電力系統(tǒng)繼電保護試題以及答案概要

1、模擬試題(二)一、填空題1 對動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足 、 、 、 四 個基本要求。2 過電流繼電器的啟動電流 返回電流，其返回系數(shù)1 。3 后備保護包括 和 。4 運行中應特別注意電流互感器二次側不能 ；電壓互感器二次側不能 。5 三段式電流保護中， 段靈敏度最高， 段靈敏度最低。6 中性點可接地或不接地運行變壓器的接地后備保護由 和 組成。7 阻抗繼電器的精確動作電流是指使動作阻抗降為 時對應的測量電流。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 ，經(jīng)一定 時間延時后重合 ，若不成功再跳開 。9 變壓器縱差動保護需要進行 和 ，以使正常運行時流入到

2、差動回 路中的電流為 0。10 發(fā)電機單元件橫差動保護能夠反應故障、 故障和 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、12 對于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。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 或 變換為 滿足模數(shù)轉換器輸入范圍要求的電壓信號。14 中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生短路故障后， 的故障分量電壓最大， 的故障分 量為 0。15 設采樣周期為 Ts 5/ 3ms ，則差分濾波器 y(n) x(n) x(n -12) 能夠濾除 。二、簡答題1 我們學習的輸電線路保護原理中那些原理是反應輸電

3、線路一側電氣量變化的保護？那些 是反應輸電線路兩側電氣量變化的保護？二者在保護范圍上有何區(qū)別？2 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原因是什么？6 變壓器一般應裝設那些保護？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1 已知線路的阻抗角 L 65 ，通過線路的負荷功率因數(shù)為 0.9 。當線路上發(fā)生金屬性短路 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，還是采用全阻抗繼電器大？ 大多少？2

4、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：y1( n) x(n) x(n 2)，2y2(n) y1(n) y1(n 6) ， y3(n)y2(n i) 。設每基頻周期采樣次數(shù) N 12，試：i0 (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)絡中的 AB 、BC、BD 、DE 上均裝設了三段式電流保護；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， KrIel 1.25，KrIeIl 1.15， KreIIlI 1.2 ，Kre 0.85， t 0.5s；變壓器采用

5、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115kV 。試計算 AB 線路各段保護的啟動電流和動作時限，并校驗 II 、 III 段的靈敏度。1s圖1 系統(tǒng)接線圖4 如圖 2 所示系統(tǒng)，在線路 MN 上裝設縱聯(lián)電流相位差動保護。已知 EM EN ej 60 ， ZN ZN ej 80 ，ZM ZM ej70 ，線路長 400km ，電流互感器和保護裝置的角誤差分別為7 和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，兩側保護是否 都保證在線路 K 點三相短路時正確動作？為什么？EM M K NE N1 K 2ZMZN圖 2 系統(tǒng)

6、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，零序電壓保護。7 0.9Z set 。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：反應輸電線路一側電氣量變化的保護有：電流保護、電壓保護、距離保護等；反應

7、 輸電線路兩側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。反應一側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；反應兩側電 氣量變化的保護的保護范圍為被保護線路全長。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

8、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 的電能質量；使用設備少，簡單、經(jīng)濟。5 答：由于被保護元件各側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， 流過縱差動保護的電流不為零。6 答：一般應裝設：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。1)直流分量、 2、4、 6。 y(n) x

9、(n) x( n -1) x(n -3)1)短路電流計算。選取圖K3 點作為計算點。K2、x(n- 4) x(n-6) x(n-7) x( n -9) x(n -10) 。 3 中的 K1 、2 答：(2)3 答：圖3 三相短路計算結果如表 1 所示。表1 三相短路計算結果短路點K1K2K3最大運行方式( kA )1.7951.2530.499最小運行方式( kA )1.6601.1860.488( 2)電流保護 I 段IsIet.1 K rIel I K(31).max 1.25 1.795 2.244(kA) ， t1I 0(s) ( 3)電流保護 II 段IsIet.3 K rIel I

