電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題以及答案(一)

1、模擬試題(二)一、填空題1對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿(mǎn)足、四個(gè)基本要求。2過(guò)電流繼電器的啟動(dòng)電流返回電流，其返回系數(shù)1。3后備保護(hù)包括和。4運(yùn)行中應(yīng)特別注意電流互感器二次側(cè)不能;電壓互感器二次側(cè)不能。5三段式電流保護(hù)中，一段靈敏度最高，段靈敏度最低。6中性點(diǎn)可接地或不接地運(yùn)行變壓器的接地后備保護(hù)由和組成。7阻抗繼電器的精確動(dòng)作電流是指使動(dòng)作阻抗降為時(shí)對(duì)應(yīng)的測(cè)量電流。8采用單相自動(dòng)重合閘的線路上發(fā)生單相短路故障時(shí)，由繼電保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi),經(jīng)一定時(shí)間延時(shí)后重合,若不成功再跳開(kāi)。9變壓器縱差動(dòng)保護(hù)需要進(jìn)行和,以使正常運(yùn)行時(shí)流入到差動(dòng)回路中的電流為0。10發(fā)電機(jī)單元件橫差動(dòng)保護(hù)能夠反應(yīng)故障、故

2、障和故障。11按照母線差動(dòng)保護(hù)裝置差電流回路輸入阻抗的大小，可將其分為、12對(duì)于元件固定連接的雙母線電流差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)固定連接方式破壞時(shí)，任一母線上的故障將切除。13輸入到微機(jī)保護(hù)裝置中的電流互感器二次電流信號(hào)，可通過(guò)或變換為滿(mǎn)足模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入范圍要求的電壓信號(hào)。14中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，的故障分量電壓最大，的故障分量為015設(shè)采樣周期為T(mén)s=5/3ms,則差分濾波器y(n)=x(n)x(n-12)能夠?yàn)V除。1我們學(xué)習(xí)的輸電線路保護(hù)原理中那些原理是反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護(hù)？那些是反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)？二者在保護(hù)范圍上有何區(qū)別？2距離保護(hù)中選相元件的作用有哪些？3閉

3、鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作于跳閘的條件是什么？若通道破壞，內(nèi)、外部故障時(shí)保護(hù)能否正確動(dòng)作？4重合閘前加速保護(hù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？5對(duì)于縱差動(dòng)保護(hù)，產(chǎn)生不平衡電流的最本質(zhì)原因是什么？6變壓器一般應(yīng)裝設(shè)那些保護(hù)？其中那些是主保護(hù)？7評(píng)價(jià)微機(jī)保護(hù)算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有哪兩個(gè)？三、分析計(jì)算題1已知線路的阻抗角Q=65*,通過(guò)線路的負(fù)荷功率因數(shù)為0.9。當(dāng)線路上發(fā)生金屬性短路故障時(shí)，繼電保護(hù)的啟動(dòng)元件的靈敏系數(shù)采用方向阻抗繼電器大，還是采用全阻抗繼電器大？大多少？2現(xiàn)有一個(gè)三單元級(jí)聯(lián)濾波器，各單元濾波器的濾波方程為：(n)=x(n)-x(n-2),2y2(n)=y1(n)-y1(n-6),y3(n)=£y2(ni

4、)。設(shè)每基頻周期采樣次數(shù)N=12,試：1 =0(1)分析該級(jí)聯(lián)濾波器能夠?yàn)V除那些次數(shù)的諧波。(2)寫(xiě)出該級(jí)聯(lián)濾波器的差分方程表達(dá)式。3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中的AB、BC、BD、DE上均裝設(shè)了三段式電流保護(hù)；保護(hù)均采用了三相完全星形接法；線路AB的最大負(fù)荷電流為200A,負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)Ls=1.5,K；l=1.25,ssssreK：=1.15,K!=1.2,Kre=0.85,&=0.5s;變壓器采用了無(wú)時(shí)限差動(dòng)保護(hù)；其它參數(shù)如圖所示。圖中各電抗值均已歸算至115kV。試計(jì)算AB線路各段保護(hù)的啟動(dòng)電流和動(dòng)作時(shí)限，并校驗(yàn)II、III段的靈敏度。圖1系統(tǒng)接線圖4如圖2所示系統(tǒng)，在線路MN上裝設(shè)縱聯(lián)電

