(权威版)电力系统继电保护原理试题及答案-何静松1.pdf
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1、电力系统继电保护一、填空题(每空 1 分,共 18 分)作时,继电保护装置一般应发出信号。1、电力系统发生故障时,继电保护装置应将故障部分切除,电力系统出现不正常工2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时不拒动,不应动作时不误动。3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的最大短路电流整定,其灵敏性通常用保护范围的大小来表示。4、距离保护是反应故障点到保护安装处的距离,并根据距离的远近确定动作时间的种保护。5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中,方向圆阻抗继电器受过渡电阻的影响最大,全阻抗继电器受过渡电阻的影响最小。6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的大小和相位
2、的原理实现的,因此它不反应外部故障。7、在变压器的励磁涌流中,除有大量的直流分量外,还有大量的高次谐波分量,其中以二次谐波为主。8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动,即采用速饱和中间变流器,二次谐波制动的方法和间断角鉴别的方法 .二、单项选择题(每题 1 分,共 12 分)1、电力系统最危险的故障是(C)。(A)单相接地(B)两相短路(C)三相短路2、继电保护的灵敏系数(A)Ksen要求(C).Ksen1(B)Ksen1(C)Ksen13、定时限过电流保护需要考虑返回系数,是为了(B)。(A)提高保护的灵敏性(B)外部故障切除后保护可靠返回(C)解决选择性4、三段
3、式电流保护中,保护范围最小的是(A)(A)瞬时电流速断保护(B)限时电流速断保护(C)定时限过电流保护5、三种圆特性的阻抗继电器中,(B)既能测量故障点的远近,又能判别故障方向(A)全阻抗继电器;(B)方向圆阻抗继电器;(C)偏移圆阻抗继电器6、有一整定阻抗为时,该继电器处于Zset860的方向圆阻抗继电器,当测量阻抗Zm 430(A )状态.(A)动作(B)不动作(C)临界动作7、考虑助增电流的影响,在整定距离保护 II 段的动作阻抗时,分支系数应取(A)。(A)大于 1,并取可能的最小值(B)大于 1,并取可能的最大值(C)小于 1,并取可能的最小值8、从减小系统振荡的影响出发,距离保护的
4、测量元件应采用(B ).(A)全阻抗继电器;(B)方向圆阻抗继电器;(C)偏移圆阻抗继电器9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时,对于相差高频保护(A)(A)能正确动作(B)可能拒动(C)可能误动10、如图 1 所示的系统中,线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护,k 点短路,若 A-B 线路通道故障,则保护 1、2将(C)。(A)均跳闸(B)均闭锁(C)保护 1 跳闸,保护 2 闭锁A AB B1 12 23 3k k4 4C C5 56 6D D图 111、变压器的电流速断保护与(C)保护配合,以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障.(A)过电流(B)过负荷(C)瓦斯12、双绕
5、组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比,应分别按两侧(B)选择。(A)负荷电流(B)额定电流(C)短路电流三、简答题(共 32 分)1、何谓主保护、后备保护?何谓近后备保护、远后备保护?(8分)答:所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路(或元件)全长上的故障的保护装置。(2分)考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护,称为后备保护。(2 分)当电气元件的主保护拒动时,由本元件的另一套保护起后备作用,称为近后备。(2 分)当主保护或其断路器拒动时,由相邻上一元件的保jx护起后备作用称为远后备。(2分)Zset2、有一方向阻抗继电器,若正常运行时的测量阻抗为Zm7530R3.530,要使该方向阻
6、抗继电器在正常运行时不动作,则整定阻抗最大不能超过多少?(设sen 75)(8 分)答:为了使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作,Z其对应于m 30时的动作阻抗m最大不能超过3.5,(3 分)sen 75,如图所示,整定阻抗最Z3.5/cos(75 30)4.95(5 分)大不能超过set又知其3、何谓比率制动特性?对具有比率制动特性的差动继电器,何谓最大制动比、最小工作电流、拐点电流?(8 分)答:比率制动特性是指继电器的动作电流和继电器的制动电流的关系特性。(2分)Kres.max如图,最大制动比流;(2 分)相对应的制动电流Iset.max;Ires.max(2分)g 点所对应的动作电流
7、Iset.min称为最小动作电Ires.g称为称为拐点电流。(2分)4、变压器纵差动保护中,不平衡电流产生的原因是什么?(8 分)答:不平衡电流产生的原因是:1、变压器两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致(2分);2、变压器带负荷调节分接头(2分);3、电流互感器有传变误差(2分);4、变压器的励磁电流(2分)。四、计算题(共 38 分)1、如 图2所 示 的 网 络 中,已 知,线 路 每 公 里 的 正 序 阻 抗Z1 0.4/km,E 10.5/3kV,Xs.max 0.3,Xs.min 0.3,IAB.Lmax150A。Kre 0.85,Kss1.8,Krel1.25,Krel1.
