電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模擬試題(一)及答案(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上模擬試題（一）一、填空題1繼電保護(hù)裝置一般由 、 、 三部分組成。2繼電保護(hù)的可靠性包括 和 ，是對繼電保護(hù)性能的最根本要求。3低電壓繼電器的啟動(dòng)電壓 返回電壓，返回系數(shù) 1。4在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地短路時(shí)， 處零序電壓最高； 處零序電壓為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(hù)應(yīng)分別接于 上。6功率方向繼電器的內(nèi)角，其動(dòng)作范圍 。7單側(cè)電源線路上發(fā)生短路故障時(shí)，過渡電阻的存在使方向阻抗繼電器的測量阻抗 ，保護(hù)范圍 。8檢查平行雙回線路有電流的自動(dòng)重合閘，當(dāng)另一回線有電流時(shí)，表示 ，可以進(jìn)行重合閘。9變壓器瓦斯保護(hù)反應(yīng)油箱

2、內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作，其中 動(dòng)作于信號(hào)， 動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。10低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)和復(fù)合電壓起動(dòng)過電流保護(hù)中，引入低電壓起動(dòng)和復(fù)合電壓起動(dòng)元件是為了提高過電流保護(hù)的 ，此時(shí)過電流保護(hù)的定值不需要考慮 。11電流比相式母線保護(hù)的基本原理是根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障時(shí)各連接元件 實(shí)現(xiàn)的。12斷路器失靈保護(hù)屬于 后備保護(hù)。13微機(jī)保護(hù)的硬件一般包括 、 、 三部分。14微機(jī)保護(hù)中半周積分算法的依據(jù)是 。15微機(jī)保護(hù)裝置的功能特性主要是由 決定的。二、簡答題1繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么?2當(dāng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用于線路、變壓器、母線時(shí)各有什么特殊問題？這些問題可用什么方法加以解決？

3、3什么是縱聯(lián)電流相位保護(hù)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(hù)？主要適用于什么場合？5變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中消除勵(lì)磁涌流影響的措施有哪些？它們分別利用了勵(lì)磁涌流的那些特點(diǎn)？6發(fā)電機(jī)從失磁開始到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行，一般可分為那三個(gè)階段？各個(gè)階段都有那些特征？7微機(jī)保護(hù)中啟動(dòng)元件的作用有哪些？三、分析計(jì)算題1某方向阻抗繼電器，當(dāng)繼電器的測量阻抗為時(shí)，該繼電器是否動(dòng)作？2設(shè)，設(shè)計(jì)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(dá)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(hù)。已知：線路的正序阻抗；系統(tǒng)阻抗：，；。試對距離保護(hù)1的第I、II段進(jìn)行整定計(jì)算，并校驗(yàn)II段靈

4、敏度。圖 14在圖2所示單側(cè)電源線路MN上裝有比較相位的縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)。已知：線路的阻抗，；系統(tǒng)阻抗：，。問：不考慮負(fù)荷電流的影響，為何值時(shí)，在線路末端K點(diǎn)發(fā)生兩相接地短路時(shí)，保護(hù)將拒絕動(dòng)作？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(dòng)作安全性，動(dòng)作可信賴性）。3小于；大于。4故障點(diǎn)；接地中性點(diǎn)；變壓器中性點(diǎn)是否接地。5本側(cè)三相電流互感器的零序電流濾過器。6120°，60°。7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(hù)，重瓦斯保護(hù)。10靈敏度，變壓器切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷。1

5、1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(jī)主系統(tǒng)、開關(guān)量（或數(shù)字量）輸入輸出系統(tǒng)。14一個(gè)正弦量在任意半個(gè)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(dòng)、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(yùn)行；（2）反應(yīng)電力設(shè)備的不正常工作狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)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(jìn)算法來消除對地電容的影響。應(yīng)用于變壓器的特殊問題：勵(lì)磁涌流、兩側(cè)電流互感器的變比不一致。解決措施：采用勵(lì)磁

6、涌流識(shí)別算法和補(bǔ)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(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)、TA線性區(qū)母線差動(dòng)保護(hù)、TA飽和的同步識(shí)別法等。3答：為了保證在任何外部短路條件下保護(hù)都不誤動(dòng)，需要分析區(qū)外短路時(shí)兩側(cè)收到的高頻電流之間不連續(xù)的最大時(shí)間間隔，并加以閉鎖。這一時(shí)間間隔所對應(yīng)的工頻相角差就為閉鎖角。影響閉鎖角大小的因素主要有：電流互感器的角誤差、保護(hù)裝置中濾序器及受發(fā)信操作回路的角度誤差、高頻信號(hào)在線路上傳輸所引起的延遲等。4答：重合閘后加速保護(hù)就是當(dāng)?shù)谝淮喂收蠒r(shí)，保護(hù)有選擇性動(dòng)作，然后進(jìn)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(hù)動(dòng)作瞬時(shí)切除故障，而與第一

