電力系統(tǒng)繼電保護考試題及答案匯總

1、一、1電流保護I段的靈敏系數(shù)通常用保護范圍來衡量，其保護范圍越長表明 保護越（）可靠不可靠靈敏不靈敏2限時電流速斷保護與相鄰線路電流速斷保護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配合。選擇性速動性靈敏性可靠性3使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統(tǒng)（）最大運行方式最小運行方式正常運行方式事故運行方式4 .在中性點非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時， 兩相星形接線電流保護只切除一個故障點的幾率為（）。100%2/31/305. 按900接線的功率方向繼電器，若IJ=-Ic，貝U UJ應為（）UAB-UABUB-UC6. 電流速斷保

2、護定值不能保證（）時，則電流速斷保護要誤動作，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，零序電流靈敏I段保護在非全相運行時需 （）。投入運行 有選擇性的投入運行有選擇性的退出運行退出運行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)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段的動作值應按分支系數(shù) Kfz為最小的運行方

3、式來確定，目的是為 了保證保護的（）。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. 差動保護只能在被保護元件的內(nèi)部故障時動作，而不反應外部故障，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，要求保護區(qū)內(nèi)故障時保護動作行為不受通道破 壞的影響，應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. 相高頻保護用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 負序電流 相電流15高頻保護基本

4、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 導引線二、如圖網(wǎng)絡，試計算保護1電流速斷保護的動作電流，動作時限及最小保護范 圍，并說明當線路長度減到20KM時情況如何？由此得出什么結(jié)論？已知Kk' =1.2,z1=0.4 Q /km,Zs.min=12 Q ,Zs.max=18 QIdB.max = Es/(Zs.min + z1LAB)解:Idz.A ' = Kk'IdB.maxLAB=60 km: LAB=20 km:Idz ' = 2.21

5、(kA) Idz ' = 3.98 (kA)Lmin =19.95 (km) Lmin =-8.92(km)被保護線路的長度很短時，電流速斷保護可能沒有保護范圍。三、在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示。1.計算輸電線路過電流保護動作時間；2.哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件？如果需要安裝，在圖中標明功率方 向元件及其動作正方向。2s 1s 2.5s lmin=13E s(?-Zs.max)Z12l'dz.A0.5s 1.5s 1.5s 0.5s四、如圖所示，各線路均裝有距離保護，已知：Zs1.max=20Q, Zsl.min=15 Q,Zs2.max=

6、25 Q Zs2.min=20 Q z1= 0.4 愆km, Kk '' =0計算保護 1 的距離 II 段 動作定值并校驗動作靈敏度。110KV 45KM 30KMKb=lbc/lab= 1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min = 1+(15+18)/25=2.32;ZdzA'' = Kk'' (ZAB+KbX ZBC) =36.67 QKlm= ZdzA ' ' / ZAB=2.04>1.25五、(本題每小題5分，滿分15分)高頻閉鎖方向保護的原理框圖如下。1.分別敘述保護動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時 的保護的動作過程；

7、2.說明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到 破壞，當內(nèi)部故障和外部故障時，保護的工作會受到何影響 ？1. 動作過程：?呆護區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護方向元件I,I '動作, I ' ,S+作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護 均不發(fā)訊，保護動作跳閘?呆護區(qū)外故障：近故障側(cè)保護方向元件 S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側(cè) 保護2. 元件的功能與作用：S+ :保護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，近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊t1以閉鎖對端保護，用于防止近故障端保護I先返回(停止發(fā)訊)、遠故障端 S+，I '后返回時引起的誤動t2:通道配合延時。區(qū)

8、外故障時，遠故障端 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，保護正確/錯誤動作。六、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，作為全相運行、發(fā)生接地故障時的接地保護， 非全相運行時需退 出運行；零序電流不靈敏I段的動作靈敏度低，作為非全相運 行、發(fā)生接地故障時的接地保護2說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最??？那一種受系統(tǒng)振 蕩影響最??？那一種躲負荷能力最強？受過渡電阻影響

