中国南方电网继电保护专业竞赛试题

6、在振荡中发生单相金属性短路时，接在故障相上的阻抗继电器的测量阻抗会
随着两侧电势夹角δ 的变化而变化。
[]
7、三相短路由于没有零序电流，接地阻抗继电器无法正确测量阻抗。所以它不
能用来保护三相短路。
[]
8、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。
[]
9、母线保护动作后都应对闭锁式的高频保护采取停信的措施。
[]
10、当电力系统发生振荡时，第一个振荡周期总是最短的。
[]
11、单相重合闸能重合成功的前提条件是潜供电流能自动熄弧，故障相有足够的
恢复电压。
[]
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单位：
中国南方电网 2005 年继电保护竞赛笔试试题
2005 年 9 月 26 日 9：00—11：30
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五、问答题
2005 年 9 月 26 日 9：00—11：30
1、如下图所示在单侧电源线路 MN 上发生 A 相金属性接地短路，短路点到 M、N 母线的正序阻抗分别为 Z MK1 和 Z NK1 。设短路前空载，N 侧没有电源且变压器中性点直 接接地。输电线路的零序电流补偿系数为 K。（共 10 分）
C 、在接入收发信机前直接接地，收发信机的“接地端”不再接地
7、变压器重瓦斯保护不允许起动断路器失灵保护,主要原因是[ ]。 A、有差动保护起动失灵保护、不需要重瓦斯保护重复起动 B、重瓦斯保护的误动机率高、容易引起误起动失灵保护 C、变压器内部故障、重瓦斯保护动作后返回较慢
8、110KV 系统中，假设整个系统中零序阻抗是均匀分布的，在发生单相接地故
3、某线路微机零序方向继电器的灵敏角是ΦL=-110，动作范围为θ＝-110±80， 自产 3U0,3I0 取自 TA 中性线，从母线流向被保护线路方向定为电流的正方向。线路有 功功率送 50MW，无功功率为零，A 相 TA 开路又恰逢 TV 二次回路故障 AB 相断线，试 用矢量图说明零序方向继电器此时的状态。（5 分）
略电容电流和负荷电流并设各线路零序电流补偿系数为 k 。（共 12 分） 试问① 流过 3、4 号保护的 3I0 电流各为多少？（3 分） ② 写出 3 号保护的 B、C 相接地阻抗继电器测量阻抗的表达式。（9 分）
N
3 K
IB
M
EA EB EC
1
... ZS
2
IB IC
Z NK
IB
4
F
Z MN IC
考生姓名：
一、判断题（请在试题后面的括号内打√或×，每题 1 分，共 15 分）
1、如果电流互感器一、二次都以从星标端流入的电流为正方向，当忽略励磁电
流时，一、二次电流相位相反。
[]
2、同杆并架双回线与非同杆并架双回线相比较，外部发生接地故障时，前者双
回线中流过的零序电流要比后者的大。
[]
3、一般地说安装在送电侧的阻抗继电器在区外经过渡电阻短路时容易误动，安
Z NF
IC
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4、某重载线路某次发生 A 相接地故障，但从录波图上分析看到：故障后非故障 相 B 相的电流比 A 相的故障电流还要大，C 相的电流减小，试简单分析造成这种 现象的原因是什么？（5 分）并画出相量图。（5 分）
10、负责检查停电设备有无突然来电危险的是[ ]。 A、工作许可人 B、工作负责人 C、工作票签发人
三、填空题（每题 1 分，共 5 分；如果每题有两空，每空 0.5 分）
1、如果采样回路输入信号中的最高次谐波频率为 500Hz,为了不产生频率混叠现
象采样频率应大于
。
2、用于 220～500KV 大型电力变压器的电流互感器应选用 P 级或 TP 级，P 级是
抗为 Z L ，继电器的阻抗为 Z K ，请写出 A 相、C 相电流互感器的二次负载阻抗值是多
少？并写出计算过程。（5 分）
∗
ZL
ZK
I
Y A2
E
1T
M
N
2T
K
(2)
BC
∗
TA
IK
I
Y C
2
I
Y A2
+
I
Y C
2
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障时，下列说法正确的是[ ]。 A、全线路零序电压相位相同 B、全线路零序电压幅值相同 C、全线路零序电压相位幅值都相同
9、在弱馈侧，最可靠的选相元件是[ ]。 A、相电流差突变量选相元件 B、I0 、I2 选相元件 C、低电压选相元件
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4、某 220KV 变电站，一台 80MVA 三相YN , d11 变压器，变比为 220±2×2.5﹪ /35， 配有微机型差动保护。35KV 侧 A 相 TA 因故障退出，又暂时无 TA 更换，因某种特殊 原因变压器不能退出运行，请拟定可行技术方案使该套差动保护能继续使用。（5 分）
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2、大接地电流系统中Ⅰ、Ⅱ两平行线路的零序阻抗分别为 Z0Ⅰ、 Z0Ⅱ ，
它们的零序互感阻抗为 ZOM 。如下图所示当第Ⅱ回线停运两侧挂地检修时，相邻线路
发生接地短路。求此时 MN 两点间的零序阻抗 Z0 是多少？并请加以推导。（8 分）
M
I 0Ⅰ Ⅰ
5、以下是相电流差突变量选相元件的几个中间数据，据此判断故障相别：
（1）ΔIAB=20A，ΔIBC=18.5A，ΔICA=1.25A
相故障；
（2）ΔIAB=8.25A，ΔIBC=20.25A，ΔICA=10.27A
相故障；
