电力系统继电保护_习题答案_2

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1、- 1 -1 继电保护装置一般由 、 、 三部分组成。 2 继电保护的可靠性包括 和 ，是对继电保护性能的最根本要求。 3 低电压继电器的启动电压 返回电压，返回系数 1。 4 在中性点非直接接地电网中，发生单相接地短路时， 处零序电压最高； 处零序电压为 0；零序电流的分布主要取决于 。 5 自耦变压器高、中压两侧的零序电流保护应分别接于 上。 7 单侧电源线路上发生短路故障时，过渡电阻的存在使方向阻抗继电器的测量阻抗 ，保护范围 。 8 检查平行双回线路有电流的自动重合闸，当另一回线有电流时，表示 ，可以进行重合闸。 9 变压器瓦斯保护反应油箱内部所产生的气体或油流而动作，其中 动作于信号

2、，动作于跳开变压器各电源侧的断路器。 10 低电压起动过电流保护和复合电压起动过电流保护中，引入低电压起动和复合电压起动元件是为了提高过电流保护的 ，此时过电流保护的定值不需要考虑 。 11 电流比相式母线保护的基本原理是根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件 实现的。 12 断路器失灵保护属于 后备保护。 13 微机保护的硬件一般包括 、 、 三部分。 14 微机保护中半周积分算法的依据是 。 15 微机保护装置的功能特性主要是由 决定的。 二、简答题 1 继电保护的基本任务是什么? 2 当纵联差动保护应用于线路、变压器、母线时各有什么特殊问题？这些问题可用什么方法加以解决？ 3 什么是纵

3、联电流相位保护的闭锁角？那些因素决定闭锁角的大小？ 4 什么是重合闸后加速保护？主要适用于什么场合？ 5 变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些？它们分别利用了励磁涌流的那些特点？ 6 发电机从失磁开始到进入稳态异步运行，一般可分为那三个阶段？各个阶段都有那些特征？ 7 微机保护中启动元件的作用有哪些？ 一、填空题 - 2 -1 测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件。 2 安全性，信赖性（或动作安全性，动作可信赖性） 。 3 小于；大于。 4 故障点；接地中性点；变压器中性点是否接地。 5 本侧三相电流互感器的零序电流滤过器。 6120，60。 7 增大，缩小。 8 两侧电源仍保持

4、联系，一般是同步的。 9 轻瓦斯保护，重瓦斯保护。 10 灵敏度，变压器切除或电动机自启动时可能出现的最大负荷。 11 电流相位的变化。 12 近。 13 数据采集系统（或模拟量输入系统） ，微型机主系统、开关量（或数字量）输入输出系统。 14 一个正弦量在任意半个周期内绝对值的积分为一常数。 15 软件。 二、简答题 1 答：(1)自动、迅速、有选择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损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； （2）反应电力设备的不正常工作状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。2 答：应用于线路的特殊问题：两侧信息的交换和线路的对地电容。解决措施

5、：利用高频通道、光纤通道等交换信息；改进算法来消除对地电容的影响。 应用于变压器的特殊问题：励磁涌流、两侧电流互感器的变比不一致。解决措施：采用励磁涌流识别算法和补偿措施。 应用于母线的特殊问题：电流互感器的饱和问题。解决措施：采用具有制动特性的母线差动保护、TA 线性区母线差动保护、TA 饱和的同步识别法等。 3 答：为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动，需要分析区外短路时两侧收到的高频电流之间不连续的最大时间间隔，并加以闭锁。这一时间间隔所对应的工频相角差就为闭锁角。 影响闭锁角大小的因素主要有：电流互感器的角误差、保护装置中滤序器及受发信操作回路的角度误差、高频信号在线路上传输所引起

