繼電保護中高級崗位技能考試試題集(2)

1、繼電保護中、高級崗位技能考試試題集（2）題87： 能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設備安全要求，有選擇性地切除被保護設備和全線故障的保護稱為_。答87：主保護題88： 主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護稱為_。答88：后備保護題89： 按繼電保護所起的作用可分為_保護、_保護和_保護，其中后備保護又可分為_保護和_保護。答89：主 后備 輔助 遠后備 近后備題90： 對繼電保護裝置的四項基本要求是_性、_性、_性和_性。答90：選擇 速動 靈敏 可靠題91： 過電流保護的靈敏度，作為本元件的后備保護時，是用_金屬性短路時流經(jīng)繼電器的最小短路電流與繼電器動作與電流之比來表示。作為相鄰元件的后備保護時，是用

2、_金屬性短路時流經(jīng)繼電器的最小短路。答91：本元件末端 相鄰元件末端題105： 繼電保護裝置有按反應電流增大原理而構(gòu)成的_保護，有按反應電壓降低(或升高)原理而構(gòu)成的_保護，有按反應電流與電壓比值及其相角變化原理而構(gòu)成的_保護等。答105：過電流 低電壓(或過電壓) 距離題106： 電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，通常伴有_增大、_降低、以及_改變等現(xiàn)象。答106：電流 電壓 電流與電壓間相位角題107： 反應電氣量的繼電器按動作原理，可分為_型、_型、_型和_型等。答107：電磁 感應 整流 晶體管題114： 電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別是什么？答114： 電力系統(tǒng)振蕩和短路的主要區(qū)別是：（1）振蕩時系

3、統(tǒng)各點電壓和電流值均作往復性擺動，而短路時電流、電壓值是突變的。此外，振蕩時電流、電壓值的變化速度較慢而短路時電流、電壓值突然變化量很大。（2）振蕩時系統(tǒng)任何一點電流與電壓之向的相位角都隨功角的變化而改變；而短路時，電流與電壓之間的相位角是基本不變的。題115：電力系統(tǒng)振蕩時，對繼電保護裝置有哪些影響？哪些保護裝置不受影響？答115： 電力系統(tǒng)振蕩時對繼電保護裝置的電流繼電器、阻抗繼電器有影響。（1）對電流繼電器的影響。圖l-3為流入繼電器的振蕩電流隨時間變化的曲線，由圖可見，當振蕩電流達到繼電器的動作電流Iop時，繼電器動作；當振蕩電流降低到繼電器的返回電流Ire時，繼電器返回。圖l-3中t

4、k表示繼電器的動作時間（觸點閉合的時間），由此可以看圖1-3流入繼電器的振蕩電流隨時間變化的曲線出電流速斷保護肯定會誤動作。一般情況下振蕩周期較短，當保護裝置的時限大于1.52s時，就可能躲過振蕩誤動作。  （2）對阻抗繼電器的影響。周期性振蕩時，電網(wǎng)中任一點的電壓和流經(jīng)線路的電流將隨兩側(cè)電源電動勢間相位角的變化而變化。振蕩電流增大，電壓下降，阻抗維電器可能動作；振蕩電流減小，電壓升高，阻抗繼電器返回。如果阻抗繼電器觸點閉合的持續(xù)時問長，將造成保護裝置誤動作。原理上不受振蕩影響的保護有相差動保護和電流差動縱聯(lián)保護等。 題116： 反應故障時參數(shù)量增加的保護裝置的靈敏度為_。

5、答116： 題117： 加強和擴充一次設備來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性有哪些主要措施？答117： （1）減小線路電抗?？梢圆捎迷黾硬⒙?lián)運行輸電線的回路數(shù)和復合導線等方法，以減小系統(tǒng)的總阻抗，改善系統(tǒng)穩(wěn)定性及電壓水平。（2）線路上裝設串聯(lián)電容。在線路上裝設申聯(lián)電容，可有效地減小線路電抗，比增加多回線路要經(jīng)濟，但技術較復雜。（3）裝設中間補償設備。在線路中間裝設同步調(diào)相機或電容器，能有效地保持變電所母線電壓及提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。近年發(fā)展的靜止補償器，可以快速地訶整和供給系統(tǒng)無功功率，是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要手段。（4）采用直流輸電。由于直流電源不存在相位問題，所以用直流遠距離輸電就不存在由發(fā)電機間相角確定的功率極限

