繼電保護(hù)原理期末試題

1、繼電保護(hù)原理期末試題一、填空題（12*2分/個=24分）1. 電器元件一般有兩套保護(hù)，若主保護(hù)未動作，還有一套是后備保護(hù)2. 反應(yīng)電流增大而動作的保護(hù)稱為過電流保護(hù)3. 電流繼電器的反饋電流和動作電流的比值成為反饋系數(shù)4. 定時限過電流保護(hù)的動作時限按階梯原則選擇。5. 繼電保護(hù)裝置由測量回路、邏輯回路、執(zhí)行回路三部分組成6. 繼電保護(hù)的可靠性是指應(yīng)動作的時候動作7. 電流速斷保護(hù)，即第一段保護(hù)的動作電流是按躲開本條線路末端的最大短路電流來規(guī)定的，其靈敏性是由保護(hù)的范圍表征的8. 按階梯時限保護(hù)的原則，越靠近電源端的短路電流越大，動作時間越長9. 距離保護(hù)是反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離（

2、或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時間的一種保護(hù)裝置。10. 全阻抗繼電器的缺點(diǎn)是沒有方向性11. 輸電線路縱差保護(hù)的范圍是線路全長，故障的切除時間為零（瞬時動作）12. 比率差動特性的啟動電流隨電流的增大而增大13. 單相自動重合閘選項(xiàng)的作用選出故障相14. 相間短路的阻抗繼電器，當(dāng)IO=IB-IA,則15. 線路的縱差保護(hù)是反應(yīng)首端和末端電流的大小和相位的，所以它不反映相外保護(hù)16. 變壓器的勵磁涌流中除含有大量的直流分量，還有大量的諧波分量，其中以二次諧波為主17. 發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，三次諧波電壓機(jī)端電壓大于中性點(diǎn)量。18. 母線保護(hù)的首要原則是安全性19. 微機(jī)保護(hù)的基本算法是計(jì)算被測

3、電氣量的幅值和相位20. 微機(jī)保護(hù)中從某一采集信號內(nèi)，提出有用信號的過程叫做濾波二、 問答題（6*6分/個=36分）1、什么叫繼電保護(hù)裝置，其基本任務(wù)是什么？ 答：繼電保護(hù)裝置是指安裝在被保護(hù)元件上，反應(yīng)被保護(hù)元件故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)并作用與斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動保護(hù)；基本任務(wù)：(1) 發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，保證其它非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；(2) 對不正常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件（如有無經(jīng)常值班人員），而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。此時一般不要求保護(hù)迅速動作。2、動作電流、返回電流、返回系數(shù)的定義答：繼電器動作的

4、最小電流值，稱為動作電流或起動電流；使繼電器返回的最大電流值，稱為返回電流；返回電流與動作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)3、 阻抗繼電器的最大靈敏角的定義？為什么要采用最大靈敏角？答：起動阻抗隨著測量阻抗相角的變化而改變，當(dāng)測量阻抗相角等于整定阻抗的相角時，起動阻抗最大，保護(hù)范圍最大，繼電器最靈敏，稱為繼電器的最大靈敏角；當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，采用最大靈敏角以便繼電器工作在最靈敏的條件下4、高頻閉鎖方向保護(hù)動作跳閘的條件是什么？如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故障時，保護(hù)的工作會受到何影響?答：高頻閉鎖方向保護(hù)動作跳閘的條件是：故障時，高頻閉鎖方向保護(hù)的方向元件判別為正向故障、且在通道配和延

5、時時間到后未收到線路對側(cè)保護(hù)發(fā)出的高頻閉鎖信號時跳閘；如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障時，保護(hù)的工作不會受到影響，可以跳閘；外部故障時，保護(hù)的工作會受到影響，遠(yuǎn)故障端的保護(hù)不能收到高頻閉鎖信號而誤跳閘。5、 變壓器縱差保護(hù)中的不平衡電流包括哪些？答：(1) 變壓器勵磁涌流（當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時，變壓器勵磁回路可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流，該電流稱為勵磁涌流）(2) 變壓器兩側(cè)電流相位不同；(3) 計(jì)算變比與實(shí)際變比不同(4) 兩側(cè)電流互感器型號不同；(5) 變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭6、 發(fā)電機(jī)負(fù)序反時限電流保護(hù)的含義，為什么采用這種保護(hù)？答：發(fā)電機(jī)允許負(fù)序過電流的時間t是隨著負(fù)序

6、電流I2的大小變化而變化的。I2大時，允許發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時間段，I2小時，允許發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時間長，這種變化特性稱為反時限特性。因?yàn)檫@樣的配合可以保證在發(fā)電機(jī)還沒有達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)時就把發(fā)電機(jī)切除。7、 繼電保護(hù)的四個基本要求答：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性8、 電流速斷保護(hù)為什么不能保護(hù)線路全長？（因?yàn)橐Ｗo(hù)選擇性）答：因?yàn)殡娏魉贁啾Ｗo(hù)是按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定的，同時為了保證其選擇性，啟動電流還引入了一個可靠系數(shù)，所以不能保證線路全長9、 為什么要采用重合閘？經(jīng)濟(jì)效果有哪些？答：當(dāng)線路被繼電保護(hù)迅速斷開后，電弧即可熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，這時如果把斷開的線路斷路器再合上，就

