《電力系統(tǒng)繼電保護》復習資料

《電力系統(tǒng)繼電保護(1)》復習資料

一、單項選擇題(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.電流保護1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

(③)

①可靠②不可靠③靈敏④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

(③)不滿足要求，則要與相鄰線路限時電流速斷保護配合。

①選擇性②速動性③靈敏性④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)(②)

①最大運行方式②最小運行方式

③正常運行方式④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(②)。

①100%②2/3③1/3@0

5.按90°接線的功率方向繼電器，若則同應為(②)

①UAB②-八③UB?-UC

6.電流速斷保護定值不能保證(②)時，則電流速斷保護耍誤動作，需要加裝

方向元件。

①速動性②選擇性③靈敏性④可靠性

7.作為高靈敏度的線路接地保護，冬序電流靈敏二1\*ROMANI段保護在非全

相運行時需(④)o

①投入運行②有選擇性的投入運行

③有選擇性的退出運行④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，一定要注意不要接

錯極性，如果接錯極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器；③)的后果。

①拒動②誤動

③正向故障拒動或反向故障誤動④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DKB

(④)

①原邊匝數(shù)②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大?、芨边吘€圈中的電阻大小

10.距離二3\*ROMANII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(②)。

①速動性②選擇性③靈敏性④可靠性

11.相間短路的阻抗繼電器采用0°接線。例如LETA時，5=(②)。

①UB②IVU.③UA-UB④UA

12.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(①八

①選擇性②速動性③靈敏性④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，應該選擇的間接比較信號是(③)。

①允許信號②跳閘信號③閉鎖信號④任意信號

14.變壓器內(nèi)部故障時，由于故障電流同樣也會存在一定非周期分量，在使用速

飽和變流器BLH后，縱差保護的動作速度(②)o

①加快了②延遲了③不改變④不確定

15.發(fā)電機正常運行時，機端三次諧波電壓總是(①)中性點側(cè)三次諧波電壓。

①小于②大于③等于④大于或小于

16.由于空載合閘的激磁涌流和調(diào)壓分接頭的調(diào)節(jié)不增加零差保護的不平衡電流,

因此冬差保護靈敏度(②)。

①較低②較高⑤適中④不受影響

17.發(fā)電機定子裝有縱差動和橫差動保護時，發(fā)生(③)時兩種保護會同時?作。

①單相故障②接地故障③相間故障④所有故障

18.變壓器內(nèi)部故障時，由于故障電流同樣也會存在一定非周期分量，在使用

速飽和變流器BLH后，縱差保護的動作速度(②)<>

①加快了②延遲了③不改變④不確定

19.發(fā)電機正常運行時的機端三次諧波電壓總是］①)中性點側(cè)三次諧波電

壓。

①小于②大于③等于④大于或小于

20.發(fā)電機定子裝有縱差動和橫差動保護時，發(fā)生（③）時兩種保護會同時

動作。

①相故障②接地故障③相間故障④所有故障

21.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（③）。

①可靠②不可靠③靈敏④不靈敏

22.使電流速斷保護有最小保護范圍的運行方式為系統(tǒng)（②）。

①最大運行方式②最小運行方式

③正常運行方式④事故運行方式

23.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，

兩相星形接線電流保護只切除一個故障點的幾率為（②）o

①100%②2/3③1/3④0

24.在給方向阻抗繼電錯的電流、電壓線圈接入電流電壓時，一定要注意不要接

錯極性，如果接錯極性，會發(fā)生方向阻抗繼電器；③）的后果。

①拒動②誤動

③正向故障拒動或反向故障誤動④損壞

25.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

DKB（④）。

①原邊匝數(shù)②副邊匝數(shù)

③原邊線圈中的電阻大?、芨边吘€圈中的電阻大小

26.電流速斷保護定值不能保證（②）時，則電流速斷保護要誤動作，需要加裝

方向元件。

①速動性②選擇性③靈敏性④可靠性

27.距離II段的動作值應按分支系數(shù)。為最小的運行方式來確定，目的是為了

保證保護的（②）。

①速動性②選擇性③靈敏性④可靠性

28.相間短路的阻抗繼電器采用0。接線。例如1尸1尸1八時，。=（②兀

①UB②UB-UA③UA-UB?UA

29.系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，距離HI段保護不受振蕩影響，其原因是（②）。

①保護動作時限小于系統(tǒng)的振蕩周期

②保護動作時限大于系統(tǒng)振蕩周期

③保護動作時限等于系統(tǒng)的振蕩周期

④以上部不對

30.對于三段式距離保護，當系統(tǒng)振蕩且振蕩中心位于保護范圍內(nèi)時，阻抗元件

的啟動順序是（②）O

①I段1n段為n②in段分n段玲i

③I、n、in段同時④任意順序

10.相高頻保護用1卜KI2為操作電流，K=6~8,主要是考慮（③）相位不受

兩側(cè)電源相位的影響，有利于正確比相。

①正序電流②零序電流③負序電流④相電流

11.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（①）。

①選擇性②速動性③靈敏性④可靠性

二、計算題

1、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？由此得出什么結(jié)論？已知Kk'