9、最小依次為：全阻抗繼電器/偏移/方向； 受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為：方向/偏移/全阻抗繼電器； 躲負荷能力最強依次為：方向/偏移/全阻抗繼電器； 3閉鎖式方向高頻保護中采用負序功率方向繼電器有何優(yōu)點？(1) 可反應所有不對稱故障；增加電壓記憶后，也可反應三相對稱故障；(2) 沒有電壓死區(qū)；保護區(qū)外故障時，近故障側(cè)負序電壓(功率)高于遠故障側(cè)負序電 壓(功率),容易實現(xiàn)靈敏度配合(3) 振蕩時三相對稱，不存在負序分量，負序功率方向元件不誤動 試題二一、1 定時限過電流保護的動作時限是按 階梯時限特性 來選擇的。2 在中性點非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時， 三相完全星接線電

10、流保護只切除遠離電源故障點的幾率為100% o3 零序過電流保護與相間過電流保護相比，由于其動作電流小，所以靈敏度 高。4按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應為UCB。5全阻抗繼電器的主要缺點是 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。07.距離III段的靈敏度校驗應按分支系數(shù)Kfz為最大的運行方式來確定，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 心處于處。9相差高頻保護采用比較線路兩端 正序電流 相位來反應對稱短路。10對于母線保護，通常把 可靠性 放在重要位置。二、如圖所示，在110K

11、V輸電線路中，單位線路長度的阻抗為：X1=0.4( /km),可 靠系數(shù)Kk' =1.25系統(tǒng)阻抗為:Zs.max=6 Q , Zs.min=4。1. 計算：線路AB的電流速斷保護一次動作值與電流速斷保護最小保護范圍。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的差別。1.5s110kV 45km 30km解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1 LAB)Idz.A ' = Kk'IdB.max可解得：Idz ' 3=77 (kA) Lmin =23.1(km)三、在雙電源系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示(設電源處故障均 有

12、瞬動保護)。1計算輸電線路過電流保護動作時間；2.哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件 ？如果需要安裝，在圖中標明功率方 向元件及其動作正方向。1.5s 1s 2.5s lmin=13Es? -Zs.max)Z12I'dz.A2.5s 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=

13、4s圖中標明了功率方向元件動作正方向四、如圖所示，各線路均裝有采用方向阻抗繼電器的距離保護，已知：Zs1.max=15Q, Zsl.min=10 Q Zs2.max=20 Q,00Zs2.min=15 Q z1= 0.4 愆km, ?lm=75, ?d=75;可靠系數(shù) Kk' =Kk'' =0.8110KV 50KM 25KM1計算保護1的距離II段動作定值并校驗動作靈敏度。2在保護安裝處出口短路時，距離保護一段容許的過渡電阻是多少？距離保護一 段容許的最大過渡電阻又是多少？保護A出口 20KM處發(fā)生相間短路，過渡電阻分別為 10Q、15Q和25Q 時，保護A 一段是否

14、動作？為什么？解：1.Kb=lbc/lab= 1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min = 1+(10+20)/20=2.5;ZdzA'' = Kk '' (ZAB+KbX ZBC) =3Klm= ZdzA ' ' / ZAB=1.6>1.252. 線路AB的一段定值為：ZdzA' = 16Q ;方向阻抗繼電器園半徑為：r=ZdzA ' /2=8 Q因此，保護 A出口20KM處發(fā)生金屬性相間短路時，短路阻抗為：Zd=20X 0.4=8，位于方向園的園心；過渡電阻分別為10Q、15Q和25Q時，保護A 一段均不動作，因為此

15、時過 渡電阻大于園半徑，測量阻抗均位于園外六、1中性點直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護兼作零序電流保護， 而要采用零序電流保護？答：由于中性點直接接地系統(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，而相電流保護靈敏度不夠，故需單獨設零序電流保護。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)保護跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充電，同步檢 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

16、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)UmUx fm ；(3)arg(Um/Ux)03相高頻保護為什么用I1+KI2為操作電流？ K值過大或過小對保護有何影響？ 答：相差高頻保護中，將三相電流綜合為復合電流(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)訊機發(fā)訊(對高頻電流進行調(diào)制)，稱 為操作電流。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

