学年度第二学期继电保护考试概要淮阴工学院.docx

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学年度第二学期继电保护考试概要淮阴工学院

2017~2018学年度第二学期继电保护考试概要

一、填空题

1、线路纵差动保护中不平衡电流产生的原因是什么？

是由于电流互感器存在励磁电流，且两组电流互感器的特性不会完全一致。

2、继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气设备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。

3、电力系统三种运行状态：

正常状态、不正常状态（发出告警信号）、故障状态（继电器发出跳闸信号）

4、在R、X复数平面上，动作特性圆圆周过坐标原点的阻抗继电器有（方向阻抗继电器），圆周包含坐标原点的阻抗继电器有（全阻抗继电器和偏移特性阻抗继电器），圆心在坐标原点的阻抗继电器有（全阻抗继电器）。

5、故障点的过渡电阻，一般使测量阻抗（偏大），保护范围（缩小）。

6、由于（两侧电流互感器的特性不完全一致），所以正常运行及外部故障时纵差动保护的起动元件中将有（不平衡）电流流过。

7、对于变压器纵差动保护，在（正常运行）和（外部故障）时，流入差动继电器的电流为零（理论值）。

8、目前在系统中，自动重合闸与继电保护配合的方式主要有两种：

即（自动重合闸前加速保护）和（自动重合闸后加速保护）。

9、发电机纵差保护保护范围包括（发电机定子绕组）和（机端引出线）。

10、母线保护两种方式：

1）3组差动继电器（运行方式固定不变）

2）1组差动继电器（好处：

母线电流相位比较时，保证内部故障有选择性）

11、微机型继电保护的测量信号与传统的保护相同，取自于（电流互感器）和（电压互感器）的二次侧。

12、为保证选择性，过电流保护的动作时限应按（阶梯）原则整定，越靠近电源处的保护，时限越（长）。

13、功率方向继电器既可按（相位比较原理）构成，也可按（幅值比较原理/绝对值比较原理）构成。

二、判断题

1、发生不同类型的短路故障时，正序电压越靠近故障点越（小），负序电压和零序电压越（大）。

2、故障点的过渡电阻,一般使测量阻抗（偏大），保护范围（缩小）。

3、振荡闭锁：

正常情况下应为闭锁状态，当判定出振荡才动作进行保护。

4、小电流接地系统就是中性点直接接地的系统，发生单相接地故障时，各相间电压=线电压，中性点电压=故障点相电压，短路点处电压=0。

5、返回系数：

继电器返回系数=返回电流值/启动电流值。

1）过量继电器（过流继电器、过压继电器）：

Kre≈0.85~0.9

2）欠量继电器（欠流继电器、欠压继电器）：

Kre≈1.1~1.2

6、电流互感器接线方式

1）星型完全接线（三相）：

2）星型不完全接线（两相）：

不能反应所有接地故障。

7、重合闸同期检测：

（P152）保证线路两侧电压相位、频率（同期）一致的情况下使用。

当重合闸冲击电流较大时，不可以采用非同期的重合闸方式，需要检同期。

8、距离保护的本质定义：

反应故障点到保护安装处的距离，根据距离远近确定动作时间的一种保护。

根据阻抗大小判断故障点是否在保护范围之内，且根据测量阻抗大小小的程度来确定Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ段和动作时间。