=1.25,zl=0.4W/km,Zs.min=12W,Zs.max=18Wo

LAB=60km:LAB=20km:

Idz'=2.3(kA)Idz'=4.15(kA)

Lmin=17.35(km)Lmin=-10.36(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。

2.如圖所示，在110KV輸電線路中，線路AB的負荷電流為175A,,系統(tǒng)阻抗

為：Xs=12歐姆，單位線路長度的阻抗為：X=0.4（歐姆/公

里），Kkl=L25;Kk2=Kk3=L15;Kzq=1.5;Kh=0.85。計算:線路AB的電流速斷保

護、限時電流速斷保護、過電流保護一次動作值與動作時間；

30KM25KM

2.5s

LAB=20km:

I段：Idz'=4.15(kA)Lnin=4.64(km)Um%=23.2%(合格)tj=0s

11段：ldz’'=2.55(kA)Kim=1.3t.J'=0.5s

III段：Idz=355(A)Kim(近)=9.3Kim(遠)=6.23tA=4s

三、計算題

1、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?如果

需要安裝,在圖中標明功率方向元件及其動作正方向。

2、過電流保護動作時限t9-13如圖所示。（1）.計算輸電線路過電流保護動作時

間tTt8；

（2）.哪些線路過電流俁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)tl~t8標注于圖上；

5sIs4.5s2s4s3s2s4s

0.5s1.5s2.5s3.5s1.5s

(2)所有單電源饋線保護(9~13)無須安裝功率方向元件。

A、E母線的出線保護無須安裝功率方向元件

B母線的出線保護：t2<t3,保護2安裝功率方向元件。

C母線的出線保護:t4〈t5,保護4安裝功率方向元件。

。母線的出線保護：16。12"7。12,保護5,6安裝功率方向元件0

功率方向元件的動作正方向如圖所示。

3、系統(tǒng)中饋電線路過電流保護動作時限如圖所示〔設(shè)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tl工6;

(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。

解：tl~t6標注于圖上；功率方向元件及其動作正方向標注于圖上。

四、計算題

1、如圖所示，各線路均裝有距離保護，已知：Zsl.max=20W,Zsl.min=15W,

Zs2.max=25W,Zs2.min=20W,zl=0.4W/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。

Kb.min=2.32；'=36.67W；Klm==2.04>1.25

2、如圖所示，在110KV輸電線路AB的負荷電流為

375A,cosjf=0.8,Kzq=l,Kh=l.15,Kkl=0.8,Kk3=l.25。其余參數(shù)見附圖。計算:

線路AB相間方向阻抗距離保護A一段、三段動作值。

解：線路AB零度接線相間方向阻抗距離保護一段、三段動作值。

a.Zdz.J=16W

b.Zf.?in=152,4W；ZdzA=110.4W；Z*dzA=140.35W

3、如圖所示，在110KV輸電線路中，線路AB的負荷電流為

375A,Kzq=l;Kh=l.15,Kkl=O.8;Kk3=l.25。其余參數(shù)見附圖。（1）計算:線路AB

零度接線相間方向阻抗距離保護（方向圓特性）A一段、三段動作值。（2）在保

護A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

許的最大過渡電阻乂是多少？（3）距保護A出口20KM處發(fā)生相間短路，過渡電

阻分別為5W、10W和15W時，保護A一段是否動作？其中：阻抗繼電器最大動作

靈敏角只"75度；線路阻抗角jd=75度；單位線路長度的阻抗Xl=0.4（歐姆/公

里）。

BCD

口

110KV50KM40KM

解：(1)計算：線路AB零度接線相間方向阻抗距離保護一段、三段動作值。

ZdzA'=16W；

ZdzA=110.4W；

Z“dzA=140.35W；

(2)距離保護一段容許的過渡電阻

a.保護A安裝處出口短路時：

鼠0=ZdzA’cosja=4.14W

b.容許的最大過渡電阻為

ZdzJ/2=8W

(3)距保護A出匚20KM處發(fā)生金屬性短路時，Zd=8W,測量阻抗位于方向阻

抗圓的圓心，因此，容許的最大過渡電阻為8h

過渡電阻為5W時，保/A一段動作；

過渡電阻為15W和251V時，保護A一段不動作。

五、計算題

1、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(cè)保護方向元件IJ',S+動價，I',S+動作后閉鎖發(fā)訊，兩

