继电保护试卷3(试题答案1-7)

第1页华南理工大学广州学院2011–2012学年度第二学期期末考试《继电器保护原理课程》试卷（C卷答卷）学校：专业层次：本科学号：姓名：座号：注意事项：1.本试卷共五大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷；2.考前请将密封线内各项信息填写清楚；3.所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效；4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。出卷要求：1、所有试卷必须依据教学大纲和考试大纲的要求出题；2、试卷内容难度：基础内容约占60%、中等难度内容约占30%、较难内容约占10%；3、题型一般应该多样化，如：判断题、选择题、填空题、概念解释题、简答题、论述题、计算题、设计题，操作题、作图题、分析题、编程题等；4、题量适当，考试时间不低于90分钟，一般为120分钟；5、同一份试卷中，相同内容不得出现在不同题型中；出卷应出A、B、C卷，题型相同且难易程度相当，同题型试题内容重复率不得超过20%；6、试卷应合理分配各题型分数，且注明各小题分数；7、按照学院统一试卷格式要求排版，每份试卷表头、得分表及密封线均应与试卷模版所给相同；8、每份卷给出标准（参考）答案，其中论述题、分析题、操作题等应指出得分要点；9、试卷与答案一起上交（含电子版），出卷教师在试卷纸版背面签名确认。一.判断题(每题1分，共15分)1.电力系统发生故障时保护装置如不能及时正确动作就可能破坏电力系统运行的稳定性。(√)2.电气设备过负荷或内部发生故障时,其供电线路继电保护装置应将过负荷设备切除。(×)3.中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路通过的零序电流为本身非故障相对地电容电流之和。(×)4.电流比相母线保护是否动作只与电流的相位有关，而与电流的幅值无关。(√）5.电力系统故障时,继电保护装置可只发出信号,不切除故障设备。(√)6.平行线路的一回线检修时,横差方向保护应退出工作。(√)7.采用00接线方式的阻抗继电器，不管发生何种故障，其测量阻抗均与故障类型无关。（×)题号一二三四五总分得分教学中心：专业层次：姓名：学号：座号：（密封线内不答题）教学中心：专业层次：姓名：学号：座号：第2页8.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。(×)9.采用900接线的功率方向继电器,两相短路时无电压死区。(√)10.发电机纵差保护的保护范围为发电机的定子绕组，不包括起引出线。(×)11.对于反应零序电压的发电机定子绕组单相接地保护，故障点越靠近发电机定子绕组中性点接地时，保护的灵敏度越高。(×)12.相差高频保护能作相邻元件的后备保护。(×)13.距离保护接线复杂，可靠性比电流保护高，这是它的主要优点。(×)14.在微机保护中采样和采样保持是分别由不同模块电路来实现的。(×)15.长线路的测量阻抗受故障点过渡电阻的影响比短线路大。(×)二.单项选择题(每题1分,共10分)1.我国继电保护装置型式发展先后经历了五个阶段,其顺序依次是（C）。(A)机电型、晶体管型、整流型、集成电路型、微机型；(B)机电型、整流型、集成电路型、晶体管型、微机型；(C)机电型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型。2.对900接线的功率方向继电器，若线路短路阻抗角为,L则三相短路时保护测量阻抗角k为（B）（A）L090(B)L(C))90(0L3.对于过电流保护，计算保护灵敏系数时，应用（B）电流。(A)三相短路；(B)两相短路；(C)三相或两相短路都可以。4.互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（B）。(A)便于测量时形成回路；(B)以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害；(C)泄漏雷电流。5.过电流继电器的返回电流应（B）动作电流。(A)大于；（B)小于；(C)等于。6.被保护的线路上任一点发生故障时,故障线路的高频保护可瞬时（A）线路故障。(A)两侧同时切除；(B)靠近故障点近端切除；(C)两侧先后切除。7.在中性点直接接地电网中发生接地短路时,（B）零序电压最高。(A)保护安装处；（B)接地故障处；(C)变压器接地中性点处。8.变压器或发电机采用低电压过电流保护与采用复合电压过电流保护进行比较，其中低电压元件的灵敏系数，（C）。(A)相同(B)低压过电流保护高(C)复合电压起动过电流保护高9.闭锁式纵联保护跳闸的必要条件是（B）。(A)正方向元件不动作，反方向元件动作，一直收到闭锁信号(B)正方向元件动作，反方向元件不动作，收到过闭锁信号而后信号又消失(C)正、反方向元件均动作，没有收到过闭锁信号。第3页10.微机保护装置硬件中的电流电压变换回路除起到（B）的主要作用外，还起到隔离作用。(A)相位变换(B)电气量变换(C)过滤谐波三.概念解释题(共5题，每题5分，共25分)1.什么是继电保护装置?三段式零序电流保护由哪些保护组成?答：继电保护装置，就是指能反应电力系统中元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。三段式零序电流保护由（1）无时限零序电流速断保护（2）限时零序电流速断保护(3)零序过电流保护组成。2.何谓功率方向元件的90°接线？采用90°接线的功率方向元件在正方向三相和两相短路时正确动作的条件是什么？采用90°接线的功率方向元件在相间短路时会不会有死区？为什么？答：所谓90°接线方式是指在三相对称的情况下，当cosφ=1时，加入继电器的电流和电压相位相差90°。