陕西电力系统继电保护技术比武笔试题DOC18.docx

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陕西电力系统继电保护技术比武笔试题DOC18

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陕西电力系统继电保护技术比武笔试题（180分钟、150分）

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此线为密封线，此线以上请勿答题，否则，所答部分无法进行评阅。

1.填空题（15题，每题2分）

1）在电气设备上工作，保证安全的组织措施是工作票制度、工作许可制度、

工作监护制度和工作间断、转移和终结制度。

2）带方向性的保护在新投运时，或变动一次设备及二次交流回路，均应用负荷电流和工作电压来检验其电流和电压回路接线的正确性。

3）在与单相重合闸配合使用时，在非全相时不会误动的保护用单跳停信，会误动的保护用

三跳停信。

4）负序方向高频保护不受振荡影响，在线路发生对称三相短路时不会动作。

5）90°接线的功率方向元件在线路出口附近发生三相短路时存在“死区”。

6）双母线同时运行时，母线电流差动保护由Ⅰ母线差动回路、Ⅱ母线差动回路和完全电流差动回路构成。

若Ⅰ母线发生故障，则Ⅰ母线差动电流为短路电流，Ⅱ母线差动电流为零，完全电流差动回路电流为短路电流

7）按照部颁反措要求，保护跳闸连片开口端应装在上方接到断路器的跳闸回路回路。

8）潜供电流由导线对地电容电流和相间电感电流组成。

9）区分变压器励磁涌流和故障电流的常用判据有二次谐波制动原理、波形对称（比较）原理、

间断角原理。

10）220KV线路正方向发生接地故障时，零序电压滞后电流约95度；当反方向发生接地故障时，零序电压超前零序电流约80度左右。

11）、RS－485串口常用的信号传输速率有4800、9600、19200bps,典型传输距离为1000米。

12）在系统振荡过程中,系统电压最低叫振荡中心,位于系统综合阻抗的1/2处。

13）温升是某一点的温度与参考温度之差。

对变压器、电抗器等设备是指上层油温对周围冷却介质的温度差。

14）逐次逼近型A/D变换器的两个重要指标是A/D转换的位数（分辨率）和A/D转换的速度（时间）。

15）共模电压是指在某一给定地点对一任意参考点（一般为地）所测得为各导线共有的电压；差模电压是指在某一给定地点所测得在同一网络中两导线间的电压。

2．单相选择题（25题，每题1分。

请将所选答案代号填入括号内，每题只能填一个答案；若选多个答案，则该题不得分）

1）变压器中性点间隙接地保护是由（A）构成的。

A零序电流继电器与零序电压继电器并联

B零序电流继电器与零序电压继电器串联

C单独的零序电流继电器或零序电压继电器

2）电压互感器接于线路上，当A相断开时（A）。

AB相和C相的全电压与断相前差别不大

BB相和C相的全电压与断相前差别较大

CB相和C相的全电压与断相前幅值相等

3）220-500kV线路分相操作断路器使用单相重合闸，要求断路器三相合闸不同期时间不大于（B）。

A1ms；B5ms；C10ms

4）中性点经装设消弧线圈后，若接地故障的电感电流大于电容电流，此时的补偿方式为（B）。

A全补偿方式；Ｂ过补偿方式；Ｃ欠补偿方式

5）装于同一相且变比相同、容量相同的电流互感器，在二次绕组串联使用时（C）。

A容量和变比都增加一倍；B变比增加一倍容量不变；C变比不变容量增加一倍

6）在Y/△－11接线的变压器低压侧发生两相短路（短路电流为Id）时，星形侧的某一相的电流等于其他两相短路电流的两倍，如果低压侧AB相短路，则高压侧的电流（B）。

