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继电保护题库简答题1、电力系统短路可能产生什么样后果?答：可能产生的后果是： (1)故障点的电弧使故障设备损坏； (2)比正常工作电流大得多的短路电流产生热效应和电动力效应，使故障回路中的设备遭到伤害； (3)部分电力系统的电压大幅度下降，使用户正常工作遭到破坏，影响产品质量； (4)破坏电力系统运行的稳定性，引起振荡，甚至使电力系统瓦解，造成大面积停电的恶性事故。2、继电保护的基本任务是什么?答：(1)当电力系统出现故障时，继电保护装置应快速、有选择地将故障元件从系统中切除，使故障元件免受损坏，保证系统其他部分继续运行； (2)当系统出现不正常工作状态时，继电保护应及时反应，一般发出信号，通知值班人员处理。在无值班人员情况下，保护装置可作用于减负荷或跳闸。3、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。4、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。 5、继电保护装置用互感器的二次侧为什么要可靠接地?答：互感器的二次侧都应有可靠的保安接地，以防互感器的一、二次绕组间绝缘损坏时，高电压从一次绕组窜入二次绕组对二次设备及人身造成危害。6、何谓电流互感器10误差特性曲线？ 答:10误差曲线是指电流误差10，角度误差不超过7时，电流互感器的一次电流倍数和允许负荷阻抗之间的关系曲线。7、简述瞬时电流速断保护的优缺点。答：优点：简单可靠、动作迅速。缺点：不能保护本线路全长，故不能单独使用，另外，保护范围随运行方式和故障类型而变化。8、三段式电流保护的作用分别是什么？它们各自有什么优缺点？答：瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。它动作迅速、但不能保护线路全长。限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备。它能保护线路全长、但不能作为相邻下一线路的完全远后备。定时限过电流保护作为本线路的近后备、相邻下一线路的远后备。它保护范围大、动作灵敏、但切除故障时间长。 9、案例分析如图所示，各断路器处均装有继电保护装置。试按图回答下列问题：（1）当K1点发生短路故障时，根据选择性的要求应给由哪个保护动作并跳开哪台断路器？（2）当K3点发生短路故障时，根据选择性的要求，应有哪个保护动作并跳开哪台断路器？如果QF6失灵时，保护又应该如何动作？（3）当K2点发生短路故障时，保护2动作跳开了断路器QF2，保护2的动作是否为有选择性动作？ 分析：继电保护的选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度的保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。其中包含两层意思：一是尽可能的由装设在故障元件上的保护装置动作切除故障，二是当故障元件上的保护装置拒动或断路器失灵时，应该由相邻元件的后备保护动作切出故障。在此种情况下后备保护的动作虽然可能扩大了停电范围，但也属于有选择性动作。答：（1）当K1点短路故障，按照选择性的要求应该由保护1,2动作并跳开断路器QF1和QF2。（当K1点发生故障时的故障元件为线路I，保护1,2动作跳开断路器QF1和QF2后，在线路II输送容量允许的情况下，可以保证变电站BCD不停电，即停电范围最小）（2）当K3点发生短路故障时，应该根据选择性的要求由保护6动作并跳开断路器QF6，如果QF6失灵时，根据选择性的要求应该由保护5动作跳开断路器QF5，。这种情况保护5的动作也称之为“有选择性动作”。（3）非选择性动作。10、图所示网络中，设在K点发生短路故障。已知装在断路器QF1的保护1同时也是线路BC的后备保护。试分析一下保护1和保护2的启动和动作情况是否正确。（1）保护1启动且主保护动作跳开QF1，保护2启动（2）保护1未启动，保护2启动且动作跳开断路器QF2（3）保护2启动且动作，但断路器QF2失灵，保护1启动且动作跳开断路器QF1；（4）保护1启动但未动作，保护2启动且动作跳开断路器QF2答：（1）保护1“启动”正确，但“动作”不正确。因为保护1是线路BC的后备保护，所以它应该启动，但是它的主保护动作，属于误动作。保护2“启动”正确，但它没有动作，属于保护拒动。（2）保护2的“启动”和“动作”都正确。由于保护1是线路BC的后备保护，因此保护1没有“启动”是不正确的，说明保护1的启动元件灵敏度不够。（3）保护1和保护2的“启动”和“动作”均正确，因为保护1是线路BC的后备保护，当断路器QF2在这种情况下失灵时，保护1起到了后备保护的作用。