10、 K(3)2.max 1.25 1.253 1.566(kA) ， I sIIet.1 KrIeIlIsIet.3 1.15 1.566 1.801(kA)3 I (2) 1.438靈敏度校驗： IK(21).min3 I K(31).min 1.438(kA) ， K sIIen.1 I K I1I.min 1.438 0.798 ，不滿足要求。2I set.11.801與保護 3的 II 段相配合：保護 3的II 段按可伸入變壓器而不伸出變壓器整定。I set .3 K relI K 3.max 1.15 0.499 0.574(kA) ， Iset.1 K rel I set.3 1.1

11、5 0.574 0.660(kA)I (2) 1.438靈敏度校驗： K sIIen.1 I K1II.min 1.438 2.179 ，滿足要求。I sIeI t.10.660t1II t3IIt 0.5 0.5 1(s)( 4)電流保護 III 段IIIset.1IIIKrelKssKreLmax1.2 1.50.2 0.433(kA)0.85I (2) 1.438靈敏度校驗：作為本線路的后備保護 K sIeIIn.1 IK1II.Imin 1.438 3.321 ，滿足要求。 sen.1 I sIIeIt.1 0.433I (2) 1.027 作為相鄰下一線路的后備保護 K sIIeIn

12、.1 I K I2II.min 1.027 2.372 ，滿足要求。sen.1 IsIIeIt.1 0.433t1III t4III t t 3(s)4 答：根據(jù)已知可繪制圖 4。由圖 4 可見， IM 與 IN 之間的夾角為 70°。I6070圖4當線路 K 點三相短路時，線路兩側收信機收到高頻信號的相位差分別為：M 側： M 70 7 15 400 6 116 ；高頻信號間斷最大可能為 180 116 64 M 100N 側： N 70 7 15 400 6 68 ；高頻信號間斷最大可能為 180 68 112 N 100當 b 60 ，M 、N 側保護都能動作。當 b 70 ，

13、N側保護首先動作， M 側保護相繼動作。試題 1 答案一、單項選擇題 （每小題 2 分，共 30 分。從四個備選答案中，選出一個正確答案， 并將正確答案的號碼寫在題目后面的括號內(nèi)。 ）1 1 電流保護 I 段的靈敏系數(shù)通常用保護范圍來衡量，其保護范圍越長表明保護 越（ ）可靠 不可靠 靈敏 不靈敏 2限時電流速斷保護與相鄰線路電流速斷保護在定值上和時限上均要配合，若（ ）不滿足要求，則要與相鄰線路限時電流速斷保護配合。選擇性 速動性 靈敏性 可靠性 3使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統(tǒng) （ ） 最大運行方式最小運行方式正常運行方式事故運行方式4在中性點非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生

14、跨線不同相兩點接地短路時，兩 相星形接線電流保護只切除一個故障點的幾率為 （ ） 。 1002 35按 900 接線的功率方向繼電器，13 0若 I J=-Ic ，則 UJ應為（ ）UB -UC ） 時，則電流速斷保護要誤動作，需要加裝 UAB-UAB6電流速斷保護定值不能保證 方向元件。速動性 選擇性 7作為高靈敏度的線路接地保護， 投入運行有選擇性的退出運行 8在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時，一 極性，如果接錯極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器 （ ） 的后果 拒動誤動正向故障拒動或反向故障誤動損壞9方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器 （ ）原邊匝數(shù)

15、副邊匝數(shù)原邊線圈中的電阻大小副邊線圈中的電阻大小10距離 II 段的動作值應按分支系數(shù) Kfz 為最小的運行方式來確定，目的是為了 保證保護的 （ ） 。速動性選擇性11相間短路的阻抗繼電器采用 00接線。例如 I J=I B-I UBUB-UA12差動保護只能在被保護元件的內(nèi)部故障時動作，而不反應外部故障，具有絕對 （ ） 選擇性靈敏性 可靠性 零序電流靈敏 I 段保護在非全相運行時需 （ ）。有選擇性的投入運行退出運行定要注意不要接錯DKB速動性靈敏性UA-UB靈敏性可靠性A 時， UJ=（ ） 。UA可靠性13對于間接比較的高頻保護，要求保護區(qū)內(nèi)故障時保護動作行為不受通道破壞的 影響，應

