电力系统继电保护试题以及答案

电力系统继电保护试题以及答案

1.过电流继电器的返回系数(8)

丸等于08.小于1

口等于1口.大于1

2.限时电流速断保护的灵敏系数要求(B)

大大于28.大于

口大于1.2口.大于0.85

3.在中性点非直接按地目网中，由同一变电所母线引出的并列运行的线路」一发生两点异

相接地短路，采用不完全星形接线保护的动作情况是(A)

21

大有方时机只切除一条线路8.有与时机只切除一条线路

口100%切除两条故障线路口.不动作即两条故障线路都不切除

4.在双侧电源系统中，采用方向元件是为了提升保护的(D)

北方向性8.可靠性

口灵敏性D.选择性

5.在中性点直接接地电网中，零序功率方向继电器采用的接线方式是(D)

A.90。接线B,3仃°、3T

C.-3%、-3i.D-31J\3i

00

6.正方向出口相间短路，存在动作“死区”的阻抗继电器是(B)

大全阻抗继电器8.方向阻抗继电器

口偏移特性阻抗继电器口.上抛圆阻抗继电器

7.在中性点直接接地系统中，反响接地短路的阻抗继电器接线方式是(D)

A.0。接线B.90。接线

C3仃。、3i。D,UA、＜+宜31。零序补偿电流的接线方式

8.由于过渡电阻的存在,一般情况下使阻抗继电器的"A)

A,测量阻抗增大，保护范围减小B,测量阻抗增大，保护范围增大

C,测量阻抗减小，保护范围减小D.测量阻抗减小，保护范围增大

9.在距离保护的1、11段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保

护动作的(A)

A.选择性8.可靠性

口灵敏性口，速动性

10.在校验距离111段保护延后备灵敏系数时.，分支系数取最大值是为了满足保护的

（C）

8.速动性

A.选择性口灵敏性

口.可靠性

11.距离111段保护，采用方向阻抗继

A.灵敏度高口灵敏度--样B.灵敏度低

12.高频阻波器的作用是口.保护范围小

（大限制短路电流口预防C）

高频电流窜越8.预防工频电流窜越

工I/%1/I•1-1-

电器比采用全阻抗继电器（A）

13.对于Y,d11接线变压器,为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等,应使变

压器丫侧电流互感器变比（B）

大等于变压器变比门B.增大4倍

.减少近倍D.增大3倍

14.发电机横差保护的作用是（A）

大保护定子绕组匝间短路8.保护定于绕组相间短路

口保护定子绕组接地短路口.保护转子绕组一点接地故障

15.对于大型发电机，反响转子表层过热的主保护是（C）

北低电压起动的过电流保护8.复合电压起动的过电流保护

口负序电流保护口.阻抗保护

二、填空题（本大题共23小题，每题1分，共23分）

请在每题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分.

16.反响故障时电流增大而动作的保护称为.

17.对本元件的主保护起后备作用的保护称为.

18.所谓灵敏性是指对发生故障的反响水平.

19.动作电流是指能使继电器动作的.

20.按阶梯时限原那么整定的过电流保护,越靠近电源恻,短路电流越大，动作时限

21.可靠系数K胃取值比KL要小,主要原因是考虑短踣电流中

已经衰减.

22.在系统最大运行方式下，电流速断保护范围为.

23.在两相不完全星形接线的中性线上增设一只电流维电器，目的是为了提升保护的.

45.试述单继电器式横差动保护的根本原理，在什么情况下带延时跳闸？为什么？回、

综合分析题［本大题共2小题，每题7分，共14分）

46.如下图,在单侧电源环网中，试求出过电流保护1~8的动作时限，并指出哪些保护应

装设方向元件?

五、计算题（本大题共2小题，每题10分，共20分）

48.如卜•图，试计算保护1限时电流速断保护的动作电流、动作时限及校验灵敏度.

