繼電保護試卷3(試題、答案1-7)

1、華南理工大學廣州學院2011 - 20 12學年度第二學期期末考試«繼電器保護原理課程 試卷（C卷答卷）學校： 專業(yè)層次：本科學號：姓名:座號： 一注意事項：1.本試卷共 五 大題，滿分100分，考試時間120分鐘，閉卷;2.考前請將密封線內(nèi)各項信息填寫清楚；3.所有答案直接做在試卷上，做在草稿紙上無效;4.考試結(jié)束，試卷、草稿紙一并交回。題號一二三四五總分得分出卷要求：1、所有試卷必須依據(jù)教學大綱和考試大綱的要求出題；2、試卷內(nèi)容難度：基礎(chǔ)內(nèi)容約占60%中等難度內(nèi)容約占 30%較難內(nèi)容約占10%3、題型一般應(yīng)該多樣化，如：判斷題、選擇題、填空題、概念解釋題、簡答題、論述題、計算題、

2、設(shè)計題，操作題、作圖題、分析題、編程題等；4、題量適當，考試時間不低于90分鐘，一般為120分鐘；5、同一份試卷中，相同內(nèi)容不得出現(xiàn)在不同題型中；出卷應(yīng)出A、B、C卷，題型相同且難易程度相當，同題型試題內(nèi)容重復(fù)率不得超過20%6、試卷應(yīng)合理分配各題型分數(shù)，且注明各小題分數(shù)；7、按照學院統(tǒng)一試卷格式要求排版，每份試卷表頭、得分表及密封線均應(yīng)與試卷模版 所給相同；8、每份卷給出標準（參考）答案，其中論述題、分析題、操作題等應(yīng)指出得分要點；9、試卷與答案一起上交（含電子版），出卷教師在試卷紙版背面簽名確認。一.判斷題（每題1分，共15分）1 .電力系統(tǒng)發(fā)生故障時保護裝置如不能及時正確動作就可能破壞電

3、力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。（v ）2 .電氣設(shè)備過負荷或內(nèi)部發(fā)生故障時，其供電線路繼電保護裝置應(yīng)將過負荷設(shè)備切除。（X ）3 .中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，故障線路通過的零序電流為本身非故障相對地電容電流之和。（x ）4 .電流比相母線保護是否動作只與電流的相位有關(guān)，而與電流的幅值無關(guān)。（v ）5 .電力系統(tǒng)故障時，繼電保護裝置可只發(fā)出信號 ，不切除故障設(shè)備。（ V ）6 .平行線路的一回線檢修時，橫差方向保護應(yīng)退出工作。（V ）7 .采用00接線方式的阻抗繼電器，不管發(fā)生何種故障，其測量阻抗均與故障類型無關(guān)。（X ）8 . 能使電流繼電器從釋放狀態(tài)改變至動作狀態(tài)的最大電流稱為繼電器的動作電流。

4、(X )9 .采用900接線的功率方向繼電器，兩相短路時無電壓死區(qū)。( V )10 .發(fā)電機縱差保護的保護范圍為發(fā)電機的定子繞組，不包括起引出線。(x )11 . 對于反應(yīng)零序電壓的發(fā)電機定子繞組單相接地保護， 故障點越靠近發(fā)電機定子繞組中性點接地時，保護的靈敏度越高。(X )12 .相差高頻保護能作相鄰元件的后備保護。(X )13 .距離保護接線復(fù)雜，可靠性比電流保護高，這是它的主要優(yōu)點。( x )14 .在微機保護中采樣和采樣保持是分別由不同模塊電路來實現(xiàn)的。(X )15 .長線路的測量阻抗受故障點過渡電阻的影響比短線路大。(X )2. 單項選擇題 ( 每題 1 分, 共 10分)1. 我

5、國繼電保護裝置型式發(fā)展先后經(jīng)歷了五個階段, 其順序依次是( C ) 。(A) 機電型、晶體管型、整流型、集成電路型、微機型；(B) 機電型、整流型、集成電路型、晶體管型、微機型；(C) 機電型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機型。2. 對 900接線的功率方向繼電器，若線路短路阻抗角為 L, 則三相短路時保護測量阻抗角 k 為( B )(A) 900 L (B) L (C)(900 L )3. 對于過電流保護，計算保護靈敏系數(shù)時，應(yīng)用( B )電流。(A) 三相短路； (B) 兩相短路； (C) 三相或兩相短路都可以。4. 互感器二次側(cè)應(yīng)有安全可靠的接地, 其作用是( B ) 。(A) 便于

