歷年電力系統(tǒng)繼電保護(hù)考試題及答案(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上試題1答案一、單項選擇題(每小題2分，共30分。從四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。)1 電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來衡量，其保護(hù)范圍越長表明保護(hù)越( )可靠 不可靠 靈敏 不靈敏2限時電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時限上均要配合，若( )不滿足要求，則要與相鄰線路限時電流速斷保護(hù)配合。選擇性 速動性 靈敏性 可靠性3使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)( )最大運(yùn)行方式 最小運(yùn)行方式 正常運(yùn)行方式 事故運(yùn)行方式4在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時，兩相星形接線電流保

2、護(hù)只切除一個故障點(diǎn)的幾率為( )。100 23 13 05按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，則UJ應(yīng)為( )UAB -UAB UB -UC6電流速斷保護(hù)定值不能保證( )時，則電流速斷保護(hù)要誤動作，需要加裝方向元件。速動性 選擇性 靈敏性 可靠性7作為高靈敏度的線路接地保護(hù)，零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時需( )。投入運(yùn)行 有選擇性的投入運(yùn)行有選擇性的退出運(yùn)行 退出運(yùn)行8在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時，一定要注意不要接錯極性，如果接錯極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器( )的后果。拒動 誤動正向故障拒動或反向故障誤動 損壞9方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)

3、方法是改變電抗變換器DKB ( )原邊匝數(shù) 副邊匝數(shù)原邊線圈中的電阻大小 副邊線圈中的電阻大小10距離II段的動作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證保護(hù)的( )。速動性 選擇性 靈敏性 可靠性11相間短路的阻抗繼電器采用00接線。例如IJ=IB-IA時，UJ=( )。UB UB-UA UA-UB UA12差動保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時動作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對( )。選擇性 速動性 靈敏性 可靠性13對于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時保護(hù)動作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號是( )。允許信號 跳閘信號 閉鎖信號 任意信號14相高頻保護(hù)用

4、I1+KI2為操作電流，K=68，主要是考慮( )相位不受兩側(cè)電源相位的影響，有利于正確比相。正序電流 零序電流 負(fù)序電流 相電流15 高頻保護(hù)基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號；以( )為載波傳送通道實現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。微波通道 光纖通道 輸電線路 導(dǎo)引線二、(本題滿分20分)如圖網(wǎng)絡(luò)，試計算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動作電流，動作時限及最小保護(hù)范圍，并說明當(dāng)線路長度減到20KM時情況如何?由此得出什么結(jié)論?已知 Kk=1.2,z1=0.4W/km,Zs.min=12W, Zs.max=18W。解：IdB.max = Es/(Zs.min +

5、 z1LAB)Idz.A = KkIdB.max LAB=60 km: LAB=20 km:Idz = 2.21 (kA) Idz = 3.98 (kA) Lmin =19.95 (km) Lmin =-8.92(km)被保護(hù)線路的長度很短時，電流速斷保護(hù)可能沒有保護(hù)范圍。三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時限如圖所示。1.計算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?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。 2s 1s 2.5s 0.5s 1.5s 1.5s 0.5s 四、 (本題滿分10)如圖所示，各線路均

6、裝有距離保護(hù)，已知：Zs1.max=20W，Zs1.min=15W，Zs2.max=25W，Zs2.min=20W，z1= 0.4Wkm, Kk=0.8。計算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗動作靈敏度。 110KV 45KM 30KMKb=Ibc/Iab= 1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min = 1+(15+18)/25=2.32;ZdzA= Kk(ZAB+KbZBC) =36.67WKlm= ZdzA/ ZAB=2.041.25五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時的保護(hù)的動作過程；2.說明原理框圖中各元件的功能與作

7、用；3.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?1動作過程：保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I,S+動作，I,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動作跳閘保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù)2元件的功能與作用：S+ ：保護(hù)正方向故障時動作的功率方向元件；I，I：故障起動元件t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護(hù),用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+ ， I 后返回時引起的誤動t2: 通道配合延時。區(qū)外故障時，遠(yuǎn)故障端S+ ， I動作，需經(jīng)t2延時才能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉

