继保高级工题库

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电力职业技能鉴定考试单位___________________考生姓名_________准考证号___________________考试时间_____________考评员签名__________考评组长签名__________《继电保护工》高级工理论试卷题号一二三四五六合计统分人得分注意事项:1答卷前将装订线左边的项目填写清楚。2答卷必须用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔，不许用铅笔或红笔。3本试卷共有6道大题，满分653分，考试时间120分钟。一、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共67题）1.三个相同的电阻串联总电阻是并联时总电阻的()。(A)6倍；(B)9倍；(C)3倍；(D)1／9。答案:B2.为了把电流表量程扩大100倍，分流电阻的电阻值，应是仪表内阻的()。(A)1／100；(B)1／99；(C)99倍；(D)100倍。答案:B提示：R分=R内/N倍数-13.并联电路的总电流为各支路电流()。(A)之和；(B)之积；(C)之商；(D)倒数和。答案:A4.两只额定电压相同的灯泡，串联在适当的电压上，则功率较大的灯泡()。(A)发热量大；(B)发热量小；(C)与功率较小的发热量相等；(D)与功率较小的发热量不等。答案:B提示功率大灯泡R小，发热Q=I2R5.一个线圈的电感与()无关。(A)匝数；(B)尺寸；(C)有无铁芯；(D)外加电压。答案:DL=NФ/i6.全波整流电路如图A-1所示，当输入电压u1为正半周时，()。图A-1(A)V1导通，V2截止；(B)V2导通，V1截止；(C)V1、V2均导通；(D)V1、V2均截止。答案:A图A-1参阅《继电保护》或发给整流资料中单相全波图7.用万用表检测二极管时，应使用万用表的()。(A)电流档；(B)电压档；(C)1kΩ档；(D)10Ω档。答案:C8.有甲乙两只三极管。甲管β＝80，Iceo＝300μA；乙管β＝60，Iceo＝15μA，其他参数大致相同。当做放大使用时，选用()合适。(A)两只均；(B)甲管；(C)两只都不；(D)乙管。答案:D9.甲类功率放大器的集电极损耗()。(A)在输入信号最大时最大；(B)在输入信号为零时最大；(C)在输入信号为最大输入信号的50%时最大；(D)在输入信号为最大输入信号的70%时最大。答案:B10.D3－型单相相位表的象限选择开关切换的是()。(A)电流；(B)电压；(C)电流和电压；(D)以上三个答案都不正确。答案:B11.欲使放大器输出电压稳定，输入电阻提高则应采用()。(A)电流串联负反馈；(B)电压串联负反馈；(C)电压并联负反馈；(D)电压并联正反馈。答案:B12.若i1＝8sin(ŵt＋10°)A，i2＝6sin(ŵt＋30°)A，则其二者合成后()。(A)幅值等于14，相位角等于40°；(B)i＝10sin(Ωt－20°)；(C)合成电流i＝i1＋i2，仍是同频率的正弦交流电流；(D)频率和相位都改变，是非正弦交流电流。答案:C13.有两只电容器，其额定电压Ue均为110V，电容量分别为C1＝3μF，C2＝6μF，若将其串联接在220V的直流电源上，设电容C1、C2的电压分别为U1、U2，则()。(A)U1超过U2；(B)U1、U2均超过Ue；(C)U2超过Ue；(D)U2超过U1。答案:A提示XC=1/2πfC14.超高压输电线单相跳闸熄弧较慢是由于()。(A)短路电流小；(B)单相跳闸慢；(C)潜供电流影响；(D)断路器熄弧能力差。答案:C15.当系统频率高于额定频率时，方向阻抗继电器最大灵敏角()。(A)变大；(B)变小；(C)不变；(D)与系统频率变化无关。答案:A16.电力系统发生振荡时，振荡中心电压的波动情况是()。(A)幅度最大；(B)幅度最小；(C)幅度不变；(D)幅度不定。答案:A17.利用接入电压互感器开口三角形电压反闭锁的电压回路断相闭锁装置，在电压互感器高压侧断开一相时，电压回路断线闭锁装置()。(A)动作；(B)不动作；(C)可动可不动；(D)动作情况与电压大小有关。答案:B18.高频保护采用相-地制高频通道是因为()。(A)所需的加工设备少，比较经济；(B)相-地制通道衰耗小；(C)减少对通信的干扰；(D)相-地制通道衰耗大。答案:A19.某输电线路，当发生BC两相短路时(如不计负荷电流)，故障处的边界条件是()。(A)；(B)；(C)；(D)。答案:C20.在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，流过故障线路始端的零序电流()。(A)超前零序电压90°；(B)滞后零序电压90°；(C)和零序电压同相位；(D)滞后零序电压45°。答案:B提示；不接地系统消孤线圈是采用过补偿的21.输电线路BC两相金属性短路时，短路电流IBC()。(A)滞后于BC相间电压一个线路阻抗角；(B)滞后于B相电压一个线路阻抗角；(C)滞后于C相电压一个线路阻抗角；(D)超前BC相间电压一个线路阻抗角。答案:A提示；画电压电流向量图解释22.相当于负序分量的高次谐波是()谐波。(A)3n次；(B)3n＋1次；(C)3n－1次(其中n为正整数)；D.上述三种以外的。答案:C23.自耦变压器中性点必须接地，这是为了避免当高压侧电网内发生单相接地故障时，()。(A)中压侧出现过电压；(B)高压侧出现过电压；(C)高压侧、中压侧都出现过电压；(D)以上三种情况以外的。