电力系统继电保护考试试卷共10页

一、填空题：（20分）1 .当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护的选择性的体现。12 .功率方向继电器90度接线方式是在三相对称的情况下，加入继电器的电流和电压相位相差90度。33 .电力系统振荡时，各点的电流、电压都发生大幅度摆动， 因而距离保护的测量阻抗也在摆动，随着振荡电流增大，母线电压降低，测量阻抗在减小，当测量阻抗落入继电器动作特性以内时，距离保护将发生误动作。3 4 .距离保护装置通常由起动部分、测量部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线,失压闭锁部分、逻辑部分等五个主要部分组成2 5 .纵联保护的通道可分为以下类型：电力线载波通道、微波通道、光纤通道、导引线通道 46 .自动重合闸装置种类很多，按所应用线路，可分为单侧电源和双侧电源的重合闸，按与断路器的配合可分为三_处单相和综合重合闸，按动作次数可分为一次和二次重合闸。37 .变压器的常见电气故障分为油箱内和油箱外的各种短路故障。油箱内的短路故障包括：相间短路、接地短路及 绕组匝间短路等;油箱外的故障有套管和引出线的相间及接地短路。48 .对励磁涌流进行试验和波形分析证明，励磁涌流有下列特点：含有的非周期分量幅值很大,常使励磁涌流偏于时间轴的一侧； 含有大量的高次谐波，尤其是二次谐波可到15%以上；波形间有明显的间断二、简答题（8分X5=40）9 .何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。无 时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动 作时间的配合获得选择性。10 三相完全星形接线和两相不完全星形接线方式性能各有什么不同？答：对中性点直接接地电网和非直接接地电网中的各种相间短路：这两种接线方式均能正确反应这些故障，不同之处仅在于动作的继电器数不一样.三相完全星形接线方式在各种两相短路时，均有两个继电器动作，而两相不完全星形接线方式在AB和BC相间短路时只有一个继电器动作。当发生两点接地短路时，希望任意切除其中一条线路。当保护1和2均采用三相星形接线时，两套保扩都会起动，如果保护l和保护2的时限相同，保护l和2可能同时动作切除两条线路。如果采用两相星形接线，即使保护l和保护2的时限相同，它也能保证有三分之二的机会只切除一条线路。11 什么叫重合闸后加速？为什么采用检定同期重合闸时不用后加速？答：当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电。若重合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。检定同期重合闸是当线路一侧无压重合后，另一侧在两端的频率不超过一定允许值的情况下才进行重合的。若线路属于永久性故障，无压侧重合后再次断开，此时检定同期重合闸不重合，因此采用检定同期重合闸再装后加速也就没有意义了。若属于瞬时性故障，无压重合后，即线路已重合成功，不存在故障，故同期重合闸时不采用后加速，以免合闸冲击电流引起误动。模拟试题（二）一、填空题1对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足 、四个基本要求。2过电流继电器的启动电流 返回电流，其返回系数 1。3后备保护包括 和。4运行中应特别注意电流互感器二次侧不能 ;电压互感器二次侧不能 。5三段式电流保护中， 段灵敏度最高， 段灵敏度最低。6中性点可接地或不接地运行变压器的接地后备保护由 和 组成。7阻抗继电器的精确动作电流是指使动作阻抗降为 时对应的测量电流。8采用单相自动重合闸的线路上发生单相短路故障时，由继电保护动作跳开 ，经一定时间延时后重合 若不成功再跳开。9变压器纵差动保护需要进行 和,以使正常运行时流入到差动回路中的电流为0。10发电机单元件横差动保护能够反应 故障、故障和 故障。11按照母线差动保护装置差电流回路输入阻抗的大小，可将其分为 、12对于元件固定连接的双母线电流差动保护，当固定连接方式破坏时，任一母线上的故障将切除。13输入到微机保护装置中的电流互感器二次电流信号，可通过 或 变换为满足模数转换器输入范围要求的电压信号。14中性点直接接地系统发生短路故障后， 的故障分量电压最大，的故障分量为0。15设采样周期为Ts =5/3ms,则差分滤波器 y(n) =x(n) x(n-12)能够滤除 。二、简答题1我们学习的输电线路保护原理中那些原理是反应输电线路一侧电气量变化的保护？那些是反应输电线路两侧电 气量变化的保护？二者在保护范围上有何区别？2距离保护中选相元件的作用有哪些？3闭锁式方向纵联保护动作于跳闸的条件是什么？若通道破坏，内、外部故障时保护能否正确动作？4重合闸前加速保护有哪些优点？5对于纵差动保护，产生不平衡电流的最本质原因是什么？6变压器一般应装设那些保护？其中那些是主保护？三、分析计算题3在图1所示网络中的 AB、BC、BD、DE上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三相完全星形接法；线路AB的最大负荷电流为 200A ,负荷自启动系数 Kss=1.5,匕=1.25, K： =1.15 , K： =1.2 , K,e=0.85, & = 0.5s；变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。图中各电抗值均已归算至115 kV。试计算AB线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验 II、III段的灵敏度。图1系统接线图图2系统接线图模拟试题(二)参考答案一、填空题1选择性；速动性；灵敏性；可靠性。2大于；小于。3远后备保护，近后备保护。4断线；短路。5III , Io 6零序电流保护，零序电压保护。