电力系统继电保护期末课程试卷

福建水利电力职业技术学院

《电力系统继电保护》期末考试卷（电力专业）

题  型	是非题	选择题	填空题	问答题	作图题	计算题	总 分
应得分	10	20	15	25	12	18	100
实得分

课程编码：B21134          考试时间：20XX 年XX 月XX 日

考试类别：期末考试考      答卷时间:120分钟

评卷人

得分

一、是非题（T表示正确、F表示错误；每小题1分，共10分）

（ T ）1、只要能满足继电保护的要求，一般说来，宜选用尽可能简单的保护方式。

（  T ）2、改变电抗变换器调相电阻的阻值，可以调节输入电流与输出电压的相位关系。

（ T  ）3、在降压变压器三角形侧发生两相短路时，变压器星形侧三相均有短路电流。

（ T  ）4、双电源线路在确定过电流保护是否加方向元件条件是：保护动作时间短的应加方向元件，保护动作时间相同的不论电源情况如何，均应加方向元件。 

（ F ）5、在输电线路保护区范围内发生短路时，方向阻抗继电器动作阻抗与测量阻抗相等。 

（ T ）6、距离保护的第Ⅲ段按躲过最大负荷电流整定的条件下，采用方向阻抗继电器比全阻抗继电器灵敏度高。

（  T ）7、变压器纵联差动保护不能正确反应绕组匝间短路。

（ T  ）8、发电机复合电压起动的过电流保护低电压元件的灵敏度比低压起动过电流保护的低电压元件灵敏度高。

（  F  ）9、发电机必须装设动作于跳闸的定子绕组单相接地保护。

（  Ｆ ）10、反应过量保护和欠量保护的灵敏系数定义相同。

评卷人

得分

二、选择题（每小题2分，共20分）

1、母线充电保护是（        ）。

(A)母线故障的或备保护    (B)利用母联或分段断路器给另一母线充电的保护

(C)利用母线上任一断路器给母线充电的保护   （D）母线故障的主保护

答：

2、在中性点不接地系统中，为提高输电线路的后备保护对降压变压器过电流保护的灵敏度，可采用（     ）接线。

(A)两相式  (B)两相三继电器  (C)两相电流差   （D）三相三继电器

答：

3、微机母线完全电流差动保护，连接在母线上所有元件可装设具有（     ）的电流互感器。

(A)同变比    (B)同变比、同特性     (C)不同变比   （D）不同等级

答：

4、定期检测转子回路一点接地保护在励磁绕组（     ）处接地故障，无法检测。

(A)中点及附近   (B)正极    (C) 负极     （D）无法确定

答：

5、发电机─变压器组采用公共纵联差动保护，且分支线包括在纵联差动保护范围内，这时分支线电流互感器和（     ）电流互感器具有相同的变比。

(A) 变压器    (B) 发电机    (C)  A、B均可   （D）按分支线额定电流确定

答: B 

6、发电机正常运行时，其机端的3次谐波电压（    ）。

(A)大于中性点3次谐波电压  (B) 小于中性点3次谐波电压  (C) 等于中性点3次谐波电压 （D）零

答: B

7、改变电磁型过电流继电器线圈连接方式，主要用于改变继电器的（     ）。

(A)返回系数   (B)动作电流  (C)返回系数和返回电流  (D)动作电流和返回电流

  答：

8、反映发电机匝间短路故障的零序电压保护，要加装方向元件是为保护在（     ）时保护不误动作。

(A)定子绕组接地故障    (B) 定子绕组相间故障

(C) 外部不对称故障   (D) 外部对称故障

答: C

9、变压器中性点间隙接地保护包括（     ）。 

(A)间隙过电流保护  (B)间隙过电流与零序电压保护，且接点串联出口

  (C)间隙过电流保护与零序电压保护，且其触点并联出口  （D）零序过电压保护

答：C 

10、输电线路的横联差动保护，一般要求保护相继动作区（    ）线路全长。

(A)小于   (B)小于等于   (C)大于 （D）小于

答:B 

评卷人

得分

三、填空题（每个空格1分，共15分）

1、电抗变换器一次输入量为_______，二次输出为与一次电流成正比的______。

答：电流、电压

2、差动保护因变压器各侧电流互感器型号不同而产生不平衡电流，解决办法是__________。

答：同型系数

3、距离保护Ⅱ段与相邻线路距离保护Ⅰ段配合时，若灵敏度不满足要求时，可与___________________________________，动作时间__________________。

答：可改用于相邻线路Ⅱ段配合  也应与Ⅱ段配合

4、计数器对VFC输出的数字脉冲计数值是脉冲计数的______值。

答：累计

5、中性点不接地系统，构成接地保护常见方式有：_____________________________

_____________________________________________________________。（2分）

答：无选择性绝缘检察、零序电流保护、零序功率方向保护

6、按90°接线的功率方向继电器用于阻抗角为60°的被保护线路上，要使继电器最灵敏，继电器的内角应为____°，最灵敏角为_____°。

答：，

7、为防止非故障相电流影响造成相间短路保护功率方向继电器误动，保护直流回路应采用__________________接线。

答：按相起动

8、微机保护算法的速度包含算法所要求的___________________和算法______________。

答:数据窗长度(或采样点数)     运算工作量

9、定时限过电流保护主要是依靠______________来满足选择性要求。

答：动作时间

10、不满足灵敏性要求的保护装置，它是__________装设的。

答:不允许

评卷人

得分

四、问答题（每小题5分，共25分）

1、继电保护按反应故障和按其功用的不同可分为哪些类型？

答:(1)按反应故障可分为：相间短路保护，接地短路保护，匝间短路保护，失磁保护等。

     (2)按其功用可分为：主保护、后备保护、辅助保护。

2、微机保护软件的主程序通常有哪些基本模块？

答：通常配置有初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块和跳闸及后加速处理模块。通常将保护逻辑判断和跳闸及后加速处理总称为处理模块。