側(cè)保護均不發(fā)訊，保護動作跳閘

?保護區(qū)外故障：近故障側(cè)保護方向元件S+不動作，1動作后啟動發(fā)訊，閉鎖對

側(cè)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,r：故障起動元件

ti：區(qū)外故障切除后，近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊ti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+,「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+,r動作，需經(jīng)12延時才能出口，

以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號

（3）.如果通道遭到破壞，線路內(nèi)部故障（外部）故障時，保護正確（錯誤）動

作。

2、簡述高頻閉鎖距離保護的工作原理，畫出高頻閉鎖距離保護的邏輯框圖。

（1）、基本原理：

保護區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)距離I,H,HI段都動作，距離n段停訊，保護動作跳閘

保護區(qū)外故障：近故障側(cè)距離II段不動作停訊，距離in段動作啟動發(fā)訊，閉

鎖對側(cè)保護

（2）.原理框圖：

3、系統(tǒng)如圖所示。線路上分別配置有相間電流保護為相間故障保護，零序電流

保護為接地故障保護。簡述：Q）保護1，2,4出口分別發(fā)生瞬時性故障K⑶、K

⑴時，各保護動作過程及動作時間；（2）AE線路瞬時故障時，檢無壓和檢同期

重合動作過程。

(1)AB線路故障時，保護1相間電流I段0s跳悚，保護2相間電流H段0.5s跳

閘；

BC線路故障時，保護3零序電流I段0s跳閘；

CD線路故障時，保護4相間電流保護不跳閘；

(2)AB線路瞬時故障時，檢無壓側(cè)和檢同期重合動作過程：

兩側(cè)保護跳閘后，線路無壓，則無壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充電；

同步檢定側(cè)檢查同步條件合格后允許同步合閘。

4、如圖所示，在110KV輸電線路中，單位線路長度的阻抗為:Xl=0.4(Q/kn!)：可

靠系數(shù)Kk'=1.25；系統(tǒng)阻抗為：Zs.max=12C,Zs.min=8Q。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。

HOkV65km30km

解：

/x=----------------="5/8=1.95/C4

'也

maxZsmin+Z}LAR8+0.4X65

Wzl==1.25x1.95=2.447C4

Tdz\=Os

xll5/

Lmin=-Zsmax)/Z.=(^^_12)/o.4=28.91KM

21dzi2x2.44

5.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。

計算輸電線路過電流保護動作時間;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。

2.5sIs1.5s

2s1.5s2.5s

0.5s

答:

2.5s1s1.5s

6.高頻閉鎖方向保護的原理框圖如下。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，說明原理框圖中元件tl,t2的功能與作用？

答：

1.動作過程：

?保護區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護方向元件LI',S+動作，1',S+動作后閉鎖發(fā)訊，

兩側(cè)保護均不發(fā)訊，保護動作跳閘

?保護區(qū)外故障：近故障側(cè)保護方向元件S+不動作，I動作后啟動發(fā)訊，閉鎖

又寸側(cè)彳呆護

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；

Lr：故障起動元件

ti：區(qū)外故障切除后，近故障端保護繼續(xù)發(fā)訊口以閉鎖對端保護，用于防止

近故障端保護I先返回（停止發(fā)訊）、遠故障端s+,r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+,V動作，需經(jīng)t2延時才

能出口，以保證可靠收到對側(cè)閉鎖信號

3.如果通道遭到破壞，線路內(nèi)部故障（外部）故障時，保護正確（錯誤）動

作。

六、簡答題

1.零序電流靈敏二1\*ROMANI段與零序電流不靈敏二1\*ROMANI段的區(qū)別

是什么？分別在那種情況下起作用？

答：區(qū)別：零序電流靈敏:1\*ROMAN1段與零序電流不靈敏二1\*ROMAN1

段的定值整定原則不同，動作靈敏度不同

零序電流靈敏=1\*ROMANI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；

零序電流不靈敏二1\*ROMANI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小？那一種受系統(tǒng)振