7 0.9Zset。8故障相；故障相；三相。9相位校正，电流平衡调整。10定子绕组的匝间短路、分支线棒开焊、机内绕组相间短路。第3页12两组母线。11低阻抗母线差动保护、中阻抗母线差动保护、高阻抗母线差动保护。13电抗变换器，电流变换器。14故障点；系统中性点。15直流分量、基波和 2、3、4、5、6次谐波。二、简答题1答：反应输电线路一侧电气量变化的保护有：电流保护、电压保护、距离保护等；反应输电线路两侧电气量变 化的保护有：方向比较式纵联保护、纵联电流差动保护、纵联电流相位差动保护等。反应一侧电气量变化的保护的保 护范围为被保护线路全长的一部分；反应两侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长。2答：（1）选相跳闸；（2）为了找出故障环路，使阻抗测量元件准确反应故障点到保护安装处的距离。3答：闭锁式方向纵联保护动作跳闸的条件是两端保护的启动元件均已启动且收不到对端的闭锁信号。若通道破坏，区内故障时两端保护能够正确动作；但区外故障时，远故障端的保护因为收不到近故障端的闭锁信 号，将可能误动。4答：能够快速切除瞬时性故障；可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率； 能保证发电厂和重要变电所的母线电压水平，保证厂用电和重要用户的电能质量；使用设备少，简单、经济。5答：由于被保护元件各侧电流互感器的励磁特性不完全一致，在正常运行及外部故障时，流过纵差动保护的电 流不为零。6答：一般应装设：瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后备保护、过负荷保 护、过励磁保护等。其中，瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护为主保护。三、分析计算题3答：（1）短路电流计算。选取图 3中的K1、（、丸点作为计算点。图3三相短路计算结果如表 1所示。表1三相短路计算结果短路点K1K2K3最大运行方式(kA)1.7951.2530.499最小运行方式(kA)1.6601.1860.488(2)电流保护I段(3)电流保护II段31(2) .1438灵敏度校验：lK21.min =lKLn =1.438(kA),京=匕吟=1438 0.798 ,不满足要求。2Iset.1 1.801与保护3的II段相配合：保护3的II段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。(2)灵敏度校验：K： =匕雪=1 2.179 ,满足要求。Iset.1 0.660(4)电流保护III段(2)灵敏度校验：作为本线路的后备保护kS产=必38|_ 3.321 ,满足要求。I set.10.433* , I (2) .1 027 .作为相邻下一线路的后备保护KST =曰 =-2 2.372 ,满足要求。Iset.1 0.433模拟试题(一)一、填空题1继电保护装置一般由 、三部分组成。2继电保护的可靠性包括 和,是对继电保护性能的最根本要求。3低电压继电器的启动电压 返回电压，返回系数 1。4在中性点非直接接地电网中，发生单相接地短路时， 处零序电压最高； 处零序电压为0;零序电流 的分布主要取决于。5自耦变压器高、中压两侧的零序电流保护应分别接于 上。6功率方向继电器的内角 a =30,其动作范围 argjJ 1.25,满足要求。22.5电力系统继电保护试题1及参考答案一、单项选择题（每小题2分，共30分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。）1 .电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越（）可靠不可靠灵敏不灵敏2 .限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若（）不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。选择性速动性灵敏性可靠性3 .使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统（）最大运行方式最小运行方式正常运行方式事故运行方式4 .在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为（）。100%2/31/305 .按900接线的功率方向继电器，若 J=-Ic,则Uj应为（）Uab-UabUb-Uc6 .电流速断保护定值不能保证（）时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。速动性选择性灵敏性可靠性7 .作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需（）。投入运行有选择性的投入运行有选择性的退出运行退出运行8 .在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器（）的后果。拒动误动正向故障拒动或反向故障误动损坏9 .方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB （）原边匝数副边匝数原边线圈中的电阻大小副边线圈中的电阻大小10 .距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的（）。速动性选择性灵敏性可靠性11 .相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如Ij=Ib-Ia时，Uj=（）。 Ub Ub-Ua Ua-Ub Ua12 .差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对（）。