17、保證三相故障時保護的靈敏度，過小則不利于不對稱故障時的正確比相。4.機定子裝有縱差動和橫差動保護時，發(fā)生何種故障時兩種保護會同時動作？ 答：相間故障時兩種保護會同時動作。試題3一、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)生跨線不同相兩點接地短路時， 兩相不完全星接線電流保護只切除一個故障點的幾率為2/3。4按90接線的功率方向繼電器，若IJ =-Ic，則UJ應為一。5全阻抗繼電器的主要缺點是 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。o7距離U段的整定阻抗應按分支系數(shù) Kfz為最小的運行方式來確定，目

18、的是為 了保證選擇性。9高頻保護采用允許信號的主要優(yōu)點是加快動作速度。10對于中性點可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設零序電流保護和零序電流電壓保護。二、如圖所示，在110KV輸電線路中，線路AB的負荷電流為175A,系統(tǒng)阻抗為:Xs=4 Q 單位線路長度的阻抗為:X=0.4( Q /km),Kk ' =1.25; Kk ' ' =Kk=1.15; Kzq=1.5; Kh=0.85。1計算：電流速斷保護、限時電流速斷保護、過電流保護動作值與動作時間。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的差別。1.5s110kV 45km 30km解：1.線路A

19、B的保護A速斷保護'(3)ldz=K? IKId.B.max=.AE(Zs.min+ZAB)=1.25?2. 線路AB的保護A的II段保護115/=3.77(KA)(4+45?0.4)求動作電流(與下條線路電流速斷動作值配合)：''(3)Idz=K? K? IK2K1d.c.max=.AE(Zs.min+ZAB+ZBC)=1.1? 1.25?動作時間:tA''=0.5s靈敏度校驗：115/=2.25(KA)(4+45? 0.4+30? 0.4)Klm=ld.B.min='ldz.A(Es ? )2Zs.max+ZAB''Idz.A

20、3)(? =24+0.4? 45.25=1.34>1.33. 線路AB的保護A的III段保護Idz.A=KK3 ? KzqKh? (If.max)=三、在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示。1計算輸電線路過電流保護動作時間；2.哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件？如果需要安裝，在圖中標明功率方向元件及其動作正方向。1.5s 1s 2.5s 1.2 1.5? 230=0.487(kA)0.852s解：t5=t7+ t=2s , t3=maxt5,t8+ t=2s+0.5s=2.5s , t1=maxt3,t9+ t=2.5s+0.5s=3st2=maxt7+ t=1.

21、5s+0.5s=2s , t4=maxt2,t9+ t=2.5s+0.5s=3s ,t6=maxt4,t8+ t=3s+0.5s=3.5st1<t6,t2<t3,t5<t4,因此保護1, 2, 5設置功率方向元件，動作正方向：母線指向線路四、巳知采用幅值比較方式構(gòu)成繼電器的兩個電壓量：5= 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？測量阻抗為Zj，整定阻抗為Zzd時，根據(jù)動作方程畫出相應的交流回路結(jié)線圖 及動作特性阻抗圓。解：（1）由動作方程，有 |1/2*（2KI/KU）

22、|> |ZJ/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相應的交流回路結(jié)線圖及動作特性阻抗圓如下五、（1）完成變壓器（Y/? -11接線）差動保護二次回路接線的原理圖。（2）標出二次回路中電流的方向，寫出差動電流的表達式。（一次側(cè)電流方向： 丫？； 一次側(cè)電流正方向：流出變壓器電流為負，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）差動電流的表達式（A相為例）IcdA = （IA2-IB2）-IA2六、1何為系統(tǒng)最大/最小運行方式？在電流保護整定/校驗時各選擇那種方式？ 答：短路時通過該保護的短路電流為最大/最小的可能運行方式，稱為系統(tǒng)最大/最 小運行方式。在電流保護 整定/校驗時各選擇最大/最小運行方式。02.高頻閉鎖方向保護中采用按90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？如采用負序功率方向繼電器會有何優(yōu)點？此時的缺點是什么？0答：90接線功率方向元件有電壓死區(qū)，振蕩時可能誤動。采用負序功率方向繼 電器的優(yōu)點：（1）可反應所有不對稱故障；（2）沒有電壓死區(qū)；保護區(qū)外故障時，近故障側(cè)負序 電壓（功率）高于遠故障側(cè)負序