电力系统继电保护题.docx
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电力系统继电保护题
考试题库
判断题：
1、动态稳定是指电力系统受到小的扰动（如负荷和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。
（）
答案：
X
2、暂态稳定是电力系统受到小的扰动后，能自动的恢复到原来运行状态的能力。
（）
答案：
x
3、电力系统正常运行和三相短路时，三相是对称的，即各相电动势是对称的正序系统，发电机、变压器、线路及负载的每相阻抗都是相等的。
（）
答案：
"
4、在我国，110kV及以下电压的等级的电网中，中性点采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式，这种系统称为小接地电流系统
（）答案：
x
5、电力变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地的电力系统，称为
大接地系统。
（）
答案：
x
6、我国低压电网中性点经消弧线圈接地系统普遍采用过补偿运行方
式。
（）答案：
"
7、系统振荡时，变电站现场观察到表计每秒摆动两次，系统的振荡
周期应该是0.5s答案：
"
&振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。
答案：
"
9、震荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角5的变化而变化：
而短路时，电流与电压之间的角度保持为功率因数角是基本不变的。
答案：
x
10、快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。
答案：
x
11、发生各种不同类型短路时，电压各序对称分量的变化规律是，三相短路时，母线上正序电压下降的最厉害，单相短路时正序电压下降最少。
答案：
"
12、大接地电流系统单相接地故障时，故障点零序电流的大小只
与系统中零序网络有关，与运行方式大小无关。
答案：
x
13、大接地电流系统单相接地时，故障点的正、负、零序电流一定相等，各支路中的正、负、零序电流可不相等。
答案：
"
14、三次谐波的电气量一定是零序分量。
答案：
"
15、继电器按在继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器
两大类，而时间继电器测量继电器中的一种。
答案：
X
16、在完全相同的运行方式下，线路发生金属性接地故障时，故障点距保护安装处越近，保护感受到的零序电压越高。
答案：
"
17、相间距离继电器能够正确测量三相短路故障、两相短路接地、两相短路、单相接地故障的距离。
答案：
x
18、一般微机保护的“信号复归”按钮和装置的“复位”键的作用是相同的。
答案：
x
19、近后备保护是当主保护和断路器拒动时，有相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
答案：
x
20、一般来说，高低压电磁环网运行可以给变电站提供多路电源，提高对用户供电的可靠性，因此应尽可能采用这种运行方式。
答案：
x
问答题：
1.发电厂和变电站的主接线方式常见的有哪几种？
答案：
发电厂和变电站的主接线方式常见的有六种，即①单母线和分
段单母线：
②双母线：
③多角形接线：
④二分之三断路器母线：
⑥内桥、外桥接线。
2.在一次设备上可采取什么措施来提高系统的稳定性？
答案：
减少线路阻抗：
在线路上装设串联电容：
装设中间补偿设备:
米用直流输电等。
3•我国电力系统的中性点接地方式有哪几种？
答案：
有三种。
分别是：
直接接地方式（含经小电阻、小电抗接地）经消弧线圈接地方式、不接地方式（含经间隙接地）。
4.为什么在小接地电流系统中发生单相接地故障时，系统可以继续运
行1-2h?
答案：
因为小接地电流系统发生单相接地故障时，接地短路电流很小,而且并不破坏系统线电压的对称性，所以系统还可以继续运行1-2h5输电线路故障如何划分？
故障种类有哪些？
答案：
输电线路有一处故障时称为简单故障，有两处以上同时故障时称为复故障。
简单故障有六种，其中短路故障有四种，即单相接地故障、二相短路故障、二相短路接地故障、三相短路故障，均称为横向故障。
断线故障有两种，即断一相、断二相，均称为纵向故障。
其中三相短路故障为对称故障，其他事不对称故障。
6.电力系统振荡和短路的区别是什么？
答案：
1）电力系统振荡时系统各点电压和电流均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的：
2）振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时电流、电压值突然变化量很大：
3）振荡时系统任何
一点电流与电压之间的相位角都随功角3的变化而变化：
而短路时，电流和电压之间的相位角基本不变。
7.继电器按照在继电保护中的作用，可分为哪两大类？
按照结构型式
分类，主要有哪几种？
答案：
