电厂继电保护试题一及答案

电厂继电保护试题（一）
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一、选择题（单选题，共30题，每题1分，总分30分）
1.双母线接线形式的电厂，当母联开关断开运行时，如一条母线发生故障，对于母联电流相位比较式母差保护会：（ B ）（A）仅选择元件动作；（B）仅起动元件动作；
（C）起动元件和选择元件均动作；（D）起动元件和选择元件均不动作。

2.在电力系统发生不对称故障时，短路电流的各序分量中，受两侧电势相角差影响的是：
（ A ）（A）正序分量；（B）负序分量；
（C）零序分量；（D）负序和零序分量。

3.发电机的负序过流保护主要是为了防止：（ B ）
（A）损坏发电机的定子线圈；（B）损坏发电机的转子；
（C）损坏发电机的励磁系统；（D）损坏发电机出现飞车。

4.变压器过激磁与系统频率的关系是：（ A ）
（A）与系统频率成反比；（B）与系统频率无关；
（C）与系统频率成正比；（D）与系统频率平方成反比。

5.发电机的逆功率保护的主要作用是：（ D ）
（A）防止发电机定子在逆功率状态下损坏；
（B）防止发电机转子子在逆功率状态下损坏；
（C）防止系统在发电机逆功率状态下产生振荡；
（D）防止气轮机在逆功率状态下损坏。

6.为了限制故障的扩大，减轻设备的损坏，提高系统的稳定性，要求继电保护装置具有：
（ B ）
（A）灵敏性；（B）快速性；（C）可靠性；（D）选择性。

7.发电机转子绕组两点接地对发电机的主要危害之一是：（ A ）
（A）破坏了发电机气隙磁场的对称性，将引起发电机剧烈振动，同时无功功率出力降低；
（B）无功功率出力增加；
（C）转子电流被地分流，使流过转子绕组的电流减少；
（D）转子电流增加，致使转子绕组过电流。

8.220kV双母线上接有三台及以上变压器，则应有：（ A ）
（A）至少每条母线有一台变压器中性点直接接地；
（B）一台变压器中性点直接接地；
（C）所有变压器中性点均直接接地；
（D）三台及以上变压器中性点均直接接地。

9.在下述（ A ）种情况下，系统同一点故障时，单相接地短路电流大于三相短路电流。

（A）Z0∑< Z1∑（B） Z0∑ = Z1∑（C） Z0∑> Z1∑
注： Z1∑、Z0∑为短路点的综合正序、零序阻抗。

10.中性点经消弧线圈接地后，若单相接地故障的电流呈感性，此时的补偿方式为（ B ）。

（A）全补偿（B）过补偿（C）欠补偿
11.Y/△＿11结线的变压器，是指（ C ）。

（A）一次侧相电压超前二次侧相电压30°
（B）一次侧线电压超前二次侧线电压30°
（C）一次侧线电压滞后二次侧线电压30°
12．对于反映电流值动作的串联信号继电器，其压降不得超过工作电压的（B）。

（A）5% （B） 10% （C） 15%
13．在三相对称故障时，计算电流互感器的二次负载，三角形接线是星形接线的（C）。

(A) 2倍 (B) 3倍 (C) 3倍
14．保护线路发生三相短路，相间距离保护感受的阻抗（B）接地距离保护感受的阻抗。

（A）大于（B）等于（C）小于
15．在大接地电流系统中，当相邻平行线路停运检修并在两侧接地时，电网发生接地故障，此时停运线路（A）零序电流。

（A）流过（B）没有（C）不一定有
16．新投入或变压器差动TA回路有改动，投运后带负荷进行各侧TA的测量是为了（ C ）
（A）测量差动电流（B）测量相电流（C）测量减极性接线关系
17．中阻抗型母线差动保护在母线内部故障，保护装置整组动作时间不大于（A）mS。

（A）10 （B）20 （C）30
18．如果用低额定电压规格(如220V电源用110V的继电器)的直流继电器串联电阻的方式时，串联电阻的一端应接于( B )。

（A）正电源（B）负电源（C）远离正、负电源(不能直接接于电源端)
19．关于安全距离的正确表述是（ D ）
(A)人与带电体之间的距离
(B)带电体与带电体之间需要保持的一定距离
(C)带电体与地面、水面及其他设施之间的最小距离
(D)人与带电体、带电体与带电体、带电体与地面（水面）、带电体与其他设施间需要保持的最小距离。

