电力系统继电保护试题库-(全20套试卷答案)

试卷1答案一、填空题（每小题1分，共20分）1、选择性2、金属性3、最大最小4、0.95、使启动电流躲过最大不平衡电流6、可靠地动作7、震荡中心8、高9、纵联差动保护10、零序阻抗11、返回12、电流13、电流14、线路15、容性电流16、80%~85%17、最小负荷阻抗18、间断的19、不20、幅值二、选择题（每小题2分，共20分）1、B2、B3、A4、B5、B6、C7、A8、A9、B10、B三、判断题（每小题2分，共10分）1、√2、×3、√4、√5、√四、名词解释与简答（每小题5分，共20分）1.速动性：指尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。2.比率制动特性答：在继电保护的差动保护中，简单说就是使差动电流定值随制动电流的增大而成某一比率的提高。使制动电流在不平衡电流较大的外部故障时有制动作用。而在内部故障时，制动作用最小3.什么是重合闸前加速保护？答：所谓前加速就是当线路第一次故障时，靠近电源端保护无选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再有选择性的切除故障。采用前加速的优点是：能够快速地切除瞬时性故障；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；能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6~0.7倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。前加速度的缺点是:断路器工作条件恶劣，动作次数较多；重合于永久性故障上时，故障切除的时间可能较长；如果靠近电源侧的重合闸装置或断路器拒绝合闸，则将扩大停电的范围。甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上的所有用户停电。前加速保护主要用于35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上，以便快速切除故障，保证母线电压。4.变压器纵差保护中，消除励磁涌流影响的措施有哪些？它们利用了哪些特征？各自有何特点？答：（1）采用速饱和中间变流器。励磁涌流中含有大量的非周期分量，所以可以采用速饱和中间变流器来防止差动保护的误动。对于Yd11接线方式的三相变压器，常常有一相是对称性涌流，没有非周期分量，中间变流器不能饱和，只能通过差动继电器的动作电流来躲过。（2）二次谐波制动的方法。二次谐波制动方法是根据励磁涌流中含有大量的二次谐波分量的特点，当检测到差电流中二次谐波含量大于整定值时就将差动继电器闭锁，以防止励磁涌流引起的误动。这种方法称为二次谐波制动的差动保护。二次谐波制动差动保护原理简单、调试方便、灵敏度高，在变压器纵差保护中获得了非常广泛的应用。但在具有静止无功补偿装置等电容分量比较大系统，若空载合闸前变压器已经存在故障，合闸后故障相位故障电流，非故障相位励磁涌流，采用三相或门制动的方案时，差动保护必将被闭锁。由于励磁涌流衰减很慢，保护的动作时间可能会长达数百毫秒。这是二次谐波制动方法的主要缺点。（3）间断角鉴别的方法。励磁涌流的波形会出现间断角。而变压器内部故障时流入差动继电器的稳态差电流是正弦波，不会出现间断角。间断角鉴别的方法是利用这个特征鉴别励磁涌流和故障电流，即通过检测差电流波形是否存在间断角，当间断角大于整定值时将差动保护闭锁。间断角原理由于采用按相闭锁的方法，在变压器合闸于内部故障时，能够快速动作。这是比二次谐波制动（三相或门制动）方法优越的地方。对于其他内部故障，暂态高次谐波分量会使电流波形畸变（微分后畸变更加严重）。波形畸变一般不会产生“间断角”，但会影响电流的波宽。若波形畸变很严重导致波宽小于整定值（140°）差动保护也将被暂时闭锁而造成动作延缓。显然，造成保护动作延缓的因素，二次谐波制动与间断角原理是有差异的。五、计算题（15分）解：保护1电流Ⅰ段整定计算（1）求动作电流Iset.1Ⅰ=KrelⅠIK..B.max=1.25104.02.03105.103=1804.27A（2）灵敏度校验，即求最小保护范围Lmin=3.0-27.18043105.10234.013=6.25km%15%651025.6minABLL(3)动作时间：tⅠ=0s保护1的电流Ⅱ段整定计算（1）求动作电流Iset.1Ⅱ=KrelⅡIset=1.11.25254.02.03105.103=817.23A(2)灵敏度校验Ksen=3.149.123.817104.03.03105.10233(3)动作时间tⅡ=0.5s电流Ⅲ段整定（1）求动作电流Iset.1Ⅲ=15085.05.12.1=317.65A（2）灵敏度校验近后备Ksen=3.184.365.317104.03.03105.10233远后备Ksen=2.16.165.317254.03.03105.10233（3）动作时间tⅢ=tⅢ+0.5+0.5=1.5s六、综合应用题（15分）答：如果再单端电源被保护线路上发生内部短路，电源侧高频闭锁方向保护的起动元件和功率方向元件均动作，而负荷侧不发闭锁信号。故能动作跳闸。负荷侧外部短路时，通过近故障点侧发的高频闭锁信号将两端高频保护闭锁，故不会动作。试卷2答案一、填空题（20分）1、相间短路2、短路电流3、选择性4、方向阻抗电器5、相位6、匝间7、最大8、故障9、气体（瓦斯）10、故障点11、母线12、距离（阻抗）13、坐标原点14、25°15、躲过最大负荷电流16、不能17、三角形，星形18、最小负荷阻抗19、专用的母线保护装置二、选择题（20分）1、B2、B3、B4、B5、C6、A7、B8、C9、A10、B三、判断题1、×2、×3、×4、√5、×四、名词解释与简答题（25分）1.