電力系統(tǒng)繼電保護(hù)題目及答案

一、推斷題（2（）題，每題0.5分，要求將答案填在答題卡的相應(yīng)位置）

1.二次回路中電纜芯線和導(dǎo)線截面的選擇原則是：只需滿意電氣性能的要求；在電壓和操

作回路中，應(yīng)按允許的壓降選擇電纜芯線或電纜芯線的截面。（x）

2.為使變壓器差動(dòng)愛護(hù)在變壓器過激磁時(shí)不誤動(dòng)，在確定愛護(hù)的整定值時(shí)，應(yīng)增大差動(dòng)愛

護(hù)的5次諧波制動(dòng)比。（x）

3.對(duì)于SF6斷路器，當(dāng)氣壓降低至不允許的程度時(shí)，斷路器的跳閘網(wǎng)路斷開，并發(fā)出“直

流電源消逝”信號(hào)。（7）

4.在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，如忽視分布電容，當(dāng)線路非全相運(yùn)行時(shí)肯定會(huì)消失零序電流和負(fù)序

電流。（X）

5.在電壓互感器二次回路通電試驗(yàn)時(shí)，為防止由二次側(cè)向一次側(cè)反充電，將二次回路斷開

即可。（x）

6.在正常工況下，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)無電壓。因此，為防止強(qiáng)磁場(chǎng)通過大地對(duì)愛護(hù)的干擾，可

取消發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TV二次（或消弧線圈、配電變壓器二次）的接地點(diǎn)。（x）

7.為提高愛護(hù)動(dòng)作的牢靠性，不允許交、直流回路共用同一根電纜。（由

8.比較母聯(lián)電流相位式母差愛護(hù)在母聯(lián)斷路器運(yùn)行時(shí)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，理論上不會(huì)拒動(dòng)。（x）

9.逐次靠近式模數(shù)變換器的轉(zhuǎn)換過程是由最低位向最高位逐次靠近。（x）

10.在小接地電流系統(tǒng)中，線路上發(fā)生金屬性單相接地的故障相電壓為零，兩非故障相電壓

上升倍，中性點(diǎn)電壓變?yōu)橄嚯妷?。三個(gè)線電壓的大小和相位與接地前相比都發(fā)生了變化。（x）

11.設(shè)置變壓器差動(dòng)速斷元件的主要緣由是防止區(qū)內(nèi)故障TA飽和產(chǎn)生高次諧波致使差動(dòng)愛

護(hù)拒動(dòng)或延緩動(dòng)作。（0

12.大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí)，在復(fù)合序網(wǎng)的零序序網(wǎng)圖中沒有消失發(fā)電機(jī)的零序

阻抗，這是由于發(fā)電機(jī)的零序阻抗很小可忽視。（x）

13.P級(jí)電流互感器10%誤差是指額定負(fù)載狀況下的最大允許誤差。（x）

14.電流互感器容量大表示其二次負(fù)載阻抗允許值大。2

15.對(duì)于發(fā)電機(jī)定子繞組和變壓器原、副邊繞組的小匝數(shù)匝間短路，短路處電流很大，所以

阻抗愛護(hù)可以做它們的后備。（x）

16.出口繼電器電流保持線圈的自保持電流應(yīng)不大于斷路器跳閘線圈的額定電流，該線圈上

的壓降應(yīng)小于5%的額定電壓。（x）

17.在電壓互感器開口三角繞組輸出端不應(yīng)裝熔斷器，而應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)開關(guān)，以便開關(guān)跳開時(shí)

發(fā)信號(hào)。（X）

18.中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙接地的半絕緣UOkV變壓器的間隙零序電壓愛護(hù)，3U0定值?般整

定為150-I80V.,）M

19.YN,dll接線的變壓器低壓側(cè)發(fā)生be兩相短路時(shí)，高壓側(cè)B相電流是其它兩相電流的2

倍。（乂）

20,變壓器縱差愛護(hù)經(jīng)星-角相位補(bǔ)償后，濾去了故障電流中的零序電流，因此，不能反映

變壓器YN側(cè)內(nèi)部單相接地故障。（x）

二、選擇題（40題，每題1分，每題只能選一個(gè)答案，要求將答案填在答題卡的相

應(yīng)位置）

1.對(duì)二次回路保安接地的要求是（C）。

A）TV二次只能有?個(gè)接地點(diǎn)，接地點(diǎn)位置宜在TV安裝處

B）主設(shè)施差動(dòng)愛護(hù)各側(cè)TA二次只能有一個(gè)公共接地點(diǎn)，接地點(diǎn)宜在TA端子箱

C）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TV二次只能有一個(gè)接地點(diǎn)，接地點(diǎn)應(yīng)在愛護(hù)盤上

2.繼電愛護(hù)試驗(yàn)用儀器的精度及測(cè)量二次回路絕緣表計(jì)的電壓等級(jí)應(yīng)分別為（B）。

A）1級(jí)及1000VB）0.5級(jí)及1000VC）3級(jí)及500V

3.雙母線的電流差動(dòng)愛護(hù)，當(dāng)故障發(fā)生在母聯(lián)斷路器與母聯(lián)TA之間時(shí)消失動(dòng)作死區(qū)，此

時(shí)應(yīng)當(dāng)（B）

A）啟動(dòng)遠(yuǎn)方跳閘B）啟動(dòng)母聯(lián)失靈（或死區(qū)）愛護(hù)

