繼電保護原理期末試題

1、繼電保護原理期末試題一、填空題（12*2分/個=24分）1. 電器元件一般有兩套保護，若主保護未動作，還有一套是后備保護2. 反應(yīng)電流增大而動作的保護稱為過電流保護3. 電流繼電器的反饋電流和動作電流的比值成為反饋系數(shù)4. 定時限過電流保護的動作時限按階梯原則選擇。5. 繼電保護裝置由測量回路、邏輯回路、執(zhí)行回路三部分組成6. 繼電保護的可靠性是指應(yīng)動作的時候動作7. 電流速斷保護，即第一段保護的動作電流是按躲開本條線路末端的最大短路電流來規(guī)定的，其靈敏性是由保護的范圍表征的8. 按階梯時限保護的原則，越靠近電源端的短路電流越大，動作時間越長9. 距離保護是反映故障點至保護安裝地點之間的距離（

2、或阻抗），并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。10. 全阻抗繼電器的缺點是沒有方向性11. 輸電線路縱差保護的范圍是線路全長，故障的切除時間為零（瞬時動作）12. 比率差動特性的啟動電流隨電流的增大而增大13. 單相自動重合閘選項的作用選出故障相14. 相間短路的阻抗繼電器，當(dāng)IO=IB-IA,則15. 線路的縱差保護是反應(yīng)首端和末端電流的大小和相位的，所以它不反映相外保護16. 變壓器的勵磁涌流中除含有大量的直流分量，還有大量的諧波分量，其中以二次諧波為主17. 發(fā)電機正常運行，三次諧波電壓機端電壓大于中性點量。18. 母線保護的首要原則是安全性19. 微機保護的基本算法是計算被測

3、電氣量的幅值和相位20. 微機保護中從某一采集信號內(nèi)，提出有用信號的過程叫做濾波二、 問答題（6*6分/個=36分）1、什么叫繼電保護裝置，其基本任務(wù)是什么？ 答：繼電保護裝置是指安裝在被保護元件上，反應(yīng)被保護元件故障或不正常運行狀態(tài)并作用與斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動保護；基本任務(wù)：(1) 發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，保證其它非故障部分迅速恢復(fù)正常運行；(2) 對不正常運行狀態(tài)，根據(jù)運行維護條件（如有無經(jīng)常值班人員），而動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。此時一般不要求保護迅速動作。2、動作電流、返回電流、返回系數(shù)的定義答：繼電器動作的

4、最小電流值，稱為動作電流或起動電流；使繼電器返回的最大電流值，稱為返回電流；返回電流與動作電流的比值稱為繼電器的返回系數(shù)3、 阻抗繼電器的最大靈敏角的定義？為什么要采用最大靈敏角？答：起動阻抗隨著測量阻抗相角的變化而改變，當(dāng)測量阻抗相角等于整定阻抗的相角時，起動阻抗最大，保護范圍最大，繼電器最靈敏，稱為繼電器的最大靈敏角；當(dāng)保護范圍內(nèi)部故障時，采用最大靈敏角以便繼電器工作在最靈敏的條件下4、高頻閉鎖方向保護動作跳閘的條件是什么？如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故障時，保護的工作會受到何影響?答：高頻閉鎖方向保護動作跳閘的條件是：故障時，高頻閉鎖方向保護的方向元件判別為正向故障、且在通道配和延

5、時時間到后未收到線路對側(cè)保護發(fā)出的高頻閉鎖信號時跳閘；如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障時，保護的工作不會受到影響，可以跳閘；外部故障時，保護的工作會受到影響，遠故障端的保護不能收到高頻閉鎖信號而誤跳閘。5、 變壓器縱差保護中的不平衡電流包括哪些？答：(1) 變壓器勵磁涌流（當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時，變壓器勵磁回路可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流，該電流稱為勵磁涌流）(2) 變壓器兩側(cè)電流相位不同；(3) 計算變比與實際變比不同(4) 兩側(cè)電流互感器型號不同；(5) 變壓器帶負荷調(diào)整分接頭6、 發(fā)電機負序反時限電流保護的含義，為什么采用這種保護？答：發(fā)電機允許負序過電流的時間t是隨著負序

6、電流I2的大小變化而變化的。I2大時，允許發(fā)電機運行的時間段，I2小時，允許發(fā)電機運行的時間長，這種變化特性稱為反時限特性。因為這樣的配合可以保證在發(fā)電機還沒有達到危險狀態(tài)時就把發(fā)電機切除。7、 繼電保護的四個基本要求答：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性8、 電流速斷保護為什么不能保護線路全長？（因為要保護選擇性）答：因為電流速斷保護是按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定的，同時為了保證其選擇性，啟動電流還引入了一個可靠系數(shù)，所以不能保證線路全長9、 為什么要采用重合閘？經(jīng)濟效果有哪些？答：當(dāng)線路被繼電保護迅速斷開后，電弧即可熄滅，故障點的絕緣強度重新恢復(fù)，這時如果把斷開的線路斷路器再合上，就