（4）保护1和保护2的“启动”和“动作”都正确。11、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3，其方向从母线流向线路；（3）故障线路保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。12、为什么绝缘监视装置是无选择性的?用什么方法查找故障线路?答：绝缘监视装置是反应母线出现零序电压而动作的，与母线相连的任一出线发生单相接地，母线都将出现零序电压，装置均发出信号，所以是无选择性的。可用依次断开线路的方法查找故障线路，当断开某条线路若信号消失，则该线路即为故障线路。13、三段式零序电流保护由哪些保护组成?答：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。14、简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。答：零序电流方向保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护装置，在我国大短路电流接地系统不同电压等级电力网的线路上，根据部颁规程规定，都装设了这种接地保护装置作为基本保护。 电力系统事故统计材料表明，大电流接地系统电力网中线路接地故障占线路全部故障的80一90，零序电流方向接地保护的正确动作率约97，是高压线路保护中正确动作率最高的一种。零序电流方向保护具有原理简单、动作可靠、设备投资小、运行维护方便、正确动作率高等一系列优点。 15、零序电流保护在运行中需注意哪些问题? 答：零序电流保护在运行中需注意以下问题： (1)当电流回路断线时，可能造成保护误动作。这是一般较灵敏的保护的共同弱点，需要在运行中注意防止。就断线机率而言，它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。如果确有必要，还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作。 (2)当电力系统出现不对称运行时，也会出现零序电流，例如变压器三相参数个同所引起的不对称运行，单相重合闸过程中的两相运行，三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期，母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下，由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流，以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流，特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下，可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等，都可能使零序电流保护启动。 (3)地理位置靠近的平行线路，当其中一条线路故障时，可能引起另一条线路出现感应零序电流，造成反分向侧零序方向继电器误动作。如确有此可能时，可以改用负序方向继电器，来防止上述方向继电器误判断。 (4)由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压，回路断线不易被发现；当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时，也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性，因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作。16、综合题如图为35KV中性点非直接接地系统绝缘监视接线图。（1）正常运行时，电压表读数是多少？开口三角形输出电压是多少？ 答：正常运行时，电压表读数是kV;TVKVVVV信号开口三角形输出电压0.（2）如A相接地时，各电压表读数是多少？电压继电器K动作吗？为什么？ 答： 各电压表读数是VA=0, VB=35kV, VC=35kV电压继电器能动作。因为A相接地时，接地相电压为零，非接地相电压升高为线电压，同时电网出现了零序电压，TV的开口三角形绕组输出电压为3U0，所以电压继电器能动作。（3）如发生了单相接地故障，用什么方法寻找接地故障线路？。答：应逐条切断母线上的出线，同时观察电压表的变化。如电压表无变化，则所切除的出线没有故障。如电压表的读数恢复为相电压，则所切除的出线为故障线路。17、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。