可分为测量继电器和辅助继电器两大类：
按结构型式分类，目
前主要有电磁型、感应型、整流型以及静态型。
8.数字滤波与模拟滤波相比有何优点？
答案：
1）不存在元件特性的差异，一旦程序设计完成，每台装置的特性就完全一致。
2）可靠性高，不存在元件老化、温度变化对滤波器特性的影响。
3）灵活性高，只要改变算法或某些滤波系数即可实现滤波器特性的目的。
4）不存在阻抗匹配的问题。
9.在对微机继电保护装置进行哪些工作时应停用整套保护？
答案：
1）微机继电保护装置使用的交流电流、电压，开关量输入、输出回路上工作。
2）微机继电保护装置内部作业3）输入或修改定值。
10.电力设备由一种运行方式转为另一种运行方式的操作过程中，对保护有什么要求？
答案：
电力设备由一种运行方式转为另一种运行方式的操作过程中，被操作的有关设备均应在保护范围内。
部分保护装置可短时失去选择性。
11.请问电抗变压器和电流互感器的区别是什么？
答案：
电抗变压器的励磁电流大，二次负载阻抗大，处于开路工作状态：
电流互感器的励磁电流小，二次负载阻抗小，处于短路工作状态。
12.请问什么是一次设备？
答案：
一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高
压电气设备。
13.请问什么是二次设备？
答案：
二次设备是指对一次设备的工作进行检测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。
14.怎样用试验方法求得四端网路输入端的特性阻抗？
答案：
在四端网络输入端分别测输出端开路、短路状态下的开路输入阻抗和短路输入阻抗，特性阻抗等于开路输入阻抗乘短路输入阻抗在开平方。
15.直流逆变电源与电阻降压式稳压电路相比，有什么优点？
答案：
因电阻降压式稳压电路依靠电阻分压，效率低，使用逆变电源能降低损耗。
使用逆变电源将装置和外部电源隔离，提高了装置的抗
干扰能力。
计算题:
1某电力铁路工程的供电系统采用的是220kV两相供电方式，但牵引站的变压器T为单相变压器，一典型系统如图1-19所示
O—
系统等值电濾M
相供电线路
T
220ky/27.SkV,50MVA
假设变压器T满负荷运行，母线M的运行电压和三相短路容量分别为220kV和1000MVA，两相供电线路非常短，断路器QF保护设有负序电压和负序序电流稳态启动元件，定值的一次值分别为220kV和120A
问：
（1）忽略谐波因素，该供电系统对一。
二次系统有何影响?
（2）负序电压和负序电流启动元件能否启动？
S501000…八
I=—==227A）
U220
负序电流
1227
|2=f=’=131A）
屈J3
可知，正常运行的负序流值大于负序电流稳启动元件的定值0A所以负序电流启动元能启动计算负序电压：
系统等值阻抗
UB2220
Z=—=—=484（0）
S31000
负序阻抗
U2=Z汉12=484X31=643V=634：
KV）
答：
（1）由于正常运行时，有负序分量存在，所以负序电流对一次系
统的发电机有影响：
负序电压和负序电流对采用负序分量的保护装置
有影响。
（2）计算负序电流
正常运行的负荷电流
可知，正常运行的负序电压值小于负序电压启动元件的定值220kV，
所以负序电压启动元件不能启动。
2、设电流互感器变比为200/1，微机故障录波器预先整定好正弦电流波形基准值（峰值）为1.0A/mm。
有一次线路接地故障中录得电流正半波为17mm，负半波为3mm，试计算其一次值的直流分量、交流分量及全波的有效值。
答：
已知电流波形基准峰值为1.0A/mm,则有效值基准值为
1_」7_31.020°720^1400（A）
交流分量为
I~J73「°1200=1414（A）
2<-'2
全波有效值为
I=J厂+=V14002+14142=1990（.4）
3、如图所示220kV线路K点发生A相单相接地短路。
电源、线路阻抗标么值已注明在图中，设正、负序电抗相等，基准电压为230kV，
基准容量为1000MVA。
（1）绘出K点A相接地短路时复合序网图。
（2）计算出短路点的全电流（有名值）。
（1）复合序网见图.
基准电流
复舎序网图
°〉+Xlmk=0J+05=0.8
X返==0用
Xoe~+=0.4+1,35=L75
短路点的全电流
单相接地系统图
4*如图所示系统，已知心=0」4*环=0仞4屈件=0.08,线路L的為=0」26（上述参数均已统一归算至100MVA为基准的标么值人且线路的X^3X1q
（1〉试求k点发生三相蛊路时，线路L和发电机G的短路电流；
（2）试求k点发生单相短路时.线雋L短路电流，井画出序网图"
系统按线图
答t
（1）k点发生三相短路时，线路L和发电机G的短路电流
丢=XCj*+Xti*+XLh
220kV基准电流
fSr100x1000“八
少屁TKT施檢）
13.8kV准电流
/^100x1000…
J8（kA）
线路短路电流
接地故障电濟标么值为命二「3
「妇需"A）
心X览+%+%一0J6+036+0458匚2547则线路短路肢流为
人a=人・《』别-2,547x262.4=668.3（A）
心=（XA）
仪=»5、已知变压器接线组别YN/?
