2011—2學(xué)期考試卷電力系統(tǒng)繼電保護(hù)答案版

1、成都理工大學(xué)20112012學(xué)年第二學(xué)期電力系統(tǒng)繼電保護(hù)考試試卷考試時(shí)間：120分鐘大題一二三四五總分得分得 分一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題0.5分，共10分)1能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)油面降低的保護(hù)是（C）。A縱差保護(hù)B過(guò)勵(lì)磁保護(hù)C瓦斯保護(hù)D電流速斷保護(hù)2相間短路電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，在（C）情況下最大。A最小運(yùn)行方式下三相短路B最小運(yùn)行方式下兩相短路C最大運(yùn)行方式下三相短路D最大運(yùn)行方式下兩相短路3下圖為MN雙側(cè)電源線路，1QF、2QF處均裝有方向過(guò)電流保護(hù)，且接線正確無(wú)誤。NM2QF1QF正常運(yùn)行時(shí)，功率P、Q從M側(cè)送

2、至N側(cè)1）1QF處的方向過(guò)電流保護(hù)（ A ）A不會(huì)動(dòng)作 B 要?jiǎng)幼?相間短路保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，這是因?yàn)椋ˋ）。A為了區(qū)別本線路末端或相鄰元件出口處短路，只好縮小保護(hù)范圍B為了保證I段有足夠的靈敏度C保護(hù)裝置的固有缺陷，無(wú)法將定值調(diào)整到線路全長(zhǎng)的整定值5在相間電流保護(hù)的整定計(jì)算公式中考慮繼電器返回系數(shù)的保護(hù)是（ B ）A電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)B定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)C限時(shí)電流速斷保護(hù)D電流速斷保護(hù)6發(fā)電機(jī)及變壓器采用“復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)”作為后備保護(hù)是為了（A）。A提高電流電壓元件的靈敏度B防止電流或電壓互感器二次回路斷C防止系統(tǒng)振蕩時(shí)保護(hù)誤動(dòng)7不同動(dòng)作特性阻抗繼電器受過(guò)渡電

3、阻的影響是不同的，一般來(lái)說(shuō)，阻抗繼電器的動(dòng)作特性在+R軸方向所占面積愈大，則受過(guò)渡電阻的影響（ C ）。A不受影響B(tài)一樣C愈小D愈大8高頻方向保護(hù)是利用高頻信號(hào)比較被保護(hù)線路兩端的（ D ）。A功率大小B電壓大小C電流方向D功率方向9當(dāng)限時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)不滿足要求時(shí)，可考慮( A )。A與下一級(jí)限時(shí)電流速斷保護(hù)相配合B與下一級(jí)電流速斷保護(hù)相配合C與下一級(jí)過(guò)電流保護(hù)相配合D采用過(guò)電流保護(hù)10在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障點(diǎn)的幾率為( B )A100% B2/3C1/3 D011系統(tǒng)振蕩與短路同時(shí)發(fā)生，高頻保護(hù)裝置

4、會(huì)( D )A誤動(dòng) B不定C拒動(dòng) D正確動(dòng)作12欠電壓繼電器是反映電壓( C )A誤動(dòng) B不定C為額定值而動(dòng)作 D視情況而異的上升或降低而動(dòng)作13高頻阻波器所起的作用是( C )。A限制短路電流 B補(bǔ)償接地電流 C阻止高頻電流向變電站母線分流 D增加通道衰耗。14為了限制故障的擴(kuò)大，減輕設(shè)備的損壞，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)裝置具有( C )。A選擇性 B可靠性C快速性 D靈敏性15定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限采用階梯原則，目的是為了保證( A )A選擇性 B速動(dòng)性C靈敏性 D可靠性16過(guò)電流保護(hù)一只繼電器接入兩相電流差的連接方式能反應(yīng)。( B )A兩相接地故障 B相間和裝有電流互感器的那一

5、相的單相接地短路C各種相間短路 D單相接地故障17在小電流接地系統(tǒng)中，某處發(fā)生單相接地母線電壓互感器開(kāi)口三角的電壓為( C )。A故障點(diǎn)距母線越近，電壓越高 B故障點(diǎn)距離母線越近，電壓越低；C不管距離遠(yuǎn)近，基本上電壓一樣 D不定。18我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式有三種，分別是( B )A直接接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式和經(jīng)大電抗器接地方式；B直接接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方 式和不接接方式；C不接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式和經(jīng)大電抗器接地方式；D直接接地方式、經(jīng)大電抗器接地方式和不接地方式。19中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)，通常采用的補(bǔ)償方式是( C )A完全補(bǔ)償 B欠補(bǔ)償C過(guò)補(bǔ)償 D電流相應(yīng)補(bǔ)償方式