选择性速动性灵敏性可靠性13 .对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是（）。允许信号跳闸信号闭锁信号任意信号14 .变压器内部故障时，由于故障电流同样也会存在一定非周期分量，在使用速饱和变流器BLH后，纵差保护的动作速度（）。加快了延迟了不改变不确定15 .发电机正常运行时，机端三次谐波电压总是（）中性点侧三次谐波电压。小于大于等于大于或小于四、（本题满分10）如图所示，各线路均装有距离保护，已知： Zs1.max=20 Q, Zs1.min=15 C, Zs2.max=25 Q, Zs2.min=20 Q , z1= 0.4 Q /km, Kk =0.8。计算保护1的距离II段动作定值并校验动作灵敏度。110KV45KM30KMKb.min = 2.32 ; ZdzA= 36.67 Q; Klm= =2.041.25六、（本题每小题5分，满分15分）1 .零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的区别是什么？分别在那种情况下起作用？答：区别：零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的定值整定原则不同，动作灵敏度不同零序电流灵敏I段动作灵敏度高，作为全相运行、发生接地故障时的接地保护，非全相运行时需退出运行；零序电流不灵敏I段的动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护。、填空题（每小题1分，共20分）2 .电气元件配置两套保护，一套保护不动作时另一套保护动作于跳闸，称为_近后备保护。3 .电流继电器的返回电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数。4 .反应电流增大而瞬时动作的保护称为 _无时限电流速断保护相同 这一条件来整定的。5 .定时限过电流保护的动作时限是按阶梯原则来选择的。6 .电流电压联锁速断保护是按系统经常运行方式下电流和电压元件的保护范围7 .零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度_高8 .全阻抗继电器的主要缺点是_动作无方向性9 .相间短路的阻抗继电器采用 0。接线。例如： 丸=玲-冬时，吼一一队10 精确工彳电流Iac是阻抗继电器的一个主要技术指标。Iac越小，表明U0越小，即_继电器的灵敏性越高11 .距离n段的整定阻抗应按分支系数 Kb为最小的运行方式来确定，目的是为了保证_选择性12 .在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于13 .故障时发信方式的优点是对相邻通道的干扰小14 .相差高频保护采用比较线路两端一正序电流_相位来反应对称短路。15 .在三侧电源时，三绕组变压器的纵差动保护的制动线圈应接于外部短路电流最大的一侧 _。16 .对于中性点可接地或不接地的变压器需要装设零序电流保护和_零序过电压保护_。17 .相对于中、小型机组，大型发电机组参数的变化将对继电保护“四性”中的_灵敏性不利。18 .发电机正常运行时的三次谐波电压，机端量总是小于中性点量。19 .发电机定子绕组匝间短路时，将出现_纵_向负序电压，并产生相应的负序电流。20 .对于单母线或双母线保护，通常把_安全性_放在重要位置。21 .微机保护的基本算法是计算被测电气量的大小和_相位的方法。二、单项选择题（每小题1分，共10分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。）22 .电磁型电流继电器的动作条件是（3MeWf+Ms）MeAMf Me=+宜3io零序补偿电流的接线方式8 .由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（）A.测量阻抗增大，保护范围减小B.测量阻抗增大，保护范围增大C.测量阻抗减小，保护范围减小D.测量阻抗减小，保护范围增大9 .在距离保护的I、殿整定计算中乘以一个小于 1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（）A.选择性B.可靠性C.灵敏性D.速动性10 .在校验距离出段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性11 .距离出段保护，采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器（）A.灵敏度高B.灵敏度低C.灵敏度一样D.保护范围小12 .高频阻波器的作用是（）A.限制短路电流B.防止工频电流窜越C.防止高频电流窜越D.补偿接地电流13 .对于Y, d11接线变压器，为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等，应使变压器Y侧电流互感器变比（）A .等于变压器变比nTB .增大后倍C.减少后倍D.增大3倍14 .发电机横差保护的作用是（A .保护定子绕组匝间短路B.保护定子绕组相间短路C.保护定子绕组接地短路D.保护转子绕组一点接地故障15 .对于大型发电机，反应转子表层过热的主保护是（）A.低电压起动的过电流保护B.复合电压起动的过电流保护C.负序电流保护D.阻抗保护二、填空题（本大题共 23小题，每小题1分，共23分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。16 .反应故障时电流增大而动作的保护称为 。17 .对本元件的主保护起后备作用的保护称为 。18 .所谓灵敏性是指对 发生故障的反应能力。19 .动作电流是指能使继电器动作的 。20 .按阶梯时限原则整定的过电流保护，越靠近电源侧，短路电流越大，动作时限 。 rr121 .可靠系数K，】取值比K，1要小，主要原因是考虑短路电流中 已经衰减。