1、电力系统继电保护试题以及参考答案电力系统继电保护试卷以及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出地四个备选项中只有一个是符合题目要求地，请将其代码填写在题后地括号内.错选、多选或未选均无分.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1过电流继电器地返回系数（B）A等于0 B小于1C等于1 D大于12限时电流速断保护地灵敏系数要求（B）A大于2 B大于1.31.5C大于1.2 D大于0.853在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出地并列运行地线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护地动作情况是（A）聞創沟燴鐺險爱氇谴净。A有机会只切除一条线路 B有机会只切除一条线路
2、C100%切除两条故障线路 D不动作即两条故障线路都不切除4在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护地（D）A方向性 B可靠性C灵敏性 D选择性5在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用地接线方式是（D）A90接线 B30、30C.-3、-3 D-30、306正方向出口相间短路,存在动作“死区”地阻抗继电器是（D）A全阻抗继电器 B方向阻抗继电器C偏移特性阻抗继电器 D上抛圆阻抗继电器7在中性点直接接地系统中，反应接地短路地阻抗继电器接线方式是（D）A0接线 B90接线C30、30 DA、A+30零序补偿电流地接线方式8由于过渡电阻地存在，一般情况下使阻抗继电器地（A）A测量阻抗增大
3、，保护范围减小 B测量阻抗增大，保护范围增大C测量阻抗减小，保护范围减小 D测量阻抗减小，保护范围增大9在距离保护地、段整定计算中乘以一个小于1地可靠系数，目地是为了保证保护动作地（A）A选择性 B可靠性C灵敏性 D速动性10在校验距离段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护地（C）A选择性 B速动性C灵敏性 D可靠性11距离段保护，采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器（A）A灵敏度高 B灵敏度低C灵敏度一样 D保护范围小12高频阻波器地作用是(C）A限制短路电流 B防止工频电流窜越C防止高频电流窜越 D补偿接地电流13对于Y，d11接线变压器，为保证正常运行时差动回路两臂地电流
4、相等，应使变压器Y侧电流互感器变比（B）残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。A等于变压器变比nT B增大倍C减少倍 D增大3倍14发电机横差保护地作用是（A）A保护定子绕组匝间短路 B保护定子绕组相间短路C保护定子绕组接地短路 D保护转子绕组一点接地故障15对于大型发电机，反应转子表层过热地主保护是（C）A低电压起动地过电流保护 B复合电压起动地过电流保护C负序电流保护 D阻抗保护二、填空题（本大题共23小题，每小题1分，共23分） 请在每小题地空格中填上正确答案.错填、不填均无分.16反应故障时电流增大而动作地保护称为_过电流保护 _.17对本元件地主保护起后备作用地保护称为_近后备保护_.18所谓灵敏性
5、是指对_保护范围内_发生故障地反应能力.19动作电流是指能使继电器动作地_最小电流_.20按阶梯时限原则整定地过电流保护，越靠近电源侧，短路电流越大，动作时限_越长_.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。21可靠系数K取值比K要小，主要原因是考虑短路电流中_非周期分量 已经衰减.22在系统最大运行方式下，电流速断保护范围为_最大_.23在两相不完全星形接线地中性线上增设一只电流继电器，目地是为了提高保护地_灵敏系数_.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。26.中性点不接地电网单相接地短路时，故障线路保护安装处通过地零序电流为该电网所有_非故障原件_地零序电容电流之和.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。27.距离保护段和段共同构成本线
6、路地_主保护_.28.反应相间短路地阻抗继电器采用地接线方式是_0度_.29.零序过电流保护地动作电流应躲过下一条线路首端发生三相短路时由零序电流过滤器输出地最大_不平衡电流_ _.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。30.零序功率方向继电器在保护安装处出口接地短路时_无_死区.31.为防止过渡电阻地影响，一般在距离段保护上采用_瞬时测量回路.32.在整定距离段地整定阻抗时，分支系数应取_最小值_.33.阻抗继电器地动作特性在阻抗平面上沿方向所占面积越大，则受振荡影响就越_大_.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。35.反应变压器油箱内部各种故障和油面降低地保护称_瓦斯保护 _.36.当变压器空载投入或外部故障切除电压恢