6、20系統(tǒng)發(fā)生不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是( D )A切除所有元件 B切電源得 分C切負(fù)荷 D給出信號(hào)二、填空題(每空0.5分，共15分)1高頻通道的工作方式有_載波通道_ 、_微波通道_ 和_光纖通道_ 三種。2發(fā) 電 機(jī) 橫 差 保 護(hù) 反 映 發(fā) 電 機(jī)_匝間_短 路, 發(fā) 電 機(jī) 縱 差 保 護(hù) 反 映 發(fā) 電 機(jī)_相間_ 短 路, 這 兩 套 保 護(hù)_不能_互 相 代 替。3在距離保護(hù)中，保護(hù)安裝位置不同，受振蕩影響就不同。一般來(lái)講，越靠近_振蕩中心_ ，受振蕩的影響越大。4零序過(guò)電流保護(hù)與相間過(guò)電流保護(hù)相比，由于其動(dòng)作電流小，所以靈敏度_更高_(dá) 。5電流繼電器的_返回_

7、 電流與動(dòng)作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)。6距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的_阻抗_而動(dòng)作的。7全阻抗繼電器的動(dòng)作特性圓的圓心正好落在復(fù)平面的_坐標(biāo)原點(diǎn)_上。8三 段 式 零 序 電 流 保 護(hù) 中， 一 般 第I 段_不能_保 護(hù) 本 線 路 全 長(zhǎng)， 而 第II 段_能夠_保 護(hù) 本 線 路 全 長(zhǎng)， 第III 段 與 相 應(yīng) 的 相 間 電 流 保 護(hù) 第III 段 相 比， 其 動(dòng) 作 時(shí) 限 較_短_。9繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)裝置應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，它不應(yīng)_拒動(dòng)_；而不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，它不應(yīng)_誤動(dòng)_。10.相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端_正序電流_相位來(lái)反應(yīng)對(duì)稱短路。11微機(jī)保護(hù)的基本算法是

8、計(jì)算被測(cè)電氣量的大小和_相位_的方法。12電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的基本特征有電流_增大_、電壓_降低_。13三相星形接線方式中的接線系數(shù)為_(kāi)1_；兩相不完全相星形接線方式適用于_小電流接地_ 電網(wǎng)。14發(fā)電機(jī)過(guò)流保護(hù)應(yīng)裝于發(fā)電機(jī)的_中性點(diǎn)_處，變壓器過(guò)流保護(hù)應(yīng)裝于變壓器的_電源_側(cè)。15發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地時(shí)保護(hù)動(dòng)作于_信號(hào)_，兩點(diǎn)接地時(shí)保護(hù)動(dòng)作于_跳閘_。16全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是_動(dòng)作無(wú)方向性_。17發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地短路時(shí)，經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)零序電流互感器的電流是所有線路_ 容性接地電流之和_的總和。18對(duì)繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 基 本 要 求 是_快速性、選擇性、靈敏性、可靠性 _ _

9、。得 分19低電壓繼電器的返回系數(shù)_大于1_。三、簡(jiǎn)答題(每小題4分，共20分)1作圖說(shuō)明變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理。變壓器正常運(yùn)行和外部短路時(shí)：IK=I1-I2=0，差動(dòng)繼電器KD不動(dòng)作 變壓器內(nèi)部短路時(shí)：IK=I1（單側(cè)電源時(shí)）或IK=2I1（雙側(cè)電源時(shí)），差動(dòng)繼電器KD動(dòng)作。2輸電線路三段式電流保護(hù)各段的保護(hù)范圍是哪里？答 ： I段是本線路的一部分，占本線路50%左右；II段是本線路的全長(zhǎng)，可做相鄰下一級(jí)線路I段的后備； III段是本線路的全長(zhǎng)，和相鄰下一級(jí)線路的全長(zhǎng)。3方向性電流保護(hù)為什么有死區(qū)?答： 當(dāng)靠近保護(hù)安裝處附近發(fā)生三相短路時(shí)，短路電壓接近于零，方向元件不動(dòng)作，方向電流保護(hù)

