电力系统继电保护原理网络课程复习题

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1、 “电力系统继电保护原理”复习题一. 填空题(每题1分)1. 电力系统发生相间短路时,（电压 ）大幅度下降,（ 电流 ）明显增大。2. 为保证选择性,过电流保护的动作时限应按（ 阶梯 ）原则整定,越靠近电源处的保护,时限越（ 长 ）。3. 线路三段式电流保护中,（ 限时电流速断 ）保护为主保护,（定时限过电流 ）保护为后备保护。4. 阻抗继电器通常采用（ 00 ）接线方式，该接线方式的优点是测量阻抗与（ 故障类型 ）无关，且基本不随运行方式变化。5. 三段距离保护的原理框图由（ 测量回路 ）、（ 启动回路 ）、（ 逻辑回路 ）三部分组成。6. （ 自动重合闸 ）装置是将因故障跳开后的断路器按需

2、要自动投入的一种自动装置。 7. 变压器瓦斯保护的作用是反应变压器（ 油箱内部 ）的各种短路故障及（ 油面降低 ）。8. 母线完全电流差动保护对所有连接元件上装设的电流互感器的（ 变比 ）应相等。二. 判断题(每题1分) 1. 电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷设备切除。 ( )2. 电力系统继电保护装置通常应在保证选择性的前提下,使其快速动作。( )3. 电力系统发生不对称相间短路时,可将其短路电流分解为正序分量、负序分量和零序分量。 ( )4. 采用900接线的功率方向继电器,两相短路时无电压死区。 （ ）5. 出线较多的中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护安装处流过的零序电容电

3、流比非故障线路保护安装处流过的零序电容电流大得多。 ( )6. 中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护通过的零序电流为本身非故障相对地电容电流之和。 ( )7. 距离保护接线复杂，可靠性比电流保护高，这也是它的主要优点。 （ ）8. 长线路的测量阻抗受故障点过渡电阻的影响比短线路大。 （ ） 9. 高频保护的主要优点是能快速切除被保护线路全长范围内的故障。 （ ）10. 纵差动保护适用于长线路。 ( )11. 平行线路的一回线检修时,横差方向保护应自动退出工作。 ( )12. 对输电线路的自动重合闸装置的要求有：动作迅速、允许任意次多次重合、手动跳闸不应重合。 （ ）13. 发电机纵差保

4、护的保护范围为发电机的定子绕组，不包括起引出线。 （ ）14. 对于中性点非直接接地电网，母线保护采用三相式接线。 （ ）15. 微机型保护与集成电路型保护相比，自检功能更强，理论上可靠性更高。 （ ） 16. 电力系统发生故障时,继电保护装置如不能及时动作,就会破坏电力系统运行的稳定性。 ( )17. 电力系统故障时,继电保护装置只发出信号,不切除故障设备。 ( )18. 电力系统发生不对称相间短路时,可将其短路电流分解为正序分量、负序分量和零序分量。 ( )19. 三段式电流保护中,定时限过电流保护的保护范围最大。 ( ）20. 瞬时电流速断保护的保护范围与故障类型无关。 ( )21. 出

5、线较多的中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护安装处流过的零序电容电流比非故障线路保护安装处流过的零序电容电流大得多。( )22. 采用00接线方式的阻抗继电器相间短路时的测量阻扰与故障类型无关。 （ )23. 差动保护也可以作相邻线路的后备保护。 ( )24. 电流比相母线保护只与电流的相位有关，而与电流的幅值无关。 ( ) 25. 对于中性点非直接接地电网，母线保护采用三相式接线。 ( )26. 对于反应零序电压的发电机定子绕组单相接地保护，越靠近发电机定子绕组中性点接地时，保护的灵敏度越高。 ( ) 27. 瓦斯保护能单独作为变压器的主保护。 ( )28. 平行线路的一回线检修时,

6、横差方向保护应自动退出工作。 ( )29. 为提高保护动作的可靠性，不允许交、直流回路共用同一根电缆。( )30. 比较母联电流相位式母差保护在母联断路器运行时发生区内故障，理论上不会拒动。( )三. 单项选择题(每题1分) 1. 电力系统短路时最严重的后果是（ C ）。(A)电孤使故障设备损坏； (B)使用户的正常工作遭到破坏；(C)破坏电力系统运行的稳定性。2. 对于过电流保护，计算保护灵敏系数时，应用（ B ）。（A）三相短路； （B）两相短路； （C）三相或两相短路都可以。3. 对于反应故障时参数减小而动作的继电保护,计算灵敏系数时应用（ A ）（A）故障参数的最大计算值； (B)故障