湛】=1.22=04/所;降=12.

c

处炉密BISiSQJtm|E

3---------------z，-------

60km

一回

匕.？miOHIIUI

Zm-tninxICKI

49.如下图，各线路均装设距离保护，试对保护1的距离111段保护进行整定计算，并

求出最小分支系数.Kc=1.25;Kcs=1.2;Ks6=1Zi=0.4Q/km;Ugmin=0.9x110KV

IJ|o-3"maK$=i7Oj

20km

L2G0,斛4」用把国高等教育自学i测试

31）.

电力系统维电保护试题答案及泮分参考

.（课程代鹏2班）

隼项选择厨（本Ki，、巧小逡，每小盛？分.挂15分）

逑精F:

7.I)«.A9.A10.C

II.Ad龄gB14A15.c

填空腕（本大鬣共23小题,每小题I分，共2

.过电流保护

16MrrL近后侪

或曹婷上纯超长请承

23.”敬£汨.

26,翡故

25.大

2X@1心力戌

29；寺心制电流

<1］加：13,“八）■??.瓦而二二八

31：箱时市定电路32.鬟小值

•一浓相公：

:艘共7，Jv例的咖猊湎端叫分&■

37：逖型邢U户装统二於阳、前自动期：匕凝M•

箭若魁〈茶大般少法布人系统।j心商；（2,分J

39.邻端股£11人斛浜灯电发限方蝴丽*/分，

"，「「川侬:强;俣上”「的方向；a分）

•・♦

二逃拧2立心随■中的Jr用4“仲群并一…ckv二一

d•八一入二"Lr_..

•二;J“T的叼叼设…r

金蝴勺'

颂加逑柑短期无动作就区.已分）

:典作电旅的於定原则是：

._J■除皴繇

①.过啜4蜘蟒瑞发《接地网舸启

②醒中礴能加触央举同叫台怖册

潸览®i'今用宏麟L"需时出现的最;I

4工^^»斗一"-（l介）

序《'A"3/」（।分）

'%。，〈”/>'"1-270。或加&八吗土妇；^^〈270。（！分）

，）侬部电保护堆例解及评分标造第I更S3

页）

43.①王郎运行时，高频通通内走高频信号；口分）

.i\1*

工外潴欲隙时；一揣功率为正，•端为负,密靠近故障点短短功率为负的这k位.出

加镇僧可G分3被网览收信机收到后将保护闭锁晟口分）

®t内部故障时.两鼬功率均为正，不发闭锁信号?埠收？:抵信飞从而保柏劭伟于跣

帧"）A"I

△U)

周期分垂蔽—

L：电流互感器的同明系散。（I分

io%地盅互感器的io%误差。，

△AM；魂史感器变比或平曲线圈血数与计算项数不等引起的相对误。“分）

△巴谛负荷调压弓阐的相对谡差I」公黄£>

又磅N通，

---：外茄芳第时站.火也招电流的三次一“分）

耶•第州；比较r然仪，相电流之和与力■华绕组三相电流之M的&当发生瓯问知

路爆般支不平抑我打破■建畋也让两中性点连续，该电流大于保护动作电腕

,蒋就作。（2分）弋

巡回弗，乩接地电路时■投启寸间继电输1分）.H的是为了预防励破回路发第点接

刚渴路时保护根动作二1分1

（本大颗共2小嬲,每顾7器.共M分）

小分）射二.式$分］

加力向北件,4,5.7^

TA

N。。；*淬⑹

f|病部接地时,击过机踹TA的零序电波站除发电机以外的其它元件内地

r格JId/9（2分）

\向发由风外部.接】

4内亡，的•有1效侑？（I分）

八'时，流

•Ml端TA的秀府山浦屋后山利索•Q枕刻岫tl卷小湍

（I分）

（I分）

电第2贞（共3

方、计算题（本大网共Z小髭，期小麴10分，共20分）

0.24(kA)

上心

^xO.|7太早।

二“2。">廨/

i.由卷、、

近后

112.()7

20xO.4

”介）

（1分）

（2分）

（I分）

试题2

1.电流保护1段的灵敏系数通常用保护范围来衡量,其保护范围越长说明保护越(③)

①可靠②不可靠③灵敏④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和时限上均要配合，假设(③)不满足要求,

那么要与相邻线路限时电流速断保护配合.

