电力系统继电保护试题以及答案

1、试题 1 答案一、单项选择题 （每小题 2 分,共0 分。从四个备选答案中 , 选出一个正确答案 ,并 将正确答案得号码写在题目后面得括号内。 ）1 1电流保护 I 段得灵敏系数通常用保护范围来衡量 , 其保护范围越长表明保护越 （ ） 可靠 不可靠 灵敏 不灵敏 2。限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上与时限上均要配合, 若（ ） 不满足要求 , 则要与相邻线路限时电流速断保护配合、选择性 速动性 灵敏性 可靠性 3、使电流速断保护有最小保护范围得运行方式为系统 （ ）最大运行方式 最小运行方式 正常运行方式 事故运行方式 . 在中性点非直接接地电网中得并联线路上发生跨线不同相两点

2、接地短路时, 两 相星形接线电流保护只切除一个故障点得几率为 （ ） 。002313 0、按 900接线得功率方向继电器 ,若I =-I ,则UJ应为（ ）U-UABUB .电流速断保护定值不能保证 （ ） 时, 则电流速断保护要误动作 , 需要加装 方向元件。速动性 选择性 灵敏性 可靠性 7、作为高灵敏度得线路接地保护 , 零序电流灵敏 I 段保护在非全相运行时需 （ ） 投入运行 有选择性得投入运行有选择性得退出运行 退出运行 。在给方向阻抗继电器得电流、电压线圈接入电流电压时, 一定要注意不要接错极性,如果接错极性,会发生方向阻抗继电器 （ ） 得后果、拒动 误动 正向故障拒动或反向故

3、障误动 损坏. 方向阻抗继电器得最大灵敏角就是可以调节得。调节方法就是改变电抗变换器DK （ ）原边匝数原边线圈中得电阻大小1。距离 II 段得动作值应按分支系数 了保证保护得 （ ） 。速动性 选择性11. 相间短路得阻抗继电器采用 0接线UU- A 副边匝数副边线圈中得电阻大小Kfz 为最小得运行方式来确定 , 目得就是为 灵敏性 可靠性 例如 I BI A时,U J（ ） 。 UA-UBUA12。差动保护只能在被保护元件得内部故障时动作, 而不反应外部故障 , 具有绝对（ ）。选择性 速动性 灵敏性 可靠性 3.对于间接比较得高频保护 , 要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏得 影

4、响,应该选择得间接比较信号就是 （ ） 。允许信号 跳闸信号 闭锁信号 任意信号1.相高频保护用I+I2为操作电流,K68,主要就是考虑（ ） 相位不受两侧电源相位得影响 , 有利于正确比相。正序电流 零序电流 负序电流 相电流 15高频保护基本原理就是 : 将线路两端得电气量 （ 电流方向或功率方向 ）转化为高 频信号;以（ ） 为载波传送通道实现高频信号得传送 ,完成对两端电气量得比较。微波通道 光纤通道 输电线路 导引线二、 （ 本题满分 20 分 ）如图网络 ,试计算保护 1 电流速断保护得动作电流 , 动作时限及最小保护范围 , 并说 明当线路长度减到 0KM时情况如何？由此得出什么

5、结论？已知 Kk '=。2, 1=0。4/k ,Z 、 min z1 ×LB)解:I dB、 max = Es/(Z dz. ' = Kk 'I L B=6 m: Id ' 2 、21max(k)LA =2 km:Idz' = 、 8 (kA)2s。 5s1。 5s1.5、 5sLmn =19. 5 （k ）in = 8.92（km）被保护线路得长度很短时 , 电流速断保护可能没有保护范围。、 （本题每小题 5分,满分 10 分）在单电源环网系统中 , 馈电线路过电流保护动作时限如图所示、 1、计算输电线路过电流保护 动作时间; .哪些线路过电

6、流保护必须安装功率方向元件 ?如果需要安装 ,在图中标明功率方向元件及其动作正方向。四、（ 本题满分 10）如图所示 ,各线路均装有距离保护 , 已知: s1。max=0 ,Z 1.min 1 ,、 max=25,Zs 、 mi=20 ,1 0。4 k, Kk'='0、计算保护 1得距 离 II 段动作定值并校验动作灵敏度。30K Kb。 min 1+(15+ 8)/ 5=2 。 2;ZdzA'' k'('ZAB+Kb× ZBC) = 6。6lm= Z A'/ ' B=.0 >1、 25五、（本题每小题 5分,满分