6、問題不受系統(tǒng)穩(wěn)定的限制。題118： 長距離輸電線的結(jié)構(gòu)、短路過波過程的特點及其對繼電保護的影響是什么？答118： 高壓長距離輸電線的作用是將遠離負荷中心的大容量水電站或煤炭產(chǎn)地的坑口火電廠的巨大電功率送至負荷中心，或作為大電力系統(tǒng)間的聯(lián)絡線，擔負功率交換的任務。因此，提高長距離輸電線的傳輸能力和并聯(lián)運行的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是一個極為重要的問題。為此，長距離輸電線常常裝設串聯(lián)電容補償裝置以縮短其電氣距離。此外，為了補償線路分布電容的影響，以防止過電壓和發(fā)電機的自勵磁，長距離輸電線還常常裝設并聯(lián)電抗補償裝置。圖1-4為長距離輸電線的典型結(jié)構(gòu)圖。長距離輸電線短路過渡過程的特點及其對繼電保護的影響如下

7、。（1）高壓輸電線電感對電阻的比值大，時間常數(shù)大，短路時產(chǎn)生的電流和電壓自由分量衰減較慢。為了保持系統(tǒng)穩(wěn)定，長距離輸電線的故障應盡快切除，要求其繼電保護的動作時間一般為2040ms。因此，必須考慮這些自由分量對繼電保護測量值（測量阻抗、電流相位、電流波形、功率方向等）的影響。（2）由于并聯(lián)電抗中所儲存的磁能在短路時釋放，在無串聯(lián)補償電容的線路上將產(chǎn)生非周期分量電流，在一定條件下此電流可能同時流向線路兩端或從線路兩端流向電抗器。因而在外部短路時，流入線路兩端繼電保護裝置的非周期分量電流可能數(shù)值不等，方向相同（例如都從母線指向線路）。（3）串聯(lián)電容和線路及系統(tǒng)電感、并聯(lián)電抗等諧振將產(chǎn)生幅值較大、頻

8、率低于工頻的低次諧波。由于這種諧波幅值大，頻率和工頻接近，故使電流的波形和相位都將發(fā)生嚴重的畸變。（4）由于分布電容大，因而分布電容和系統(tǒng)以及線路的電感諧振產(chǎn)生的高次諧波很多，幅值也很大，對電流的相位和波形也將產(chǎn)生影響。 題119： 我國電力系統(tǒng)中中性點接地方式有幾種？它們對繼電保護的原則要求是什么？答119： 我國電力系統(tǒng)中性點接地方式有三種：   中性點直接接地方式；   中性點經(jīng)消弧線圈接地方式；   中性點不接地方式。110kV及以上電網(wǎng)的中性點均采用第種接地方式。在這種系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時接地短路電流很大，故

9、稱其為大接地電流系統(tǒng)。在大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障的概率較高，可占總短路故障的70左右因此要求其接地保護能靈敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及電氣設備的安全；335kV電網(wǎng)的中性點采用第或第種接地方式。在這種系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時接地短路電流很小，故稱其為小接地電流系統(tǒng)。在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，并不破壞系統(tǒng)線電壓的對稱性系統(tǒng)還可繼續(xù)運行12h。同時，絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出無選擇性信號，可由值班人員采取措施加以消除。只有在特殊情況或電網(wǎng)比較復雜、接地電流比較大時，根據(jù)技術保安條件，才裝設有選擇性的接地保護，動作于信號或跳閘。所以，小接地電流系統(tǒng)的接地保護帶有很大的特殊性

