模拟试卷参考答案

=0.5s；
= max{2.5, 1.5, 2.0 }=2.5s
以母线为单位，只有该母线上所有过负荷保护中延时时间最大者，不需要加设方向元件，也 不会发生误动。 以过流保护 9/2/3 进行分析，3 的延时最大为 2.5s，所以 3 不用加装方向元件； 以过流保护 10/6/7 进行分析，6 的延时最大为 2.0s，所以 6 不用加装方向元件； 以过流保护 11/4/5 进行分析，5 的延时最大为 2.0s，所以 5 不用加装方向元件； 另外，1/8 最靠近电源，1/8 也都不要加设方向元件；负荷支路 9/10/11 也不要加设方向元 件；其他过电流保护都必须加装方向元件。
2．简述振荡与短路的区别，振荡闭锁回路可以采用哪些原理来实现？ 答：振荡与短路的区别： 1）振荡时，三相完全对称，没有负序分量和零序分量出现；而当短路时，总要长时（不对
称短路过程中）或瞬间（在三相短路开始时）出现负序分量或零序分量。 2）振荡时，电气量呈现周期性的变化，其变化速度（ 、 、 等）与系统功角的变化速
度一致，比较慢，当两侧功角摆开 时相当于在振荡中心发生三相短路；从短路前到短路 后其值突然变化，速度很快，而短路后短路电流、各点的残余电压和测量阻抗在不计衰减时 时不变的。 3）振荡时，电气量呈现周期性变化，若阻抗测量元件误动作，则在一个振荡周期内动作和 返回各一次；短路时，阻抗测量元件如果动作（区内短路） ，则一直动作，直至故障切除； 如果不动作（区外故障） ，则一直不动作。 ） 振荡闭锁回路原理： 1）利用电流的负序、零序分量或突变量实现振荡闭锁：利用系统发生不对称短路时，会出 现较大的负序或零序电流分量， 以及故障时电流会突变的特点来进行故障判断。 在系统没有 故障时，一般距离保护一直处于闭锁状态。当系统发生故障，短时开发距离保护允许保护出 口跳闸，若在开发时间内阻抗继电器动作，说明故障点位于阻抗继电器动作范围以内，将故 障线路跳开。若在开放时间内阻抗继电器未动作，则说明故障不在保护范围内，重新将保护 闭锁。 2）利用测量阻抗变化率不同构成振荡闭锁：在电力系统发生短路故障时，测量阻抗 由负 荷阻抗 突变为短路阻抗 ；在系统振荡时，测量阻抗由负荷阻抗缓慢变为保护安装处到 振荡中心点的线路阻抗，这样，根据测量阻抗的变化速度不同就可以构成振荡闭锁。
Ⅲ
=
Ⅲ
+2
或
Ⅲ
+2
，取其中较长者
Ⅲ
=
Ⅲ
+2
=2s
2 如图 3 所示网络，试对保护 1 进行三段式电流保护的整定计算（可只求一次动作电 流 IⅠset 、 IⅡset 、 IsⅢet 、 动作时间 t 、 t′ 、 t′′′ 及灵敏性校验， 即计算 lmin %、 Ks′′en 、 Ksen′′′ (1) 、 Ksen′′′ (2) ） ，计算中取Ⅰ段可靠系数 Krel′ =1.3 ，Ⅱ 段可靠系数 Krel′′ = 1.1 ，Ⅲ段可靠系数 Krel′′′ = 1.2 ，返回系数 Kre =0.85 ， 自起动系数 K ss = 1.5，线路阻抗为 0.4Ω/km） 。
Ⅱ
=
Ⅱ
+
)
= =0.85 16=13.6 为保护 3 的Ⅰ段末端发生短路时对保护 1 而言最小的分支系数。 = =
Ⅱ
， (12+1 13.6)=20.5
+1=
+1=1
=
2)按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定
Ⅱ
=
Ⅱ
+ +1=
) +1=1
Ⅱ
Ⅱ
=0.7(12+1 44.1)=39.3 ，此处
取 0.7。
Ⅱ
答: 有关各元件阻抗值的计算 线路 AB 的正序阻抗 = 线路 BC 的正序阻抗 =
=0.4 20=8 =0.4 80=32
电流速断保护 （1）整定值 母线 B 最大运行方式下发生三相短路流过保护 1 的最大短路电流 = =
= =1.3 =8.32kA （2）最小保护范围计算公式 = =( = ) =45.8% =( -3) =9.16km
（3）动作延时 =0s 限时电流速断保护 （1）整定值
IⅡ set.1
KⅡ rel IⅠ set.2 Kb.min
=1.3 =1.66kA，按照 BC 段投入双
回线路进行整定计算。
Kb.min 1/ 2
Ⅱ