C）啟動(dòng)失靈愛護(hù)及遠(yuǎn)方跳閘。

4.在微機(jī)愛護(hù)中常常用全周傅氏算法計(jì)算工頻量的有效值和相角，請(qǐng)選擇當(dāng)用該算法時(shí)正

確的說法是（C）。

A）對(duì)直流重量和衰減的直流重量都有很好的濾波作用

B）對(duì)直流重量和全部的諧波重量都有很好的濾波作用

。對(duì)直流重量和整數(shù)倍的諧波重量都有很好的濾波作用

5.為防止由瓦斯愛護(hù)起動(dòng)的中間繼電器在直流電源正極接地時(shí)誤動(dòng)，應(yīng)（A）。

A）采納動(dòng)作功率較大的中間繼電器，而不要求快速動(dòng)俏

B）對(duì)中間繼電器增加0.5秒的延時(shí)

C）在中間繼電器起動(dòng)線圈上并聯(lián)電容

6.對(duì)兩個(gè)具有兩段折線式差動(dòng)愛護(hù)的動(dòng)作靈敏度的比較，正確的說法是（C）,

A）初始動(dòng)作電流小的差動(dòng)愛護(hù)動(dòng)作靈敏度高

B）初始動(dòng)作電流較大，但比率制動(dòng)系數(shù)較小的差動(dòng)愛護(hù)動(dòng)作靈敏度高

C）當(dāng)拐點(diǎn)電流及比率制動(dòng)系數(shù)分別相等時(shí)，初始動(dòng)作電流小者，其動(dòng)作靈敏度高

7.對(duì)無人值班變電站，無論任何緣由，當(dāng)斷路器掌握電源消逝時(shí)，應(yīng)（B）。

A）只發(fā)告警信號(hào)B）必需發(fā)出遙信C）只啟動(dòng)光字牌

8.母線差動(dòng)愛護(hù)的暫態(tài)不平衡電流比穩(wěn)態(tài)不平衡電流（A）。

A）大B）相等C）小

9.空載變壓器突然合閘時(shí)，可能產(chǎn)生的最大勵(lì)磁涌流的值與短路電流相比（C）。

A）前者遠(yuǎn)小于后者B）前者遠(yuǎn)大于后者C）可以比擬

10.采納VFC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，每隔Ts從計(jì)數(shù)器中讀取一個(gè)數(shù)。愛護(hù)算法運(yùn)算時(shí)采納的是

（C）o

A）直接從計(jì)數(shù)器中讀取得的數(shù)B）Ts期間的脈沖個(gè)數(shù)

C）2Ts或以上期間的脈沖個(gè)數(shù)

II.為了驗(yàn)證中阻抗母差愛護(hù)的動(dòng)作正確性，可按以下方法進(jìn)行帶負(fù)荷試驗(yàn)。（C）

A）短接一相母差TA的二次側(cè)，模擬母線故障

B）短接?相幫助變流器的一.次側(cè)，模擬母線故障

C）短接負(fù)荷電流最大連接元件?相母差TA的二次側(cè)，并在牢靠短接后斷開幫助變流器?次

側(cè)與母差TA二次的連線

A）正常運(yùn)行方式下，任意一回線路檢修

B）正常運(yùn)行方式下，與被愛護(hù)設(shè)施相鄰近的一回線路或一個(gè)元件檢修

C）正常運(yùn)行方式下，與被愛護(hù)設(shè)施相鄰近的一回線路檢修并有另一回線路故障被切除

21.在繼電愛護(hù)中，通常用電抗變壓器或中間小TA將電流轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號(hào)。

兩者的特點(diǎn)是（A）。

A）電抗變壓器具有隔直（即濾去直流）作用，對(duì)高次諧波有放大作用，小TA則不然

B）小TA具有隔直作用，對(duì)高次諧波有放大作用，電抗變壓器則不然

C）小TA沒有隔直作用，對(duì)高次諧波有放大作用，電抗變壓器則不然

22.當(dāng)TV二次采納B相接地時(shí)（C）。

A）在B相回路中不應(yīng)裝設(shè)熔斷器或快速開關(guān)

B）應(yīng)在接地點(diǎn)與電壓繼目器之間裝設(shè)熔斷器或快速開關(guān)

C）應(yīng)在TV二次出口與接地點(diǎn)之間裝設(shè)熔斷器或快速開關(guān)

23.查找220V直流系統(tǒng)接地使用表計(jì)的內(nèi)阻應(yīng)（A）o

A）不小于2000a/VB）不小于5000。C）不小于2000。

24.電流互感器是（A）。

A）電流源，內(nèi)阻視為無窮大B）電壓源，內(nèi)阻視為零

C）電流源，內(nèi)阻視為零

25.在運(yùn)行的TA二次回路工作時(shí)，為了人身平安，應(yīng)（C）。

A）使用絕緣工具，戴手套B）使用絕緣工具，并站在絕緣墊上

C）使用絕緣工具，站在絕緣墊上，必需有專人監(jiān)護(hù)