7、参数的最小计算值； （C）两者都可以。4. 电流变换器是（ C ）。（A）一次输入电压,二次输出电压； (B)一次输入电流,二次输出电流；（C）一次输入电流,二次输出电压。5. 零序分量滤过器的作用是（ A ）。(A)获取零序分量； （B）消除零序分量； （C）获取正、负分量。6. 双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（ A ）。（A）解决选择性； (B)提高灵敏性； (C)提高可靠性。7. 按900接线的功率方向继电器，若线路短路阻抗角为则三相短路时为（B ）（A） (B) (C)8. 有一中性点不接地电网,故障前的相电压为Uph,当该电网发生单相接地时,零序电压3U0为（ B ）。(A

8、)Uph ； (B)3Uph ； (C) Uph。9. 高频保护使用的频率,最低的是（ A ）。（A）5OKHZ ； (B)5OHZ； (C)100KHZ。10. 发电机定子绕组单相接地时，中性点对地电压（ C ）。（A）为零； （B）上升为线电压； （C）上升为相电压。11. 我国继电保护技术发展先后经历了五个阶段,其发展顺序依次是（ C ）。A. 机电型、晶体管型、整流型、集成电路型、微机型；B. 机电型、整流型、集成电路型、晶体管型、微机型；C. 机电型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型。12. 继电保护的灵敏系数Klm要求( C ) (A)Klm1。13. 对于过电流保护，计算保护

9、灵敏系数时，应用（ B ）。(A)三相短路； (B)两相短路； (C)三相或两相短路都可以。14. 互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（ B ）。A. 便于测量时形成回路；B. 以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害；C. 泄漏雷电流。15. 瞬时电流速断保护的动作电流应大于（ A ）。(A)被保护线路末端短路时的最大短路电流； (B)线路的最大负载电流；(c)相邻下一线路末端短路时的最大短路电流。16. 按900接线的功率方向继电器，若线路短路阻抗角为则三相短路时为（B ）(A) (B) (C)17. 在中性点直接接地电网中发生接地短路时,（ B ）零序电压最高

10、。(A)保护安装处； （B)接地故障点处； (C)变压器接地中性点处。18. 平行线路横差方向保护的相继动作区在（ C ）。(A)保护安装处； （B)下一线路首端； (C)对侧母线附近。19. 零序分量滤过器的作用是（ A ）。(A)获取零序分量； （B）消除零序分量； （C）获取正、负分量。20. 从减小系统振荡的影响出发,距离保护的测量元件应采用（ B ）阻抗继电器。(A)全； (B)方向； (C)偏移特性。21. 过电流继电器的动作电流（ A ）返回电流。(A)大于； （B)小于； (C)等于。22. 电力系统短路时最严重的后果是（ C ）。(A)电孤使故障设备损坏； (B)使用户的正常

11、工作遭到破坏；(C)破坏电力系统运行的稳定性。23. 线路保护一般装设两套,两套保护的作用是（ B ）。(A)主保护； (B)一套为主保护,另一套为后备保护； (C)后备保护。24. 对于过电流保护，计算保护灵敏系数时，应用（ B ）。(A)三相短路； （B）两相短路； （C）三相或两相短路都可以。25. 从减小系统振荡的影响出发,距离保护的测量元件应采用（ B ）阻抗继电器。(A)全； (B)方向； (C)偏移特性。26. 被保护的线路上任一点发生故障时,高频保护可瞬时自线路（ A ）故障。(A)两侧同时切除； (B)靠近故障点近端切除； (C)两侧先后切除。27. 发电机纵差动保护断线监视

12、继电器的动作电流，按躲过（ B ）整定。(A)发电机的额定电流； (B)发电机正常运行时的不平衡电流；(C)发电机外部短路时的不平衡电流。28. 发电机采用低电压过电流保护与采用复合电压过电流保护进行比较，低电压元件的灵敏系数（ C ）。 (A)相同 (B)低压过电流保护高 (C)复合电压起动过电流保护高 29. 变压器的电流速断保护与（ C ）保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 (A)过电流； (B)过负荷； (C)瓦斯。30. 电网中装有带有方向元件的过电流保护是为了保证动作的（ A ）。(A) 选择性 (B)速动性 (C)灵敏性 (D)可靠性31. 断路器

