電力系統(tǒng)繼電保護模擬試題(一)及答案

1、模擬試題（一）一、填空題1繼電保護裝置一般由 、 三部分組成。2繼電保護的可靠性包括 和，是對繼電保護性能的最根本要求。3低電壓繼電器的啟動電壓 返回電壓，返回系數(shù) 1 。4在中性點非直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地短路時，零序電壓為0;零序電流的分布主要取決于 5自耦變壓器高、中壓兩側(cè)的零序電流保護應(yīng)分別接于處零序電壓最高;上。6功率方向繼電器的內(nèi)角30，其動作范圍argUJ&7單側(cè)電源線路上發(fā)生短路故障時，過渡電阻的存在使方向阻抗繼電器的測量阻抗 保護范圍。8檢查平行雙回線路有電流的自動重合閘，當另一回線有電流時，表示可以進行重合閘。9變壓器瓦斯保護反應(yīng)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作

2、，其中號，動作于跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。10低電壓起動過電流保護和復(fù)合電壓起動過電流保護中，引入低電壓起動和復(fù)合電壓起動元件是為了提高過電流保護的,此時過電流保護的定值不需要考慮。11電流比相式母線保護的基本原理是根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障時各連接元件 現(xiàn)的。12斷路器失靈保護屬于_13微機保護的硬件一般包括14微機保護中半周積分算法的依據(jù)是15微機保護裝置的功能特性主要是由二、簡答題1繼電保護的基本任務(wù)是什么 ？2當縱聯(lián)差動保護應(yīng)用于線路、變壓器、母線時各有什么特殊問題？這些問題可用什么 方法加以解決？3什么是縱聯(lián)電流相位保護的閉鎖角？那些因素決定閉鎖角的大??？4什么是重合閘后加速保護

3、？主要適用于什么場合？5變壓器縱差動保護中消除勵磁涌流影響的措施有哪些？它們分別利用了勵磁涌流的 那些特點？6發(fā)電機從失磁開始到進入穩(wěn)態(tài)異步運行，特征？7微機保護中啟動元件的作用有哪些？三、分析計算題1某方向阻抗繼電器Zset 8器是否動作？2設(shè)fs 1200Hz，設(shè)計一加法濾波器，要求濾掉1、3、5等奇次諧波，寫出其差分方程表達式。3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中裝設(shè)了反應(yīng)相間短路的距離保護。已知：線路的正序阻抗0.45 /km ；系統(tǒng)阻抗：xMsmin 20, XNsmin 10后備保護。決定的。動作于信三部分。般可分為那三個階段？各個階段都有那些sen 80，當繼電器的測量阻抗為6 50 時，該繼電X

4、1XMsmaxXNsmax25Krb0.85。試對距離保護1的第I、II段進行整定計算，并校驗 II段靈敏度。M15 0kmp48 0km n 5圖14在圖2所示單側(cè)電源線路 MN上裝有比較11 KI2相位的縱聯(lián)電流相位差動保護。 已知: 線路的阻抗x10.4 /km,x01.4 / km ；系統(tǒng)阻抗：x1sx2s7,x0s10 。問：不考慮負荷電流的影響，K為何值時，在線路末端K點發(fā)生兩相接地短路時，保護將拒絕動作？115kV M20km圖2模擬試題（一）參考答案一、填空題1測量比較元件、邏輯判斷元件、執(zhí)行輸出元件。 2安全性，信賴性（或動作安全性，動作可信賴性） 3小于；大于。4故障點；接

5、地中性點；變壓器中性點是否接地。5本側(cè)三相電流互感器的零序電流濾過器。6- 120°,60°o7增大，縮小。8兩側(cè)電源仍保持聯(lián)系，一般是同步的。9輕瓦斯保護，重瓦斯保護。10靈敏度，變壓器切除或電動機自啟動時可能出現(xiàn)的最大負荷。11電流相位的變化。12近。13數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（或模擬量輸入系統(tǒng)），微型機主系統(tǒng)、開關(guān)量（或數(shù)字量）輸入輸出系統(tǒng)。 14 一個正弦量在任意半個周期內(nèi)絕對值的積分為一常數(shù)。15軟件。二、簡答題1答：（1）自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù) 遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行；（2）反應(yīng)電力設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，并