10、也將拒動(dòng)，出現(xiàn)死區(qū)。死區(qū)長(zhǎng)短由方向繼電器最小動(dòng)作電壓及背后系統(tǒng)阻抗決定。消除方法常采用記憶回路。4繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是什么？答： 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出信號(hào)；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能迅速地、有選擇性地和自動(dòng)地切除故障、 5微機(jī)保護(hù)與常規(guī)電流電壓保護(hù)有何異同？答：微機(jī)保護(hù)調(diào)試簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、精度高、反映靈敏；保護(hù)功能通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)得 分可靠性高； 靈活性強(qiáng)；性能改善，功能易于擴(kuò)充；維護(hù)調(diào)試方便。四、分析題（35分） 1如圖為35KV中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)絕緣監(jiān)視接線圖。（8分）（1）正常運(yùn)行時(shí)，電壓表讀數(shù)是多少？開(kāi)口三角形輸出電壓是多少？（4分）（2）如C相接地時(shí)，各電壓表讀數(shù)是多少

11、？電壓繼電器動(dòng)作嗎？為什么？（4分）TVKVVVV信號(hào)解 ： （1）（1）答：正常運(yùn)行時(shí)，電壓表讀數(shù)是 kV; 開(kāi)口三角形輸出電壓是0V（2）答：各電壓表讀數(shù)是VA=35kV, VB=35kV, VC=0電壓繼電器能動(dòng)作。因?yàn)镃相接地時(shí)，接地相電壓為零， 非接地相電壓升高為線電壓，同時(shí)電網(wǎng)出現(xiàn)了零序電壓，TV的開(kāi)口三角形繞組輸出電壓為3U0，所以電壓繼電器能動(dòng)作2以變壓器復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)為例，回答下列問(wèn)題。（10分）a、復(fù)合電壓包括哪幾個(gè)電壓？b、負(fù)序電壓濾過(guò)器什么情況有電壓輸出？輸出的是什么電壓？。c、發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，寫出動(dòng)作過(guò)程YZJSJtU<U>FYLFYJabcY

12、J+-由電流繼電器LJ接點(diǎn)來(lái)由電壓互感器來(lái)電壓回路斷線信號(hào)跳閘解： a、低電壓和負(fù)序電壓。b、當(dāng)發(fā)生不對(duì)稱短路事故時(shí)有電壓輸出，輸出的電壓是負(fù)序電壓。 c、當(dāng)發(fā)生不對(duì)稱短路事故時(shí)，F(xiàn)Y有負(fù)序電壓輸出，F(xiàn)YJ中的低電壓繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，YJ斷電，其常閉觸點(diǎn)閉合，YZJ通電，接通SJ，經(jīng)延時(shí)后，接通斷路器的跳閘回路。3完成如圖所示的功率方向過(guò)電流保護(hù)按相起動(dòng)的接線圖。（7分）4如圖所示的WL1、WL2均裝設(shè)了三段式電流保護(hù)。（10分）（1）當(dāng)K1和K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，應(yīng)由哪一個(gè)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)哪一個(gè)開(kāi)關(guān)？請(qǐng)分別說(shuō)明之。（2）當(dāng)K3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，問(wèn) ：如保護(hù)5 因故拒動(dòng)，這時(shí)應(yīng)由哪一個(gè)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)哪

13、一個(gè)開(kāi)關(guān)？這個(gè)保護(hù)對(duì)WL2所起的保護(hù)作用稱為什么？ 解： （1）K1：應(yīng)由1動(dòng)作，跳開(kāi)QF1。K2：應(yīng)由2動(dòng)作，跳開(kāi)QF1。（2）應(yīng)由保護(hù)6動(dòng)作，跳開(kāi)QF2開(kāi)關(guān)。這個(gè)保護(hù)對(duì)WL2所起的保護(hù)作用稱為近后備保護(hù)。五、計(jì)算題（共20分）在圖5-1所示的單側(cè)電源輻射網(wǎng)中，線路AB的保護(hù)采用三段式電流保護(hù)，采用電流互感器三相完全星形接線。已知線路AB的最大負(fù)荷電流為300A，電流互感器變比為400/5，在最大和最小運(yùn)行方式下，K1、K2及K3點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的電流值見(jiàn)下表(均已折算到電源側(cè)).保護(hù)6、7、8的過(guò)電流的動(dòng)作時(shí)間分別為1.5、2和0.9,試計(jì)算保護(hù)1各段的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間,檢驗(yàn)保護(hù)的靈敏度