26.雙母線運(yùn)行倒閘過程中會(huì)消失兩個(gè)隔離開關(guān)同時(shí)閉合的狀況，假如此時(shí)I母發(fā)生故障,

母線愛護(hù)應(yīng)（A）。

A）切除兩條母線B）切除I母C）切除H母

27.一臺(tái)電壓互感器，如開口三角繞組C相接反，運(yùn)行時(shí)，開口三角輸出電壓為（B）。

A）100VB）200VC）OV

28.微機(jī)繼電愛護(hù)裝置的使用年限一般為（A）。

A）10—12年B]8—10年C）6—8年

29.配有比較母聯(lián)電流相位式母差愛護(hù)的雙母線，當(dāng)?shù)归l操作時(shí)，需首先（B）。

A）將母差愛護(hù)退出運(yùn)行B）合上解除選擇元件（即比相元件）的壓板，靠起動(dòng)元件切除

故障C）斷開母聯(lián)斷路器

30.當(dāng)線路上發(fā)生BC兩相接地短路時(shí)，從復(fù)合序網(wǎng)圖中求出的各序重展的電流是（C）中

的各序重量電流。

A）C相相C）A相

31.具有二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)愛護(hù)，為了牢靠躲過勵(lì)磁涌流，可（B）。

A）增大“差動(dòng)速斷”動(dòng)作電流的整定值

B）適當(dāng)減小差動(dòng)愛護(hù)的二次諧波制動(dòng)比

。適當(dāng)增大差動(dòng)愛護(hù)的二次諧波制動(dòng)比

32.假如三相輸電線路的自感阻抗為ZL,互感阻抗為ZM,則正確的是（A）式。

A）Z0=ZL+2ZMB）Z1=ZL+2ZMC）Z0=ZL-ZM

33.110kV及以上電壓等級(jí)的變電站，要求其接地網(wǎng)對(duì)大地的電阻值應(yīng)（B）。

A）不大于2CB）不大于0.5QC）不大于3Q

34.發(fā)電機(jī)變壓器的非電量愛護(hù)，應(yīng)當(dāng)（C）。

A）設(shè)置獨(dú)立的電源回路（包括直流空氣小開關(guān)及直流電源監(jiān)視回路），出U回路與電氣最愛

護(hù)公用

B）設(shè)置獨(dú)立的電源回路及出口跳閘I可路，可與電氣量愛護(hù)安裝在同一機(jī)箱內(nèi)

。設(shè)置獨(dú)立的電源回路和出口跳閘回路，且在愛護(hù)柜上的安裝位置也應(yīng)相對(duì)獨(dú)立

35.容量為180MVA,各側(cè)電壓分別為220kV、llOkV和10.5kV的三卷自耦變壓器，其高

壓側(cè)、中壓側(cè)及低壓側(cè)的額定容量應(yīng)分別是（B）。

A）180MVA,180MVA,180MVAB）I8OMVA,I80MVA,90MVA

C）I8OMVA,90MVA,90MVA

36.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)生金屬性兩相接地故障時(shí)，健全相的電壓（C）。

A）略微增大B）不變C）增大為正常相電壓的1.5倍

37.在直流總輸出回路及各直流分路輸出回路裝設(shè)直流熔斷器或小空氣開關(guān)時(shí)，上下級(jí)協(xié)作

（B）o

A）無選擇性要求B）有選擇性要求C）視詳細(xì)狀況而定

38.以下關(guān)于變壓器愛護(hù)說法正確的是（A）。

A）由自耦變壓器高、中壓及公共繞組三側(cè)電流構(gòu)成的分相電流差動(dòng)愛護(hù)無需實(shí)行防止勵(lì)磁

涌流的特地措施

B）自耦變壓器的零序電流愛護(hù)應(yīng)接入中性點(diǎn)引出線電流互感器的二次電流

C）33OkV、5OOkV變壓器，高壓側(cè)零序一段應(yīng)直接動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器

39.所謂高頻通道衰耗下降3dB,是指對(duì)應(yīng)的接收側(cè)的電壓下降到原來收信電壓的（A）倍。

（已知lg2=O.3OIO）

A）倍B）l/2倍C）l/倍

40.線路分相電流差動(dòng)愛護(hù)采納（B）通道最優(yōu)。

A）數(shù)字載波B）光纖C）數(shù)字微波

三、填空題（共10題，每題1分，請(qǐng)將答案填入空格內(nèi)。）

1.用于額定電壓為220V直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)裝置的內(nèi)阻應(yīng)不小于20kQo

2.為防止斷路器偷跳，當(dāng)經(jīng)長(zhǎng)電纜去啟動(dòng)出口維電器時(shí)，應(yīng)實(shí)行的措施有：將不同

用途的電纜分開布置及適當(dāng)增加出口繼電器動(dòng)作功率。

3.變壓器的瓦斯愛護(hù)應(yīng)做到防水、防油滲漏及密封性好。

4.愛護(hù)TV二次回路電壓切換時(shí)，應(yīng)檢查并保證在切換過程中不會(huì)產(chǎn)生TV二次反

充電，應(yīng)同時(shí)掌握可能誤動(dòng)愛護(hù)的正電源。

5.斷路器失靈愛護(hù)相電流判別元件的動(dòng)作時(shí)間和返回時(shí)間均應(yīng)不大于20ms。

6.當(dāng)母線內(nèi)部故障有電流流出時(shí)，應(yīng)減小差動(dòng)元件的比率制動(dòng)系數(shù)，以確保內(nèi)部故