6、根據(jù)運行維護條件，而動作于發(fā)出信號或跳 閘。2答：應(yīng)用于線路的特殊問題：兩側(cè)信息的交換和線路的對地電容。解決措施：利用高 頻通道、光纖通道等交換信息；改進算法來消除對地電容的影響。解決措施：采用應(yīng)用于變壓器的特殊問題：勵磁涌流、兩側(cè)電流互感器的變比不一致。 勵磁涌流識別算法和補償措施。應(yīng)用于母線的特殊問題：電流互感器的飽和問題。解決措施：采用具有制動特性的母線 差動保護、TA線性區(qū)母線差動保護、TA飽和的同步識別法等。3答：為了保證在任何外部短路條件下保護都不誤動，需要分析區(qū)外短路時兩側(cè)收到的 高頻電流之間不連續(xù)的最大時間間隔，并加以閉鎖。這一時間間隔所對應(yīng)的工頻相角差就為閉鎖角。影響閉鎖角大

7、小的因素主要有：電流互感器的角誤差、保護裝置中濾序器及受發(fā)信操作回路的角度誤差、高頻信號在線路上傳輸所引起的延遲等。4答：重合閘后加速保護就是當?shù)谝淮喂收蠒r，保護有選擇性動作，然后進行重合。如 果重合于永久性故障， 則在斷路器合閘后，再加速保護動作瞬時切除故障，而與第一次動作是否帶有時限無關(guān)。重合閘后加速保護應(yīng)用于 35kv以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負荷供電的送電線路上。5答：采用速飽和中間變流器；利用勵磁涌流中含有大量的非周期分量的特點；二 次諧波制動的方法；利用勵磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點；鑒別波形間斷角的方法；利用勵磁涌流的波形會出現(xiàn)間斷角的特點。發(fā)電機變?yōu)槲崭?答：(1)失磁后到失步

8、前：發(fā)電機送出電磁功率P基本保持不變，性的無功功率；機端測量阻抗與P有密切關(guān)系，其軌跡呈現(xiàn)等有功阻抗圖。且為一常數(shù)；機(2) 臨界失步點：發(fā)電機功角=90 ;發(fā)電機自系統(tǒng)吸收無功功率， 端測量阻抗的軌跡呈現(xiàn)等無功阻抗圖。s有關(guān)，當s由(3) 靜穩(wěn)破壞后的異步運行階段：異步運行時機端測量阻抗與轉(zhuǎn)差率 變化時，機端測量阻抗處于異步邊界阻抗圓內(nèi)。7答：(1)閉鎖作用。在高壓輸電線路保護中，閉鎖作用由裝置的總起動元件或各保護 起動元件組合來實現(xiàn)。(2)進入故障處理程序作用。三、分析計算題1答：在50時的動作阻抗為乙P/3 50 B 6.928 50 ();因為6.928 6 ,所以該繼電器動作。2答：

9、因為 fs 1200Hz，所以Nm 一(1 2I) ( I為正整數(shù)或 2k波器能夠濾除的諧波次數(shù)0),則 y(n)x(n)x(n12)。Zet119.125；tj0s。30.6；zset.1K；：(Lm nz1Kb.min Zset.2 )。N 24。又已知加法濾3解：1保護1第I段:2保護1第II段：zSet.2用圖3所示網(wǎng)絡(luò)計算K,min 。圖3求分支系數(shù)所用網(wǎng)絡(luò)K b.min詈2.7，則Zs；0.85 (22.5 2.7 30.6) 89.352()沁 B3.97122.51.25，滿足要求。4 答:只有在I1KI 20時，保護才可能拒動。因此首先要求得&、&。在線路末端