6、測量時形成回路；(B) 以防互感器一、二次繞組絕緣破壞時, 高電壓對二次設(shè)備及人身的危害；(C) 泄漏雷電流。5. 過電流繼電器的返回電流應(yīng)( B )動作電流。(A) 大于； ( B) 小于； (C) 等于。6. 被保護的線路上任一點發(fā)生故障時, 故障線路的高頻保護可瞬時( A ) 線路故障。(A) 兩側(cè)同時切除； (B) 靠近故障點近端切除； (C) 兩側(cè)先后切除。7. 在中性點直接接地電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時, ( B )零序電壓最高。(A)保護安裝處；(B)接地故障處；(C)變壓器接地中性點處。8. 變壓器或發(fā)電機采用低電壓過電流保護與采用復(fù)合電壓過電流保護進行比較， 其中低電 壓元件的靈敏

7、系數(shù)， ( C) 。(A) 相同 (B) 低壓過電流保護高(C) 復(fù)合電壓起動過電流保護高9. 閉鎖式縱聯(lián)保護跳閘的必要條件是( B ) 。(A) 正方向元件不動作，反方向元件動作，一直收到閉鎖信號(B) 正方向元件動作，反方向元件不動作，收到過閉鎖信號而后信號又消失(C) 正、反方向元件均動作，沒有收到過閉鎖信號。10. 微機保護裝置硬件中的電流電壓變換回路除起到B ) 的主要作用外， 還起到隔離作用。（A） 相位變換(B)電氣量變換(C)過濾諧波3. 概念解釋題 （ 共 5題，每題 5 分，共 25分）1. 什么是繼電保護裝置 ? 三段式零序電流保護由哪些保護組成?答： 繼電保護裝置， 就

8、是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)， 并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種裝置。三段式零序電流保護由（ 1）無時限零序電流速斷保護（2 ）限時零序電流速斷保護（3） 零序過電流保護組成。2. 何謂功率方向元件的 90°接線？采用 90°接線的功率方向元件在正方向三相和兩相短路時正確動作的條件是什么？采用 90 ° 接線的功率方向元件在相間短路時會不會有死區(qū)？為什么？答：所謂90。接線方式是指在三相對稱的情況下，當 cos。=1時，加入繼電器的電流和 電壓相位相差90°。正確動作條件：300 <a<60°。不會有死區(qū)，因為

9、繼電器加入的是非故障相的相間電壓，其值很高。3. 何謂功率方向繼電器的“潛動” ?答： 從理論上講， 對功率方向繼電器來說， 當 I k U k 兩個量中只有一個量加入繼電器時，極化繼電器KP線圈兩端的電壓為零，繼電器不應(yīng)動作。但實際上，由于比較回路中各元件參數(shù)不會完全對稱， KP 線圈兩端將有電壓，繼電器可能動作，這稱為整流型功率方向繼電器的“潛動” 。4. 什么是自動重合閘 ?電力系統(tǒng)中為什么要采用自動重合閘 ?答： 自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。 電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時性的，永久性故障般不到10。因此， 在由繼電保護動作

10、切除短路故障之后， 電弧將自動熄滅， 絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動恢復(fù)。 因此， 自動將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性和可靠性，減少了停電損失， 而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平， 增大了高壓線路的送電容量， 也可糾正由于斷路器或繼電保護裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動重合閘裝置。5. 什么是距離保護？什么是阻抗繼電器？答： 距離保護是反映故障點至保護安裝地點之間的距離（ 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。阻抗繼電器是距離保護裝置的核心元件，其主要作用是測量短路點到保護安裝地點之間的阻抗，并與整定值進行比較，以確定保護是否應(yīng)該動作。四 . 簡答題

11、 （ 共 7 題，每題 5 分，共 35 分 ）1 . 繼電保護在電力系統(tǒng)中的基本任務(wù)是什么 ?答： （1 ）自動、迅速、有選擇性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)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行；（2） 反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護條件，而動作于發(fā)出信號、 減負荷或跳閘。2 . 電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求是什么 ?答：1、選擇性：繼電保護動作的選擇性是指保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。2、速動性：在發(fā)生故障時，力求保護裝置能迅速動作切除故障，以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，