10、。題120： 什么是大接地電流系統(tǒng)？什么是小接地電流系統(tǒng)？它們的劃分標準是什么？答120：中性點直接接地系統(tǒng)（包括經(jīng)小阻抗接地的系統(tǒng)）發(fā)生單相接地故障時，接地短路電流很大，所以這種系統(tǒng)稱為大接地電流系統(tǒng)。采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，當某一相發(fā)生接地故障時，由于不能構(gòu)成短路回路接地故障電流往往比負荷電流小得多，所以這種系統(tǒng)稱為小接地電流系統(tǒng)。 大接地電流系統(tǒng)與小接地電流系統(tǒng)的劃分標準，是依據(jù)系統(tǒng)的零序電抗X0與正序電抗X1的比值X0X1。我國規(guī)定：凡是X0X145的系統(tǒng)屬于大接地電流系統(tǒng)，X0X1>45的系統(tǒng)則屬于小接地電流系統(tǒng)。有些國家（如莢國與某些西歐國家）規(guī)定，X0X1&

11、gt;3.0的系統(tǒng)為小接地電流系統(tǒng)。題121： 大接地電流系統(tǒng)接地短路時，在不同故障情況下，零序電流的幅值變化有什么特點？答121：    （1）因為線路的零序阻抗較正序阻抗大數(shù)倍（一般為33.5倍），所以隨著線路接地故障點位置的變化，通過線路的零序電流變化陡度較相間故障時相電流的變化陡度大，故障電流變化曲線如圖l-5所示。圖中，Iset1為相間故障時的整定電流，Iset2為接地故障時的整定電流。并且，當線路末端接地故障對側(cè)斷路器三相跳閘后，線路零序電流通常都將有較大增長，如圖1-5中曲線3所示，只有個別小電源側(cè)才可能下降。這些特點對擴大零序電流保護瞬時段保護范圍

12、十分有利。 （2）線路末端單相接地故障對側(cè)斷路器單相先跳閘時，本側(cè)零序電流變化不大。線路非壘相運行過程中，非故障相末端又單相接地時，如果此時線路兩側(cè)電勢角相差不大，通過本側(cè)的零序電流也與線路全相運行時發(fā)生故障的情況相接近。（3）當故障點綜合零序阻抗大于綜合正序阻抗時，單相接地故障零序電流大干兩相短路接地故障零序電流。當零序阻抗小于正序阻抗時，則反之。一般說，線路中點故障單相接地故障電流較大，而母線出口故障時，則情況不定。（4）當線路出現(xiàn)不對稱斷相時，由于負荷電流的影響，將出現(xiàn)零序電流。當斷相點縱向零序阻抗大于縱向正序阻抗時，單相斷相零序電流小于兩相斷相時的零序電流。（5）系統(tǒng)振蕩時，接地故障點

13、的零序電流I0將隨振蕩角的變化而變化。當兩側(cè)電勢角角差擺開到180°時，電流最小。故障點越靠近振蕩中心，零序電流變化幅度越大。在振蕩中心，兩側(cè)電勢角差180°時，最小零序故障電流可以為零。振蕩時零序故障電流變化曲線及其軌跡如圖1-6所示。圖中，a為故障段正序阻抗與系統(tǒng)縱向正序阻抗之比， 、 分別為EM、EN在振蕩且接地故障時所供的零序電流。線路斷相情況下發(fā)生振蕩，零序電流隨振蕩角的擺開而增大，兩側(cè)電勢角差180°時為最大，如圖l-7所示。（6）接地故障時零序電流分布的比例關系，只與零序等值網(wǎng)絡狀況有關，與正、負序等值網(wǎng)絡的變化無關。零序等值網(wǎng)絡中，尤以中性點接地變