14、,同時(shí)簡(jiǎn)述保護(hù)1各段的特點(diǎn).表5-1 短路電流值短路點(diǎn)K1K2K3最大運(yùn)行方式下三相短路電流（A）30001250650最小運(yùn)行方式下三相短路電流(A)25001040500圖5-1解： 1保護(hù)1的無(wú)時(shí)限電流速斷（4分）一次動(dòng)作電流為 繼電器動(dòng)作電流為 2保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)（6分）先計(jì)算出保護(hù)2的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)應(yīng)與保護(hù)2的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流相配合整定繼電器動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)限 靈敏度校驗(yàn)應(yīng)大于1.33過(guò)電流保護(hù)（6分）保護(hù)1的過(guò)電流保護(hù)為繼電器動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)限按階梯型時(shí)限特性為 靈敏度校驗(yàn)：（4分）作為本線路的近后備保護(hù) ，應(yīng)大于1.5作BQ線路的

15、后備保護(hù)，應(yīng)大于1.2 作變壓器的后備保護(hù)，應(yīng)大于1.2靈敏度應(yīng)滿足要求，如果不滿足，采取措施提高靈敏度。三、簡(jiǎn)答題（共32分）1、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)？(8分) 答：所謂主保護(hù)是指能以較短時(shí)限切除被保護(hù)線路（或元件）全長(zhǎng)上的故障的保護(hù)裝置。（2分） 考慮到主保護(hù)或斷路器可能拒動(dòng)而配置的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。（2分） 當(dāng)電氣元件的主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)起后備作用，稱為近后備。（2分） 當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰上一元件的保護(hù)起后備作用稱為遠(yuǎn)后備。（2分）2、有一方向阻抗繼電器，若正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量阻抗為要使該方向阻抗繼電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，則整定阻抗

16、最大不能超過(guò)多少？（設(shè))（8分）答：為了使該方向阻抗繼電器在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，其對(duì)應(yīng)于時(shí)的動(dòng)作阻抗最大不能超過(guò)，（3分）又知其，如圖所示，整定阻抗最大不能超過(guò) （5分）3、何謂比率制動(dòng)特性？對(duì)具有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器，何謂最大制動(dòng)比、最小工作電流、拐點(diǎn)電流？（8分） 答：比率制動(dòng)特性是指繼電器的動(dòng)作電流和繼電器的制動(dòng)電流的關(guān)系特性。（2分） 如圖，最大制動(dòng)比（2分） g點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流稱為最小動(dòng)作電流；（2分）相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)電流稱為稱為拐點(diǎn)電流。（2分）4、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因是什么？（8分）答：不平衡電流產(chǎn)生的原因是：1、變壓器兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致

17、（2分）；2、變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭（2分）；3、電流互感器有傳變誤差（2分）；4、變壓器的勵(lì)磁電流（2分）。四、計(jì)算題（共38分）1、如圖2所示的網(wǎng)絡(luò)中，已知，線路每公里的正序阻抗 試對(duì)保護(hù)1進(jìn)行三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算。（14分）圖2解：1、保護(hù)1電流I段整定計(jì)算 （1）求動(dòng)作電流 （1分） （2）靈敏度校驗(yàn)，即求最小保護(hù)范圍。 滿足要求。 （2分）（3） 動(dòng)作時(shí)間： （1分）2、保護(hù)1電流II段整定計(jì)算 （1）求動(dòng)作電流 （2分） （2）靈敏度校驗(yàn) 滿足要求。（2分） （3）動(dòng)作時(shí)間：（1分）2、保護(hù)1電流III段整定計(jì)算 （1）求動(dòng)作電流 （1分） （2）靈敏度校驗(yàn) 近后備： 滿足要求。（1分） 遠(yuǎn)后備： 滿足要求。（2分） （3）動(dòng)作時(shí)間： （1分） 2、如圖3，已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Z1=0.45/km，阻抗角。線路上采用三段式距離保護(hù)，其第I、II、III段阻抗元件均采用0°接線的方向阻抗繼電器，繼電器的最靈敏角，保護(hù)2的延時(shí)，線路AB、BC的最大負(fù)荷電流均為400A，負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)繼電器的返回系數(shù)并設(shè)，負(fù)荷的功率因數(shù)，變壓器采用了能保護(hù)整個(gè)變壓器的無(wú)時(shí)限縱差保護(hù)。試求：距離保護(hù)1第 I段的動(dòng)作阻抗，第II段、第III段的靈敏度與動(dòng)作時(shí)間。（24分）圖3解：1、距離保護(hù)1第I段： 動(dòng)作阻