18、输电线路及牵引网为什么要装设自动重合闸装置？对自动重合闸有哪些基本要求？答：运行经验表明，在电力系统中发生的故障很多都属于暂时性的，如雷击过电压引起的绝缘子表面闪罗、达峰时的短时碰线、通过鸟类身体的放电、风筝绳索或树枝落在导线上引起的短路等。对于这些故障，当被继电保护迅速断开电源后，电弧即可熄灭，故障点的绝缘可恢复，故障随即自行消除。这是，若重新合上短路器，往往能恢复供电，因而减小停电时间，提高供电的可靠性。当然，重新合上断路器的工作可由运行人员手动操作进行，但手动操作时，停电时间太长，用户电动机多数可能停转，重新合闸取得的效果并不显著。为此，在电力系统中，通常用自动重合闸装置代替运行人员的手动合闸。自动重合闸基本要求：（1）动作迅速 （2）不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定，如一次或两次。（3）动作后应能自动复归，准备好再次动作。（4）手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作）。（5）手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）。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。（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。19、什么是瓦斯保护？有何作用？答：利用变压器油箱内部故障时产生气体来实现的保护，称为瓦斯保护。它的作用是反应油箱内部故障及油面降低。其中轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于跳闸。20、如何判断变压器瓦斯保护动作的原因和故障的性质？答：瓦斯保护动作后，应从气体继电器上部排气口收集气体进行分析。根据气体的数量、颜色、化学成分、是否可燃等来判断保护动作的原因和故障的性质。21、变压器的瓦斯保护和纵差动保护能否相互代替？为什么？答：不能。因为瓦斯保护只能反应油箱内部的故障，不能反应油箱外部的故障。纵差动保护虽然能反应油箱内部和外部的故障，但对油箱内部轻微的故障(如绕组的匝间短路且短路匝数很少)有可能不动作，而重瓦斯保护却能灵敏地动作。因此，二者不能相互代替。22、变压器的励磁涌流有哪些特点？答：(1)其最大值很大，可达变压器额定电流的68倍。 (2)含有大量的直流分量和高次谐波分量，其中以二次谐波分量占的比例最大。 (3)其波形有间断角。23、变压器相间短路的后备保护可采用哪些保护方案？答：变压器后备保护可采用以下几种保护方案： (1)过电流保护； (2)低电压起动的过电流保护； (3)复合电压起动的过电流保护； (4)负序电流及单相式低电压起动的过电流保护； (5)阻抗保护。 24、产生变压器纵差动保护不平衡电流的因素有哪些？采取哪些相应的措施来消除（或减小）其影响？答：产生变压器纵差动保护不平衡电流的因素有：(1)变压器正常运行时的励磁电流，因其数值很小，故不考虑其影响。(2)变压器的励磁涌流。根据励磁涌流的特点，通常采取以下措施来消除其影响：接入速饱和变流速；采用差动电流速断保护；采用二次谐波制动原理的纵差动保护；采用波形间断角原理的纵差动保护。(3)由变压器两侧电流相位不同(如Y，dll接线变压器)引起的不平衡电流。采用相褂偿的方法(即将变压器Y侧的TA接成，侧的TA接成Y)来消除其影响。 (4)由变压器各侧电流互感器型号不同引起的不平衡电流，在整定计算保护的动作电流时引入同型系数Kis。(取为1)来消除其影响。 (5)由电流互感器实际变比与计算变比不相同产生的不平衡电流。选用BCH型差动继电器的平衡线圈，通过磁平衡原理来减小其影响。 (6)由于变压器调压分接头改变引起的不平衡电流。在变压器的整定计算中引入同型系数U减小其影响(U取调压范围一半)。 25、母线发生故障的原因有哪些？ 答： (1)母线绝缘子或断路器套管的闪络； (2)装在母线上的电压互感器及装在母线和断路器之间的电流互感器故障； (3)操作切换时引起空气断路器及隔离开关的支持绝缘子损坏； (4)由于运行人员的误操作。26、为什么220kV及以上系统要装设断路器失灵保护，其作用是什么？ 答：220kV以上的输电线路一般输送的功率大，输送距离远，为提高线路的输送能力和系统的稳定性，往往采用分相断路器和快速保护。由于断路器存在操作失灵的可能性，当线路发生故障而断路器又拒动时，将给电网带来很大威胁，故应装设断路器失灵保护装置，有选择地将失灵拒动的断路器所在（连接）母线的断路器断开，以减少设备损坏，缩小停电范围，提高系统的安全稳定性。27、为什么交直流回路不能共用一条电缆？答、交直流回路都是独立系统。直流回路是绝缘系统而交流回路是接地系统。