7、能夠恢復(fù)正常的供電，需要設(shè)置自動重合閘，當(dāng)斷路器跳閘后，能夠自動地將斷路器合閘；經(jīng)濟(jì)效果有：大大提高供電的可靠性；提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；糾正斷路器的誤跳閘10、重合閘的前加速和后加速的定義答：前加速：當(dāng)線路第一次故障時，靠近電源端的保護(hù)無選擇性瞬間動作，然后進(jìn)行重合；后加速：當(dāng)線路第一次故障時，保護(hù)有選擇性動作，然后進(jìn)行重合。11、大型變壓器的主要故障有哪些？通常裝設(shè)的保護(hù)有哪些答：油箱內(nèi)故障：各繞組之間的相間短路；各繞組通過外殼發(fā)生的接地故障；單相繞組部分線匝之間的匝間短路油箱外故障：套管或引出線之間的相間短路；絕緣套管閃絡(luò)或破壞，引出線通過外殼，而發(fā)生的接地故障通常裝設(shè)的保護(hù)：主保護(hù)（

8、包括瓦斯保護(hù)和縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)），后備保護(hù)，其他保護(hù)12、微機(jī)保護(hù)的硬件有哪幾部分組成及各自作用。答：（1）數(shù)據(jù)采集單元：將模擬輸入量準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)化為微機(jī)能夠識別的數(shù)字量（2）數(shù)據(jù)處理單元：將數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，完成各種繼電保護(hù)的測量、邏輯和控制功能。（3）開入/開出系統(tǒng)：完成各種外部開關(guān)量輸入以及人機(jī)對話功能；保護(hù)的出口跳閘、信號顯示、打印、報(bào)警等功能。（4）通信接口：與外部設(shè)備的通信聯(lián)系（5）電源模塊：將直流逆變?yōu)榻涣鳎侔呀涣髡鳛槲C(jī)系統(tǒng)所需要的直流電壓，增加直流電源的抗干擾能力。13、發(fā)電機(jī)的縱差保護(hù)與橫差保護(hù)的適用范圍以及各自特點(diǎn)？答：縱差保護(hù)：（1）反應(yīng)定子內(nèi)

9、部相間短路：動作于跳閘（2） 反應(yīng)電流互感器二次回路斷線：動作于信號橫差保護(hù)：利用反應(yīng)兩個支路電流之差的原理，可實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路的保護(hù)；特點(diǎn)：只裝設(shè)一個電流互感器和一個繼電器三、計(jì)算題（2*20分/個=40分）1、如圖所示，在110kV輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為335A, 負(fù)荷電流功率因數(shù)為cosj=0.8, Kzq=1.5; Kfh=1.15,Kk=0.85;Kk=1.25。其余參數(shù)見附圖。計(jì)算：線路AB的零度接線相間方向阻抗距離A保護(hù)一段、三段動作值(無需校驗(yàn))。其中：阻抗繼電器最大動作靈敏角為: 75度；系統(tǒng)阻抗為:Xs=9.5歐姆；單位線路長度的阻抗為: x1=0.4

10、(歐姆/公里)；電流互感變比為NLH=1200/5。 110KV 25KM 36KM 18KM解：（1）距離保護(hù)一段動作值整定（2）距離保護(hù)三段動作值全阻抗動作值：方向阻抗動作值：2、如圖所示，在110KV輸電線路中，線路BC的負(fù)荷電流為230A,系統(tǒng)阻抗為:Xs=2.5歐姆,單位線路長度的阻抗為:X=0.4(歐姆/公里), I,II,III段電流保護(hù)可靠系數(shù)Kk=1.25; Kk=Kk=1.15; 自啟動系數(shù)Kzq=1.5; 返回系數(shù)Kh=0.85。計(jì)算：線路BC的電流速斷、限時電流速斷、過電流保護(hù)動作值與動作時間。 20KM 25KM 34KM 30KM 1.5s 解：（1）線路BC的速斷

11、保護(hù) 為保證選擇性，按躲開線路BC末端的最大短路電流Id(3).C.max整定速斷動作值：動作時間： （2）線路BC的限時電流速斷動作值： 與下條線路電流速斷動作值配合：動作時間： （3）線路BC的過電流保護(hù)動作值：動作時間：3、在雙電源系統(tǒng)中，負(fù)荷潮流方向、饋電線路過電流保護(hù)動作時限如圖所示。問:(1)輸電線路過電流保護(hù)動作時間;(2)哪些線路過電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?(3)在給定潮流方向的情況下,線路Lab,Lbc上功率方向元件的動作行為如何？ 解：(1)按階梯時間特性計(jì)算保護(hù)14的過電流保護(hù)動作時限?？紤]電源EM 單獨(dú)作用時，保護(hù)8為其末端線路保護(hù)，以其為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算： 考慮電源E

12、N 單獨(dú)作用時，保護(hù)5為其末端線路保護(hù)，以其為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算： (2)必須安裝功率方向元件的過電流保護(hù)a.母線A出線的保護(hù)：保護(hù)5為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)1不需設(shè)置功率方向元件。b.母線C出線的保護(hù)：保護(hù)8為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)4不需設(shè)置功率方向元件。c.母線B出線的保護(hù)：保護(hù)3，7的動作時間相等，均為最大動作時間，則保護(hù)2，3均需設(shè)置功率方向元件（方向標(biāo)于圖中，與保護(hù)正方向相同）。（說明：由于保護(hù)7為負(fù)載線路保護(hù)，則該線路故障時，由于保護(hù)2動作時間小于保護(hù)7動作時間，保護(hù)2失去選擇性誤跳閘；保護(hù)3，7的動作時間相等，將同時動作跳閘，即保護(hù)3失去選擇性誤跳閘；為保證選擇性，保護(hù)2，3需設(shè)置功率方向元件。）保護(hù)6，7為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)6，7不需設(shè)置