5、流相位差動(dòng)保護(hù)。已知Em=小通60口，Zn=Znej80:Zm=Zmej70:線路長(zhǎng)400km,電流互感器和保護(hù)裝置的角誤差分別為7口和15裕度角甘取15©。問(wèn)：當(dāng)縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)的閉鎖角Q=60口和Q=70。時(shí)，兩側(cè)保護(hù)是否都保證在線路K點(diǎn)三相短路時(shí)正確動(dòng)作？為什么？IEmMKNEn1，2ZmIZn圖2系統(tǒng)接線圖模擬試題（二）參考答案一、填空題1選擇性；速動(dòng)性；靈敏性；可靠性。2大于；小于。3遠(yuǎn)后備保護(hù)，近后備保護(hù)。4斷線；短路。5III,I。6零序電流保護(hù)，零序電壓保護(hù)。70.9Zset。8故障相；故障相；三相。9相位校正，電流平衡調(diào)整。10定子繞組的匝間短路、分支線棒開(kāi)焊、

6、機(jī)內(nèi)繞組相間短路。11低阻抗母線差動(dòng)保護(hù)、中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)、高阻抗母線差動(dòng)保護(hù)。12兩組母線。13電抗變換器，電流變換器。14故障點(diǎn)；系統(tǒng)中性點(diǎn)。15直流分量、基波和2、3、4、5、6次諧波。二、簡(jiǎn)答題1答：反應(yīng)輸電線路一側(cè)電氣量變化的保護(hù)有：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)等；反應(yīng)輸電線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)有：方向比較式縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)等。反應(yīng)一側(cè)電氣量變化的保護(hù)的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長(zhǎng)的一部分；反應(yīng)兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長(zhǎng)。2答：（1）選相跳閘；（2）為了找出故障環(huán)路，使阻抗測(cè)量元件準(zhǔn)確反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。3答：閉鎖式方向縱

7、聯(lián)保護(hù)動(dòng)作跳閘的條件是兩端保護(hù)的啟動(dòng)元件均已啟動(dòng)且收不到對(duì)端的閉鎖信號(hào)。若通道破壞，區(qū)內(nèi)故障時(shí)兩端保護(hù)能夠正確動(dòng)作；但區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端的保護(hù)因?yàn)槭詹坏浇收隙说拈]鎖信號(hào)，將可能誤動(dòng)。4答：能夠快速切除瞬時(shí)性故障；可能使瞬時(shí)性故障來(lái)不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率；能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓水平，保證廠用電和重要用戶(hù)的電能質(zhì)量；使用設(shè)備少，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。5答：由于被保護(hù)元件各側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性不完全一致，在正常運(yùn)行及外部故障時(shí),流過(guò)縱差動(dòng)保護(hù)的電流不為零。6答：一般應(yīng)裝設(shè)：瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)、外部相間短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)等。

8、其中，瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)為主保護(hù)。7答：計(jì)算速度和計(jì)算精度。三、分析計(jì)算題1答：采用方向阻抗繼電器時(shí)靈敏度更大。采用全阻抗繼電器的靈敏度只有方向阻抗繼電器靈敏度的0.78倍。2答：(1)直流分量、2、4、6。(2)y(n)=x(n)+x(n-1)-x(n-3)-x(n-4)-x(n-6)-x(n-7)+x(n-9)+x(n-10)。3答：(1)短路電流計(jì)算。選取圖3中的E、K2、。點(diǎn)作為計(jì)算點(diǎn)。三相短路計(jì)算結(jié)果如表1所示。表1三相短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)K1K2K3最大運(yùn)行方式(kA)1.7951.2530.499最小運(yùn)行方式(kA)1.6601.1860.488(2)電流保護(hù)I段L