障時(shí)母線愛護(hù)正確動(dòng)作。

7.假如電力系統(tǒng)各元件的正序阻抗等于負(fù)序阻抗，且各元件的阻抗角相等，當(dāng)線路

發(fā)生單相接地短路時(shí)，流過愛護(hù)的兩個(gè)非故障相電流與故障相電流同相位的條件是：零序電

流安排系數(shù)大于正（負(fù)）序電流安排系數(shù)。

8.愛護(hù)用電纜的敷設(shè)路徑，應(yīng)盡可能離開高壓母線及高頻暫態(tài)電流的入地點(diǎn)。

9.電流互感器不能滿意10%誤差要求時(shí)可實(shí)行的措施有：A）增大二次電纜截面；

B）串接備用互感器；C）改用容量大的互感器；D）增大TA一次額定電流。

10.對(duì)于高壓側(cè)采納備用電源自動(dòng)投入方式的變電所，變壓器放電間隙的零序電流愛護(hù)

可整定為兩個(gè)時(shí)限，第一時(shí)限以0.2S跳高壓側(cè)斷路器，其次時(shí)限以0.7S跳開變壓擲。

選答題部分（共6（）分，分供電專業(yè)、發(fā)電專業(yè)兩部分）

留意事項(xiàng)：

可任選供電專業(yè)、發(fā)電專業(yè)兩部分之一做答，且只能選其一，并在試卷首頁得分表內(nèi)所選專

業(yè)后的括號(hào)內(nèi)劃'?寸'標(biāo)明。

選手參與口試時(shí)的專業(yè)與筆試選答題部分所選專業(yè)全都.

供電專業(yè)試題

說明：第1題（20分）為必選題；2-6題（每題10分）可任選其中4道題做答，其余題目

不得做答。判卷時(shí)在1題及2-6題中依次評(píng)閱，且2-6題只評(píng)閱4道題（請(qǐng)將答案寫在答題

紙上）。

1.下圖中兩條線路都裝有閉鎖式零序方向高頻愛護(hù)，線路阻抗角為800。

1）請(qǐng)畫出閉鎖式零序方向高頻愛護(hù)的原理框圖（愛護(hù)停巖和斷路器位置停信可不畫人）。（6

分）

2）假如愛護(hù)用母線TV,當(dāng)MN線路兩側(cè)DL1、DL2均已跳開單相，進(jìn)入兩相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，

按傳統(tǒng)規(guī)定的電壓、電流正方向，分析四個(gè)愛護(hù)安裝處的零序方向元件測(cè)量到的零序電壓與

零序電流之間的相角差及零序方向元件的動(dòng)作行為，并依據(jù)方向元件動(dòng)作行為闡述它們的發(fā)

信、收信狀況。（7分）

3）如何進(jìn)行高頻電纜的傳輸衰耗和輸入阻抗測(cè)試？（要求畫出測(cè)量傳輸衰耗和輸入阻抗的試

驗(yàn)接線并列出計(jì)算公式）D分）

2.某220kV線路，采納亙相重合閘方式，在線路單相瞬時(shí)故障時(shí)，一側(cè)單跳單重，另一側(cè)

直接三相跳閘。若排解斷路涔本身的問題，試分析可能造成直接三跳的獴由（要求答出五個(gè)

緣由）。（10分）

3.YN,d11接線的變壓器，三相低壓繞組是如何連線的？畫出這種變壓器差動(dòng)愛護(hù)的接線

圖及其二次三相電流相量圖。（10分）

4.下圖中標(biāo)出的阻抗為正序（負(fù)序）電抗，設(shè)各元件阻抗角為900,變壓器的勵(lì)磁阻抗為

無窮大、輸電線路零序電抗為正序電抗的三倍，全部參數(shù)均已歸算到MN線路所在的系統(tǒng)

側(cè)。求N母線發(fā)生A相金屬性單相接地短路時(shí)流過MN線路的各相電流以及M母線的A

相電壓值（答案可以用分?jǐn)?shù)表達(dá)）。（10分）

5.如需構(gòu)成如右圖所示特性的相間阻抗繼電器，直線PQ下方與圓所圍的部分是動(dòng)作區(qū)。

Zzd是整定值，OM是直徑。請(qǐng)寫出動(dòng)作方程，并說明其實(shí)現(xiàn)方法。（要求寫出圓特性和直

線特性的以阻抗形式表達(dá)的動(dòng)作方程，寫出加于繼電器的電壓UJ、電流IJ和Zzd表達(dá)的電

壓動(dòng)作方程以及規(guī)律關(guān)系）。（10分）

6.系統(tǒng)各元件的參數(shù)如下圖所示，阻抗角都為80。，兩條線路各側(cè)距離愛護(hù)I段均按

本線路阻抗的0.8倍整定。繼電器都用方向阻抗繼電器。

1）試分析距離愛護(hù)I、2、4的I段阻抗繼電器振蕩時(shí)會(huì)不會(huì)誤動(dòng)；（5分）

2）假如振蕩周期T=1.5秒且作勻速振蕩，求振蕩時(shí)距離愛護(hù)3的I段阻抗繼電器的誤動(dòng)時(shí)