纵差动保护答：纵差动保护是用辅助导线将线路（或设备）的二次电流引入差动继电器，比较两端电流方向或大小来判断保护线路（设备）是否短路，并决定是否动作。2.反时限特性答：继电保护的动作时间虽输入电流的增大而减小，呈反时限电流。3.什么是重合闸后加速保护，有何优、缺点？主要适用于什么场合？答：所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择性的动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。后加速保护的优点是：第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不允许无选择性地动作而后以重合闸来纠正；保证了重合于永久性故障时能瞬时切除；和前加速相比，使用中不受网络结构和符合条件的限制。后加速保护的缺点是：每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比略为复杂；第一次切除故障可能带有延时。“后加速”的配合方式广泛应用于35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。因此，在这些线路上一般都装有性能比较完备的保护装置。4.变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态？它们与线路相比有何异同？答：变压器故障可以分为油箱外和油箱内两种故障，油箱外得故障主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起的冷却能力下降等。此外，对于中性点不接地运行的星形接线变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件的过热。油箱外故障与线路的故障基本相同，都包括单相接地故障、两相接地故障、两相不接地故障和三相故障几种形式，故障时也都会出现电压降低、电流增大等现象。油箱内故障要比线路故障复杂，除了包括相间故障和接地故障外，还包括匝间故障、铁芯故障等，电气量变化的特点也较为复杂。5.哪些电路差异可以区分单相重合闸期间瞬时性故障与永久性故障？答：在单相故障被单相切除后，断开线路由于受到并行架设的其他运行的两相线路沿线电容耦合和电磁感应的作用，仍然有一定的电压；水久性故障时接地点长期存在，该电压经接地点形成放电回路，断开相两端电压持续较低；瞬时性故障当电弧熄灭后，接地点消失不形成放电回路，断开相两端电压持续较高；据此差异可以识别瞬时性故障与永久性故障。五、计算题（15）解:1.元件阻抗计算20.43012()0.44016()11510.5%44.1()31.5ABBCTZZZ2．距离I段（1）整定阻抗'.10.851210.2()ABsetrelZKZ（2）时限10()ts3．距离II段（1）整定阻抗1与相邻线路BC保护3距离I段配合（k1点）如图5-38所示.30.851613.6()setZ''.min.1.3()ABbsetrelsetZKZKZ求最小分支系数Kb.min,在K1点短路，考虑无助增电流时,312.min111bIIIKII则.10.8(12113.6)20.48()setZ2躲过变压器低压侧出口短路（K2点）的测量阻抗4121.min1111bIIIIKIII''.min1()0.8(12144.1)44.48()ABbTsetrelZKZKZ以上两计算值取较小者作为距离II段整定值，即.120.48()setZ（2）灵敏性校验.120.481.711.312setsenABZKZ满足要求。（3）时限10.5()ts4．距离Ⅲ段（1）整定阻抗因为min.min.max0.9115149.4()30.4loaloaUZI所以.min.1149.4102.2()1.251.171loasetrelresssZZKKK（2）时限110.50.52.0()ts（3）灵敏性校验：1）近后备：.1102.28.521.512setsenABZKZ满足要求。2)远后备：①BC线路末端（K3点）如图5-38所示。求最大分支系数12.max.max3.min101211.7330SAABbSBIIXZKIXKsen远=.1.max102.22.5761.2121.7316setABbBCZZKZ满足要求。②变压器TM低压侧（K2点）：Ksen远=102.21.161.2121.7344.1不满足要求。为此，可采用方向阻抗继电器，由cos0.866loa，得30loa。此时'.1.1102.2144.5()cos()cos(7530)setsetkloaZZKsen远=144.51.641.2121.7316满足要求。六、综合应用题（10）1.解：答：Y，d11接线变压器纵差动保护原理接线如图7-15所示，假设高、低压侧有电源。Y侧区外AB两相短路时一、二次侧电流分布如图7-15（a）所示（不计负荷电流）。可见保护不动作。Y侧区内发生AB两相短路时一、二次侧电流分布，如图7-15（b）所示。可见保护将动作。试卷3答案一、填空题（每小题1分，共20分）1、远后备2、4.83、气体（瓦斯）4、正常有高频电流方式5、定子绕组及其引出线的相间6、零序过电压保护7、非周期8、非故障的相间9、保护范围外10、零11、Ⅱ12、导引线13、电流方向14、绝缘子被震裂对地放电15、相位16、网络接线和负荷性质17、为018、防止保护拒动和误动19、0°20、增大二、选择题（每小题2分，共20分）1、B2、B3、C4、A5、C6、B7、C8、C9、C10、C三、判断题（每小题2分，共10分）1、√2、√3、√4、×5、√四、简答题（每小题5分，共20分）1.纵联保护依据的最基本原理是什么？答：纵联保护包括纵联比较式保护和纵联差动保护两大类，它是利用线路两端电气量在故障与非故障时、区内故障与区外故障时的