9、.1=。1噌岫=1.25父1.795|_2.244(kA),t；=0(s)(3)電流保護(hù)II段lSet.3=K；ejK32.max=1.25,1.2531.566(kA),匕=K：小.3=1.15乂1.5661.801(kA)3I(2).1438.靈敏度校驗(yàn)：IK1)min=IK3)m.=1.438(kA),0=min=.L0.798,不滿(mǎn)足要求。2Iset.11.801與保護(hù)3的II段相配合：保護(hù)3的II段按可伸入變壓器而不伸出變壓器整定。Iset.3=KrelIK3.max=1.15*0.499L0.574(kA),Iset.1=KrelIset.3=1.150.574L0.660(kA)

10、I(2).1438.靈敏度校驗(yàn)：K：en1=)4=38L2.179,滿(mǎn)足要求。Iset.10.660t；=t3I+&=0.5+0.5=1(s)(4)電流保護(hù)III段I；.iKi Kss I I L maxKre1.2 1.50.850.2 |_ 0.433(kA)(2)靈敏度校驗(yàn)：作為本線路的后備保護(hù)KS，=&也="38|_ 3.321 ,滿(mǎn)足要求。I set.1 0.433作為相鄰下一線路的后備保護(hù), I.1027叫"文=量"72'滿(mǎn)足要求。t；I =t；II - . t - , t =3(s)4答：根據(jù)已知可繪制圖4。由圖4可見(jiàn)，IM與

11、IN之間的夾角為70 °。圖4當(dāng)線路K點(diǎn)三相短路時(shí)，線路兩側(cè)收信機(jī)收到高頻信號(hào)的相位差分別為:M側(cè)：中M=70口+7+書(shū)5叼竺0父63=116口；高頻信號(hào)間斷最大可能為1803116*=64100N側(cè)：%=70+7口+15+-竺°父6*=68*;高頻信號(hào)間斷最大可能為180*-68*=112)100當(dāng)Q=60©,M、N側(cè)保護(hù)都能動(dòng)作。當(dāng)Q=70©,N側(cè)保護(hù)首先動(dòng)作，M側(cè)保護(hù)相繼動(dòng)作。試題1答案一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共30分。從四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案,并將正確答案的號(hào)碼寫(xiě)在題目后面的括號(hào)內(nèi)。）1 .1電流保護(hù)I段的靈敏系數(shù)通常用保護(hù)范圍來(lái)衡

12、量，具保護(hù)范圍越長(zhǎng)表明保護(hù)越（）可靠不可靠靈敏不靈敏2 .限時(shí)電流速斷保護(hù)與相鄰線路電流速斷保護(hù)在定值上和時(shí)限上均要配合，若（）不滿(mǎn)足要求，則要與相鄰線路限時(shí)電流速斷保護(hù)配合。選擇性速動(dòng)性靈敏性可靠性3 .使電流速斷保護(hù)有最小保護(hù)范圍的運(yùn)行方式為系統(tǒng)（）最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式正常運(yùn)行方式事故運(yùn)行方式4 .在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相星形接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為（）100%2/31/305 .按900接線的功率方向繼電器，若Ij=-Ic,則UJ應(yīng)為（）5-UabUB-Uc6 .電流速斷保護(hù)定值不能保證（）時(shí)，則電流速斷保護(hù)要誤動(dòng)作，需要加裝

13、方向元件。速動(dòng)性選擇性靈敏性可靠性7.作為高靈敏度的線路接地保護(hù), 投入運(yùn)行零序電流靈敏I段保護(hù)在非全相運(yùn)行時(shí)需（）。有選擇性的投入運(yùn)行有選擇性的退出運(yùn)行退出運(yùn)行8 .在給方向阻抗繼電器的電流、電壓線圈接入電流電壓時(shí)，一定要注意不要接錯(cuò)極性，如果接錯(cuò)極性，會(huì)發(fā)生方向阻抗繼電器（）的后果。拒動(dòng)誤動(dòng)正向故障拒動(dòng)或反向故障誤動(dòng)損壞9 .方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)方法是改變電抗變換器DKB（）原邊匝數(shù)副邊匝數(shù)原邊線圈中的電阻大小副邊線圈中的電阻大小10 .距離II段的動(dòng)作值應(yīng)按分支系數(shù)Kfz為最小的運(yùn)行方式來(lái)確定，目的是為了保證保護(hù)的（）。速動(dòng)性選擇性靈敏性可靠性11 .相間短路的阻