13、失灵保护是（ C ）。 (A)一种近后备保护，当故障元件的保护拒动时，可依靠该保护切除故障 (B)一种远后备保护，当故障元件的断路器拒动时，必须依靠故障元件本身保护的动作信号启动失灵保护以切除故障点(C)一种近后备保护，当故障元件的断路器拒动时，可以用该保护隔离故障点(D) 一种远后备保护，先于故障元件的保护32. 闭锁式纵联保护跳闸的必要条件是（ B ）。 (A)正方向元件不动作，反方向元件动作，一直收到闭锁信号(B)正方向元件动作，反方向元件不动作，收到过闭锁信号而后信号又消失 (C)正、反方向元件均动作，没有收到过闭锁信号(D)以上说法都不对33. 采用接线方式的功率方向继电器，( D

14、)。(A) (B) (C) (D)34. 发电机反时限负序电流保护的动作时限是（ C ）。 (A)无论负序电流大或小，以较长的时限跳闸(B)无论负序电流大或小，以较短的时限跳闸 (C)当负序电流大时以较短的时限跳闸；当负序电流小时以较长的时限跳闸 (D)当负序电流大时以较长的时限跳闸；当负序电流小时以较短的时限跳闸35. 继电器按其结构形式分类，目前主要有（ C ）。(A)测量继电器和辅助继电器 (B)电流型和电压型继电器 (C)电磁型、感应型、微机型36. 电力系统振荡时，线路中任何一点电流与电压之间的相位角会（ ）；短路时，系统各点电流与电压之间的角度（ ）。A (A)变化，不变 (B)

15、变化, 改变 (C)不变, 不变 (D)不变, 变化37. 输电线路电流保护的选择性，应满足：由电源算起，愈靠近故障点的继电保护的故障启动值（ A ）。(A)相对愈小，动作时间愈短 (B)相对愈大，动作时间愈短 (C)相对愈小，动作时间愈长38. 在大电流接地系统中，故障线路上的零序功率方向是（ A ）。(A)由线路流向母线 (B)由母线流向线路 (C)不流动 (D)方向变化不定39. 微机保护装置硬件中的电流电压变换回路除起到（ B ）的主要作用外，还起到隔离作用。 (A)相位变换 (B)电气量变换 (C)抗干扰 (D)过滤谐波四. 多项选择题(每题2分，共10分，错选、漏选均不得分)1.

16、变压器励磁涌流含有大量高次谐波，其中以（ A ）为主；发电机100%定子接地保护是利用（ B ）电压。(A)2次谐波 (B)3次谐波 (C)5次谐波 (D)直流分量2. 对于中性点直接接地系统，零序电流的分布主要取决于( AD )。(A)中性点接地变压器的零序阻抗 (B)中性点不接地变压器的零序阻抗 (C)电源的数目和位置 (D)送电线路的零序阻抗3. 变压器差动保护不能取代瓦斯保护，其正确的原因是（ AB ）。(A)差动保护不能反映油面降低的情况 (B)差动保护受灵敏度限制，不能反映轻微匝间故障，而瓦斯保护能反映 (C)瓦斯保护能做后备保护 (D)差动保护不能作为后备保护4. 微机保护装置的

17、软件通常可分为（ C ）程序和（B ）程序，其中前者包括人机对话接口键盘命令处理程序及为插件调试、定值整定、报告显示等所配置的程序。(A)主程序 (B)运行 (C)监控 (D)中断服务5. 三相变压器空载合闸励磁涌流的大小和波形与下列（ ABCD ）等因素有关。(A) 剩磁大小和方向 (B) 三相绕组的接线方式 (C)合闸初相角 (D) 饱和磁通五. 概念解释题 (每题5分)1. 什么是故障、异常运行和事故？短路故障有那些类型？相间故障和接地故障在故障分量上有何区别？对称故障与不对称故障在故障分量上有何区别？答：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况下属于不正常运行状态

18、。事故，就是指系统或其中一部分的工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。相间故障无零序分量。对称故障只有正序分量。2. 后备保护的作用是什么?何谓近后备保护和远后备保护?答：后备保护的作用是电力系统发生故障时，当主保护或断路器拒动，由后备保护以较长的时间切除故障，从而保证非故障部分继续运行。近后备保护是在保护范围内故障主保护拒动时，首先动作的后备保护。远后备保护是保护或断路器拒动时，靠近电源侧的相邻线路保护实现后备作用的保护。3. 利用电力系统正常运行和故障时参数的差别,可以构成哪些不同原理的继电保护?答：可以构成的继电保护有：(1)反