7、次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無關(guān)。重合閘后加速保護(hù)應(yīng)用于35kv以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負(fù)荷供電的送電線路上。5答：采用速飽和中間變流器；利用勵(lì)磁涌流中含有大量的非周期分量的特點(diǎn)；二次諧波制動(dòng)的方法；利用勵(lì)磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點(diǎn)；鑒別波形間斷角的方法；利用勵(lì)磁涌流的波形會(huì)出現(xiàn)間斷角的特點(diǎn)。6答：（1）失磁后到失步前：發(fā)電機(jī)送出電磁功率P基本保持不變，發(fā)電機(jī)變?yōu)槲崭行缘臒o功功率；機(jī)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。（2）臨界失步點(diǎn)：發(fā)電機(jī)功角；發(fā)電機(jī)自系統(tǒng)吸收無功功率，且為一常數(shù)；機(jī)端測量阻抗的軌跡呈現(xiàn)等無功阻抗圖。（3）靜穩(wěn)破壞后的異步運(yùn)行階段：異步運(yùn)行時(shí)機(jī)端測量阻抗與轉(zhuǎn)差率s有

8、關(guān)，當(dāng)s由變化時(shí)，機(jī)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(hù)中，閉鎖作用由裝置的總起動(dòng)元件或各保護(hù)起動(dòng)元件組合來實(shí)現(xiàn)。（2）進(jìn)入故障處理程序作用。三、分析計(jì)算題1答：在時(shí)的動(dòng)作阻抗為；因?yàn)?，所以該繼電器動(dòng)作。2答：因?yàn)?，所以。又已知加法濾波器能夠?yàn)V除的諧波次數(shù)（I為正整數(shù)或0），則。3解：1保護(hù)1第I段：；。2保護(hù)1第II段：；。用圖3所示網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。圖3 求分支系數(shù)所用網(wǎng)絡(luò)，則，滿足要求。4答：只有在時(shí)，保護(hù)才可能拒動(dòng)。因此首先要求得、。在線路末端K點(diǎn)發(fā)生兩相接地短路：，。則，由，則。模擬試題（二）一、填空題1對動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足 可靠 、

9、 選擇 、 靈敏 、 快速 四個(gè)基本要求。2過電流繼電器的啟動(dòng)電流 大于 返回電流，其返回系數(shù) 小于 1。3后備保護(hù)包括 近后備 和 遠(yuǎn)后備 。4運(yùn)行中應(yīng)特別注意電流互感器二次側(cè)不能 開路 ；電壓互感器二次側(cè)不能 短路 。5三段式電流保護(hù)中， III 段靈敏度最高， I 段靈敏度最低。6中性點(diǎn)可接地或不接地運(yùn)行變壓器的接地后備保護(hù)由 零序電流保護(hù) 和 零序電壓保護(hù) 組成。7阻抗繼電器的精確動(dòng)作電流是指使動(dòng)作阻抗降為 時(shí)對應(yīng)的測量電流。8采用單相自動(dòng)重合閘的線路上發(fā)生單相短路故障時(shí)，由繼電保護(hù)動(dòng)作跳開 故障相 ，經(jīng)一定時(shí)間延時(shí)后重合 故障相 ，若不成功再跳開 三相 。9變壓器縱差動(dòng)保護(hù)需要進(jìn)行

10、相位校正 和 電流平衡調(diào)整 ，以使正常運(yùn)行時(shí)流入到差動(dòng)回路中的電流為0。10發(fā)電機(jī)單元件橫差動(dòng)保護(hù)能夠反應(yīng) 定子繞組的匝間短路 故障、 分支線棒開焊 故障和 機(jī)內(nèi)繞組相間短路 故障。11按照母線差動(dòng)保護(hù)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(dòng)保護(hù) 、 中阻抗母線差動(dòng)保護(hù) 、 高阻抗母線差動(dòng)保護(hù) 。12對于元件固定連接的雙母線電流差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)固定連接方式破壞時(shí)，任一母線上的故障將切除 兩組母線 。13輸入到微機(jī)保護(hù)裝置中的電流互感器二次電流信號(hào)，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(hào)。14中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生短路故障后， 故障點(diǎn) 的故障分

