继电保护-理论-JB1-B标准答案.

2006年国华电力专业调考
继电保护 (理论—JB1—B卷) 标准答案
一、选择题(每题1分,共30分)
下列每题都有3个答案，其中只有一个正确答案，请将正确答案的代号填入括号内。

1、变压器比率制动的差动继电器，设置比率制动的主要原因是（C）。

A. 为了躲励磁涌流
B. 为了内部故障时提高保护的动作可靠性
C. 当区外故障不平衡电流增加, 为了使继电器动作电流随不平衡电流增加而提高动作值
2、电压互感器二次回路中，（B）不应接有开断元件（熔断器、自动开关等）。

A) 只有电压互感器的中性线
B) 电压互感器的开口三角回路，电压互感器的中性线
C)电压互感器开口三角绕组引出的试验线
3、对于定子绕组采用双星型接线的发电机，如能测量到双星型中性点之间的
电流，便可采用单元件横差保护，该保护（C）。

A. 既能反应发电机定子绕组的相间短路，又能反应定子绕组的匝间短路
B. 既能反应发电机定子绕组的匝间短路，又能反应定子绕组的开焊故障
C. 上述几种故障均能反应
4、发电机纵联保护是（A）的主保护。

A. 定子绕组及引线相间短路
B. 定子绕组单相接地故障
C. 定子绕组匝间故障
5、大型发电机变压器组非全相运行保护的构成，（A）。

A. 主要由灵敏的负序或零序电流元件与非全相判别回路构成
B. 由灵敏的相电流元件与非全相判别回路构成
C. 由灵敏的负序或零序电压元件与非全相判别回路构成
6、发电机定子绕组发生相间短路、匝间短路、分支开焊等不对称故障时，故障分
量负序功率P2方向是（B）。

A. 从系统流入发电机
B. 从发电机流出
C. 不定，视故障严重程度而定
7、发电机定子绕组单相接地（B）
A. 发电机定子绕组与铁芯之间的绝缘破坏，会产生很大的短路电流，必须立即切除
B. 当接地电容电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的绝缘材料和
定子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大的定子绕组相间或匝间短路。

因此，应装设发电
机定子绕组单相接地保护。

并根据具体情况发信号或跳闸
C. 流经故障点的电流是接地电容电流，可连续运行两小时
8、变压器中性点间隙接地保护是变压器中性点绝缘的（A）
A. 主保护
B. 后备保护
C. 辅助保护
9、变压器相间过流增加复压闭锁是为（A）。

A. 提高过电流保护的灵敏度
B. 增加动作可靠性
C. 防止系统振荡
10、过电压作用于中性点直接接地的变压器绕组时，对变压器绕组的（C）
危害最为严重。

A. 首端的主绝缘
B. 匝间绝缘
C. 首端的匝间绝缘
11、变压器中性点电流互感器的选择（A）。

A. 因单相接地故障时流过电流与故障相电流互感器流过的电流相同，因此与
主电流互感器的要求也相同
B. 运行时流过电流小，可以降低变比要求
C. 运行时流过电流小，可以降低容量要求
12、变压器铭牌上的短路电压百分数U K%，含义是（A）。

A．U K%的含义是变压器短路电流等于额定电流时产生的相电压降与额定相电压
之比的百分值。

等于一、二次漏抗标么值之和
B ．U K %的含义是变压器短路电流等于额定电流时产生的相电压降与额定相电压
之比的百分值。

等于一次漏抗标么值
C ．U K %的含义是变压器短路电流等于额定电流时产生的相电压降与额定相电压
之比的百分值。

等于二次漏抗标么值
13、变压器的零序电流差动（ A ）。

A. 为防止发生出口三相故障时,在同一时刻三相电流互感器中工作点不平衡
而引起误动，动作特性需要加正序电流制动
B. 也需要有抗励磁涌流措施
C. 不需要谐波制动
14、自耦变压器零序电流保护的零序电流不应该取自变压器公共回路，以保证在
（ C ）发生外部接地故障时零序电流的正确测量。