14、抗繼電器采用0°接線。例如Ij=Ib-Ia時(shí)，UJ=（）。UBU-UaU-UbU12 .差動(dòng)保護(hù)只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動(dòng)作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對(duì)（）。選擇性速動(dòng)性靈敏性可靠性13 .對(duì)于間接比較的高頻保護(hù)，要求保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作行為不受通道破壞的影響，應(yīng)該選擇的間接比較信號(hào)是（）。允許信號(hào)跳閘信號(hào)閉鎖信號(hào)任意信號(hào)14 .相高頻保護(hù)用I1+KI2為操作電流，K=6-8,主要是考慮（）相位不受兩側(cè)電源相位的影響，有利于正確比相。正序電流零序電流負(fù)序電流相電流15 .高頻保護(hù)基本原理是：將線路兩端的電氣量（電流方向或功率方向）轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)；以（）為載波傳送通道實(shí)現(xiàn)高頻信號(hào)

15、的傳送，完成對(duì)兩端電氣量的比較。微波通道光纖通道輸電線路導(dǎo)引線、（本題滿(mǎn)分20分）如圖網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限及最小保護(hù)范圍，并說(shuō)明當(dāng)線路長(zhǎng)度減到20KM時(shí)情況如何？由此得出什么結(jié)論？已知Kk'=1.2,z1=0.4C/km,Zs.min=12Q,Zs.max=18C。Z 110KV 60KM3. mm解:I dz.AI dB. max = Es/(Zs.min + z1xLae)Kk'IdB. maxI dz.A-Zs.max)LAB=60 km:Idz ' = 2.21 (kA)Lmin =19.95 (km)1.計(jì)算輸電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作

16、時(shí)間；2.哪些線路過(guò)電流保護(hù)必須安裝功率方向元件 ？如果需要安裝，在圖中標(biāo)明功率方 向元件及其動(dòng)作正方向。LAB=20km:Idz'=3.98(kA)Lmin=-8.92(km)被保護(hù)線路的長(zhǎng)度很短時(shí)，電流速斷保護(hù)可能沒(méi)有保護(hù)范圍、（本題每小題5分，滿(mǎn)分10分）在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限如圖所示。四、（本題滿(mǎn)分10）如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù)，已知：Zs1.max=20Q,Zs1.min=15C,Zs2.max=25Q, Zs2.min=20C, 動(dòng)作定值并校驗(yàn)動(dòng)作靈敏度。z1= 0.4 Q/km, Kk='0.8。計(jì)算保護(hù)1的距離II段Zs2+maiZ

17、s2mi n30KMKb=Ibc/Iab=1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min=1+(15+18)/25=2.32;ZdZA'=Kk'(ZAB+KbXZBC)=36.67QKlm=Zdza，/'ZAB=2.04>1.25五、(本題每小題5分，滿(mǎn)分15分)高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下。1.分別敘述保護(hù)動(dòng)作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動(dòng)作過(guò)程；2.說(shuō)明原理框圖中各元件的功能與作用；3.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故障時(shí)，保護(hù)的工作會(huì)受到何影響？1.動(dòng)作過(guò)程：?呆護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I ',S+動(dòng)作，I ',S+動(dòng)作后閉鎖發(fā)訊，