=
1.66=3.65kA
（2）灵敏度校验：
=
Ⅱ
= =
=5.23kA
=1.43>1.2
满足要求 （3）动作延时
Ⅲ
=1.0s； =0.5s； =1.5s； =0.5s；
Ⅲ
=1.5s； =1.0s； =2.0s； =0.5s 。
Ⅲ
=1.5s； =1.0s； =2.0s；
Ⅲ
= = =
Ⅲ
+ + +
=2.0s； =1.5s； =2.5s；
Ⅲ
= = =
Ⅲ
+ + +
=2.5s 。 =1.5s 。 =3.0s 。
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
=
以方向阻抗继电器进行整定并给出相应参数，需要考虑 cos(d L ) 并进行相位调整） （2）灵敏度校验： 1）本线路末端短路时的灵敏系数
Ⅲ
=
=
=11.26>1.5
2)相邻元件末端短路时的灵敏度系数。
Ⅲ
= = +1= +1=1.73 = = =3.4>1.2 =1.53>1.2
作为保护 3 的后备保护： 作为变压器的后备保护： （3）动作延时
1．在图 1 所示网络中，拟在各断路器上采用定时限过电流保护。已知时限级差 Δt = 0.5S。为了保证动作的选择性，问：各断路器过电流保护的动作时限为多少？哪些断路 器上必须装设功率方向元件？
答：
Ⅲ
、
Ⅲ
与发电机处过电流保护时间配合，可认为是网络最末端，延时为 0.5s。
分别从各个最末端的负荷支路向前推导各过电流保护的动作延时：
答：有关各元件阻抗值的计算 线路 AB 的正序阻抗 = 线路 BC 的正序阻抗 = 变压器的等值阻抗 = =
=0.4 30=12 =0.4 40=16 =44.1
距离Ⅰ段的整定 (1) 整定阻抗。 = =0.85 12=10.2 (2) 动作延时。 =0s 距离 Ⅱ段的整定 (1)整定阻抗：按下列两个条件选择： 1）与相邻下级线路 BC 的保护 3 的Ⅰ段配合
保护， 变压器采用瞬时动作的差动保护和瓦斯保护作为主保护， 变压器容量为 31.5MVA， U d %＝10.5。线路 AB 中的最大负荷电流 I fh.max = 300A 。保护 7 的Ⅲ段保护的动 作时间 t7 = 0.5s ，保护 4 的Ⅲ段保护动作时间 t s4 = 1.0 。取Ⅰ段可靠系数 Krel′ = 0.85 ，Ⅱ段可靠系数 Krel′′ =0.8 ，Ⅲ段可靠系数 Krel′′′ = 0.85 、返回 系数 Kre = 1.17 、自起动系数 Kss = 1 。
一、填空题 1．对过电流继电器，能使继电器起动的最小电流称为动作电流，能使继电器返回的最 大电流称为返回电流。返回系数是指返回电流与动作电流之比。 2．最大短路电流的计算应当考虑系统的运行方式和故障类型。 3．重合闸与继电保护配合方式有前加速、 后加速。 4．相间短路电流保护广泛采用三相星形接线和两相星形接线两种接线方式。 5．高频闭锁方向保护故障时启动发信，正方向元件动作后停止发信， 且收不到闭锁信 号则动作跳闸。 6．对于中性点不接地系统，非故障线路的零序电流为该线路本身电容电流；故障线路 的零序电流为全系统非故障元件（不包括故障线路本身）对地电容电流之和_。 7．相间短路功率方向继电器存在电压死区，零序功率方向继电器没有电压死区。 8．采用距离保护时，如果保护装置距短路点越近，则受过渡电阻的影响越大；如果保 护装置的整定值越小，则相对受过渡电阻的影响越大。 9．重合闸检无压侧同时投同步检定继电器。 二、选择题 1．反应相间短路的功率方向继电器广泛采用_______接线方式。 （D） A． 0° B． 30° C． -30° D． 90° 2．在中性点不直接接地系统中，利用消弧线圈补偿电容电流，实际中应用最广泛的是 ___方式。 （C） A．欠补偿 B．完全补偿 C．过补偿 3．继电保护的_______是指保护动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围 尽量缩小。 （A） A．选择性 B．速动性 C．灵敏性 D．可靠性 4．单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是_______。 （B） A．