電力系統保護與控制（A）卷復習題

一、單項選擇題（每題1分，共10分）

二、判斷題（每題2分，共10分）

1.使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統最小運行方式。（J）

2.電流保護I段的靈敏系數通常用保護范圍來衡量，其保護范圍越長表明保護越不靈

敏。（X）

3.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，若可靠性

不滿足要求，

則要與相鄰線路限時電流速斷保護配合。（X）

4電流速斷保護定值不能保證選擇性時，則電流速斷保護要誤動作，需要加裝方向元

件。（V）

5.作為高靈敏度的線路接地保護，零序電流靈敏I段保護在非全相運行時需退出運行。

（V）

三、填空題（每空2分，共30分）

1.對動作于跳閘的繼電俁護，在技術上一般應滿足重圉^、速動性、靈敏性、

可靠性四個基本要求。

2.過電流繼電器的啟動電流叢―返回電流，其返回系數小于1。

3.后備保護包括遠后備保護和近后備保護°

4.運行中應特別注意電流互感器二次側不能斷線；電壓互感器二次側不能短路。

5.三段式電流保護中，III段靈敏度最高._^段靈敏度最低。

6.中性點可接地或不接地運行變壓器的接地后備保護由零序電流保護和零序電壓

保護組成。

7.阻抗繼電器的精確動作電流是指使動作阻抗降為_0.92._時對應的測量電流。

四、論述題（每題10分，共30分）

1.電力系統如果沒有配備完善的繼電保護系統，想象一下會出現什么情景？（10分）

答：現代的電力系統離開完善的繼電保護系統是不能運行的。當電力系統發生故障時，電

源至故障點之間的電力設備中將流過很大的短路電流,若沒有完善的繼電保護系統將故障

快速切除，則會引起故障元件和流過故障電流的其他電氣設備的損壞；當電力系統發生故

障時，發電機端電壓降低造成發電機的輸入機械功率和輸出電磁功率的不平衡，可能引起

電力系統穩定性的破壞，甚至引起電網的崩潰、造成人身傷亡。如果電力系統沒有配備完

善的繼電保護系統，則當電力系統出現不正常運行時，不能及時地發出信號通知值班人員

進行合理的處理。

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？那一種受系統振蕩影響

最小？那一種躲負荷能力最強？

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點？

答：（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；

（2）沒有電壓死區；保護區外故障時，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

五、計算題（每題10分，共20分）

1、如圖所示系統，在線路MN上裝設縱聯電流相位差動保護。已知匕=￡小心，

ZN=|ZN|*\ZM=|Z“W，線路長400km,電流互感器和保護裝置的角誤差分別為7。

和15。，裕度角外取15。。問：當縱聯電流相位差動保護的閉鎖角％=60。和例=70。時,

兩側保護是否都保證在線路片點三相短路時正確動作？為什么？

K

7.

圖系統接線圖

答：根據已知可繪制圖4。由圖4可見，/“與"之間的夾角為70°。

圖4

當線路K點三相短路時，線路兩側收信機收到高頻信號的相位差分別為:

M側：為=70。+7。+15。+部乂6。=116。；高頻信號間斷最大可能為180°-116。=64。

Nfil］：/=70°+7°+15°-魯x6°=68。;高頻信號間斷最大可能為180。-68。=112。

當弘=60。，M、N側保護都能動作。

當分=70。，N側保護首先動作，M側保護相繼動作。

2、如圖網絡，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

當線路長度減到20KM時情況如何？由此得出什么結論？已知

解：LB.n”=Es/(Zs.min+z1XLAB)

/mi.n=—7

LA':Kk'IdB.皿

LAB=60km:LAB=20km:

Idz'=2.21(kA)\dz=3.98(kA)

Lmin=19.95(km)Lmin=-8.92(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。

電力系統保護與控制B卷復習題

一、單項選擇題（每題1分，共10分）

二、判斷題（每題2分，共10分）

1.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，會發生方向阻抗繼電器正向故障拒動或反向故障誤動的后果。（J）

