电力系统继电保护考试试卷

一、填空题：（20分）1.当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护的选择性的体现。

1′2.功率方向继电器90度接线方式是在三相对称的情况下，加入继电器的电流和电压相位相差90 度。

3′3.电力系统振荡时，各点的电流、电压都发生大幅度摆动，因而距离保护的测量阻抗也在摆动，随着振荡电流增大，母线电压降低，测量阻抗在减小，当测量阻抗落入继电器动作特性以内时，距离保护将发生误动作。

3′3. 距离保护装置通常由起动部分、测量部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线，失压闭锁部分、逻辑部分等五个主要部分组成 2′4. 纵联保护的通道可分为以下类型：电力线载波通道、微波通道、光纤通道、导引线通道 4′5. 自动重合闸装置种类很多，按所应用线路，可分为单侧电源和双侧电源的重合闸，按与断路器的配合可分为三相、单相和综合重合闸，按动作次数可分为一次和二次重合闸。

3′6．变压器的常见电气故障分为油箱内和油箱外的各种短路故障。

油箱内的短路故障包括：相间短路、接地短路及绕组匝间短路等；油箱外的故障有套管和引出线的相间及接地短路。

4′7.对励磁涌流进行试验和波形分析证明，励磁涌流有下列特点：含有的非周期分量幅值很大，常使励磁涌流偏于时间轴的一侧；含有大量的高次谐波，尤其是二次谐波可到15%以上；波形间有明显的间断′二、简答题（8分×5=40）2. 何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。

无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。

3. 三相完全星形接线和两相不完全星形接线方式性能各有什么不同？答：对中性点直接接地电网和非直接接地电网中的各种相间短路:这两种接线方式均能正确反应这些故障，不同之处仅在于动作的继电器数不一样．三相完全星形接线方式在各种两相短路时，均有两个继电器动作，而两相不完全星形接线方式在AB和BC相间短路时只有一个继电器动作。

当发生两点接地短路时，希望任意切除其中一条线路。

当保护1和2均采用三相星形接线时，两套保扩都会起动，如果保护l和保护2的时限相同，保护l和2可能同时动作切除两条线路。

如果采用两相星形接线，即使保护l和保护2的时限相同，它也能保证有三分之二的机会只切除一条线路。

4. 什么叫重合闸后加速？为什么采用检定同期重合闸时不用后加速？答：当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电。

若重合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。

检定同期重合闸是当线路一侧无压重合后，另一侧在两端的频率不超过一定允许值的情况下才进行重合的。

若线路属于永久性故障，无压侧重合后再次断开，此时检定同期重合闸不重合，因此采用检定同期重合闸再装后加速也就没有意义了。

若属于瞬时性故障，无压重合后，即线路已重合成功，不存在故障，故同期重合闸时不采用后加速，以免合闸冲击电流引起误动。

模拟试题（二）一、填空题1对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足、、、四个基本要求。

2过电流继电器的启动电流返回电流，其返回系数 1。

3后备保护包括和。

4运行中应特别注意电流互感器二次侧不能；电压互感器二次侧不能。

5三段式电流保护中，段灵敏度最高，段灵敏度最低。

6中性点可接地或不接地运行变压器的接地后备保护由和组成。

7阻抗继电器的精确动作电流是指使动作阻抗降为时对应的测量电流。

8采用单相自动重合闸的线路上发生单相短路故障时，由继电保护动作跳开，经一定时间延时后重合，若不成功再跳开 。

9变压器纵差动保护需要进行 和 ，以使正常运行时流入到差动回路中的电流为0。

10发电机单元件横差动保护能够反应 故障、 故障和 故障。

11按照母线差动保护装置差电流回路输入阻抗的大小，可将其分为 、 、 。

12对于元件固定连接的双母线电流差动保护，当固定连接方式破坏时，任一母线上的故障将切除 。

13输入到微机保护装置中的电流互感器二次电流信号，可通过 或 变换为满足模数转换器输入范围要求的电压信号。

14中性点直接接地系统发生短路故障后， 的故障分量电压最大， 的故障分量为0。

15设采样周期为5/3s T ms =，则差分滤波器()()(-12)y n x n x n =-能够滤除 。

二、简答题1我们学习的输电线路保护原理中那些原理是反应输电线路一侧电气量变化的保护？那些是反应输电线路两侧电气量变化的保护？二者在保护范围上有何区别？2距离保护中选相元件的作用有哪些？3闭锁式方向纵联保护动作于跳闸的条件是什么？若通道破坏，内、外部故障时保护能否正确动作？ 4重合闸前加速保护有哪些优点？5对于纵差动保护，产生不平衡电流的最本质原因是什么？ 6变压器一般应装设那些保护？其中那些是主保护？ 三、分析计算题3在图1所示网络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三相完全星形接法；线路AB的最大负荷电流为200A ，负荷自启动系数 1.5ss K =， 1.25I rel K =， 1.15II rel K =， 1.2IIIrel K =，0.85re K =，0.5t s ∆=；变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。