7、复时，可能出现很大地励磁电流，称其为_励磁涌流_.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。37.对于发电机定子绕组地相间短路，要求容量在1MW以上地发电机，应装设纵差动保护.38.电流比相式母线保护地基本原理是比较各连接元件_相位_地不同来区别母线内部或外部短路地.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。三、简答题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）39继电保护装置地基本任务是什么？(1) 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。(2) 反应电气元件地不正常运行状态渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。40功率方向继电器90接线方式地主要优点是什么？1，不论发生三相短路还是两相短路，继电器均能正确判断故障方向,
8、2，选择合适地继电器内角3.对于两相和单相接地短路无动作死区41零序电流速断保护地整定原则是什么？瞬时和限时试卷1答案一、单项选择题(每小题2分，共30分.从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案地号码写在题目后面地括号内.)铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。11电流保护I段地灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( )可靠 不可靠 灵敏 不灵敏2限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若( )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合.擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。选择性 速动性 灵敏性 可靠性3使电流速断保护有最小保护范围地运行方式为系统( )最大运行方式
9、最小运行方式 正常运行方式 事故运行方式4在中性点非直接接地电网中地并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点地几率为( ).贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。100 23 13 05按900接线地功率方向继电器，若IJ=-Ic，则UJ应为( )UAB -UAB UB -UC坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。6电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件.速动性 选择性 灵敏性 可靠性7作为高灵敏度地线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需( ).蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。投入运行 有选择性地投入运行有选择性地退出运行 退出运行8在给方向阻抗继电器
10、地电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( )地后果.買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。拒动 误动正向故障拒动或反向故障误动 损坏9方向阻抗继电器地最大灵敏角是可以调节地.调节方法是改变电抗变换器DKB ( )原边匝数 副边匝数原边线圈中地电阻大小 副边线圈中地电阻大小10距离II段地动作值应按分支系数Kfz为最小地运行方式来确定，目地是为了保证保护地( ).綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。速动性 选择性 灵敏性 可靠性11相间短路地阻抗继电器采用00接线.例如IJ=IB-IA时，UJ=( ).UB UB-UA UA-UB UA驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。12差动保护只能
11、在被保护元件地内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对( ).选择性 速动性 灵敏性 可靠性13对于间接比较地高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏地影响，应该选择地间接比较信号是( ).猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。允许信号 跳闸信号 闭锁信号 任意信号14相高频保护用I1+KI2为操作电流，K=68，主要是考虑( )相位不受两侧电源相位地影响，有利于正确比相.锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。正序电流 零序电流 负序电流 相电流15高频保护基本原理是：将线路两端地电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以( )为载波传送通道实现高频信号地传送，完成对两端电气量地比较.微波通道 光纤通道 输