16、該選擇的間接比較信號是 （ ） 。允許信號 跳閘信號 閉鎖信號 任意信號 14相高頻保護用 I1+KI2 為操作電流， K=6 8，主要是考慮 （ ） 相位不受兩側電 源相位的影響，有利于正確比相。正序電流 零序電流 負序電流 相電流 15高頻保護基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉化為高 頻信號；以（ ） 為載波傳送通道實現(xiàn)高頻信號的傳送，完成對兩端電氣量的比較。微波通道 光纖通道 輸電線路 導引線、（ 本題滿分 20 分）如圖網(wǎng)絡，試計算保護 1 電流速斷保護的動作電流，動作時限及最小保護范圍，并 說 明 當 線 路 長 度 減 到 20KM 時 情 況 如 何 ?由此

17、得 出什 么 結 論?已 知Kk'=1.2,z1=0.4 /km,Zs.min=12 , Zs.max=18 。解： I dB. max = Es/(Zs.min + z1I dz.A ' = Kk'IdB. maxlmin×LAB)I dz.AZs.maxLAB=20 km:Idz' = 3.98 (kA)Lmin =-8.92(km)LAB=60 km:Idz ' = 2.21 （kA） Lmin =19.95 （km） 被保護線路的長度很短時，電流速斷保護可能沒有保護范圍。、 （本題每小題 5分，滿分 10 分） 在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電

18、線路過電流保護動作時限如圖所示。 1. 計算輸電線路過電流保護 動作時間； 2.哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件 ?如果需要安裝 ,在圖中標明功率方 向元件及其動作正方向。2s0.5s1s1.5s2.5s0.5s1.5s四、（ 本題滿分 10）如圖所 示，各線 路均裝有 距離保護 ，已知： Zs1.max=20 ， Zs1.min=15 ， Zs2.max=25 ，Zs2.min=20 ，z1= 0.4 km, Kk '='0.8 。計算保護 1 的距離 II 段 動作定值并校驗動作靈敏度。30KMKb=Ibc/Iab= 1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min =

19、1+(15+18)/25=2.32;ZdzA'=' Kk '(Z'AB+Kb× ZBC) =36.67Klm= Zdz A'/ 'ZAB=2.04>1.25五、(本題每小題 5分，滿分 15 分)高頻閉鎖方向保護的原理框圖如下。 1. 分別敘述保護動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時的保 護的動作過程； 2. 說明原理框圖中各元件的功能與作用； 3.如果通道遭到破壞，當內(nèi)部故 障和外部故障時，保護的工作會受到何影響 ?1動作過程 ：?保護區(qū)內(nèi)故障：兩側保護方向元件 I,I ',S+動作， I ',S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側保護均不

20、發(fā)訊， 保護動作跳閘?保護區(qū)外故障：近故障側保護方向元件S+不動作， I 動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側保護2元件的功能與作用：S+ ：保護正方向故障時動作的功率方向元件；I，I '：故障起動元件t1: 區(qū)外故障切除后， 近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護 , 用于防止近故障端保護 I 先 返回(停止發(fā)訊) 、遠故障端 S+ ， I '后返回時引起的誤動t2: 通道配合延時。區(qū)外故障時，遠故障端 S+ ， I '動作，需經(jīng) t2 延時才能出口，以保證可靠 收到對側閉鎖信號3如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障 / 外部故障時，保護正確 / 錯誤動作。六、( 本題每小題 5 分，

21、滿分 15 分 )1零序電流靈敏 I 段與零序電流不靈敏 I 段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用？區(qū)別 : 零序電流靈敏 I 段與零序電流不靈敏 I 段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同 零序電流靈敏 I 段動作靈敏度高，作為全相運行、發(fā)生接地故障時的接地保護，非全相運行時需退 出運行；零序電流不靈敏 I 段的動作靈敏度低，作為非全相運行、發(fā)生接地故障時的接地保護2說明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過渡電阻影響最??？那一種受系統(tǒng)振蕩影響 最??？那一種躲負荷能力最強？ 受過渡電阻影響最小依次為 : 全阻抗繼電器 / 偏移 / 方向； 受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為 : 方向/ 偏移/全阻抗繼電器；