7、 15 分）高频闭锁方向保护得原理框图如下。 1。分别叙述保护动作区内部与外部故障时得保护得动作过程;2. 说明原理框图中各元件得功能与作用 ;3. 如果通道遭到破坏 , 当内部故障 与外部故障时, 保护得工作会受到何影响 ? . 动作过程 :?保护区内故障 :两侧保护方向元件 I,I ',S+动作,I',S+ 动作后闭锁发讯 , 两侧保护均不发讯 , 保 护动作跳闸?保护区外故障 :近故障侧保护方向元件 S+不动作 ,I 动作后启动发讯 , 闭锁对侧保护2. 元件得功能与作用 :S+ : 保护正方向故障时动作得功率方向元件 ;I,I ': 故障起动元件t1: 区外故障

8、切除后 ,近故障端保护继续发讯 t 以闭锁对端保护 , 用于防止近故障端保护 I 先返回 （停止发讯 ） 、远故障端 S+ , '后返回时引起得误动2: 通道配合延时。区外故障时 ,远故障端 S+ , I' 动作,需经 t2 延时才能出口 ,以保证可靠收 到对侧闭锁信号、 如果通道遭到破坏 ,内部故障外部故障时 ,保护正确 /错误动作。六、（ 本题每小题 5 分, 满分 15 分 ）1. 零序电流灵敏段与零序电流不灵敏 I 段得区别就是什么 ?分别在那种情况下起作用 ? 区别 : 零序电流灵敏 I 段与零序电流不灵敏 I 段得定值整定原则不同 ,动作灵敏度不同 零序电流灵敏 I

9、 段动作灵敏度高 , 作为全相运行、发生接地故障时得接地保护 , 非全相运行时需退 出运行 ; 零序电流不灵敏段得动作灵敏度低 , 作为非全相运行、发生接地故障时得接地保护2、说明三种圆特性阻抗继电器 , 那一种受过渡电阻影响最小？那一种受系统振荡影响 最小？那一种躲负荷能力最强 ?受过渡电阻影响最小依次为 : 全阻抗继电器 / 偏移 / 方向 ; 受系统振荡影响最小依次为 : 方向/ 偏移/全阻抗继电器 ;躲负荷能力最强依次为 : 方向偏移 / 全阻抗继电器 ;3. 闭锁式方向高频保护中采用负序功率方向继电器有何优点？（ ）可反应所有不对称故障 ; 增加电压记忆后 , 也可反应三相对称故障

10、;（2） 没有电压死区 ; 保护区外故障时 , 近故障侧负序电压 （ 功率 ） 高于远故障侧负序电压 （ 功率 ）, 容易实现灵敏度配合（3） 振荡时三相对称 , 不存在负序分量 , 负序功率方向元件不误动试题答案一、 （本题每小题分 ,满分 0分）阶梯时限特性1. 定时限过电流保护得动作时限就是按 阶梯时限特性 来选择得。 0, 由于其动作电流小 , 所以灵敏度 高 , 若 I J = Ic, 则 UJ 应 为2. 在中性点非直接接地电网中得串联线路上发生跨线不同相两点接地短路时 , 三相完全星接线 电流保护只切除远离电源故障点得几率为3. 零序过电流保护与相间过电流保护相比4. 按 0o

11、接 线 得 功 率 方 向 继 电 器CB5. 全阻抗继电器得主要缺点就是6. 短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻得影响要 大 、7距离 I 段得灵敏度校验应按分支系数 Kfz 为最大得运行方式来确定 , 目得就是为了保证 灵敏 性。8.在双侧电源系统中 , 当两电压电势模值相同且系统阻抗角与线路阻抗角相等时 / 处。9. 相差高频保护采用比较线路两端 0、对于母线保护 , 通常把可靠性二、 （ 本题每小题 10 分 , 满分 0 分 ）无方向性, 振荡中心处于正序电流放在重要位置。相位来反应对称短路。如图所示 ,在 110KV 输电线路中 ,单位线路长度得阻抗为 :X1=0. （ ）,

12、 可靠系数Kk'=1. ; 系统阻抗为 :Zs 、 a= , Zs 、m n=4 。1、计算:线路 B 得电流速断保护一次动作值与电流速断保护最小保护范围。 . 比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护得差别。1、510kV5km0km解 : dB、 m= Es (Z 。 in+ z1 ×LAB) dz。 ' Kk' I d、 max可解得:Idz' = 3 。7 (kA)Lm n =23、1(km)、 （ 本题每小题 5 分 , 满分 10 分 ） 在双电源系统中 , 馈电线路过电流保护动作时限如图所示（设电源处故障均有瞬动保护 ）。1

