《电力系统继电保护》考试复习题集

2005/2006学年第二学期继电保护复习题使用班级：发电（3）041、发电（3）042、发电（3）043第一章 绪论一、填空题：1、 电力系统发生故障时，继电保护装置应_，电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置一般应_。2、 继电保护的灵敏性是指其对于保护范围内发生故障或不正常工作状态的_。通常用 衡量。3、继电保护的选择性是指继电保护动作时，只能把 从系统中切除，使系统的 继续运行。尽量缩小停电范围。4、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 ，不应动作时 。5、继电保护装置一般是由测量部分、 和 三个主要部分组成。6、继电保护按作用不同可分为 、 和辅助保护。二、判断题：（ ）1、电气设备过负荷时，继电保护装置应将过负荷设备从系统中切除。（ ）2、电力系统故障时，继电保护装置只发出信号，不切除故障设备。（ ）3、电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置不但发出信号，同时也要把不正常工作的设备切除。（ ）4、继电保护装置的误动作和拒动作都是可靠性不高的表现，它们对电力系统造成的危害程度相同。（ ）5、继电保护装置的动作时间就是故障被切除的时间。三、选择题：1、继电保护动作时，要求仅将故障的元件或线路从电力系统中切除，使系统无故障部分继续运行，尽量缩小停电范围。这是继电保护的（ ）。A、可靠性 B、选择性 C、灵敏性2、电力系统短路时最严重的后果是（ ）。A、电弧使故障设备损坏 B、使用户的正常工作遭到破坏 C、破坏电力系统运行的稳定性3、快速保护的动作时间最快可达到0.020.04s；而断路器的动作时间最快可达到0.060.15s。所以继电保护快速切除故障的时间为（ ）。A、0.020.04s B、0.020.06s C、0.040.1s四、问答题：1、何谓主保护、后备保护？何谓远后备保护、近后备保护？答：主保护：反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择地切除故障的保护。后备保护：主保护或者断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护。近后备：主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护实现的后备保护。远后备：主保护或者断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护实现的后备保护。2、继电保护的基本任务是什么?答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，使故障元件免遭破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理。（3）与其他自动装置配合，解决在故障情况下提高供电可靠性的问题。3、利用电力系统正常运行和故障时参数的差别，可以构成哪些不同原理的继电保护？第二章 互感器及变换器一、填空题：1、继电保护用电流互感器，要求其变比误差不超过 ，角度误差不超过_。2、电流保护的接线方式是指 和 的接线方式。3、电压互感器在工作时其二次侧不允许 ；电流互感器在工作时其二次侧不允许 。4、利用负序分量和零序分量构成的保护，可以避开负荷电流，提高保护的 ；可将三相输出综合为单相输出，使保护接线 。5、在中性点直接接地电网中，零序电压滤过器（电压互感器开口三角形两端）的额定电压为 ；在中性点不接地电网中，零序电压滤过器（电压互感器开口三角形两端）的额定电压为 。二、判断题：（ ）1、在Y，d11接线变压器后发生两相短路时，装在变压器电源侧的过电流保护采用两相三继电器接线与采用三相完全星形接线，灵敏系数相等。（ ）2、保护用的电流互感器主要在系统短路情况下工作，因此对其准确度的要求比测量用的电流互感器高。（ ）3、电流保护采用两相电流差接线时，接线系数将随短路类型而变。（ ）4、电流互感器的误差与二次负荷有关，二次负荷增大，电流互感器的误差减小。