答案:A24.负序功率方向继电器的最大灵敏角是()。(A)70°；(B)－45°；(C)－105°；(D)110°。答案:C25.在短路故障发生后经过大约半个周期的时间，将出现短路电流的最大瞬时值，它是校验电气设备机械应力的一个重要参数，称此电流为()。(A)暂态电流；(B)次暂态电流；(C)冲击电流；(D)稳态电流。答案:C课堂版书解释冲击电流上次暂态关系2.55倍26.在电流互感器二次绕组接线方式不同的情况下，假定接入电流互感器二次导线电阻和继电器的阻抗均相同，二次计算负载以()。(A)两相电流差接线最大；(B)三相三角形接线最大；(C)三相全星形接线最大；(D)不完全星形接线最大。答案:A课堂版书解释27.要使负载上得到最大的功率，必须使负载电阻与电源内阻()。(A)负载电阻＞电源内阻；(B)负载电阻＜电源内阻；(C)负载电阻＝电源内阻；(D)使电源内阻为零。答案:C课堂版书解释28.按照部颁反措要点的要求，220kV变电所信号系统的直流回路应()。(A)尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与控制回路共用一组直流熔断器；(B)尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与该所远动系统共用一组直流熔断器；(C)由专用的直流熔断器供电，不得与其他回路混用；(D)无特殊要求。答案:C29.从继电保护原理上讲，受系统振荡影响的有()。(A)零序电流保护；(B)负序电流保护；(C)相间距离保护；(D)相间过流保护。答案:C30.在电力系统中发生不对称故障时，短路电流中的各序分量，其中受两侧电动势相角差影响的是()。(A)正序分量；(B)负序分量；(C)正序分量和负序分量；(D)零序分量。答案:A课堂版书解释31.单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是()。(A)使保护范围伸长；(B)使保护范围缩短；(C)保护范围不变；(D)保护范围不定。答案:B32.高频保护载波频率过低，如低于50kHz，其缺点是()。(A)受工频干扰大，加工设备制造困难；(B)受高频干扰大；(C)通道衰耗大；(D)以上三个答案均正确。答案:A33.距离保护在运行中最主要优点是()。(A)具有方向性；(B)具有时间阶梯特性；(C)具有快速性；(D)具有灵敏性。答案:B34.中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统中，消弧线圈采用()方式。(A)过补偿；(B)欠补偿；(C)完全补偿；(D)三种都不是。答案:A课堂版书解释35.对中性点经间隙接地的220kV变压器零序过电压保护，从母线电压互感器取电压的3U0定值一般为()伏。(A)180V；(B)100V；(C)50V；(D)57.7V。答案:A提示：3U0<3×57.7V36.对于Y，d11接线的三相变压器，它的变比为n，主变压器一次侧线圈电流为IA，二次侧线圈电流为Ia，一、二次电流之间的大小关系为()。(A)Ia＝nIA；(B)Ia＝nIA；(C)；(D)。答案:A课堂版书解释37.变压器差动保护差动继电器内的平衡线圈消除哪一种不平衡电流。()(A)励磁涌流产生的不平衡电流；(B)两侧相位不同产生的不平衡电流；(C)二次回路额定电流不同产生的不平衡电流；(D)两侧电流互感器的型号不同产生的不平衡电流。答案:C课堂版书解释38.对于Y，d11接线变压器下列表示法正确的是()。(A)；(B)；(C)；(D)。答案:B提示；参阅D/Y-11接线变压器电压向量图39.两台变压器间定相(核相)是为了核定()是否一致。(A)相序；(B)相位差；(C)相位；(D)相序和相位。答案:C40.Y，d11接线的变压器，一次A相电压与二次a相电压的相位关系是()。(A)相位相同；(B)一次A相电压超前二次a相电压π／6；(C)二次a相电压超前一次A相电压π／6；(D)相位相反。答案:C结合40题讲解41.CPU代表()。(A)浮点处理器；(B)存贮器；(C)中央处理器；(D)输入输出装置。答案:C通俗讲CPU电脑锌片42.电子计算机的中央处理器CPU包括运算器和()两部分。(A)存贮器；(B)控制器；(C)输入输出装置；(D)浮点处理器。答案:B43.在人机交互作用时，输入输出的数据都是以()形式表示的。(A)十进制；(B)八进制；(C)二进制；(D)十六进制。答案:A44.整组试验允许用()的方法进行。(A)保护试验按钮、试验插件或启动微机保护；(B)短接触点；(C)从端子排上通入电流、电压模拟各种故障，保护处于与投入运行完全相同的状态；(D)手按继电器。答案:C45.使用电平表进行跨接测量时，选择电平表内阻为()。(A)75Ω档；(B)600Ω档；(C)高阻档；(D)400Ω档。答案:C46.凡第一次采用的国外保护装置应遵循()的规定。(A)电力工业部质检中心动模试验确认合格方可使用；(B)基建投资单位(业主)的指令；(C)网省局继电保护部门的指令；(D)以上任一答案均正确。答案:A47.选用的消弧回路所用的反向二极管，其反向击穿电压不宜低于()。(A)1000V；(B)600V；(C)2000V；(D)400V。答案:A48.在操作回路中，应按正常最大负荷下至各设备的电压降不得超过其额定电压的()进行校核。(A)20%；(B)15%；(C)10%；(D)5%。答案:C49.对称分量法使用的运算子a等于()。(A)1；(B)－1／2＋j／2；(C)－1／2－j／2；(D)1／2。答案:B课堂版书解释50.