電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理試題及答案2015

1、一、填空題（每空1分，共18分）1、電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng) 將故障 部分切除，電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作時，繼電保護(hù)裝置一般應(yīng) 發(fā)出信號 。2、繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)在應(yīng)動作時 不拒動 ，不應(yīng)動作時 不誤動 。3、瞬時電流速斷保護(hù)的動作電流按大于本線路末端的 最大短路電流 整定，其靈敏性通常用 保護(hù)范圍的大小 來表示。4、距離保護(hù)是反應(yīng) 故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處 的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定 動作時間 的種保護(hù)。5、偏移圓阻抗繼電器、方向圓阻抗繼電器和全阻抗繼電器中， 方向圓阻抗繼電器 受過渡電阻的影響最大， 全阻抗繼電器 受過渡電阻的影響最小。6、線路縱差動保護(hù)是通過比較被保護(hù)線路首末端

2、電流的 大小 和 相位 的原理實(shí)現(xiàn)的，因此它不反應(yīng) 外部故障 。7、在變壓器的勵磁涌流中，除有大量的直流分量外，還有大量的 高次諧波 分量，其中以 二次諧波 為主。8、目前我國通常采用以下三種方法來防止勵磁涌流引起縱差動保護(hù)的誤動，即 采用速飽和中間變流器， 二次諧波制動的方法 和 間斷角鑒別的方法 。二、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共12分）1、電力系統(tǒng)最危險的故障是（ C ）。（A）單相接地 （B）兩相短路 （C）三相短路2、繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)（A）KsenKsen要求（ C ）。 <1 （B）Ksen=1 （C）Ksen>13、定時限過電流保護(hù)需要考慮返回系數(shù)，是為了（ B ）。（

3、A）提高保護(hù)的靈敏性 （B）外部故障切除后保護(hù)可靠返回 （C）解決選擇性4、三段式電流保護(hù)中，保護(hù)范圍最小的是（ A ）（A）瞬時電流速斷保護(hù) （B）限時電流速斷保護(hù) （C）定時限過電流保護(hù)5、三種圓特性的阻抗繼電器中， （ B ）既能測量故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，又能判別故障方向（A）全阻抗繼電器； （B）方向圓阻抗繼電器； （C）偏移圓阻抗繼電器6、有一整定阻抗為該繼電器處于（ A ）狀態(tài)。（A）動作 （B）不動作 （C）臨界動作7、考慮助增電流的影響，在整定距離保護(hù)II段的動作阻抗時，分支系數(shù)應(yīng)?。?A ）。 Zset=860的方向圓阻抗繼電器，當(dāng)測量阻抗Zm=430時，（A）大于1，并取可能的最小

4、值（B）大于1，并取可能的最大值（C）小于1，并取可能的最小值8、從減小系統(tǒng)振蕩的影響出發(fā)，距離保護(hù)的測量元件應(yīng)采用（ B ）。（A）全阻抗繼電器； （B）方向圓阻抗繼電器； （C）偏移圓阻抗繼電器9、被保護(hù)線路區(qū)內(nèi)短路并伴隨通道破壞時，對于相差高頻保護(hù)（ A ）（A）能正確動作 （B）可能拒動 （C）可能誤動10、如圖1所示的系統(tǒng)中，線路全部配置高頻閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)，k點(diǎn)短路，若A-B線路通道故障，則保護(hù)1、2將（ C ）。（A）均跳閘 （B）均閉鎖 （C）保護(hù)1跳閘，保護(hù)2 閉鎖ABCD圖111、變壓器的電流速斷保護(hù)與( C )保護(hù)配合，以反應(yīng)變壓器繞組及變壓器電源側(cè)的引出線套管上的各種

5、故障。（A）過電流 （B）過負(fù)荷 （C）瓦斯12、雙繞組變壓器縱差動保護(hù)兩側(cè)電流互感器的變比，應(yīng)分別按兩側(cè)（ B ）選擇。（A）負(fù)荷電流 （B）額定電流 （C）短路電流三、簡答題（共32分）1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？(8分)答：所謂主保護(hù)是指能以較短時限切除被保護(hù)線路（或元件）全長上的故障的保護(hù)裝置。（2分）考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動而配置的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。（2分）當(dāng)電氣元件的主保護(hù)拒動時，由本元件的另一套保護(hù)起后備作用，稱為近后備。（2分） 當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動時，由相鄰上一元件的保護(hù)起后備作用稱為遠(yuǎn)后備。（2分）2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時的測量

6、阻抗為3.530,要使該方向阻抗繼電器在正常運(yùn)行時不動作，則整定阻抗最大不能超過多少？（設(shè)sen=75)（8分）答：為了使該方向阻抗繼電器在正常運(yùn)行時不動作，Z其對應(yīng)于m=30時的動作阻抗m最大不能超過3.5，（3分）又知其sen=75，如圖所示，整定阻抗最大不能超過Zset=3.5/cos(75-30)=4.95 （5分）3、何謂比率制動特性？對具有比率制動特性的差動繼電器，何謂最大制動比、最小工作電流、拐點(diǎn)電流？（8分）答：比率制動特性是指繼電器的動作電流和繼電器的制動電流的關(guān)系特性。（2分） 如圖，最大制動比Kres.max=Iset.max;Ires.max（2分） g點(diǎn)所對應(yīng)的動作電