（ ）5、电流互感器的10%误差曲线是保证其变比误差不超过10%条件下，一次电流的倍数与电流互感器允许最大二次负荷阻抗的关系曲线。三、选择题：1、互感器二次侧应有安全可靠的接地，其作用是( )。A、便于测量时形成回路B、以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时，高电压对二次的危害C、泄漏雷电流2、对称分量滤过器的作用是( )。A、获取所需的序分量 B、滤掉所需的序分量 C、同时获取多种序分量3、电抗变换器是( )。A、原边输入电压，副边输出电压 B、原边输入电流，副边输出电流C、原边输入电流，副边输出电压3、电流互感器的二次负荷增加，则准确度等级（ ）。A、降低 B、增高 C、不变4、中性点非直接接地电网的电流保护，通常采用（ ）接线方式。A、三相完全星形 B、两相不完全星形 C、两相电流差5、电流保护采用两相不完全星形接线，可以反映（ ）。A、所有的相间短路 B、所有的接地短路 C、所有的相间短路和接地短路6、电流保护采用三相星形接线，可以反映（ ）。A、所有的相间短路 B、所有的接地短路 C、所有的相间短路和接地短路7、采用（ ），不能取零序电压。A、两台单相电压互感器接成V/V形 B、三台单相三绕组电压互感器接成星形和开口三角形C、一台三单相五柱式电压互感器接成星形和开口三角形8、一台保护用的电流互感器的准确度为10级，则该电流互感器在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大变比误差（ ）A、为10% B、为1% C、不作规定9、中性点直接接地电网中，零序电压滤过器的额定电压为（ ）。A、V B、V C、100V10、中性点不接地电网中，零序电压滤过器的额定电压为（ ）。A、V B、V C、100V四、问答题：1、简述常用的三种电流保护接线方式的适用范围。答：常用的三种电流保护接线方式是：两相电流差接线、两相不完全星形接线、三相完全星形接线。两相电流差接线适用于10KV以下小接地电流电网、小容量设备及高压电动机的相间短路保护中；两相不完全星形接线广泛用于35KV及以下小接地电流电网的相间短路的保护中；三相完全星形接线广泛用于发电机、变压器等贵重设备和110KV及以上的大接地电流电网的相间短路和接地保护中。2、输入变换器的作用有哪些？3、对于采用两相三继电器接线方式的过电流保护，若电流互感器的变比KTA =200/5，在一次侧负荷电流IL=180A的情况下，流过中性线上的电流继电器的电流为多大？如果有一个电流互感器的二次绕组极性接反，这时该继电器中取得电流又有多大？第三章 电网相间短路的电流电压保护一、填空题：1、电流电压联锁速断保护的动作值按 运行方式整定，该保护的最大保护范围约为线路全长的 。2、在三段式电流保护中，电流速断保护作 保护，定时限过电流保护作为 保护。3、校验电流保护的灵敏系数时，最小短路电流是指在被保护范围末端，在_运行方式下的_电流。4、无时限电流速断保护的动作电流按大于 电流整定，其灵敏性通常用_ 表示。5、无时限电流速断保护是依靠 来保证选择性的；而定时限电流保护是依靠 来保证选择性的。6、三段式电流保护中，最灵敏的是第 段，因为_。7、DL-10型电流继电器动作电流的调整方法有两种：一是 ；二是 。8、一只电磁型电流继电器，型号为DL-11/10，整定动作值为8A，则此时须将其线圈 ，弹簧把手应调节到 位置。9、当电磁型低电压继电器动作后，其动合触点 ，动断触点 。10、电流速断保护在 运行方式下保护范围最小；而电压速断保护在 运行方式下保护范围最小。11、本线路带时限电流速断保护的保护范围一般不超过相邻线路的 保护的保护范围，故只带 延时即可保证选择性。12、电流继电器的返回系数过低，将使过电流保护的动作电流 ，保护的灵敏系数 。13、电流电压联锁速断保护可以在 的情况下，增加保护范围，即提高了保护的 ，又满足了速动性。14、电流电压联锁速断保护的动作值按主要运行方式来整定，当出现较大运行方式时，由 元件闭锁 元件而使整套保护不会误动作。15、电流电压联锁速断保护的动作值按主要运行方式来整定，当出现较小运行方式时，由 元件闭锁 元件而使整套保护不会误动作。16、无时限电流速断保护的保护范围随 和 而变。