間。（提示：（42+72）1/2=8）（5分）

發(fā)電專業(yè)試題

說明：第I題（20分）為必選題；2-6題（每題10分）可任選其中4道題做答，其余題目

不得做答。判卷時(shí)在1題及2-6題中依次評(píng)閱，且2-6題只評(píng)閱4道題（請(qǐng)將答案寫在答題

紙上）。

1.如圖所示，發(fā)電機(jī)經(jīng)YN,dll變壓器及斷路器B1接入高壓母線，在預(yù)備用斷路器B2

并網(wǎng)前，高壓母線發(fā)生A相接地短路，短路電流為IAK,變壓器配置有其兩側(cè)TA接線為星

-角的分相差動(dòng)愛護(hù)，并設(shè)變壓器零序阻抗小于正序阻抗。

1）畫出差動(dòng)愛護(hù)兩側(cè)TA：次原理接線圖（標(biāo)出相對(duì)極性及差動(dòng)繼電器差流線圈）。（6分）

2）畫出故障時(shí)變壓器兩側(cè)的電流、電壓相量圖及序重量圖。（8分）

3）計(jì)算差動(dòng)愛護(hù)各側(cè)每相的電流及差流（折算到一次）。（3分）

4）寫出故障時(shí)各序功率的流向。（3分）

2.發(fā)電機(jī)經(jīng)穿墻套管、裸導(dǎo)線與室外主變聯(lián)接。發(fā)電機(jī)配置有雙頻式100%的定子接地愛

護(hù)，其三次諧波電壓愛護(hù)為動(dòng)作方程為

式中：

為幅值、相位平衡系數(shù)，K3為制動(dòng)系數(shù)；分別為機(jī)端及中性點(diǎn)三次諧波電壓，基波零序電

壓3U0取自機(jī)端TV開II繞組。

1）大雨天，基波零序電壓愛護(hù)及三次諧波電壓愛護(hù)同時(shí)動(dòng)作，請(qǐng)指出故障點(diǎn)可能所在的范

圍。（5分）

2）簡(jiǎn)述機(jī)端TV及中性點(diǎn)TV的一次側(cè)分別斷線時(shí)，基波零序電壓愛護(hù)及三次諧波電壓愛

護(hù)的可能動(dòng)作行為。（5分）

3.水輪發(fā)電機(jī)，Sn=700MW,Un=20kV,每相5并聯(lián)分支，每分支36匝，中性點(diǎn)側(cè)可引

出各分支端子;定子鐵心共540槽，槽內(nèi)上下層線棒短路共540種,其中a）相間短路60種

（約占總短路故障的11%）;b）同相不同分支匝間短路60種；c）同相同分支匝間短路420種,

短路匝數(shù)分別為1、3、5、7匝各105種。請(qǐng)回答：

1）主愛護(hù)配置要求雙重化，你建議裝設(shè)哪些主愛護(hù)？指出它們的優(yōu)缺點(diǎn)。（8分）

2）相應(yīng)的電流互感器如何配置？（2分）

4.變壓器差動(dòng)愛護(hù)在外部短路暫態(tài)過程中產(chǎn)生不平衡電流（兩側(cè)二次電流的幅值和相位

已完全補(bǔ)償）的主要緣由是哪些（要求答出5種緣由）？（10分）

5.發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限愛護(hù)（I22t>A）的最大和最小動(dòng)作電流分別為lop.max和lop.nin,

對(duì)應(yīng)的最短和最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)限為tmin和tmax,問lop.max、lop.min、tmax、tmin如何整定？

要不要與系統(tǒng)相鄰元件愛護(hù)協(xié)作整定？（10分）

6.Y,dll變壓器，在Y側(cè)端口BC兩相金屬性短路時(shí)，設(shè)額定電壓為Un=l（標(biāo)幺值），

試分析△側(cè)三相電壓Uab、Ube、Uca、Ua>Ub、Ue的大小和相位。

（10分）

供電專.業(yè)試題

說明：第1題（20分）為必選題；2-6題（每題10分）可任選其中4道題做答，其余題目

不得做答。判卷時(shí)在1題及2-6題中依次評(píng)閱，且2-6題只評(píng)閱4道題（請(qǐng)將答案寫在答題

紙上）。

1.下圖中兩條線路都裝有閉鎖式零序方向?高頻愛護(hù)，線路阻抗角為800o

I）請(qǐng)畫出閉鎖式零序方向高頻愛護(hù)的原理框圖（愛護(hù)停唁和斷路器位置.停信可不畫入）。（6

分）

2）假如愛護(hù)用母線TV,當(dāng)MN線路兩側(cè)DL1、DL2均已跳開單相，進(jìn)入兩相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，

按傳統(tǒng)規(guī)定的電壓、電流正方向，分析四個(gè)愛護(hù)安裝處的零序方向元件測(cè)量到的零序電壓與

零序電流之間的相角差及零序方向元件的動(dòng)作行為，并依據(jù)方向元件動(dòng)作行為闡述它們的發(fā)

信、收信狀況。（7分）

3）如何進(jìn)行高頻電纜的傳輸衰耗和輸入阻抗測(cè)試？（要求畫出測(cè)量傳輸衰耗和輸入阻抗的試

驗(yàn)接線并列出計(jì)算公式）17分）

答：1）

2)愛護(hù)I：U0=-I0ZS0arg3UO/3IO=-IOOO動(dòng)作；

愛護(hù)2：U0=-I0(ZNP0+ZR0)arg3U0/3I0=-1(X)0動(dòng)作；

MN線路兩側(cè)1、2號(hào)愛護(hù)都停信，兩側(cè)都收不到信號(hào)；

愛護(hù)3：UO=IO(ZNPO+ZRO)arg3UO/3IO=8(X)不動(dòng);