AIa=2/Id；BIb=2/Id；CIc=2/Id

7）按躲负荷电流整定的线路过流保护，在正常负荷电流下，由于电流互感器的极性接反而可能误动的接线方式为（C）。

A三相三继电器式完全星形接线；B两相两继电器式不完全星形接线

C两相三继电器式不完全星形接线

8）四统一设计的距离保护使用的防失压误动方法是（C）。

A断线闭锁装置切断操作正电源

B装设快速开关,并联切操作电源

C整组以电流起动及断线闭锁起动总闭锁

9）电网中相邻A、B两条线路，正序阻抗均为6075欧，在B线中点三相短路时流过A、B线路同相的短路电流如下图。

则A线相间阻抗继电器的测量阻抗一次值为（B）。

A60ΩB60Ω

1500A

3000A

A75欧

B120欧

C90欧

10）高频闭锁零序电流保护在线路停电检修状态下，外加电源模拟正向故障试验。

试验时，两侧收发信机均投上直流与远方起动回路，高频通道接线完整，且在线路检修前通道指标正常，则（C）。

A通道不插入衰耗，通入电气量，保护不出口跳闸

B通道人为插入3db衰耗，通入电气量，高频保护不出口跳闸

C插不插入衰耗，只要通电高频保护就会出口跳闸

11）220kV采用单相重合闸的线路使用母线电压互感器。

事故前负荷电流700A，单相故障双侧选跳故障相后，按保证100欧过渡电阻整定的方向零序Ⅳ段在此非全相过程中（C）。

A虽零序方向继电器动作，但零序电流继电器不动作，Ⅳ段不出口

B零序方向继电器会动作，零序电流继电器也动作，Ⅳ段可出口

C零序方向继电器动作，零序电流继电器也动作，但Ⅳ段不会出口

12）汽轮发电机完全失磁之后，失步之前，将出现（A）。

A发电机有功功率基本不变，从系统吸收无功功率，使机端电压下降，定子电流增大。

失磁前送有功功率越多，失磁后电流增大越多

B发电机无功功率维持不变，有功减少，定子电流减少

C发电机有功功率基本不变，定子电压升高，定子电流减少

13）主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是（C）。

A辅助保护；B异常运行保护；C后备保护

14）对于集成电路型、微机型保护，为增强其抗干扰能力应采取的方法是（C）。

A交流电源来线必须经抗干扰处理，直流电源来线可不经抗干扰处理

B直流电源来线必须经抗干扰处理，交流电源来线可不经抗干扰处理

C交流及直流电源来线均必须经抗干扰处理

15）谐波制动的变压器纵差保护中设置差动速断元件的主要原因是（B）。

A为了提高谐波制动差动保护的动作速度

B为了防止在区内发生严重故障时，由于电流互感器的饱等原因造成差流中含有较多的谐波分量，延缓谐波制动差动保护的动作，甚至拒动

C保护设置的双重化，互为备用

16）快速切除线路和母线的短路故障，是提高电力系统（C）的最重要手段。

A暂态稳定；B静态稳定；C动态稳定

17）对于专用高频通道，在新投入运行及在通道中更换了（或增加了）个别加工设备后，所进行的传榆衰耗试验的结果，应保证收发信机接收对端信号时的通道裕量不低于（），否则不允许将保护投入运行。