8、鎖信號3如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障/外部故障時，保護(hù)正確/錯誤動作。六、 (本題每小題5分，滿分15分)1零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？區(qū)別: 零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同零序電流靈敏I段動作靈敏度高，作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行時需退出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時的接地保護(hù)2說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最小？那一種受系統(tǒng)振蕩影響最小？那一種躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？受過渡電阻影響最小依次為: 全阻抗繼電器/偏移/方向；受系統(tǒng)振蕩影響最小

9、依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；躲負(fù)荷能力最強(qiáng)依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；3閉鎖式方向高頻保護(hù)中采用負(fù)序功率方向繼電器有何優(yōu)點(diǎn)？(1)可反應(yīng)所有不對稱故障; 增加電壓記憶后,也可反應(yīng)三相對稱故障; (2)沒有電壓死區(qū); 保護(hù)區(qū)外故障時, 近故障側(cè)負(fù)序電壓( 功率 )高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓 ( 功率 ), 容易實現(xiàn)靈敏度配合(3)振蕩時三相對稱,不存在負(fù)序分量,負(fù)序功率方向元件不誤動試題2答案一、(本題每小題2分，滿分20分)1定時限過電流保護(hù)的動作時限是按 階梯時限特性 來選擇的。2在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障

10、點(diǎn)的幾率為 100 。3零序過電流保護(hù)與相間過電流保護(hù)相比，由于其動作電流小，所以靈敏度 高 。4按90o接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 UCB 。5全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性 。6短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要 大 。7距離III段的靈敏度校驗應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最大的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證 靈敏性 。8在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時，振蕩中心處于 Z/2 處。9相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端 正序電流 相位來反應(yīng)對稱短路。10對于母線保護(hù)，通常把 可靠性 放在重要位置。二、(本題每小題10分，滿分20

11、分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:X1=0.4(W/km), 可靠系數(shù)Kk=1.25；系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6W, Zs.min=4W。1. 計算：線路AB 的電流速斷保護(hù)一次動作值與電流速斷保護(hù)最小保護(hù)范圍。2比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。 1.5s110kV 45km 30km解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1LAB)Idz.A = KkIdB.max 可解得： Idz = 3.77 (kA) Lmin =23.1(km)三、(本題每小題5分，滿分10分)在雙電源系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時限如圖所示（

12、設(shè)電源處故障均有瞬動保護(hù)）。1.計算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?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。 1.5s 1s 2.5s 2.5s 1.5s 2s 解：t5=0s , t3=maxt5,t11,t12+t=2.5s+0.5s=3s , t1=maxt3,t9,t10+t=3s+0.5s=3.5s t2=maxt7,t8+t=2.5s+0.5s=3s , t4=maxt2,t911,t10+t=3s+0.5s=3.5s , t6=maxt4,t11,t12+t=3.5s+0.5s=4s 圖中標(biāo)明了功率方向元件動作正方向四、 (本題

13、每小題10分，滿分20分)如圖所示，各線路均裝有采用方向阻抗繼電器的距離保護(hù)，已知：Zs1.max=15W，Zs1.min=10W，Zs2.max=20W，Zs2.min=15W，z1= 0.4Wkm, jlm=750，jd=750；可靠系數(shù)Kk=Kk=0.8。 110KV 50KM 25KM1.計算保護(hù)1的距離II段動作定值并校驗動作靈敏度。2.在保護(hù)安裝處出口短路時，距離保護(hù)一段容許的過渡電阻是多少？距離保護(hù)一段容許的最大過渡電阻又是多少？保護(hù)A出口20KM處發(fā)生相間短路，過渡電阻分別為10W、15W和25W時，保護(hù)A一段是否動作？為什么？解：1.Kb=Ibc/Iab= 1+(zs1+za