图中各电抗值均已归算至115kV 。

试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验II 、III 段的灵敏度。

X X 1s=图1 系统接线图 图2系统接线图模拟试题（二）参考答案一、填空题1选择性；速动性；灵敏性；可靠性。

2大于；小于。

3远后备保护，近后备保护。

4断线；短路。

5III ，I 。

6零序电流保护，零序电压保护。

70.9set Z 。

8故障相；故障相；三相。

9相位校正，电流平衡调整。

10定子绕组的匝间短路、分支线棒开焊、机内绕组相间短路。

11低阻抗母线差动保护、中阻抗母线差动保护、高阻抗母线差动保护。

12两组母线。

13电抗变换器，电流变换器。

14故障点；系统中性点。

15直流分量、基波和2、3、4、5、6次谐波。

二、简答题1答：反应输电线路一侧电气量变化的保护有：电流保护、电压保护、距离保护等；反应输电线路两侧电气量变化的保护有：方向比较式纵联保护、纵联电流差动保护、纵联电流相位差动保护等。

反应一侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长的一部分；反应两侧电气量变化的保护的保护范围为被保护线路全长。

2答：（1）选相跳闸；（2）为了找出故障环路，使阻抗测量元件准确反应故障点到保护安装处的距离。

3答：闭锁式方向纵联保护动作跳闸的条件是两端保护的启动元件均已启动且收不到对端的闭锁信号。

若通道破坏，区内故障时两端保护能够正确动作；但区外故障时，远故障端的保护因为收不到近故障端的闭锁信号，将可能误动。

4答：①能够快速切除瞬时性故障；②可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率；③能保证发电厂和重要变电所的母线电压水平，保证厂用电和重要用户的电能质量；④使用设备少，简单、经济。

5答：由于被保护元件各侧电流互感器的励磁特性不完全一致，在正常运行及外部故障时，流过纵差动保护的电流不为零。

6答：一般应装设：瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后备保护、过负荷保护、过励磁保护等。

其中，瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护为主保护。

三、分析计算题3答：（1）短路电流计算。

选取图3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。

2K 3图3三相短路计算结果如表1所示。

（2）电流保护I 段(3).1 1.max 1.25 1.7952.244(kA)I I set rel K I K I ==⨯，10()I t s =（3）电流保护II 段(3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==⨯，.1.3 1.15 1.5661.801(kA)II II Iset rel set I K I ==⨯ 灵敏度校验：(2)(3) 1.min1.min 1.438(kA)K K I=，(2)1.min.1.1 1.4380.7981.801IIK sen IIset I K I ==，不满足要求。

与保护3的II 段相配合：保护3的II 段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。

(3).3 3.max 1.150.4990.574(kA)II II set rel K I K I ==⨯，.1.3 1.150.5740.660(kA)II II IIset rel set I K I ==⨯灵敏度校验：(2)1.min .1.11.4382.1790.660IIK sen IIset I KI ==，满足要求。

130.50.51()II IIt t t s =+∆=+=（4）电流保护III 段.1max 1.2 1.50.20.433(kA)0.85III III rel ss set L re K K II K ⨯==⨯灵敏度校验：作为本线路的后备保护(2)1.min .1.11.438 3.3210.433IIIK sen IIIset I K I ==，满足要求。

作为相邻下一线路的后备保护(2)2.min .1.11.0272.3720.433IIIK sen IIIset I KI ==，满足要求。

143()III IIIt t t t s =+∆+∆=模拟试题（一）一、填空题1继电保护装置一般由 、 、 三部分组成。

2继电保护的可靠性包括 和 ，是对继电保护性能的最根本要求。

3低电压继电器的启动电压 返回电压，返回系数 1。

4在中性点非直接接地电网中，发生单相接地短路时， 处零序电压最高； 处零序电压为0；零序电流的分布主要取决于 。

5自耦变压器高、中压两侧的零序电流保护应分别接于 上。

6功率方向继电器的内角30α=︒，其动作范围 argJJU I ≤≤ 。

7单侧电源线路上发生短路故障时，过渡电阻的存在使方向阻抗继电器的测量阻抗 ，保护范围 。

8检查平行双回线路有电流的自动重合闸，当另一回线有电流时，表示 ，可以进行重合闸。

9变压器瓦斯保护反应油箱内部所产生的气体或油流而动作，其中 动作于信号， 动作于跳开变压器各电源侧的断路器。

10低电压起动过电流保护和复合电压起动过电流保护中，引入低电压起动和复合电压起动元件是为了提高过电流保护的 ，此时过电流保护的定值不需要考虑 。

11电流比相式母线保护的基本原理是根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件 实现的。

12断路器失灵保护属于 后备保护。