《電力系統繼電保護（1）》復習資料

一、單項選擇題（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。）

1.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（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，若（③）不滿足

要求，則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（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中的并聯線路上發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，若L=Tc,則Uj應為（②）

?UAB②一及③UB?-UC

6.電流速斷保護定值不能保證（②）時，則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，零序電流靈敏二1\*ROMANI段保護在非全相運行時需

（?）o

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（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節的。調節方法是改變電抗變換器DKB（?）

①原邊匝數②副邊匝數

③原邊線圈中的電阻大小④副邊線圈中的電阻大小

1

10.距離=3\*ROMANII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(②)o

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。例如時，u.i=(②)。

?U②UB-UA③U「UB④UA

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)o

①允許信號②跳閘信號③閉鎖信號④任意信號

14.變壓器內部故障時，由于故隙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(②)o

①加快了②延遲了③不改變④不確定

15.發電機正常運行時，機端三次諧波電壓總是(①)中性點側三次諧波電壓。

①小于②大于③等于④大于或小于

16.由于空載合閘的激磁涌流和調壓分接頭的調節不增加零差保護的不平衡電流，因此零差

保護靈敏度(②)o

①較低②較高③適中④不受影響

17.發電機定子裝有縱差動和橫差動保護時，發生(③)時兩種保護會同時動作。

①單相故障②接地故障③相間故障④所有故障

18.變壓器內部故障時，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(②)。

①加快了②延遲了③不改變④不確定

19.發電機正常運行時的機端三次諧波電壓總是(①)中性點側三次諧波電壓。

①小于②大丁③等于④大丁或小丁

2021電機定子裝有縱差動和橫差動保護時，發生(③)時兩種保護會同時動作。

①相故障②接地故障③相間故障④所有故障

21.電流保護T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(③)。

①可靠②不可靠③靈敏④不靈敏

22.使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統(②)。

①最大運行方式②最小運行方式

2

③正常運行方式④事故運行方式

23.在中性點非直接接地電網中的并聯線路上發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）o

①100%②2/3③1/3@0

24.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（③）的后果。

①拒劭②誤動

③正向故障拒動或反向故障誤動④損壞

25.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（④）。

①原邊匝數②副邊叵數

③原邊線圈中的電阻大小④副邊線圈中的電阻大小

26.電流速斷保護定值不能保證（②）時，則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

27.距離II段的動作值應按分支系數降為最小的運行方式來確定，目的是為了保證保護的

（②）o

①速動性②選擇性③靈敏性④可靠性

28.相間短路的阻抗繼電器采用0°接線。例如I尸時，Uj=（②）o

①L②IV"③U「UB④小

29.系統發生振蕩時，距離IH段保護不受振蕩影響，其原因是（②）。

①保護動作時限小于系統的振蕩周期

②保護動作時限大于系統振蕩周期

③保護動作時限等于系統的振蕩周期

④以上部不對

30.對于三段式距離保護，當系統振蕩且振蕩中心位于保護范圍內時，阻抗元件的啟動順序是

（②）。

①I段fn段今in②in段玲II段玲I

③I、II、山段同時④任意順序

10.相高頻保護用I1+KT2為操作電流，K二6?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

n.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）。

3

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。

2、過電流保護動作時限t9，13如圖所示。(1).計算輸電線路過電流保護動作時間tTt8；

(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)tl-8標注于圖上；

5sIs2s4s3s2s4s

(2)所有單電源饋線保護(913)無須安裝功率方向元件。