12、电线路 导引线五、(本题每小题5分，满分15分)高频闭锁方向保护地原理框图如下.1.分别叙述保护动作区内部与外部故障时地保护地动作过程；2.说明原理框图中各元件地功能与作用；3.如果通道遭到破坏，当内部故障和外部故障时，保护地工作会受到何影响?1动作过程：保护区内故障：两侧保护方向元件I,I,S+动作，I,S+动作后闭锁发讯，两侧保护均不发讯，保护动作跳闸構氽頑黉碩饨荠龈话骛。保护区外故障：近故障侧保护方向元件S+不动作，I动作后启动发讯，闭锁对侧保护2元件地功能与作用：S+ ：保护正方向故障时动作地功率方向元件；I，I：故障起动元件t1: 区外故障切除后，近故障端保护继续发讯 t1 以闭锁对
13、端保护,用于防止近故障端保护I先返回（停止发讯）、远故障端S+ ， I 后返回时引起地误动輒峄陽檉簖疖網儂號泶。t2: 通道配合延时.区外故障时，远故障端S+ ， I动作，需经t2延时才能出口，以保证可靠收到对侧闭锁信号尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。3如果通道遭到破坏，内部故障/外部故障时，保护正确/错误动作.六、 (本题每小题5分，满分15分)1零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段地区别是什么？分别在那种情况下起作用？识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。区别: 零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段地定值整定原则不同，动作灵敏度不同凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。零序电流灵敏I段动作灵敏度高，作为全相运行、发生接地故障时地接
14、地保护，非全相运行时需退恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。出运行；零序电流不灵敏I段地动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时地接地保护鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。2说明三种圆特性阻抗继电器，那一种受过渡电阻影响最小？那一种受系统振荡影响最小？那一种躲负荷能力最强？受过渡电阻影响最小依次为: 全阻抗继电器/偏移/方向；受系统振荡影响最小依次为:方向/偏移/全阻抗继电器；躲负荷能力最强依次为:方向/偏移/全阻抗继电器；3闭锁式方向高频保护中采用负序功率方向继电器有何优点？(1)可反应所有不对称故障。 增加电压记忆后,也可反应三相对称故障。 (2)没有电压死区。 保护区外故障时, 近故障侧负序电压( 功率 )高
15、于远故障侧负序电压 ( 功率 ), 容易实现灵敏度配合硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。(3)振荡时三相对称,不存在负序分量,负序功率方向元件不误动试卷2答案一、(本题每小题2分，满分20分)1定时限过电流保护地动作时限是按 阶梯时限特性 来选择地.2在中性点非直接接地电网中地串联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，三相完全星接线电流保护只切除远离电源故障点地几率为 100 .阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。3零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度 高 .氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。4按90o接线地功率方向继电器，若IJ =-Ic，则UJ应为 UCB .釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。5全阻抗继电器地主要
16、缺点是 无方向性 .6短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻地影响要 大 .7距离III段地灵敏度校验应按分支系数Kfz为最大地运行方式来确定，目地是为了保证 灵敏性 .怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。8在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于 Z/2 处.谚辞調担鈧谄动禪泻類。9相差高频保护采用比较线路两端 正序电流 相位来反应对称短路.10对于母线保护，通常把 可靠性 放在重要位置.二、(本题每小题10分，满分20分)如图所示，在110KV 输电线路中，单位线路长度地阻抗为:X1=0.4(W/km), 可靠系数Kk=1.25；系统阻抗为:Zs.max=6W
17、, Zs.min=4W.嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。1. 计算：线路AB 地电流速断保护一次动作值与电流速断保护最小保护范围.2比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护地差别. 1.5s110kV 45km 30km解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1LAB)Idz.A = KkIdB.max 可解得： Idz = 3.77 (kA) Lmin =23.1(km)三、(本题每小题5分，满分10分)在双电源系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示（设电源处故障均有瞬动保护）.1.计算输电线路过电流保护动作时间。2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件?如果需要安装,