13、。计算输电线路过电流保护动作时间;2。哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件？如果需要安装, 在图中标明功率方向元件及其动作正方向。2。5s、 s2.5s 、 5s 2s解:t5=0 , 3=maxt , 11,t + t=2、 s 0、 5s 3s , t1 axt3,9,t0+t3s+。 5=3。 = x t7,t8 +t、 +。 5s= , t4 ax t2,t911, 1 t=3s+0. s3、 t6=maxt4,t11,t12+、t5=s3+0。5s 4s图中标明了功率方向元件动作正方向四、 （ 本题每小题 10 分, 满分 20 分） 如图所示 , 各线路均装有采用方向阻抗继电器得

14、距离保护 0 ,Z2、ma=0 ,Zs、 min= 5 , = 0.4 Kk'=Kk'='0.8 、, 已知 :Zs 。 max= 5 , 1. in= /m, l750, d= 50; 可靠系数511 KV5025M1。计算保护 1 得距离 I 段动作定值并校验动作灵敏度。. 在保护安装处出口短路时 , 距离保护一段容许得过渡电阻就是多少?距离保护一段容许得最大过渡电阻又就是多少？保护出口 20处发生相间短路 , 过渡电阻分别为 10、 1 与 2 时, 保护 A 一 段就是否动作？为什么 ?解:1 、Kb=Ibc/ a= 1+（ 1z b） s ; 、 in 1+（

15、 0+2）/ 0 .5;dA'' k' '（AB+Kb×ZB） 32;Klm= '' ZB1、1、22. 线路得一段定值为 : ZdzA' 16 ; 方向阻抗继电器园半径为 :=Zd'/2=8 , 因此, 保护 A出口 20KM处发生金属性相间短路时 , 短路阻抗为 : d=2 ×0 。 =8 , 位于方向园得园心 ; 过渡电阻分别为 0 与 25 时,保护 A一段均不动作 , 因为此时过渡电阻大于园半径 , 测量阻抗均位于园外五、 （ 本题每小题 5 分 , 满分 0 分 ）高频闭锁方向保护得原理框图如下 :

16、, 说明原理框图中各元件得功能与作用。分别叙述保护动作区内部与外部故障时得保护得动作过程为什么要采用两个灵敏性不同得起动元件？2、如果通道遭到破坏 , 当内部故障与外部故障时 , 保护得工作会受到何影响？ 解:。动作过程 :?保护区内故障 :两侧保护方向元件 I,I ',S+动作 ,I',S 动作后闭锁发讯 ,两侧保护均不发讯 ,保 护动作跳闸?保护区外故障 :近故障侧保护方向元件 S+不动作 ,I 动作后启动发讯 , 闭锁对侧保护 2、元件得功能与作用 :S+ : 保护正方向故障时动作得功率方向元件; ,I ': 故障起动元件t1: 区外故障切除后 , 近故障端保护继

17、续发讯 t1 以闭锁对端保护 , 用于防止近故障端保护 I 先 返回（停止发讯 ） 、远故障端 + , I '后返回时引起得误动 : 通道配合延时。区外故障时 ,远故障端 S , I' 动作,需经 t 延时才能出口 ,以保证可 靠收到对侧闭锁信号3。如果通道遭到破坏 , 内部故障外部故障时 , 保护正确 / 错误动作。六、 （ 本题每小题 5 分 , 满分 2分 ）1 中性点直接接地系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护,而要采用零序电流保护？答:由于中性点直接接地系统中 ,单相接地短路故障几率很大 （总故障 80以上 ）,大电流接地 系统单相接地短路出现很大故障相与

18、零序短路电流 ,而相电流保护灵敏度不够 ,故需单独设零 序电流保护。2 说明双侧电源线路上实现同期重合闸时 , 检同期重合闸与检无压重合闸得工作方式与同期合闸条件、 答:两侧保护跳闸后 ,线路无压,则无压检定侧首先合闸 ,使线路充电 ,同步检定侧检查同步 条件合格后允许同步合闸。如果无压检定侧 DL 偷跳 ,因对侧有压 ,不允许 ZCH 动作 ;为此在 无压检定侧同时使用同步检定 ,由同步检定起动 ZCH。重合闸于故障时 ,无压检定侧 D连续 两次切除故障电流 ,工作条件恶劣 ,需定期更换检定方式。注意 :同步检定侧不允许投入无压 检定方式。同期合闸条件为 :（）Um U;（）fm fx;（3

19、）a g（UmUx） 03 相高频保护为什么用 I + I 为操作电流？ K值过大或过小对保护有何影响？ 答:相差高频保护中 ,将三相电流综合为复合电流 （I1+KI2） 比相 ,可正确反映各种不同类型得故 障;（I1KI2） 控制高频发讯机发讯 （对高频电流进行调制 ）,称为操作电流。 =68,保证了各 种区内各种不对称故障得灵敏性 ; 1 保证了在区内三相对称故障时操作元件得可靠工作、 K 值 过大时难以保证三相故障时保护得灵敏度 ,过小则不利于不对称故障时得正确比相。4 、机定子装有纵差动与横差动保护时 , 发生何种故障时两种保护会同时动作？答:相间故障时两种保护会同时动作、试题答案一、