9、母线差动保护分低阻抗、中阻抗、高阻抗

数字式母差保护中大多用的是（中阻抗母线差动保护）

三、选择题（15题）

1、瞬时电流速断保护的动作电流应大于（A）。

（A）被保护线路末端短路时的最大短路电流；  （B）线路的最大负载电流；

（C）相邻下一线路末端短路时的最大短路电流。

2、双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（A）。

（A）解决选择性；  （B）提高灵敏性；  （C）提高可靠性。

3、功率方向继电器90°接线方式：

（1）有一按90°接线方式接线的功率方向继电器，当

（B）

（A）

  （B）

  （C）

（2）按90°接线的功率方向继电器，若线路短路阻抗角为

，则三相短路时

为（B）

（A）

  （B）

  （C）

4、零序保护：

1）零序电压保护（没有选择性）；

2）零序电流保护（从短路点到电源）；

3）零序功率方向保护；

4）方向性零序电流保护；

中性点不接地电网的三种接地保护中，（A）是无选择性的。

（A）绝缘监视装置；  （B）零序电流保护；  （C）零序功率方向保护。

5、我国继电保护技术发展先后经历了五个阶段，其发展顺序依次是（C）。

（A）机电型、晶体管型、整流型、集成电路型、微机型；

（B）机电型、整流型、集成电路型、晶体管型、微机型；

（C）机电型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型。

6、发电机横差保护：

横差电流保护，反应发电机定子绕组的（B）短路。

（A）相间；  （B）匝间；  （C）单相接地。

7、高频收发信机通过精合电容器等设备接于一相导线与大地之间的方式称为（B）

（A）一相制；  （B）相地制；  （C）通信制。

8、电压死区：

采用这种特性和接线的功率方向元件时，在其正方向出口附近短路接地，故障相对地的电压很低时，功率方向元件不能动作，称为“电压死区”。

为了减小和消除死区，在实际应用中广泛采用非故障的相间电压作为接入功率方向元件的电压参考相量，判别故障相电流的相位。

（1）在本线路上（D）有死区。

A、过电流保护 B、限时电流速断保护

C、过负荷保护 D、电流速断保护

（2）LG-11型功率方向继电器无电压死区，因为它有（记忆）回路，该回路是一个（LC串联谐振）回路。

9、零序电压分布：

中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值在（接地故障点）处，最低值在（变压器接地中性点）处。

10、在变压器纵差动保护中，由于电流互感器的实际变比与计算变比不等产生的不平衡电流，因此可用差动继电器的（B）线圈来消除。

（A）差动；   （B）平衡；   （C）短路。

11、电力系统最危险的故障是（C）。

（A）单相接地  （B）两相短路  （C）三相短路

12、在（B）中，各继电器的线圈和触点分开，分别画在它们各自所属的回路中，并且属于同一个继电器或元件的所有部件都注明同样的符号。

（P31）

A、原理图    B、展开图    C、安装图   D、一次图

13、继电保护装置按被保护的对象分类，有电力线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、（B）等。