-11,电压变比为n,低压侧电流分别为试写出高压侧三相电流的数学表达式。
答：
高压侧A相电流的数学表达式
■1■■
"n.ya"
高压侧B相电流的数学表达式
1
IB（Ib-Ia）
n-.3
高压侧C相电流的数学表达式Ic=1（Ic」b）
n寸3
绘图题：
h已櫛发电机x；；变压践粛压割站‘中
L如图1所示•请画出变压器的接地隔厲开关©I合.Q$2斷瞅其匹序用星瞻等值电路畫示
压傭X叭低压
零序阻抗如圏
韬；正序阴抗如图2所示
IKlkY
J20HV
图2正序胡抗您
220k¥^
Efl3零序限抗图
2.画岀线KtUDA相单相接地时聲序电压和电流的相量图。
答：
由于是线路出口发生A相接地故障•其边界条件如下.相量图见图*
‘目==0
***3厶=八
3t/0=t/A+（jB+t）c
3.iffi出两侧电源系址发生单相（A相）接地时的蒔值序网图.标出各序电压、电流的正方向，井说明各序功車流向？
答；双侧电源系统及其发生A柑接地故障时的序网如图所示，两侧正序功率均由母线流向线路。
负序.零序功舉均由线路流向母线.
4・220kV单电源线路单带一台接线组别为Y/Y/A-12/11的负荷变压器（中低压侧无电源但有负荷h请用序分量法定性分折在该线路电源侧斷路器蒔相跳闸后.流经该断略器的各相各序电流（考虑变压器髙压测中性点接地和不接地两种情况人要求绘出尊值序网图。
答：
如图所示.
（1）变压器高压侧中性点接地情况。
由序网图町以看出'该线路电源侧断路器两相跳闸后*流经该断路器健全相的正、负.零序电流相等。
'
（2）设变压器髙压侧中性点不接地运行情况.由序网图可以肴出，该线路电源侧断路器两相跳闸后，由于主变压器零序阻抗为无穷大・故流经该断路器各相各序电流为零〜
搭偵序网图
（a）中性点擅地t5.根据图1画出单侧电源空載线路上三相经过渡电阻短路的电压相量图（要求画出随尺氏变化的故障点电压的变化軌迹h
答弋电压相量图及故障点电压变化轨迹如图2所示*
一.选择题
1.纯电感、电容并联回路发生谐振时，其并联回路的视在阻抗等于（A）。
A无穷大B零C电源阻抗
D谐振回路中的电抗
2.有一组正序对称相量，彼此间相位角是120度，它按（A）
方向旋转。
A顺时针B逆时针
C平行方向
3我国220千伏及以上系统的中性点均采用（A）
A直接接地方式B经消弧圈接地方式C经
大电抗器接地方式
4小电流配电系统的中性点经消弧线圈接地，普遍采用（B）A全补偿B过补偿C欠补偿
5输电线路空载时，其末端电压比首端电压（A）
A高B低
C相同
6电力系统发生振荡时，振荡中心电压的波动情况是（A）
A幅度最大B幅度最小C幅度不变
D不一定
7在大接地电流系统中，当相邻平行线路停运检修并在两侧接地时，电网发生接地事故，此时停运线路（A）零序电流。
A流过B没有C不一
定有
8断路器非全相运行时，负序电流的大小与负荷电流的大小
关系为（A）
A成正比B成反比C不确定
9所谓继电器常开触点是（C）
A正常时触点断开B继电
器线圈带电时触点断开
C继电器线圈不带电时触点断开路时触点断开
10超高压输电线单相跳闸熄弧较慢时由于（A）
A潜供电流影响B单相跳闸慢C短路电流小
D短路电流大11微机保护中用来存放原始数据的存储器是（C）
A.EPROM
B.EEPROM
C.RAM
12微机保护装置在调试中可以做以下事情（A）
A插拔插件
B使用不带接地的电烙铁
C接触插件电路
13暂态型电流互感器分为：
（C）级
A.A、B、C、DC.TPS、TPX、TPY、TPZ
14用于500千伏线路保护的电流互感器一般选用（C）
A.D级B.TPS级C.TPY级
15电流互感器的不完全星形接线，在运行中（A）
A不能反应所有接地B对相
间故障反应不灵敏
C对反应单相接地故障灵敏D能够
反映所有的故障
16电动机过流保护电流互感器往往采用两相差接法接线，则电流的接线系数为（B）
A.1B.V3
C.2
17电压互感器接于线路上，当A相断开时（A）
A.B相和C相的全电压与断相前差别不大
B.B相和C相的全电压与断相前差别较大
C.B相和C相的全电压与断相前复职相等
18.电抗变压器是（C）
A.把输入电流转换成输出电流的中间转换装置
B.把输入电压转换成输出电压的中间转换装置
C.把输入电流转换成输出电压的中间转换装置
19.方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是（B）
A.提高灵敏度
B.消除正向出口三相短路死区
C.防止反向出口短路死去
20继电保护后备保护逐级配合是指（B）
A时间配合B时间和灵敏度均配合C灵敏度配
三填空题
1.继电保护有选择的切出故障，是为了（尽量缩小停电范围）。
2.我国110千伏及以上电压等级系统，其中性点接地方式采用（直接接地方式）。
3.电力系统（无功功率）缺额将引起电压降低。
4.110千伏以上变电所接地电阻应小于（0.5?