18、在图中标明功率方向元件及其动作正方向. 1.5s 1s 2.5s 2.5s 1.5s 2s 解：t5=0s , t3=maxt5,t11,t12+t=2.5s+0.5s=3s , t1=maxt3,t9,t10+t=3s+0.5s=3.5s熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。 t2=maxt7,t8+t=2.5s+0.5s=3s , t4=maxt2,t911,t10+t=3s+0.5s=3.5s ,鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。 t6=maxt4,t11,t12+t=3.5s+0.5s=4s 图中标明了功率方向元件动作正方向五、(本题每小题5分，满分10分)高频闭锁方向保护地原理框图如下：1.分别叙述保护动作区内
19、部与外部故障时地保护地动作过程，说明原理框图中各元件地功能与作用. 为什么要采用两个灵敏性不同地起动元件?2.如果通道遭到破坏，当内部故障和外部故障时，保护地工作会受到何影响?解：1动作过程：保护区内故障：两侧保护方向元件I,I,S+动作，I,S+动作后闭锁发讯，两侧保护均不发讯，保护动作跳闸纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。保护区外故障：近故障侧保护方向元件S+不动作，I动作后启动发讯，闭锁对侧保护2元件地功能与作用：S+ ：保护正方向故障时动作地功率方向元件；I，I：故障起动元件t1: 区外故障切除后，近故障端保护继续发讯 t1 以闭锁对端保护,用于防止近故障端保护I先返回（停止发讯）、远故障端S+
20、， I 后返回时引起地误动颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。t2: 通道配合延时.区外故障时，远故障端S+ ， I动作，需经t2延时才能出口，以保证可靠收到对侧闭锁信号濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。3如果通道遭到破坏，内部故障/外部故障时，保护正确/错误动作.六、 (本题每小题5分，满分20分)1中性点直接接地系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护，而要采用零序电流保护?答：由于中性点直接接地系统中，单相接地短路故障几率很大（总故障80%以上），大电流接地系统单相接地短路出现很大故障相与零序短路电流，而相电流保护灵敏度不够，故需单独设零序电流保护.2说明双侧电源线路上实现同期重合闸时，检同期重合闸和检无
21、压重合闸地工作方式与同期合闸条件.答：两侧保护跳闸后，线路无压，则无压检定侧首先合闸，使线路充电，同步检定侧检查同步条件合格后允许同步合闸.如果无压检定侧DL偷跳，因对侧有压，不允许ZCH动作；为此在无压检定侧同时使用同步检定，由同步检定起动ZCH.重合闸于故障时，无压检定侧DL连续两次切除故障电流，工作条件恶劣，需定期更换检定方式.注意：同步检定侧不允许投入无压检定方式. 同期合闸条件为：(1)Um Ux；(2)fm fx；(3)arg(Um/Ux) 0銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。3相高频保护为什么用I1+KI2为操作电流？K值过大或过小对保护有何影响？答：相差高频保护中，将三相电流综合为复合电流
22、(I1+KI2)比相，可正确反映各种不同类型地故障；(I1+KI2)控制高频发讯机发讯（对高频电流进行调制），称为操作电流.K=68，保证了各种区内各种不对称故障地灵敏性； I1 保证了在区内三相对称故障时操作元件地可靠工作.K值过大时难以保证三相故障时保护地灵敏度，过小则不利于不对称故障时地正确比相. 4.机定子装有纵差动和横差动保护时，发生何种故障时两种保护会同时动作？答：相间故障时两种保护会同时动作.试卷3答案一、(本题每小题2分，满分20分)1故障和不正常工作情况若不及时处理，将引起 事故 .2在中性点非直接接地电网中地并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相不完全星接线电流保护只
23、切除一个故障点地几率为 2/3 .挤貼綬电麥结鈺贖哓类。3定时限过电流保护地动作时限是按 阶梯时限特性 来选择地. 4按90o接线地功率方向继电器，若IJ =-Ic，则UJ应为 UAB .赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。5全阻抗继电器地主要缺点是 无方向性 .6阻抗继电器地动作特性在+R轴方向所占面积越大，耐受过渡电阻地能力 越强 .7距离段地整定阻抗应按分支系数Kfz为最小地运行方式来确定，目地是为了保证 选择性 .塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。8在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处于 Z/2 .裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。9高频保护采用允许信号地主要优点是 加快动作速度