A、差动保护   B、母线保护   C、后备保护  D、主保护

14、值班人员手动合闸于故障线路，继电保护动作将断路器跳开，自动重合闸将（A）。

A、不动作    B、自动重合   C、误动

15、变压器的励磁涌流中，含有大量的直流分量及高次谐波分量，其中以（A）次谐波所占的比例最大。

A、二      B、三      C、四

四、简答题（4题）

1、继电保护的基本任务和基本要求？

基本任务（2个）：

（1）当电力系统出现故障时，继电保护装置应快速、有选择地将故障元件从系统中切除，使故障元件免受损坏，保证系统其他部分继续运行。

（2）当系统出现不正常工作状态时，继电保护应及时反应，一般发出信号，通知值班人员处理。

在无值班人员情况下，保护装置可作用于减负荷或跳闸。

基本要求（4个）：

可靠性、选择性、速动性、灵敏性。

2、采样与采样定理？

采样：

模拟信号的采样是指对连续信号按固定的时间间隔取值而得到的离散信号序列，即对连续信号按时间取量化值。

采样定理：

对连续时间信号f（t）的离散化处理，要求一个最低的采样频率fs。

采样频率fs必须大于输入连续信号中最高频率fc的2倍，即fs>2fc。

3、发电机保护的基本配置：

1）纵差动保护

2）零序保护

3）匝间短路保护

4）后备保护

5）过负荷保护

6）过电压保护

7）转子回路一点接地或两点接地保护

8）失磁保护

9）转子回路过负荷保护

10）逆功率保护

4、阶段式距离保护与阶段式电流保护的特点分析：

阶段式距离保护突出的优点是灵敏性好。

距离I段可保护被保护线路全长的80%～85％，且保护范围不随运行方式变化；

距离Ⅱ段的保护范围也较电流Ⅱ段大，且保护范围基本上不随运行方式变化；

距离Ⅲ段也因阻抗继电器同时反应电流增大和电压降低而比电流Ⅲ段灵敏。

五、计算题（2题）

（必考）★1、三段式电流保护

Ⅰ段：

电流速断保护；Ⅱ段：

限时电流速断保护；Ⅲ段：

定时限过电流保护

例题：

题目中的Xs.min=0.2Ω

★2、阻抗继电器（阻抗圆）

【例1】有一方向阻抗继电器，其整定阻抗为

Ω，若测量阻抗为

Ω，试问该继电器能否动作？

为什么？

解：

如下图所示，对应于

时该方向阻抗继电器的动作阻抗为

Ω

该继电器不会动作

【例2】有一方向阻抗继电器，若正常运行时的测量阻抗为

要使该向阻抗继电器在正常运行时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少？

（

）

解：

为了使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作，其对应于

时的动作阻抗

最大不能超过3.5Ω，又知

，

如下图所示，整定阻抗最大不能超过

补充题1

1、对于变压器纵差动保护，在（正常运行）和（外部故障）时，流入差动继电器的电流为零（理论值）。

2、反应接地故障的A相阻抗继电器，

应为（

），

为（

）。

3、目前在系统中，自动重合闸与继电保护配合的方式主要有两种：

即（自动重合闸前加速保护）和（自动重合闸后加速保护）。

4、三段式零序电流保护由：

（1）无时限零序电流速断保护；

（2）限时零序电流速断保护；（3）零序过电流保护组成。

5、母线电流相位比较式母线差动保护，被比较相位的两个电流是（母联回路电流）和（差动回路电流）。

6、发电机纵差保护保护范围包括（发电机定子绕组）和（机端引出线）。

7、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首、末端（电流的大小和相位）的原理实现的，因此它不反应（外部故障）。

8、微机继电保护是由（硬件）和（软件）构成的。

9、继电保护的可靠性是指保护在应动作时（不拒动），不应动作时（不误动）。

10、功率方向继电器既可按（绝对值比较原理）构成，也可按（相位比较原理）构成。

11、发生不同类型的短路故障时，正序电压越靠近故障点越小，负序电压和零序电压越大。

（√）

12、电力系统继电保护装置通常应在保证选择性的前提下，使其快速动作。

（√）

13、电流断线时发出断线信号，此时应允许差动保护装置动作。

（√）

14、距离保护在发生振荡时才闭锁。

（×）

15、小电流接地系统就是中性点直接接地的系统，发生单相接地故障时，各相间电压=线电压，中性点电压=故障点相电压，短路点处电压=0。

16、过压继电器返回系数Kre为1.1~1.2。

（×）

17、本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一线路的（瞬时电流速断）保护的保护范围,故只需带（0.5s）延时即可保证选择性。

