)生（）時兩種保護會同時動作。單相故障接地故障相間故障所有故障二、（本題滿分20分）1. 如圖所示，在110KV輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為175A,系統(tǒng)

14、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的電流速斷保護、限時電流速斷保護、過電流保護一次動作值與動作時間；LAB=20 km:I 段：Idz ' = 4.15 (kA) L min =4.64(km) L min% = 23.2% (合格)tA=0sII 段：Idz '= 2.55 (kA) Klm=1.3 ta' =0.5sIII 段：Idz = 355(A) Klm(近)=9.3 Klm(遠(yuǎn))=6.23 ta=4s三、（本題每小題5分，

15、滿分10分）過電流保護動作時限t9t13如圖所示。(1).計算輸電線路過電流保護動作時間t1 t8 ；(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(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。t1 t8標(biāo)注于圖上；5s1s 4.5s 2s 4s 3s 2s 4s0.5s1.5s2.5s3.5s1.5s(2)所有單電源饋線保護(9 13)無須安裝功率方向元件。AE母線的出線保護無須安裝功率方向元件(t1> t9; t8>t13)。B母線的出線保護:t2<t3, 保護2安裝功率方向元件。C母線的出線保護:t4<t5, 保護4安裝功率方向元件。D母線的出線保護：t6

16、<t12,t7<t12, 保護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(fù)荷電流為 375A,cos f=0.8,Kzq=1,Kh=1.15,Kk仁0.8,Kk3=1.25。其余參數(shù)見附圖。計算：線路AB相間方向阻抗距離保護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保護一段、三段動作值。a. Z dzA =16b. Z f.min =152.4； Zd zA=110.4； Z dzA=140.35五、(本題每小題5分，滿分15分)簡述高頻閉鎖距離保護的工作原理

17、，畫出高頻閉鎖距離保護的邏輯框圖。(1 )、基本原理：保護區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)距離1,11,111段都動作，距離II段停訊，保護動作跳閘保護區(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)保護(2).原理框圖：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問：為比么在整定距離II段定值時要考慮最

18、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，距離保護II段區(qū)外故障可能被反應(yīng)為區(qū)內(nèi)故障，使實際保護范圍延伸。因此，保護整定時取可能的最小分支系數(shù)，對應(yīng)實際保護范圍最大的情況，以保證其選擇性（不延伸進入下條線路II段保護范圍）。3問：發(fā)電機失磁保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)重威脅時，及時發(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)無功是否充足， 均瞬時發(fā)信；臨近失步時及時切機；汽輪發(fā)電機失磁且系統(tǒng)無功充足時， 瞬時發(fā)信并自動減負(fù)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)重時，瞬時發(fā)信；臨近失步時及時

19、切機。電力系統(tǒng)繼電保護試題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)生故障或出現(xiàn)異常狀態(tài)時能自動、迅速而有選擇地切除故障設(shè)備或發(fā)出告警信號的一種專門的反事故用自動裝置。答：繼電保護裝置2無論繼電器的動作或返回，繼電器都動作明確干脆，不可能停留在某一個中間位置，以保證其動作確切可靠，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)，因為故障點零序電壓最高，短路點越靠近保護安裝處， 保護感受到的零序電壓 。答：越大4.按90°接線的功率方向繼電器， 若I j =-Ic，則UJ應(yīng)為 答：U =Uba5 如果方向阻抗繼電器的最大靈敏角是Im，負(fù)荷阻抗角是 f,則

20、采用方向阻抗繼電器的靈敏系數(shù)比采用全阻抗繼電器的靈敏系數(shù)可提高 倍。答：1/cos（ Im- f）6 長距離輸電線路上故障，當(dāng)相差高頻保護一端高頻信號相位差大于動作角時，該側(cè)保護 將拒動，此時可使先動作側(cè)發(fā)信機停信，則拒動側(cè)保護隨后動作跳閘，稱之為。答：相繼動作。&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：Z/2處9 相差高頻保護采用比較線路兩端 相位來反應(yīng)不對稱短路。答：負(fù)序電流7.速飽和變流器不能減小不平衡電流，只能減小 對變壓器差動保護的影響。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

21、 Q的減少,由I象限進入IV象限；在=900的臨界失步點，等有功圓與 相交；越過臨界jXd 與-jXd ' 之間。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- 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（/km）,可靠系數(shù)Kk'=1.25 ;系統(tǒng)阻抗為：Zs.max=6 , Zs.min=4。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解：1.1 段：Idz ' = 4.61 （kA） L min =1

22、6.18（km） Lmin% = 46.2% （合格）t a' =0s2. 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,可提高供電可靠性；Y/ -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)中饋電線路過電流保護動作時限如圖所示（設(shè)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t1t6;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(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。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。1.5sIs2.5s四、（本題25分）如圖所示，在110K

23、V輸電線路中，線路 AB的負(fù)荷電流為375A, Kzq=1;Kh=1.15,Kk仁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保護（方向圓 特性）A一段、三段動作值。（2）在保護A安裝處出口短路時，距離保護一段容許的過渡電阻是多少？距離保護一段容許的最大過渡電阻又是多少？（ 3）距保護A出口 20KM處發(fā)生相間短路，過渡電阻分別為 5、10和15時，保護A一段是否動作？其中：阻抗繼電器最大動 作靈敏角lm=75度；線路阻抗角d=75度；單位線路長度的阻抗 X1=0.4（歐姆/公里）。B40KMA-b=-110KV 50KM解：（1）計算：線路AB零度接

24、線相間方向阻抗距離保護一段、三段動作值。ZdzA ' = 16;ZdzA= 110.4;Z*dzA= 140.35 ;（2）距離保護一段容許的過渡電阻a. 保護A安裝處出口短路時：Rgo= ZdzA COS d=4.14b. 容許的最大過渡電阻為Rmax= Z dzA /2 = 8（3） 距保護A出口 20KM處發(fā)生金屬性短路時，Zd=8，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8。過渡電阻為5 時，保護A 一段動作；過渡電阻為15和25 時，保護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保護為相間故障保護，零序電流保護為接地故障保護。簡述：（1）保護1, 2, 4出口分別發(fā)生瞬時性故障K、K（ 1）時，