19、应电流增大而动作的过电流保护； (2)反应电压降低而动作的低电压保护；(3)反应故障点到保护安装处距离的距离保护；(4)线路内部故障时，线路两端电流相位发生变化的差动保护。4. 何谓功率方向继电器的电压死区?采用整流型功率方向继电器有没有电压“死区”?为什么? 答：当保护安装处附近发生金属性三相短路时，母线残余电压接近于零，即Uk0，继电器的动作条件不成立，继电器将不能正确动作，靠近保护安装处的这段范围，称为功率方向继电器的电压“死区”。整流型功率方向继电器LG一11，没有电压“死区”，因为它有“记忆”回路。5. 什么是自动重合闸?电力系统中为什么要采用自动重合闸?答：自动重合闸装置是将因故障

20、跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障般不到10。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量，也可纠正由于断路器或继电保护装置造成的误跳闸。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。6. 何谓功率方向元件的90接线？采用90接线的功率方向元件在正方向三相和两相短路时正确动作的条件是什么？采用90接线的功率方向元件在相间短路时会不会有死区？为什么

21、？答：所谓90接线方式是指在三相对称的情况下，当cos=1时，加入继电器的电流和电压相位相差90。正确动作条件：30a60。不会有死区，因为继电器加入的是非故障相的相间电压，其值很高。7. 何谓阻抗继电器的精确工作电流?当故障时流过阻抗继电器的电流小于精确工作电流时有何影响? 答：对应于Zopk=09Zset时通入继电器的电流称为阻抗继电器的精确工作电流。当故障时流过继电器的电流小于精确工作电流时Zop.k将减小，保护范围将缩小，动作阻抗的误差将大于10。8. 什么叫重合闸前加速和后加速?试比较两者的优缺点和应用范围。答：前加速：当任何一条线路上发生故障时，第一次都由装有重合闸处的保护动作予以

22、切除。优点：1、能够快速地切除瞬时性故障；2、可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率3、能保证厂用电和重要用户的电能质量；4、使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单经济。缺点：1、断路器工作条件恶劣，动作次数较多。2、重合于永久性故障上时，故障切除的时间可能较长；3、如果重合闸装置或重合闸处断路器拒绝合闸，则将扩大停电范围。后加速：当线路第一次故障时，保护有选择性动作，然后，进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再加速保护动作，瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。优点：1、第一次是有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。2、保证了永久性故障能瞬时

23、切除，并仍然是有选择性的；3、和前加速比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制，一般来说是有利无害的。缺点：1、每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比较为复杂；2、第一次切除故障可能带有延时。9. 简述高频相差式保护的基本原理。答：高频相差式保护的基本原理为：保护范围外部故障，两侧电流相位相反。两侧高频发信和只在工频电流的正半周发信，故各侧收信机收到的是连续高频信号，保护不动作。保护范围内部故障，两侧电流相位相同，两侧高频发信机也只在工频电流正半周发信，故收信机收到的是间断的高频信号，保护动作。10. 什么是电力系统继电保护装置? 三段式零序电流保护由哪些保护组成? 答：继电保护装置，就

24、是指能反应电力系统中元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。三段式零序电流保护由哪些保护组成?三段式零序电流保护由（1）无时限零序电流速断保护（2）限时零序电流速断保护(3)零序过电流保护组成。11. 什么是距离纵联保护？其与方向纵联保护有何异同？答：各种方向比较式纵联保护都是以只反应短路点方向的方向元件为基础构成。这些方向元件的动作范围都必须超过线路全长并留有相当的裕度，称为超范围整定。因为方向元件没有固定的动作范围，故所有用于方向比较式纵联保护的方向元件，都只能是超范围整定。然而距离元件则不然，它不但带有方向性，能够判别故障的方向，而且还有固定的动作范围，可以

25、实现超范围整定，也可以实现欠范围整定。12. 什么是自动重合闸?电力系统中为什么要采用自动重合闸? 答：自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系 统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障般不到10。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量，也可纠正由于断路器或继电保护装置造成的误跳闸。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。13. 何谓功率方向继电器的“潜动

26、”?答：从理论上讲，对功率方向继电器来说，当两个量中只有一个量加入继电器时，极化继电器KP线圈两端的电压为零，继电器不应动作。但实际上，由于比较回路中各元件参数不会完全对称，KP线圈两端将有电压，继电器可能动作，这称为整流型功率方向继电器的“潜动”。14. 什么是距离保护？什么是阻抗继电器？答：距离保护是反映故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗),并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。 阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定值进行比较，以确定保护是否应该动作。六. 简答题(每题5分)1. 继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：（