）。
5.计算最大短路电流时应考虑以下两个因素：
最大运行方式和（短路类型）。
6.电网中的工频过电压一般是由（线路空载）、接地故障和甩
负荷等引起。
7.与模拟滤波器相比，数字滤波器不存在阻抗的（匹配）问题。
8.在变电站综合自动化系统中，网络通过（地址）识别每一个继电保护。
9.二次回路图纸分为：
（原理图）、（展开图）、（安装图）。
10.在电网中装带有方向元件的过流保护是为保证动作的（选
择性）。
11.A/D变换器的两个重要指标是A/D转换为（分辨率）和（转换速度）。
12.微机保护中，主要元器件之间靠（总线）相互相连接。
13微机保护对程序进行自检的方法是：
ROM累加和自检校验，（CRC）校验。
14微机保护的采样频率为2500Hz，则每周波有（50）个采样点，采样间隔时间为（0.4）ms。
15为了正确的传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信
息格式和信息内容等的约定。
这套约定称为（规约）。
16变电站综合自动化系统中计算机局域网的通信传输媒介
有两种：
（光纤）和电缆，后者又可以分为（同轴）电缆和
（对称双绞线）电缆。
17为了保持电力系统正常运行的稳定性和频率、电压的正常水平，系统应有足够的（静态）稳定储备和有功、（无功）
备用容量，并有必须的调节手段。
18对线路的方向过流保护，规定线路上电流的正方向由（母线）流向（线路）。
19如果线路送出有功与所受无功相等，则线路电流与电压相
位关系为（电流超前电压45度）。
20某型微机保护装置每周波采样12个点，则采样间隔是：
（5/3）ms,采样率为（600）Hz。
五问答题
1简述电力系统振荡和短路区别
答：
（1）当系统发生振荡时，系统各点电压和电流的幅值均作往复性摆动，变化速度慢；而短路时电压、电流幅值是突变的，变化的量很大。
（2）振荡时，系统任何一点电压和电流之间的相位角都随功率角e的变化而变化；而短路时电压和电流之间的相位角是基本不变的。
2、小接地电流系统中，在中性点装设消弧线圈的目的是什
么？
答：
小接地电流系统发生单相接地故障时，接地点通过的电流是对应电压等级电网的全部对地电容电流，如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而使非故障相对地电压极大增加，可能导致绝缘损坏，造成多点接地。
在中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障的电容电流，使接地故障电流减少，以至自动熄弧，保证继续供电。
3、什么叫对称分量法？
答：
由于三相电气量系统是同频率按120度电角布置的对
称旋转矢量，当发生不对称时，可以将一组不对称的三相系统分解为三组对称的正序、负序、零序三相系统；反之，将三组对称的正序、负序、零序三相系统也可合成一组不对称三相系统。
这种分析计算方法叫对称分量法。
4、小接地电流系统发生单相接地故障时其电流电压有何特
点？
答：
（1）电压：
在接地故障点，故障相对地电压为零；非故障相对地电压升高至线电压；三个相间电压的大小与相位不变；零序电压大小等于相电压。
（2）电流：
非故障线路3i。
值等于本线路电容电流；故障线
路3i0等于所有非故障线路电容电流之和；接地故障点的3i0
等于全系统电容电流之总和。
（3）相位：
接地故障点的3i0超前于零序电压3u0约90度。
5什么叫大接地电流系统？
该系统发生接地短路时，零序电流分布取决于什么？
答：
系统的零序电抗X0正序电抗X1比值不大于3，且零序电阻R0与正序电抗X1的比值不大于1的系统属于大接地电流系统。
大接地电流系统中零序电流是在变压器接地中性点之间的网络中分布，即取决于变压器接地点的分布，并与它们的分支阻抗成反比。
6什么叫对称分量法？
答：
由于三相电气量系统是同频率按120度电角布置的对称
旋转矢量，当发生不对称时，可以将一组不对称的三相系统分解为三组对称的正序、负序、零序三相系统；反之，将三组对称的正序、负序、零序三相系统也可合成一组不对称三相系统。