正确动作条件：30°a60°。不会有死区，因为继电器加入的是非故障相的相间电压，其值很高。3.何谓功率方向继电器的“潜动”?答：从理论上讲，对功率方向继电器来说，当kkUI两个量中只有一个量加入继电器时，极化继电器KP线圈两端的电压为零，继电器不应动作。但实际上，由于比较回路中各元件参数不会完全对称，KP线圈两端将有电压，继电器可能动作，这称为整流型功率方向继电器的“潜动”。4.什么是自动重合闸?电力系统中为什么要采用自动重合闸?答：自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障—般不到10％。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量，也可纠正由于断路器或继电保护装置造成的误跳闸。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。5.什么是距离保护？什么是阻抗继电器？答：距离保护是反映故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗),并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定值进行比较，以确定保护是否应该动作。四.简答题(共7题，每题5分，共35分)1.继电保护在电力系统中的基本任务是什么?答：(1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。第4页2.电力系统对继电保护的基本要求是什么?答：1、选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。4、可靠性：保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应该误动作。3.后备保护的作用是什么?何谓近后备保护和远后备保护?答：后备保护的作用是电力系统发生故障时，当主保护或断路器拒动，由后备保护以较长的时间切除故障，从而保证非故障部分继续运行。近后备保护是在保护范围内故障主保护拒动时，首先动作的后备保护。远后备保护是保护或断路器拒动时，靠近电源侧的相邻线路保护实现后备作用的保护。4.单相接地时零序分量特点有哪些？答：1）故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处的零序电压越低，变压器中性点处的零序电压为零。零序电压由故障点到接地中性点，按线性分布。2）零序电流是由故障处零序电压产生的，零序电流的分布主要取决于变压器零序阻抗，亦即决定于中性点接地变压器的数目和分布。3）对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与正序功率的方向相反，零序功率方向实际上都是由故障点指向母线的。5.闭锁式方向高频保护中采用负序功率方向继电器有何优点?答：(1)可反应所有不对称故障;增加电压记忆后,也可反应三相对称故障;(2)没有电压死区;保护区外故障时,近故障侧负序电压(功率)高于远故障侧负序电压(功率),容易实现灵敏度配合(3)振荡时三相对称,不存在负序分量,负序功率方向元件不误动。6.单相自动重合闸的特点？答：（1）需要装设故障判别元件和故障选相元件。（2）应考虑潜供电流的影响。（3）应考虑非全相运行状态的各种影响。7.双母线运行时的电流差动保护原理图如下图所示，试分别分析在双母线固定连接方式和固定连接方式遭破坏这两种情况下，当发生区外故障和母线II故障时，继电器KD1~KD3的动作情况及其正确性。答：双母线固定连接方式下：发生区外故障时，KD1~KD3不动作第5页母线II故障时，KD1不动作，KD2和KD3动作情况都属于具有选择性动作固定连接方式遭破坏下：发生区外故障时，KD1和KD2动作，KD3不动作母线II故障时，KD1~KD3均动作情况，此时属于失去选择性动作五、计算题(15分)如图下图所示的网络中，已知，线路每公里的正序阻抗10.4/kmZ，10.5/3kV,E.max0.3sX，.min0.3,sX.max150AABLI。1.251.11.2relrelrelKKK，，，1.8ssK＝，0.85reK，30.5ts。试对保护1进行三段式电流保护的整定计算。解：1、保护1电流I段整定计算（1）求动作电流（1分）（2）灵敏度校验，即求最小保护范围。满足要求。（2分）（3）动作时间：10ts（1分）2、保护1电流II段整定计算（1）求动作电流123ABC10kmt3III=0.5s15km3.1..max10.5101.251804.27A3(0.20.410)setrelkBIKI3min.max1.1131310.510()(0.3)6.52km20.4231804.27ssetElXzImin6.5265.2%15%,10ABll3.1.2..max10.510()1.11.25817.233(0.20.425)AsetrelsetrelrelkCIKIKKI第6页（2分）（2）灵敏度校验满足要求。（2分）（3）动作时间：120.50.5tts（1分）2、保护1电流III段整定计算（1）求动作电流（1分）（2）灵敏度校验近后备：满足要求。（1分）远后备：满足要求。（2分）（3）动作时间：（1分）3..min.1310.51023(0.30.410)1.491.3817.23kBsensetIKI.1.max1.21.5150317.650.85ArelsssetABLreKKIIK3..min.1310.51023(0.30.410)3.841.3317.65kBsensetIKI3..min.1310.51023(0.30.425)1.61.2317.65kCsensetIKI130.50.51.5tts