继电保护原理复习习题.docx
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继电保护原理复习习题
第一章绪论
一、填空
1、电力系统相间短路的形式有（三相）短路和（两相）短路。
2、电力系统接地短路的形式有（两相）接地短路和（单相）接地短路。
3、电力系统发生相间短路时,（电压）大幅度下降,（电流）明显增大。
4、电力系统发生故障时,继电保护装置应（将故障部分切除）,电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应（发出信号）。
5、在电力系统继电保护装置中,由于采用了电子电路,就出现了（整流）型和（晶体管）型继电保护装置。
6、继电保护的选择性是指继电保护动作时,只能把（故障元件）从系统中切除（无故障部分）继续运行。
7、电力系统切除故障的时间包括（继电保护动作）时间和（断路器跳闸）的时间。
8、继电保护的灵敏性是指其对（保护范围内）发生故障或不正常工作状态的（反应能力）。
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、继电保护装置一般是由测量部分、（逻辑部分）和（执行部分）组成。
二、判断题
1、电力系统发生故障时,继电保护装置如不能及时动作,就会破坏电力系统运行的
稳定性。
（√）
2、电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷设备切除。
（×）
3、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。
（√）
4、电力系统故障时,继电保护装置只发出信号,不切除故障设备。
（×）
5、继电保护装置的测量部分是测量被保护元件的某些运行参数与保护的整定值进行比较。
（√）
三、选择题
1、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。
2、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。
3、电力系统短路时最严重的后果是（C）。
（A）电孤使故障设备损坏；（B）使用户的正常工作遭到破坏；
（C）破坏电力系统运行的稳定性。
4、继电保护的灵敏系数Klm要求（C）
（A）Klm<1；（B）Klm=1；（C）Klm>1。
5、线路保护一般装设两套,两套保护的作用是（B）。
（A）主保护；（B）一套为主保护,另一套为后备保护；（C）后备保护。
6、对于反应故障时参数增大而动作的继电保护,计算继电保护灵敏系数时,应用（A）
（A）保护区末端金属性短路；（B）保护区首端金属性短路；
（C）保护区内任何一点金属性短路。
7、对于过电流保护，计算保护灵敏系数时，应用（B）。
（A）三相短路；（B）两相短路；（C）三相或两相短路都可以。
8、对于反应故障时参数减小而动作的继电保护,计算灵敏系数时应用（A）
（A）故障参数的最大计算值；（B）故障参数的最小计算值；（C）两者都可以。
9、继电保护装置是由______组成的。
（A）二次回路各元件；（B）测量元件、逻辑元件、执行元件；（C）包括各种继电器、仪表回路。
四、简答题
1、电力系统短路可能产生什么样后果?
答：
可能产生的后果是：
（1）故障点的电弧使故障设备损坏；
（2）比正常工作电流大得多的短路电流产生热效应和电动力效应，使故障回路中的设备遭到伤害；
（3）部分电力系统的电压大幅度下降，使用户正常工作遭到破坏，影响产品质量；
（4）破坏电力系统运行的稳定性，引起振荡，甚至使电力系统瓦解，造成大面积停电的恶性事故。
2、继电保护的基本任务是什么?
答：
（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。
3、后备保护的作用是什么?
何谓近后备保护和远后备保护?
答：
后备保护的作用是电力系统发生故障时，当主保护或断路器拒动，由后备保护以较长的时间切除故障，从而保证非故障部分继续运行。
近后备保护是在保护范围内故障主保护拒动时，首先动作的后备保护。
远后备保护是保护或断路器拒动时，靠近电源侧的相邻线路保护实现后备作用的保护。
4、利用电力系统正常运行和故障时参数的差别,可以构成哪些不同原理的继电保..
护?