8、1,Krel1.2,t 0.5s。3试对保护 1 进行三段式电流保护的整定计算。(14分)A A1 110km10kmB B2 215km15kmC C3 3t t3 3IIIIII=0.5s=0.5s图 2解:1、保护 1 电流 I段整定计算(1)求动作电流3set.1relk.B.max(1分)I K I1.2510.5101804.27A3(0.20.410)(2)灵敏度校验,即求最小保护范围。lmin13E1310.5103(Xs.max)(0.3)6.52kmz12 Iset0.4231804.27.1lmin6.52 65.2%15%,满足要求.(2分)lAB10(3)动作时间:t
9、 0s(1分)2、保护 1 电流 II段整定计算(1)求动作电流110.5103I K I K(K I)1.11.25817.23A A3(0.20.425)(2分)set.1relset.2relrelk.C.max(2)灵敏度校验KsenIk.B.minIset.1310.51023(0.30.410)1.49 1.3817.23满足要求。(2分)3t t 0.5 0.5s(1 分)12(3)动作时间:2、保护 1 电流 III段整定计算(1)求动作电流KrelKss1.21.5IIAB.Lmax150 317.65A A (1分)Kre0.85set.1(2)灵敏度校验310.51032
10、I3(0.30.410)近后备:满足要求。(1 分)1.3.minKsenk.B 3.84Iset317.65.1310.51032I3(0.30.4.25)远后备:满足要求(2 分).minKsenk.C1.6 1.2Iset.1317.65(3)动作时间:(1t1 t30.5分)0.5 1.5s2、如图 3,已知:网络的正序阻抗 Z1=0.45/km,阻抗角L 65。线路上采用三段式距离保护,其第 I、II、III 段阻抗元件均采用 0接线的方向阻抗继电器,继电器的最灵敏角sen 65,保护 2 的延时t2 2s,线路 AB、BC 的最大负荷电流均为 400A,负荷的自起III动系数Kss
11、 2,继电器的返回系数Kre1.2,并设Krel 0.85,Krel1.15,负荷的功率因数cosD 0.9,变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。试求:距离保护1 第 I段的动作阻抗,第 II段、第 III段的灵敏度与动作时间。(24分)A A1 1B B30km2 2C C38kmT162kmD DEA115/3kVXsA.min10XsA.max20EB115/3kVXsB.min30XsB.max40T2ZT1ZT284.7图 3解:1、距离保护 1 第 I段:IZ KZAB 0.850.4530 11.16(1 分)set1rel动作阻抗:2、保护 1 的第 II段(分两种情
12、况):(1)与相邻线路配合:IIIZset1 Krel(ZAB KrelKbminZBC)(1 分)Kbmin(XsAminZAB1013.51)(1)1.59XsBmax40 (2 分)Zset1 0.8(13.50.851.590.4538)29.29 (1 分)(2)与变压器支路配合:IIIZset1 Krel(ZAB KrelKbminZT)2(1 分)Kbmin(XsAminZAB1013.51)(1)1.59XsBmax40(2分)84.7)42.442(1 分)Zset1 0.7(13.50.71.59对以上两种情况,取较小者,所以:Zset1 29.29(1 分)灵敏度:Kse
13、nIIZset29.29A 2.17 1.5ZAB13.5满足要求。(1分)II动作时间:t 0.5s(1 分)3、距离保护 1 的第 III段:采用方向阻抗继电器,Zset1ZLminIIIKrelKreKsscos(LD),(1 分)ULmin0.9110142.89ILmax30.4,(1 分)ZLminIIIKre1.2,Kss 2,Krel1.15,D cos10.9 25.8,Zset1142.89 66.811.151.22cos(65 25.8)(2分)灵敏度:(1)考虑本线路末端:Ksen近Zset66.811 4.931.5ZAB13.5(1 分)(2)考虑相邻元件a:相邻
