长沙理工继电保护原理试卷及答案03

………………………………………………………………………………………………………长沙理工大学考试试卷………………………………………………………………………………………………………课程名称（含档次）继电保护原理课程代号0808000475专业电气工程及其自动化层次（本部、城南）本部考试方式（开、闭卷）闭卷一、填空题（共20分，每小题2分）1、过量继电器的返回系数（）1，欠量继电器的返回系数（）1。

2、距离保护属于（）端测量原理，这种保护不能实现（）3、校验定时限过流保护的灵敏度时,应按系统（）运行方式下（）相短路考虑。

4、若线路阻抗角为70º，针对90º接线方式的方向电流保护，为了使正方向三相短路时，方向元件动作最灵敏，则方向元件的最灵敏角应为（）度5、零序过电流保护与反应相间短路的过电流保护比较，其灵敏性（），动作时限（）。

6、采用过补偿方式的中性点经消弧线圈接地电网，发生单相接地故障后，故障元件所测零序功率方向与非故障元件所测零序功率方向（）。

7、相间距离保护为消除两相短路的死区而引入第三相电压时，为保证相位仍反映两故障相的相间电压，引入的第三相电压应向（）的方向移相（）度。

8、允许式方向高频保护的高频通道，为了减少线路内部短路造成高频通道阻塞的可能性，一般采用（）耦合双频制。

9、保护与重合闸采用前加速配合时，保护第一次动作是（）选择性的；若重合闸重合于永久性故障上，保护第二次动作是（）选择性的。

10、比率制动型的变压器差动保护，在变压器外部故障时的差动电流比内部故障时的（），变压器外部故障时的制动电流比内部故障时的（）。

二、判断题（对的划“√”，错的划“×”。

共10分，每小题1分）1、电力系统在不正常工作状态时，继电保护不但发出信号，同时要把不正常设备切除。

（）2、保护范围大的保护，其灵敏度高。

（）3、低量保护是指反映电气量下降而使保护动作的保护。

（）4、母线两侧时限较短的方向过电流保护的方向元件省去后仍可保证选择性。

（）5、50赫兹两交流量，当夹角为锐角时，两交流量瞬时值同时为负的时间大于5毫秒。

（）6、中性点不接地系统中反映单相接地的零序电流保护，当系统中出线越多时，该保护的灵敏度越低。

（）7、分支电流对距离保护Ⅰ段没有影响。

（）8、在高频闭锁距离保护中，用于启动发讯机发讯的距离III段阻抗元件必须采用方向阻抗特性。

（）9、绝缘监视装置不能判断接地故障线路，但可以判断接地故障相别。

（）10、利用二次谐波的制动作用，变压器纵差动保护能有效躲过外部短路时不平衡电流的影响。

（）三、单选题（共20分，每小题2分）1、三段式电流保护中灵敏性最好的是。

A．Ⅰ段；B．Ⅱ段；C．Ⅲ段。

2、方向性电流保护中采用90º接线方式的方向元件，。

A．针对两相短路有死区；B．针对三相短路有死区；C．针对各种短路皆有死区。

3、故障点过渡电阻对距离保护正确测量的影响。

A．对长线路大；B．对短线路大；C．与线路长度无关。

4、三种圆特性阻抗元件中，（）元件的动作阻抗与测量阻抗的阻抗角无关。

A．方向阻抗；B．全阻抗；C．偏移特性阻抗。

5、有一整定阻抗为Z zd=6∠65ºΩ的方向阻抗继电器，当测量阻抗为Z J=5∠20ºΩ时，该继电器处于状态。

A．动作；B．不动作；C．临界状态。

6、高频保护用串接于电力线路中的高频阻波器的作用是。

A．阻工频，通高频；B．阻高频，通工频；C．既阻高频，也阻工频。

7、高频收发信机通过耦合电容器等设备接入两相导线之间的方式称为。

A．相—地耦合；B．零序耦合；C．相—相耦合。

8、变压器的纵差动保护是变压器的保护。

A．主；B．后备；C．辅助。

9、比率制动的变压器差动保护，当制动电流越大时，保护所需的差动动作电流。

A．越小；B．越大；C．不变。

10、变压器的过电流保护采用低电压闭锁，是为了提高保护装置中元件的灵敏度。

A．电压；B．延时；C．电流。

四、问答题（共16分，每小题4分）1、何谓方向过电流保护的“按相起动”接线？为什么要采用“按相起动”接线？2、距离保护中的距离III段是否必须要进行振荡闭锁？为什么？3、闭锁式方向高频保护中，当某端保护判为正方向时，该端将停发高频讯号还是继续发高频讯号？高频保护的出口为什么要带7毫秒左右的小时限？4、对于单侧电源供电的变压器，其过流保护的电流互感器应装在变压器的电源侧还是负荷侧？为什么？五、综合题（共34分，1小题10分，2小题10分，3小题14分）1、如图电网配置了定时限过流保护，试确定所有过流保护的动作时限，并指出哪些过流保护上必须装设GJ（时阶 t取0.5 s，图中箭头代表接至负荷）。

