电力系统继电保护试题以及答案
电力系统继电保护试题以及答案
一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1．过电流继电器的返回系数（）
A．等于0 B．小于1
C．等于1 D．大于1
2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（）
A．大于2 B．大于1.3~1.5
C．大于1.2 D．大于0.85
3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（）
A．有机会只切除一条线路 B．有机会只切除一条线路
C．100%切除两条故障线路 D．不动作即两条故障线路都不切除
4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（）
A．方向性 B．可靠性
C．灵敏性 D．选择性
5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（）
A．90°接线 B．3
0、3
C.-3、-3D．-3
0、3
6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（）
A．全阻抗继电器 B．方向阻抗继电器
C．偏移特性阻抗继电器 D．上抛圆阻抗继电器
7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（）A．0°接线 B．90°接线
C．3
0、3
D．
A
、
A
+3
零序补偿电流的接线方式
8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（ A ）
A．测量阻抗增大，保护范围减小 B．测量阻抗增大，保护范围增大C．测量阻抗减小，保护范围减小 D．测量阻抗减小，保护范围增大
9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（）
A．选择性 B．可靠性
C．灵敏性 D．速动性
10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（ C ）
A．选择性 B．速动性
C．灵敏性 D．可靠性
11．距离Ⅲ段保护，采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器（ A ）
A．灵敏度高 B．灵敏度低
C．灵敏度一样 D．保护范围小
12．高频阻波器的作用是（）
A．限制短路电流 B．防止工频电流窜越
C．防止高频电流窜越 D．补偿接地电流
13．对于Y，d11接线变压器，为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等，应使变压器Y侧电流互感器变比（）
B．增大倍
A．等于变压器变比n
T
C．减少倍 D．增大3倍
14．发电机横差保护的作用是（）
A．保护定子绕组匝间短路 B．保护定子绕组相间短路
C．保护定子绕组接地短路 D．保护转子绕组一点接地故障
15．对于大型发电机，反应转子表层过热的主保护是（）
A．低电压起动的过电流保护 B．复合电压起动的过电流保护
C．负序电流保护 D．阻抗保护
二、填空题（本大题共23小题，每小题1分，共23分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
16．反应故障时电流增大而动作的保护称为____________________。
17．对本元件的主保护起后备作用的保护称为____________________。
18．所谓灵敏性是指对____________________发生故障的反应能力。
19．动作电流是指能使继电器动作的____________________。
20．按阶梯时限原则整定的过电流保护，越靠近电源侧，短路电流越大，动作时限____________________。
21．可靠系数K取值比K要小，主要原因是考虑短路电流中____________________已经衰减。
22．在系统最大运行方式下，电流速断保护范围为____________________。23．在两相不完全星形接线的中性线上增设一只电流继电器，目的是为了提高保护的____________________。
24．相间短路的功率方向继电器的最大灵敏角
sen
=____________________。
25.按90°接线的功率方向继电器，若
m =
c
,则
m
=____________________。
26.中性点不接地电网单相接地短路时，故障线路保护安装处通过的零序电流为该电
网所有____________________的零序电容电流之和。
27.距离保护Ⅰ段和Ⅱ段共同构成本线路的____________________。
28.反应相间短路的阻抗继电器采用的接线方式是____________________。
29.零序过电流保护的动作电流应躲过下一条线路首端发生三相短路时由零序电流
过滤器输出的最大____________________。
30.零序功率方向继电器在保护安装处出口接地短路时____________________死区。
31.为防止过渡电阻的影响，一般在距离Ⅱ段保护上采用____________________。
32.在整定距离Ⅱ段的整定阻抗时，分支系数应取____________________。
33.阻抗继电器的动作特性在阻抗平面上沿方向所占面积越大，则受振荡影响就
越____________________。
34.纵差动保护暂态情况下的不平衡电流表达式是i
unb.max=
___________________。
35.反应变压器油箱内部各种故障和油面降低的保护称____________________。
36.当变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时，可能出现很大的励磁电流，称其
为____________________。
37.对于发电机定子绕组的相间短路，要求容量在1MW以上的发电机，应装设
____________________。
38.电流比相式母线保护的基本原理是比较各连接元件____________________的不
同来区别母线内部或外部短路的。
三、简答题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
39．继电保护装置的基本任务是什么？
40．功率方向继电器90°接线方式的主要优点是什么？
41．零序电流速断保护的整定原则是什么？
42．对于偏移特性阻抗继电器，试写出：
（1）圆心向量；
（2）半径r的表达式；
（3）比幅式动作条件；
（4）比相式动作条件。
43．试述高频闭锁方向保护的基本原理。
44．写出变压器纵差动保护不平衡电流表达式并说明式中各量的含义。
45．试述单继电器式横差动保护的基本原理，在什么情况下带延时跳闸？为什么？
四、综合分析题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
46.如图所示,在单侧电源环网中,试求出过电流保护1~8的动作时限,并指出哪些保
护应装设方向元件?
47.如图所示,为发电机定子绕组A相单相接地短路示意图。α为短路点K到中性点的
匝数占总匝数的百分数，试：
（1）画出发电机单相接地短路时的零序等值电路。
（2）分析发电机内部和外部单相接地短路时，流过机端电流互感器TA的电流特点，并写出电流大小的表达式。
+
五、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
48．如图所示，试计算保护1限时电流速断保护的动作电流、动作时限及校验灵敏度。已知K=1.2;Z1=0.4Ω/km; K=1.2。
49．如图所示，各线路均装设距离保护，试对保护1的距离Ⅲ段保护进行整定计
算，并求出最小分支系数。K
rel =1.25;K
res
=1.2;K
ss
=1
;
Z
1
=0.4Ω/km;U
loa.min
=0.9×
110KV
试题1答案
一、单项选择题(每小题2分，共30分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。)
1．1电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越(③ )
①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏
2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若(③ )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。
①选择性②速动性③灵敏性④可靠性
3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统(② )
①最大运行方式②最小运行方式
③正常运行方式④事故运行方式
4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为(② )。
①100％②2／3 ③1／3 ④ 0
5．按900接线的功率方向继电器，若I
J =-Ic，则U
J
应为(② )
①U
AB ②-U
AB
③U
B
④-U
C
6．电流速断保护定值不能保证( ② )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。
①速动性②选择性③灵敏性④可靠性
7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需(④)。
①投入运行②有选择性的投入运行
③有选择性的退出运行④退出运行
8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器(③ )的后果。
①拒动②误动
③正向故障拒动或反向故障误动④损坏
9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB (④ )
①原边匝数②副边匝数
③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小
10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(② )。
①速动性②选择性③灵敏性④可靠性
11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如I
J =I
B
-I
A
时，U
J
=( ② )。
①U
B ②U
B
-U
A
③U
A
-U
B
④U
A
12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对(① )。
①选择性②速动性③灵敏性④可靠性
13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是(③ )。
①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号
14．相高频保护用I1+KI2为操作电流，K=6~8，主要是考虑( ③ )相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。
①正序电流②零序电流③负序电流④相电流
15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以
( ③ )为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。
①微波通道②光纤通道③输电线路④导引线
二、(本题满分20分)
如图网络，试计算保护1电流速断保护的动作电流，动作时限及最小保护范围，并说明当线路长度减到20KM时情况如何?由此得出什么结论?已知Kk’=1.2,z1=0.4Ω/km,Zs.min=12Ω, Zs.max=18Ω。
解：I
dB .
max
= Es/(Zs.min + z1×L
AB
)
I
dz.A ’ = Kk'I
dB
.
max
)
2
3
(
1
max
.