22、 躲負荷能力最強依次為 :方向/偏移 /全阻抗繼電器；3閉鎖式方向高頻保護中采用負序功率方向繼電器有何優(yōu)點？(1) 可反應所有不對稱故障 ; 增加電壓記憶后 , 也可反應三相對稱故障 ;(2) 沒有電壓死區(qū) ; 保護區(qū)外故障時 , 近故障側負序電壓 ( 功率 ) 高于遠故障側負序電壓 ( 功率 ), 容易實現(xiàn)靈敏度配合(3) 振蕩時三相對稱 , 不存在負序分量 , 負序功率方向元件不誤動試題 2 答案一、(本題每小題 2分，滿分 20 分) 1定時限過電流保護的動作時限是按階梯時限特性 來選擇的。2在中性點非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時，三相完全星接線電流保護只切除遠

23、離電源故障點的幾率為 100 。3零序過電流保護與相間過電流保護相比，由于其動作電流小，所以靈敏度4按 90o接線的功率方向繼電器， 若 I J =-Ic ，則UJ應為UCB5全阻抗繼電器的主要缺點是無方向性 。6短距離輸電線路比長距離輸電線路受過渡電阻的影響要大 。7距離 III 段的靈敏度校驗應按分支系數(shù) Kfz 為最大的運行方式來確定，目的是為了保證 靈敏性 。8在雙側電源系統(tǒng)中， 當兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時，振蕩中心處 于Z /2 處。9相差高頻保護采用比較線路兩端正序電流 相位來反應對稱短路。10對于母線保護，通常把可靠性 放在重要位置。二、( 本題每小題 1

24、0 分，滿分 20 分 ) 如圖所示，在 110KV 輸電線路中，單位線路長度的阻抗為 :X1=0.4( /km), 可靠系數(shù)Kk'=1.25 ；系統(tǒng)阻抗為 :Zs.max=6 , Zs.min=4 。1. 計算：線路 AB 的電流速斷保護一次動作值與電流速斷保護最小保護范圍。 2比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護的差別。5s1.110kV45km30km解 ： I dB. max = Es/(Zs.min + z1×LAB)lminI dz.A ' = Kk'I dB. max 可解得：Idz ' = 3.77 (kA)1 ( 3

25、 E' sZs.max )' s.maxZ1 2 I dz.As.maxLmin =23.1(km)三、( 本題每小題 5 分，滿分 10 分 ) 在雙電源系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示(設電源處故障均有瞬動保護) 。1. 計算輸電線路過電流保護動作時間 ;2. 哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件?如果需要安裝 , 在圖中標明功率方向元件及其動作正方向。1.5s1s2.5s2.5s1.5s2s解： t5=0s , t3=maxt5,t11,t12+ t=2.5s+0.5s=3s , t1=maxt3,t9,t10+ t=3s+0.5s=3.5st2=maxt7,

26、t8+ t=2.5s+0.5s=3s , t4=maxt2,t911,t10+ t=3s+0.5s=3.5s ,t6=maxt4,t11,t12+ t=3.5s+0.5s=4s圖中標明了功率方向元件動作正方向四、( 本題每小題 10 分，滿分 20 分 )如圖所示， 各線路均裝有采用方向阻抗繼電器的距離保護，已知： Zs1.max=15 ，Zs1.min=10 ，Zs2.max=20 ，Zs2.min=15 ，z1= 0.4 km, lm=750， d=750；可靠系數(shù) Kk'=Kk'='0.8 。110KV 50KM 25KM1.計算保護 1 的距離 II 段動作定值