11、量電壓最大， 系統(tǒng)中性點(diǎn) 的故障分量為0。15設(shè)采樣周期為，則差分濾波器能夠?yàn)V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(hù)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(hù)？那些是反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)？二者在保護(hù)范圍上有何區(qū)別？2距離保護(hù)中選相元件的作用有哪些？3閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作于跳閘的條件是什么？若通道破壞，內(nèi)、外部故障時(shí)保護(hù)能否正確動(dòng)作？4重合閘前加速保護(hù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？5對于縱差動(dòng)保護(hù)，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(hù)？其中那些是主保護(hù)？7評(píng)價(jià)微機(jī)保護(hù)算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有哪兩個(gè)？三、分析計(jì)算題1已知線路的阻抗角，通過線

12、路的負(fù)荷功率因數(shù)為0.9。當(dāng)線路上發(fā)生金屬性短路故障時(shí)，繼電保護(hù)的啟動(dòng)元件的靈敏系數(shù)采用方向阻抗繼電器大，還是采用全阻抗繼電器大？大多少？2現(xiàn)有一個(gè)三單元級(jí)聯(lián)濾波器，各單元濾波器的濾波方程為：，。設(shè)每基頻周期采樣次數(shù)，試：（1）分析該級(jí)聯(lián)濾波器能夠?yàn)V除那些次數(shù)的諧波。（2）寫出該級(jí)聯(lián)濾波器的差分方程表達(dá)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(hù)；保護(hù)均采用了三相完全星形接法；線路AB的最大負(fù)荷電流為200A，負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)，；變壓器采用了無時(shí)限差動(dòng)保護(hù)；其它參數(shù)如圖所示。圖中各電抗值均已歸算至115。試計(jì)算AB線路各段保護(hù)的啟動(dòng)電流和動(dòng)作時(shí)限，并校驗(yàn)II、III段的

13、靈敏度。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(dòng)保護(hù)。已知，線路長400km，電流互感器和保護(hù)裝置的角誤差分別為和，裕度角取。問：當(dāng)縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)的閉鎖角和時(shí)，兩側(cè)保護(hù)是否都保證在線路K點(diǎn)三相短路時(shí)正確動(dòng)作？為什么？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(dòng)性；靈敏性；可靠性。2大于；小于。3遠(yuǎn)后備保護(hù)，近后備保護(hù)。4斷線；短路。5III，I。6零序電流保護(hù)，零序電壓保護(hù)。7。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(jī)內(nèi)繞組相間短路。11低阻抗母線差動(dòng)保護(hù)、中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)、高阻抗母線差動(dòng)保護(hù)。

14、12兩組母線。13電抗變換器，電流變換器。14故障點(diǎn)；系統(tǒng)中性點(diǎn)。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(hù)有：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)等；反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)有：方向比較式縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)等。反應(yīng)一側(cè)電氣量變化的保護(hù)的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長的一部分；反應(yīng)兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)的保護(hù)范圍為被保護(hù)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(zhǔn)確反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。3答：閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作跳閘的條件是兩端保護(hù)的啟動(dòng)元件均已啟動(dòng)且收不到對端的閉鎖信號(hào)。若通道破壞

15、，區(qū)內(nèi)故障時(shí)兩端保護(hù)能夠正確動(dòng)作；但區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端的保護(hù)因?yàn)槭詹坏浇收隙说拈]鎖信號(hào)，將可能誤動(dòng)。4答：能夠快速切除瞬時(shí)性故障；可能使瞬時(shí)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(jì)。5答：由于被保護(hù)元件各側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性不完全一致，在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，流過縱差動(dòng)保護(hù)的電流不為零。6答：一般應(yīng)裝設(shè)：瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)、外部相間短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、過勵(lì)磁保護(hù)等。其中，瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)為主保護(hù)。7答：計(jì)算速度和計(jì)算精度。三、分析計(jì)算題1答：采用方向阻抗繼電器時(shí)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。（2）。3答：（1）短路電流計(jì)算。選取圖3中的、點(diǎn)作為計(jì)算點(diǎn)。圖3三相短路計(jì)算結(jié)果如表1所示。表1 三相短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式（）1.7951.2530.499最小運(yùn)行方式（）1.6601.1860.488（2）電流保護(hù)I段，（3）電流保護(hù)II段，靈敏度校驗(yàn)：，不