14、线路末端Zset1Kset远ZABKbmaxZBC,(1分)XZAB2013.5Kbmax(sAmax1)(1)2.12XsBmin30,(1 分)Ksen远分)Zset66.8111.34 1.2ZABKbmaxZBC13.52.1217.1满足要求.(1b:相邻变压器低压侧出口Ksen远KbmaxKsen远Zset1ZABKbmaxZT(1 分)XsAZAB2013.5(max1)(1)2.12XsB30min(1分)Zset66.811 0.331.2ZABKbmaxZT13.52.1284.7(1分)不满足要求,认为 III段不能作为变压器的后备保护ttt 20.5 2.5s (1 分
15、)12动作时间:B B一、单项选择题(一、单项选择题(选考选考 1515 题,共题,共 3030 分分)1反应故障时电流增大而动作的保护为(B)A低电压保护C过负荷保护B过电流保护D过电压保护2电力系统发生故障时,由故障设备(或线路)的保护首先切除故障,是继电保护(B)的要求.A速动性 B选择性 C可靠性D灵敏性3为防止电压互感器一、二次绕组间绝缘损坏击穿时,高电压窜入二次回路,危及人身安全,应将二次侧(B)A屏蔽 B接地 C设围栏 D加防护罩4在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时,如果保护的动作时限相等,则两相不完全星形接线电流保护只切除一条线路的机会为(B)A1
16、00 B23 C13D05功率方向继电器的潜动是指(B)A只给继电器加入电流或电压时,继电器不动作。B只给继电器加入电流或电压时,继电器就动作。C加入继电器的电流与电压反相时,继电器动作。D与加入继电器的电流电压无关。6以下不属于功率方向继电器 90接线方式的是(C )AB、AUICAC、CUIBBC、BUIACA、DUIB7在中性点直接接地电网中发生接地短路时,零序电压最高处为(C)A保护安装处C接地故障点处B变压器接地中性点处D发电机接地中性点处8中性点经消弧线圈接地电网通常采用的补偿方式是(C)A完全补偿C过补偿B欠补偿D不补偿9反应相间短路的阻抗继电器接线方式是(A )A0接线o,3C
17、3UIoB90接线D27接线10阻抗继电器的精确工作电流是指,当 K=sen,对应于(B)AZact=0。8Zset时加入阻抗继电器的电流的电流CZact=Zset时加入阻抗继电器的电流DZact=1。1Zset时加入阻抗继电器的电流11在具有分支电源的电路中,由于助增电流的影响,一般有(B)A测量阻抗增大,保护范围也增加。B测量阻抗增大,保护范围缩小.BZact=0.9Zset时加入阻抗继电器C测量阻抗减小,保护范围缩小。D测量阻抗减小,保护范围增加.12电力系统振荡时,阻抗继电器误动作,原因是(C)A振荡中心在保护范围以外C振荡中心在保护范围内B振荡中心在保护的反方向D振荡中心在相临线路上
18、13实现输电线路纵差保护必须考虑的中心问题是(C)A差动电流C不平衡电流B励磁涌流D冲击电流14在比率制动差动继电器中,制动线圈的作用是抑制(B)A励磁涌流C暂态不平衡电流B稳态不平衡电流D短路电流15对于大型发电机,反应转子表层过热的主保护是(C)A低电压起动的过电流保护C负序电流保护B复合电压起动的过电流保护D阻抗保护16.“四性是对动作于跳闸的继电保护提出的基本要求,以下不属于“四性”要求的是(C)A。可靠性C.灵活性17.过电流继电器的返回系数(B)A。小于 0C。大于 lB.小于 1D.等于 lB.灵敏性D。速动性18.在中性点非直接接地系统中,线路上某点发生单相接地故障时,接在母线
19、上的电压互感器二次开口三角侧的电压大小(C)A。当故障点距母线越近,电压越高C.不管距离远近,电压基本相同B。当故障点距母线越近,电压越低D.与故障前电压相同19.中性点不接地电网的接地保护中,无选择性的是(A)A。绝缘监视装置C.零序功率方向保护B.零序电流保护D。阻抗保护20。反应相间短路的阻抗继电器采用 0接线方式,正确的是(C)IA,UA。CBIA K3Io,UB。AIB,UD。CAIAIB,UC.AB21.对于相同整定阻抗的全阻抗继电器和方向阻抗继电器,以下说法正确的是(D)A.全阻抗继电器受过渡电阻的影响大B。全阻抗继电器受振荡的影响小C.方向阻抗继电器受过渡电阻的影响小D。方向阻