A. 高压侧
B. 中压侧
C. 高、中侧
15、保护装置中低通滤波器（ A ）。

A. 由放大器、电阻、电容组成
B. 存在阻抗匹配的问题
C. 由软件程序完成。

16、输电线路BC 两相金属性短路时，B 相短路电流I B C （ C ）。

A. 滞后于C 相间电压线路阻抗角
B. 滞后于B 相电压线路阻抗角
C. 滞后于BC 相间电压线路阻抗角
17、对称分量法所用的运算子α= e j120°表达式的是：（ A ）。

A ．－21＋j 23
B ．－21－j 23 C.21＋j 2
3 18、 双侧电源的输电线路发生不对称故障时，短路电流中各序分量受两侧电势相
差影响的是（ C ）。

A ．零序分量 B. 负序分量 C. 正序分量
19、过渡电阻对距离继电器工作的影响（ C ）。

A. 只会使保护区缩短
B. 只可能使继电器超越
C. 视条件可能失去方向性，也可能使保护区缩短，还可能发生超越及拒动
20、若故障点综合零序阻抗小于正序阻抗，则各类接地故障中的零序电流分量以
（ B ）的为最大。

A. 单相接地
B. 两相接地
C. 三相接地
21、在有效电流接地系统中，发生单相接地故障，当各序两侧电流分配系数不相
等时，非故障相电流（ A ）。

A ．不定
B ．降低
C ．升高
22、同期继电器是反应母线电压和线路电压的（ C ）。

A ．幅值之差 B. 相位之差 C. 矢量之差
23、母差保护中使用的母联开关电流取自Ⅰ母侧电流互感器，如母联开关与
电流互感器之间发生故障，将造成（ A ）。

A ．Ⅱ母差动保护动作，Ⅱ母失压，但故障没有切除，随后死区保护动作，切
除故障，Ⅰ母失压
B ．Ⅱ母差动保护动作，切除故障，Ⅱ母失压。

Ⅰ母差动保护不动作，Ⅰ母不
失压。

C. Ⅰ母差动保护动作，Ⅰ母失压，但故障没有切除，随后Ⅱ母差动
保护动作，切除故障，Ⅱ母失压
24、对装设线路电流纵差保护的线路，如果故障点在断路器和电流互感器之间，（ A ）。

A ．母差保护动作后应经通道发远方跳闸命令跳对侧
B ．若纵差拒动由另一套纵联保护切除
C ．由位置（TWJ ）停信
25、比幅式线路阻抗元件动作的临界条件是故障相（ A ）。

A ．ΔYM O P U U = （既00=-=ZD P IZ U U ） B. ΔYM O P U U 〈 （既00〉-=ZD P IZ U U ） C. ΔYM O P U U 〉 （既00〈-=ZD P IZ U U ）
注：对于相间距离继电器∙U =ϕϕ∙U ，∙I =∙I ΦΦ (ϕϕ=AB ，BC 或CA)。

对于接地距离继电器∙U =ϕ∙U ，∙I =∙I Φ+3k ∙
I 0〔ϕ=A ，B 或C ，K=（Z 0-Z 1）/3Z 1〕。

严格说，k
应为复数，一般为了简化都按实数处理。

U YM 为故障前整定点的运行电压/TV 的变比。

26、为保证在整定点发生金属性故障，故障相的00=-=ZD P IZ U U ，阻抗元件处
在临界状态。

且在参考电压相位有变化时仍能保证测量精度，线路阻抗保护的整定阻抗的相位角应选择（ B ）。

A ．最大灵敏角
B ．线路阻抗角
C ．均可以
27、新型微机母线保护选用电压变化量作为起动元件的原因是（ B ）。

A ．克服TA 断线
B ．故障后动作速度快，可以争取到起动后有较长的TA 线性工作段时间
C ．动作灵敏
28、电流互感器一次系统中的非周期分量对TA 的正确传变（ B ）。