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A、 UN / 100 /100
33
B、 UN / 100 / 100
333
C、 UN / 100 / 100
3 33
3、方向阻抗继电器采用对极化电压记忆的措施主要是为了[ ]。 A、提高保护过渡电阻的能力
B、消除正方向出口短路的死区
C、避免区外短路的超越
4、发电机中性点如果经消弧线圈接地补偿电容电流，一般采用[ ]方式。
②如果阻抗继电器是方向阻抗继电器，其整定阻抗为 Z ZD = 4Ω ，请计算说明下述 几种情况下系统振荡时阻抗继电器是否会误动？（3 分） A) Z S = 2Ω ， Z R = 14Ω B) Z S = 1Ω ， Z R = 7Ω C) Z S = 8Ω ， Z R = 6Ω
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N
Ⅱ
I 0Ⅱ
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3、在下图所示的 35KV 单侧电源系统中 K 、 F 点分别发生 B、C 相金属
性接地故障。 K 点到 N 母线的正序阻抗为 Z NK ， F 点到 N 母线的正序阻抗为 Z NF 。忽
5、为什么说在高压系统中 TV 反充电的后果特别严重？电压切换回路采取什么措 施防止反充电？（5 分）
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6、试利用零序电流 I0，负序电流 I2，相电流 IX，断路器合闸位置 HWJ 和保护动 作出口 BCK 组成主变压器断路器失灵保护启动回路及解除复压闭锁的逻辑框图。（5 分）
在题上选择无效，每题 1 分，共 10 分） 1、按二次谐波制动原理构成的变压器差动保护，二次谐波制动系数整定值越大，
其躲励磁涌流的能力[ ]。 A、越大 B、越小 C、躲励磁涌流的能力与该值无关 2、在小接地电流系统中发生单相接地短路时，为了使电压互感器开口三角形侧的
电压为 100V，电压互感器变比应选用[ ]。
四、简答题（答案请写在每题下面预留空白处）
1、 下面的双侧电源系统中，阻抗继电器装在 M 侧。设 E S = E R = E ，保护背后
电源阻抗为 Z S ，保护正方向的等值阻抗为 Z R ，两侧电势间的总阻抗为 Z ∑ ，各元件的
阻抗角相同。（共 5 分）
ES M Z
N ER
ZS
ZR
Z∑
① 请画出系统发生振荡时阻抗继电器测量阻抗相量端点的变化轨迹。（2 分）
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2、在如下系统图中，2T 变压器的接线方式为YN , d11 ，变压器的变比设为 1。M 侧线路上的电流保护采用两相三继电器接线（如下右图）。在△侧发生 BC 两相短路， IBΔ = −ICΔ = IK 。请写出 Y 侧三相电流值（无需推导）。设电流互感器 TA 二次电缆的阻
12、无功功率总是从电压较高的母线向相邻电压较低的母线方向送出。 [ ]
13、光纤纵差保护的时钟主从方式与选用的通道方式无关。
[]
14、故障后第一周波 TA 饱和最严重。
[]
15、电力系统振荡时，线路两侧电源频率不相等，两端保护测量的电流、电压的
频率也不相等。
[]
二、选择题（请在试题后面的 A、B、C 项中选出正确答案，填入后面括号中，直接
问① N 侧三相电流 INA 、INB 、INC 幅值、相位有什么关系？为什么？(4 分) ② 写 出 M、N 侧 A 相接地阻抗继电器的测量阻抗 Z J .A 的表达式。（6 分）
M
Z IM
N
IN Z
Z MK 1
Z NK 1
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题号 一
二
三
四
五 合计 统分人
得分
注意事项： 1. 本卷为闭卷考试，要求独立完成。满分 100 分，考试时间 150 分钟。 2. 答卷前将装订线左边的项目填写清楚，装订线外不得出现单位、名字及其他提示性的标
记。 3. 答卷必须用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔，不允许用铅笔或红笔。
A、全补偿 B、过补偿 C、欠补偿
5、由于分布电容的存在，发生短路时短路电流中将出现[ ]电流。
A、低频分量 B、高频分量 C、非周期分量
6、高频电缆屏蔽层应[ ]。
A、 在接入收发信机前直接接地，收发信机的“接地端”另行接地
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B 、在接入收发信机前不直接接地，由收发信机的“接地端”起接地作用，
避免重复接地
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装在受电侧的阻抗继电器在区内经过渡电阻短路时容易拒动。
[]
4、保护装置的远方起信和收发信机的远方起信功能可以同时投入，以相互备用。
[]
5、大接地电流系统中发生 CA 两相经电阻接地短路时，C 相接地阻抗继电器保护
范围伸长在区外短路时容易误动，A 相接地阻抗继电器保护范围缩短在区内短路时容
易拒动。
[]
按
误差要求的保护用电流互感器，TP 级是按
误差要求的保护用电流互
感器。
3、设本线路的正序阻抗为 Z1 ；零序电流补偿系数为 K 。线路上 B 相断线以后 A 、
C 相上的电流分别为 IA 、 IC ，则该输电线路 A 相上的电压降为
。
4、如果两侧电势幅值不相等，系统振荡时振荡中心向电势幅值
一侧靠近。
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