继保习题章

《继电保护原理》复习题
第一章
1、继电保护装置主要由哪几个部分组成？对继电保护有哪些基本要求？
2、单端测量保护根据所测量的电气量的大小能否区分本线路末端短路与下条线路首端短路？双端测量保护能否根据被保护线路两端所测量的电气量之间的大小及相位关系区分本线路末端短路与下条线路首端短路？
3、什么是近后备保护？什么是远后备保护？
4、主保护对快速性的要求比后备保护更高还是更低？对灵敏性的要求比后备保护更咼还是更低？
5、大型贵重设备的保护更注重于防拒动还是防误动？两个大系统间穿越功率较大的弱联系线路上的保护更注重于防拒动还是防误动?
第二章
1、什么是继电器的继电特性？什么是继电器的返回系数？
2、过电流继电器的动作电流是大于还是小于返回电流？低量继电器的
返回系数是大于还是小于1？
3、电流互感器TA的二次绕组是严禁短路还是严禁幵路？电压互感器
TV又如何？电力系统中规定TA的二次额定电流为多少A？TV的二次额定电压为多少V?
4、电流继电器线圈的内阻大还是电压继电器线圈的内阻大？
5、电流I段保护靠什么来保证动作的选择性？电流III段保护又是靠什么来保证动作的选择性？
6、电流I段保护的主要缺点是什么？电流III段保护的主要缺点是什
么？
7、电流I段保护是按哪种运行方式下哪种短路情况来进行整定？电流
II段保护是按哪种运行方式下哪种短路情况来进行校验？
8、电流III段作为远后备保护校验其灵敏度时，校验点应选在本线路
首端还是下条线路首端还是下条线路末端？
9、电流I、II、III段保护中，哪段的动作速度最快？哪段的动作灵敏
度最高？
10、如图两相三继电器式星形接线中，C相TA的极性接反了，已知TA 的变比n=100/5，当线路正常运行时负荷电流为80A,试问：此时1LJ、
2LJ、3LJ中的电流各为多少A?当线路A C两相短路时短路电流为
800A，试问：此时1LJ、2LJ、3LJ中的电流各为多少A？
11、如图所示电网，额定线电压为110kV，E1、E2为两个等效系统电源，它们内阻抗的最大、最小值分别为：Z s1.min =2.5?，Z s1.max=5?，Z s2.min=10?，Z s2.max二X?（即E2退出），各级线路长度为Lab=30km Lbc=60km
Lcd=50km,
线路单位阻抗z=0.5?/km，保护1上流过的最大负荷电流I fh.max =300A,
保护1处TA的变比为n=500/5，试求:
(1) 保护1的电流I段的二次侧整定值，并求其最小保护范围。

(2) 保护1的电流II段的二次侧整定值，并校验其K m(要求＞1.3，若K m不满足要求，需按延伸保护范围的方法再次确定整定值，并再次校
验K m是否满足要求)。

(3) 保护1的电流III段的二次侧整定值，校验其作为远后备的K m(要求＞1.2)，判断能否作为远后备。

注：K k 一律取 1.2，K h 取0.9，K zq 取 1.2
12、当90 arg U190时，U1与U 2的瞬时值同时为正(或同时为负)
U2
的时间是大于还是小于5ms?
13、反映相间短路的功率方向继电器90?接线方式中，三个功率方向继
电器GJa、GJb GJc中加入的电压U d及电流l j分别是什么?
14、90?接线方式能否消除两相短路时的死区？能否消除三相短路时的死区？为什么？
15、若系统中线路阻抗角© d=70°,方向元件GJ采用90?接线方式，
则正方向各种位置发生各种相间短路时，故障相GJ所侧电压U j超前所
测电流I J的角度的最大变化范围应该为多少度到多少度？为使正方向三相短路时GJ动作最灵敏，则GJ的?m=?
16、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，并在必须装GJ的过流保护上注明正方向（时阶？ t取0.5 s，图中箭头代表接至负荷）
（其中10、11、16题作为作业题必做）
《继电保护原理》复习题
第三章
1、要构成零序电流过滤器，应将三相电流互感器的二次绕组串联还是
并联?
2、中性点直接接地系统中发生单相接地短路时，哪个位置的零序电压
最高？哪个位置的零序电压最低？
3、中性点直接接地系统中，为什么受端变压器的中性点一般不接地？
4、零序电流I段为了提咼保护范围，其零序电流整定值在不考虑躲过
三相断路器不同期合闸所出现的零序电流情况下，采取什么措施防止三
相断路器不同期合闸造成的误动？
5、在具有单相重合闸的线路中零序电流I段配有灵敏I段和不灵敏I 段，在线路出现正向单相接地故障，保护首次动作跳幵故障相的同时应退出灵敏I 段还是不灵敏I段？为什么？
6、零序电流I段（灵敏I段）的最小保护范围比相间短路电流I段的最小保护范围更长还是更短？为什么？
7、零序III段保护比反映相间短路的电流III段保护的灵敏度高还是
低？动作时限长还是短？零序保护是否受系统振荡的影响？为什么?
8、用于零序电流保护中的零序功率方向元件有无死区？为什么？
9、若系统零序阻抗角为75度，规定零序电压正方向为母线高于大地，
零序电流正方向为保护安装处母线指向线路，在保护正方向发生接地短
路时，则保护所测零序电压超前零序电流的角度为多少度？
10、中性点不接地电网中某元件发生单相接地时，故障元件上所测量到的零序电流是故障元件本身的对地电容电流还是全系统非故障元件对地电容电流的总和？其方向与非故障元件上所测量到的零序电流方向
相同还是相反？
11、反映中性点不接地电网中单相接地故障的绝缘监视装置能否判断故
障相别？能否判断故障元件？
12、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 =0.25 X 10-6F，线路II每相对地电容C I =0.4 X 10-6F，发电机定子每相对地电容C f =0.25 X 10-6F，若线路II
发生A相单相接地，试计算：
(1) 各相对地电压及零序电压3U0
(2) 线路I及线路II首端所测零序电流31。