愛護(hù)4：U0=-I0ZR0arg3U0/3I0=-1000動(dòng)作；

NP線路N側(cè)3號(hào)愛護(hù)發(fā)信，收信機(jī)收到自己的信號(hào)。P側(cè)4號(hào)愛護(hù)停信但收信機(jī)始終收到

3號(hào)愛護(hù)發(fā)出的信號(hào)。

3）如圖；其中信號(hào)源可以是振蕩器，收發(fā)信機(jī)也可以。所用電阻應(yīng)采納無感電阻。電阻R

可選75歐姆，也可選小于75歐姆的電阻。電平表應(yīng)選擇平衡輸入端測(cè)量。

1）傳輸衰耗:

電壓表法）

（電平表法）

（當(dāng)R=75歐姆時(shí)）

2）輸入阻抗;

（高頻電壓表法）

2.某220kV線路，采納膽相重合閘方式，在線路單相瞬時(shí)故障時(shí)，一側(cè)單跳單重，另一側(cè)

直接三相跳閘。若排解斷路器本身的問題，試分析可能造成直接三跳的緣由（要求答出五個(gè)

緣由）。（10分）

答：1）選相元件問題；

2）愛護(hù)出口回路問題；

3）重合閘方式設(shè)置錯(cuò)誤；

4）溝通三跳回路問題；

5）操作箱跳閘回路問題；

6）重合閘裝置問題：軟硬件故障、失電、回路接線錯(cuò)誤。

3.YN,dll接線的變壓器，三相低壓繞組是如何連線的？畫出這種變壓器差動(dòng)愛護(hù)的接線圖

及其二次三相電流相量圖，（10分）

答:

1)如圖連接;

2)

3)IAB=IA-IB;

IBC=IB-IC;

ICA=IC-IA;

4下圖中標(biāo)出的阻抗為正序(負(fù)序)電抗，設(shè)各元件阻抗角為900,變壓器的勵(lì)磁阻抗為無

窮大、輸電線路零序電抗為正序電抗的三倍，全部參數(shù)均已歸算到MN線路所在的系統(tǒng)側(cè)。

求N母線發(fā)生A相金屬性單相接地短路時(shí)流過MN線路的各相電流以及M母線的A相電

壓值(答案可以用分?jǐn)?shù)表達(dá))。(10分)

答：1)求出各元件零序電抗

XlT0=j20;XMN0=j60;X2T0=jl0:XPQ0=j60;X3T0=jl0;

2)畫出復(fù)合序網(wǎng)圖如下，求得

X1L=j(l0+20+20)//j(l0+20+10+10)=j50//j50=j25；

X0L=j(20+60)//j(l0+6什10)=j80//j80=j40;

3)求短路點(diǎn)各序電流

IK1=IK2=IK0=E/(2XlS+X0S)=l/(2xj25+j40)=-j/90;

4)求流過MN線路的各序電流II、12、10

各序電流安排系數(shù)Cl、C2、CO為

Cl=C2=C0=0.5

A11=12=I0=-j/180;

5)求流過MN線路的各相電流和M母線的A相電壓

IA=I1+I2+I0=-jx3/l80=-j/60;

由于各序電流安排系數(shù)相等，故

IB=O;

IC=O;

依據(jù)線路參數(shù)K=(XO-X1)；(3X1)=2/3;

故M母線的A相電壓UMA為

UMA=UKA+(IA+K3IO)XMNl=O+[-j/6O+(2/3)x(-j/60)lj20=5/9o

5.如需構(gòu)成如右圖所示特性的相間阻抗繼電器，直線PQ下方與圓所圍的部分是動(dòng)作區(qū)。

Zzd是整定值，OM是直徑。請(qǐng)寫出動(dòng)作方程，并說明其實(shí)現(xiàn)方法。(要求寫出圓特性和直

線特性的以阻抗形式表達(dá)的動(dòng)作方程，寫出加于繼電器的電壓UJ、電流IJ和Zzd表達(dá)的電

壓動(dòng)作方程以及規(guī)律關(guān)系)。(10分)

答：1)園特性動(dòng)作方程

900+150<arg(ZJ-Zzd)/ZJ<2700+150即1050<arg(ZJ-Zzd)/ZJ<2850；

I)直線特性動(dòng)作方程

1800-100<arg(ZJ-Zzd)/R<3600-1()0即1700<arg(ZJ-Zzd)/R<35(M)：

2)實(shí)現(xiàn)方法：

園特性動(dòng)作方程1050<arg(UJ-IJZzd)/UJ<2850；

直線特性動(dòng)作方程1700<arg(UJ-IJZzd)/(IJR)<3500

(或1700<arg(UJ-IJZzd)/IJ<3500)

二個(gè)動(dòng)作方程構(gòu)成“與“門。

6.系統(tǒng)各元件的參數(shù)如下圖所示，阻抗角都為80。，兩條線路各側(cè)距離愛護(hù)I段均按

本線路阻抗的0.8倍整定。繼電器都用方向阻抗繼電器。

1)試分析距離愛護(hù)1、2、4的I段阻抗繼電器振蕩時(shí)會(huì)不會(huì)誤動(dòng)：(5分)

2）假如振蕩周期T=1.5秒且作勻速振蕩，求振蕩時(shí)距離愛護(hù)3的I段阻抗繼電器的誤動(dòng)時(shí)

間。（提示：（42+72）1/2X0（5分）

答：1）求各愛護(hù)距離I段定值

==0.8x2Q=I.6C;