2、如图为中性点不接地电网，等效相电势E=10/3kV，系统频率f=50Hz，线路I每相对地电容C I =0.25×10-6F，线路II每相对地电容C II =0.4×10-6F，等效电源每相对地电容C f =0.25×10-6F，若线路II发生A相金属性单相接地，试计算：(1)各相对地电压及零序电压3U0大小(2)线路I及线路II首端所测零序电流3I0大小(3)接地点的总接地电流值(4)线路II的零序电流保护的整定值及灵敏系数(可靠系数取K k=1.5)3、如图电压等级为110kV（线电压）网络，E1、E2为两个长期投入的等效电源系统，线路单位阻抗z1=0.4Ω/km，其他参数如图所示，可靠系数一律取K k=1.2，继电器返回系数K h=0.9，负荷的电动机自启动系数取K zq=1.2，试求：(1)保护1电流I段的整定值，并校验保护1的电流I段的最小保护范围（要求>20%L AB）(2)保护1电流II段的整定值，并校验保护1的电流II段的灵敏度（要求K lm>1.3）(3)保护1电流III段整定值，并校验其作为BC线路远后备的灵敏度（要求K lm>1.2）长沙理工大学试卷标准答案课程名称：继电保护原理 试卷编号：03一、填空题（每小题2分，共20分。

）1、（小于），（大于）。

2、（单），（全线速动）。

3、（小），（两）。

4、（—20）。

5、（好），（短）。

6、（相同）。

7、（落后）。

8、（相—相）。

9、（无），（有）。

10、（小），（大）。

二、判断题（对的划“√”，错的划“×”。

每小题1分，共10分。

）1、（×），2、（√），3、（√），4、（×），5、（√），6、（×），7、（√），8、（×），9、（√）， 10、（×）。

三、单选题（每小题2分，共20分）1、 C 。

2、 B 。

3、 B 。

4、 B 。

5、 A 。

6、 A 。

7、 C 。

8、 A 。

9、 B 。

10、 C 。

四、问答题（每小题4分，共16分）1、答：所谓方向过电流保护的“按相起动”接线，就是先把同名相的电流元件和方向元件相“与”，然后再将各相回路相“或”，起动时间元件。

采用“按相起动”接线是为了防止在保护的反方向发生不对称故障时，非故障相保护的方向元件在负荷电流的作用下可能误动，但由于电流元件不会起动，故该相的保护不会误动，整套保护也就不会误动。

2、答：不须要振荡闭锁，因为距离III 段动作延时较长（大于最大振荡周期），在时间上躲过了振荡时测量阻抗进入保护动作区造成的误动作。

3、答：停发高频讯号。

考虑到外部故障时，由于线路的传输延迟，近故障点侧的高频闭锁信号尚未送到远故障点侧，而远故障点侧判为正方向，其发讯机已停讯，且保护已启动将导致远故障点端的保护误动，为防误动，保护出口要加7ms 延时，以等待对侧的闭锁讯号。

4、答：应装设在电源侧，以起到近后备的作用。

五、综合题（共34分，1小题10分，2小题10分，3小题14分）1、解：动作时限：t 4 =1.0s ，t 6 =1.5s ，t 8 =2.0s ，t 10 =2.5st 7 =1.5s ，t 5 =2.0s ，t 3 =2.5s ，t 1 =3.0s保护1，2，4，6，7，9，10上必须装设功率方向元件GJ 。

2、解：(1)|AD U |=0，|BD U |=|B E -A E |=10kV ，|CD U |=|C E -AE |=10kV ， |30U |=|AD U +BD U +CD U |=|-3AE |=103kV ， (2)线路I 首端所测零序电流：3I 0I =3ωC I U 0 =3×100π×0.25×10-6×10×103/3=1.36(A)线路II 首端所测零序电流：3I 0II =3ω(C I + C f ) U 0 =3×100π×(0.25+0.25)×10-6×10×103/3=2.72(A)(3)接地点总电流：I D =3ω(C I + C II + C f ) U 0 =3×100π×(0.25+0.4+0.25)×10-6×10×103/3=4.90(A)(4) 线路II 零序电流保护整定值：I dz =Kk·3ωC II U 0 =1.2×3×100π×0.4×10-6×10×103/3=2.61(A) 灵敏系数K lm =II k f I C K C C +=(0.25+0.25)/(1.2×0.4)=1.042 3、解：(1) I (3)d. B. max =604.05.23/110⨯+=2.397(kA) → I’dz. 1 = K k ·I (3)d. B. max = 1.2×2.397=2.876(kA) 设：保护1的电流I 段最小保护范围为l min ，由 I (2)d. l min. min = I’dz. 1 得：min4.033/11023l ⨯+⨯=2.876 → l min =40.31(km) =67.18%L AB >20% L AB 满足要求。

(2) I’dz. 2 = K k ·I (3)d. C. max =1.2×804.012//)604.05.2(3/110⨯+⨯+=1.893(kA) I’’dz. 1 = K k ·I’dz. 2/K fz.min = K k ·I’dz. 2 /(1+max.2min .1s AB s Z Z Z +) =1.2×1.893/(1+15604.05.2⨯+)=0.821(kA) I (2)d. B. min =604.033/11023⨯+⨯=2.037(kA) 校验电流II 段的灵敏系数：K lm = I (2)d. B. min / I’’dz. 1=2.037/0.821=2.48>1.3 满足要求。