14、壓器的增減對零序電流分布關系影響最大。因此，盡量保持零序等值網(wǎng)絡穩(wěn)定，對改善接地保護的配合關系有利。（7）故障電流中有直流分量時，也將反映于零序電流中。所以在接地保護的運用中，也需要估計直流分量對保護的影響。  題126： 電流互感器的二次繞組按三相三角形接線或兩相電流差接線，在正常負荷電流下，它們的接線系數(shù)是_。答126： 題127： 電流互感器的二次繞組接成三相星形或兩相不完全星形時，在正常負荷及各種故障形式下的接線系數(shù)均為_。答127：1題128：在大接地電流系統(tǒng)中，電流互感器按完全星形接線，不僅能反應任何_短路故障，而且也能反應_接地和_短路接地故障。答128：相間

15、 單相 兩相題129： 線路發(fā)生單相接地時，零序電流濾過器的輸出電流，在大接地電流系統(tǒng)中為_，在小接地電流系統(tǒng)中為_。答129：本線路的三相零序電流之和(或故障相電流)    所有非故障線路的接地電容電流之和題130： 保護用的電流互感器安裝位置的選擇，既要考慮消除_，又要盡可能消除_所產(chǎn)生的后果。答130：保護死區(qū) 電流互感器本身故障題131： 在小接地電流系統(tǒng)中的電纜出線上，采用零序電流互感器實現(xiàn)接地保護時，應將電纜端盒與接地支架_，接地線要在電纜端盒與零序電流互感器之間接出，并穿過零序電流互感器的_后再接地，以防止故障時由于流過電纜外皮的電流而造成保護誤動或

16、拒動。答131：絕緣 鐵芯窗孔題132： 當電壓互感器有三個繞組時，第三繞組一般接成開口三角形，其二次額定相電壓，對大接地電流系統(tǒng)為_V，對小接地電流系統(tǒng)為_V。答132：100 1003題133： 對裝有管形避雷器的線路，保護的最小動作時間，應大于管形避雷器的_時間，約為_s。答133：放電 0.060.08題134： 在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，并不破壞系統(tǒng)線電壓的_，故允許帶一點接地故障繼續(xù)運行_小時，以便運行人員處理。答134：對稱性 兩個題135： 平行線路之間的零序互感，對線路零序電流的幅值及與零序電壓間的相量關系有什么影響？答135： 平行線路之間存在零序互感，當相鄰平行線

17、流過零序電流時，將在線路上產(chǎn)生感應零序電勢，對線路零序電流幅值產(chǎn)生影響，有時甚至改變零序電流與零序電壓的相量關系。（1）當相鄰平行線發(fā)生接地故障時，零序電流變化曲線如圖1-11所示。由圖可見，有時故障點離本線路保護安裝點電氣距離越遠，流過本線路保護的零序分支電流反而逐漸增大，如圖1-11中的J。變化曲線所示；其分支系數(shù)KF （KFIM0I N0）也隨故障點變遠而逐漸增大a圖中平行雙回線間的互感均勻分布，在一側(cè)斷路器QF1三相斷開的情況下，分支系數(shù)KF直線上升。（2）當相鄰平行線停運檢修并在兩側(cè)（或全線）接地時，電同接地故障線路通過零序電流將在該停運線路中產(chǎn)生零序感應電流，此電流反過來也將在運行

18、線路中產(chǎn)生感應電勢，使線路零序電流因之增大，相當于線路零序阻抗減小。對平行雙回線，減小的零序阻抗Z0為  式中  Z10 線路無互感的零序阻抗；    Z0M  平行雙回線間的零序互感阻抗。 （3）當電氣上與本線路相互絕緣的平行線上流過零序電流對，同樣將在本線路產(chǎn)生零序感應電流，并使電網(wǎng)各點出現(xiàn)相應的零序電壓。此時，該感應零序電流與零序電壓的相位關系將與本線路內(nèi)部接地故障情況一樣，其等值電路如圖l-12所示。在復雜電網(wǎng)中，電氣上相互連接的平行線路發(fā)生接地故障時，由于相鄰線路零序互感的作用，有時也可能在某一非故障線路上出現(xiàn)上述