6、的延迟等。 4 答：重合闸后加速保护就是当第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，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。 重合闸后加速保护应用于 35kv 以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。 5 答：采用速饱和中间变流器；利用励磁涌流中含有大量的非周期分量的特点；二次谐波制动的方法；利用励磁涌流中含有大量二次谐波分量的特点；鉴别波形间断角的方法；利用励磁涌流的波形会出现间断角的特点。 6 答：（1）失磁后到失步前：发电机送出电磁功率 P 基本保持不变，发电机变为吸收感性的无功功率；机端测量阻抗与 P 有密切关系，其轨迹呈

7、现等有功阻抗图。 （2）临界失步点：发电机功角 90；发电机自系统吸收无功功率，且为一常数；机端- 3 -测量阻抗的轨迹呈现等无功阻抗图。 （3）静稳破坏后的异步运行阶段：异步运行时机端测量阻抗与转差率 s 有关，当 s 由变化时，机端测量阻抗处于异步边界阻抗圆内。 7 答：（1）闭锁作用。在高压输电线路保护中，闭锁作用由装置的总起动元件或各保护起动元件组合来实现。 （2）进入故障处理程序作用。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作时，继电保护装置一般应 发出信号 。 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

8、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 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

9、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 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3、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、

10、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时，该继电器处于 （ A ）状态。 - 4 -（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 11、变压器的电流速

11、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。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

12、时，由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备。征，在短路故障的流动方向正是保护应该动作的方向，并且流动幅值大于整定幅值时，保护动作跳闸。适用于多断电源网络。优点：多数情况下保证了保护动作的选择性、灵敏性和速动性要求。缺点：应用方向元件是接线复杂、投资增加，同时保护安装地点附近正方向发生是你想短路时，由于母线电压降低至零，方向元件失去判断的依据，保护装置据动，出现电压死区。（3）零序电流保护：正常运行的三相对称，没有零序电流，在中性点直接接地电网中，发生接地故障时，会有很大的零序电流。故障特征明显，利用这一特征可以构成零序电流保护。适用网络与 110KV 及以上电压等级的网络。优点：保护简单，经

13、济，可靠；整定值一般较低，灵敏度较高；受系统运行方式变化的影响较小；系统发生震荡、短时过负荷是不受影响；没有电压死区。缺点：对于短路线路或运行方式变化较大的情况，保护往往不能满足系统运行方式变化的要求。随着相重合闸的广泛应用，在单项跳开期间系统中可能有较大的零序电流，保护会- 5 -受较大影响。自耦变压器的使用使保护整定配合复杂化。（4）方向性零序电流保护：在双侧或单侧的电源的网络中，电源处变压器的中性点一般至少有一台要接地，由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器，因此在变压器接地数目比较多的复杂网络中，就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题。利用正方向和反方向故障时，零序

14、功率的差别，使用功率方向元件闭锁可能误动作的保护，从而形成方向性零序保护。优点：避免了不加方向元件，保护可能的误动作。其余的优点同零序电流保护。缺点：同零序电流保护，接线较复杂。（5）中性点非直接接地系统中的电流电压保护：在中性点非直接接地系统中，保护相间短路的电流、电压保护与中性点直接接地系统是完全相同的。仅有单相接地时二者有差别，中性点直接接地系统中单相接地形成了短路，有短路电流流过，保护应快速跳闸，除反应相电流幅值的电流保护外，还可以采用专门的零序保护。而在中性点非直接接地系统中单相接地时，没有形成短路，无大的短路电流流过，属于不正常运行，可以发出信号并指出接地所在的线路，以便尽快修复。当有单相接地时全系统出现等于相电压的零序电压，采用零序电压保护报告有单相接地发生，由于没有大短路电流流过故障线路这个明显特征，而甄别接地发生在哪条线路上则困难得多。一般需要专门的“单相接地选线装置” ，装置依据接地与非接地线路基波零序电流大小、方向以及高次谐波特征的差异，选出接地线路。3 电网距离保护3.1 距离保护是利用正常运行与短路状态间的哪些电气量的差异构成的？答：电力系统正常运行时，保护安装处的电压接近额定电压，电流为正常负荷电流，电压与电流的比值为负荷阻抗，其值较大，阻抗角为功率因数角，数值较