(3) 接地点的总接地电流
13、中性点经消弧线圈接地的电网中，接在变压器中性点的消弧线圈一般采用哪种补偿方式？完全补偿方式有什么问题？
14、中性点经过补偿方式的消弧线圈接地的电网中，发生单相接地时，
故障线路与非故障线路所测到的零序基波电流的方向是相反还是相
同？
15、中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地时各有何特点？为什么我国110kv以下的系统采用中性点非直接接地，而110kv以上的系统采用中性点直接接地?
第三章作业题：9、12
第四章
1、距离保护是过量保护还是低量保护？当距离保护的整定阻抗越大，
则保护的动作灵敏度是越大还是越小？
2、若幅值比较器的动作条件为：|A| |B|;相位比较器的动作条件为：
270 argC 90，则A、B，C、D满足什么条件时，两种比较器具有相
同的动作特性（即可以互换）？
3、说明什么是阻抗继电器的测量阻抗乙,动作阻抗Z dzj，整定阻抗Z Zd ？
4、在方向阻抗ZKJ获得相位比较量C、D的交流回路中，若电压变换器YB副边电压kU j 50%U J，要求整定阻抗Z Zd为20?，则电抗变DKB的转
移阻抗Z K应为多少？？
5、画出偏移特性阻抗继电器获得幅值比较量A、B和相位比较量C、D
的交流回路接线图。

若要减小整定阻抗的角度，则电抗变DKB 用于调角 度的副绕组所并电阻的阻值应调大还是调小？
6、电抗变换器DKB 是将原边的什么量变成副边的什么量，其副边所接 负载应为大阻抗负载还是小阻抗负载？
间是大于还是小于 5ms?
8、 反映相间短路的阻抗继电器的 0?接线方式中三个ZKJ 加入的电压、 电流分别是什么？反映接地短路的阻抗继电器的接线方式中三个 ZKJ
加入的电压、电流又分别是什么？能否只采用两个
ZKJ?为什么？
9、 列举几种减小和消除方向阻抗 ZKJ 死区的方法。