若共用一条电缆，两者之间一旦发生短路就造成直流接地，同时影响了交直流两个系统。平常也容易互相干扰，还有可能降低对直流回路的绝缘电阻。所以交直流回路不能共用一条电缆。28、 电力系统振荡和短路的区别是什么？答、电力系统振荡和短路的主要区别是： （1）振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动，而短路电流、电压值是突变的。此外，振荡时电流、电压值变化速度较慢，而短路时电流、电压值突然变化量很大。 （2）振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而变化；而短路时、电流与电压之间的相位角是基本不变的。29、新安装或二次回路变动后的微机变压器差动保护做哪些工作后方可正式投运？答、新安装或二次回路变动后的微机变压器差动保护，应在变压器充电时将差动保护投入运行；带负荷前将保护停用；带负荷后测量负荷电流相量和差电压，正确无误后，方可将差动保护正式投入运行。30、 瓦斯保护的保护范围是什么？（1）变压器内部的多相短路。（2）匝间短路，绕组与铁芯或外壳间的短路。（3）铁芯故障（4）油面下降或漏油。（5）分接开关接触不良或导线焊接不良。计算题1、一台SFP-90000/220电力变压器，额定容量为90000KVA，额定电压为（220+2*2.5%）/110KV,问高压侧和低压侧的额定电流各是多少？解：高压侧的额定电流为I1e=SE/3U1e=90000/3*220=236(A)低压侧的额定电流为I2e=SE/3U2e=90000/3*110=472(A)答：高压侧的额定电流为236A,低压侧的额定电流为472A.2、 某设备的电流互感器不完全星形接线，使用的电流互感器开始饱和点的电压为60V（二次值），继电器的整定值为50A，二次回路实测负载1.5W，要求用简易方法计算并说明此电流互感器是否满足使用要求。答案:解：由电流保护的定值可知，电流互感器两端的实际电压为501.5=75（V），此电压高于电流互感器开始饱和点的电压60V，故初步确定该电流互感器不满足要求。答：此电流互感器不能满足要求。3、有一台Yd11接线，容量为31.5MVA，电压为110/35kV的变压器，高压侧TA变比为300/5，低压侧TA变比为600/5，计算变压器差动保护回路中不平衡电流。答案:解：（1）计算各侧额定电流：（2）计算差动继电器各侧二次电流：（3）计算不平衡电流：Ibl = I1-I2 = 4.76-4.33 = 0.43（A）答：不平衡电流为0.43A。4、 如图所示系统中的k点发生三相金属性短路，试用标幺值求次暂态电流。答案:解：选基准功率Sj=100MVA，基准电压Uj=115kV，基准电流（kA）则 故Ik = 0.50.735 = 0.368（kA）答：次暂态电流为0.368kA。5、 有两只额定电压均为220V的白炽灯泡，一只是40W的，另一只是100W的。当将两只灯泡串联在220V电压使用时，每只灯泡实际消耗的功率是多少？答案:解：设40W灯泡的功率为P1、内阻为R1；100W灯泡的功率为P2、内阻为R2，电压为U。因 R1=U2/P1，R2=U2/P2串联后的电流为I，则40W灯泡实际消耗的功率为同理，100W灯泡实际消耗的功率为（W）答：一只消耗功率为20.4W，另一只消耗功率为8.16W。 5、 如图所示，电压互感器的变比为，第三绕组接成开口三角形，但B相极性接反，正常运行时开口三角形侧电压有多少伏？并画出相量图。答案:答：正常运行时，第三绕组的相电压为100V，但B相极性接反时，相当于A、C两相电压相量相加再加上负B相电压，从相量图可知开口三角形侧的输出电压为2Uph为200V。相量图见图E-56所示。6、 如图所示，有一台自耦调压器接入一负载，当二次电压调到11V时，负载电流为20A，试计算I1及I2的大小。答案:解：忽略调压器的损耗，根据功率平衡的原理有P1=P2而P1=U1I1P2=U2I1U2Il=1120=220（W）所以（A）I2=IL-I1=20-1=19（A）答：I1为1A，I2为19A。7、 画出比率制动原理差动继电器制动特性示意图。答：如下图所示。8、 画出电网阶段式电流保护的主保护和远后备保护的动作范围及动作时间特性图。答案:答：如下图所示。9、 一组电压互感器，变比 ，其接线如图（a）所示，试计算S端对a、b、c、N的电压值。答案:解：电压互感器的相量图如图（b）所示。图中Ua=Ub=Uc=58VUAt=UBt=UCt=100V故 （V）USc=100-58=42（V）USn=100（V）答：USa等于USb且等于138V，USc为42V，USn为100V。10、 图E是一个简单的断路器跳合闸原理图，但该图的"防跃"功能未完善，请在该图的基础上完善"防跃"回路。 （E）答案如下图14