二、判断题：（ ）1、电压速断保护可在线路上单独使用。（ ）2、当采用无时限电流速断保护的保护范围不能满足要求时，可采用电流电压联锁速断保护。（ ）3、整定定时限过电流保护的动作电流时，引入返回系数Kre，由于电流继电器Krel，故使保护的灵敏系数提高。（ ）4、装有三段式电流保护的线路末端故障时，一般情况下，故障的切除时间为0.5秒。（ ）5、对于线路一变压器组式接线，无时限电流速断保护一般可以保护线路全长。（ ）6、电流电压联锁速断保护的动作值按主要运行方式整定，当出现最大运行方式时将因电流元件动作而使整套保护误动。（ ）7、保护动作后，信号继电器要手动复归，是因为自动复归不易实现。（ ）8、装有三段式电流保护的线路，若由无时限电流速断保护动作切除故障，则说明故障发生在线路末端。（ ）9、0.5秒的带时限电流速断保护比1秒的带时限电流速断保护的灵敏性好。（ ）10、保护范围大的保护，灵敏性好。而动作电流大的保护，其保护范围小。（ ）11、越靠近电源处的定时限过电流保护，其动作时限越长。（ ）12、在三段式电流保护中，因为第段动作最迅速，所以第段最灵敏。（ ）13、三段式电流保护中，定时限过电流保护的保护范围最大。（ ）14、装有三段式电流保护的线路，若由无时限电流速断保护动作切除故障，则说明故障发生在线路首端部分。三、选择题：1、定时限过电流保护的动作电流需要考虑返回系数，是为了( )。A、提高保护的灵敏性 B、外部故障切除后保护可靠返回 C、解决选择性。3、电流电压联锁速断保护的动作值按( )运行方式整定。A、最大 B、主要 C、最小。4、对于相间短路的过电流保护，计算继电保护灵敏系数时，应用( )的值。A、三相短路 B、两相短路 C、单相接地短路5、装有三段式电流保护的线路末端故障时，一般由（ ）保护动作切除故障。A、定时限过电流 B、带时限电流速断 C、无时限电流速断6、三段式电流保护中灵敏性最好的是（ ）。A、 B、 C、7、有一短线路，拟定装设两段式电流保护，一般采用的是三段式电流保护中的（ ）。A、和段 B、和段 C、和段8、对定时限过电流保护进行灵敏性校验，要求其作远后备保护时的灵敏系数为（ ）。A、1.5 B、1.3 C、1.2三、问答题：1、为什么过电流保护的动作电流要考虑返回系数，而无时限电流速断保护和带时限电流速断保护则不考虑呢？2、无时限电流速断保护保护中采用中间继电器的作用是什么？3、简述无时限电流速断保护的优缺点。优点：简单可靠，动作迅速。缺点：不能保护本线路全长，且保护范围随运行方式和短路类型而变，灵敏性较差。4、调整电磁式电流继电器整定值的方法有哪些？5、相间短路的三段式电流保护中各段有什么办法来提高灵敏性？答：第段灵敏性不够时，可采用电流电压联锁速断保护来提高灵敏性。第段灵敏性不够时，可采用与相邻线路带时限电流速断保护配合，用降低动作电流增加动作时间的方法来提高灵敏性；第段灵敏性不够时，低电压启动的过电流保护，其灵敏性比定时限过电流保护的高。6、在图示电网中，线路WL1、WL2均装有三段式电流保护，当线路WL2的首端（K1点）、末端（K2点）分别发生相间短路时，试说明保护的动作情况。若遇到保护拒动或断路器拒动，动作情况又如何？答：K1点短路时，WL1的三段式电流保护中，第段、第段要启动； WL2的三段式电流保护中，第段、第段、第段均要启动。由WL2的第段动作于2QF跳闸，切除故障后，其余保护返回；K2点短路时，WL1的三段式电流保护中，第段要启动； WL2的三段式电流保护中，第段、第段要启动。由WL2的第段动作于2QF跳闸，切除故障后，其余保护返回。五、计算题：1、确定图示电网中过电流保护的动作时间（取t = 0.5s），并在图上绘出过电流保护的时限特性。2、图示电网中，线路WL1的保护方案选定为三段式电流保护，有关数据标在图中，试求：（1）线路WL1各段保护的一次动作电流、动作时间（Krel =1.2，Krel =1.1，Krel =1.15，Kre=0.85，Kss=1.3）；（2）校验、段的灵敏系数。解：（1）（2） 满足要求近后备时： 满足要求远后备时： 满足要求3、通过计算，试整定图示单侧电源供电的10KV线路WL1反应相间短路的过电流保护。