7、能夠恢復(fù)正常的供電，需要設(shè)置自動重合閘，當(dāng)斷路器跳閘后，能夠自動地將斷路器合閘；經(jīng)濟效果有：大大提高供電的可靠性；提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性；糾正斷路器的誤跳閘10、重合閘的前加速和后加速的定義答：前加速：當(dāng)線路第一次故障時，靠近電源端的保護無選擇性瞬間動作，然后進行重合；后加速：當(dāng)線路第一次故障時，保護有選擇性動作，然后進行重合。11、大型變壓器的主要故障有哪些？通常裝設(shè)的保護有哪些答：油箱內(nèi)故障：各繞組之間的相間短路；各繞組通過外殼發(fā)生的接地故障；單相繞組部分線匝之間的匝間短路油箱外故障：套管或引出線之間的相間短路；絕緣套管閃絡(luò)或破壞，引出線通過外殼，而發(fā)生的接地故障通常裝設(shè)的保護：主保護（

8、包括瓦斯保護和縱差動保護或電流速斷保護），后備保護，其他保護12、微機保護的硬件有哪幾部分組成及各自作用。答：（1）數(shù)據(jù)采集單元：將模擬輸入量準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)化為微機能夠識別的數(shù)字量（2）數(shù)據(jù)處理單元：將數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)據(jù)進行分析處理，完成各種繼電保護的測量、邏輯和控制功能。（3）開入/開出系統(tǒng)：完成各種外部開關(guān)量輸入以及人機對話功能；保護的出口跳閘、信號顯示、打印、報警等功能。（4）通信接口：與外部設(shè)備的通信聯(lián)系（5）電源模塊：將直流逆變?yōu)榻涣?，再把交流整流為微機系統(tǒng)所需要的直流電壓，增加直流電源的抗干擾能力。13、發(fā)電機的縱差保護與橫差保護的適用范圍以及各自特點？答：縱差保護：（1）反應(yīng)定子內(nèi)

9、部相間短路：動作于跳閘（2） 反應(yīng)電流互感器二次回路斷線：動作于信號橫差保護：利用反應(yīng)兩個支路電流之差的原理，可實現(xiàn)對發(fā)電機定子繞組匝間短路的保護；特點：只裝設(shè)一個電流互感器和一個繼電器三、計算題（2*20分/個=40分）1、如圖所示，在110kV輸電線路中，線路AB的負荷電流為335A, 負荷電流功率因數(shù)為cosj=0.8, Kzq=1.5; Kfh=1.15,Kk=0.85;Kk=1.25。其余參數(shù)見附圖。計算：線路AB的零度接線相間方向阻抗距離A保護一段、三段動作值(無需校驗)。其中：阻抗繼電器最大動作靈敏角為: 75度；系統(tǒng)阻抗為:Xs=9.5歐姆；單位線路長度的阻抗為: x1=0.4

10、(歐姆/公里)；電流互感變比為NLH=1200/5。 110KV 25KM 36KM 18KM解：（1）距離保護一段動作值整定（2）距離保護三段動作值全阻抗動作值：方向阻抗動作值：2、如圖所示，在110KV輸電線路中，線路BC的負荷電流為230A,系統(tǒng)阻抗為:Xs=2.5歐姆,單位線路長度的阻抗為:X=0.4(歐姆/公里), I,II,III段電流保護可靠系數(shù)Kk=1.25; Kk=Kk=1.15; 自啟動系數(shù)Kzq=1.5; 返回系數(shù)Kh=0.85。計算：線路BC的電流速斷、限時電流速斷、過電流保護動作值與動作時間。 20KM 25KM 34KM 30KM 1.5s 解：（1）線路BC的速斷

11、保護 為保證選擇性，按躲開線路BC末端的最大短路電流Id(3).C.max整定速斷動作值：動作時間： （2）線路BC的限時電流速斷動作值： 與下條線路電流速斷動作值配合：動作時間： （3）線路BC的過電流保護動作值：動作時間：3、在雙電源系統(tǒng)中，負荷潮流方向、饋電線路過電流保護動作時限如圖所示。問:(1)輸電線路過電流保護動作時間;(2)哪些線路過電流保護必須安裝功率方向元件?(3)在給定潮流方向的情況下,線路Lab,Lbc上功率方向元件的動作行為如何？ 解：(1)按階梯時間特性計算保護14的過電流保護動作時限。考慮電源EM 單獨作用時，保護8為其末端線路保護，以其為基準(zhǔn)進行計算： 考慮電源E

12、N 單獨作用時，保護5為其末端線路保護，以其為基準(zhǔn)進行計算： (2)必須安裝功率方向元件的過電流保護a.母線A出線的保護：保護5為負載線路保護，則保護1不需設(shè)置功率方向元件。b.母線C出線的保護：保護8為負載線路保護，則保護4不需設(shè)置功率方向元件。c.母線B出線的保護：保護3，7的動作時間相等，均為最大動作時間，則保護2，3均需設(shè)置功率方向元件（方向標(biāo)于圖中，與保護正方向相同）。（說明：由于保護7為負載線路保護，則該線路故障時，由于保護2動作時間小于保護7動作時間，保護2失去選擇性誤跳閘；保護3，7的動作時間相等，將同時動作跳閘，即保護3失去選擇性誤跳閘；為保證選擇性，保護2，3需設(shè)置功率方向元件。）保護6，7為負載線路保護，則保護6，7不需設(shè)置