①选择性②速动性③灵敏性④可靠性

3.使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统(②)

①最大运行方式②最小运行方式

③正常运行方式④事故运行方式

4.在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流

保护只切除一个故障点的几率为(②).

①100%②2/3③1/3@0

5.按90。接线的功率方向继电器，假设Me,那么q应为(②)

①U②-U③U④-UJJ

6.电流速断保护定值不能保证(②)时,那么电流速断保护要误动作，需要加装方向元件.

①速动性②选择性③灵敏性④可靠性

7.作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏1段保护在非全相运行时需(④).

①投入运行②有选择性的投入运行

③有选择性的退出运行④退出运行

8.在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电玉时，•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(③)的后果.

①拒动②误动

③正向故障拒动或反向故障误动④损坏

9.方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的.调节方法是改变电抗变换器DKB(©)

①原边匝数②副边匝数

③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小

10.距离11段的动作值应按分支系数代2为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(②).

①速动性②选择性③灵敏性④可靠性

11.相间短路的阻抗继电器采用0。接线.例如1:小1时、U「(②).

①U②U-U③U-U④UJJ

12.B差动保护只能在被俣护元件的内部故障时动作，而不反响外部故隙，具有绝对(①).

①选择性②速动性③灵敏性④可靠性

13.对于间接比拟的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择

的间接比拟信号是（③）.

①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号

14.相高频保护用11+12为操作电流,06〜8,主要是考虑（③）相位不受两侧电源相位的影响，有利

于正确比相.

①正序电流②零序电流③负序电流④相电流

15.高频保护根本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号：以

（③）为载波传送通道实现高频信号的传送,完成对两端电气量的比拟.

①微波通道②光纤通道③输电线路④导引线三、（此题每题5分,总分值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下图.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件及

其动作正方向.

四、（此题总分值10）如下图，各线路均装有距离保护，：

Zs1.max=20Q,Zs1.min=15Q,Zs2.max=25Q,

Zs2.min=20Q,z1=0.4Q/〈m,KK,=0.8.计算保护1的距离II段动作定值并校验动作灵敏度.

Zslnax/C\_1

Zs/min02A7

110KV45KM

Kb=Ibc/Iab=[l+(zsl+zab)/zs2];

Kb.min=[1+(15+18)/25]=2.32;

Zdzj=Kk"(ZAB+KbxZBC)=36.67Q

Klm=Zdz//ZAB=2.04>1.25

五、（此题每题5分，总分值15分）

高频闭锁方向保护的原理框图如下.1.分别表达保护动作区内部与外部故障时的保护的动

作过程；2.说明原理框图中各元件的功能与作用：3.如果通道遭到破坏，当内部故隙和外部故

障时，保护的工作会受到何影响？

1.动作过程：

•保护区内故障：两侧保护方向元件116+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5+不动作，1动作后启动发讯，闭锁对侧保护

2.元件的功能与作用：

S+：保护止方向故障时动作的功率方向兀件；

I,r：故障起动元件

tl:区外故障切除后,近故障端保护继续发讯tl以闭锁对端保护,用于预防近故障端保护1先返

回（停止发讯）、远故障端5+,I,后返回时引起的误动

t2:通道配合延时.区外故障时,远故障端S+,1,动作,需经t2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、（此题每题5分,总分值15分）

1.零序电流灵敏1段与零序电流不灵敏1段的区别是什么？分别在那种情况下起作用？区别:零序

电流灵敏1段与零序电流不灵敏1段的定值整定原那么不同，动作灵敏度不同

零序电流灵敏1段动作灵敏度高，作为全相运行、发生接地故第时的接地保护，非全相运行时需退

出运行；零序电流不灵敏1段的动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护

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

种躲负荷水平最强？

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；

躲负荷水平最强依次为：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？

(1)可反响所有不对称故障;增加电压记忆后，也可反响三相对称故障；

(2)没有电床死区；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3答案

一、(此题每题2分,总分值20分)

1定时限过电流保护的动作时限是按阶梯时限特性来选择的.