10、 K點發(fā)生兩相接地短路：X1 X27 200.415( )， Xo 1020 1.438()。則Iki115$ 書rFB2,5*，1515 38I K238齊 2.578B 偵8®)由IlKI20,則IiiZIk1I K 2鶴皿5。模擬試題（二）一、填空題1對動作于跳閘的繼電保護,敏、 快速在技術(shù)上一般應(yīng)滿足 四個基本要求?？煽窟x擇2過電流繼電器的啟動電流大于 返回電流，其返回系數(shù)小于1 。O；電壓互感器二次側(cè)不能近后備3后備保護包括近后備和遠后備開路III4運行中應(yīng)特別注意電流互感器二次側(cè)不能 路。5三段式電流保護中,山 段靈敏度最高,_I_段靈敏度最低。6中性點可接地或不接地運行

11、變壓器的接地后備保護由零序電流保護零序電壓保護組成。7阻抗繼電器的精確動作電流是指使動作阻抗降為_0.9Zset_時對應(yīng)的測量電流。故障8采用單相自動重合閘的線路上發(fā)生單相短路故障時，由繼電保護動作跳開 相，經(jīng)一定時間延時后重合 _故障相，若不成功再跳開 _三相_。，以9變壓器縱差動保護需要進行 相位校正和電流平衡調(diào)整故障、分支線棒開使正常運行時流入到差動回路中的電流為 10發(fā)電機單元件橫差動保護能夠反應(yīng)_定子繞組的匝間短路焊故障和機內(nèi)繞組相間短路 _故障。11按照母線差動保護裝置差電流回路輸入阻抗的大小，可將其分為_低阻抗母線差動保護、_中阻抗母線差動保護 、_高阻抗母線差動保護 。12對于

12、元件固定連接的雙母線電流差動保護，當固定連接方式破壞時，任一母線上的故障 將切除兩組母線。13輸入到微機保護裝置中的電流互感器二次電流信號，可通過 _電抗變換器或 電流變換器變換為滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入范圍要求的電壓信號。系統(tǒng)中性點14中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，_故障點_的故障分量電壓最大，的故障分量為0。15設(shè)采樣周期為TS 5/3ms，則差分濾波器y(n) x(n) x(n-12)能夠濾除直流分量、基波和 2、3、4、5、6 次諧波。二、簡答題1我們學(xué)習(xí)的輸電線路保護原理中那些原理是反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護？ 那些是反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護？二者在保護范圍上有何區(qū)別？2

13、距離保護中選相元件的作用有哪些？3閉鎖式方向縱聯(lián)保護動作于跳閘的條件是什么？若通道破壞，內(nèi)、外部故障時保護能 否正確動作？4重合閘前加速保護有哪些優(yōu)點？5對于縱差動保護，產(chǎn)生不平衡電流的最本質(zhì)原因是什么？6變壓器一般應(yīng)裝設(shè)那些保護？其中那些是主保護？7評價微機保護算法優(yōu)劣的標準有哪兩個？三、分析計算題0.9。當線路上發(fā)生金屬性還是采用全阻抗繼電1已知線路的阻抗角 L 65，通過線路的負荷功率因數(shù)為 短路故障時，繼電保護的啟動元件的靈敏系數(shù)采用方向阻抗繼電器大， 器大？大多少？y(n) x(n) x(n 2),2現(xiàn)有一個三單元級聯(lián)濾波器，各單元濾波器的濾波方程為：N 12，試:y2(n) yi(

14、n) yi(n 6)，y3(n)2 y2(n i)。設(shè)每基頻周期采樣次數(shù)i 0(1) 分析該級聯(lián)濾波器能夠濾除那些次數(shù)的諧波。(2) 寫出該級聯(lián)濾波器的差分方程表達式。3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中的 AB BC BD DE上均裝設(shè)了三段式電流保護；保護均采用了三相完全星形接法；線路 AB的最大負荷電流為200A,負荷自啟動系數(shù) Kss 1.5，1.25，K；：1.15，Kr；：1.2，Kre0.85， t 0.5s;變壓器采用了無時限差動保護；其它參數(shù)如圖所示。圖中各電抗值均已歸算至 并校驗II、III段的靈敏度。115 kV。試計算AB線路各段保護的啟動電流和動作時限,t4"2 s24Xs.