A. 没有影响，因为TA 不传变直流
B. 影响很大，会使TA 暂态饱和，视具体情况合理选择型号
C. 影响很大，会使TA 暂态饱和，一次电流限值提高一倍既可克服
29、如果运行中的电流互感器二次开路，互感器就成为一个带铁心的电抗器。

一次绕组中的电压降等于铁心磁通在该绕组中引起的电动势，铁心磁通由一次电流所决定，因而一次压降会增大。

根据铁心上绕组各匝感应电动势相等的原理，二次绕组（ B ）。

A. 产生很高的工频高压；
B. 产生很高的尖顶波高压；
C. 不会产生高压
电流互感器二次开路时的电压和铁芯磁通波形图。

30、继电保护要求所用的P 级电流互感器的5%或10%误差是指（ B ）。

A ．稳态比误差
B ．稳态复合误差
C ．暂态误差
注1：电流互感器本身造成的测量误差是由于有励磁电流存在，用复合误差来描述电流
互感器的误差是因为互感器工作在拐点附近时，励磁电流中含有谐波分量。

TA 一次
过电流并进入饱和段时，一、二次及励磁电流的波形示意图如下图摘自GB1208-1997
附录A 图A3。

图1.3.2过电流时TA 的各电流波形
注2：复合误差(εc )
在稳态条件下,一次电流瞬时值与二次电流瞬时值乘以K n 两者之差的均方根值.通
常复合误差的百分值(εc )按下式表示:
()⎰-=T 02
p s n T 1I 1
dt i i k p c ε×100%
式中 k n — 额定电流比；
I p — 一次电流有效值；
i p — 一次电流瞬时值；
i s — 二次电流瞬时值；
T — 一个周波的时间。

二、判断题(正确的请在括号内打“√”,错误的打“×”,每题1分,共20分)
1、距离保护安装处测量到的电流大于与短路点所在分支处的电流（对侧母线上有电源切入点时），其增加部分称之为助增电流。

( √ )
2、如果忽略电容电流，在35KV 系统中发生接地短路时零序电流是零，复合序网图中没有零序序网，所以同一条线路两相短路接地可以用两相短路的复合序网图求解电压和电流。

( √ )
3、大接地电流系统中发生接地短路时，在复合序网的零序序网图中没有出现发电机的零序阻抗，这是由于发电机的零序阻抗很小可忽略。

（ × ）
4、设K 为电流互感器的变比，无论电流互感器是否饱和，其一次电流I1与二次电流I2
始终保持I2=I1/K的关系。

（×）
5、振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的角度保持为功率因数角是基本不变的。

（×）
6、发电机低频保护主要用于保护汽轮机，防止汽轮机叶片断裂事故。

( √ )
7、接地距离保护只在线路发生单相接地路障时动作，相间距离保护只在线路发生相间短路故障时动作。

（×）
8、在中性点不接地系统中，发生单相接地时，电压互感器开三角电压有零序电压产生，是因为一次系统电压不平衡产生的。

（×）
9、一般允许式纵联保护比用同一通道的闭锁式纵联保护安全性更好。

( √ )
10、允许式的纵联保护较闭锁式的纵联保护易拒动，但不易误动。

( √ )
11、电压互感器的内阻很大，可以认为是电压源。

电流互感器的内阻很小，可以认为是电流源。

( √ )
12、断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，在为了满足线路末端单相接地故障时有足够灵敏度，可以不躲过正常运行负荷电流。