A25dB；B1.5dB；C8.686dB

18）高频同轴电缆的接地方式为（A）。

A应在两端分别可靠接地；B应在开关场可靠接地；C应在控制室可靠接地

19）按照部颁《反措要点》的要求，220KV变电站信号系统的直流回路应（C）。

A尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与控制回路共用一组直流熔断器

B尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与该站远动系统共用一组直流熔断器

C由专用的直流熔断器供电，不得与其它回路混用

20）兆欧表有三个接线柱，其标号为G、L、E，使用该表测试某线路绝缘时（A）。

AG接屏蔽线、L接线路端、E接地

BG接屏蔽线、L接地、E接线路端

CG接地、L接线路端、E接屏蔽端

21）一台微机变压器保护用于Y/Y/△接线的变压器，外部CT全星形接入，微机保护内部转角。

当在高压侧通单相电流和三相对称电流时，（A）。

A动作值不一样，两者之间的比值是1：

，通单相电流动作值大，三相对称电流动作值小

B动作值不一样，两者之间的比值是1：

，通单相电流动作值小，三相对称电流动作值大

C动作值一样

22）现场工作过程中遇到异常情况或断路器跳闸时，（C）。

A只要不是本身工作的设备异常或跳闸，就可以继续工作，由运行值班人员处理

B可将人员分成两组，一组继续工作，一组协助运行值班人员查找原因

C应立即停止工作，保持现状，待找出原因或确定与本工作无关后，方可继续工作

23）在光通信系统中，传送64Kb/s以上数据信号的数据接口是（D）。

AV.24接口；B2线E/M接口；C4线E/M接口；DV.35接口

24）已知一条高频通道发讯侧收发讯机输送到高频通道的功率是10瓦，收讯侧收发讯机入口接收到的电压电平为15dBv（设收发讯机的内阻为75Ω）,则该通道的传输衰耗为（C）。

A25dBm;B19dBm;C16dBm;D16dBv

25）对工作前的准备，现场工作的安全、质量、进度和工作结束后的交接负全部责任，是属于（B）。

A工作票签发人；B工作负责人；C工作票许可人

3．判断题（15题，每题1分；正确的在括号中画“√”，不正确的画“×”）

1）继电器按继电保护的作用，可分为测量继电器和辅助继电器两大类，而时间继电器是测量继电器中的一种。

（X）

2）对于终端站具有小水电或自备发电机的线路，当主供电源线路故障时，为保证主供电源能重合成功，应将其解裂。

（√）

3）平行线路之间存在零序互感，当相邻平行线流过零序电流时，将在线路上产生感应零序电势；有可能改变零序电流与零序电压的相量关系。

（√）

4）微机继电保护装置在运行中要切换定值区时，应由继电保护人员按规定的方法改变定值，此时必须停用继电保护装置，但应立即打印（显示）出新定值，并与主管调度核对定值。

（X）

5）任何电力设备和线路在运行中，必须在任何时候由两套完全独立的继电保护装置分别控制两台完全独立的断路器实现保护。

（√）

6）变压器的瓦斯保护范围在差动保护范围内，这两种保护均为瞬动保护，所以可用差动保护来代替瓦斯保护。

（X）

7）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。

（X）

8）为了使不同中性点接地方式系统在发生接地故障时，电压互感器开口三角所得3U0均不大于100V，对于中性点接地系统（如110KV及以上），电压互感器变比选为UI（相）/UⅡ（相）/100伏，对于中性点不接地系统（如10.5KV），电压互感器变比选为UI（相）/UⅡ（相）/100/3伏。