24、 .10对于中性点可接地或不接地地变压器地接地故障需要装设零序电流保护和 零序电流电压保护 .仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。三、(本题每小题5分，满分10分)在单电源环网系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示.1.计算输电线路过电流保护动作时间。2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件?如果需要安装,在图中标明功率方向元件及其动作正方向. 1.5s 1s 2.5s 2s 解： t5=t7+t=2s , t3=maxt5,t8+t=2s+0.5s=2.5s , t1=maxt3,t9+t=2.5s+0.5s=3s绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。 t2=maxt7+t=1.5s+0.5s=2s , t4=ma
25、xt2,t9+t=2.5s+0.5s=3s ,骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。 t6=maxt4,t8+t=3s+0.5s=3.5s t1t6,t2t3,t5t4,因此保护1，2，5设置功率方向元件，动作正方向：母线指向线路四、 (本题每小题10分，满分20分)巳知采用幅值比较方式构成继电器地两个电压量：U1=KIIj，U2=KU UJ-KIIj ,且动作条件为|U1|U2|，试问：瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。 (1)所构成地继电器是什么继电器？该继电器地整定值是什么? (2)测量阻抗为Zj，整定阻抗为Zzd时，根据动作方程画出相应地交流回路结线图及动作特性阻抗圆.解：（1）由动作方程，有 |1/2*(2KI
26、/KU)|ZJ - 1/2*(2KI/KU)| 因此，该继电器是方向阻抗继电器，且其整定阻抗为2KI/KU(2)相应地交流回路结线图及动作特性阻抗圆如下六、 (本题每小题5分，满分20分)1.何为系统最大/最小运行方式？在电流保护整定/校验时各选择那种方式？答：短路时通过该保护地短路电流为最大/最小地可能运行方式,称为系统最大/最小运行方式.在电流保护整定/校验时各选择最大/最小运行方式.2. 高频闭锁方向保护中采用按900接线方式地功率方向继电器作为方向元件时带来什么问题？如采用负序功率方向继电器会有何优点？此时地缺点是什么？ 鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。答：900接线功率方向元件有电压死区，振荡
27、时可能误动.采用负序功率方向继电器地优点：(1)可反应所有不对称故障。(2)没有电压死区。 保护区外故障时, 近故障侧负序电压( 功率 )高于远故障侧负序电压 ( 功率 ), 容易实现灵敏度配合；(3)振荡时三相对称,不存在负序分量,负序功率方向元件不误动.缺点：不反应三相对称故障。需采用三相对称故障辅助启动元件. 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。3. a.何为潜供电流？它对于单相重合闸动作时间有何影响？b.说明同期合闸条件. 答：a.潜供电流是指单跳后健全相电势经相间藕合电容向故障点提供地短路电流及健全相负荷电流经相间互感在故障相产生地感应电势通过对地电容向故障点提供地短路电流.由于存在潜供电流，使短
28、路点电弧熄灭时间、介质绝缘恢复时间增大，相应单相重合闸延时较三相重合闸延时增大.辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。 b.同期合闸条件:(1)UmUx；(2)fmfx；(3)arg(Um/Ux)0 4变压器励磁涌流是在什么情况下产生地?它有何特点?在变压器差动保护中是怎么利用涌流地这些特点来消除涌流对差动保护地影响？峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。 答： 变压器正常工作时, 磁通滞后于工作电压U地角度为900；变压器空载合闸或外部故障切除、电压恢 复时，如果工作电压瞬时值为0，应有= m；由于磁通不能突变，出现幅值m地非周期分量磁通；再考虑铁芯剩余磁通S，出现最大磁通max=2m + S，使得变压器铁芯严重饱和，产生
29、很大地励磁涌流.詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。 变压器励磁涌流地主要特点是：(1) 变压器励磁涌流包含有很大成分地非周期分量（对称涌流除外）； (2) 变压器励磁涌流包含有大量地高次谐波，而以二次谐波为主；(3) 变压器励磁涌流波形之间出现间断.则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。 在变压器纵差保护中防止励磁涌流影响地方法是(1)针对变压器励磁涌流地非周期分量，采用速饱和变流器BLH；(2) 针对变压器励磁涌流地波形之间出现间断，鉴别短路电流和励磁涌流波形地差别；(3) 针对变压器励磁涌流包含有大量地高次谐波，而以二次谐波为主地特点，利用二次谐波制动等，都可以在变压器纵差保护中防止励磁涌流地影响.胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。继电保护练习册答案习 题 一一、填空1、电力系统相间短路地形式有（三相）短路和（两相）短路.2、电力系统接地短路地形式有（两相）接地短路和（单相）接地短路.3、电力系统发生相间短路时,（电压）大幅度下降,（电流）明显增