2.方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調節的。調節方法是改變電抗變換器DKB副

邊線圈中的電阻大小。（J）

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

保護的選擇性。（X）

4.對于間接比較的高頻保護，要求保護區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閉鎖信號。（J）

5.相高頻保護用I1+KI2為操作電流，K=6~8,主要是考慮正電流相位不受兩側電源

相位的影響，有利于正確比相。（X）

三、填空題（每空2分，共30分）

1.采用單相自動重合閘的線路上發生單相短路故障時，由繼電保護動作跳開故障

相_,經一定時間延時后重合故障相，若不成功再跳開三相。

2.變壓器縱差動保護需要進行相位校正和電流平衡調整

以使正常運行時流入到差動回路中的電流為0。

3.發電機單元件橫差動保護能夠反應定子繞組的匝間短路故障、分支線

棒開焊故障和機內繞組相間短路故障0

4.按照母線差動保護裝置差電流回路輸入阻抗的大小，可將其分為機內繞組相間

短路、中阻抗母線差動保護、高阻抗母線差動保護。

5.對于元件固定連接的雙母線電流差動保護，當固定連接方式破壞時，任一母線上

的故障將切除兩組母線。

6.輸入到微機保護裝置中的電流互感器二次電流信號，可通過.電抗變換器

或電流變換器變換為滿足模數轉換器輸入范圍要求的電壓信號。

7.中性點直接接地系統發生短路故障后，故障點的故除分量電壓最大.系

統中性點的故障分量為0。

四、簡答題（每小題10分，共30分）

1.解釋“動作電流”和“返回系數”，過電流繼電器的返回系數過低或高各有何缺點？

do分）

答：在過電流繼電器中，為使繼電器啟動并閉合其觸點，就必須增大通過繼電器線圈

的電流，以增大電磁轉矩，能使繼電器動作的最小電流稱之為動作電流。在繼電器動作

之后，為使它重新返回原位，就必須減小電流以減小電磁力矩，能使繼電器返回原位的最

大電流稱之為繼電器的返回電流。過電流繼電器返回系數過小時，在相同的動作電流下

起返回值較小。一旦動作以后要使繼電器返回，過電流繼電器的電流就必須小于返回電流,

真陽在外故障切除后負荷電流的作用下繼電器可能不會返回，最終導致誤動跳閘；而返回

系數過高時，動作電流惡和返回電流很接近，不能保證可靠動作，輸入電流正好在動作值

附近時，可能回出現“抖動”現象，使后續電路無法正常工作。繼電器的動作電流、返回

電流和返回系數都可能根據要求進行設定。

2、我們學習的輸電線路保護原理中那些原理是反應輸電線路一側電氣量變化的保護?

那些是反應輸電線路兩側電氣量變化的保護？二者在保護范圍上有何區別？

答：反應輸電線路一側電氣量變化的保護有：電流保護、電壓保護、距離保護等；

反應輸電線路兩側電氣量變化的保護有：方向比較式縱聯保護、縱聯電流差動保護、

縱聯電流相位差動保護等。反應一側電氣量變化的保護的保護范圍為被保護線路全

長的一部分；反應兩側電氣量變化的保護的保護范圍為被保護線路全長。

3、繼電保護裝置在電力系統中所起的作用是什么？（10分）

答:繼電保護裝置就是指能反應電力系統中設備發生故障或不正常運行狀態，并動作

于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置.它的作用包括電力系統正常運行時不

動作;2.電力系統部正常運行時發報警信號,通知值班人員處理,使電力系統盡快恢

復正常運行3電力系統故障時,甄別出發生故障的電力設備,并向故障點與電源點

之間、最靠近故障點斷路器發出跳閘指令，將故障部分與電網的其他部分隔離。

五、計算題(每小題10分，共20分)

1、現有一個三單元級聯濾波器，各單元濾波器的濾波方程為：=2),

2

_y2(?)=Ji(?)-y\(?-6),=。設每基頻周期采樣次數N=I2,試：

(1)分析該級聯濾波器能夠濾除那些次數的諧波。

(2)寫出該級聯濾波器的差分方程表達式。

答：(1)直流分量、2、4、6o

(2)

y(〃)=x(〃)+-1)--3)--4)-x(〃-6)-x(〃-7)+-9)+-10)。

2、在圖所示網絡中的AB、BC、BD、DE上均裝設了三段式電流保護；保護均采用了三相完

全星形接法；線路AB的最大負荷電流為200A,負荷在啟動系數心=1.5,<?=1.25,

K*=1.15,K1=L2,鼠=0.85,4=0.5s;變壓器采用了無時限差動保護；其它參數

如圖所示。圖中名電抗值均已歸算至115kV。試計算AB線路名段保護的啟動電流和動作

時限，并校驗II、III段的靈敏度。

24c

3DE

80c

圖系統接線圖

答：G)短路電流計算。選取圖中的%、%舄點作為計算點。

圖

三相短路計算結果如表1所示。

表1三相短路計算結果

短路點K\K2舄

最大運行方式(kA)1.7951.2530.499

最小運行方式(kA)1.6601.1860.488

(2)電流保護I段

4.=心嘿g=1.25x1.795=2.244(kA)，t：=0($)

(3)電流保護II段

匕3==1-25x1.253=1.566(kA)

/L=<X,3=l.i5xl.566=L80I(kA)

靈敏度校驗：抬、=4%而=1.438(kA)，K3=與理=靄三0.798，不滿足要

'*setA1.3U1

求。

與保護3的11段相配合：保