继电器线圈直流电阻的测量与制造厂标准数据相差应不大于()。(A)±10%；(B)±5%；(C)±15%；(D)±1%。答案:A51.微机保护中电压、电流通道的零漂不能超过()。(A)－0.2～0.3；(B)－0.3～0.3；(C)－0.4～0.4；(D)－0.5～0.5。答案:B52.电阻-电抗移相原理构成的复式电流滤过器，当调整电阻等于()时，则为负序电流滤过器。(A)2Xm；(B)Xm；(C)Xm；(D)3Xm。答案:C53.为防止频率混叠，微机保护采样频率fs与采样信号中所含最高频率成分的频率fmax应满足()。(A)fs＞2fmax；(B)fs＜2fmax；(C)fs＞fmax；(D)fs＝fmax。答案:A54.11型微机保护中3U0的取用原则是()。(A)正常时使用自产3U0，故障后使用外接开口三角形3U0；(B)正常时使用自产3U0，电压互感器(TV)断线后使用外接开口三角形3U0；(C)正常时使用外接开口三角形3U0，故障后使用自产3U0；(D)正常时使用外接开口三角形3U0，TV断线后使用外接开口三角形3U0。答案:C课堂版书解释55.综合重合闸中非全相闭锁回路带一定延时，其目的是()。(A)充分发挥保护的作用；(B)防止保护误动；(C)躲过故障时暂态的影响；(D)提高保护的选择性。答案:A56.综合重合闸中的阻抗选相元件，在出口单相接地故障时，非故障相选相元件误动可能性最少的是()。(A)全阻抗继电器；(B)方向阻抗继电器；(C)偏移特性的阻抗继电器；(D)电抗特性的阻抗继电器。答案:B57.高频闭锁零序保护，保护停信需带一短延时，这是为了()。(A)防止外部故障时因暂态过程而误动；(B)防止外部故障时因功率倒向而误动；(C)与远方起动相配合，等待对端闭锁信号的到来，防止区外故障时误动；(D)防止区内故障时拒动。答案:C58.输电线路潮流为送有功、受无功，以UA为基础，此时负荷电流IA应在()。(A)第一象限；(B)第二象限；(C)第三象限；(D)第四象限。答案:B象限1、2、3、4为顺时针取59.测量距离保护的动作时间，要求最小通入电流值是()。(A)5A；(B)最小精工电流；(C)两倍最小精工电流；(D)1.2倍最小精工电流。答案:C60.相差高频保护在做通道余量试验时，收信侧的收发信机应处在()状态。(A)起动不发信；(B)不起动不发信；(C)起动发信；(D)不起动发信。答案:A61.220kV线路中综合重合闸M端的保护，当由非全相转为全相运行后应()。(A)瞬时恢复；(B)经0.1s恢复；(C)不恢复；(D)经0.2s恢复。答案:B62.在正常运行时确认3U0回路是否完好，有下述四种意见，其中()是正确的。(A)可以用电压表检测3U0回路是否有不平衡电压的方法判断3U0回路是否完好；(B)可以用电压表检测3U0回路是否有不平衡电压的方法判断3U0回路是否完好，但必须使用高内阻的数字万用表，使用指针式万用表不能进行正确地判断；(C)不能以检测3U0回路是否有不平衡电压的方法判断3U0回路是否完好；(D)可从S端子取电压检测3U0回路是否完好。答案:C63.双母线差动保护的复合电压(U0、U1、U2)闭锁元件还要求闭锁每一断路器失灵保护，这一做法的原因是()。(A)断路器失灵保护原理不完善；(B)断路器失灵保护选择性能不好；(C)防止断路器失灵保护误动作；(D)为了以上三种原因。答案:C64.当试验电源不是50Hz时，调整方向阻抗继电器的灵敏角，较准确的方法是()。(A)；(B)调整电抗变压器转移阻抗角使其等于线路阻抗角；(C)利用与相角分别等于60°及90°时的动作阻抗计算出灵敏角；(D)以上三个方法均有不足。答案:B65.对工作前的准备，现场工作的安全、质量、进度和工作清洁后的交接负全部责任者，是属于()。(A)工作票签发人；(B)工作票负责人；(C)工作许可人；(D)工作监护人。答案:B66.某线路送有功10MW，送无功9Mvar，零序方向继电器接线正确，模拟A相接地短路，继电器的动作情况是()。(A)通入A相负荷电流时动作；(B)通入B相负荷电流时动作；(C)通入C相负荷电流时动作；(D)以上三种方法均不动作。答案:A67.新安装保护装置在投入运行一年以内，未打开铝封和变动二次回路以前，保护装置出现由于调试和安装质量不良引起的不正确动作，其责任规属为()。(A)设计单位；(B)运行单位；(C)基建单位；(D)生产单位。答案:C二、判断题（正确的请在括号内打"√"，错误的打"×"，每题1分，共61题）1.在应用单相重合闸的线路上，发生瞬时或较长时间的两相运行，高频保护不会误动。()答案:√2.只要电源是正弦的，电路中的各部分电流及电压也是正弦的。()答案:×3.在线性电路中，如果电源电压是方波，则电路中各部分的电流及电压也是方波。()答案:×4.欲使自激振荡器产生自激振荡，输出端反馈到输入端的电压必须与输入电压同相。()答案:√5.静止元件(线路和变压器)的负序和正序阻抗是相等的，零序阻抗则不同于正序或负序阻抗；旋转元件(如发电机和电动机)的正序、负序和零序阻抗三者互不相等。()答案:√6.由于在非全相运行中出现零序电流，所以零序电流保护必须经综合重合闸的M端子。()答案:×7.距离保护振荡闭锁开放时间等于振荡闭锁装置整组复归时间。()答案:×8.相差高频保护的停信方式有：断路器三跳停信；手动停信；其他保护停信及高频保护本身停信。()答案:√9.发信机主要由调制电路、振荡电路、放大电路、高频滤波电路等构成。()答案:√10.相差高频保护装置中，比相延时是为了躲过系统中短路时的暂态过程。()答案:√11.高频保护通道传送的信号按其作用的不同，可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号三类。