（√）

9）数字滤波器无任何硬件附加于计算机中，而是通过计算机去执行一种计算程序或算法，从而去掉采样信号中无用的成份，以达到滤波的目的。

（√）

10）常规的变电站，只要有RTU远动设备即可以实现无人值班；变电站综合自动化不仅可以实现无人值班，而且大大提高了变电站的自动化水平。

（√）

11）由于变压器在1.3倍额定电流时还能运行10秒，因此变压器过流保护的过电流定值按不大于1.3倍额定电流值整定，时间按不大于9秒整定。

（X）

12）330KV系统正常运行的最高电压不能大于363KV，因此要装设过电压远跳装置来防止系统出现过电压。

（X）

13）345KV±1.5%Un/110KV的有载调压变压器的调压抽头运行在+1.5%挡处，当110KV侧系统电压过低时，应将变压器调压抽头调至-1.5%挡处。

（√）

14）保护安装处的零序电压，等于故障点的零序电压减去由故障点至保护安装处的零序电压降。

因此，保护安装处距离故障点越近，零序电压越高。

（√）

15）当流过某负载的电流i=1.4sin（314t+π/12）A时，其端电压为u=311sin（314t-π/12）V，那么这个负载一定是容性负载。

（√）

4．选答题（6题，每题10分）

4.1必答题（所有选手必须应答）

1）什么是采样与采样定理？

并计算N=12时的采样频率fS和采样周期TS的值。

答：

采样就是周期性地抽去连续信号，把连续的模拟信号A变为数字量D，每隔⊿T时间采样一次，⊿T称为采样周期，1/⊿T称为采样频率。

4分

为了根据采样信号完全重现原来的信号，采样频率fs必须大于输入连续信号最高频率的2倍，即fs>2fmax，这就是采样定理。

4分

T=1．66毫秒1分F=6001分

2）简述具有方向特性的四边形阻抗继电器各边界的作用。

X边界：

测量距离3分

R边界：

躲负荷3分

D边界：

判断方向4分

3）30KV/110KV/35KV变压器一次绕组为Y0/Y0/△-11接线，35KV侧没负荷，也没引线，变压器实际当作两卷变用，采用的保护为微机双侧差动。

问这台变压器差动的二次电流需不需要转角（内部转角或外部转角）为什么？

答：

对高中侧二次电流必须进行转角。

3分

一次变压器内部有一个内三角绕组，在电气特性上相当于把三次谐波和零序电流接地，使之不能传变。

二次接线电气特性必须和一次特性一致，所以必须进行转角，无论是采用内部软件转角方式还是外部回路转角方式。

5分

若不转角，当外部发生不对称接地故障时，差动保护会误动。

2分

4）电压互感器二次绕组和辅助绕组接线以及电流回路二次接线如右图所示，

A电压互感器二次绕组和辅助绕组接线有何错误，为什么？

B试分析电流回路二次接线有何错误，为什么？

1图中接线错误有两处，二次绕组零线和辅助绕组零线应分别独立从开关场引线至控制室后，在控制室将两根零线接在一块并可靠一点接地，2

对于图中接线，在一次系统发生接地故障时，开口三角3U0电压有部分压降落在中性线电阻上，致使微机保护的自产3U0因含有该部分压降而存在误差，零序方向保护可能发生误动或拒动；开口三角引出线不应装设熔断器，因为即便装了，在正常情况下，由于开口三角无压，两根引出线间发生短路也不会熔断起保护作用，相反若熔断器损坏而又不能及时发现，在发生接地故障时，3U0又不能送到控制室供保护和测量使用。

4分

2图中有接线错误，应将两个互感器的K2在本体处短接后，用一跟导线引至保护盘经一点接地。

1分

图中接线对LHA来说是通过两个接地点和接地网构成回路，若出现某一点接地不良，就会出现LH开路现象。

同时也增加了LHA的二次负载阻抗。

3分

5）根据下图画出单侧电源空载线路上三相经过过渡电阻短路的电压相量图（要求画出故障点电压随过渡电阻变化的轨迹）。

标准答案见《高压电网继电保护原理与技术》第148页

画出一点图形5分

画出轨迹5分

6）一条两侧均有电源的220KV线路（如下图）k点发生B、C相两相接地短路。

两侧电源、线路阻抗的标幺值已在图中注明，设正、负序电抗相等，基准电压为230KV，基准容量为1000MVA。

要求：

A绘出在k点B、C相两相接地短路时包括两侧的复合序网图；4分

B计算出故障点的全电流（有名值）；3分

C求出流经M侧的零序电流（有名值）。

3分

MN

X1MK=0.50kX1NK=0.40

GG

XOMK=1.35XONK=1.08

X1M=0.30X1N=0.20

XOM=0.40X0N=0.30

X1M、X1N—M、N正序电抗标幺值；X0M、X0N—M、N侧零序电抗标幺值；

X1MK、X1NK；X0MK、X0NK--M、N侧母线至故障点的正、零序电抗标幺值

答案略

4.2选做题（2题，每题10分）

A供电单位应答

1）在大电流接地系统中，有如上图所示的环网。

其中220KV线路GH配有高频方向、高频闭锁、三段式相间距离、三段式接地距离、三段式零序保护；综合重合闸投综重方式，且G侧投检同期，H侧为检无压。

系统电抗：

XG∑1＝XG∑2＝XG∑0、XH∑1＝XH∑2＝XH∑0当线路故障时,高频保护有足够灵敏度,相间距离I段保护线路80%,接地距离I段保护线路70%,零序电流I段正常方式下保护线路78%。