14、b)/zs2;Kb.min = 1+(10+20)/20=2.5; ZdzA= Kk(ZAB+KbZBC) =32W ；Klm= ZdzA/ ZAB=1.61.252. 線路AB的一段定值為：ZdzA16W ；方向阻抗繼電器園半徑為：r=ZdzA/2=8W ，因此，保護(hù)A出口20KM處發(fā)生金屬性相間短路時，短路阻抗為：Zd=200.4=8W ，位于方向園的園心； 過渡電阻分別為10W、15W和25W時，保護(hù)A一段均不動作，因為此時過渡電阻大于園半徑，測量阻抗均位于園外五、(本題每小題5分，滿分10分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下：1.分別敘述保護(hù)動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時的保護(hù)的動作過程，說明原

15、理框圖中各元件的功能與作用。 為什么要采用兩個靈敏性不同的起動元件?2.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?解：1動作過程：保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I,S+動作，I,S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動作跳閘保護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè)保護(hù)2元件的功能與作用：S+ ：保護(hù)正方向故障時動作的功率方向元件；I，I：故障起動元件t1: 區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護(hù),用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+ ， I 后返回時引起的誤動t2: 通道配合延時。區(qū)外故障時，

16、遠(yuǎn)故障端S+ ， I動作，需經(jīng)t2延時才能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號3如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障/外部故障時，保護(hù)正確/錯誤動作。六、 (本題每小題5分，滿分20分)1 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護(hù)兼作零序電流保護(hù)，而要采用零序電流保護(hù)?答：由于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路故障幾率很大（總故障80%以上），大電流接地系統(tǒng)單相接地短路出現(xiàn)很大故障相與零序短路電流，而相電流保護(hù)靈敏度不夠，故需單獨(dú)設(shè)零序電流保護(hù)。2 說明雙側(cè)電源線路上實現(xiàn)同期重合閘時，檢同期重合閘和檢無壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。答：兩側(cè)保護(hù)跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充電，同

17、步檢定側(cè)檢查同步條件合格后允許同步合閘。如果無壓檢定側(cè)DL偷跳，因?qū)?cè)有壓，不允許ZCH動作；為此在無壓檢定側(cè)同時使用同步檢定，由同步檢定起動ZCH。重合閘于故障時，無壓檢定側(cè)DL連續(xù)兩次切除故障電流，工作條件惡劣，需定期更換檢定方式。注意：同步檢定側(cè)不允許投入無壓檢定方式。 同期合閘條件為：(1)Um Ux；(2)fm fx；(3)arg(Um/Ux) 03 相高頻保護(hù)為什么用I1+KI2為操作電流？K值過大或過小對保護(hù)有何影響？答：相差高頻保護(hù)中，將三相電流綜合為復(fù)合電流(I1+KI2)比相，可正確反映各種不同類型的故障；(I1+KI2)控制高頻發(fā)訊機(jī)發(fā)訊（對高頻電流進(jìn)行調(diào)制），稱為操作電

18、流。K=68，保證了各種區(qū)內(nèi)各種不對稱故障的靈敏性； I1 保證了在區(qū)內(nèi)三相對稱故障時操作元件的可靠工作。K值過大時難以保證三相故障時保護(hù)的靈敏度，過小則不利于不對稱故障時的正確比相。 4.機(jī)定子裝有縱差動和橫差動保護(hù)時，發(fā)生何種故障時兩種保護(hù)會同時動作？答：相間故障時兩種保護(hù)會同時動作。試題3答案一、(本題每小題2分，滿分20分)1故障和不正常工作情況若不及時處理，將引起 事故 。2在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時，兩相不完全星接線電流保護(hù)只切除一個故障點(diǎn)的幾率為 2/3 。3定時限過電流保護(hù)的動作時限是按 階梯時限特性 來選擇的。 4按90o接線的功率方向繼