()答案:√12.采用远方起动和闭锁信号的高频闭锁距离保护，既可用于双电源线路也可用于单电源线路。()答案:×13.相差高频装置中，高定值起动元件后面增加延时，是为了在发生外部故障时，先发信，后比相。()答案:√14.电力变压器正、负、零序阻抗值均相等而与其接线方式无关。()答案:×15.电力系统的静态稳定性，是指电力系统在受到小的扰动后，能自动恢复到原始运行状态的能力。()答案:√16.在大电流接地系统中的零序功率方向过流保护，一般采用最大灵敏角为70°的功率方向继电器，而用于小电流接地系统的方向过流保护，则常采用最大灵敏角为－40°功率方向继电器。()答案:×17.全阻抗继电器的动作特性反映在阻抗平面上的阻抗圆的半径，它代表的全阻抗继电器的整定阻抗。()答案:√18.在调试高频保护时，本侧收到对侧的高频信号越大越好。()答案:×19.方向阻抗继电器切换成方向继电器后，其最大灵敏角不变。()答案:√20.相差高频保护的基本工作原理是比较被保护线路两侧电流的相位。()答案:√21.在高频闭锁零序保护中，当发生区外故障时，总有一侧保护视之为正方向，故这一侧停信，而另一侧连续向线路两侧发出闭锁信号，因而两侧高频闭锁保护不会动作跳闸。()答案:√22.短路电流暂态过程中含有非周期分量，电流互感器的暂态误差比稳态误差大得多。因此，母线差动保护的暂态不平衡电流也比稳态不平衡电流大得多。()答案:√23.无微调电阻的阻抗继电器，当DKB的抽头不变时，整定变压器YB的抽头由100%变到10%时，其动作阻抗值减小10倍。()答案:×24.对于母线差动保护，当各单元电流互感器变比不同时，则应用补偿变流器进行补偿。补偿方式应以变比较大为基准，采用降流方式。()答案:√25.控制熔断器的额定电流应为最大负荷电流的2倍。()答案:×26.检修继电保护的人员，在取得值班员的许可后可进行拉合断路器和隔离开关操作。()答案:×27.发电厂与变电所距离较远，一个是电源一个是负荷中心，所以频率不同。()答案:×28.当电压互感器二次星形侧发生相间短路时，在熔丝或自动开关未断开以前，电压回路断相闭锁装置不动作。()答案:√29.运行中的高频保护，两侧交换高频信号试验时，保护装置需要断开跳闸压板。()答案:×30.相差高频保护的工作方式采用闭锁式，即装置起动后，收到连续高频信号就起动出口继电器，收到50Hz间断高频信号就闭锁出口继电器。()答案:×31.高频保护在自动重合闸重合后随之发生振荡，保护装置将误动作。()答案:×32.从测量元件来看，一般相间距离保护和接地距离保护所接入的电压与电流没有什么不同。()答案:×33.综合重合闸中，选相元件必须可靠，如果因选相元件在故障时拒动而跳开三相断路器，根据有关规程规定应认定综合重合闸为不正确动作。()答案:√34.高频保护通道中，输电线路衰耗与它的电压等级、线路长度及使用频率有关，使用频率愈高，线路每单位长度衰耗愈小。()答案:×35.方向阻抗继电器改为方向继电器后，当负荷电流超前电压的角度小于(90°－)时，继电器应处于动作状态，否则不应动作。()答案:√36.反应相间故障的三段式距离保护装置中，有振荡闭锁的保护段可以经过综合重合闸的N端子跳闸。()答案:√37.相差高频保护在非全相运行时可能误动，应接在综合重合闸的M端子上。()答案:×38.在大接地电流系统中，输电线路的断路器，其触头一相或两相先接通的过程中，与组成零序电流滤过器的电流互感器的二次两相或一相断开，流入零序电流继电器的电流相等。()答案:√39.综合重合闸中的阻抗选相元件，一般均采用Uph／()接线方式，单相接地故障时继电器的测量阻抗是ZIL。()答案:√40.双端供电线路两侧均安装有同期重合闸，为了防止非同期重合，两侧重合闸连接片(压板)均应投在检同期方式进行。()答案:×41.母线充电保护只是在对母线充电时才投入使用，充电完毕后要退出。()答案:√42.使被保护线路两侧相差高频保护发信机的中心工作频率相差0.2kHz，这对减弱频拍现象有一定的作用。()答案:√43.相差高频保护在运行中，手动交换高频信号检查通道，在按下停信按钮时，系统发生故障，保护起动发信，在此情况下发信应优先。()答案:√44.高频保护使用的频率越高其通道衰耗越小。()答案:×45.高频保护在短路持续时间内，短路功率方向发生改变，保护装置不会误动。()答案:√46.高频保护在非全相运行中，又发生区外故障此时保护装置将会误动作。()答案:×47.平行线路中，一条检修停运，并在两侧挂有接地线，如果运行线路发生了接地故障，出现零序电流，会在停运检修的线路上产生零序感应电流，反过来又会在运行线路上产生感应电动势，使运行线路零序电流减小。()答案:×48.元件固定连接的双母线差动保护装置，在元件固定连接方式破坏后，如果电流二次回路不做相应切换，则选择元件无法保证动作的选择性。()答案:√49.由高频闭锁距离保护原理可知，当发生短路故障，两侧起动元件都动作时，如有一侧停止发信，两侧保护仍然被闭锁，不会出口跳闸。()答案:√50.装有管型避雷器的线路，为了使保护装置在避雷器放电时不会误动作，保护的动作时限(以开始发生故障至发出跳闸脉冲)不应小于0.02s，保护装置起动元件的返回时间应小于0.08s。()答案:×51.电力系统频率低得过多，对距离保护来讲，首先是使阻抗继电器的最大灵敏角变大，因此会使距离保护躲负荷阻抗的能力变差，躲短路点过渡电阻的能力增强。()答案:×52.在自耦变压器高压侧接地短路时，中性点零序电流的大小和相位，将随着中压侧系统零序阻抗的变化而改变。因此，自耦变压器的零序电流保护不能装于中性点，而应分别装在高、中压侧。