18、兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動(dòng)作跳閘?呆護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動(dòng)彳I動(dòng)作后啟動(dòng)發(fā)訊，閉鎖對(duì)側(cè)保護(hù)2.元件的功能與作用：S+ :保護(hù)正方向故障時(shí)動(dòng)作的功率方向元件；I, I故障起動(dòng)元件t1:區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊 t1以閉鎖對(duì)端保護(hù)，用于防止近故障端保護(hù)I先返回(停止發(fā)訊)、遠(yuǎn)故障端S+ , I '后返回時(shí)引起的誤動(dòng)t2:通道配合延時(shí)。區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障端 S+ , I '動(dòng)作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠 收到對(duì)側(cè)閉鎖信號(hào)3.如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障 /外部故障時(shí)，保護(hù)正確/錯(cuò)誤動(dòng)作。六、(本題每小題5分，滿(mǎn)分15分)1 .零序電流靈敏I段與零序電

19、流不靈敏I段的區(qū)別是什么？分別在那種情況下起作用?區(qū)別：零序電流靈敏I段與零序電流不靈敏I段的定值整定原則不同，動(dòng)作靈敏度不同零序電流靈敏I段動(dòng)作靈敏度高，作為全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)，非全相運(yùn)行時(shí)需退出運(yùn)行；零序電流不靈敏I段的動(dòng)作靈敏度低，作為非全相運(yùn)行、發(fā)生接地故障時(shí)的接地保護(hù)2 .說(shuō)明三種圓特性阻抗繼電器，那一種受過(guò)渡電阻影響最??？那一種受系統(tǒng)振蕩影響最小？那一種躲負(fù)荷能力最強(qiáng)？受過(guò)渡電阻影響最小依次為：全阻抗繼電器/偏移/方向；受系統(tǒng)振蕩影響最小依次為：方向/偏移/全阻抗繼電器；躲負(fù)荷能力最強(qiáng)依次為：方向/偏移/全阻抗繼電器；3 .閉鎖式方向高頻保護(hù)中采用負(fù)序功率方向繼電器

20、有何優(yōu)點(diǎn)？(1)可反應(yīng)所有不對(duì)稱(chēng)故障；增加電壓記憶后，也可反應(yīng)三相對(duì)稱(chēng)故障；(2)沒(méi)有電壓死區(qū)；保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，近故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)高于遠(yuǎn)故障側(cè)負(fù)序電壓(功率)，容易實(shí)現(xiàn)靈敏度配合(3)振蕩時(shí)三相對(duì)稱(chēng)，不存在負(fù)序分量，負(fù)序功率方向元件不誤動(dòng)試題2答案一、(本題每小題2分，滿(mǎn)分20分)1 .定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是按階梯時(shí)限特性來(lái)選擇的。2 .在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的串聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，三相完全星接線電流保護(hù)只切除遠(yuǎn)離電源故障點(diǎn)的幾率為100%。3 .零序過(guò)電流保護(hù)與相間過(guò)電流保護(hù)相比，由于其動(dòng)作電流小，所以靈敏度4 .按90o接線的功率方向繼電器，若Ij=-Ic，

21、則UJ應(yīng)為UCb5 .全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是無(wú)方向性。6 .短距離輸電線路比長(zhǎng)距離輸電線路受過(guò)渡電阻的影響要大。7 .距離III段的靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按分支系數(shù)Kz為最大的運(yùn)行方式來(lái)確定，目的是為了保證靈敏性。8 .在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢(shì)模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于Zx/2處。9 .相差高頻保護(hù)采用比較線路兩端正序電流相位來(lái)反應(yīng)對(duì)稱(chēng)短路。10 .對(duì)于母線保護(hù)，通常把可靠性放在重要位置。二、(本題每小題10分，滿(mǎn)分20分)如圖所示，在110KV輸電線路中，單位線路長(zhǎng)度的阻抗為：X1=0.4(G/km),可靠系數(shù)Kk'=1.25;系統(tǒng)阻抗為：Zs.max=6QZ

22、s.min=4C。1 .計(jì)算：線路AB的電流速斷保護(hù)一次動(dòng)作值與電流速斷保護(hù)最小保護(hù)范圍。2 .比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過(guò)電流保護(hù)的差別。5s110kV45km30km解：IdB.max=Es/(Zs.min+z1xLaB)l.=(.Es_Z)min's.max/I dz.A' = Kk'IdB. maxZi2Idz.A可解得：Idz'=3.77(kA)Lmin=23.1(km)三、(本題每小題5分，滿(mǎn)分10分)在雙電源系統(tǒng)中，饋電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限如圖所示(設(shè)電源處故障均有瞬動(dòng)保護(hù))。1.計(jì)算輸電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；2.哪些線路過(guò)電