20、 （本题每小题分 , 满分 20分）. 故障与不正常工作情况若不及时处理 , 将引起 事故 、 2。在中性点非直接接地电网中得并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时, 两相不完全星接线电流保护只切除一个故障点得几率为 2/3 。. 定时限过电流保护得动作时限就是按阶梯时限特性 来选择得。 、 按 0o 接 线 得 功 率 方 向 继 电 器 , 若 I J =-I , 则 J 应 为 -UAB。5、全阻抗继电器得主要缺点就是无方向性 、。阻抗继电器得动作特性在 R轴方向所占面积越大 , 耐受过渡电阻得能力 越强 、 7、距离段得整定阻抗应按分支系数Kf 为最小得运行方式来确定, 目得就是为了保

21、证选择性 、, 振荡中心处. 在双侧电源系统中 , 当两电压电势模值相同且系统阻抗角与线路阻抗角相等时 于 Z / 。9. 高频保护采用允许信号得主要优点就是 加快动作速度 。10. 对于中性点可接地或不接地得变压器得接地故障需要装设零序电流保护与零序电流电压保护 、二、 （ 本题每小题 0 分, 满分 0 分 ）如图所示 ,在 110V 输电线路中 ,线路 B得负荷电流为 175A, 系统阻抗为 :X=4 , 单位线路 长度得阻抗为 : =0、4（ km）, k'、 5; Kk '=' k=1、15; Kz=1. ;Kh=、 85、.计算 :电流速断保护、限时电流速断

22、保护、过电流保护动作值与动作时间。2. 比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护得差别、1、 s110kV 5 m30k 解:1.线路 AB 得保护速断保护2。线路 AB 得保护 A 得 II 段保护求动作电流 （与下条线路电流速断动作值配合 ）:动作时间 :A' '=、0 5s灵敏度校验 : 3、线路 AB 得保护 A 得 III 段保护、 （ 本题每小题 5 分 , 满分 0 分 ） 在单电源环网系统中 , 馈电线路过电流保护动作时限如图所示、 1、计算输电线路过电流保护动作时间;2、哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件？如果需要安装, 在图中标明功率方向元

23、件及其动作正方向。解:5 =3 =m xt7+ t .5s 0。5s=2s , 4=max t2, 9 + t=2、 5s 0。 s 3s , t6 maxt ,t8+ t=3 +0 、 =3。 st1<t6,t2<t3,t5t4,因此保护 1,2,5 设置功率方向元件 ,动作正方向 :母线指向线路四、（ 本题每小题 0 分 , 满分 0 分 ） 巳知采用幅值比较方式构成继电器得两个电压量:U 1= I I j ,U 2=K UJ-KIIj , 且动作条件为U1| |U 2, 试问 :（ ） 所构成得继电器就是什么继电器？该继电器得整定值就是什么？（2） 测量阻抗为 Zj, 整定阻

24、抗为 Zz时 , 根据动作方程画出相应得交流回路结线图及动作特性 阻抗圆、 解:（ ）由动作方程 ,有 1/ *（2 KU） ZJ 1 2*（2 I KU） 因此, 该继电器就是方向阻抗继电器 ,且其整定阻抗为 2KK （2） 相应得交流回路结线图及动作特性阻抗圆如下五、（ 本题每小题 5 分, 满分 1分 ）（ ）完成变压器 （Y 11接线 ）差动保护二次回路接线得原理图。（2） 标出二次回路中电流得方向 ,写出差动电流得表达式、 （一次侧电流方向 :Y; 一次侧电流 正方向 : 流出变压器电流为负 , 流入变压器为正 ）解:（1） 二次回路接线得原理图及电流方向如下。（2）差动电流得表达式

25、 （A 相为例 ） I d = （ YA-I Y2）I A2六、（ 本题每小题 5 分, 满分 20 分 ）、何为系统最大 /最小运行方式 ?在电流保护整定 / 校验时各选择那种方式 ? 答:短路时通过该保护得短路电流为最大最小得可能运行方式, 称为系统最大最小运行方式、在电流保护整定 / 校验时各选择最大最小运行方式。2. 高频闭锁方向保护中采用按 900接线方式得功率方向继电器作为方向元件时带来什么问题?如采用负序功率方向继电器会有何优点？此时得缺点就是什么 ?答 : 00 接线功率方向元件有电压死区 , 振荡时可能误动、 采用负序功率方向继电器得优点 :（1） 可反应所有不对称故障 ;（2） 没有电压死区 ; 保护区外故障时 , 近故