==O.8xlOC=8C;

2）求振蕩中心位置

V|Es|=|ER|,振蕩中心在ZZ/2處；

ZS/2=（1+2+10+1）/2C=7C,位于NP線路距N母線4c處。振蕩中心不在1、2阻抗I段

的動(dòng)作特性內(nèi)，所以1、2阻抗I段繼電器不誤動(dòng)。

振蕩中心在3、4阻抗【段的動(dòng)作特性內(nèi)，所以3、4阻抗I段繼電器誤動(dòng)。

3）按系統(tǒng)參數(shù)振蕩中心正好位于3號(hào)阻抗【段動(dòng)作特性圓的圓心，動(dòng)作特性如圖所示。

振蕩時(shí)測(cè)量阻抗端點(diǎn)變化的軌跡是SR線的垂直平分線。如圖所示。

???CN=4Q,SC=7C,

ASN=（42+72）1/2~8Q,/.ZCSN=300,故

ZCNS=600,

AZRNS=Sl=1200,

同理求得62=2400,兩側(cè)電勢(shì)夾角在61?32期間阻抗繼電器誤動(dòng)。

誤動(dòng)時(shí)間t=（32-61）/3600xT=（240（M200）/3600x1.5=0.5秒。

發(fā)電專業(yè)試題

說明：第1題（20分）為必選題；2-6題（每題10分）可任選其中4道題做答，其余題目

不得做答。判卷時(shí)在1題及2-6題中依次評(píng)閱，且2-6題只評(píng)閱4道題（請(qǐng)將答案寫在答題

紙上）。

1.如圖所示，發(fā)電機(jī)經(jīng)YN,dll變壓器及斷路器Bl接入高壓母線，在預(yù)備用斷路器B2并

網(wǎng)前，高壓母線發(fā)生A相接地短路，短路電流為IAK。變壓器配置有其兩側(cè)TA接線為星-

角的分相差動(dòng)愛護(hù)，并設(shè)變壓器零序阻抗小于正序阻抗。

I）畫出差動(dòng)愛護(hù)兩側(cè)TA二次原理接線圖（標(biāo)出相對(duì)極性及差動(dòng)繼電器差流線圈）。（6分）

2）畫出故障時(shí)變壓器兩側(cè)的電流、電壓相顯圖及序重量圖。（8分）

3）計(jì)算差動(dòng)愛護(hù)各側(cè)每相的電流及差流（折算到一次）.（3分）

4）寫曲故障時(shí)各序功率的流向。（3分）

答：1）畫出的差動(dòng)愛護(hù)TA二次原理圖如下圖所示：

2）變壓器高壓側(cè)接地故障時(shí)，設(shè)A相短路電流為IAK,則

變壓器高壓側(cè)電流、電壓及序量向量圖如下圖

變壓器低壓側(cè)電流、電壓向量圖

3）變壓器低壓側(cè)各相短路電流

由變壓器高壓側(cè)流入各相差動(dòng)繼電器的電流

A相：

B相:0

C相:

A相差動(dòng)愛護(hù)差流

C相差動(dòng)愛護(hù)差流

4）零序功率及負(fù)序功率由故障點(diǎn)流向變壓器，而正序功率則由變壓器流向故障點(diǎn)。

2.發(fā)電機(jī)經(jīng)穿墻套管、裸導(dǎo)線與室外主變聯(lián)接。發(fā)電機(jī)配置有雙頻式100%的定子接地愛

護(hù)，其三次諧波電壓愛護(hù)的動(dòng)作方程為

式中：

為幅值、相位平衡系數(shù)，K3為制動(dòng)系數(shù)；分別為機(jī)端及中性點(diǎn)三次諧波電壓，基波零序電

壓3U0取自機(jī)端TV開口繞組。

I）大雨天，基波零序電壓愛護(hù)及三次諧波電壓愛護(hù)同時(shí)動(dòng)作，請(qǐng)指出故障點(diǎn)可能所在的范

圍。（5分）

2）簡(jiǎn)述機(jī)端TV及中性點(diǎn)TV的一次側(cè)分別斷線時(shí)，基波零序電壓愛護(hù)及三次諧波電壓愛

護(hù)的可能動(dòng)作行為。（5分）

答：1）基波零序電壓愛護(hù)及三次諧波電壓愛護(hù)動(dòng)作重疊區(qū)是由機(jī)端部分定子繞組到廠高變

高壓側(cè)及主變低壓接地故障。在大雨天，被雨淋的部分簡(jiǎn)單發(fā)生接地故障，因此從穿墻套管

至主變套管之間的三相導(dǎo)線簡(jiǎn)單經(jīng)水灰流接地。接地故障可能在這個(gè)范圍。

3）機(jī)端TV一次斷線時(shí)，如沒有TV斷線閉鎖，基波零序電壓愛護(hù)要誤動(dòng)，三次諧波電壓

愛護(hù)也可能誤動(dòng)。當(dāng)中性點(diǎn)TV一次斷線時(shí)，基波零序電壓愛護(hù)不會(huì)動(dòng)作，而三次諧波電壓