23、流保護(hù)必須安裝功率方向元件？如果需要安裝，在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動(dòng)作正方向。2.5s1.5s2s解：t5=0s,t3=maxt5,t11,t12+At=2.5s+0.5s=3s,t1=maxt3,t9,t10+At=3s+0.5s=3.5st2=maxt7,t8+At=2.5s+0.5s=3s,t4=maxt2,t911,t10+At=3s+0.5s=3.5s,t6=maxt4,t11,t12+At=3.5s+0.5s=4s圖中標(biāo)明了功率方向元件動(dòng)作正方向四、(本題每小題10分，滿(mǎn)分20分)如圖所示，各線路均裝有采用方向阻抗繼電器的距離保護(hù)，Zs2.max=20Q, Zs2.min=15

24、Q, z1= 0.4 Q/km,中l(wèi)m=75°,已知：Zs1.max=15Q, Zs1.min=10Q, 中d=750;可靠系數(shù) Kk'=Kk'=0.8。Zs2jnaiZs2min 3AC11110KV50KM25KM1 .計(jì)算保護(hù)1的距離II段動(dòng)作定值并校驗(yàn)動(dòng)作靈敏度。2 .在保護(hù)安裝處出口短路時(shí)，距離保護(hù)一段容許的過(guò)渡電阻是多少？距離保護(hù)一段容許的最大過(guò)渡電阻又是多少？保護(hù)A出口20KM處發(fā)生相間短路，過(guò)渡電阻分別為10C、15c和25c時(shí)，保護(hù)A一段是否動(dòng)作？為什么？解：1.Kb=Ibc/Iab=1+(zs1+zab)/zs2;Kb.min=1+(10+20)/

25、20=2.5;Zdza，=Kk'(ZAB+KbXZBC)=32。；Klm=Zdza，/ZAB=1.6>1.252.線路AB的一段定值為：ZdzA'=16C；方向阻抗繼電器園半徑為：r=ZdzA'/2=8C,因此，保護(hù)A出口20KM處發(fā)生金屬性相間短路時(shí)，短路阻抗為：Zd=20X0.4=8建，位于方向園的園心；過(guò)渡電阻分別為10Q、15c和25G時(shí)，保護(hù)A一段均不動(dòng)作，因?yàn)榇藭r(shí)過(guò)渡電阻大于園半徑，測(cè)量阻抗均位于園外五、（本題每小題5分，滿(mǎn)分10分）高頻閉鎖方向保護(hù)的原理框圖如下:1.分別敘述保護(hù)動(dòng)作區(qū)內(nèi)部與外部故障時(shí)的保護(hù)的動(dòng)作過(guò)程，說(shuō)明原理框圖中各元件的功能與作用

26、。為什么要采用兩個(gè)靈敏性不同的起動(dòng)元件？2.如果通道遭到破壞，當(dāng)內(nèi)部故障和外部故障時(shí)，保護(hù)的工作會(huì)受到何影響？解：1 .動(dòng)作過(guò)程：?保護(hù)區(qū)內(nèi)故障：兩側(cè)保護(hù)方向元件I,I',S+動(dòng)作，I',S+動(dòng)作后閉鎖發(fā)訊，兩側(cè)保護(hù)均不發(fā)訊，保護(hù)動(dòng)作跳閘?呆護(hù)區(qū)外故障：近故障側(cè)保護(hù)方向元件S+不動(dòng)彳I動(dòng)作后啟動(dòng)發(fā)訊，閉鎖對(duì)側(cè)保護(hù)2 .元件的功能與作用：S+:保護(hù)正方向故障時(shí)動(dòng)作的功率方向元件；I,I故障起動(dòng)元件t1:區(qū)外故障切除后，近故障端保護(hù)繼續(xù)發(fā)訊t1以閉鎖對(duì)端保護(hù)，用于防止近故障端保護(hù)I先返回（停止發(fā)訊）、遠(yuǎn)故障端S+,I'后返回時(shí)引起的誤動(dòng)t2:通道配合延時(shí)。區(qū)外故障時(shí)，遠(yuǎn)故障