A、E母線的出線保護無須安裝功率方向元件t8>tl3)。

5

2、如圖所示，在110KV輸電線路AB的負荷電流為

375A,cosjf=,Kzq=l,Kh=,Kkl=,Kk3=。其余參數見附圖0計算：線路AB相間方向阻抗距離保

護A一段、三段動作值。

ABCD

（Q—k3------------------------1-0----------F

UOKV50KM30KM

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。

'=16W

b.二；ZdzA=；ZdzA=

3、如圖所示,在110KV輸電線路中，線路AB的負荷電流為375A,Kzq=l;Kh=,Kkl二;Kk3二。其

余參數見附圖。（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2021處發生相間短路，過渡電阻分

別為5W、10W和15W時，保護A一段是否動作？其中：阻抗繼電器最大動作靈敏角jlm=75度；

線路阻抗角jd=75度；單位線路長度的阻抗Xl二（歐姆/公里）。

ABCD

-------------1-0----------------1-

110KV50KM40KM

解：（1）計算：線路AB零度接線相間方向阻抗距離保護一段、三段動作值。

ZdzA'=16W；

ZdzA=；

Z*dzA=；

（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：

R?o=Nd.'cosja—

b.容許的最大過渡電阻為

Zd：/2=8W

（3）距保護A出口2021處發生金屬性短路時，Zd=8W,測量阻抗位于方向阻抗圓的圓心,

6

因此，容許的最大過渡電阻為8W。

過渡電阻為5W時，保護A一段動作；

過渡電阻為15W和25W時，保護A一段不動作。

五、計算題

1、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：

?保護區內故障：兩側保護方向元件1,1,，S+動作，I',S+動作后閉鎖發訊，兩側保護均不

發訊，保護動作跳閘

?保護區外故障：近故障側保護方向元件S+不動作，I動作后啟動發訊，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,V：故障起動元件

tl:區外故障切除后，近故隨端保護繼續發訊tl以閉鎖對端保護，用于防止近故障端保護］

先返回（停止發訊）、遠故障端s+,r后返回時引起的誤動i2：通道配合延時。區外故障

時.，遠故障端s+,r動作，需經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，線路內部故障（外部）故障時，保護正確（錯誤）動作。

2、簡述高頻閉鎖距離保護的工作原理，畫出高頻閉鎖距離保護的邏輯框圖。

（1）、基本原理：

保護區內故障：兩側距離段都動作，距離H段停訊，保護動作跳閘

保護區外故障：近故障側距離H段不動作停訊，距離HI段動作啟動發訊，閉鎖對側保護

（2）.原理框圖：

7

3、系統如圖所示。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出口分別發生瞬時性故障K⑵、K⑴時，各保護動作過程及

動作時間；（2）AB線路瞬時故障時，檢無壓和檢同期重合動作過程。

（1）AB線路故障時，保護1兩間電流I段0s跳閘，保護2相間電流H段跳閘；

BC線路故障時，保護3零序電流I段0s跳閘；

CD線路故障時，保護4用間電流保護不跳閘；

（2）AB線路瞬時故障時，檢無壓側和檢同期重合動作過程：

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。

4、如圖所示，在110KV輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:Xl=（Q/km）,可靠系數Kk'二；

系統阻抗為：=12Q,=8。。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。

------%-------—

110kV65km30km

解：

8

Es115/6

A/fiinax=1.95必

Zsmin+Z}LAl}8+0.4x65

Idzl=K.I,.=1.25x1.95=2.44必

Tdz\=Os5.在

Lmin=-Zsmax）/4=（行><115/百一］2）/0.4=28.91KM

21dzi2x2.44

雙電源系統中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示。

計算輸電線路過電流保護動作時間；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。

2.5s1s1.5s

11

i_

451.0s

hs」〉

i_

12

2s1.5s2.5s

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

作過程，說明原理框圖中元件tl,t2的功能與作用？

9

通道

答：

1.動作過程：

?保護區內故障：兩側保護方向元件1,1',S+動作，I',s+動作后閉鎖發訊，兩側保護均

不發訊，保護動作跳閘

?保護區外故障：近故障側保護方向元件S+不動作，I動作后啟動發訊，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：區外故障切除后，近故障端保護繼續發訊ti以閉鎖對端保護,用于防止近故隙端保

護I先返回（停止發訊）、遠故障端s+,r后返回時引起的誤動

t2:通道配合延時。區外故障時，遠故障端Si,r動作，需經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，線路內部故障（外部）故障時，保護正確（錯誤）動作。