20．以下选项中，火灾危险性分类为甲的是（ A ）。

(A)制氢站 (B)变压器检修间
(C)屋内配电装置楼 (D)污水、给水处理构筑物
21．对发电厂、变电所接入系统的电压等级数加以限制，是为了（ D ）
(A)便于电力系统总体规划 (B)有利于电力系统的维护
(C)便于理论计算成本 (D)简化主接线
22．短路电流计算中，下列假设条件错误的是（ D ）。

(A)三相系统对称运行 (B)各电源的电动势相位角相同
(C)各元件的磁路不饱和 (D)同步电机不设自动励磁装置
23．关于SF6封闭式组合电器的断路器的阐述中错误的是（ C ）。

(A)其断路器断口布置为水平布置时，宜在屋外或对增大配电装置宽度影响不大的场所使用
(B)其断路器断口布置为垂直布置时，适用于地下开关站
(C)断路器的操动机构为电动机构
(D)断路器的操动机构一般采用液压或弹簧操动机构
24．用最大短路电流校验导体的热稳定应选取（ A ）。

(A)导体通过最大短路电流的短路点 (B)短路点电弧电阻
(C)电路通过最大短路电流的点时刻 (D)易于计算的简化模型
25．设置于屋内的干式变压器，其外廊与四围墙壁的净距不应小于0.6m，干式变压器之间的距离不应小于（ C ），并满足巡视检修的要求。

(A)0.5m (B)0.6m (C)1m (D)1.5m
26.（ C ）必须始终在工作现场，对工作班人员的安全认真监护，及时纠正违反安全的动作。

（A）工作许可人（B）工作票签发人（C）工作负责人（监护人）
27. 工作期间，工作负责人因故离开工作现场或不能继续履行工作负责人职责时，应经（C）同意。

(A) 工作许可人（B）值班负责人（C）工作票签发人
28. 拆接地线时（B）
（A）不需要戴绝缘手套（B）先拆导线端，再拆接线端
（C）先拆接线端，再拆导线端
29.高压设备发生接地时，室外不得接近故障点（A）以内。

（A）8米（B）4米（C）5米
30.任何工作人员发现有违反《电业安全工作规程》，并足以危害人身和设备安全者，应（B）
（A）立即报告（B）立即制止（C）立即提醒
二、判断题（共20题，每题1分，总分20分）
1．判断振荡用的相电流或正序电流元件应可靠躲过正常负荷电流。

（√）2．电流互感器变比越大，二次开路电压越高。

（√）
3．空载长线路充电时,末端电压会升高。

这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电压降。

（√）4．220kV系统时间常数较小，500kV系统时间常数较大，后者短路电流非周期分量的衰减较慢。

（√）5．与励磁涌流无关的变压器差动保护有：分侧差动保护、零序差动保护。

（√）6．某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动，由此可以断定电厂与系统之间发生了振荡。

（⨯）7．变压器的负序阻抗等于短路阻抗。

（√）8．发电机内出现负序电流时，将引起转子的发热和振动。

（⨯）9．在线路发生相间故障时，接地距离保护可能会动作，零序电流保护不会动作。

（√）10．大电流接地系统发生接地故障时，三相短路电流一定大于单相短路电流。

（⨯）11．当系统中大型发电机组开停机时，零序电流保护的保护范围和灵敏度不会受到影响。

（√）12．发生金属性接地故障时，保护安装点距故障点越近，零序电压越高。

（√）13．当负载阻抗等于600Ω时，功率电平与电压电平相等。

（√）14．线路过电压保护的作用在于线路电压高于定值时，跳开本侧线路开关。

（⨯）15．阻抗保护受系统振荡的影响与保护的安装地点有关，当振荡中心在保护范围之外或反方向时，方向阻抗保护就不会因系统振荡而误动。

（√）16．母线发生故障，母差保护装置正确动作，但应跳开的开关中有一个因压板接触不良未跳，此时应评价母差保护正确动作一次，未跳开关的出口不正确一次。

（⨯）17．发电机中性点处发生单相接地时，机端的零序电压为0V。

（√）18．在电力系统中，负荷吸取的有功功率与系统频率的变化有关，系统频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高，频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降。