27、端S+,I'動(dòng)作，需經(jīng)t2延時(shí)才能出口，以保證可靠收到對(duì)側(cè)閉鎖信號(hào)3 .如果通道遭到破壞，內(nèi)部故障/外部故障時(shí)，保護(hù)正確/錯(cuò)誤動(dòng)作。六、（本題每小題5分，滿(mǎn)分20分）1 .中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)為什么不利用三相相間電流保護(hù)兼作零序電流保護(hù)，而要采用零序電流保護(hù)？答：由于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路故障幾率很大（總故障80%以上），大電流接地系統(tǒng)單相接地短路出現(xiàn)很大故障相與零序短路電流，而相電流保護(hù)靈敏度不夠，故需單獨(dú)設(shè)零序電流保護(hù)。2 .說(shuō)明雙側(cè)電源線路上實(shí)現(xiàn)同期重合閘時(shí)，檢同期重合閘和檢無(wú)壓重合閘的工作方式與同期合閘條件。答：兩側(cè)保護(hù)跳閘后，線路無(wú)壓，則無(wú)壓檢定側(cè)首先合閘，使線路充

28、電，同步檢定側(cè)檢查同步條件合格后允許同步合閘。如果無(wú)壓檢定側(cè)DL偷跳，因?qū)?cè)有壓，不允許ZCH動(dòng)作；為此在無(wú)壓檢定側(cè)同時(shí)使用同步檢定，由同步檢定起動(dòng)ZCH。重合閘于故障時(shí)，無(wú)壓檢定側(cè)DL連續(xù)兩次切除故障電流，工作條件惡劣，需定期更換檢定方式。注意：同步檢定側(cè)不允許投入無(wú)壓檢定方式。同期合閘條件為：（1）Um弋Ux；fm弋fx；（3）arg（Um/Ux）=03 .相高頻保護(hù)為什么用I1+KI2為操作電流？K值過(guò)大或過(guò)小對(duì)保護(hù)有何影響？答：相差高頻保護(hù)中，將三相電流綜合為復(fù)合電流（I1+KI2）比相，可正確反映各種不同類(lèi)型的故障；（I1+KI2）控制高頻發(fā)訊機(jī)發(fā)訊（對(duì)高頻電流進(jìn)行調(diào)制）,稱(chēng)為操作電

29、流。K=68,保證了各種區(qū)內(nèi)各種不對(duì)稱(chēng)故障的靈敏性；I1保證了在區(qū)內(nèi)三相對(duì)稱(chēng)故障時(shí)操作元件的可靠工作。K值過(guò)大時(shí)難以保證三相故障時(shí)保護(hù)的靈敏度，過(guò)小則不利于不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)的正確比相。4 .機(jī)定子裝有縱差動(dòng)和橫差動(dòng)保護(hù)時(shí)，發(fā)生何種故障時(shí)兩種保護(hù)會(huì)同時(shí)動(dòng)作?答：相間故障時(shí)兩種保護(hù)會(huì)同時(shí)動(dòng)作。試題3答案一、（本題每小題2分，滿(mǎn)分20分）1 .故障和不正常工作情況若不及時(shí)處理，將引起事故。2 .在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的并聯(lián)線路上發(fā)生跨線不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)，兩相不完全星接線電流保護(hù)只切除一個(gè)故障點(diǎn)的幾率為2/3。3 .定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是按階梯時(shí)限特性來(lái)選擇的。4 .按90o接線的功率方向繼電