六、簡答題

1.零序電流靈敏二1\*ROMANI段與零序電流不靈敏二1\*ROMANI段的區別是什么？分

別在那種情況卜.起作用？

答：區別：零序電流靈敏二1\*ROMANI段與零序電流不靈敏;1\*ROMANI段的定值整定

原則不同，動作靈敏度不同

零序電流靈敏=1\*ROMANI段動作靈敏度高，作為全相運行、發生接地故障時的接地保護，

非全相運行時需退出運行；

零序電流不靈敏二1\*ROMANT段的動作靈敏度低，作為非全相運行、發生接地故障時的接

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；

躲負荷能力最弓雖依次為:方向/偏移/全陽抗繼電器：

10

3.問：根據機端測量阻抗的變化，如何區分失磁與非失磁（包括正常與短路和系統振蕩）？

答：發電機失磁后機端測量阻抗的變化規律是：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；在尸90°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并最終穩定于-jXd與-jXd,之間。正常運行時，機

端測量阻抗在等有功圓上變化；發電機外部故障時，測量阻抗在I象限；系統振蕩時（對

無窮大系統，Xs=0）,考慮轉差率s很大，極限情況發電機側電抗為發電機暫態電抗Xd\

振蕩中心為Zs/2=-jXd*/2,振蕩軌跡將經過等無功圓。囚此，可以采用等無功圓作

為基本失磁判據，另以延時躲過系統振蕩的影響。

4.問：為比么在整定距離II段定值時要考慮最小分支系數？

答：最小分支系數使測量阻抗小于實際短路阻抗，距離保護口段區外故障可能被反應為區內

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，對應實際保護范圍

最大的情況，以保證其選擇性（不延伸進入卜條線路11段保護范圍）。

5.問：發電機失磁保護的工作方式是什么？

答：發電機失磁后對發電機和系統無嚴重威脅時，及時發出警告信號；否則切除失磁發電機；

水輪發電機失磁時，無論系統無功是否充足，均瞬時發信；臨近失步時及時切機；汽輪發電

機失磁且系統無功充足時.，瞬時發信并自動減負荷；以發電機允許無勵磁運行時限動作切機；

汽輪發電機失磁且系統無功不足、電壓下降嚴重時，瞬時發信；臨近失步時及時切機。

6.問：電力系統振蕩對距離保護有什么影響？

答：振蕩中心位于保護范圍的正方向時，若測量阻抗軌跡進入阻抗繼電器動作區，阻抗繼電

器將受振蕩影響而周期性誤動作；阻抗繼電器將受振蕩影響的程度與阻抗繼電器的動作特性

有關；阻抗繼電器動作特性在復平而上沿振蕩軌跡方向的動作區域面積越大，受振蕩的影響

也越大；而且越靠近振蕩中心，影響就越大；振蕩中心在保護范圍外或保護范圍的反方向，

則不受影響；若保護動作時限大了系統振蕩周期，保護也不受系統振蕩影響。

7.問：變壓器縱差保護的基本特點是什么？

答：變壓器各側電流額定電流不同，需適當選擇變壓器各側電流互感器變比；變壓器各側電

流相位不同，需適當調整各側電流相位；需考慮躲變壓器LH勵磁特性不同產生的穩態不平衡

電流；需考慮躲變壓器有載調壓產生的穩態不平衡電流；變壓器差動保護包含磁路藕合，還

需考慮躲變壓器暫態不平衡電流（勵磁涌流）。

8.問：發電機故障的基本類型及其對應的保護有哪些？

11

答；發電機故障的基本類型及其對應的保護包括；定子繞組及引出線相間短路故障及其對應

的縱差保護；定子繞組單相匝間短路和分支開焊故障及其對應的匝間保護；定子繞組單相接

地故障及其對應的定子接地保護；轉子繞組一點或兩點接地故障及其對應的轉子接地保護；

勵磁回路一點或兩點接地故障及其對應的勵磁回路接地保護；勵磁回路失磁故障對應的發電

機失磁保護。

9.電力系統振蕩對距離保護有什么影響？

答：振蕩中心位于保護范圍的正方向時，若測量阻抗軌跡進入阻抗繼電器動作區，阻抗繼

電器將受振蕩影響而周期性誤動作；阻抗繼電器將受振蕩影響的程度與阻抗繼電器的動作特

性有關；阻抗繼電器動作特性在復平面上沿振蕩軌跡方向的動作區域面積越大，受振蕩的影

響也越大；而且越靠近振蕩中心，影響就越大；振蕩中心在保護范圍外或保護范圍的反方向，

則不受影響；若保護動作時限大于系統振蕩周期，保護也不受系統振蕩影響。

10.閉鎖式