05~06电力系统继电保护试题1

第1页/共3页山东科技大学2005—2006学年第一学期（A卷）一、填空题（每空1分，共20分）1、对电力系统继电保护的基本要求有选择性、快速性、灵敏性、可靠性。2、电流速断保护的主要优点:接线简单，整定容易，动作迅速；缺点是不能保护线路全长且受系统运行方式变化影响大。3、用以判断功率方向或测定电流、电压相位的继电器称为功率方向继电器。若其最大灵敏角lmφ=60°，在0°接线时继电器动作的角度范围为-30°~150°。90°接线是指JUAU’JIAI。4、在正常运行情况下，位于线路送电侧的功率方向继电器，一般都是处于_动作状态的____状态，其触点是__闭合的__的。在保护范围内故障情况下，位于线路送电侧的功率方向继电器，一般都是处于__动作状态__状态，其触点是____闭合___的。5、根据距离保护的工作原理，加入继电器的电压JU和电流JI应满足以下要求：继电器的测量阻抗应应正比于短路点到保护安装处的线路长度，继电器的测量阻抗应应与故障类型无关。6、输电线路纵联保护包括纵联差动保护、高频保护等。理论上具有绝对的选择性。7、BCH-2型差动继电器中速饱和变流器的作用是躲过励磁涌流的影响。二、简述题（共34分）1、（7分）简述三段式过流保护的优缺点及适用范围。2、（12分）试写出全阻抗继电器、方向阻抗继电器及偏移阻抗继电器电压比较及相位比较的动作方程。3、（8分）简述变压器故障类型及不正常运行状态，通常设置哪些保护？4、（7分）何谓欠补偿,过补偿,完全补偿？在中性点经消弧线圈接地系统中，为何采用过补偿？三、分析题（每题10分，共20分）1、对Y,d11接线变压器的过流保护，为何通常采用二三Y接线？（写出分析过程）2、写出距离保护第Ⅱ段的整定原则，并分析线路末端母线有助增电流时的影响。第2页/共3页四、计算题（共26分）1、（12分）如图1所示电网中，已知系统最大运行方式下的阻抗Xs.min=13.3Ω，系统最小运行方式下的阻抗Xs.max=19Ω，线路的单位长度电抗X0=0.4Ω/km，变压器的阻抗XT=1.44Ω（归算至115kV侧）,若母线B没有别的引出线，试求：线路的瞬时电流速断保护是否能保护线路的全长。图12、（8分）如图2所示电网中，拟定在1~3处装设反应相间短路的过电流保护及反应接地保护的零序过电流保护，取Δt=0.5s。试确定：（1）相间短路过电流保护的动作时间；（2）零序过电流保护的动作时间；（3）绘出这两种保护的时限特性。图23、（6分）有一方向阻抗继电器，其整定阻抗为Zzd=7.5∠60°Ω若测量阻抗为ZJ=7.2∠30°Ω通过计算说明该继电器能否动作？~~ABCT40km115kV123t=1st=0.5st=2st0=0.5st=2.5st0=0.5s~第3页/共3页1、（7分）三段式电流保护优点是：具有接线简单，整定容易，经济(3分)。缺点是：受电网运行方式的影响很大，在系统运行方式变化较大时，灵敏度不易满足要求，而且没有方向性（3分）。一般适用于35kV及以下的开式电网中（1分）。2、（12分）全阻抗继电器电压比较及相位比较的动作方程分别为JU≤JzdIZ（2分），90°≤JzdJzdargZZZZ≤270°或90°≤JJzdJJzdargUIZUIZ≤270（2分）。方向性阻抗继电器电压比较及相位比较的动作方程分别为JJzd12UIZ≤Jzd12IZ（2分），90°≤JJzdargZZZ≤270°或90°≤JJJJargUUIZ≤270°（2分）。偏移性阻抗继电器电压比较及相位比较的动作方程分别为Jzd1(1)2ZZ≤zd1(1)2Z（2分），90°≤JzdJzdargZZZZ≤270°或JJzdJJzdargUIZUIZ90°≤JJzdJJzdargUIZUIZ≤270°（2分）。3、（8分）变压器的故障类型有内部相间短路、接地短路、绕组层间短路、匝间短路等（2分），外部有两侧套管引出线间相间短路、接地短路等（2分）。不正常运行状态有油面下降、外部短路引起的过电流、过负荷、温度过高等（2分）。装设的保护一般有瓦斯保护、电流速断或差动保护、过电流保护或低电压起动的电流保护或复合电压起动的电流保护、零序电流保护、过负荷保护、温度保护等（2分）。4、（7分）在经消弧线圈接地系统中，当消弧线圈中电流小于电网电容电流时称为欠补偿（2分），当消弧线圈中电流大于电网电容电流时称为过补偿（2分），当消弧线圈中电流等于电网电容电流时称为完全补偿（2分）。在完全补偿时补偿线圈电感与线路电容发生串联谐振，变压器中性点会产生过电压，危及设备安全。若采用欠补偿，当部分线路切除时同样会出现串联谐振情况，故一般采用过补偿（1分）。三、分析题（每题10分，共20分））1、（10分）在Y,d接线的变压器d侧发生两相短路时，Y侧三相中的电流大小是不同的，其中一相是另外两相的两倍（3分），当变压器Y侧电流保护采用二二Y接线时其最小灵敏度要比三三Y接线小一倍（3分），若采用二三Y接线时，第三个继电器中流过电流是另两相电流的第4页/共3页相量和，它能反应最大短路电流，从而使保护的灵敏度提高一倍，故一般采用二三Y接线（4分）。2、（10分）距离Ⅱ段保护动作阻抗是与下一级线路距离Ⅰ段相配合，即其保护长度不超过下一级线路距离Ⅰ段的保护范围（5分）。当本线路末端母线上有助增电流时，其整定阻抗为dz.2kABfzdz.1()ZKZKZ式中，fzK为分支系数，BCfzABIKI（5分）。四、计算题（共26分）1、（12分）解：(3)Cd.max115/3I2.1613.30.4401.44（kA）（3分）(2)Bd.min3115/3I1.642190.440（kA）（3分）(3)dzkCd.maxIKI1.32.162.81(3)dzkCd.maxIKI1.32.162.81（kA）（3分）因(2)Bd.mindzII，故在最小运行方式下，不能保护线路的全长。（3分）2、（8分）解：（1）t3=1.5s（1分）t2=2.5s（1分）t1=3s（1分）(2)t30=0s（1分）t20=1s（1分）（3）(3分)3、(6分)解：因对应与30°时的动作阻抗为00000zd(30)zd(60)IIcos(6030)7.5cos306.4957.2故继电器不会动作。（6分）t1=3st2=2.5st3=1.5st=1st30=0st20=1stl