27、1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2） 反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。2. 瞬时电流速断保护中采用中间继电器的作用是什么?答：(1)由于电流继电器的触点容量小，不能直接接通跳闸回路，采用中间继电器可扩大前级电流继电器的触点容量； (2)考虑到在装有管型避雷器的输电线路上，当出现大气过电压使两相或三相避雷器同时放电时，将造成短时间的相间短路，采用有延时O06008 s的中间继电器，增大了保护的动作时间，从时间上躲过避雷器放电，避免了在上述情况下，瞬时电流速断保

28、护误动作。3. 在什么情况下采用三段式电流保护？什么情况下可以采用两段式电流保护？什么情况下可只用一段定时限过电流保护？、段电流保护能否单独使用？为什么？答：越靠近电源端，则过电流保护的动作时限就越长，因此一般都需要装设三段式的保护。线路倒数第二级上，当线路上故障要求瞬时切除时，可采用一个速断加过电流的两段式保护。保护最末端一般可只采用一段定时限过电流保护。I、II段电流保护不能单独使用，I段不能保护线路的全长，II段不能作为相邻元件的后备保护。4. 在高频保护中,高频信号的作用分哪三种?试分述各种信号的作用。答：分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号。(1)跳闸信号在线路故障时直接引起保护。跳闸信

29、号的出现，是保护跳闸的充分条件，它与继电部分的动作信号间具有“或”逻辑关系。(2)允许信号在线路故障时开放保护允许保护跳闸。有允许信号是保护跳闸的必要条件，允许信号与继电部分的动作信号问具有“与”逻辑关系。(3)闭锁信号在线路外部故障时将保护闭锁。闭锁信号是禁止保护动作的信号，无闭锁信号是保护动作的必要条件。被保护线路故障时，不发闭锁信号，保护动作跳闸。5. 超高压远距离输电线两侧单相跳闸后为什么出现潜供电流?对重合闸有什么影响?答：产生：1、两个非故障相通过相间电容供给的电流2、继续运行的两相中，由于流过负荷电流而在故障相中产生互感电动势，此电动势通过故障点和该相对地电容而产生的电流。影响：

30、由于潜供电流的影响，将使短路时弧光通道的去游离受到严重阻碍，而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能成功，因此，单相重合闸的时间必须考虑潜供电流的影响。6. 发电机一般应装设哪些继电保护装置？各自的作用是什么？答：根据发电机可能出现的故障和不正常工作状态，应装设相应的继电保护装置： (1)纵差动保护：反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路； (2)零序保护：反应发电机定子绕组单相接地故障； (3)匝间短路保护：反应发电机定子绕组匝间短路； (4)后备保护：反应发电机外部短路引起的过电流并作为内部短路的后备保护； (5)过负荷保护：反应发电机的对称过负荷或负序过负荷；(6)反应

31、水轮发电机突然甩负荷引起的定子绕组过电压或大容量汽轮发电机定子绕组的过电压； (7)转子回路一点接地或两点接地保护：反应发电机转子回路一点或两点接地故障； (8)失磁保护：反应发电机励磁电流部分或全部消失； (9)转子回路过负荷保护：反应容量为IOOMW及以上并采用半导体励磁的发电机转子回路过负荷； (10)逆功率保护：反应大容量汽轮发电机的逆功率运行。7. 按照技术规程规定，哪些母线上应装设专用母线保护？答：(1)110kV及以上的双母线和分段母线，为了保证有选择地切除任一故障母线； (2)110kV及以上单母线，重要发电厂或110kV以上重要变电所的3566kV母线，按电力系统稳定和保证母

32、线电压等要求，需要快速切除母线上故障时； (3)3566kV电力网中主要变电所的3566kV双母线或分段母线，当在母联或分段断路器上装设解列装置和其他自动装置后，仍不满足电力系统安全运行要求时； (4)对于发电厂和主要变电所的110kV分段母线或并列运行的双母线，需快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，或线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。8. 对继电保护装置的基本要求是什么？各个要求的内容是什么？答：继电保护装置必须满足选择性、快速性、灵敏性和可靠性四个基本要求。所谓继电保护装置的选择性，是当系统发生故障时，继电保护装置应该有选择的切除故障，以保证非故障部分继续运行，使停电范围尽量