22 .在系统最大运行方式下，电流速断保护范围为 。23 .在两相不完全星形接线的中性线上增设一只电流继电器，目的是为了提高保护的。24 .相间短路的功率方向继电器的最大灵敏角/sen=。25 .按90。接线的功率方向继电器，若 二/孰则二。26 .中性点不接地电网单相接地短路时，故障线路保护安装处通过的零序电流为该电网所有的零序电容电流之和。27 .距离保护 段和n段共同构成本线路的 。28 .反应相间短路的阻抗继电器采用的接线方式是 。29 .零序过电流保护的动作电流应躲过下一条线路首端发生三相短路时由零序电流过滤器输出的最大30 .零序功率方向继电器在保护安装处出口接地短路时 死区。31 .为防止过渡电阻的影响，一般在距离啜保护上采用 。32 .在整定距离 池的整定阻抗时，分支系数应取 。33 .阻抗继电器的动作特性在阻抗平面上沿。方向所占面积越大，则受振荡影响就越 。34 .纵差动保护暂态情况下的不平衡电流表达式是iunb.max= 。35 .反应变压器油箱内部各种故障和油面降低的保护称 。36 .当变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时，可能出现很大的励磁电流，称其为。37 .对于发电机定子绕组的相间短路，要求容量在1MW以上的发电机，应装设 。38 .电流比相式母线保护的基本原理是比较各连接元件 的不同来区别母线内部或外部短路的。三、简答题（本大题共 7小题，每小题4分，共28分）39 .继电保护装置的基本任务是什么？40 .功率方向继电器90。接线方式的主要优点是什么？41 .零序电流速断保护的整定原则是什么？五、计算题（本大题共 2小题，每小题10分，共20分）rr48 .如图所示，试计算保护1限时电流速断保护的动作电流、动作时限及校验灵敏度。已知Kn =1.2;Z 1=0.4 Q/km;1Knl=1.2。49 .如图所示，各线路均装设距离保护，试对保护1的距离出段保护进行整定计算，并求出最小分支系数。Krel = 1.25；K res=1.2；K ss=1 ;Z1=0.4 Q/km；U loa.min =0.9 X110KV一、（本题每小题2分，满分20分）1 .定时限过电流保护的动作时限是按阶梯时限特性 来选择的。2 .在中性点非直接接地电网中的串联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，三相完全星接线电流保护只切除远离电源故障点的几率为100 %。3 .零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度高。4 .按90o接线的功率方向继电器，若 Ij =-Ic,则Uj应为 Ucb。5 .全阻抗继电器的主要缺点是无方向性。6 .短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要 大。7 .距离III段的灵敏度校验应按分支系数Kfz为最大的运行方式来确定，目的是为了保证灵敏性 。8 .在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于第16页9 .相差高频保护采用比较线路两端 正序电流 相位来反应对称短路。10 .对于母线保护，通常把 可靠性放在重要位置。1 .故障和不正常工作情况若不及时处理，将引起事故 。2 .在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相不完全星接线电流保护只切除一个故障点的几率为2!3。3 .定时限过电流保护的动作时限是按 阶梯时限特性 来选择的。4 .按90o接线的功率方向继电器，若 Ij=-Ic,则Uj应为 Uab。5 .全阻抗继电器的主要缺点是 无方向性。6 .阻抗继电器的动作特性在 +R轴方向所占面积越大，耐受过渡电阻的能力越强 。7 .距离n段的整定阻抗应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证选择性。8 .在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于Z双 。9 .高频保护采用允许信号的主要优点是加快动作速度。10 .对于中性点可接地或不接地的变压器的接地故障需要装设零序电流保护和零序电流电压保护。二、(本题每小题10分，满分20分)如图所示，在 110KV 输电线路中，线路AB的负荷电流为 175A,系统阻抗为：Xs=4C,单位线路长度的阻抗为:X=0.4( Okm),Kk =1.25;Kk=Kk=1.15; Kzq=1.5;Kh=0.85 。1 .计算：电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护动作值与动作时间。2 .比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。4SQ110kV 45km30km解：1 .线路AB的保护A速断保护2 .线路AB的保护A的II段保护求动作电流(与下条线路电流速断动作值配合)：动作时间：tA”=0.5s灵敏度校验：3 .线路AB的保护A的III段保护1 .何为系统最大/最小运行方式？在电流保护整定/校验时各选择那种方式？答：短路时通过该保护的短路电流为最大/最小的可能运行方式，称为系统最大/最小运行方式。在电流保护整定/校验时各选择最大/最小运行方式。2 . a.何为潜供电流？它对于单相重合闸动作时间有何影响？b.说明同期合闸条件。答：a.潜供电流是指单跳后健全相电势经相间藕合电容向故障点提供的短路电流及健全相负荷电流经相间互感在故 障相产生的感应电势通过对地电容向故障点提供的短路电流。由于存在潜供电流，使短路点电弧熄灭时间、介质绝缘恢 复时间增大，相应单相重合闸延时较三相重合闸延时增大。b.同期合闸条件：(1)Um 刈x ; (2)fm 叶x; (3)arg(Um/Ux) 0CCBAB AABAC