.
'
1
min s
A
dz
s Z
I
E
Z
l-
?
=
LAB=60 km: LAB=20 km:
Idz’ = 2.21 (kA) Idz’ = 3.98 (kA)
Lmin =19.95 (km) Lmin =-8.92(km)
被保护线路的长度很短时，电流速断保护可能没有保护范围。
三、(本题每小题5分，满分10分)
在单电源环网系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示。1.计算输电线路过电流保护动作时间；2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件?如果需要安装,在图中标明功率方向元件及其动作正方向。
2s 1s 2.5s
0.5s 1.5s 1.5s 0.5s
四、 (本题满分10)
如图所示，各线路均装有距离保护，已知：Zs1.max=20Ω，Zs1.min=15Ω，
Zs2.max=25Ω，Zs2.min=20Ω，z1= 0.4Ω／km, Kk’’=0.8。计算保护1的距离II段
动作定值并校验动作灵敏度。
110KV 45KM 30KM
Kb=Ibc/Iab=[ 1+(zs1+zab)/zs2];
Kb.min =[ 1+(15+18)/25]=2.32;
Zdz A’’= Kk’’(ZAB+Kb×ZBC) =36.67Ω
Klm= Zdz A’’/ ZAB=2.04>1.25
五、(本题每小题5分，满分15分)
高频闭锁方向保护的原理框图如下。1.分别叙述保护动作区内部与外部故障时的保
护的动
作过程；2.说明原理框图中各元件的功能与作用；3.如果通道遭到破坏，当内部故
障和外部故
障时，保护的工作会受到何影响?
1．动作过程：
?保护区内故障：两侧保护方向元件I,I’,S+动作，I’,S+动作后闭锁发讯，两侧保护均不发讯，
保护动作跳闸
?保护区外故障：近故障侧保护方向元件S+不动作，I动作后启动发讯，闭锁对侧保护
2．元件的功能与作用：
S+ ：保护正方向故障时动作的功率方向元件；
I，I’：故障起动元件
t1: 区外故障切除后，近故障端保护继续发讯 t1 以闭锁对端保护,用于防止近故障端保护I先
返回（停止发讯）、远故障端S+ ， I’后返回时引起的误动
t2: 通道配合延时。区外故障时，远故障端S+ ， I’动作，需经t2延时才能出口，以保证可靠
收到对侧闭锁信号
3．如果通道遭到破坏，内部故障/外部故障时，保护正确/错误动作。
六、 (本题每小题5分，满分15分)
1．零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的区别是什么？分别在那种情况下起作用？
区别:零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的定值整定原则不同，动作灵敏度不同
零序电流灵敏I段动作灵敏度高，作为全相运行、发生接地故障时的接地保护，非全相运行时需退出运行；零序电流不灵敏I段的动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护
2．说明三种圆特性阻抗继电器，那一种受过渡电阻影响最小？那一种受系统振荡影响最小？那一种躲负荷能力最强？
受过渡电阻影响最小依次为: 全阻抗继电器/偏移/方向；
受系统振荡影响最小依次为:方向/偏移/全阻抗继电器；
躲负荷能力最强依次为:方向/偏移/全阻抗继电器；
3．闭锁式方向高频保护中采用负序功率方向继电器有何优点？
(1)可反应所有不对称故障; 增加电压记忆后,也可反应三相对称故障;
(2)没有电压死区; 保护区外故障时, 近故障侧负序电压( 功率 )高于远故障侧负序电压
( 功率 ), 容易实现灵敏度配合
(3)振荡时三相对称,不存在负序分量,负序功率方向元件不误动
试题2答案
一、(本题每小题2分，满分20分)
1．定时限过电流保护的动作时限是按阶梯时限特性来选择的。
2．在中性点非直接接地电网中的串联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，三相完全星接线
电流保护只切除远离电源故障点的几率为 100％。
3．零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度
高。
4．按90o接线的功率方向继电器，若I J =-Ic，则U J应为U CB。5．全阻抗继电器的主要缺点是无方向性。
6．短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要大。
7．距离III段的灵敏度校验应按分支系数K fz为最大的运行方式来确定，目的是为了保证灵敏性。
8．在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处
于ZΣ/2处。
9．相差高频保护采用比较线路两端正序电流相位来反应对称短路。
10．对于母线保护，通常把可靠性放在重要位置。
二、(本题每小题10分，满分20分)
如图所示，在110KV 输电线路中，单位线路长度的阻抗为:X1=0.4(Ω/km),可靠系数
Kk’=1.25；系统阻抗为:Zs.max=6Ω, Zs.min=4Ω。
1. 计算：线路AB 的电流速断保护一次动作值与电流速断保护最小保护范围。
2．比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。
1.
5s
110kV 45km 30km
解：I dB.max = Es/(Zs.min + z1×L AB)
I
dz.A ’ = Kk'I
dB
.
max
)
2
3
(
1
max
.
.
'
1
min s
A
dz
s Z
I
E
Z
l-
?