已知：线路WL1的最大负荷功率PL.max = 2.8MW，cos= 0.85，Kss = 1.3，最小运行方式下KI点三相短路电流为1150A，K2点三相短路电流为690A，K3点三相短路电流为450A（已归算到电源侧）4、教材P95 3-15、3-16、3-17六、作图题：根据电流电压联锁速断保护的原理图画出其展开图。第四章 电网相间短路的方向电流保护一、填空题：1、LG11型功率方向继电器，当电抗变换器的转移阻抗角I =60时，该继电器的内角为 ，能使该继电器动作的r的范围是 。2、LG11型功率方向继电器，当电抗变换器的转移阻抗角I =45时，该继电器的内角为 ，最大灵敏角m为 。3、LG11型功率方向继电器无电压死区，因为它有 回路，该回路是一个 谐振回路。4、采用90接线方式的LG11型功率方向继电器，其内角=30时，该继电器的最大灵敏角m为 ，该继电器用于线路阻抗角k为 的线路上最灵敏。5、方向电流保护装置主要用于 网络和 网络。6、保护装置的相继动作结果使 时间加长，但在 网络中，发生相继动作是不可避免的。7、定时限过电流保护的动作时限按 原则整定；方向过电流保护的动作时限按 原则整定。二、判断题：（ ）1、采用90接线的整流型功率方向继电器，两相短路时无电压死区。（ ）2、方向过电流保护中，加装方向元件的目的是为了保证选择性。（ ）3、功率方向继电器可以单独构成线路保护。（ ）4、母线两侧时限较短的方向过电流保护的方向元件省去后，仍能保证选择性。（ ）5、方向电流保护的灵敏性主要取决于电流元件。（ ）6、在单电源环形网络或双电源辐射形网络中装设电流保护，所有的保护上都必须加装方向元件，才能保证选择性。三、选择题：1、有一整流型功率方向继电器，当Ir落后Ur 45和225时，其极化继电器的常开触点分别是刚好打开和刚好闭合。该继电器的灵敏角=( )。A、45 B、-45 C、302、方向电流保护的启动元件应为（ ）。A、方向元件 B、电流元件 C、方向元件和电流元件3、在双侧电源电网中，对装设在同一母线两侧的过电流保护来说，（ ）可不装设方向元件。A、动作时限较短者 B、动作时限较长者 C、动作时限相等时4、在电网中发生两相短路时，非故障相中的电流是（ ）。A、故障电流 B、负荷电流 C、负荷电流和部分故障电流分量之和5、在大接地电流电网中发生接地短路时，非故障相中的电流是（ ）。A、故障电流 B、负荷电流 C、负荷电流和部分故障电流分量之和6、在小接地电流电网中发生接地短路时，非故障相中的电流是（ ）。A、故障电流 B、负荷电流 C、负荷电流和部分故障电流分量之和四、问答题：1、相间短路保护用功率方向继电器采用90接线方式，其优点有哪些？答：（1）适当选择最大灵敏角，对于线路的各种相间短路都能正确动作，而且对于各种两相短路都有较高的输入电压，保证了有较高的灵敏性；（2）在发生两相短路时，没有电压死区，三相短路时的电压死区，可采用“记忆回路”消除。2、何谓方向的“按相启动”接线？为什么要采用“按相启动”接线？答：在方向过电流保护中，“按相启动”接线是指同名相的电流元件和方向元件的触点先串联再并联后，与时间继电器的线圈串联构成保护装置的启动回路。如图所示： 采用“按相启动”接线是为了防止不对称短路时的非故障相电流对保护的影响，当反方向发生不对称短路时，非故障相的方向元件可能误动，但非故障相的电流元件不会动，根据“按相启动”接线，整套保护不会误动。3、什么是非故障相电流？它对方向过电流有何影响？怎样解决？五、计算题：试选择图示单电源环网各过电流保护的动作时限t1t11，并确定哪些保护需装设方向元件？六、作图题：画出小接地电流电网采用方向过电流保护的原理接线图和展开图。第五章 电网的接地保护一、填空题：1、中性点不接地电网中发生单相接地时，将出现零序电压，其大小等于电网正常运行时的 ，且电网各处零序电压 。2、中性点不接地电网有选择性的接地保护有 ，_。3、定时限过电流保护的动作电流按躲过 来整定；零序过电流保护的动作电流按躲过 来整定。所以后者的灵敏性比前者高。4、对架空线路的零序电流保护是通过 获得零序电流的；对电缆线路的零序零序电流保护是通过 获得零序电流的。后者没有不平衡电流，且接线简单。5、中性点直接接地系统中的零序过电流保护的动作值应躲 来整定；中性点不接地系统中的零序电流保护的动作值应躲 来整定。