答：
可以构成的继电保护有：
（1）反应电流增大而动作的过电流保护；
（2）反应电压降低而动作的低电压保护；
（3）反应故障点到保护安装处距离的距离保护；
（4）线路内部故障时，线路两端电流相位发生变化的差动保护。
第二章互感器及变换器
一、填空
1、互感器一、二次绕组的同极性端子标记通用（L1、K1）为同极性,（L2、K2）为同极性。
2、测量变换器的隔离是把互感器的（有一点接地的二次绕组）与继电保护的（逻辑回路）隔离。
3、电磁式继电器是利用电磁铁的（铁芯）与（衔铁）间的吸引作用而工作的继电器。
4、时间继电器的动作时间是从（线圈上加上规定电压值）的瞬间起至继电器（延时触点闭合）的瞬间止所经历的时间。
5、继电器的（返回参数）与（动作参数）之比,称为返回系数。
二、判断题
1、测量变换器的作用就是改变所需测量的电气量。
（×）
2、利用对称分量滤过器,可以判断电力系统是否出现不对称故障。
（√）
3、电力系统发生不对称相间短路时,可将其短路电流分解为正序分量、负序分量和
零序分量。
（×）
4、当正序电压输入负序电压滤过器时,其输出电压等于零。
（√）
5、能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。
（×）
三、选择题
1、互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（B）。
（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）泄漏雷电流。
2、继电保护用互感器一次电压（或电流〉的正方向规定为（C）。
（A）从无“*”端指向有“*”端；（B）任何一端指向另一端；
（C）从有“*”端指向无“*”端。
3、电流变换器是（C）。
（A）一次输入电压,二次输出电压；（B）一次输入电流,二次输出电流；
（C）一次输入电流,二次输出电压。
4、零序分量滤过器的作用是（A）。
（A）获取零序分量；（B）消除零序分量；（C）获取正、负分量。
5、过电流继电器的动作电流（A）返回电流。
（A）大于；（B）小于；（C）等于。
四、简答题
1、继电保护装置用互感器的二次侧为什么要可靠接地?
答：
互感器的二次侧都应有可靠的保安接地，以防互感器的一、二次绕组间绝缘损坏时，高电压从一次绕组窜入二次绕组对二次设备及人身造成危害。
2、测量变换器的作用是什么?
答：
其作用是：
（1）电路的隔离。
互感器二次绕组必须安全接地，而继电保护的逻辑回路不许接地，因此需要通过测量变换器将它们从电气上进行隔离；
（2）电量的变换。
将互感器二次侧的电气量变小，或将电流互感器的二次电流变换为电压，以适应保护测量回路的需要；
（3）定值的调整。
借助于测量变换器一次绕组或二次绕组抽头的改变，实现保护整值的调整，或扩大整定值的范围。
3、简述电磁式继电器的基本工作原理。
答：
当继电器线圈中通入电流Ik时，产生磁通
，
经铁芯、衔铁和气隙形成回路，衔铁被磁化，产生电磁力Fem，当Fem克服弹簧反作用力，衔铁被吸起，并带动触点接通。
4、说明中间继电器的作用。
答：
（1）提供足够数量的触点，以便同时控制不同的电路；
（2）增加触点容量，以便接通和断开较大电流的电路；
（3）提供必要的延时特性，以满足继电保护及自动装置的要求。
5、何谓电流互感器10％误差特性曲线？
答:
10％误差曲线是指电流误差10％，角度误差不超过7°时，电流互感器的一次电流倍数和允许负荷阻抗之间的关系曲线。
第三章电网相间短路的电流电压保护
一、填空题
1、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。
2、瞬时电流速断保护的保护范围随（运行方式）和（故障类型）而变。
3、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。
4、为使过电流保护在正常运行时不误动作,其动作电流应大于（最大负荷电流）；为使过电流保护在外部故障切除后能可靠地返回,其返回电流应大于（最大负荷电流）。
5、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）。
6、线路三段式电流保护中,（电流速断与限时电流速断）保护为主保护,（定时限过电流）保护为后备保护。
二、判断题
1、瞬时电流速断保护在最小运行方式下保护范围最小。
（√）
2、限时电流速断保护必须带时限,才能获得选择性。
（√）
3、三段式电流保护中,定时限过电流保护的保护范围最大。
（√）
4、越靠近电源处的过电流保护,时限越长。
（√）
5、保护范围大的保护,灵敏性好。
（√）
6、限时电流速断保护可以作线路的主保护（√）
7、瞬时电流速断保护的保护范围不随运行方式而改变。
（×）
8、三段式电流保护中，定时限过电流保护的动作电流最大（×）
9、瞬时电流速断保护的保护范围与故障类型无关。
（×）
10、限时电流速断保护仅靠动作时限的整定即可保证选择性（×）
三、选择题
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、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。
3、定时限过电流保护的动作电流需要考虑返回系数,是为了（B）
（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、若装有定时限过电流保护的线路,其末端变电所母线上有三条出线,各自的过电..流保护动作时限分别为1.5s、0.5、1s,则该线路过电流保护的时限应整定为（B）
（A）1.5S；（B）2S；（C）3.5S；
5、三段式电流保护中,（B）是主保护。
（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。
四、简答题
1、简述瞬时电流速断保护的优缺点。
答：
优点：
简单可靠、动作迅速。
缺点：
不能保护本线路全长，故不能单独使用，另外，保护范围随运行方式和故障类型而变化。
2、瞬时电流速断保护中采用中间继电器的作用是什么?