33、缩小。继电保护快速性是指继电保护应以允许的可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中止异常状态的发展。快速切除故障，可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少电压降低的工作时间。灵敏性是指继电保护装置对其保护范围内故障的反映能力，即继电保护装置对被保护设备可能发生的故障和不正常运行方式应能灵敏地感受并反映。上下级保护之间灵敏性必须配合，这也是保护选择性的条件之一。继电保护装置的可靠性，是指发生了属于它应该动作的故障时，它能可靠动作，即不发生拒绝动作；而在任何其他不属于它动作的情况下，可靠不动作，即不发生误动。9. 单相接地时零序分量特点有哪些？答：1）故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处

34、的零序电压越低，变压器中性点处的零序电压为零。零序电压由故障点到接地中性点，按线性分布。2）零序电流是由故障处零序电压产生的，零序电流的分布主要取决于变压器零序阻抗，亦即决定于中性点接地变压器的数目和分布。3）对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与正序功率的方向相反，零序功率方向实际上都是由故障点指向母线的。10. 为什么过电流保护的动作电流要考虑返回系数,而瞬时电流速断保护及限时电流速断保护则不考虑?答：过电流保护的动作电流考虑返回系数，是为了使保护在外部故障切除后能可靠地返回，若不考虑返回系数，则由于过电流保护的动作电流较小，返回电流也较小，在外部故障切除后，电流恢复到，IL.max可能

35、大于返回电流而不返回。而瞬时电流速断保护在外部故障时根本不会动作，当然也就不存在返回的问题。至于限时电流速断保护在外部故障时可能动作，但因它的动作电流较大，相应的返回电流也较大，因此，当外部故障切除后恢复到IL.max时一定能自行返回。11. 励磁涌流是在什么情况下产生的？有何特点？在变压器差动保护中是怎么利用涌流的特点来消除涌流对差动保护的影响？ 答：产生：空载合闸时，正好电压瞬时值u=0时接通电路。变压器铁心严重饱和，励磁电流剧烈增大，次电流称为变压器的励磁涌流。特点：1、包含很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴一侧；2、包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主；3、波形之间出现间断。

36、消除：1、采用具有速饱和铁心的差动继电器；2、鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别；3、利用二次谐波制动。12. 线路纵差动保护中不平衡电流产生的原因是什么?为什么纵差动保护需考虑暂t态过程中的不平衡电流?答：线路纵差动保护不平衡电流产生的原因是由于电流互感器存在励磁电流，且两组电流互感器的特性不会完全一致。因为纵差动保护是瞬时动作的，为使差动保护在外部故障时不动作，保护的动作电流应大于外部故障时流经保护的暂态不平衡电流。13. 何谓母线不完全差动电流保护？它有何优缺点？答：仅将对端有电源的连接元件，即发电机、变压器、分段断路器、母联断路器差入的保护，叫母线不完全差动电流保护。 其优点是：只需在供

37、电元件上装电流互感器，且各自的变比可不相等。不需要在母线所有连接元件上装设电流互感器，这样既简化了接线又大大降低了费用。所以不完全差动保护广泛用于610kV配电母线上。 其缺点是：正常运行时差回路的不平衡电流较大，保护要按躲过最大不平衡电流整定。这样，不完全差动保护的灵敏度较完全差动保护要低一些。14. 中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征?答：特征有：（1）接地相对地电压降为零，其他两相对地电压升高倍，出现零序电压其值等于故障前电网的相电压，且系统各处零序电压相等；（2）非故障线路保护安装处通过的零序电流为该线路本身非故障相对地电容电流之和，其值为，其方向从母线流向线路；（3）故障线路保

38、护安装处通过的零序电流为非故障线路零序电流之和，其方向从线路流向母线。15. 继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：(1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。16. 电力系统对继电保护的基本要求是什么?答：1、选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，以提高电力系统并联运行的

39、稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。4、可靠性：保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应该误动作。17. 单相接地时零序分量特点有哪些？答：1）故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处的零序电压越低，变压器中性点处的零序电压为零。零序电压由故障点到接地中性点，按线性分布。2）零序电流是由故障处零序电压产生的，零序电流的分布主要取决于变压器零序阻抗，亦即决定于中性点接地变压器的