()答案:√53.当母线故障，母线差动保护动作而某断路器拒动或故障点发生在电流互感器与断路器之间时，为加速对侧保护切除故障，对装有高频保护的线路，应采用母线差动保护动作发信的措施。()答案:×54.在正常运行时，接入负序电流继电器的电流互感器有一相断线，当负荷电流的数值达到倍负序电流的整定值时，负序电流继电器才动作。()答案:×55.在大接地电流系统中，当断路器触头一相或两相先闭合时，零序电流滤过器均无电流输出。()答案:×56.发信机发出的信号电平，经通道衰减到达对侧收信机入口时，应有足够的余量。一般余量电平在2NP(1NP＝8.686dB)左右；在易结冰的线路上，余量电平最好不小于1.5NP。()答案:×57.因为高频保护不反应被保护线路以外的故障，所以不能作为下一段线路的后备保护。()答案:√58.在与单相重合闸配合使用时，相差高频保护要求三跳停信，而高频闭锁保护则要求单跳停信。()答案:√59.高频保护通道余量小于8.686dB时，高频保护应该退出。()答案:√60.零序电流与零序电压可以同极性接入微机保护装置。()答案:√61.吊车进入220kV现场作业与带电体的安全距离为3m。()答案:×三、简答题（请填写答案，每题5分，共10题）1.负序反时限电流保护按什么原则整定?答案:反时限的上限电流，可按躲过变压器高压侧两相短路流过保护装置的负序电流整定。下限按允许的不平衡电流能可靠返回整定。2.什么叫工作衰耗?它的表达式是什么?答案:工作衰耗是当负载阻抗与电源内阻相等并且直接相连接时，负载所接收的最大功率P0与该电源经过四端网络后，供给任一负载阻抗上所接收的功率P2之比，取其自然对数值的一半。它的表达式为3.什么叫高频保护?答案:高频保护就是将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后利用输电线路本身构成一高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流相位或功率方向的一种保护。4.结合滤波器在高频保护中的作用是什么?答案:(1)它与耦合电容器组成一个带通滤过器，当传送高频信号时，处于谐振状态，使高频信号畅通无阻，而对工频电压呈现很大的阻抗。(2)使输电线路的波阻抗(约400Ω)与高频电缆的波阻抗(100Ω)相匹配。5.提高高频通道余量的主要措施是什么?答案:提高高频通道余量的主要措施有：(1)适当提高发信机的发信功率。(2)降低工作频率以减少衰耗，对于长线路可考虑采用70kHz以下的频率。(3)合理选用收信起动电平。6.相差高频保护中阻抗起动元件的整定原则是什么?答案:(1)在被保护线路末端发生三相短路时应有足够的灵敏度。(2)能可靠躲过正常运行时的最小负荷阻抗，即外部故障切除后，在最小负荷阻抗作用下阻抗元件能可靠返回。7.高频通道整组试验包括哪些项目?各有什么要求?答案:(1)通道衰耗试验，要求由两侧所测的衰耗值之差不大于0.3NP。(2)通道信号余量测量，应在1NP以上。(3)信号差拍，要求U1／U2大于2。(4)衰耗控制器调整，使收信输出电流为1mA(JGX-11型的没有此项目)。8.高频保护中采用远方起动发信，其作用是什么?答案:利用远方起动发信的作用是：(1)可以保证两侧起动发信与开放比相回路间的配合。(2)可以进一步防止保护装置在区外故障时的误动作。(3)便于通道检查。9.高频保护收信灵敏度，整定太高或太低，对保护装置各有何影响?答案:收信灵敏度整定太高，会造成通道余量减少；收信灵敏度整定太低，将影响装置的抗干扰能力，降低装置的可靠性。10.高频保护通道的总衰耗包括哪些?哪项衰耗最大?答案:包括输电线路衰耗、阻波器分流衰耗、结合滤波器衰耗、耦合电容器衰耗以及高频电缆衰耗等。一般输电线路衰耗所占比例最大。四、计算题（请填写答案，每题5分，共25题）1.试计算如图D-6所示接线在三相短路时电流互感器的视在负载。图D-6答案:解：A相电流互感器两端的电压为故A相电流互感器的视在负载为。同理可计算出B、C相电流互感器的视在负载也为3Zl。答：负载为3Zl。2.有两台同步发电机作准同期并列，由整步表可以看到表针转动均匀，其转动一周的时间为5s，假设断路器的合闸时间为0.2s，求应在整步表同期点前多大角度发出脉冲。答案:解：式中T--差电压的周期；tH--断路器的合闸时间。故应在整步表同期点前14.4°发出合闸脉冲。答：应在整步表同期点前14.4°发出合闸脉冲。3.如图D-7所示，有一台自耦调压器接入一负载，当二次电压调到11V时，负载电流为20A，试计算I1及I2的大小。图D-7答案:解：忽略调压器的损耗，根据功率平衡的原理有P1＝P2而P1＝U1I1P2＝U2I1U2Il＝11×20＝220(W)所以I2＝IL－I1＝20－1＝19(A)答：I1为1A，I2为19A。4.在所加总电压Ubb＝20V时，测得单结晶体管的峰点电压Up＝14.7V，若取UD＝0.7V，分压比n为多少?当Ubb＝10V时，求Up值变为多少。答案:解：发射结附近的电位Ub＝ηUab因为Ub＝Up－UD＝14.7－0.7＝14(V)所以当Ubb降为10V时，有U′b＝ηUbb＝0.7×10＝7(V)U′p＝7＋0.7＝7.7(V)答：Up值为7.7V。5.星形连接的三相对称负载，已知各相电阻R＝6Ω，感抗XL＝6Ω，现把它接入Ul＝380V的三相对称电源中，求：(1)通过每相负载的电流I；(2)三相消耗的总有功功率。