15、maxX s. min161320DEt7"115kV A1680圖1系統(tǒng)接線圖4如圖2所示系統(tǒng)，在線路 MN上裝設(shè)縱聯(lián)電流相位差動保護。已知|&En60Zn |ZN|ej80Zm |ZM|ej70，線路長400km電流互感器和保護裝置的角誤差分別為15，裕度角y取15。問：當縱聯(lián)電流相位差動保護的閉鎖角b 60 和 b 70時，兩側(cè)保護是否都保證在線路K點三相短路時正確動作？為什么?K N enI ZN I圖2系統(tǒng)接線圖模擬試題（二）參考答案一、填空題1選擇性；速動性；靈敏性；可靠性。2大于；小于。3遠后備保護，近后備保護。4斷線；短路。5III ，I。6零序電流保護，零序

16、電壓保護。7 0.9Zset。8故障相；故障相；三相。9相位校正，電流平衡調(diào)整。10定子繞組的匝間短路、分支線棒開焊、機內(nèi)繞組相間短路。11低阻抗母線差動保護、中阻抗母線差動保護、高阻抗母線差動保護。12兩組母線。13電抗變換器，電流變換器。14故障點；系統(tǒng)中性點。15直流分量、基波和 2、3、4、5、6次諧波。二、簡答題1答：反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護有：電流保護、電壓保護、距離保護等；反 應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護有：方向比較式縱聯(lián)保護、 縱聯(lián)電流差動保護、 縱聯(lián)電流相位差動保護等。反應(yīng)一側(cè)電氣量變化的保護的保護范圍為被保護線路全長的一部分；反應(yīng)兩側(cè)電氣量變化的保護的保護范圍為被

17、保護線路全長。2答：（1）選相跳閘；（2）為了找出故障環(huán)路，使阻抗測量元件準確反應(yīng)故障點到保護 安裝處的距離。3答：閉鎖式方向縱聯(lián)保護動作跳閘的條件是兩端保護的啟動元件均已啟動且收不到對 端的閉鎖信號。若通道破壞，區(qū)內(nèi)故障時兩端保護能夠正確動作；但區(qū)外故障時，遠故障端的保護因為收不到近故障端的閉鎖信號，將可能誤動。4答：能夠快速切除瞬時性故障；可能使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從 而提高重合閘的成功率； 能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓水平，保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；使用設(shè)備少，簡單、經(jīng)濟。5答：由于被保護元件各側(cè)電流互感器的勵磁特性不完全一致，在正常運行及外部故障 時，流過縱差

18、動保護的電流不為零。6答：一般應(yīng)裝設(shè)：瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、外部相間短路和接地短路 時的后備保護、過負荷保護、過勵磁保護等。其中，瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護 為主保護。7答：計算速度和計算精度。三、分析計算題1答：采用方向阻抗繼電器時靈敏度更大。采用全阻抗繼電器的靈敏度只有方向阻抗繼 電器靈敏度的0.78倍。2答：（1）直流分量、2、4、6。x(n - 4)3中的x(n -6) x(n -7) x(n -9) x(n -10)。K1、（2）y（n） x（n） x（n-1） x（n -3）K2、K3點作為計算點。圖33答：（1）短路電流計算。選取圖三相短路計算結(jié)果如表 1所示。I Set.1短路點K1K2K3最大運行方式（kA）1.7951.2530.499最小運行方式（kA）1.6601.1860.488三相短路計算結(jié)果I段表11.25 1.795 B2.244(kA) ，tl 0(s)電流保護Kill KI.max電流保護II段Iset.3VeilKLax1.25 1.253 B 1.566(kA)，I 二K；： 1二.31.15 1.566 B1.801(kA)靈敏度