40、数目和分布。3）对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与正序功率的方向相反，零序功率方向实际上都是由故障点指向母线的。18. 瞬时电流速断保护中采用中间继电器的作用是什么?答：(1)由于电流继电器的触点容量小，不能直接接通跳闸回路，采用中间继电器可扩大前级电流继电器的触点容量；(2)考虑到在装有管型避雷器的输电线路上，当出现大气过电压使两相或三相避雷器同时放电时，将造成短时间的相间短路，采用有延时O06008 s的中间继电器，增大了保护的动作时间，从时间上躲过避雷器放电，避免了在上述情况下，瞬时电流速断保护误动作。19. 单相自动重合闸的特点？答： （1）需要装设故障判别元件和故障选相元件。（

41、2）应考虑潜供电流的影响。（3）应考虑非全相运行状态的各种影响。20. 变压器差动保护中，产生不平衡电流的原因有哪些？差动电流与不平衡电流在概念上有何区别？答：原因：1、由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流；2、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流；3、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流；4、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流5、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流。在正常运行和外部短路情况下，仍将有某些电流流入差流回路，称为不平衡电流。21. 简要回答发电机纵差保护和横差保护的性能特点，两者的保护范围是否相同？是否可以相互代替？答：（1）发电机纵差保护是相间短路的主

42、保护，它反映发电机中性点至出口同一相电流的差值，保护范围是从中性点到发电机出口导引线。因为反应同一相电流差值，故不能反应同相绕组匝间短路，因此不能替代匝间保护；（2）发电机横差动保护是定子绕组匝间短路的保护。它反应定子绕组中性点连线电流的大小，当某一绕组发生匝间短路，在同一相并联支路中产生环流使保护动作。22. 结合下图试说明带制动特性的变压器差动继电器（1）在外部故障时能可靠躲开的不平衡电流的原因；（2）内部故障时提高保护灵敏度的原因。 答：变压器差动保护的制动曲线为图中曲线1，其位于外部故障时产生的不平衡电流曲线2的上方。因此外部故障时，在相同故障电流情况下，工作线圈只流过的由曲线2所确定

43、的不平衡电流，此时显然要小于继电器的动作所需的由曲线1所对应的动作电流。因此可确保外部故障时可靠躲开不平衡电流。内部故障，无论是两侧有源，还是仅有A侧或B侧电源，其起动电流虽然可能大于Iact。min但均在其附近，因此要远小于没有制动特性时的启动值Iact，显然其灵敏性比无制动时的差动保护的灵敏系数要高。23. 双母线运行时的电流差动保护原理图如下图所示，试分别分析在双母线固定连接方式和固定连接方式遭破坏这两种情况下，当发生区外故障和母线II故障时，继电器KD1KD3的动作情况及其正确性。答：双母线固定连接方式下：发生区外故障时，KD1KD3不动作母线II故障时，KD1不动作，KD2和KD3动

44、作情况都属于具有选择性动作固定连接方式遭破坏下：发生区外故障时，KD1和KD2动作，KD3不动作母线II故障时，KD1KD3均动作情况，此时属于失去选择性动作24. 发电机定子100接地保护的构成原理是什么？它一般由哪两部分组成？各自的保护范围和灵敏性如何？答：利用三次谐波电压构成的接地保护可以反应发电机绕组中的50范围内的单相接地故障，且当故障点越接近中性点时，保护灵敏度越高；利用基波零序电压构成的接地保护，则可反应15范围的接地故障，且当故障点越接近发电机出行端，保护的灵敏性越高。因此，利用三次谐波电压比值和基波零序电压的组合，构成了100定子绕组接地保护。25. 什么是阻抗继电器的测量阻

45、抗、整定阻抗、起动阻抗？以方向阻抗继电器为例来说明三者的区别。答：继电器的测量阻抗：由加入继电器的电压与电流的比值确定；继电器的整定阻抗：一般取继电器安装点到保护范围末端的线路阻抗，输入该阻抗值后，阻抗继电器的动作范围确定；继电器的起动阻抗：使继电器刚好动作时的测量阻抗。七. 计算题（理科）或操作题（理科）或作图题（理科）(每题20分) 1. 如图所示网络，AB、BC、BD线路上均装设了三段式电流保护，变压器装设了差动保护。已知段可靠系数取1.25，段可靠取1.15，段可靠系数取1.15，自起动系数取1.5,返回系数取0.85，AB线路最大工作电流200A，时限级差取0.5s，系统等值阻抗最大