=
可解得：
Idz’ = 3.77 (kA) Lmin =23.1(km)
三、(本题每小题5分，满分10分)
在双电源系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示（设电源处故障均有瞬动保护）。
1.计算输电线路过电流保护动作时间;
2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件?如果需要安装,在图中标明功率方向元件及其动作正方向。
1.5s 1s
2.5s
2.5s 1.5s 2s
解：t5=0s , t3=max{t5,t11,t12}+Δt=2.5s+0.5s=3s , t1=max{t3,t9,t10}+Δt=3s+0.5s=3.5s
t2=max{t7,t8}+Δt=2.5s+0.5s=3s , t4=max{t2,t911,t10}+Δt=3s+0.5s=3.5s ,
t6=max{t4,t11,t12}+Δt=3.5s+0.5s=4s
图中标明了功率方向元件动作正方向
四、 (本题每小题10分，满分20分)
如图所示，各线路均装有采用方向阻抗继电器的距离保护，已知：Zs1.max=15Ω，Zs1.min=10Ω，
Zs2.max=20Ω，Zs2.min=15Ω，z1= 0.4Ω／km, ?lm=750，?d=750；可靠系数Kk’=Kk’’=0.8。
110KV 50KM 25KM
1.计算保护1的距离II段动作定值并校验动作灵敏度。
2.在保护安装处出口短路时，距离保护一段容许的过渡电阻是多少？距离保护一段容许的最大过渡
电阻又
是多少？保护A出口20KM处发生相间短路，过渡电阻分别为10Ω、15Ω和25Ω时，保护A一段是
否动作？
为什么？
解：1.Kb=Ibc/Iab=[ 1+(zs1+zab)/zs2];Kb.min =[ 1+(10+20)/20]=2.5;
Zdz A’’= Kk’’(ZAB+Kb×ZBC) =32Ω；Klm= Zdz A’’/ ZAB=1.6>1.25
2.线路AB的一段定值为：Zdz A’＝16Ω；方向阻抗继电器园半径为：r=Zdz A’/2=8Ω，因此，保护A出口20KM处发生金属性相间短路时，短路阻抗为：Zd=20×0.4=8Ω，位于方向园的园心；过渡电阻分别为10Ω、
15Ω和25Ω时，保护A一段均不动作，因为此时过渡电阻大于园半径，测量阻抗均位于园外
五、(本题每小题5分，满分10分)
高频闭锁方向保护的原理框图如下：
1.分别叙述保护动作区内部与外部故障时的保护的动作过程，说明原理框图中各元件的功能与作用。
为什么要采用两个灵敏性不同的起动元件?
2.如果通道遭到破坏，当内部故障和外部故障时，保护的工作会受到何影响?
解：
1．动作过程：
?保护区内故障：两侧保护方向元件I,I’,S+动作，I’,S+动作后闭锁发讯，两侧保护均不发讯，
保护动作跳闸
?保护区外故障：近故障侧保护方向元件S+不动作，I动作后启动发讯，闭锁对侧保护
2．元件的功能与作用：
S+ ：保护正方向故障时动作的功率方向元件；I，I’：故障起动元件
t1: 区外故障切除后，近故障端保护继续发讯 t1 以闭锁对端保护,用于防止近故障端保护I先
返回（停止发讯）、远故障端S+ ， I’后返回时引起的误动
t2: 通道配合延时。区外故障时，远故障端S+ ， I’动作，需经t2延时才能出口，以保证可靠
收到对侧闭锁信号
3．如果通道遭到破坏，内部故障/外部故障时，保护正确/错误动作。
六、 (本题每小题5分，满分20分)
1．中性点直接接地系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护，而要采用零序电流保护? 答：由于中性点直接接地系统中，单相接地短路故障几率很大（总故障80%以上），大电流接地
系统单相接地短路出现很大故障相与零序短路电流，而相电流保护灵敏度不够，故需单独设零
序电流保护。
2．说明双侧电源线路上实现同期重合闸时，检同期重合闸和检无压重合闸的工作方式与同期合闸条件。答：两侧保护跳闸后，线路无压，则无压检定侧首先合闸，使线路充电，同步检定侧检查同步
条件合格后允许同步合闸。如果无压检定侧DL偷跳，因对侧有压，不允许ZCH动作；为此在
无压检定侧同时使用同步检定，由同步检定起动ZCH。重合闸于故障时，无压检定侧DL连续
两次切除故障电流，工作条件恶劣，需定期更换检定方式。注意：同步检定侧不允许投入无压
检定方式。同期合闸条件为：(1)Um ≈Ux；(2)fm ≈fx；(3)arg(Um/Ux)≈0 3．相高频保护为什么用I1+KI2为操作电流？K值过大或过小对保护有何影响？
答：相差高频保护中，将三相电流综合为复合电流(I1+KI2)比相，可正确反映各种不同类型的故障；(I1+KI2)控制高频发讯机发讯（对高频电流进行调制），称为操作电流。K=6~8，保证了各
种区内各种不对称故障的灵敏性；I1 保证了在区内三相对称故障时操作元件的可靠工作。K值过大时难以保证三相故障时保护的灵敏度，过小则不利于不对称故障时的正确比相。
4.机定子装有纵差动和横差动保护时，发生何种故障时两种保护会同时动作？
答：相间故障时两种保护会同时动作。
试题3答案
一、(本题每小题2分，满分20分)
1．故障和不正常工作情况若不及时处理，将引起 事故 。
2．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相不完全星接
线电流保护只切除一个故障点的几率为 2/3 。
3．定时限过电流保护的动作时限是按 阶梯时限特性 来选择的。
4．按90o 接线的功率方向继电器，若I J =-Ic ，则U J 应为 －U AB 。
5．全阻抗继电器的主要缺点是 无方向性 。
6．阻抗继电器的动作特性在+R 轴方向所占面积越大，耐受过渡电阻的能力 越强 。
7．距离Ⅱ段的整定阻抗应按分支系数K fz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证 选
择性 。
8．在双侧电源系统中，当两电压电势模值相同且系统阻抗角和线路阻抗角相等时，振荡中心处
于 Z Σ/2 。
9．高频保护采用允许信号的主要优点是 加快动作速度 。
10．对于中性点可接地或不接地的变压器的接地故障需要装设零序电流保护和 零序电流电
压保护 。
二、(本题每小题10分，满分20分)
如图所示，在110KV 输电线路中，线路AB 的负荷电流为175A,,系统阻抗为:Xs=4Ω,单位线路
长度的阻抗为:X=0.4(Ω/km),Kk ’=1.25; Kk ’’=Kk=1.15; Kzq=1.5; Kh=0.85。
1.计算：电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护动作值与动作时间。
2.比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。
1.5s
110kV 45km 30km
解：
1.线路AB 的保护A 速断保护
)(77.3)4.0454(3/11525.1)
(min .)3(max ..1'.KA Z Z E I K I AB s B d K A dz =?+?
=+=?=
2.线路AB 的保护A 的II 段保护
求动作电流（与下条线路电流速断动作值配合）：
)(25.2)4.0304.0454(3/11525.11.1)
(min .)3(max ..12''.KA Z Z Z E I K K I BC AB s c d K K A dz =?+?+?