6、对中性点不接地系统中的有选择性保护来说，当出现较多时，采用 保护；当出现较少时，采用 保护。二、判断题：（ ）1、LG-12型功率方向继电器不需要记亿回路，是因为零序方向电流保护不存在电压死区。（ ）2、中性点不接地电网发生单相接地时，故障线路保护通过的零序电流为本身非故障相对地电容电流之和。（ ）3、中性点直接接地电网发生接地短路时，零序电流的大小和分布主要决定于电源数目和位置。（ ）4、中性点直接接地电网发生接地短路时，故障点处的零序电压最低。（ ）5、中性点非直接接地电网发生单相接地时会出现零序电压，且电网各处的零序电压相等。（ ）6、中性点非直接接地电网发生单相接地时，故障线路流过的零序电流为本身非故障线路相对地电容电流之和。（ ）7、零序过电流保护在电网的终端线路上，可作为线路的主保护。（ ）8、中性点经消弧线圈接地的电网中，目前还没有较理想的有选择性的接地保护。三、选择题：1、有一中性点不接地电网，故障前的相电压为UX，当该电网发生单相接地时，零序压为（ ）。A、 UX B、3 UX C、 UX2、在中性点直接接地电网中，发生单相接地短路时，故障点的零序电流与零序电压的相位关系是（ ）。A、电流超前电压约90 B、电压超前电流约90 C、电压电流同相位。3、LG-12型零序功率方向继电器，在保护安装处出口附近发生接地短路时无电压死区，是因（ ）。A、故障点的零序电压最高 B、该方向元件的m70C、该方向元件动作功率小。4、在中性点直接接地电网中发生接地短路时，（ ）的零序电压最高。A、保护安装处 B、故障点处 C、变压器接地中性点处5、中性点不接地电网的三种接地保护中，（ ）无选择性。A、绝缘监察装置 B、零序电流保护 C、零序功率方向保护6、当电力系统运行方式改变时，只要线路和中性点接地的变压器数目及其位置不变，则（ ）保持不变。A、零序网络 B、零序电流的大小 C、系统的正、负序阻抗7、中性点不接地电网发生单相接地时，故障线路保护通过的零序电流大小是（ ）。A、故障线路本身的故障相的对地电容电流之和B、故障线路本身的非故障相的对地电容电流之和C、全电网所有的非故障元件的对地电容电流之和四、问答题：1、为什么绝缘监视装置是无选择性的?用什么方法查找故障线路？2、为什么零序过电流保护比反应相间短路的定时限过电流保护的灵敏性高，且动作时限短？3、在装有综合重合闸线路上，如何设置和零序段和零序段保护？4、为什么零序电流速断保护比反应相间短路的电流速断保护的保护范围长且稳定？答：由于线路的零序阻抗远大于正序阻抗，一般X 0 =（23.5）X 1，故线路首端与末端接地短路时，零序电流变化显著，即3I 0=f（L）曲线较陡，使零序电流速断保护的保护范围比反应相间短路的电流速断保护的保护范围大。而且由于系统运行方式变化时，一般变压器中性点的数目和位置保持不变，所以零序电流速断保护受运行方式的影响小，使零序电流速断保护的保护范围比较稳定。5、中性点不接地电网中装设有选择性的零序电流保护的条件是什么？为什么要满足这一条件？五、综合题：1、如图所示电网，装设方向过电流保护，保护采用两相不完全星形接线，方向元件按90接线，试求：（1）方向过电流保护的动作时限t1t6。（2）确定哪些保护应装设方向元件？（3）当K点（保护3出口处）发生BC两相短路时，用相量图分析等于多少时保护3的方向元件动作最灵敏（设K=60）。解：设t5 = 0.5s t3 = t9 +t = 1+0.5=1.5s t1 = t8 +t = 2+0.5=2.5s t 2 = t7 +t = 1+0.5=1.5s t4 = t8 +t = 2+0.5=2.5s t6 = t4 +t = 2.5+0.5=3s（2）保护2、3、5应装方向元件（3）（5分）以C相继电器为例分析： 相量图如下： 当=30时，正好落在最大灵敏线上，即动作最灵敏。2、如图所示电网中，拟定在15处装设反应相间短路的过电流保护及反应接地短路的零序过电流保护，取t =0.5s，试：（1）确定相间短路的过电流保护的动作时限；（2）确定零序过电流保护的动作时限；（3）绘出这两种保护的时限特性。3、 画出大接地电流电网中零序三段式电流保护的原理图和展开图，并说明其动作过程。4、 画出两种取零序电流的接线原理图，并说明各自的特点和应用。