这种分析计算方法叫对称分量法。
7根据录波图怎样简单判别系统接地故障？
答：
（1）相配合观察相电压、相电流及零序电流、零序电压的波形变化来综合分析；
（2）零序电流、零序电压与某相电流骤升，且同名相电压下降，则可以是该相发生单相接地故障。
（3）零序电流、零序电压出现时，某两相电流骤增，且同名相电压减小，则可能发生两相接地故障。
8在负序录波器的书输出中，为什么常装设5次谐波过滤器，而不装设3次谐波滤波器？
答：
因系统中存在5次谐波分量，且5次谐波分量相当于负序分量，所以在负序滤波器中必须将5次谐波滤掉。
系统中
同样存在3次谐波分量，且3次谐波分量相当于零序分量，它已在滤波器的输入端将其滤掉，不可能有输出，因此在输出中不必装设3次谐波滤波器。
9当大接地电流系统的线路正方向发生非对称接地短路时，我们可以把短路点的电压和电流分解为正、负、零序分量，请问在保护安装处的正序电压、负序电压和零序电压各是多少？
答：
正序电压为保护安装处到短路点的阻抗正序压降与短路点的正序电压之和，即正序电流乘以从保护安装处到短路点的正序阻抗加上短路点的正序电压。
负序电压为负的负序电流乘以保护安装处母线背后的综合负序阻抗。
零序电压为负的零序电流乘以保护安装处母线背后的综合零序阻抗。
10为什么说负荷调节效应对系统运行有积极作用？
答：
系统中发生有功功率缺额而引起频率下降时，负荷调节效应的存在会使相应的负荷功率也跟着减小，从而对功率缺额起着自动补偿作用，系统才得以稳定在一个较低的频率上继续运行。
否则，缺额得不到补偿，变成不再有新的有功功率平衡点，频率势必一直下降，系统必然瓦解。
11请表述阻抗继电器的测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗的含义。
答：
（1）测量阻抗是指其测量（感受）到得阻抗，即为通过对加入到阻抗继电器的电压、电流进行运算后所得到的阻抗值；
（2）动作阻抗是指能使阻抗继电器临界动作的测量阻抗；
（3）整定阻抗是指编制整定方案时根据保护范围给出的阻抗，阻抗继电器根据该值对应一个动作区域，当测量阻抗进入整定阻抗所对应的动作区域时，阻抗继电器动作。
12什么是继电器的极限刻度误差？
什么是继电器的平均刻
度误差？
答：
极限刻度误差：
在相同的条件下，对同一继电器预期得到的具有给定置信度的最大误差。
计算方法
极限刻度误差=（5次测量中的最大（最小值）/刻度整定值）
X100%
平均刻度误差：
在相同的规定条件下，对同一继电器所进行的规定测量中，各次测量所得误差值（包括绝对误差和相对误差）的代数和除以测量次数（一般规定为5次）所得的商。
13在继电保护分析中，什么条件下可以将架空输电线路等值为R-L模型？
答：
准确的输电线路模型应该是由无穷个n型电路组成（每个n中，既有R、L,又有分布电容C）,故障情况下，分布电容主要对高频成分产生影响。
对于电压不是很高、长度不是很长的输电线路，分布电容的影响可以忽略不计；对于长距离超高压的架空输电线路，分布电容的影响不能忽略。
在继电保护中可用低通滤波器将高频信号滤除，同时采用电容电流补偿的方法，则可以将输电线路等值为R-L模型。
14大接地电流系统中的变压器中性点有的接地，有的不接
地，取决于什么因素？
答：
变压器中性点是否接地一般考虑如下因素：
（1）保证零序保护有足够的灵敏度和较好的选择性，保证
接地短路的稳定性；
（2）为防止过电压损坏设备，因保证在各个操作和自动跳闸使系统解列时，不致造成部分系统变为中性点不接地系统；
（3）变压器绝缘水平及结构决定的接地点（如自耦变压器
一般为直接接地）。
15保护装置调试的定值依据是什么？
要注意些什么？
答：
保护装置调试的定值，必须依据最新整定值通知单的规^定。
调试保护装置定值时，先核对通知单与实际设备是否相符（包括互感器的接线、变比）及有无审核人签字，根据电话通知整定时，因在正式的运行记录本上作电话记录并在收到定值通知单后，
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