2.在中性点非直接接地电网中的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

远离电源故障点的几率为」00%.

3.零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小,所以灵敏度高

4.按90.接线的功率方向继电器,假设1；一&那么?应为UCB.

5.全阻抗继电器的主要缺点是无方向性.

6.短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要大

7.距离111段的灵敏度校验应按分支系数④为最大的运行方式来确定，目的是为了保证灵敏性

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和线路阻抗角相等时，振荡中央处于姿逸.

9.相差高频保护采用比拟线路两端正序曳流相位来反响对称短路.

10.对于母线保护，通常把可靠性放在重要位置.

二、(此题每题10分,总分值20分)

如下图，在110KV输电线路中，单位线路长度的阻抗为:如=0.491团)可靠系数Kk，=1.25；系

统阻抗为:Zs.max=6Q,Zs.min=4Q.

1.计算：线路人8的电流速断保护一次动作值与电流速断保护最小保护范I制

2.比较不完全星形接线两维电器方式与三维电器方式过电流保护的差别。

1

^4°---k----1

5s

110kV45km30km

解：1.=Es/(Zs.min+z1xL)

dBmaxAB

/=—(13.-£A--Z)

|，=Kk'l.-Z2八e

H7A

dz.AcBmai

可解得：

Idz，=3.77

(kA)

Lmin=23.1(km)

六、（此题每题5分，总分值20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，检同期重合闸和检无压重合闸的工作方式与同期合闸条件.答：

两侧保护跳闸后,线路无压,那么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.如果无压检定侧口1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,无压检定侧口1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：（1）Um之Ux；

（2）fmyfx；（3JarglUm/Ux）.0

3.相高频保护为什么用11+口2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（11+<2）比相，可正确反映各种不同类型的故障：

（11+木2）限制高频发讯机发讯（对高频电流进行调制），称为操作电流.&6~8,保证了各种区内各种

不对称故障的灵敏性：11保证了在区内三相对称故障时操作元件的可靠工作.K值过大时难以保证三相

故障时保护的灵敏度，过小那么不利于不对称故障时的正确比相.

4.机定子装有纵差动和横差动保护时,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4答案

一、（此题每题2分,总分值20分）

1.故障和不正常工作情况假设不及时处理，将引起理故.

2.在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生防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

个故障点的几率为2/3.

3.定时限过电流保护的动作时限是按阶梯时限特性_____________来选择的.

4.按90.接线的功率方向继电器，假设1「一心那么!应为工.

5.全阻抗继电器的主要缺点是无方向件.

6.阻抗继电器的动作特性在+R轴方向所占面积越大，耐受过渡电阻的水平越强.

7.距离一段的整定阻抗应按分支系数④为最小的运行方式来确定，目的是为了保证选择

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和线路阻抗角相等时，振荡中央处于二二

9.高频保护采用允许信号的主要优点是加快动作速度.

10.对于■中性点可接地或不接地的变压器的接地故障需要装设零序电流保护和零序电流电压保护.

二、（此题每题10分,总分值20分）

如下图，在110门输电线路中，线路人8的负荷电流为175A,,系统阻抗为:Xs=4,单位线路长

度的阻抗为：X=0.4(Q/km),Kk»=1.25;Kk»»=Kk=l.15;Kzq=l.5;Kh=O.85.

1.计算：电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护动作值与动作时间.

2.比拟不完全星形接线两继电器方式与三维电器方式过电流保护的差异.

---------+<

HOkV45km30km

解：

1.线路人8的保护人谏断

/•=K-1(3)

,KIaS.max企.

=1.25x用具3.77(必)

(4.45x0.4)

2.线路人8的保护人的11段保护

求动作电流(与下条线路电流速断动作值配合):

/••=M・K・〃3)

出,AA2Klde.max

=1.lx1.25x-------115/；3------=2.25(KA)

(4+45x0.4+30x

动作时间：t；'=0.5s

灵敏度校验:

3.线路人8的保护人的111段保护

K

/=•(/)=田。x230=0.4B7(M)

dz.AKf.max0.85

h

六、(此题每题5分,总分值20分)

1.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：短路时通过该保护的短路电流为最大/最小的可能运行方式,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90。接线方式的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

维电器会有何优点？此时的缺点是什么？

答：90。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的优点：

（1）可反响所有不对称故障；（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.缺点：不反响三

相对称故障;需采用三相对称故障辅助启动元件.