使保护范围伸长； B．使保护范围缩短； C．保护范围不变； D．保护范围不定。 5．在同样的整定条件下，受系统振荡影响最大的阻抗继电器是_______。 （A） A．方向阻抗继电器 B．透镜型阻抗继电器 C．全阻抗继电器． 6．下列说法不正确的是_______。 （C） A．负序方向保护不受系统振荡的影响 B．零序方向保护无电压死区 C．在电压瞬时值为零时，空载投入单相变压器就不会出现励磁涌流 D．励磁涌流中包含有大量的非周期分量 7．方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是_______。 （B） A．提高灵敏度 B．消除正向出口三相短路的死区 C．防止反向出口短路动作 D．提高 选择性。 8．瓦斯保护是变压器的_______。 （B） A． 主后备保护 B． 内部故障的主保护 C． 外部故障的主保护 D． 外部故障的后备保护。 9．在下面的保护中， _______不受系统振荡的影响。 （D） A．距离保护 C．相间短路的电流保护 D．零序电流保护 10． 距离保护受_______的影响， 测量阻抗将增大， 保护范围缩小 （单侧电源线路） 。 （B） A．外汲电流 B．助增电流 三、简答题
Ⅱ=
+
=0.5s
定时限过电流保护 （1）整定值
Ⅲ
Ⅲ
=
=
=360A
Fra Baidu bibliotek
（2）灵敏度校验： 近后备： 远后备： =
Ⅲ Ⅲ
=
>1.2 = =1.34kA
= = =3.7>1.2
满足要求 （3）动作延时
Ⅲ
=
Ⅲ
+2
=2s
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
以上有些过电流保护有多个动作延时， 取其中的最大值， 最终得到各过电流保护的动作延时：
Ⅲ
= max{1.5, 1.5, 3.0 }=3.0s； = 2.0s；
Ⅲ
Ⅲ
=0.5s；
Ⅲ
Ⅲ
= max{1.0, 2.5 }=2.5s；
Ⅲ
Ⅲ
= 1.5s
Ⅲ
= max{2.0, 1.0 }=2.0s；
3．在两端电源的线路上装设重合闸和单侧电源线路上的重合闸有什么不同？ 答： （1）单侧电源的线路上，不需要考虑电源间同步的检查问题；但是双侧电源线路上发生 故障跳闸以后， 常常存在着重合闸时两侧电压是否同步的问题， 以及是否允许非同步合闸的 问题。 （2）双侧电源上重合闸时间和单侧电源的有所不同。双侧电源线路发生故障时，两侧的保 护可能以不同的时限动作于跳闸， 此时为了使重合闸能够成功， 必须保证在两侧的断路器都 跳闸以后再进行重合，其重合闸时间与单侧电压有所不同。 4．综述变压器差动保护中不平衡电流产生的原因 答：1）计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 2）由变压器负荷调节分接头产生的不平衡电流 3）电流互感器传变误差产生的不平衡电流 4）变压器励磁电流产生的不平衡电流 5．相间短路距离保护、接地距离保护的接线方式？各起什么作用？ 答：接地距离保护接线方式引入“相一地”故障环路上的电气量，测量电压为保护安装处故 障相对地电压， 测量电流为带有零序电流补偿的故障相电流。 由它们算出的测量阻抗能够准 确反应单相接地故障、两相接地故障和三相接地短路情况下的故障距离 相间距离保护接线方式引入“相一相”故障环路上的电气量，测量电压为保护安装处两 故障相的电压差，测量电流为两故障相的电流差，算出的测量阻抗能够准确反应两相短路、 三相短路和两相短路接地情况下的故障距离。 四、计算分析题 1．试为保护 1 进行相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的整定计算。已知相邻线路具有类似的距离
取以上两个计算值中较小者为Ⅱ段整定值，即取
=20.5
（2）灵敏度校验：按本线路末端短路求灵敏系数为
Ⅱ
=
=1.71>1.25
满足要求 （3）动作延时，与相邻保护 3 的Ⅰ段配合
Ⅱ=
+
=0.5s
距离Ⅲ段的整定 （1）整定阻抗。按躲开最小负荷阻抗整定 =
Ⅲ
= =
=190.5 =135.1 （此处是以全阻抗继电器为例进行整定， 如果题目中要求