答案:解：设Z＝R＋jXL＝6＋j6＝8.485／45°(Ω)(1)通过每相电流(2)三相消耗的总有功功率P＝3UphIphcos＝3×219.4×25.86×cos45°＝12.034(kW)答：IA为25.86／－45°A，IB为25.86／－165°A，IC为25.86／75°A；三相消耗的总有功功率为12.034kW。简便法：相电压U=380/3=219.4v。每相阻抗Z2=X2+R2Z=8.49Ω每相电流I=219.4/8.48=25.86A每相有功功率P=I2*R=668.73*6=4012.43W=4.012KW三相总有功P=4.012×3=12.037KW6.如图D-8所示正弦交流电路，试求电路发生谐振时，电源的角频率ω应满足的条件。图D-8答案:解：电路的等效复阻抗电路发生谐振时，复阻抗Z的虚部为零，即R2＋X2L－XLXC＝又，代入上式整理得即当ω满足上述关系时，电路就会发生谐振。答：时，电路发生谐振。7.如图D-9所示为一三极管保护的出口回路，若V1工作在开关状态，试验证按图所给参数V２能否可靠截止和饱和导通。图D-9答案:解：V1饱和导通时，Uc1＝0，设V2截止，Ib2＝0，则可见Ub2＜0，假设成立，V2能可靠截止。V1截止时，Ic1＝0，设V2饱和导通，则Ube2＝0.7V。Ib2＞Ibs2，可见V2能可靠饱和导通。答：V2能可靠截止和饱和导通。8.如图D-10所示系统中的k点发生三相金属性短路，试用标么值求次暂态电流。图D-10答案:解：选基准功率Sj＝100MV·A，基准电压Uj＝115kV,基准电流则故Ik＝0.5×0.735＝0.368(kA)答：次暂态电流为0.368kA。9.有一三相对称大接地电流系统，故障前A相电压为UA＝63.5ej0，当发生A相金属性接地故障后，其接地电流Ik＝1000e－j80°。求故障点的零序电压Uk0与接地电流Ik之间的相位差。答案:解：在不考虑互感时有＝－180°－(－80°)＝－100°故接地电流Ik超前零序电压Uk0100°。答：接地电流超前零序电压100°。10.某设备的电流互感器不完全星形接线，使用的电流互感器开始饱和点的电压为60V(二次值)，继电器的整定值为50A，二次回路实测负载1.5Ω，要求用简易方法计算并说明此电流互感器是否满足使用要求。答案:解：由电流保护的定值可知，电流互感器两端的实际电压为50×1.5＝75(V)，此电压高于电流互感器开始饱和点的电压60V，故初步确定该电流互感器不满足要求。答：此电流互感器不能满足要求。11.发电机机端单相接地时，故障点的最大基波零序电流怎样计算?答案:解：I＝3ωEph(Cg＋Ct)(ω＝2πf＝314)式中Eph--发电机相电压，V；Cg--发电机对地每相电容，F；Ct--机端相连元件每相对地总电容，F。答：I＝3ωEph(Cg＋Ct)。12.有一台Y,d11接线，容量为31.5MV·A，电压为110／35kV的变压器，高压侧TA变比为300／5，低压侧TA变比为600／5，计算变压器差动保护回路中不平衡电流。答案:解：(1)计算各侧额定电流：(2)计算差动继电器各侧二次电流：(3)计算不平衡电流：Ibl＝I1－I2＝4.76－4.33＝0.43(A)答：不平衡电流为0.43A。13.如图D-18所示为二极管稳压电源。已知电源电压E＝20V,RL＝2kΩ，选2CW18，UV＝10V，IVmin＝5mA,IVmax＝20mA。试计算限流电阻R的范围。图D-18答案:解：流经稳压管的电流为IV必须满足式(1)及式(2)，即(1)5＜IV＜20(2)解(1)、(2)式得(3)其中E＝20V,UV＝10V解(3)式可得限流电阻R的范围为0.4kΩ＜R＜1kΩ。答：限流电阻R的范围为0.4kΩ＜R＜1kΩ。14.如图D-19所示电路为用运算放大器测量电压的原理图。设运算放大器的开环电压放大倍数A0足够大，输出端接5V满量程的电压表，取电流500μA，若想得到50V、5V和0.5V三种不同量程，电阻R1、R2和R3各为多少?图D-19答案:解：当输入50V时，有当输入5V时，有当输入0.5V时，有答：R1为107Ω，R2为106Ω，R3为105Ω。15.如图D-20所示电路，当电源电压增大时，试述三极管稳压电路的稳压过程。图D-20答案:解：当负载不变而电源电压增大，输出电压Uo增大时，由于R和V组成的稳压电路使V1的基极电位Ub为固定值，即Ub＝UV。由下式可知Ube＝Ub－Ue＝UV－U0增大，则Ube减少，使Ib相应地减小，Uce增大，从而使Uo＝Ui－Uce基本不变。16.有两只额定电压均为220V的白炽灯泡，一只是40W的，另一只是100W的。当将两只灯泡串联在220V电压使用时，每只灯泡实际消耗的功率是多少?答案:解：设40W灯泡的功率为P1、内阻为R1；100W灯泡的功率为P2、内阻为R2，电压为U。因R1＝U2／P1,R2＝U2／P2串联后的电流为I，则40W灯泡实际消耗的功率为同理，100W灯泡实际消耗的功率为答：一只消耗功率为20.4W，另一只消耗功率为8.16W。17.试计算如图D-32所示接线在AB两相短路时A相电流互感器的视在负载。图D-32答案:解：A、B两相短路时，A相电流互感器两端的电压为故A相电流互感器的视在负载为答：负载为3Zl。18.有一方向阻抗继电器的整定值Zset＝4Ω／ph，最大灵敏角为75°，当继电器的测量阻抗为3／15°Ω／ph时，继电器是否动作(见图D-33)。图D-33答案:解：设整定阻抗在最大灵敏角上，如图。Zset与测量阻抗Zm相差60°，当整定阻抗落在圆周15°处时，其动作阻抗为Zop＝4cos60°＝2(Ω／ph)，而继电器的测量阻抗为3／15°Ω／ph，大于2Ω／ph，故继电器不动作。答：继电器不动作。19.某线路负荷电流为3A(二次值)，潮流为送有功功率，＝1，用单相瓦特表作电流回路相量检查，并已知UAB＝UBC＝UCA＝100V。