( √ )
13、当系统最大振荡周期为1.5S时，动作时间不小于0.5S的距离Ⅰ段，不小于1S的距离保护Ⅱ段和不小于1.5S的距离保护Ⅲ段不应经振荡闭锁控制。

( √ )
14、双侧电源线路两侧装有闭锁式纵联保护，在相邻线路出口故障，若靠近故障点的阻波器调谐电容击穿，该线路两侧闭锁式纵联保护会同时误动作跳闸。

（×）
15、快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。

（×）
16、发电机负序反时限保护是发电机转子负序烧伤的唯一主保护，所以该保护的电流动作值和时限与系统后备保护无关。

( √ )
17、保护安装点的零序电压，等于故障点的零序电压减去由故障点至保护安装点的零序电压降；因此，保护安装点距离故障点越近，零序电压越高。

( √ )
18、距离保护受系统振荡的影响且与保护安装位置有关，当振荡中心在保护范围外或位于保护的反方向时，距离保护会因系统振荡而误动作。

（×）
19、零序电流保护虽然作不了所有类型故障的后备保护，却能保证在本线路末端经较大过渡电阻接地时仍有足够灵敏度。

( √ )
20、500kV系统主保护双重化是指两套主保护的交流电流、电压和直流电源均彼此独立；同时要求具有两条独立的高频通道，断路器有两个跳闸线圈，断路器控制电源可分别接
自两套主保护的直流电源。

（×）
三、简答题(每题2分,共20分)
1、闭锁式纵联保护的收发讯机为什么要采用远方启动发信？
答：（1）采用远方启动发信，可使值班运行人员检查高频通道时单独进行，而不必与对侧保护的运行人员同时联合检查通道。

（2）还有最主要的原因是为了保证在区外故障时，近故障侧（反方向侧）能确保启动发信，从而使二侧保护均收到高频闭锁信号而将保护闭锁起来。

防止了高频闭锁式纵联保护在区外近故障侧因某种原因拒绝启动发信，远故障侧在测量到正方向故障停信后，因收不到闭锁信号而误动。

2、强电源点的高备变接于220KV系统，220KV侧变压器中性点直接接地，其高压侧装过电流速断保护，定值按躲过厂用电自启动负荷电流整定，试问220KV接地故障时该保护是否有误动的可能？为什么？
答：（1）有可能误动
（2）因为220KV系统接地故障时，分配给该变压器的零序电流反映到相电流回路的电流可能大于电流速断定值而误动。

3、负序、零序分量和工频变化量有什么相同特点？
答：零序和负序分量及工频变化量都是故障分量，正常时为零,仅在故障时出现；，它们仅由施加于故障点的一个电动势产生，故障点电压最高；都不反应负荷和振荡。

4、为什么现代大型发电机-变压器组应装设非全相运行保护？
答:大型发电机--变压器组220KV及以上高压侧的断路器多为分相操作的断路器,常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸,或在正常运行中突然一相跳闸。

这种异常工况,将在发电机--变压器组的发电机中流过负序电流,如果靠反应负序电流的反时限保护动作(对于联络变压器,要靠反应短路故障的后备保护动作）,则会由于动作时间较长,而导致相邻线路对侧的保护动作,使故障范围扩大,甚至造成系统瓦解事故。