19、電器，若IJ =-Ic，則UJ應(yīng)為 UAB 。5全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是 無方向性 。6阻抗繼電器的動作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的能力 越強(qiáng) 。7距離段的整定阻抗應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來確定，目的是為了保證 選擇性 。8在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時，振蕩中心處于 Z/2 。9高頻保護(hù)采用允許信號的主要優(yōu)點(diǎn)是 加快動作速度 。10對于中性點(diǎn)可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設(shè)零序電流保護(hù)和 零序電流電壓保護(hù) 。二、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV 輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為175A,系統(tǒng)阻抗為:

20、Xs=4W,單位線路長度的阻抗為:X=0.4(W/km),Kk=1.25; Kk=Kk=1.15; Kzq=1.5; Kh=0.85。 1.計算：電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)動作值與動作時間。2.比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。 1.5s 110kV 45km 30km解：1.線路AB的保護(hù)A速斷保護(hù)2.線路AB的保護(hù)A的II段保護(hù)求動作電流（與下條線路電流速斷動作值配合）：動作時間 ：tA=0.5s靈敏度校驗：3.線路AB的保護(hù)A的III段保護(hù)三、(本題每小題5分，滿分10分)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護(hù)動作時限如圖所示。1.計算輸電線路

21、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?如果需要安裝,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動作正方向。 1.5s 1s 2.5s 2s 解： t5=t7+t=2s , t3=maxt5,t8+t=2s+0.5s=2.5s , t1=maxt3,t9+t=2.5s+0.5s=3s t2=maxt7+t=1.5s+0.5s=2s , t4=maxt2,t9+t=2.5s+0.5s=3s , t6=maxt4,t8+t=3s+0.5s=3.5s t1t6,t2t3,t5t4,因此保護(hù)1，2，5設(shè)置功率方向元件，動作正方向：母線指向線路四、 (本題每小題10分，滿分20分)巳知采用幅值比

22、較方式構(gòu)成繼電器的兩個電壓量：U1=KIIj，U2=KU UJ-KIIj ,且動作條件為|U1|U2|，試問： (1)所構(gòu)成的繼電器是什么繼電器？該繼電器的整定值是什么? (2)測量阻抗為Zj，整定阻抗為Zzd時，根據(jù)動作方程畫出相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓。解：（1）由動作方程，有 |1/2*(2KI/KU)|ZJ - 1/2*(2KI/KU)| 因此，該繼電器是方向阻抗繼電器，且其整定阻抗為2KI/KU(2)相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓如下五、(本題每小題5分，滿分10分)（1）完成變壓器(Y/D -11接線)差動保護(hù)二次回路接線的原理圖。（2）標(biāo)出二次回路中電流的方向,寫

23、出差動電流的表達(dá)式。(一次側(cè)電流方向：YD；一次側(cè)電流正方向：流出變壓器電流為負(fù)，流入變壓器為正)解：（1）二次回路接線的原理圖及電流方向如下。（2） 差動電流的表達(dá)式（A相為例） IcdA = (IYA2-IYB2)-IA2六、 (本題每小題5分，滿分20分)1.何為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式？在電流保護(hù)整定/校驗時各選擇那種方式？答：短路時通過該保護(hù)的短路電流為最大/最小的可能運(yùn)行方式,稱為系統(tǒng)最大/最小運(yùn)行方式。在電流保護(hù)整定/校驗時各選擇最大/最小運(yùn)行方式。2. 高頻閉鎖方向保護(hù)中采用按900接線方式的功率方向繼電器作為方向元件時帶來什么問題？如采用負(fù)序功率方向繼電器會有何優(yōu)點(diǎn)？此時的缺點(diǎn)是什么？ 答：900接線功率方向元件有電壓死區(qū)，振蕩時可能誤動。采用負(fù)序功率方向繼電器的優(yōu)點(diǎn)：(1)可反應(yīng)所有不對稱故障;(2)沒有電壓死區(qū); 保護(hù)區(qū)外故障時, 近故障側(cè)負(fù)序電壓( 功率