试计算出对的瓦特表读数。答案:解：答：WAB为259.8W，WBC为0W，WCA为－259.8W。20.一组电压互感器，变比，其接线如图D-34所示，试计S端对a、b、c、N的电压值。图D-34答案:解：电压互感器的相量图如图D-34(b)所示。图D-34图中Ua＝Ub＝Uc＝58VUAt＝UBt＝UCt＝100V故USc＝100－58＝42(V)USn＝100(V)答：USa等于USb且等于138V，USc为42V，USn为100V。21.已知合闸电流I＝78.5A，合闸线圈电压Ude＝220V；当蓄电池承受冲击负荷时，直流母线电压为Ucy＝194V，铝的电阻系数ρ＝0.0283Ω·mm2／m，电缆长度为110m，选择合闸电缆的截面。答案:解：(1)求允许压降ΔU＝Ucy－KiUde＝194－0.8×220＝18(V)式中Ki--断路器合闸允许电压的百分比，取Ki＝0.8。(2)求电缆截面故应选择截面积为35mm2的电缆。答：电缆截面应选为35mm2。22.有一台SFL1-50000／110双绕组变压器，高低压侧的阻抗压降10.5%，短路损耗为230kW，求变压器绕组的电阻和漏抗值。答案:解：变压器绕组电阻变压器漏抗答：绕组电阻为1.11Ω，漏抗为25.41Ω。23.有些距离保护中阻抗继电器采用线电压相电流的接线方式，试分析证明这种接线方式在不同相间短路时，其测量阻抗不相等。答案:解：设UK、IK为加入继电器的电压和电流，Zm为测量阻抗，Ik为故障电流，Z1为线路每公里阻抗，L为保护安装点到故障点的距离。则对于三相短路是式中(设nTV＝1nTA＝1)所以对于两相短路有所以显然答：三相短路时测得Z1L，两相短路时测得2Z1L,24.已知GZ-800型高频阻波器的电感量L＝200μH，工作频率为122kHz，求调谐电容C值。答案:解：L＝200μH，f＝122kHz由得∴＝8517.5(pF)答：调谐电容为8517.5pF。25.接地距离和阻抗选相元件为什么要加入零序补偿，零序补偿K值等于什么?答案:解：为了使接地距离和方向阻抗选相元件在接地故障时，能准确地测定距离，其接线采取∵z1＝z2答：K值等于。五、绘图题（请填写答案，每题5分，共34题）1.画出纯电感交流电路的相量图。答案:见图E-8所示。图E-82.画出三相四线具有R、L、C三种负荷的接线图。答案:见图E-9所示。图E-93.画出电网阶段式电流保护的主保护和远后备保护的动作范围及动作时间特性图。答案:见图E-13所示。图E-134.画出距离保护三段式时限特性曲线图。答案:见图E-14所示。图E-145.画出阻抗继电器偏移特性圆(Z′＞Z″)。答案:见图E-15所示。图E-156.画出电喇叭、调压变压器、电流互感器图形符号。答案:见图E-16所示。图E-167.画出失灵保护瞬时跳本断路器线圈回路图。答案:见图E-33所示。图E-338.画出检定同期重合闸交流电压回路图。答案:见图E-34所示。图E-349.画出低频减载装置回路图。答案:见图E-35所示。图E-3510.画出带有电压抽取装置的耦合电容器回路图。答案:见图E-36所示。图E-3611.画出从对侧来的高频信号启动的跳闸回路框图。答案:见图E-37所示。图E-3712.画出阻抗继电器的记忆回路图。答案:见图E-40所示。图E-4013.画出比率制动原理差动继电器制动特性示意图。答案:见图E-45所示。图E-4514.姆欧继电器的动作判据为：或试画出其动作特性图。答案:见图E-44所示。图E-4415.画出零序电流滤过器在运行中其输入端一相断线时的相量图，并指出其输出电流大小。答案:如A相断线时，相量图如图E-50所示。此时，零序电流滤过器的输出电流为－。图E-5016.如图E-51所示，电压互感器的变比为，第三绕组接成开口三角形，但B相极性接反，正常运行时开口三角形侧电压有多少伏?并画出相量图。图E-51答案:正常运行时，第三绕组的相电压为100V，但B相极性接反时，相当于A、C两相电压相量相加再加上负B相电压，从相量图可知开口三角形侧的输出电压为2Uph为200V。相量图见图E-52所示。图E-5217.画出如图E-53所示网络在k点发生单相接地时故障相电压与零序电压的分布图。图E-53答案:故障相电压与零序电压的分布如图E-54所示。图E-5418.画出整流型环流式绝对值比较回路原理接线图，并写出其动作边界条件。答案:原理接线图见图E-59所示。图E-59动作边界条件：I1＝I2，Im＝0。19.试画出发电机单继电器横差保护原理接线图。答案:见图E-60所示。图E-6020.某输电线路的阻抗为ZL，对地导纳为YL请画出它的Π型等效电路。答案:输电线路的Π型等效电路如图E-61所示。图E-6121.画出图E-62中、及的相量图。图E-62答案:相量图如图E-63所示。图E-6322.某负序功率方向继电器在作相量检查时，加入的电压与电流如图E-64所示，该线路的负荷潮流为送有功(＝1)，绘图说明该继电器是否动作?图E-64答案:如图E-65所示，用对称分量法分析知图E-65而负序功率方向继电器最大灵敏角为－105°，由此作出负序功率方向继电器的动作区如图E-65所示，此时加入继电器的U2与I2同相且在动作区外，故继电器不动作。23.绘出图E-66所可能产生寄生回路的条件及寄生电流的流向。图E-66答案:当3FU熔断时，会造成如图E-67中箭头所示的寄生回路。图E-6724.有一条装设距离保护的220kV线路，利用工作电压、负荷电流作相量检查，继电器灵敏角＝80°，已切换成方向继电器，线路送有功P＝180MW,送无功Q＝60Mvar、现以AB相阻抗继电器为例，通入电流IAB，若接线正确，继电器是否动作，并画出其相量图。