19、使兩側(cè)的U0與I0的相位關系同為正方向的情況，從而妨礙零序方向繼電器正確判別故障方向。   題136： 斷路器具有_能力，能_負荷電流和短路電流，是進行_的主要工具，是繼電保護裝置的_。答136：滅弧 切斷 倒閘操作 執(zhí)行機構(gòu)題137： 電動機電流速斷保護的定值應大于電動機的_電流。答137：起動題138： 什么是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和振蕩？答138： 電力系統(tǒng)正常運行時，原動機供給發(fā)電機的功率總是等于發(fā)電機送給系統(tǒng)供負荷消耗的功率。當電力系統(tǒng)受到擾動使上述功率平衡關系受到破壞時，電力系統(tǒng)應能自動地恢復到原來的運行狀態(tài)，或者憑借控制設備的作用過渡到新的功率平衡狀態(tài)運行，即所謂電力

20、系統(tǒng)穩(wěn)定。這種電力系統(tǒng)維持穩(wěn)定運行的能力，是電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定（簡稱穩(wěn)定）研究的課題。電力系統(tǒng)穩(wěn)定分靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到微小的擾動（如負荷和電壓較小的變化）后，能自動地恢復到原來運行狀態(tài)的能力。暫態(tài)穩(wěn)定對應的是電網(wǎng)受到大擾動的情況。下面我們以單機對無窮大系統(tǒng)為例說明靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的概念。正常運行時，發(fā)電機軸上作用著兩個力矩：一個是由原動機功率PM決定的原動力矩TM（或稱主力矩）；另一個是由發(fā)電機的輸出功率PE決定的制動力矩（或稱阻力矩）。發(fā)電機輸出的有功功率PE （為簡單起見，忽略發(fā)電機定子電阻引起的功率損耗，認為電磁功率等于輸出功率）可表示為  

21、                  （1-1）式中EA發(fā)電機電動勢；U無窮大系統(tǒng)母線電壓；X包括發(fā)電機電抗在內(nèi)的發(fā)電機到無窮大系統(tǒng)母線的總電抗；發(fā)電機電動勢E(。)A與無窮大系統(tǒng)電壓U(。)之間的夾角，稱為功角。圖1-1為功角特性曲線，是表征發(fā)電機輸出的有功功率PE隨功角的變化關系曲線。圖中，PM為原動機供給發(fā)電機的功率。由圖可見，功率直線（PM）和正弦曲線（PE）有兩個交點，一個交點對應1角，另一個交點對應2角。1角是穩(wěn)定平

22、衡角，2角是不穩(wěn)定平衡角。正常運行時，發(fā)電機穩(wěn)定運行在1角。 在1角運行時，發(fā)電機的輸人功率和輸出功率是平衡的。如系統(tǒng)一小擾動使增加而引起PE增加時發(fā)電機的輸出功率PE大于原動機的輸入功率由PE產(chǎn)生的制動力矩大于PM產(chǎn)生的原動力矩，發(fā)電機軸上作用著減速的剩余力矩，使發(fā)電機減速，角減小，PE減小，使運行狀態(tài)又恢復到原來的穩(wěn)定運行角。反之，當系統(tǒng)小擾動使減小時發(fā)電機軸上將出現(xiàn)加速的剩余力矩，使加大，也將使運行狀態(tài)再恢復到原來的穩(wěn)定運行角1。 在2角運行時，如小擾動使略增，引起PE減少時，發(fā)電機軸上就承受著加速的剩余力矩，使發(fā)電機加速，角增大。而當角增大后，輸出功率PE更減少，因而功率得不

23、到平衡，發(fā)電機不能穩(wěn)定運行。若小擾動使減小，則發(fā)電機減速，將進一步減小，直到1才達到穩(wěn)定運行，而不可能恢復到2角運行。功角特性曲線對應于90°時的功率最大值Pmax，代表單機向無窮大系統(tǒng)輸送有功功率的極限值，稱謂靜態(tài)穩(wěn)定極限值。單機輸出的功率和其極限值Pmax相差越大，穩(wěn)定運行能力越大。當雙回線切除一回線后線路電抗增大一倍，回路的綜合電抗X變大根據(jù)式（1-1），功率極限值將變小，功角特性將由曲線1變?yōu)榍€2，如圖1-2所示。  由于發(fā)電機的轉(zhuǎn)子存在慣性，轉(zhuǎn)于的轉(zhuǎn)速不能突變，故在切除線路瞬間角不能立刻改變，此時發(fā)電機的運行點將由曲線1的a點落到曲線2的b點上。但是，