蕩影響

最??？那一種躲負荷能力最強？

答：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；

躲負荷能力最強依次為:方向/偏移/全阻抗繼電器；

3.問：根據(jù)機端測量阻抗的變化，如何區(qū)分失磁與非失磁（包括正常與短路和系

統(tǒng)振蕩）？

答：發(fā)電機失磁后機端測量阻抗的變化規(guī)律是：失磁后、失步前，機端測量阻抗

隨Q的減少，由I象限進入IV象限；在j=90°的臨界失步點，等有功圓與等無

功圓相交；越過臨界失步點后，機端測量阻抗進入失步運行區(qū)并最終穩(wěn)定于-

jXd與-jX『之間。正常運行時，機端測量阻抗在等有功圓上變化；發(fā)電機

外部故障時，測量阻抗在I象限；系統(tǒng)振蕩時（對無窮大系統(tǒng)，Xs=O）,考

慮轉(zhuǎn)差率s很大，極限情況發(fā)電機側(cè)電抗為發(fā)電機暫態(tài)電抗Xd\振蕩中心為

Zs/2二-jXd,/2,振蕩軌跡將經(jīng)過等無功圓。因此，可以采用等無功圓作

為基本失磁判據(jù)，另以延時躲過系統(tǒng)振蕩的影響。

4.問：為比么在整定距離H段定值時要考慮最小分支系數(shù)？

答：最小分支系數(shù)使測量阻抗小于實際短路阻抗，距離保護II段區(qū)外故障可能

被反應為區(qū)內(nèi)故障，使實際保護范圍延伸。因此，保護整定時取可能的最小分支

系數(shù)，對應實際保護范圍最大的情況，以保證其選擇性（不延伸進入下條線路

II段保護范圍）。

5.問：發(fā)電機失磁保折的工作方式是什么？

答：發(fā)電機失磁后對發(fā)電機和系統(tǒng)無嚴重威脅時，及時發(fā)出警告信號：否則切除

失磁發(fā)電機；水輪發(fā)電機失磁時，無論系統(tǒng)無功是否充足，均瞬時發(fā)信；臨近失

步時及時切機；汽輪發(fā)電機失磁且系統(tǒng)無功充足時，瞬時發(fā)信并自動減負荷；以

發(fā)電機允許無勵磁運行時限動作切機；汽輪發(fā)電機失磁且系統(tǒng)無功不足、電壓下

降嚴重時，瞬時發(fā)信；臨近失步時及時切機。

6.問：電力系統(tǒng)振蕩對距離保護有什么影響？

答：振蕩中心位于保護范圍的正方向時，若測量阻抗軌跡進入阻抗繼電器動作區(qū)，

阻抗繼電器將受振蕩影響而周期性誤動作；阻抗繼電器將受振蕩影響的程度與阻

抗繼電器的動作特性有關(guān)；阻抗繼電器動作特性在復平面上沿振蕩軌跡方向的動

作區(qū)域面積越大，受振蕩的影響也越大；而且越靠近振蕩中心，影響就越大；振

蕩中心在保護范圍外或保護范圍的反方向，則不受影響；若保護動作時限大于系

統(tǒng)振蕩周期，保護也不受系統(tǒng)振蕩影響。

7.問：變壓器縱差保十的基本特點是什么？

答：變壓器各側(cè)電流額定電流不同，需適當選擇變壓器各側(cè)電流互感器變比；變

壓器各側(cè)電流相位不同，需適當調(diào)整各側(cè)電流相位；需考慮躲變壓器LH勵磁特

性不同產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)不平衡電流；需考慮躲變壓器有載調(diào)壓產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)不平衡電流;

變壓器差動保護包含磁路藕合,還需考慮躲變壓器暫態(tài)不平衡電流（勵磁涌流）。

8.問：發(fā)電機故障的基本類型及其對應的保護有哪些？

答：發(fā)電機故障的基本類型及其對應的保護包括：定子繞組及引出線相間短路故

障及其對應的縱差保護；定子繞組單相匝間短路和分支開焊故障及其對應的幣間

保護；定子繞組單相接地故障及其對應的定子接地保護；轉(zhuǎn)子繞組一點或兩點接

地故障及其對應的轉(zhuǎn)子接地保護；勵磁回路一點或兩點接地故障及其對應的勵磁

回路接地保護;勵磁回路失磁故障對應的發(fā)電機失磁保護。

9.電力系統(tǒng)振蕩對距離保護有什么影響？

答：振蕩中心位于保護范圍的正方向時，若測量阻抗軌跡進入阻抗繼電器動

作區(qū)，阻抗繼電器將受振蕩影響