46、值为18,最小值为13，其它参数如图示，各阻抗值均归算至115kV的有名值，求AB线路限时电流速断保护及定时限过电流的动作电流、灵敏度和动作时间。解：（1）相邻线路段保护动作电流确定由于D母线短路电流比C母线大，因此保护应与BD线路配合，D母线最大短路电流为：注：理论上说AB线路的段既要与BC线路段配合，又要与BD线路段配合，由于BD线路的阻抗小于BC线路，所以瞬时电流速断保护的动作电流必定大于BC线路，因此与BD线路配合后，也会满足与BC线路配合的要求。注：计算短路电流时，电压可采用平均电压。BD线路段动作电流为：AB线路段动作电流为：被保护线路末端最小短路电流为：灵敏度为：不满足要求。改与

47、相邻线路段配合，则注：同理，由于BD线路段限时电流速断保护动作电流大于BC线路，因此应与BD线路段配合。满足要求。动作时间（2）定时限过电流保护近后备灵敏度：满足要求；远后备灵敏度：满足要求。注：远后备BC线路满足要求，必然BD也满足要求，因BC线路阻抗大于BD线路。动作时间：第 14 页 （共 页）2. 如图所示35kV单侧电源放射状网络，AB、BC均装有三段式电流保护，已知变电所B、C中变压器连接组别为，d11，且在变压器上装设差动保护，线路A、B的最大传输功率为max9MW, 功率因数，系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取1.3。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏性

48、。解： （1）电流速断保护（段） B母线最大短路电流 保护1的 段动作电流，满足要求（2）限时电流速断保护1） 按躲过接在B母线上的变压器低压侧母线短路整定2） 与相邻线路瞬时电流速断保护配合 选以上较大值作为动作电流, 则动作电流为1085A。3） 灵敏度检验 改用与变压器低压侧母线短路配合，选用动作电流600A。 (1) 定时限过电流保护 近后备：按本线路末端最小两相短路电流校验 远后备：A.按相邻线路末端最小两相短路电流校验 3. 如图网络，试计算保护1电流速断保护的动作电流，动作时限及最小保护范围，并说明当线路长度减到20KM时情况如何?由此得出什么结论？已知 Kk=1.2，Z1=0.

49、4W/km，Zs.min=12W,，Zs.max=18W。解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1LAB)Idz.A = KkIdB.max LAB=60 km: LAB=20 km:Idz = 2.21 (kA) Idz = 3.98 (kA) Lmin =19.95 (km) Lmin =-8.92(km)被保护线路的长度很短时，电流速断保护可能没有保护范围。4. （10分）如下图所示网络和已知条件：，变压器：、，线路：、，以及、，试对保护1的零序I、II段电流保护进行整定计算： 1）零序电流I段定值； 2）零序电流II段定值及其灵敏系数校验。解： B点单相接地短路电流B点两

50、相接地短路电流 取其中最大的作为零序I段的定值 零序II段： C点单相接地短路电流C点两相接地短路电流定值： 灵敏度校验：5. （15分）已知： 线路AB、BC ：，.8试对保护1的三段式距离保护（拟采用方向阻抗继电器）进行整定计算，包括定值、灵敏系数及动作时延。解：保护1、2距离I段：保护1距离II段：与线路BC的I段配合计算最小分支系数：与变低差动保护配合取灵敏度校验：距离III段距离III段灵敏度校验近后备：远后备：计算最大分支系数：6. （10分）设电压信号为，微机保护采用半周积分算法计算电压有效值，当采用两种不同采样频率：一周12点和一周20点，试完成下面应用半周积分法计算该电压有效

51、值的详细过程，并对结果进行分析。答：1） 一周采样12点时：采样间隔为：采样间隔所对应的电气角度为：从时刻开始，半周期内电压信号的采样值为：采样点采样值612.1847707.1066612.7475354.36581.1262-352.4149采样值612.3724707.1068612.3724353.55340-353.5534半周积分值为：4.3999，4.4071 由此可求出电压有效值为：488.5331，489.50142） 一周采样20点时：采样间隔为：采样间隔所对应的电气角度为：从时刻开始，半周期内电压信号的采样值为：采样点采样值612.1847691.5532703.2957646.2640526.0350354.3658148.0437-72.7553-286.4398-472.1137采样值612.3724691.6548703.22332645.9742525.4827353.5534147.0158-73.9128-287.6062-473.1468半周积分值为： 4.5131，4.5140 由此可求出电压有效值为：501.0955,501.3743） 试对结果进行分析上述结果表明，采用半周积分法计算电压有效幅值存在一定误差的，而且误差与采样频率有关，频率越高，误差越小。第 20 页 （共 页）