12、減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間，以及縮小故障元件的損壞程度。3、靈敏性：繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。4、可靠性：保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了他應(yīng)該動作的故障時，他不應(yīng)該拒絕動作，而在任何其他該保護不該動作的情況下，則不應(yīng)該誤動作。3 .后備保護的作用是什么 ？何謂近后備保護和遠后備保護 ？答：后備保護的作用是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，當主保護或斷路器拒動，由后備保護以較長的時間切除故障，從而保證非故障部分繼續(xù)運行。近后備保護是在保護范圍內(nèi)故障主保護拒動時，首先動作的后備保護。遠后備保護是保護或斷路器拒動時，靠近電源側(cè)的相鄰

13、線路保護實現(xiàn)后備作用的保護。4 .單相接地時零序分量特點有哪些？答：1）故障點的零序電壓最高，系統(tǒng)中距離故障點越遠處的零序電壓越低，變壓器中性點處的零序電壓為零。零序電壓由故障點到接地中性點，按線性分布。2）零序電流是由故障處零序電壓產(chǎn)生的，零序電流的分布主要取決于變壓器零序阻抗，亦即決定于中性點接地變壓器的數(shù)目和分布。3）對于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率的方向與正序功率的方向相反，零序功率方向?qū)嶋H上都是由故障點指向母線的。5 .閉鎖式方向高頻保護中采用負序功率方向繼電器有何優(yōu)點？答：（1）可反應(yīng)所有不對稱故障；增加電壓記憶后，也可反應(yīng)三相對稱故障；（2）沒有電壓死區(qū)；保護區(qū)外故障時，近故障側(cè)

14、負序電壓（功率）高于遠故障側(cè)負序 電壓（功率）,容易實現(xiàn)靈敏度配合（3）振蕩時三相對稱，不存在負序分量，負序功率方向元件不誤動。6 .單相自動重合閘的特點？答： （1）需要裝設(shè)故障判別元件和故障選相元件。（2）應(yīng)考慮潛供電流的影響。（3）應(yīng)考慮非全相運行狀態(tài)的各種影響。7 .雙母線運行時的電流差動保護原理圖如下圖所示，試分別分析在雙母線固定連接方式和固定連接方式遭破壞這兩種情況下，當發(fā)生區(qū)外故障和母線 II故障時，繼電器KD1KD3的動作情況及其正確性。答: 雙母線固定連接方式下：發(fā)生區(qū)外故障時， KD1KD3不動作母線II故障時，KD1不動彳KD2和KD3動作情況都屬于具有選擇性動作固定連接

15、方式遭破壞下： 發(fā)生區(qū)外故障時， KD1和KD2動作，KD3不動作母線II故障時，KD1KD3均動作情況，此時屬于失去選擇性動作五、計算題(15分)t3圖下圖所0.4 / km,B.Lmax 150A0.50Krel網(wǎng)絡(luò)中，已知10.5/ 3kV,1.25, Krel1.1,線路X s.maxKrel1.2,每公里0.3 ,Kss= 1.8,的正序阻抗Xs.min 0.3 ,Kre 0.85,re試對彳護1進行三段式電流保護的整定計算。AI 1 I 10km15kmC3t3I" =0.5s解：1、保護1電流I段整定計算(1)求動作電流3一 1804.27A 10)10.5 10I s

16、et.1 Krel I k.B.max 1.25(1分), 3(0.2 0.4(2)靈敏度校驗，即求最小保護范圍。lminZ12 I set.1X s.max )0.4,32310.5 100.3) 6.52km,3 1804.27lmin1AB6.521065.2% 15%,滿足要求。(2分)(3)動作時間：t10s(1 分)2、保護1電流II段整定計算(1)求動作電流3I set.1 K rel I set.2 K rel (Krel I k.C.max )10.5 101.1 1.25 817.23A3(0.2 0.4 25)（2分）(2)靈敏度校驗,310.5 103I k.B.min Ksen.I set12. 3（0.3 0.4 10）-1.49 1.3817.23滿足要求。(2分)(3)動作時間:t1t20.505s（1 分