18、过渡电阻在R轴上的面积越大，影响越小。

19、变压器的电流速断保护与（C）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。

20、变压器2个主保护：

瓦斯+差动；瓦斯+电流速断

21、（分辨率）指A/D转换器对输入模拟量的最小变化的反应能力。

22、发电机在电力系统发生不对称短路时，转子段感应出（负序、反向）频率电流，频率升高1倍，同步转速提高，频率升至100Hz。

23、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（B）阻抗继电器。

（A）全；     （B）方向；     （C）偏移特性。

24、计算机继电保护与传统式继电保护有何不同点？

计算机继电保护与传统继电保护装置相比较，具有如下特点：

（1）可实现多种功能。

传统式继电保护装置的功能较单一，而计算机继电保护系统除实现保护功能外，还可实现诸如测量、监视及人机对话等功能，而且这部分工作占用了系统的绝大部分时间。

（2）可获得多种保护特性，且容易获得较复杂的保护特性。

对传统式继电保护装置是编号与某几种数字模型对应的软件（即几种保护算法）来实现多种保护特性。

简单的保护特性与复杂的保护特性的不同仅在软件编号上。

（3）计算机保护装置的性能参数更稳定，运行中的整定调试工作量更少。

传统式继电保护装置由机械部件或电阻、电容、半导体元器件等构成。

机械部件在运行过程中的磨耗，电阻等元件的老化使参数发生变化等，都会对保护装置的性能参数（如动作特性、整定值、返回系数等）产生影响。

严重时可引起保护装置的误动或拒动。

计算机继电保护装置的动作特性及整定值等是由编制好的程序确定并保存下来的，只要能确保程序和数据不丢失，则保护装置的性能参数就不会变化。

另外，对传统式继电保护装置，有较大的整定调试及检修工作量；而计算机继电保护装置配有较完善的服务程序的支持，其检调过程较简单。

（4）计算机继电保护装置有较高的可靠性。

机电式继电保护装置一般不具备检查自身故障的能力，晶体管式继电保护装置配置巡检设备后，可检出设备故障并闭锁跳闸出口回路。

计算机继电保护装置配置有功能较强的自检系统，能检出故障硬件，并给出报警信号，同时闭锁跳闸出口回路。

（5）计算机继电保护装置的弱点。

计算机继电保护装置受环境温度、湿度、电磁干扰等的影响较大，对使用者的操作和维护技术要求较高。

由于计算机继电保护装置具备了多种功能和优良的性能指标，计算机继电保护装置将获得广泛的应用。

25、序分量分解计算：

已知三相不平衡系统的

V，

V，

V，求其正序、负序、零序电压。

补充题2

1·填空：

1、微波保护的通道与输电线路（没有）直接联系，因此，输电线路故障时，（不会）影响微波通道的运行。

2、继电器的（返回参数）与（动作参数）之比，称为返回系数。

3、距离保护是反应（故障点到保护安装处）的距离，并根据距离的远近确定（动作时间）的一种保护。

4、阻抗继电器根据比较原理的不同分为（幅值比较式）和（相位比较式）两类。

5、被保护范围末端短路时的短路电流（大）于阻抗继电器的精度工作电流时，阻抗继电器动作阻抗的误差才能小于（10%）。

6、三种圆特性的阻抗继电器中，（方向阻抗继电器）受过渡电阻的影响最大，（全阻抗继电器）受过渡电阻的影响最小。

7、变压器轻瓦斯保护动作于（信号），重瓦斯保护动作于（跳闸）。

8、发电机的纵差动保护，反应发电机（定子绕组）及其（引出线）的相间短路。

9、发电机定子绕组单相接地时，故障相对低电压等于（零），中性点对地电压（上升为相电压）。

10、母联电流相位比较式母线差动保护的主要优点是：

在（元件固定连接方式）被破坏后，内部故障时仍能保证（选择性）。

11、瞬时电流速断保护的选择性是靠（动作电流的整定）获得的，保护范围被限制在（被保护线路）以内。

12、瞬时电流速断保护的动作电流应大于的整定按躲过（外部短路）时最大不平衡电流和躲过（最大负荷）电流计算。

13、按差动原理构成的母线保护，能够使保护动作具有（快速性）和（选择性）。

14、继电保护误动时（跳闸），不正常时（报警）。

15、母线保护主要有2种方式：

（三组差动继电器）和（一组差动继电器）。

2·选择：

1、变压器的电流速断保护与（C）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

2、对于中、小容量变压器，可以装设单独的电流速断保护，作为变压器防止相间短路故障的（A）。

（A）主保护  （B）后备保护  （C）辅助保护  （D）方向保护

3、变压器定时限过电流保护的动作电流按躲过变压器（B）电流来整定。

动作时间按（D）来整定。

（A）正常负荷 （B）最大负荷  （C）最大故障  （D）阶梯型时限

4、瞬时电流速断保护的保护范围在（C）运行方式下最小。

（A）最大   （B）正常    （C）最小

5、变压器过电流保护的动作电流按照避开被保护设备的（B）来整定。

（A）最大短路电流 （B）最大工作电流 （C）最小短路电流 （D）最小工作电流

6、被保护的线路上任一点发生故障时，高频保护可瞬时自线路（A）故障。

（A）两侧同时切除 （B）靠近故障点近端切除 （C）两侧先后切除

3·判断：

（ √ ）1、采用90°接线的功率方向继电器，两相短路时无电压死区。

（ × ）2、中性点非直接接地电网发生单相接地时，线电压将发生变化。

（ × ）3、中性点直接接地电网发生接地短路时，故障点处零序电压最低。

（ √ ）4、自动重合闸与继电保护的配合的方式主要有两种：

自动重合闸前加速保护动作、自动重合闸后加速保护动作。

（ √ ）5、当正序电压输入负序电压滤过器时，其输出电压等于零。

（ √ ）6、瞬时电流速断保护在最小运行方式下保护范围最小。

（ × ）7、对于中性点非直接接地电网，母线保护采用三相式接线。

（ √ ）8、过量继电器返回系数0.85~0.9，欠量继电器返回系数1.1~1.2。

（ √ ）9、电流保护的接线方式是指保护中的电流继电器与电杆继电器之间的连线方式，对相间短路的电流保护，根据电流互感器的安装条件，广泛使用三相星形连接和两相星形连接两种接线方式。

（ √ ）10、为了减小和消除死区，在实际应用中广泛使用非故障的相间电压作为介入功率方向元件的电压参考相量，判别故障相电流的相位。