10、在利用谐振记忆回路消除死区的方法中对于对于速度相对较快的保
择？ （3为工频角频率）
7、当 270
arg Ul
U 2
90时，U1与U2的瞬时值相异（一正一负）的时 护，谐振记忆回路中的参数应按
11、采用引入非故障相电压消除相间距离保护中方向阻抗
ZKJ的死区时，引入相位比较相量中的非故障相电压的角度应向超前还是
落后的方
向移相多少度？此方法对于三相短路是否起作用？
12、采用记忆作用消除方向阻抗ZKJ死区时，当正方向短路时，在记忆的暂态过程中ZKJ的动作特性相当于变成了偏移阻抗特性还是抛圆阻
抗特性？反方向短路时，在暂态过程中的动作特性又如何变化？
13、什么是阻抗继电器的精确工作电流Ijg ?为保证起动阻抗的误差不超过规定范围，加入继电器的电流应大于还是小于精工电流？
14、如图所示电网采用三段式距离保护，各段皆采用方向阻抗ZKJ,已知Zab=30?，Zbc=60?，Zsa.max=10?，Zsa.min=5?，Zsb.max=20?，Zsb.min=10?，保护1所测量到的最小负荷阻抗Zfh.min=1728?，负荷功率因数？fh=30?，线路短路阻抗角？d=60?, Eb电源长期投入，TA的变比
n TA=550/5，TV的变比nw=110/0.1，试求：
(1)、保护1的距离II段二次整定阻抗，并校验其灵敏度(要求
Klm>1.25 ), Kk 取0.8
(2)、保护1的距离III段二次整定阻抗，校验其作为be线路备用保
护时的灵敏度(要求Klm>1.2)，Kk取1.2，Kzq取1.2，Kh取1.2
15、保护装置距短路点越近时，受过渡电阻的影响是越大还是越小？保护装置的整定值越大，受过渡电阻的影响是越大还是越小？
16、防止过渡电阻影响的方法主要有哪些？
17、采用瞬时测量装置消除过渡电阻影响时，为什么只针对相间距离保护有效，而针对接地距离保护无效？为什么只在相间距离II段中采用, 而相间距离I、山段中不采用？
18、振荡与短路的主要区别有哪些？
19、距离I段、距离II段与距离III段哪个基本不受振荡的影响？为什么？系统振荡时哪段的阻抗ZKJ最先起动?
20、利用负序、零序分量（或增量）启动构成的振荡闭锁，在什么情况下会出现振荡闭锁失败？
21、距离II段保护在整定阻抗已定的情况下，存在助增分支时的保护范围比无助增分支时的保护范围是增大还是减小？
第四章作业题：4、14
第一章
1、测量部分、逻辑部分、执行部分；选择性、速动性、灵敏性、可靠性。

2、单端测量保护不能；双端测量保护能。

3、近后备：某设备主保护安装处配置的另一套保护作为该设备主保护的后备；
远后备：某设备主保护前一级设备上配置的一套保护作为该设备主
保护的后备
4、主保护对快速性要求更高；后备保护对灵敏性要求更高。

5、大型贵重设备的保护更注重于防拒动；两个大系统间穿越功率较大的弱联系线路上的保护更注重于防误动。

第二章
1、无论起动或返回，继电器的动作都是明确干脆的，不会停留在某个中间位置，这种特性称为“继电特性”；继电器返回量与动作量的比称为返回系数。

2、过电流继电器的动作电流大于返回电流；低量继电器的返回系数大
于1
3、电流互感器的二次侧严禁幵路；电压互感器的二次侧严禁短路。

TA 二次额定电流为5A或1A；TV二次额定电压为100V。

4、电流继电器的内阻很小；电压继电器的内阻很大
5、电流I段是靠整定动作电流来保证动作的选择性；电流III段是靠各级保护动作时限的配合来保证动作的选择性。

6、电流I段主要缺点是不能保护本线路全长；电流III段的主要缺点是动作延时较长，尤其是越靠近电源短路，保护的动作时限反而越长。

7、电流I段是按系统最大运行方式下三相短路来进行动作电流的整定；
电流II段是按系统最小运行方式下两相短路来进行灵敏度的校验。

8、电流III段作为远后备校验灵敏度时，检验点应选在下条线路的末
端。

9、电流I段的动作速度最快；电流III段的动作灵敏度最高。

10、正常运行时：
I 1LJ = I A/ n TA= 80心00/5)=4(A) ；I 2LJ = I C n TA二80心00/5)=4(A)
2
2
I 3LJ = | I A I C | / n TA = 80 .3/(100/5)=4 ..3(A)
A 、C 两相短路时:
800/(100/5)=40(A)
I C | / n TA = 2 X 800/(100/5)=80 (A)
11、解:
(kA)
二次值：1幕 1.二次二 I .1 /n TA = 4355 / (
500
)=43.55(A)
5
I 1LJ
I A / n TA 二 800/(100/5)=40(A) ; I 2LJ = I
n TA =
(1) I 'dz.1=K k
(3)
d.B.max
/n TA = K k —
Z s1. min
Z 1 AB
1.2
110/.3 2.5 0.5 30
4.355
=込
dz.1 -- ----------
E / . 3 Z s1.max Z l min
110/、 3 5
°.5 l
min
3LJ
= |
(3)
I (3)
l min =15.26km
d.C.max
(Z s1. min E / ., 3
Z l AB ) // Z s2. min
110/<3
z l BC (2.5 0.5 30)//10
=
1.7465(kA)
0.5 60
I 'dz.2=Kc ⑶ d.C.max
=1.2 X 1.7465=2.0958 (kA)
I '' dz.1 二K dz.2
/K fz.min =1.2 X 2.0958/1= 2.515
(kA)
（E2退出时,
K fz.min =1 ) I (2)
d.B.min Er 3
110/2
=2.75(kA)
s1. max Z l AB 5
0.5
30
(2)
lm d.B.min
/(I
''dz.1
) = 2.75/ 2.515 =1.09 < 1.3
不满足要求
将保护1的II 段与保护2的II 段配合（延伸保护范围）：
K fz.min =1 )
二次值：I "dz.1.二次=I H dz.1 /n TA =1789/100=17.89(A)
1 2 1 2
K h …二古300=°.48 (kA)
二次值：I 川dz.1.二次=I IH dz.1 /n TA =480/100=4.8(A) 110/ 3
E/J3
(Z s1.min Z I AB ) 〃Z s2.min Z I BD (25 0.5 30)//1。

