继电保护原理期末试题

1、继电保护原理期末试题一、填空题（12*2分/个=24分）/八、1.电器元件一般有两套保护，若主保护未动作，还有一套是后备保护2反应电流增大而动作的保护称为过电流保护3 .电流继电器的反馈电流和动作电流的比值成为反馈系数4 .定时限过电流保护的动作时限按阶梯原则选择。5 .继电保护装置由测量回路、逻辑回路、执行回路三部分组成6 .继电保护的可靠性是指应动作的时候动作7 .电流速断保护，即第一段保护的动作电流是按躲开本条线路末端的最大短路电 流来规定的，其灵敏性是由保护的范围表征的8 .按阶梯时限保护的原则，越靠近电源端的短路电流越人逆作时间越长 9 .距离保护是反映故障点至保护安装地点之间的距离

2、（或阻抗），并根据距离的、远近而确定动作时间的一种保护装置。10 .全阻抗继电器的缺点是没有方向性11 .输电线路纵差保护的范围是线路全长，故障的切除时间为零（瞬时动作）12 .比率差动特性的启动电流随电流的增大而增大13 .单相自动重合闸选项的作用选出故障相14 .相间短路的阻抗继电器，当Io=Ib-Ia,则Uo Ub U a15线路的纵差保护是反应首端和末端电流的大小和相位的、所以它不反映相外保护16 .变压器的励磁涌流中除含有大量的直流分量，还有大量的谐波分量：其中以 二次谐波为主17 .发电机正常运行，三次谐波电压机端电压大干中性点量。18 .母线保护的首要原则是安全性19 .微机保护

3、的基本算法是计算被测电气量的幅佰和相位20 .微机保护中从某一采集信号内，提出有用信号的过程叫做滤波二、问答题（6*6分/个=36分）1、什么叫继电保护装置，其基本任务是什么？答：继电保护装置是指安装在被保护元件上,反应被保护元件故障或不正常运行 状态并作用与断路器跳闸或发出信号的一种自动保护；基本任务：（1）发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切 除，使故障元件免于继续遭受破坏，保证其它非故障部分迅速恢复正常运行； （2）对不正常运行状态，根据运行维护条件（如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作。2、动作电流、返回电流、返回系数的定

4、义答：继电器动作的最小电流值，称为动作电流或起动电流；使继电器返回的最大 电流值，称为返回电流；返回电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数3、阻抗继电器的最大灵敏角的定义？为什么要采用最大灵敏角？答：起动阻抗随着测量阻抗相角的变化而改变，当测量阻抗相角等于整定阻抗的相角时，起动阻抗最大，保护范围最大，继电器最灵敏，称为继电器的最大灵敏 角；当保护范围内部故障时，采用最大灵敏角以便继电器工作在最灵敏的条件下4、高频闭锁方向保护动作跳闸的条件是什么？如果通道遭到破坏，当内部故障 和外部故障时，保护的工作会受到何影响 ？答：高频闭锁方向保护动作跳闸的条件是：故障时，高频闭锁方向保护的方向元 件判别

5、为正向故障、且在通道配和延时时间到后未收到线路对侧保护发出的高频 闭锁信号时跳闸;1如果通道遭到破坏，当内部故障时，保护的工作不会受到影响， 可以跳闸；外部故障时，保护的工作会受到影响，远故障端的保护不能收到高频 闭锁信号而误跳闸。5、变压器纵差保护中的不平衡电流包括哪些？/答：（1）变压器励磁涌流（当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，变 压器励磁回路可能出现数值很大的励磁电流，该电流称为励磁涌流）（2）变压器两侧电流相位不同；（3）计算变比与实际变比不同（4）两侧电流互感器型号不同；（5）变压器带负荷调整分接头6、发电机负序反时限电流保护的含义，为什么采用这种保护？答：发电机允许负序

6、过电流的时间t是随着负序电流、42的大小变化而变化的。|2 大时，允许发电机运行的时间段，I2小时，允许发电机运行的时间长，这种变化 特性称为反时限特性。因为这样的配合可以保证在发电机还没有达到危险状态时 就把发电机切除。7、继电保护的四个基本要求答：选择性、速动性、灵敏性、可靠性8、电流速断保护为什么不能保护线路全长？（因为要保护选择性）答：因为电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定的，同时为了保证其选择性，启动电流还引入了一个可靠系数，所以不能保证线路全长9、为什么要采用重合闸？经济效果有哪些？答：当线路被继电保护迅速断开后，电弧即可熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复， 这时如果

7、把断开的线路断路器再合上， 就能够恢复正常的供电，需要设置自动重 合闸，当断路器跳闸后，能够自动地将断路器合闸；经济效果有：大大提高供电的可靠性；提高系统并列运行的稳定性；纠正断路器 的误跳闸10、重合闸的前加速和后加速的定义答：前加速：当线路第一次故障时，靠近电源端的保护无选择性瞬间动作，然后 进行重合；后加速：当线路第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。11、大型变压器的主要故障有哪些？通常装设的保护有哪些答：油箱内故障：各绕组之间的相间短路；各绕组通过外壳发生的接地故障；单相 绕组部分线匝之间的匝问短路油箱外故障：套管或引出线之间的相间短路；绝缘套管闪络或破坏，引出线通过 外壳，