（√）
19．在正常工况下，发电机中性点无电压。

因此，为防止强磁场通过大地对保护的干扰，可取消发电机中性点TV 二次（或消弧线圈、配电变压器二次）的接地点。

（×）
20．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。

（√）
三、简答题（共6题，每题5分，总分30分）
1. 画出三相变压器的Y,d11组别接线图，并标出极性。

答案:见图1。

图1 三相变压器的Y,d11组别接线图
2. 中性点与零点、零线有何区别?
答：凡三相绕组的首端（或尾端）连接在一起的共同连接点，称电源中性点。

当电源的中性点与接地装置有良好的连接时，该中性点便称为零点；而由零点引出的导线，则称为零线。

3. 对振荡闭锁装置有哪些基本要求？
答:基本要求有：
（1） 在电力系统不存在故障而发生振荡时，应将保护闭锁，且振荡不停息闭锁不应解除。

（2） 在保护范围内发生短路时，不论系统是否发生振荡，保护装置都能正确动作，将故障切除。

4. 小接地电流系统中，中性点装设的消弧线圈以欠补偿方式运行，当系统频率降低时，
可能导致什么后果？
答：当系统频率降低时，可能使消弧线圈的补偿接近于全欠补偿方式运行，造成串联谐振，引起很高的中性点过电压，在补偿电网中会出现很大的中性点位移而危及绝缘。

5. 已知三相电流，请写出用对称分量法得到A 相正序、负序、零序电流的表达式。

答：)a a (3121C B A A I I I I ++= )a a (3122
C B A A I I I I ++= )(3
10C B A A I I I I ++= 6. 变压器铭牌参数中短路电压（以百分比形式给出）的意义是什么？为什么？
答：以百分比形式给出的变压器短路电压，其意义就是通过变压器短路试验获得变压器的等效正序阻抗标么值。

原因：变压器付边短路，原边施加额定电流，测量得到一个电压测量值，此过程可表达为，
T Z I U e k =,该表达式中各电气量除以各自基准值，转化为标么值形式，即为**k T Z U =。

四、问答题（共1题，总分10分）
1. 发电厂主变高压侧出线D 点发生A 相接地故障，如图所示，不考虑负荷电流。

a ）故障点处（D 点）的正序、负序、零序电流三者的关系是怎样的？
b ）M 侧保护安装处测量到的A 相三序电流上述关系是否仍然成立？为什么？
答：a ）A 相接地故障，故障点处的正序、负序、零序电流三者的关系为，D A D A A I I I .0.21.D ==。

b) M 侧保护安装处的A 相各序电流为故障点处各序电流向保护安装处的分流，即 D A A I C I .111.M =, D A A I C I .222.M =, D A A I C I .000.M =,式中C 为各序分配系数，是各序阻抗比值。

一般说来，系统中各元件的正负序阻抗相等，因而正序网络与负序网络基本相同，所以正负序分配系数是相等的；而各元件的零序阻抗与正负序阻抗差别较大，零序网络与正负序网络差别较大，造成零序分配系数与正负序分配系数不相等。

所以，保护安装处A 相各序电流不存在故障点三序电流的关系。

具体到此例，更是如此。

因为N 侧有零序分流，而无正负序分流。

五、计算题（共1题，总分10分）
1. 如图所示，电源等值到6千伏母线形成的系统，其大小方式下的正序阻抗以及6千伏电缆全长的正序阻抗均已知（假设系统和电缆的阻抗角相同，）。

a ）试整定保护A 处电流I 段一次侧定值。

（4分）
b ）试计算该定值下最小保护范围。

（10分）
答：a ）
首先计算B 母线大方式下三相短路电流，)(69284.01.036000)3(B
A Z Z E I L S =+=+=φ 则电流I 段定值为，)(83146928*2.1)3(k )(A I K I
B I ===
b ）
最小保护范围，应考虑小方式下两相相间故障情况。

设最小保护范围对应的阻抗值为Z ，则有，Z
Z Z E I S I +=+=2.036000*23*23)(φ 可从上式解得，Z = 0.16Ω，即，最小保护范围为40%。

M
N D
Z S.1/Z S.0
0.1Ω。