因此,对于大型发电机--变压器组,在220KV及以上电压侧为分相操作的断路器时,要求装设非全相运行保护。

5、发变组保护在整定计算过程中有哪些保护考虑系统振荡影响？
答：失磁、逆功率、阻抗、低压闭锁过流保护。

6、发电机逆功率及程序逆功率保护动作时间如何考虑？
答：逆功率保护动作时间考虑汽轮机承受能力，程序逆功率与热工保护配合。

7、厂用电分支过流保护在整定计算过程中应考虑哪些因素的影响？
答：电动机自启动电流、大型电动机启动电流、低压厂变变压器速断电流、厂用电切换的影响。

8、发变组同期点为500KV侧断路器，问该断路器应配置什么保护？
答：断路器失灵保护、突加电压保护、非全相保护。

9、变压器并联条件，两台变压器短路阻抗不同能否并联切换。

答：电压相等，接线组别相等，短路阻抗相等。

两台变压器短路阻抗不同可以并联切换10、发电机和电动机差动保护整定有什么区别。

答：电动机差动在整定过程中考虑电缆长度及电流互感器型号不同，考虑电动机启动电流的影响。

发电机保护整定过程中则不用考虑。

四、绘图题(每题5分,共10分)
1、画出Dyn-11变压器接线组别向量图，
U C U B
U C
2、在单侧电源线路上发生A相接地短路，假设系统图如下。

T变压器Y0/Y-12接线，Y0侧中性点接地。

T′变压器Y0/△-11接线，Y0侧中性点接地。

T′变压器空载。

请画出复合序网图。

答：①复合序网图如下：
五、计算题(每题5分,共10分)
1、Yn,d11变压器，当空载变压器Δ侧发生BC 两相短路时，标出Yn 侧相电流和d 侧绕组的相电
流。

假设变压器变比等于1，则匝数比WY/Wd=1/√3。

已知Δ侧各相电流()()
()222,0c b a I I I -==。

提示：当零序电流等于零时，有， ()()()b c a b c I I I i I I I I I -=-=-=
3
1,31,31
γβαα。

答：()
()()()()()()()()()()()
22222222231,31,31b c a b c a I I I I I I I I I -=-=-=
γβα ()
()()()()()2222223
2,31,31b b b I I I I I I -===γβα
()
()()
()()
()
2222223
2,3
1,3
1b C b B b A I I I I I I -
==
=
2、系统经一条220KV 线路向一终端变电所供电，该变电所为一台150MVA ，220/110/35kV ，Y 0/Y 0/D
三卷变压器，变压器220、110kV 侧中性点均直接接地，中、低压侧均无电源且负荷不大。

系统、线路、变压器的正序、零序标幺阻抗分别为X 1S /X 0S 、X 1L /X 0L 、X 1T /X 0T ，当在变电所出口发生220kV 线路A 相接地故障时，请画出复合序网图，并说明变电所侧录波图中各相电流如何变化？有何特征？
解：（1）复合序网
（2）录波图中的各相电流及特征
由A 相接地短路的边界条件C
B A I I U ==,0得：I 1＝I 2＝I 0＝
)j(X E
021∑∑∑++X X
X 1∑= X 1S + X 1L
X 2∑= X 2S + X 2L =X 1S + X 1L X 0∑= (X 0S + X 0L )//X 0T
由于中低压侧无电源且负荷不大，可以近似认为负荷阻抗为无穷大，故可得变压器侧的各序电流：
I 1T ＝I 2T ＝0，I 0T ＝I 0•（X 0S +X 0L ）/(X 0S +X 0L +X 0T ) 若忽略B 、C 相的负荷电流，则各相电流可近似为：
I A ＝I B ＝I C ＝I 0T
X 1S / X 0S
X 1T / X 0T
六、论述题(每题5分,共10分)
1、双母线接线形式的变电站，每一母线上配有一组电压互感器，母联开关在合入状态，该站某出线出口发生接地故障后，查阅录波图发现：无故障时两组电压互感器对应相的二次电压相等，故障时两组电压互感器对应相的二次电压不同，请问：
1)造成此现象的原因可能是什么？
2)如果不解决此问题，会对保护装置的动作行为产生什么影响？
答题要点：造成此现象的原因可能有两个：
二次存在两个接地点；
三次回路被短接；
如不解决此问题，采用自产3U0的保护或多相补偿的阻抗继电器有可能误动或拒动。

2、电力系统在什么情况下运行将出现零序电流?试举出五种例子。

答案:电力系统在三相不对称运行状况下将出现零序电流，
例如：
(1)电力变压器三相运行参数不同。

(2)电力系统中有接地故障。

(3)单相重合闸过程中的两相运行。

(4)三相重合闸和手动合闸时断路器三相不同期投入。

(5)空载投入变压器时三相的励磁涌流不相等。