?=++=??=
动作时间 ：t A ''=0.5s
灵敏度校验： 3
.134.125.2)454.043115
23()23(''.max .'.min ..>=?+?=+?==A
dz AB s s A dz B d lm I Z Z E I I K
3.线路AB 的保护A 的III 段保护 )(487.023085.05.12.1)(max .3.kA I K K K I f h zq
K A dz =??=
??=
三、(本题每小题5分，满分10分)
在单电源环网系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示。
1.计算输电线路过电流保护动作时间;
2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件?如果需要安装,在图中标明功率方向元件及其动作正方向。
1.5s 1s
2.5s 2s
解： t5=t7+Δt=2s , t3=max{t5,t8}+Δt=2s+0.5s=2.5s , t1=max{t3,t9}+Δt=2.5s+0.5s=3s
t2=max{t7}+Δt=1.5s+0.5s=2s , t4=max{t2,t9}+Δt=2.5s+0.5s=3s ,
t6=max{t4,t8}+Δt=3s+0.5s=3.5s
t1 四、 (本题每小题10分，满分20分) 巳知采用幅值比较方式构成继电器的两个电压量：U 1=K I I j ，U 2=K U U J -K I I j ,且动作条件为|U 1|≥|U 2|， 试问： (1)所构成的继电器是什么继电器？该继电器的整定值是什么? (2)测量阻抗为Zj ，整定阻抗为Zzd 时，根据动作方程画出相应的交流回路结线图及动作特 性阻抗圆。 解：（1）由动作方程，有 |1/2*(2K I /K U )|≥|Z J - 1/2*(2K I /K U )| 因此，该继电器是方向阻抗继电器，且其整定阻抗为2K I /K U (2)相应的交流回路结线图及动作特性阻抗圆如下 五、(本题每小题5分，满分10分) （1）完成变压器(Y/? -11接线)差动保护二次回路接线的原理图。 （2）标出二次回路中电流的方向,写出差动电流的表达式。(一次侧电流方向：Y→?；一次侧电 流正方向：流出变压器电流为负，流入变压器为正) 解：（1）二次回路接线的原理图及电流方向如下。 （2）差动电流的表达式（A相为例） Icd A = (I Y A2-I Y B2)-IΔA2 六、 (本题每小题5分，满分20分) 1.何为系统最大/最小运行方式？在电流保护整定/校验时各选择那种方式？ 答：短路时通过该保护的短路电流为最大/最小的可能运行方式,称为系统最大/最小运行方式。在电流保护整定/校验时各选择最大/最小运行方式。 2.高频闭锁方向保护中采用按900接线方式的功率方向继电器作为方向元件时带来什么问 题？如采用负序功率方向继电器会有何优点？此时的缺点是什么？ 答：900接线功率方向元件有电压死区，振荡时可能误动。采用负序功率方向继电器的优点： (1)可反应所有不对称故障;(2)没有电压死区; 保护区外故障时, 近故障侧负序电压( 功 率 )高于远故障侧负序电压 ( 功率 ), 容易实现灵敏度配合；(3)振荡时三相对称,不存在负 序分量,负序功率方向元件不误动。缺点：不反应三相对称故障;需采用三相对称故障辅助启 动元件。 3.a.何为潜供电流？它对于单相重合闸动作时间有何影响？b.说明同期合闸条件。 答：a.潜供电流是指单跳后健全相电势经相间藕合电容向故障点提供的短路电流及健全相负荷电流经相间互感在故障相产生的感应电势通过对地电容向故障点提供的短路电流。由于存在潜供电流，使短路点电弧熄灭时间、介质绝缘恢复时间增大，相应单相重合闸延时较三相重合闸延时增大。 b.同期合闸条件:(1)Um≈Ux；(2)fm≈fx；(3)arg(Um/Ux)≈0 4．变压器励磁涌流是在什么情况下产生的?它有何特点?在变压器差动保护中是怎么利用涌流的这些特点来消除涌流对差动保护的影响？ 答：变压器正常工作时, 磁通滞后于工作电压U的角度为900；变压器空载合闸或外部故障切除、电压恢复时，如果工作电压瞬时值为0，应有= –m；由于磁通不能突变，出现幅值m的非周期分量磁通；再考虑铁芯剩余磁通S，出现最大磁通max=2m + S，使得变压器铁芯严重饱和，产生很大的励磁涌流。 变压器励磁涌流的主要特点是：(1) 变压器励磁涌流包含有很大成分的非周期分量（对称涌流除外）； (2) 变压器励磁涌流包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主；(3) 变压器励磁涌流波形之间出现间断。 在变压器纵差保护中防止励磁涌流影响的方法是(1)针对变压器励磁涌流的非周期分量，采用速饱和变流器BLH；(2) 针对变压器励磁涌流的波形之间出现间断，鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别；(3) 针对变压器励磁涌流包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主的特点，利用二次谐波制动等，都可以在变压器纵差保护中防止励磁涌流的影响。 电力系统继电保护试题以与答案 一、单项选择题 ( 每小题2 分，共30 分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。 )1．1 电流保护 I 段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( ③ )①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若( ③ )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ② )①最大运行方式②最小运行方式③正常运行方式④事故运行方式4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( ② ) 。①100％②2／3③1／3④ 00①UAB②-UAB③UB④-UC6．电流速断保护定值不能保证( ② ) 时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。①速动性②选择性③灵敏性④可靠性7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏 I 段保护在非全相运行时需( ④ ) 。①投入运行②有选择性的投入运行③有选择性的退出运行④退出运行8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电 压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( ③ ) 的后果。①拒动②误动③正向故障拒动或反向故障误动④损坏9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB( ④ )①原边匝数②副边匝数③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小10．距离 II段的动作值应按分支系数Kfz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(② ) 。①速动性②选择性0③灵敏性④可靠性11．相间短路的阻抗继电器采用接线。例如 I =IU A③UA-UB④ UA12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对(①) 。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是( ③ ) 。①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号14．相高频保护用 I1+KI2 为操作电流， K=68，主要是考虑( ③ )相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。①正序电流②零序电流③负序电流④相电流15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以( ③ ) 课程设计报告 课程名称电力系统继电保护 设计题目110kV线路距离保护的设计 设计时间2016-2017学年第一学期 专业年级电气134班 姓名王学成 学号 2013011983 提交时间 2016年12月19日 成绩 指导教师何自立许景辉 水利与建筑工程学院 第1章、概述 (2) 1.1距离保护配置 (2) 1.1.1主保护配置 (2) 1.1.2后备保护配置 (3) 1．2零序保护配置 (4) 1.2.1零序电流I段（速断）保护 (4) 1.2.2零序电流II段保护 (5) 第2章、系统分析 (5) 2.1故障分析 (5) 2.1.1故障引起原因 (5) 2.1.2故障状态及其危害 (5) 2.1.3 短路简介及类别 (6) 2.2输电线路保护主要形式 (7) （1）电流保护 (7) （2）低电压保护 (7) （3）距离保护 (7) （4）差动保护 (7) 2.3对该系统的具体分析 (8) 2.3.1对距离保护的分析 (8) 2.3.2对零序保护的分析 (8) 2.4整定计算 (8) 2.4.1距离保护的整定计算 (8) 2.4.2零序保护的整定计算 (14) 2.4.3结论 (20) 2.5原理图及动作分析 (20) 2.5.1原理图 (20) 2.5.2动作分析 (22) 第3章、总结 (22) 摘要 距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，又称阻抗保护。当系统正常运行时，保护装置安装处的电压为系统的额定电压，电流为负载电流，而发生短路故障时，其电压降低、电流增大。因此，电压和电流的比值，在正常状态下和故障状态下是有很大变化的。