30、器，若Ij=-Ic,則UJ應(yīng)為二Ub。5 .全阻抗繼電器的主要缺點(diǎn)是無(wú)方向性。6 .阻抗繼電器的動(dòng)作特性在+R軸方向所占面積越大，耐受過(guò)渡電阻的能力越強(qiáng)。7 .距離n段的整定阻抗應(yīng)按分支系數(shù)Kz為最小的運(yùn)行方式來(lái)確定，目的是為了保證選擇性。8 .在雙側(cè)電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩電壓電勢(shì)模值相同且系統(tǒng)阻抗角和線路阻抗角相等時(shí)，振蕩中心處于Z"2。9 .高頻保護(hù)采用允許信號(hào)的主要優(yōu)點(diǎn)是加快動(dòng)作速度。10 .對(duì)于中性點(diǎn)可接地或不接地的變壓器的接地故障需要裝設(shè)零序電流保護(hù)和零序電流電壓保護(hù)。二、（本題每小題10分，滿(mǎn)分20分）如圖所示，在110KV輸電線路中，線路AB的負(fù)荷電流為175A,系統(tǒng)阻抗為：

31、Xs=4Q,單位線路長(zhǎng)度的阻抗為：X=0.4（Q/km）,Kk=1.25;Kk'='Kk=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。1 .計(jì)算：電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作值與動(dòng)作時(shí)間。2 .比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過(guò)電流保護(hù)的差別。110kV 45km30km解：1.線路AB的保護(hù)A速斷保護(hù)dz.AKK1(3) d.B.max(Zs. minZab)= 1.25115/ .3(4 45 0.4)= 3.77(KA)2.線路AB的保護(hù)A的II段保護(hù)求動(dòng)作電流（與下條線路電流速斷動(dòng)作值配合）I d7 A = Kk2 Kki I d.c.max

32、 dZ . A(Zs.min Zab Zbc)=1.1 1.25115/3(4 45 0.4 30 0.4)動(dòng)作時(shí)間：tA''=0.5s= 2.25(KA)靈敏度校驗(yàn):KlmI d.B. min,I dz. A1132 4 0.4 45)2.25= 1.34 1.33.線路I dz.AAB的保護(hù)KK3 KzqA的III段保護(hù)三、(本題每小題Kh5分，滿(mǎn)分10分)1.2 1.5 _230 = 0.487(kA)在單電源環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，饋電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限如圖所示。1.計(jì)算輸電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間2.哪些線路過(guò)電流保護(hù)必須安裝功率方向元件,在圖中標(biāo)明功率方向元件及其動(dòng)作正方向。

33、解:t2=maxt7+ A t=1.5s+0.5s=2s , t4=maxt2,t9+A t=2.5s+0.5s=3s ,?如果需要安裝t6=maxt4,t8+ t1<t6,t2<t3,t5<t4,At=3s+0.5s=3.5s因此保護(hù)1,2,5設(shè)置功率方向元件，動(dòng)作正方向：母線指向線路四、(本題每小題10分，滿(mǎn)分20分)巳知采用幅值比較方式構(gòu)成繼電器的兩個(gè)電壓量：U=KIj,U2=KUU-KIIj,且動(dòng)作條件為|Ui|>|U2|,試問(wèn)：(1)所構(gòu)成的繼電器是什么繼電器？該繼電器的整定值是什么？(2)測(cè)量阻抗為Zj,整定阻抗為Zzd時(shí)，根據(jù)動(dòng)作方程畫(huà)出相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動(dòng)作特性阻抗圓。解：(1)由動(dòng)作方程，有|1/2*(2Ki/Ku)|4Zj-1/2*(2Ki/Ku)|因此，該繼電器是方向阻抗繼電器，且其整定阻抗為2K/Ku(2)相應(yīng)的交流回路結(jié)線圖及動(dòng)作特性阻抗圓如下幅咱比較方式五、（本題每小題5分，滿(mǎn)分10分）（1）完成變壓器（Y/A-11接線）差動(dòng)保護(hù)二次回路接線的原理圖。（2）標(biāo)出二次回路中電流的方向，寫(xiě)出差動(dòng)電流的表達(dá)式。（一次側(cè)電流方向：Y-A;一次側(cè)電流正方向：流出變壓器電流為