= 1.035 0.5 (60 50)
(kA)
(3) d.D.max =1.2
X 1.035=1.242 (kA) I 11 dz.2二& dz.3=1.2 X 1.242=1.4904 (kA)
I H dz.1 二K 11 dz.2/K fz.min =1.2
X 1.4904/1= 1.789 (kA) (E2退出时,
(2)
lm d.B.min / (I H dz.1) = 2.75/ 1.789 =1.54 > 1.3 满足要求
III K k K zq
⑶ I IH dz.1 = ^^
.(2)
_ ,3 E/ , 3
I
d.C.min.A f B
=
2
(Z s1 Z 1 AB ) Z s2
-
z l BC
Z s1 z l AB Z s2
110/2
要求，不能作为远后备。

12、大于5毫秒
13、GJ1: U J =U BC , I J = I A ； GJ2: U J =U CA , I J = I B ； GJ3: U J =U AB ,
14、可以消除两相短路的死区，不能消除三相短路的死区。

由于两相短 路时故障相方向元件加入的电压为故障相与非故障相的电压差， 其中包 含非故障相电压，其值较大，故没有死区；三相出口附近短路时，由于 三相皆为故障相，加入方向元件的电压很小，仍有死区
5 0.5 30 0.5 60 (1
10
作为远后备：K m 二|⑵d.C.min.A
III
dz.1
=0.5/0.48=1.04 < 1.2
不满足
__Z^|. min
Z s1 z 1 AB Z s2
15、为：？50° 〜10°, ?m= ?20 °
16、
第三章
6、零序电流I段（灵敏I段）的最小保护范围比相间短路电流I段的
最小保护范围更长还是更短？为什么？
答：更长。

因为接地故障时零序电流随接地点位置变化的曲线比相间短
路时短路电流随短路位置变化的曲线更陡，另外接地故障时零序电流变
化曲线的最大曲线与最小曲线差别小。

7、零序III段保护比反映相间短路的电流III段保护的灵敏度高还是低？动作时限长还是短？零序保护是否受系统振荡的影响？为什么？
答：相间III段整定值要躲过负荷电流，而零序III段整定值仅仅躲过不平衡电流，其值远小于负荷电流，因此零序III段整定值更小，灵敏
度更高。

因为零序III段动作时限的配合仅在零序网中进行，而零序网
小于正序网，因此零序III段的动作时限短。

因为系统振荡时是正序对称的，不存在零序分量，因此零序保护不受振荡的影响。

8、用于零序电流保护中的零序功率方向元件有无死区？为什么？
答：因为越靠近接地故障点零序电压越高，因此在本保护线路内发生接
地故障时，安装在线路首端的零序保护所测零序电压不可能很低，故零序电流保护中的零序功率方向元件无死区。

9、若系统零序阻抗角为75度，规定零序电压正方向为母线高于大地，
零序电流正方向为保护安装处母线指向线路，在保护正方向发生接地短
路时，则保护所测零序电压超前零序电流的角度为多少度？
答：为-(180 °-© do)= - (180 ° - 75 ° )= - 105 °
第四章
4、在方向阻抗ZKJ获得相位比较量C、D的交流回路中，若电压变换器
YB副边电压kU j 50%U j，要求整定阻抗Z Zd为20?,则电抗变DKB的转
ZKJ I : U J U
I J I a k3l 。

移阻抗Z K 应为多少??
答：转移阻抗 Z K 二k ・Z zd =50%X 20=10?
8、反映相间短路的阻抗继电器的 0?接线方式中三个ZKJ 加入的电压、 电流分别是什么？反映接地短路的阻抗继电器的接线方式中三个 ZKJ
加入的电压、电流又分别是什么？能否只采用两个
ZKJ?为什么？
反映接地短路的阻抗继电器的零序电流补偿接线方式:
答：反映相间短路的阻抗继电器的 0?接线方式:
ZKJ I : U J U ab
I J l a l b
ZKb U J U bc
I j l b I c
ZKJ3: U J U
ca
I j I c l a
ZKJ2: U J U b I J l b k3l。