由于线路阻抗和距离成正比，保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗，也反映了保护安装处到短路点的距离。所以可按照距离的远近来确定保护装置的动作时间，这样就能有选择地切除故障。 本设计为输电线路的距离保护，简述了输电线路距离保护的原理具体整定方法和有关注意细节，对输电网络距离保护做了详细的描述，同时介绍了距离保护的接线方式及阻抗继电器的分类，分析了系统振荡系统时各发电机电势间的相角差随时间周期性变化和短路过渡电阻影响。最后通过MATLAB建模仿真分析本设计的合理性，及是否满足要求。 关键词：距离保护；整定计算； 继电保护试题 一、填空题 1、对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足、、、四个基本要求。 2、过电流继电器的启动电流返回电流，其返回系数1。 3、后备保护包括和。 4、运行中应特别注意电流互感器二次侧不能；电压互感器二次侧不能。 5、三段式电流保护中，段灵敏度最高，段灵敏度最低。 6、中性点可接地或不接地运行变压器的接地后备保护由和组成。 7、阻抗继电器的精确动作电流是指使动作阻抗降为时对应的测量电流。 8、采用单相自动重合闸的线路上发生单相短路故障时，由继电保护动作跳开，经一定时间延时后重合，若不成功再跳开。 9、变压器纵差动保护需要进行和，以使正常运行时流入到差动回路中的电流为0。 10、中性点直接接地系统发生短路故障后，的故障分量电压最大，的故障分量为0。 11、一般重要的电力元件配备两套保护，一套称为主保护，一套称为___________。答案：后备保护 12、电流继电器返回系数的概念是指返回电流与___________的比值。 答案：动作电流 13、电流速断保护的优点是简单可靠、___________。 答案：动作迅速 14、通过所研究保护装置的短路电流为最大的运行方式称为___________。 答案：最大运行方式 15、定时限过电流保护的动作时限是按_______来选择的。 答案：阶梯原则 16、对于中性点可接地或不接地的变压器需要装设零序电流保护和_______。 答案：零序过电压保护 17、零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度_______。 答案：高 18、电流继电器的_______电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数。 答案：返回 19、能使过电流继电器动作的最小电流称为继电器的_____。 答案：动作电流 20、在电流保护的基础上加装方向元件，是为了保证继电保护的_____。 答案：选择性 二、简答题 2距离保护中选相元件的作用有哪些 4重合闸前加速保护有哪些优点？ 5对于纵差动保护，产生不平衡电流的最本质原因是什么？ 6变压器一般应装设那些保护？其中那些是主保护？ 华南理工大学网络教育学院《电力系统继电保护原理》课程作业答案171801 20170910 作业答题注意事项： 1）本作业共含客观题48题（单选20题，判断28题），主观题5题。所有题目答案务必填写在答题页面的答题表格中，填写在 题目中间或下面空白处的答案以0分计。单项选择题填写字 母ABCD之一，判断题大写V字表示正确，大写X表示错误。 其它填写方法将不能正确判别；主观题答案写在答题纸页面内 各题的表格方框内，其内容框大小可自行调节； 2）不要把答案拍摄成图片再贴入本文档，不要修改本文件中答题表格格式，务必将答题文件命名为“[学生姓名][答案].doc”, 用word2003格式存储并上传到网页，谢谢！ 3）提交作业答案文件时请删除所有题目，答案文件应仅含个人信息表、客观题答案表和主观题答题表，不含题目； 4）不标注本人姓名的文件名无效，仅将答案拷贝到网页编辑框而没有上传答案word附件的作业，可能会造成批阅速度、格式 正确性上的较大困难，请同学们理解。 作业题目 一、单项选择题（20题） 1、电力系统继电保护的四个基本要求，不包括（）。 （A）选择性；（B）速动性；（C）灵敏性；（D）针对性。 2、使用调试最方便的保护是（）。 (A)电磁式保护；（B）分立晶体管保护；（C）集成电路保护；（D）微机保护。 3、电力系统中发生概率最大故障是（）。 （A）三相短路；（B）两相短路；（C）单相接地故障；（D）两相接地故障。 4、（）不属于影响距离保护工作的因素。 （A）短路点过渡电阻；（B）电力系统振荡； （C）电压回路断线；（D）并联电容补偿。 5、目前，（）还不能作为纵联保护的通信通道。 （A）公用无线网络通道（wireless network）； （B）输电线路载波或高频通道(power line carrier)； （C）微波通道(microwave)； （D）光纤通道(optical fiber)。 6、可以作为相邻线路的后备保护的纵联差动保护是（）。 (A)分相电流纵联差动保护；(B)电流相位比较式纵联保护； (C)方向比较式纵联保护； (D)距离纵联保护； 7、（）是后加速保护的优点之一。 (A)能够快速地切除各段线路上发生的瞬时性故障； (B)可能使瞬时性故障米不及发展成为永久性故障，从而提高重合闸的成功率； (C)使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济； (D)第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正（前加速的方式）。 8、下列方式不属于综合重合闸（简称综重）工作方式的是（）。 (A)两相重合闸方式； (B)三相重合闸方式； (C)单相重合闸方式； (D)停用重合闸方式。 9、双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（）。 （A）保证选择性；(B)提高灵敏性；(C)加强可靠性；(D)提高速动性。 10、发电机定子绕组单相接地时，中性点对地电压（）。 （A）为零；（B）上升为线电压；（C）上升为相电压；（D）上升为线电压α倍（α表示由中性点到故障点的匝数占全部绕组匝数的百分数）。 11、互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（）。 A 便于测量时形成回路； B 以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害； C 有助于泄放雷电流； D 提高保护设备抗电磁干扰能力。 12、瞬时电流速断保护的动作电流应大于（）。 大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求（ ） 。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择 性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D 前言 《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。 1 所做设计要求 电网接线图 × × × ×cosφ=0.85X〃＝0.129 X〃＝0.132 cosφ=0.85cosφ=0.8cosφ=0.8cosφ=0.8 图示110kV 单电源环形网络：（将AB 线路长度改为45km,CD 长度改为20km ） （1)所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Ｙn ，d11接线； （2）发电厂的最大发电容量为（2×25+50）ＭＷ，最小发电容量为2×25ＭＷ； （3）网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行； （4）允许的最大故障切除时间为； （5)线路AC 、BC 、AB 、CD 的最大负荷电流分别为250、150、230和140Ａ，负荷自起动系数5.1 ss K ； 2011– 2012学年度第二学期期末考试 《 继电器保护原理课程 》试卷（A 卷答卷） 教学中心： 专业层次： 继续教育本科 学号： 姓名： 座号： 注意事项：1. 本试卷共 五 大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3. 所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效； 出卷要求： 1、所有试卷必须依据教学大纲和考试大纲的要求出题； 2、试卷内容难度：基础内容约占60%、中等难度内容约占30%、较难内容约占10%； 3、题型一般应该多样化，如：判断题、选择题、填空题、概念解释题、简答题、论述题、计算题、设计题，操作题、作图题、分析题、编程题等； 4、题量适当，考试时间不低于90分钟，一般为120分钟； 5、同一份试卷中，相同内容不得出现在不同题型中；出卷应出A 、B 、C 卷，题型相同且难易程度相当，同题型试题内容重复率不得超过20%； 6、试卷应合理分配各题型分数，且注明各小题分数； 7、按照学院统一试卷格式要求排版，每份试卷表头、得分表及密封线均应与试卷模版所给相同； 8、每份卷给出标准（参考）答案，其中论述题、分析题、操作题等应指出得分要点； 9、试卷与答案一起上交（含电子版），出卷教师在试卷纸版背面签名确认。 一. 判断题(每题1分，共15分) 1. 电力系统发生故障时,继电保护装置如不能及时动作,可能破坏电力系统运行的稳定性。 ( √ ) 2. 继电保护装置的测量部分测量被保护元件的某些运行参数并与保护的整定值进行比较。 ( × ) 3. 电力系统发生故障时继电保护装置通常应在保证选择性的前提下,尽快动作。 ( √ ) 4. 采用900接线的功率方向继电器,两相短路时有电压死区。 （ × ） 5. 电力系统发生不对称相间短路时，短路电流中含正序分量、负序分量、零序分量。 (× ) 6. 中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护通过的零序电流为本身非故障相对地电 容电流之和。 (× ) （ 密 封 线 内 不 答 题 ） 实用文档 继电保护原理课程设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 1001 姓名： XXXXXX 学号： 201009028 指导教师： XXXXXX 交通大学自动化与电气工程学院 2013 年7月19日 1设计原始资料 1.1具体题目 如图1所示网络，系统参数为： φE =、G115X =Ω、G210X =Ω、G310X =Ω、 160km L =、340km L =、B-C 50km L =、C-D 30km L =、D-E 20km L =，线路阻抗0.4Ωkm ，rel 0.85 K =Ⅰ，rel rel 0.85 K K ==ⅡⅢ ，B-C.max 300A I =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =、SS 1.5K =、re 1.2K =。 图1 系统网络图 1.2完成的容 实现对线路保护3以及保护4的三段距离保护设计。 2设计的课题容 2.1设计规程 在距离保护中应满足四个基本要求，可靠性、选择性、速动性和灵敏性。它们紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体系统运行矛盾的主要方面，配置、配合、整定每个电力原件的继电保护，充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。 本课题要完成3、4的距离保护，距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离，受系统运行方式影响较小，保护围稳定。常用于线路保护。具体是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现。 2.2本设计的保护配置 (1)主保护配置：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备或线路故障的保护，距离保护的主保护主要是距离保护Ⅰ段和距离保 一、选择题： 1、距离保护Ⅱ段的保护范围一般为（C ）。 A、线路全长85%； B、线路全长； C、线路全长及下一线路的30%~40%； D、线路全长及下一线路全长 2、过流保护加装复合电压闭锁可以（ C ）。 A、加快保护动作时间； B、增加保护可靠性； C、提高保护的灵敏度； D、延长保护范围。 3、零序保护能反应下列哪种故障类型（ A ）。 A、只反映接地故障； B、反映相间故障； C、反映变压器故障； D、反映线路故障。 4、系统在（ C ）下出现负序电流。 A、正常时 B、三相对称短路时 C、两相短路或单相接地时 5、接线组别为Y/d11接线时变压器高低侧相位相差（ B ）且低压侧超前。 A、15° B、30° C、45° D、60° 6、变压器发生内部故障时的主保护是（A）保护。 A、瓦斯； B、差动； C、过流； 7 、电流互感器极性对（C ）没有影响。 A、差动保护 B、方向保护 C、电流速断保护 D、距离保护 8、两台变压器并列运行的条件是(D)。 A、变比相等； B、组别相同； C、短路阻抗相同； D、变比相等、组别相同、短路阻抗相同 9、备用电源自动投入装置应保证动作几次？( A ) A、一次； B、二次； C、三次； D、四次 10、电流互感器变比为600/5,当一次电流为1200安培时,二次电流为( B )。 A、5A； B、10A； C、12A 二、判断题 1、变压器中性点装设阀型避雷器是为了防止操作过电压。（√） 2、距离保护突然失去电压时要误动作。（√） 3、断路器跳闸时间加上保护装置的动作时间就是切除故障的时间。（√） 4、瓦斯保护和差动保护的范围是一样的。（×） 5、复合电压闭锁过流保护中复合电压元件由负序电压和低电压两部份元件组成。（√） 6、投入保护装置的顺序为：先投入出口压板，后投入直流电源；停用保护装置的顺序与此相反。（×） 7、继电保护的三误是误碰、误试验、误接线。（√） 8、对继电保护的基本要求是：正确性、快速性、灵敏性、可靠性。（×） 9、为提高保护动作的可靠性，不允许交直流共用一根电缆。（√） 10、零序保护中的3IO可以从中性点电流互感器和各相电流互感器零序接线中获取。（√） 华南理工网络-《电力系统继电保护》课堂作业答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 《系统工程导论》 作业题 一．判断题（正确的写“对”，错误的写“错”） 1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能可以等于系统全部要素功能的总和。 【错】 2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。 【对】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【对】 4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即： 信息(量) = 通信前的不确定性＋通信后尚存的不确定性。 【错】 5．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【对】 6．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。 【错】 二．单项选择题（请将你选择的字母填写在括号内） 1．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论 是从定性到定量综合集成方法，结合系统学理论和人工智能技术的发 展，又于己于1992年提出了建设从定性到定量综合集成研讨厅体系，进一步发 展了开放的复杂巨系统的系统方法。 2．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是系统内部各元素之间存在 着这样那样的联系；二是系统与其环境之间也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。 3．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）_专家打分法_；（3）两两 比较法；（4）_体操计分法_：（5）_连环比率法_；（6）_逻辑判断评分法__。 4．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。 5．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有物质、能量和信息的交换。 6．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合；（3）当前效果与长远效果相结合； （4）定量分析与定性分析相结合。 7．管理对于信息的要求是：（1）准确、（2）及时、（3）适用、（4）经济。 三简答题 1．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统； 2）按照系统结构的复杂程度分为简单系统和复杂系统。 举例：小系统：一个家庭 大系统：一个地级市 巨系统：一个国家。 简单：一个局域网 复杂：因特网。 2．简述系统与环境的关系 答：新系统产生于环境；新系统的约束条件决定于环境；决策的依据来自于环境，试制所需资源来自于环境；最后，系统的品质也只能放在环境中进行评价。 电力系统继电保护试题以及答案 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分 1．过电流继电器的返回系数（B） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（B） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（A） A．有机会只切除一条线路B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（D） A．方向性B．可靠性 C．灵敏性D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（D） A．90°接线B．3 0、3 0 C.-3 、-3 D．-3 0、3 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（B） A．全阻抗继电器B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器D．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（D） A．0°接线B．90°接线 C．3 0、3 0 D．A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A） A．测量阻抗增大，保护范围减小B．测量阻抗增大，保护范围增大 C．测量阻抗减小，保护范围减小D．测量阻抗减小，保护范围增大 9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（A） A．选择性B．可靠性 C．灵敏性D．速动性 10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（C） 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将 部分切除，电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应 。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时 ，不应动作时 。