3.2何为潜供电流？它对于单相重合闸动作时间有何影响？由说明同期合同条件.

答：工潜供电流是指单跳后健全相电势经相间藕合电容向故障点提供的短路电流及健全相负荷电流经相间互感在故

障相产生的感应电势通过对•地电容向故障点提供的短路电流.由于存在潜供电流，使短路点电弧急灭时间、介质绝缘恢复

时间增大,相应单相重合闸延时较三相重合闸延时增大.

b.同期合闸条件:（DUiikUx：（2）fm-fx：（3）arg（UmAlx）=0

4.变压器励磁涌流是在什么情况下产生的?它有何特点?在变压器差动保护中是怎么利用涌流的这些特点来消除涌

流对差动保护的影响？

答：变压器正常工作时，磁通沛后于工作电压U的角度为900：变压器空载合闸或外部故障切

除、电压恢复时，如果工作电压瞬时值为0,应有=-m；由于磁通不能突变，出现幅值

团的非周期分量磁通；再考虑铁芯剩余磁通5,出现最大磁通团2*=2团+5,使得变压器铁芯严重饱和，产生很大的

励磁涌流.

变压器励磁涌流的主要特点是：（1）变压器励磁涌流包含有很大成分的非周期分量（对称涌

流除外）；（2）变压器励磁涌流包含有大量的高次谐波,而以二次谐波为主；（3）变压器励磁涌流波形之间出现间断.

在变压器纵差保护中预防励磁涌流影响的方法是（1）针对变压器励磁涌流的非周期分量,采用速饱和变流器81比

（2）针对变压器励磁涌流的波形之间出现间断，鉴别短路电流和励磁涌流波形的差异：（3）针对变压器励磁涌流包含

有大量的高次谐波,而以二次谐波为主的特点,利用二次谐波制动等,都可以在变压器纵差保护中预防励磁涌流的影响.

一、填空题（每颗1分.共2.分）

I.电气兀件配置两套保护,一套保护不动作时打一套保护动作丁跳闸,称为保护.

工电流维电器的电流与动作电流的比值称为维电器的返回系数.

3,反响电流增大而瞬时动作的保护称为.

4.定时限过电流保护的动作时限是按来选择的.

5.电流电压减锁速断保护是按系统经常运行方式下电流和电压元件的保护范围这一条件来整定

6,零序过电流保护与相间过电流保护相比,由于其动作电流小,所以灵敏度.

7一全阻抗继电器的主要缺点是.

由相间短路的阻抗继电器采用00接线.例如；时，像%=

立精确工作电流L是阻抗继电器的一个主要技术指标.工址越小,说明“越小,即.

10一距离H段的整定阻抗应按分支系数降为最小的运行方式来确定，目的是为了保证“

II.在双侧由源系统中，当两由压由垫模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时,振荡中央处于

12故障时发信方式的优点是0

13一相差高频保护采用比拟线路两端相位来反响对称短路.

14一在三侧电源日,J,三线组变压器的纵差动保护的制动或圈应接于.

15一对于中性点可接土乜或不接地的变压器需要装设零序电流保护和.

16—相对于中、小型机组，大型发电机组参数的变化将时继电保护“四性〃中的性不利.

17发电机正常运行时的二社喈披电玉,机总量忌是中性点量、

1工友电机作子绕组匝间短路时,将出现向负序电压，并产生相应的负序电流.

19.时十亘骨线或性母线保护,通常拈放在重要布置.

20.微机保护的根本算法是计算砺测与气量节士小和用亍注.

二、单项选择题f每题1分.其1()分.从每题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号三

在题十片印的括号由「〕

r由磁列士.治维生器的动作条伫呆