愛護(hù)肯定誤動(dòng)。

3.水輪發(fā)電機(jī)，Sn=700MW,Un=20kV,每相5并聯(lián)分支，每分支36匝，中性點(diǎn)側(cè)可引出

各分支端子；定子鐵心共540槽，槽內(nèi)上下層線棒短路共54。種，其中a）相間短路60種（約

占總短路故障的11%）；b）同相不同分支匝間短路60種：c）同相同分支匝間短路420種，短

路匝數(shù)分別為1、3、5、7匝各105種。請(qǐng)回答：

1）主愛護(hù)配置要求雙重化，你建議裝設(shè)哪些主愛護(hù)？指出它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

（8分）

2)相應(yīng)的電流互感器如何配置？（2分）

答：1）裂相橫差愛護(hù)：對(duì)匝間短路靈敏，但對(duì)機(jī)端和引線相間短路無效;

2）零序電流橫差愛護(hù)：對(duì)匝間短路靈敏，但對(duì)機(jī)端和引線相間短路無效；

3）不完全縱差愛護(hù)：對(duì)相間（包括引線）短路和匝間短路能反映，但可能靈敏度差；

4）傳統(tǒng)縱差愛護(hù)：只在對(duì)相間短路主愛護(hù)雙重化條件下才裝設(shè)。

4.變壓器差動(dòng)愛護(hù)在外剖短路暫態(tài)過程中產(chǎn)生不平衡電流（兩側(cè)二次電流的幅值和相位已

完全補(bǔ)償）的主要緣由是哪些（要求答出5種緣由）？（10分）

答：在兩側(cè)二次電流的幅值和相位已完全補(bǔ)償好的條件下，產(chǎn)生不平衡電流的主要緣由是：

1）如外部短路電流倍數(shù)太大，兩側(cè)TA飽和程度不全都；

2）外部短路非周期重量電流造成兩側(cè)TA飽和程度不同；

3）二次電纜截面選擇不當(dāng)，使兩側(cè)差動(dòng)回路不對(duì)稱；

4）TA設(shè)計(jì)選型不當(dāng)，應(yīng)用TP型于500KV,但中低壓側(cè)用5P或I0P；

5）各側(cè)均用TP型TA,但TA的短路電流最大倍數(shù)和容量不足夠大；

6）各側(cè)TA二次回路的時(shí)間常數(shù)相差太大。

5.發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限愛護(hù)（I22t>A）的最大和最小動(dòng)作電流分別為lop.max和lop.min,對(duì)

應(yīng)的最短和最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)限為tmin和tmax,問lop.maXxIop.min>tmax>tmin如何整定?要

不要與系統(tǒng)相鄰元件愛護(hù)協(xié)作整定？（10分）

答：取tmin=1000”,得

Iop.min=

取Iop.max=

tmax=

整定計(jì)算以上愛護(hù)參數(shù)不必于系統(tǒng)相鄰元件后備愛護(hù)協(xié)作。

式中，Xd”,X2-發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗（不飽和值）及負(fù)序電抗；

Ksat…飽和系數(shù)，一般取Ksa30.8

Xt一升壓變短路電抗

128…發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流（標(biāo)幺值）

Ign--發(fā)電機(jī)額定電流（KA）

na—TA變比

6.Y,dll變壓器，在Y側(cè)端口BC兩相金屬性短路時(shí)，設(shè)額定電壓為Un=l（標(biāo)幺值）、試分

析△側(cè)三相電壓Uab、Ube、Uca、Ua、Ub、Ue的大小和相位。

（10分）

答；Y側(cè)二相相量圖如下哥所示

△側(cè)三相線電壓Uab=/2,Ubc=/2,Uca=-；

三角形側(cè)個(gè)相對(duì)地電壓為Ua=/2,Ub=0,Uc=-/2o

Uab-Ubc=0=Ua+Ub+Uc-3Ub

Ua+Ub+Uc=O,.\Ub=0,Ua=0.5,Uc=-0.5o

1.填空題：

1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，總伴隨有電流的增大、電壓的降低、線路始端測(cè)量阻抗的減小

和電壓與電流之間相位角為變化。

2.在三段式電流愛護(hù)中，電流I段又稱為電流速斷愛護(hù)，電流II段又稱為限時(shí)電流速斷愛護(hù),

電流HI段又稱為定時(shí)限過流愛護(hù)，并且由電流I段和電流II段聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主愛

護(hù)。

3.已知返回系數(shù)Kh,牢靠系數(shù)Kk,自啟動(dòng)系數(shù)Kzq,最大負(fù)荷電流Ifmax,三段式電流愛

護(hù)IH段的整定電流Idz=o依據(jù)整定公式，為了愛護(hù)動(dòng)作的牢靠性，要求返回系

數(shù)Kh=0.85o

4.雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中的限時(shí)電流速斷愛護(hù)，當(dāng)分支電流中有電源時(shí)，要考慮電流助增的影響，

當(dāng)分支電路為一并聯(lián)的線珞時(shí)，要考慮電流吸取的影響，因此在整定值中引入一個(gè)分支系數(shù)。

5.電力系統(tǒng)零序電流愛護(hù)采納三相五柱式電壓互感器，其二次繞組接成開II三角形，則開門

二角形出口MN端子上電壓UMN=3U0,而零序電流過濾那Ij=Ia+Ib+Ic=3I0

6.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地依據(jù)補(bǔ)償程度可分為完全補(bǔ)償方式、欠補(bǔ)償方式和過補(bǔ)償方式三種

方式，實(shí)際應(yīng)用中都采納過補(bǔ)償方式，其中P=（IL-ICZ）/ICg稱為過度補(bǔ)償，一般取

P