24、在b點運行時，功率是不平衡的，這時原動機供給發(fā)電機的功率仍為PM，但發(fā)電機的輸出功率PE卻減少了。于是，發(fā)電機軸上作用的原動力矩將大于制動力矩，故發(fā)電機加速，角增大，運行點將由b點沿曲線2向c點移動。與此同時，轉(zhuǎn)子的相對速度v（相對速度指的是發(fā)電機轉(zhuǎn)速相對無窮大電源系統(tǒng)等效發(fā)電機的轉(zhuǎn)速）也由零題139： 什么情況下單相接地故障電流大于三相短路電流？答139： 系統(tǒng)中X1X2，計算三相短路故障電流的公式如下  單接接地故障電流 式中 UK 故障前瞬間故障點對地電壓； Zk1 故障點正序綜合阻抗； Zk0 故障點零序綜合阻抗。由式（1-7）、式（1-8）可以

25、看出當 也就是說，故障點零序綜合阻抗Zk0小于正序綜合阻抗Zk1，即Zk0 < Zk1時，單相接地故障電流大于三相短路電流題140： 繼電保護用的電抗變壓器(DKB)的鐵芯具有_，它的作用是在二次繞組獲得與一次測量電流成比例關系的_電壓。答140：氣隙 補償題141： 在電網(wǎng)中裝設帶有方向元件的過電流保護是為了保證動作的_。答141：選擇性題142： 當加入相間功率方向繼電器的電流和電壓一定時，在電壓與電流的夾角為j-(繼電器內(nèi)角)時，繼電器的轉(zhuǎn)矩為_，繼電器動作最_，此時的j值叫做繼電器的_。答142：最大 靈敏 最大靈敏角題143： 按90°接線的相間功率方向繼電

26、器，當線路發(fā)生正向故障時，若d60°為使繼電器動作最靈敏，其內(nèi)角值應是_。答143：30°題144： 為了確保方向過電流保護在反向兩相短路時不受_相電流的影響，保護裝置應采用_起動的接線方式。答144：非故障 按相題145： 零序功率方向繼電器靠比較_電流與_電壓之間的_來判別方向。答145：零序 零序 相位關系題146： 在電力系統(tǒng)正常運行情況下，如果電壓互感器的二次回路發(fā)生斷線或其它故障，能使保護誤動時，應裝設_裝置，該裝置動作時將保護閉鎖，并發(fā)出信號。答146：電壓回路斷線閉鎖題147： 電流互感器是供給繼電保護、自動裝置以及測量儀表_線圈電流的電源設備。答147：電

27、流題148： 電流互感器二次電流的大小隨_電流大小而變化，而一次電流一般不受_負載大小的影響。答148：一次 二次題149： 變壓器勵磁涌流中含有很大的_分量，且波形之間出現(xiàn)_角。答149：非周期 間斷題150： 勵磁涌流對變壓器本身不造成危害，但在某些情況下能引起_波動，如不采取措施，會使某些_誤動作。答150：電壓 繼電保護題151： 對于僅高壓側(cè)有電源的降壓自耦變壓器，過負荷保護一般只裝于_側(cè)及_側(cè)。答151：高壓 低壓題152： 對單電源三側(cè)繞組容量相同的降壓變壓器，可僅在_側(cè)裝設過負荷保護。當三側(cè)繞組容量不同時，應在_側(cè)和_一側(cè)裝設過負荷保護。答152：電源 電源 容量小的題153： 對于Yo/一11接線的變壓器，兩側(cè)電流存在著_度相位差，在裝設縱差保護時，變壓器Yo側(cè)的電流互感器二次繞組應接成_形