ZKJ B : U J U c I j l c k3l o （ k = Zo勺,z o, z 1：线路单
3z
位零序、正序阻抗）
因为任意一种两相故障（包括两相接地故障）时的0?接线方式中，或单相接地故障时的零序电流补偿接线方式中，只有故障相阻抗继电器可正确测量故障点到保护安装处的正序阻抗，另外两个非故障相阻抗继
电器的测量阻抗都会偏大，因此若去掉一个阻抗继电器，就必然会有一种被保护线路内部两相故障（或单相接地故障）由于缺少故障相阻抗继电器，导致保护所测阻抗偏大而拒动。

故不能只采用两个ZKJ,而必须用三个。

14、如图所示电网采用三段式距离保护，各段皆采用方向阻抗ZKJ,已知Zab=30?，Zbc=60?，Zsa.max=10?，Zsa.min=5?，Zsb.max=20?，Zsb.min=10?，保护1所测量到的最小负荷阻抗Zfh.min=1728?，负荷功率因数？fh=30?，线路短路阻抗角？d=60?, Eb电源长期投入，TA的变
比n TA=550/5，TV的变比nw=110/0.1，试求:
(1) 保护1的距离II段二次整定阻抗，并校验其灵敏度(要求
Klm>1.25)，Kk 取0.8
(2) 保护1的距离III段二次整定阻抗，校验其作为be线路备用保护时的灵敏度(要求Klm>1.2)，Kk取1.2，Kzq取1.2，Kh取1.2
解：
(1) Z ' dz.1 =K • (Z ab + K fz.min dz.3 )=K k • (Z ab + K fz.min，K k • Z be)
而：K z.min =1+ 叱也=1+(5+30)/20=2.75
Z sb.max
则：Z dz.1 =0.8 X (30+2.75 X 0.8 X 60)=129.6 / 60??
二次整定阻抗：z"zd.1二 Z'' dz.1 • (n TA/n TV)=129.6 X 550/5 =12.96 / 60??
110/0.1
校验灵敏度：K m二Z
z'1
(n
Tv
/n
TA)遊二4.32>1.25 满足要求Z ab 30
⑵Z
III
dz.1
=—— 1
• Z fh.
_ 1
min
— --------------
1728=1000/ 30??
K
k K
zq K
h 1.2 1.2 1.2
二 次 整 定 阻 抗 : Z" zd.1 =
Z m dz.1 • (n T 』n T V )/C OS (60? —30?)=1000 X 550/5
/0.866=115.47 / 60??
110/0.1
校验灵敏度:
3.5>1.2 满足要求
21、答：减小
继电保护知识点
1、继电保护的作用，对继电保护装置的要求、灵敏系数的校验方法
2、主保护、后备保护的概念和特点，三段式保护的特点，过量保护与
K m 二
Z zd.1 (n TV / n TA )
Z zd.1 (n TV / n TA
)
Z ab
fz. max
Z be
Z ab
(1
Z sa max
Z sb.min
N)Z bc
1154.7
10 30
30 (1
) 60
10
欠量保护的概念
3、电压互感器、电流互感器的变比选择原则。

4、、相间功率方向元件接线方式、阻抗角、内角、灵敏角的概念及选择，相间与接地功率方向元件的异同，方向元件的装设原则。

5、中性点接地电网和不接地电网接地故障的特点，接地保护的方法及它们的特点、适用范围。

6、动作阻抗、测量阻抗、整定阻抗的概念，三种阻抗圆的特点，方向
阻抗元件消除电压死区的方法，电弧过渡电阻的影响，接地过渡电阻的
影响。

7、影响距离保护测量的因素及其防止措施。

8、各高频加工设备的作用，高频保护通道的构成，高频信号的分类及特点，高频闭锁信号的工作方式
9、断路器跳闸控制回路与合闸控制回路的接线要求
10、差动保护的概念，线路纵联差动的作用及原理。

11、产生变压器差动保护不平衡电流的因素及防止措施，差动接线，瓦斯保护的作用及特点。

12、变压器的后备保护的作用、种类、特点、测量点的原则。

13、电流保护、相间距离保护，接地距离保护的接线。

14、三段式电流保护的距离整定计算原则，二次整定阻抗的整定方法，变压器比例制动特性，差动保护的整定计算。