相间、接地、零序Ⅱ、Ⅲ段有足够灵敏度，相间、接地、零序Ⅱ段动作时间相同，自动重合闸后加速相间、接地、零序Ⅲ段。

①当距H侧线路全长49%处（故障点1）发生单相永久接地故障时，写出保护及重合闸的动作过程（只写H侧即可）；

2正常方式下，线路（两套）高频保护因故停用，当距G侧线路全长18%处（故障点2）发生两相永久接地故障时，写出两侧保护及重合闸的动作过程。

此时，H侧零序I段保护发动作信号，该保护动作是否正确？

为什么？

答：

1）动作顺序如下：

3分

第一套保护：

零序一段出口，接地距离一段出口，高闭零序出口，重合出口，接地距离三段加速出口，零序三段加速出口1.5分

第二套保护：

零序一段出口，接地距离一段出口，高闭方向出口，接地距离三段加速出口，零序三段加速出口1.5分

2）动作顺序如下：

6分

H侧

第一套保护：

相间距离一段出口，重合出口，相间距离三段加速出口，零序三段加速出口1.5分

第二套保护：

相间距离一段出口，相间距离三段加速出口，零序三段加速出口1.5分

G侧

各一段保护均动作，不重合。

2分

H侧零序I段保护发动作信号是不正确的，因为此时，不在零序I段保护整定保护范围之内。

2分

2）下图为一330KV系统的示意图，请分别对1、2、3号断路器进行失灵保护方案设计，要求：

A叙述保护原理及出口方式（可用逻辑图表示）；

B叙述每个元件的整定原则。

答：

对于#1开关。

A、原理2分

（1）断路器失灵保护应首先动作于断开母联断路器，然后动作于断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有电源支路的断路器。

（2）断路器失灵保护由故障元件的继电保护启动，手动跳开断路器时不可启动失灵保护。

（3）在启动失灵保护的回路中，除故障元件保护的触点外，还应包括断路器失灵判别元件的触点，利用失灵分相判别元件来检测断路器失灵故障的存在（接点串联）。

（4）断跨器失灵保护应有负序、零离和低电压闭锁元件。

（5）当某一连接元件退出运行时，它的启动失灵保护的回路应同时退出工作，以防止试验时引起失灵保护的误动作。

（6）失灵保护动作应有专用信号表示

B、整定原则1分

按保证AB线线末单相接地短路时电流及复合电压元件有灵敏度整定，0.15秒跳母联，0.3秒跳相邻断路器。

对断路器2

A、原则2分

（1）断路器失灵保护动作后瞬跳本断路器1次，经0.25秒断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有断路器。