8、而发生的接地故障通常装设的保护：主保护（包括瓦斯保护和纵差动保护或电流速断保护），后备保护，其他保护12、微机保护的硬件有哪几部分组成及各自作用。'答：（1）数据采集单元：将模拟输入量准确的转化为微机能够识别的数字量（2）数据处理单元：将数据采集单元输出的数据进行分析处理，完成各种继电保护的测量、逻辑和控制功能。（3）开入/开出系统：完成各种外部开关量输入以及人机对话功能；保护的出口 跳闸、信号显示、打印、报警等功能。（4）通信接口：与外部设备的通信联系（5）电源模块：将直流逆变为交流，再把交流整流为微机系统所需要的直流电压，增加直流电源的抗干扰能力。13、发电机的纵差保护与横差保护的

9、适用范围以及各自特点？答：纵差保护：（1）反应定子内部相间短路：动作于跳闸（2）反应电流互感器二次回路断线：动作于信号横差保护：利用反应两个支路电流之差的原理， 可实现对发电机定子绕组匝问短路的保护；特点：只装设一个电流互感器和一个继电器三、计算题（2*20分/个=40分）/1、如图所示，在110kV输电线路中，线路AB的负荷电流为335A,负荷电流功 率因数为cos =, Kzq=; Kfh=,Kk' =;Kk=其余参数见附图。计算：线路 AB的 零度接线相间方向阻抗距离 A保护一段、三段动作值（无需校验）。其中：阻抗继 电器最大动作灵敏角为：75度；系统阻抗为：Xs=欧姆；单位线路

10、长度的阻抗为： x1=（欧姆/公里）；电流互感变比为Nlh=1200/5。A36KM18KM110KV 25KM解：(1)距离保护一段动作值整定Zdz.A KkZAB0.850.425 8.5()Zdz.A.J Z dz.AN LHN YH8.51101200 5103 100 1.86()(2)距离保护三段动作值Z0.9U nZ f .AB.maxI f .AB.max0.9110103全阻抗动作值:Z f .AB.maxZdz AKk kK3 K fh Kzq方向阻抗动作值:一*Zdz. A335 3170.62()170.621.25 1.15 1.5arccosQ.8) 36.870Z

11、 dz.Acos( d f)79.13cos(750 36.87)79.13()100.6()*Zdz. A.J7* N LH Zdz.ANYH1200 5100.6 3110 10 10021.95()2、如图所示，在110KV输电线路中，线路BC的负荷电流为230A,系统阻抗为：Xs= 欧姆，单位线路长度的阻抗为：X=(欧姆/公里)，I,II,III段电流保护可靠系数Kk'=;Kk' ' =Kk=!启动系数Kzq二;返回系数Kh=。计算：线路BC的电流速断、限 时电流速断、过电流保护动作值与动作时间。20KM25KM34KM30KM解:(1)线路BC的速断保护

12、9;'/为保证选择性，按躲开线路BC末端的最大短路电流Id整定速断回值:IEI d.C.max(Zs Zab Zbc)110/ .3110/ 3(2.5 20 0.4 25 0.4)20.53.1(KA)I dz.B Kk Id3C.max3.87(KA)动作时间：tB 0S(2)线路BC的限时电流速断 动作值:与下条线路电流速断动作值I dz.C配合: dz.CKkIfD.max1.86(KA).''I dz.BKk (Idz.C)2.14(KA)动作时间:tB 0.5s(3)线路BC的过电流保护动作值:I dz.BKk KzqdKh(I f .C. max )115

13、 15230 466.76(A) 0.85动作时间:tct tD 21.5 3 0.5t tE 3 t3s3、在双电源系统中，负荷潮流方向、馈电线路过电流保护动作时限如图所示。II 232ss 31. Es解:(1)按阶梯时间特性计算保护1-4的过电流保护动作时限。问:(1)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？(3)在给定潮流方向的情况下，线路Lab,Lbc上功率方向元件的动作行为如 何？考虑电源Em单独作用时，保护8为其末端线路保护，以其为基准进行计算：t3t8t 1.5 0.5 2stimax（t3,t6,t7ttat2.5s考虑电源En单独作用时，

14、保护5为其末端线路保护，以其为基准进行计算：12t5t 1 0.5 1.5st4max t2,t6,t7tt7t2.5s（2）必须安装功率方向元件的过电流保护a.母线A出线的保护：保护5为负载线路保护，则保护1不需设置功率方向元件。b.母线C出线的保护：保护8为负载线路保护，则保护4不需设置功率方向元件。c.母线B出线的保护：保护3, 7的动作时间相等，均为最大动作时间，tmax ta t7 2s则保护2, 3均需设置功率方向元件（方向标于图中，与保护正方向相同）。（说明：由于保护7为负载线路保护，则该线路故障时，由于保护2动作时间小 于保护7动作时间，保护2失去选择性误跳闸；保护3, 7的动作时间相等，将 同时动作跳闸，即保护3失去选择性误跳闸；为保证选择性，保护 2, 3需设置 功率方向元件。）保