3、确定相间短路电流保护灵敏系数计算短路电流时应考虑哪些因素？

答:(1)系统运行方式：保护安装处测量到的最小短路电流；(2)短路点位置：保护区末端；(3)短路类型：两相短路；(4)电网连接方式：保护安装处测量到的最小短路电流的一种方式。

4、在中性点直接接地电网中，从满足继电保护的要求出发，应如何选择接地的中性点位置和数目?  

答:应保证零序电流的分布尽可能不随运行方式的变化。运行方式变化时，只要接地变压器中性点数目和位置不变，零序阻抗就不变，保护范围受系统运行方式变化就小，对保护有利。

5、故障分量主要特征有哪些？

答：（1）非故障状态下不存在故障分量电压、电流，故障分量只有在故障状态下才出现。

（2）故障分量于非故障状态，但仍受系统运行方式的影响。

（3）故障点的电压故障分量最大，系统中性点的电压为零。

（4）保护安装处的电压故障分量和电流故障分量间的相位关系由保护装设处到系统中性点间的阻抗决定，且不受系统电势和短路点过渡电阻的影响。

评卷人

得分

五、作图题（每小题6分，共12分）

1、画出电流继电器小电流试验接线图，并说明试验步骤。（6分）

  答：接线图所图示，根据整定值范围决定线圈连接方式，将电阻放至最大值，合上开关，逐步增大电流至动作，此电流为动作电流；继续增大至110%动作电流，逐步减小加入继电器电流直至返回，此电流为返回电流；返回电流与动作电流比值称返回系数。试验应进行3次，取平均值。

          

2、图示为一负序电压滤过器, 各元件参数的关系如图所示 ,试用相量图分析其原理。 

      

答:     

    

评卷人

得分

六、计算题（18分）

1、网络如图示，已知：线路正序阻抗，阻抗角为，、变电站装有反应相间短路的阶段式距离保护，其测量元件采用方向阻抗继电器，灵敏角，可靠系数。求：

(1)当线路、的长度分别为和时，变电站保护Ⅰ、Ⅱ段的整定值，并校验灵敏度。

(2)当线路、的长度分别为和时，变电站保护Ⅰ、Ⅱ段的整定值，并校验灵敏度。

(3)分析比较上述两种情况，距离保护在什么情况下使用较理想? （7分）

  解：（1）保护1、2距离Ⅰ段的整定值计算

   保护1动作阻抗为

   保护2动作阻抗为

保护1、2距离保护Ⅱ段的整定值

   保护1距离保护Ⅱ段的灵敏度为，不满足要求。

（2）保护1、2距离Ⅰ段的整定值计算

   保护1动作阻抗为

   保护2动作阻抗为

保护1、2距离保护Ⅱ段的整定值

   保护1距离保护Ⅱ段的灵敏度为，满足要求。

（3）由计算得长线与相邻短线配合，灵敏度不能满足要求，短线与相邻长线路配合灵敏度容易满足要求。

2、试确定图示单侧电源放射状线路（线路变压器组接线）的无时限电流速断保护保护方案，降压变压器上装有差动保护，线路最大工作电流为127A，电流互感器变比为200／5。系统中的发电机均装有自动励磁调节器。其中母线短路时最大短路容量，最小容量。线路单位公里阻抗，变压器参数为：额定容量、、额定电压。（6分）

   

解：1、参数计算

（1）系统最大、最小运行方式阻抗值

、

（2）变压器、线路的电抗

变压器、 线路

2、三相短路电流计算

母线三相电流短路为

最大短路电流为

最小短路电流为

母线三相短路电流为

  

3、保护整定计算

先考虑装设无时限电流速断保护和过电流保护二段式电流保护，采用两相两继接线方式。

（1）无时限电流速断保护

按变压器低压侧最大三相短路电流整定：

灵敏度校验：＜1.5 (1.25)

可见不满足要求，改用无时限电流闭锁电压速断保护作为线路主保护。

(2)无时限电流闭锁电压速断保护的整定

为保证被保护线路末端短路时，保护装置具有灵敏度，电流元件的动作电流可按保护线路末端短路时具有足够灵敏度整定，即

电压元件动作值为

 

电压元件灵敏度系数为

  

3、电源等效阻抗、线路阻抗如图所示。求网络的A侧保护1距离保护的最大、最小分支系数。(可靠系数0.8)[5分]

    

    解：（1）保护1与保护4配合时：

      最大分支系数为

      最小分支系数为

     （2）保护1与保护3配合时：

     母线等效电源阻抗分别为：最小等值阻抗

      最大等值阻抗

      最大分支系数为

      最小分支系数为