27、并校驗動作靈敏度。2. 在保護安裝處出口短路時， 距離保護一段容許的過渡電阻是多少？距離保護一段容許的最大過渡 電阻又是多少？保護 A 出口 20KM處發(fā)生相間短路，過渡電阻分別為 10 、15 和 25 時，保護 A 一段是否動作？為什么？解： 1. Kb=Ibc/Iab= 1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min = 1+(10+20)/20=2.5;ZdzA'=' Kk '(Z'AB+Kb× ZBC) =32 ；Klm= Zdz A'/ 'ZAB=1.6>1.252. 線路 AB的一段定值為： ZdzA'16 ；

28、方向阻抗繼電器園半徑為： r= ZdzA'/2=8 ，因此， 保護 A出口20KM處發(fā)生金屬性相間短路時，短路阻抗為：Zd=20×0.4=8 ，位于方向園的園心； 過渡電阻分別為 10 、15 和 25 時，保護 A 一段均不動作，因為此時過渡電阻大于園半徑，測量阻抗均位于園外五、( 本題每小題 5 分，滿分 10 分 ) 高頻閉鎖方向保護的原理框圖如下：1. 分別敘述保護動作區(qū)內(nèi)部與外部故障時的保護的動作過程，說明原理框圖中各元件的功能與作用。 為什么要采用兩個靈敏性不同的起動元件 ?2. 如果通道遭到破壞，當內(nèi)部故障和外部故障時，保護的工作會受到何影響 ? 解：1動作過程

29、 ： ?保護區(qū)內(nèi)故障：兩側保護方向元件I,I ',S+動作， I ',S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩側保護均不發(fā)訊，保護動作跳閘?保護區(qū)外故障：近故障側保護方向元件S+不動作， I 動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對側保護2元件的功能與作用：S+ ：保護正方向故障時動作的功率方向元件；I，I '：故障起動元件t1: 區(qū)外故障切除后， 近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊 t1 以閉鎖對端保護 , 用于防止近故障端保護 I 先 返回(停止發(fā)訊) 、遠故障端 S+ ， I '后返回時引起的誤動t2: 通道配合延時。區(qū)外故障時，遠故障端S+ ， I '動作，需經(jīng) t2 延時才能出口，以保證可靠收

30、到對側閉鎖信號3如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障 / 外部故障時，保護正確 / 錯誤動作。六、( 本題每小題 5 分，滿分 20 分 )1 中性點直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護兼作零序電流保護，而要采用零序電流保護?答 ： 由于中性點直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路故障幾率很大(總故障80%以上)，大電流接地系統(tǒng)單相接地短路出現(xiàn)很大故障相與零序短路電流，而相電流保護靈敏度不夠，故需單獨設零 序電流保護。2 說明雙側電源線路上實現(xiàn)同期重合閘時，檢同期重合閘和檢無壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。 答：兩側保護跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側首先合閘，使線路充電，同步檢定側檢查同步 條件合格后允許同

31、步合閘。如果無壓檢定側 DL 偷跳，因對側有壓，不允許 ZCH 動作；為此在 無壓檢定側同時使用同步檢定，由同步檢定起動 ZCH 。重合閘于故障時，無壓檢定側 DL 連續(xù) 兩次切除故障電流，工作條件惡劣，需定期更換檢定方式。注意：同步檢定側不允許投入無壓 檢定方式。 同期合閘條件為： (1)Um Ux；(2)fm fx；(3)arg(Um/Ux) 03 相高頻保護為什么用 I1+KI2 為操作電流？ K值過大或過小對保護有何影響？ 答：相差高頻保護中，將三相電流綜合為復合電流 (I1+KI2) 比相，可正確反映各種不同類型的故 障； (I1+KI2) 控制高頻發(fā)訊機發(fā)訊(對高頻電流進行調(diào)制)

32、，稱為操作電流。 K=68，保證了各 種區(qū)內(nèi)各種不對稱故障的靈敏性； I1 保證了在區(qū)內(nèi)三相對稱故障時操作元件的可靠工作。 K 值 過大時難以保證三相故障時保護的靈敏度，過小則不利于不對稱故障時的正確比相。4. 機定子裝有縱差動和橫差動保護時，發(fā)生何種故障時兩種保護會同時動作？答：相間故障時兩種保護會同時動作。試題 3 答案一、 (本題每小題 2分，滿分 20 分) 1故障和不正常工作情況若不及時處理，將引起事故 。2在中性點非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點接地短路時，兩相不完全星接線電流保護只切除一個故障點的幾率為 2/3 。3定時限過電流保護的動作時限是按階梯時限特性 來選擇