20、抗继电器受振荡的影响小22.以下不属于构成输电线路高频通道的元件是(B)A。阻波器C。结合滤波器B.电流互感器D。耦合电容器23。高频闭锁方向保护有两个电流起动元件,灵敏度高的起动元件的作用是(A)A。用于起动发信C。用于判断短路方向B。用于起动跳闸D.用于延时动作24。变压器瓦斯保护的主要元件是(A)A。气体继电器C.电压继电器B。电流继电器D。阻抗继电器25。在 Y,d11接线变压器纵差保护中,由于两侧 TA型号不同,在差动回路中引起较大的不平衡电流,为此电流互感器的同型系数 Kst 取值为(C)A.0C.1B。0.5D。1。526。在发电机纵差保护原理接线中,中线上装一个断线监视继电器,
21、它是为了防止(B)A.电压互感器二次侧断线B。TA二次侧断线后,外部发生故障时纵差保护误动作C.内部故障电流过小D.过电压27。在发电机纵差保护不平衡电流表述式中,可靠系数 Krel取(B)A.0。13C.13B.1。3D.13028。应装设失磁保护的发电机容量为(C )A.1MW 及以上C.100MW 及以上B.50MW 及以上D。300MW 及以上29.逆功率保护是为了防止以下哪种设备遭到损坏()A.发电机C。励磁机B。汽轮机D.水轮机30大型同步发电机的定子绕组每相都由两个或两个以上的并联支路组成,其原因是(A)A定子电流大C转子电流大B定子电流小D转子电流小31变压器的励磁涌流会使纵差
22、保护回路中的不平衡电流(A)A变大C不变B变小D变为零32变压器的异常工作情况之一是(D )A绕组的相间短路C中性点接地系统侧的接地短路B绕组的匝间短路D系统频率降低引起的过励磁33输电线路高频保护中高频通道的工作方式不包括(D)A故障时发信方式C移频方式34高频阻波器的作用是(C)A限制短路电流C防止高频电流穿越B防止工频电流穿越D补偿接地电流B长期发信方式D移相方式35在距离保护的 I段、段整定计算中乘以一个小于 1的可靠系数,目的是为了保证保护的(A)A选择性C灵敏性B可靠性D速动性36单侧电源线路上,过渡电阻的存在,使测量阻抗(A)A增大,保护范围减小C减小,保护范围减小B增大,保护范
23、围增大D减小,保护范围增大37对于圆特性的阻抗继电器,处于临界动作状态的测量阻抗称作继电器的(B )A整定阻抗C短路阻抗B动作阻抗D负荷阻抗38按 90接线的功率方向继电器,若UK UCA,则IK应为(D)AIAC-IABIBD-IB39阶段式电流保护广泛应用于(D)A220kV线路C多电源环网B110kV及以上线路D35kV及以下单电源线路40电流速断保护的动作时限取(D)A0.5SC0.51.0SB1.0SD0S41电流 I段保护的灵敏系数常用保护范围来衡量,其保护范围越长表明保护越(C)A可靠C灵敏B不可靠D不灵敏42低电压继电器的返回系数为(A)A大于 1C等于 1B小于 1D等于 0
24、42限时电流速断保护的灵敏系数要求(B)A大于 2C大于 1.2B大于 1.31.5D大于 0.8543在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的(D)A方向性C灵敏性B可靠性D选择性44在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是(D)A90接线0、3B3UI00、3D3UI0、3C。3UI0045方向阻抗继电器的灵敏角为(B )A(内角)Cloa(负荷阻抗角)Bk(线路阻抗角)D一loa46在中性点直接接地系统中,反应接地短路的阻抗继电器接线方式是(D)A0接线0、3C3UI0B90接线A、3DUIA+KI0零序补偿电流的接线方式47在校验距离段保护远后备灵敏系数时,分支
25、系数取最大值是为了满足保护的(C)A选择性C灵敏性B速动性D可靠性48距离段保护,采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器(A)A灵敏度高C灵敏度一样B灵敏度低D保护范围小49对于 Y,d11接线变压器,为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等,应使变压器 Y侧电流互感器变比(B)A等于变压器变比 nTC减少3倍B增大3倍D增大 3 倍50发电机横差保护的作用是(A)A保护定子绕组匝间短路C保护定子绕组接地短路B保护定子绕组相间短路D保护转子绕组一点接地故障51在相间电流保护的整定计算公式中考虑继电器返回系数的保护是(C)A电流速断保护B限时电流速断保护D电流电压联锁速断保护C定时限过电流保护52电
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