答案:阻抗继电器切换成方向继电器后，其最大灵敏角不变，仍为80°。以UAB为参考量，绘出继电器的动作区为－10°～＋170°，如图E-68所示。再由负荷功率因数角为绘出电流的相量。由图知，落在动作区，继电器应动作。图E-6825.画出由负序电流和零序电流增量元件构成的振荡闭锁装置交流回路原理接线图(滤过器用方块表示即可)。答案:如图E-70所示。图E-7026.画出自耦变压器零序差动保护正确接线图，并注明一、二次极性。答案:见图E-71所示。图E-7127.用单相瓦特表对某线路保护做相量检查、今测量A相电流分别对UAB、UBC、UCA的电力表读数为WAB＝260W，WBC＝0，WCA＝－260W,请在六角图上绘出A相电流相量。答案:A相电流的相量见图E-72所示。图E-7228.画出零序功率方向继电器接线图。答案:见图E-73所示。图E-73WZ1-继电器，采用最灵敏角为越前100°～110°接线；WZ2-继电器，采用最灵敏角为滞后K70°接线29.画出闭锁式纵联方向保护的动作原理框图。答案:见图E-76所示。图E-7630.试绘出高频闭锁零序方向保护的原理方框图。答案:高频闭锁零序方向保护原理方框图如图E-77所示。图E-7731.如图E-80，请补充完善Y,d11接线变压器差动保护的三相原理接线图虚框中所遗漏部分(标出电流互感器的极性)。图E-80答案:见图E-80(b)所示。图E-8032.一条两侧均有电源的220kV线路k点A相单相接地短路，两侧电源、线路阻抗的标么值见图E-78(a)，设正、负序电抗相等。试绘出在k点A相接地短路时，包括两侧的复合序网图。图E-78答案:见图E-78(b)所示。图E-7833.有一台Y，d11接线的变压器，在其差动保护带负荷检查时，测得其Y侧电流互感器电流相位关系为IbY超前IaY150°，IaY超前IcY60°，IcY超前IbY150°，且IbY为8.65A，IaY＝IcY＝5A，试分析变压器Y侧电流互感器是否有接线错误，并改正之(用相量图分析)。答案:变压器Y侧电流互感器A相的极性接反，其接线及相量图如图E-81所示。图E-81此时：超前为150°；超前为60°；超前为150°。其中：为、的倍，有改正：改变A相电流互感器绕组极性，使其接线正确后即为：34.将图E-82(a)所示零序电流方向保护的接线接正确，并给TV、TA标上极性(继电器动作方向指向线路，最大灵敏角为70°)。图E-82答案:见图E-82(b)所示。图E-82六、论述题（请填写答案，每题10分，共18题）1.电力系统在什么情况下运行将出现零序电流?试举出五种例子。答案:电力系统在三相不对称运行状况下将出现零序电流，例如：(1)电力变压器三相运行参数不同。(2)电力系统中有接地故障。(3)单相重合闸过程中的两相运行。(4)三相重合闸和手动合闸时断路器三相不同期投入。(5)空载投入变压器时三相的励磁涌流不相等。2.高频阻波器的工作原理是什么?答案:高频阻波器是防止高频信号向母线方向分流的设备。它是由电感和电容组成的并联谐振回路，调谐在所选用的载波频率，因而对高频载波电流呈现的阻抗很大，防止了高频信号的外流，对工频电流呈现的阻抗很小，不影响工频电力的传输。3.相差高频保护有何特点?答案:(1)在被保护线路两侧各装半套高频保护，通过高频信号的传送和比较，以实现保护的目的。它的保护区只限于本线路，其动作时限不需与相邻元件保护相配合，在被保护线路全长范围内发生各类故障，均能无时限切除。(2)因高频保护不反应被保护线路以外的故障，不能作下一段线路的后备保护，所以线路上还需装设其他保护作本线及下一段线路的后备保护。(3)相差高频保护选择性好、灵敏度高，广泛应用在110～220kV及以上高压输电线路上作主保护。4.耦合电容器在高频保护中的作用是什么?答案:耦合电容器是高频收发信机和高压输电线路之间的重要连接设备。由于它的电容量很小，对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高电压对收发信机的侵袭，而对高频信号呈现的阻抗很小，不妨碍高频电流的传送。耦合电容器的另一个作用是与结合滤过器组成带通滤过器。5.为什么在晶体管发信机通道入口处并联一个非线性电阻R，并且在R中串入两个反极性并联的二极管?答案:在通道入口处并联一个非线性电阻，是使装置不受通道干扰信号的冲击影响。由于非线性电阻的静态电容较大，单独并一个非线性电阻对高频信号有一定的旁路作用，使输出电压降低，故在非线性电阻R中串入两个反极性并联的二极管，以减少回路中的总电容，因为二极管的极间总电容比非线性电阻的静态电容小得多。二极管正、反并联的目的是为了使正反方向的干扰脉冲电流都被非线性电阻所吸收。6.在具有远方起动的高频保护中为什么要设置断路器三跳停信回路?答案:(1)在发生区内故障时，一侧断路器先跳闸，如果不立即停信，由于无操作电流，发信机将发生连续的高频信号，对侧收信机也收到连续的高频信号，则闭锁保护出口，不能跳闸。(2)当手动或自动重合于永久性故障时，由于对侧没有合闸，于是经远方起动回路，发出高频连续波，使先合闸的一侧被闭锁，保护拒动。为了保证在上述情况下两侧装置可靠动作，必须设置断路器三跳停信回路。7.什么叫负荷调节效应?如果没有负荷调节效应，当出现有功功率缺额时系统会出现什么现象?答案:当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。由于负荷调节效应的存在，当电力系统中因功率平衡破坏而引起频率变化时，负荷功率随之的变化起着补偿作用。如系统中因有功功