（2）鉴别元件采用#2断路器的相电流元件，手动跳开断路器时不可启动失灵保护。

（3）与断路器1的（3）--（6）相同。

B、整定原则1分

按保证BA线线末单相接地短路时电流及复合电压元件有灵敏度整定，0.25秒跳相邻断路器。

对断路器3

A、原则3分

（1）与断路器2的相同。

（2）应采取远方跳闸装置，使线路BA及BC线路对端断路器跳闸并闭锁其重合闸。

B、整定原则1分

按保证BA线及BC线线末单相接地短路时电流及复合电压元件有灵敏度整定，0.25秒跳相邻断路器及对端断路器。

B发电单位应答

1）发电机为什么要装设定子接地保护？

针对发电机中性点不同的接地方式，简述定子接地保护的构成及差异。

答：

发电机装设定子接地保护的原因主要有两点：

第一定子绕组发生单相接地后接地电流可能会烧伤定子铁心。

（2分）

第二定子绕组发生单相接地后，另外两个健全相对地电压上升。

另外故障点将产生间歇性弧光过电压，极有可能引发多点绝缘损坏，从而使单相接地故障扩展为灾难性的相间或匝间短路。

（2分）

发电机中性点接地方式主要有三种：

中性点经消弧线圈接地方式。

可由基波零序电压型（3U0）与三次谐波电压型（3ω）构成100%定子接地保护。

3U0保护可从中性点消弧线圈二次取得电压，无需TV断线闭锁。

3ω保护对这种接地方式的灵敏度较高。

另外，可由外加交流电源（20HZ）构成定子接地保护。

外加直流电源型定子接地保护用于这种接地方式，需要在发电机中性点及机端TV一次中性点对地之间加装电容。

（2分）

中性点经电阻接地方式。

可分为直接电阻接地和经配电变压器接地。

直接电阻接地方式的定子接地保护可由3U0保护构成，由于电压只能从机端TV开口三角取得，故需TV断线闭锁。

3U0保护存在死区。

可由外加交流电源构成定子接地保护，实现无死区定子接地保护。

（2分）

经配电变压器接地方式定子接地保护可由3U0+3ω构成100%定子接地保护。

3U0保护可从配电变压器二次线圈取得电压，无需TV断线闭锁。

由于正常运行时中性点相当于经过电阻接地，故3ω保护对这种接地方式的灵敏度不高。

中性点绝缘方式。

包括中性点不接地和中性点经单相电压互感器接地。

中性点不接地的定子接地保护可由3U0保护构成，由于电压只能从机端TV开口三角取得，故需TV断线闭锁。

中性点经单相电压互感器接地的定子接地保护可由3U0+3ω构成100%定子接地保护。

3U0保护可从单相TV二次取得电压，无需TV断线闭锁。

3ω保护对这种接地方式的灵敏度较高。

这两种方式均可由外加交流电源构成定子接地保护。

（2分）

2）发电机常用的内部短路的主保护有哪些？

并说明哪些判据可反映定子匝间短路故障？

答：

发电机常用的内部短路主保护有：

纵联差动保护（完全纵差、不完全纵差）（0.5分）

故障分量负序方向保护（0.5分）

横差保护（0.5分）

纵向零序过电压保护（0.5分）

转子二次谐波电流保护（0.5分）

反映定子匝间短路故障的判据有：

故障分量负序方向保护：

发电机内部不对称故障时必有负序功率输出。

而外部故障时负序功率由外部系统流入发电机。

所以用负序功率的流向作为判据。

（1.5分）

不完全纵差保护：

由机端电流与中性点部分分支电流构成差动保护。

装设TA的发电机分支发生匝间短路时会产生差流，不完全纵差可动作。

而未装设TA的发电机分支发生匝间短路时，可通过互感磁通使装设TA的非故障分支绕组感受到故障的发生。

（1.5分）

横差保护：

将定子绕组分为几个部分，比较不同部分绕组的电流。

所以可以反映匝间短路。

应用较多的是单元件横差保护。

（1.5分）

纵向零序过电压保护：

电压取自专用TV开口三角，专用TV一次中性点与发电机中性点直接相连。

在发电机发生匝间短路时，三相对中性点电压不平衡，会出现纵向零序电压。

由于外部不对称故障也会产生纵向零序电压，该保护需负序功率方向闭锁及TV断线闭锁。

（1.5分）

转子二次谐波电流保护：

利用发电机内部故障时产生负序电流，气隙中有反向旋转磁场，会在转子中感应出二次谐波电流。

该保护需负序功率方向闭锁。

（1.5分）

口试题

满分50分，时间30分钟（其中10分钟准备，20分钟答题）

第一题：

（20分）

　　1、微机型高频保护新安装项目应进行哪些试验？

2、收到调度下达的对运行中的保护装置更改定值的通知单，要求将另序方向电流Ⅱ段的定值修改为1A、1.1秒，接地距离Ⅱ段的定值修改为3.2Ω、0.8秒。

（保护双重配置，仅叙述修改其中一套保护即可）

（1）叙述进行该项工作的过程。

（2）修改定值时应注意哪些事项及采取哪些措施？

（3）试验接线的原则是什么？

怎样设置接地点？

（4）检验工作结束后，应进行哪些工作？

第二题：

（20分）

附图所示为一330KV系统：

1、乙站I母发生A相接地故障，母线保护正确动作，并跳开了所有应该跳开