7、流Iset.min稱為最小動作電流；（2分）相對應(yīng)的制動電流Ires.g稱為稱為拐點(diǎn)電流。（2分）4、變壓器縱差動保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么？（8分）答：不平衡電流產(chǎn)生的原因是：1、變壓器兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致（2分）；2、變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭（2分）；3、電流互感器有傳變誤差（2分）；4、變壓器的勵磁電流（2分）。四、計(jì)算題（共38分）1、如圖2所示的中，已知，線路每公里的正序阻抗Z1=0.4/km，Xs.min=0.3,IA-B.Lmax=150A。E=Xs.max=0.3，IIIIIIIIIKss1.8，Kre=0.85，Krel=1.25，Krel=1.1，

8、Krel=1.2， t3=0.5s。試對保護(hù)1進(jìn)行三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算。（14分）A圖2解：1、保護(hù)1電流I段整定計(jì)算（1）求動作電流IIset.1relk.B.max（1分） I=KI=1.25=1804.27A（2）靈敏度校驗(yàn)，即求最小保護(hù)范圍。lmin11=-Xs.max)=-0.3)=6.52kmz1set0.4.1lmin6.52=65.2%>15%, 滿足要求。 （2分） lAB10（3） 動作時間：t=0s （1分）2、保護(hù)1電流II段整定計(jì)算（1）求動作電流 I1I=KI=K(KI)=1.11.25=817.23A （2分） IIset.1IIIrelset.2IIr

9、elIrelk.C.max（2）靈敏度校驗(yàn)Ksen=Ik.B.minIIIset.1 =1.49>1.3II 滿足要求。（2分） （3）動作時間：t1=t2+0.5=0.5s（1分）2、保護(hù)1電流III段整定計(jì)算（1）求動作電流IIIIIIrelssset.1A-B.Lmax（1reI=KKIK=1.21.5150=317.65A0.85分）（2）靈敏度校驗(yàn)近后備：滿足要求。（1分） I.minKsen=k.B=3.84>1.3 IIIIset.1I.min 遠(yuǎn)后備：（2分） Ksen=k.C=1.6>1.2滿足要求。IIIIset.1IIIIII（3）動作時間：t （1分）

10、 =t13+0.5+0.5=1.5s2、如圖3，已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Z1=0.45/km，阻抗角L=65。線路上采用三段式距離保護(hù)，其第I、II、III段阻抗元件均采用0°接線的方向阻抗繼電器，繼電器的最靈IIIt=2s，線路AB、BC的最大負(fù)荷電流均為400A，負(fù)荷=652sen敏角，保護(hù)2的延時的自起動系數(shù)Kss=2,繼電器的返回系數(shù)Kre=1.2，并設(shè)Krel=0.85，Krel=1.15，負(fù)荷的功率因數(shù)cosD=0.9，變壓器采用了能保護(hù)整個變壓器的無時限縱差保護(hù)。試求：距離保護(hù)1第 I段的動作阻抗，第II段、第III段的靈敏度與動作時間。（24分） IIIXsB.max=4

11、0解：1、距離保護(hù)1第I段： T1T2 圖3IIZ=KrelZAB=0.850.4530=11.16 （1分） 動作阻抗： set12、保護(hù)1的第II段（分兩種情況）：（1）與相鄰線路配合：IIIIIZset1=Krel(ZAB+KrelKbminZBC) （1分）Kbmin=(XsAmin+ZAB10+13.5+1)=(+1)=1.59XsBmax40 （2分）IIZset1=0.8(13.5+0.851.590.4538)=29.29 （1分）（2）與變壓器支路配合：IIIIIZset1=Krel(ZAB+KrelKbminZT)2 （1分）Kbmin=(XsAmin+ZAB10+13.5

12、+1)=(+1)=1.59XsBmax40 （2分）84.7)=42.442 （1分） IIZset1=0.7(13.5+0.71.59對以上兩種情況，取較小者，所以：IIZset1=29.29 （1分）靈敏度：KsenIIZset29.29A=2.17>1.5ZAB13.5 滿足要求。（1分）II動作時間：t=0.5s（1分）3、距離保護(hù)1的第III段：采用方向阻抗繼電器，IIIZset1=ZLminIIIKrelKreKsscos(L-D)， （1分）ZLmin=ULmin=142.89ILmax， (1分)IIIKre=1.2，Kss=2，Krel=1.15，D=cos-10.9=25.8，IIIZset1=142.89=66.811.151.22cos(65-25.8) （2分） 靈敏度：（1）考慮本線路末端：Ksen近IIIZset66.811=4.93>1.5ZAB13.5 （1分）（2）考慮相鄰元件a：相鄰線路末端IIIZset1Kset遠(yuǎn)=ZABKbmaxZBC， （1分）X+ZAB20+13.5Kbmax=(sAmax+1)=(+1)=2.12XsBmin30，（1分）IIIZset66.811Ksen遠(yuǎn)=1.34>1.2ZABKbmaxZBC13.52.1217.1 滿足要求。（1分）b：相鄰變壓器低壓側(cè)出口IIIZset1=ZABK