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的 整定，其灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应 的距离，并根据距离的远近确定 的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中， 受过渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的 和 的原理实现的，因此它不反应 。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的 分量，其中以 为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动，即 ， 和 。 二、单项选择题（每题1分，共12分） 1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（ ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω 时，该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取 《电力系统继电保护》课程教学大纲 一、课程简介 课程名称：电力系统继电保护 英文名称：Principles of Power System Protection 课程代码：0110355 课程类别：专业课 学分：4 总学时：52（52理论+12实验） 先修课程：电路、电子技术、电机学、电力系统分析 课程概要： 《电力系统继电保护》是理论与实践并重的一门课程，是从事电力系统工作的人员必须掌握的一门专业课程，主要介绍电力系统继电保护的构成原理、运行特性及分析方法。其目的和任务是使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、整定计算及其运行分析方法，为学生毕业后从事电力系统及相关领域的设计制造、运行维护和科学研究工作打下理论及实践基础。 二、教学目的及要求 本课程的教学目的是：本课程是在分析复杂的电力系统故障状态的前提下讲述保护构成原理、配置及动作行为的，并配以一定的实验。故而是一门理论与实践并重的学科。使学生深刻理解继电保护在电力系统中所担负的任务，并通过本课程学习，掌握电力系统继电保护的基本原理，基本概念，考虑和解决问题的基本方法及基本实验技能，为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定专业基础。 通过本课程的学习要求同学们掌握电力系统的基本知识；通过课程教学，使学生掌握电流保护、方向性电流保护、距离保护和差动保护等几种常用保护的基本工作原理、实现方法和应用范围、整定计算的基本原则和保护之间的配合关系；使学生了解电力系统各主要一次主设备（发电机、变电器、母线、送电线路）的故障类型，不正常运行状态及各自的保护方式；使学生了解各种继电器（电流、方向、阻抗）的构成原理、实现方法、动作特性和一般调试方法，熟悉常用继电保护的实验方法。 三、教学内容及学时分配 第一章绪论（4学时） 掌握电力系统继电保护的任务、基本原理、基本要求及发展概况。 重点：继电保护的任务、对继电保护的基本要求。 继电保护试题库 一、选择题： 1、省电网220千伏及以上线路、母线、发电机、变压器、电 抗器等电气元件正常运行均应有（ C ）；若快速保护退出，必须采取临时措施，否则一次设备必须停役。 (A)高频保护； (B)后备保护； (C)快速保护； (D)过流保护 2、距离保护Ⅱ段的保护范围一般为（ C ）。 (A)线路全长85%； (B)线路全长； (C)线路全长及下一线路的30%~40%； (D)线路全长及下一线路全长 3、110kV线路TV二次电压回路断线时对重合闸同期的影响是 （ B ）。 (A)可实现同期合闸； (B)不能实现同期合闸； (C)可能能实现同期合闸； (D)也有可能不能实现同期合闸、可实现检无压合闸 4、当变压器外部故障时，有较大的穿越性短路电流流过变压 器，这时变压器的差动保护（ C ）。 (A)立即动作； (B)延时动作； (C)不应动作； (D)视短路时间长短而定 5、PT失压时，线路微机保护应将（ C ）自动闭锁。 (A)电流差动保护； (B)电流速断保护； (C)距离保护； (D)零序电流保护 6、继电保护室（含高压室）空调设备应随时处于完好状态， 温度设为（ C ）℃，应控制继保室内（含高压室）环境温度在5~30℃范围内，应防止不良气体和灰尘侵入。 (A)15； (B)20； (C)25； (D)30 7、零序电流的大小，主要取决于（ B ）。 （A）发电机是否接地；（B）变压器中性点接地的数目； （C）用电设备的外壳是否接地；（D）故障电流。 8、只有发生（ C ），零序电流才会出现。 (A)相间故障； (B)振荡时； (C)接地故障或非全相运行时； (D)短路。 9、过流保护加装复合电压闭锁可以（ C ）。 (A)加快保护动作时间； (B)增加保护可靠性； (C)提高保护的灵敏度； (D)延长保护范围。 10、零序保护能反应下列哪种故障类型（ A ）。 （A）只反映接地故障；（B）反映相间故障；（C）反映变压器故障；（D）反映线路故障。 11、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处 的零序电压（ B ）。 (A)距故障点越远就越高； (B)距故障点越近就越高； (C)与故障点距离无关； (D)距离故障点越近就越低。 12、大电流接地系统中，任何一点发生单相接地时，零序电流 欢迎您：W320901121259 | 退出系统 ?在线作业 ?成绩管理 在线作业 ?进行中的 ?未开始的0 ?已过期的 成绩详细信息 序号时间成绩状态查看 1 2013-03-0 2 20:36:12 100.0 结束 2 2013-03-02 20:30:3 3 95.0 结束 3 2013-03-02 20:24:59 95.0 结束 返回 电力系统继电保护-在线作业_A用户名：W320901121259最终成绩：100.0 一单项选择题 1. 单相接地短路，若，当时，接地点的零序电压为（） 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 知识点： 2. 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答： 知识点： 3. 2/3 1/2 不确定 3/4 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 高压输电线路非全相运行计算的边界条件与哪种短路的边界条件相同（ ） 电流三段保护，电流Ⅰ，Ⅱ段电流互感器的接线采用接于A 、C 相两相两继电器式接线是为了不同出线不同相别单相接地有（ ）几率只切除一回线路 用户解答： 2/3 知识点： 4. 都无死区 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答： 知识点： 5. 与短路点的位置无关 短路点越远零序电压 越大 不确定 短路点越远零序电压越大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答： 与短路点的位置无关 知识点： 6. 功率方向继电器采用 接线是为了（ ）短路没有死区 小接地电流系统单相接地母线零序电压的大小（ ） 试题一 一、单项选择题(每小题2分，共30分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。) 1．电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越() ①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏 2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若()不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。 ①选择性②速动性③灵敏性④可靠性 3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ) ①最大运行方式②最小运行方式 ③正常运行方式④事故运行方式 4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( )。 ①100％②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接线的功率方向继电器，若I J =-Ic，则U J 应为( ) ①U AB ②-U AB ③U B ④-U C 6．电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。 ①速动性②选择性③灵敏性④可靠性 7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需()。 ①投入运行②有选择性的投入运行 ③有选择性的退出运行④退出运行 8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( )的后果。 ①拒动②误动 ③正向故障拒动或反向故障误动④损坏 9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB ( ) ①原边匝数②副边匝数 ③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小 10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的( )。 ①速动性②选择性③灵敏性④可靠性 11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如I J =I B -I A 时，U J =( )。 ①U B ②U B -U A ③U A -U B ④U A 12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对( )。 ①选择性②速动性③灵敏性④可靠性 13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是( )。 ①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号 电力系统继电保护原理 课程教案 目录 第一章绪论 第二章电网的电流保护和方向性电流保护 第三章电网的距离保护 第四章输电线纵联保护 第五章自动重合闸 第六章电力变压器的继电保护 第七章发电机的继电保护 第八章母线的继电保护 第一章绪论 一、电力系统继电保护的作用 1. 继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。 ﹡继电保护技术是一个完整的体系，它主要包括电力系统故障分析、各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术。 ﹡继电保护装置是完成继电保护功能的核心。P1 继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 2. 电力系统的故障和不正常运行状态：（三相交流系统） * 故障：各种短路（d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)）)和断线（单相、两相），其中最常见且最危险的是各种类型的短路。其后果： 1.电流I增加危害故障设备和非故障设备； 2．电压U降低或增加影响用户的正常工作； 3．破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统振荡，电压崩溃） 4．发生不对称故障时，出现I2，使旋转电机产生附加发热；发生接地故障时出现I0，—对相邻通讯系统造成干扰 * 不正常运行状态： 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。 3．继电保护的作用： （1）当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障设备迅速恢复正常运行； （2）反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员）而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．过电流继电器的返回系数（ B ） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（ B ） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（ A ） A．有机会只切除一条线路 B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路 D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（ D ） A．方向性 B．可靠性 C．灵敏性 D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（ D ） A．90°接线 B．3 0、3 C.-3、-3D．-3 0、3 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（ B ） A．全阻抗继电器 B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器 D．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（ D ）A．0°接线 B．90°接线 C．3 0、3 D． A 、 A +3 零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（ A ） A．测量阻抗增大，保护范围减小 B．测量阻抗增大，保护范围增大C．测量阻抗减小，保护范围减小 D．测量阻抗减小，保护范围增大 电力系统继电保护 一、选择题（每小题1分，共15分） 1．过电流继电器的返回系数（ B ） A ．等于0 B ．小于1 C ．等于1 D ．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（ B ） A ．大于2 B ．大于1.3~1.5 C ．大于1.2 D ．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（ A ） A ．有32机会只切除一条线路 B ．有3 1机会只切除一条线路 C ．100%切除两条故障线路 D ．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（ D ） A ．方向性 B ．可靠性 C ．灵敏性 D ．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（ D ） A ．90°接线 B ．3U 0、3I 0 C.-30 U 、-30I D ．-3U 0、3I 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（ B ） A ．全阻抗继电器 B ．方向阻抗继电器 C ．偏移特性阻抗继电器 D ．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（ D ） A ．0°接线 B ．90°接线 C ．3U 0、3I 0 D ．U A 、I A +K 3I 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（ A ） A ．测量阻抗增大，保护范围减小 B ．测量阻抗增大，保护范围增大 C ．测量阻抗减小，保护范围减小 D ．测量阻抗减小，保护范围增大 9.在双侧电源线路上，过渡电阻的存在，使测量阻抗( C ) A.增大 B.减少 C.可能增大，也可能减少 D.不变 10.使带速饱和变流器的发电机纵差保护出现死区的短路点在( B ) A.机端附近 电力系统继电保护课程设计 选题标号： 3号三段式距离保护 班级： 12电气1班 姓名：郭宇飞 学号： 12020069 指导教师：王馨漪 日期： 2015年12月30日 天津理工大学中环信息学院 电力系统继电保护课程设计 评语： 平时考核（30）纪律（20）答辩（50）总成绩（100） 天津理工大学中环信息学院 目录 第一章：选题背景 (01) 1.1 选题意义 (01) 1.2 设计的原始资料 (01) 1.3 要完成的内容 (02) 第二章：继电保护方案的设计 (02) 2.1 设计规程 (02) 2.2 本设计的保护配置 (03) 第三章：距离保护的相关计算 (04) 3.1 等效电路的建立 (04) 3.2 对线路L1进行距离保护的设计 (04) 3.3 对线路L3进行距离保护的设计 (07) 第四章：电路的工作原理 (09) 4.1 电路的工作原理图 (09) 4.2 绝对值比较电压回路 (10) 第五章：实验验证 (11) 5.1 实验的原理图 (11) 5.2 实验的接线图 (11) 5.3 实验步骤 (12) 5.4 实验结果 (13) 第六章：继电保护设备的选择 (14) 6.1 继电器的选择 (14) 结论 (14) 参考文献 (15) 第一章：选题背景 1.1选题意义 本设计是在学习了电力系统继电保护原理专业课程及相关专业课后的设计 尝试，通过这次的课程设计是对继电保护原理这门课程的一次综合性检测。继电 保护装置是安装在被保护元件上，反应被保护元件故障或不正常运行状态并作用 于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它要自动，迅速，有选择性地将故障 元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其他非故障元件 正常运行，其基本要求如下：选择性，速动性，灵敏性和可靠性。 随着电子科技和计算机技术的飞速发展，继电保护技术也发生了巨大的变 化。尤其是微机保护的推广应用、计算机网络和光纤通信的普及使继电保护技术 发生了革命性的变化。继电保护正在沿着微机化，网络化，保护、控制、信号、 测量和数据通信一体化，后备保护和安全自动装置的广域集中化和电流、电压变 换的光学化的方向前进，使继电保护依然保持着学科的完整性和先进性。电力系 统的飞速发展对继电保护技术不断提出愈来愈高的要求，而电子技术、计算机技 术和通信技术的日新月异又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此 电力系统继电保护技术是电力系统学科中最活跃的领域。我国的继电保护技术在 建国后60余年已经历了机电式保护、晶体管保护、集成电路保护和微机保护四 个时代，并且电力系统向着大机组、超高压、特高压、长距离、全国联网的方向 发展。科学技术的进步，预示着继电保护技术仍将有更大的发展。本设计着重的 阐明了距离保护的三段式整定 。 距离保护目前应用较多的是保护电网间的相间短路，对于大接地电流电网中 的接地故障可由简单的阶段式零序电流保护装置切除，或者采用接地距离保护。 通常在35kv 电网中，距离保护作为复杂网络相间短路的主保护，本次课程设计 的主要目的即是通过对一条已知参数的电网中对保护装置参数的计算，来了解距 离保护，知道距离保护如何满足更高电压等级复杂网络快速，有选择性的切除故 障元件的要求，为什么会在高压电网中快速应用，得到发展。 1.2设计原始资料 具体题目 如下图所示网络，系统参数为： 373kV ?=E ,112G Z =Ω、220G Z =Ω、315G Z =Ω错误！未找到引用源。 ，12125L L km ==、370L km =，42B C L km -=错误！未找到引用源。， 25C D L km -=，电力系统继电保护试题以与答案
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