33、的。4按 90o接線的功率方向繼電器， 若 IJ =-Ic ，則 UJ應為UAB。5全阻抗繼電器的主要缺點是無方向性 。6阻抗繼電器的動作特性在 +R 軸方向所占面積越大，耐受過渡電阻的能力越強 。7距離段的整定阻抗應按分支系數(shù)Kfz 為最小的運行方式來確定，目的是為了保證 選擇性 。8在雙側電源系統(tǒng)中， 當兩電壓電勢模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時，振蕩中心處 于 Z /2 。9高頻保護采用允許信號的主要優(yōu)點是加快動作速度 。10對于中性點可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設零序電流保護和零序電流電壓保護 。二、 ( 本題每小題 10 分，滿分 20 分 )如圖所示，在 110KV

34、 輸電線路中，線路 AB 的負荷電流為 175A, 系統(tǒng)阻抗為 :Xs=4 , 單位線路 長度的阻抗為 :X=0.4( /km),Kk '=1.25; Kk '='Kk=1.15; Kzq=1.5; Kh=0.85 。1. 計算：電流速斷保護、限時電流速斷保護、過電流保護動作值與動作時間。2. 比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護的差別。110kV45km30km1.5s解：1.線路 AB 的保護 A 速斷保護I dz. AKK1 I d(3.B).max(Zs.minZAB )115/ 31.25 3.77(KA)(4 45 0.4)2.線路 AB

35、的保護 A 的 II 段保護 求動作電流(與下條線路電流速斷動作值配合)I dz.A K K2 K K1(3) d.c.max (Z s. minZAB ZBC )1.1 1.25動作時間 ： tA''=0.5s115/ 3(4 45 0.4 30 0.4)2.25(KA)靈敏度校驗：1.3I dz.AKK3 K zqKh5 分，滿分1.2 1.5(If .max) 1.02.815.5 230 0.487(kA)三、 ( 本題每小題 在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過電流保護動作時限如圖所示。1. 計算輸電線路過電流保護動作時間 ;2. 哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件10

36、 分 ), 在圖中標明功率方向元件及其動作正方向。?如果需要安裝解：2s t5=t7+ t=2s , t3=maxt5,t8+ t=2s+0.5s=2.5s , t1=maxt3,t9+ t=2.5s+0.5s=3st2=maxt7+ t=1.5s+0.5s=2s , t4=maxt2,t9+ t=2.5s+0.5s=3s ,t6=maxt4,t8+ t1<t6,t2<t3,t5<t4, t=3s+0.5s=3.5s因此保護 1，2，5 設置功率方向元件，動作正方向：母線指向線路四、( 本題每小題 10 分，滿分 20 分 ) 巳知采用幅值比較方式構成繼電器的兩個電壓量：U1

37、=KIIj，U2=KUUJ-KIIj ,且動作條件為 |U1| |U2|，試問：(1) 所構成的繼電器是什么繼電器？該繼電器的整定值是什么 ?(2) 測量阻抗為 Zj ，整定阻抗為 Zzd 時，根據(jù)動作方程畫出相應的交流回路結線圖及動作特 性阻抗圓。解：(1)由動作方程，有 |1/2*(2K I/K U)| |ZJ - 1/2*(2K I /K U)| 因此，該繼電器是方向阻抗繼電器，且其整定阻抗為2KI/K U(2) 相應的交流回路結線圖及動作特性阻抗圓如下五、（ 本題每小題 5 分，滿分 10 分 ）（1）完成變壓器 （Y/ -11 接線 ） 差動保護二次回路接線的原理圖。（2）標出二次回路中電流的方向 , 寫出差動電流的表達式。 （ 一