答：
（1）由于电流继电器的触点容量小，不能直接接通跳闸回路，采用中间继电器可扩大前级电流继电器的触点容量；
（2）考虑到在装有管型避雷器的输电线路上，当出现大气过电压使两相或三相避雷器同时放电时，将造成短时间的相间短路，采用有延时O．06～0．08s的中间继电器，增大了保护的动作时间，从时间上躲过避雷器放电，避免了在上述情况下，瞬时电流速断保护误动作。
3、为什么过电流保护的动作电流要考虑返回系数,而瞬时电流速断保护及限时电流
速断保护则不考虑?
答：
过电流保护的动作电流考虑返回系数，是为了使保护在外部故障切除后能可靠地返回，若不考虑返回系数，则由于过电流保护的动作电流较小，返回电流也较小，在外部故障切除后，电流恢复到，IL.max可能大于返回电流而不返回。
而瞬时电流速断保护在外部故障时根本不会动作，当然也就不存在返回的问题。
至于限时电流速断保护在外部故障时可能动作，但因它的动作电流较大，相应的返回电流也较大，因此，当外部故障切除后恢复到IL.max时一定能自行返回。
4、三段式电流保护的作用分别是什么？
它们各自有什么优缺点？
答：
瞬时电流速断保护作为本线路首端的主保护。
它动作迅速、但不能保护线路全长。
限时电流速断保护作为本线路首段的近后备、本线路末端的主保护、相邻下一线路首端的远后备。
它能保护线路全长、但不能作为相邻下一线路的完全远后备。
定时限过电流保护作为本线路的近后备、相邻下一线路的远后备。
它保护范围大、动作灵敏、但切除故障时间长。
五、计算题
如下图所示网络，试对保护1进行电流速断，限时电流速断和定时限过电流保护整定计算（起动电流，动作时限和灵敏系数），并画出时限特性曲线。
（计算电压取115KV）。
六、案例分析
1、如图所示，各断路器处均装有继电保护装置。
试按图回答下列问题：
（1）当K1点发生短路故障时，根据选择性的要求应给由哪个保护动作并跳开哪台断路器？
（2）当K3点发生短路故障时，根据选择性的要求，应有哪个保护动作并跳开哪台断路器？
如果QF6失灵时，保护又应该如何动作？
（3）当K2点发生短路故障时，保护2动作跳开了断路器QF2，保护2的动作是否为有选择性动作？
分析：
继电保护的选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度的保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。
其中包含两层意思：
一是尽可能的由装设在故障元件上的保护装置动作切除故障，二是当故障元件上的保护装置拒动或断路器失灵时，应该由相邻元件的后备保护动作切出故障。
在此种情况下后备保护的动作虽然可能扩大了停电范围，但也属于有选择性动作。
答：
（1）当K1点短路故障，按照选择性的要求应该由保护1,2动作并跳开断路器QF1和QF2。
（当K1点发生故障时的故障元件为线路I，保护1,2动作跳开断路器QF1和QF2后，在线路II输送容量允许的情况下，可以保证变电站BCD不停电，即停电范围最小）
（2）当K3点发生短路故障时，应该根据选择性的要求由保护6动作并跳开断路器QF6，如果QF6失灵时，根据选择性的要求应该由保护5动作跳开断路器QF5，。
这种情况保护5的动作也称之为“有选择性动作”。
（3）非选择性动作。
2、图所示网络中，设在K点发生短路故障。
已知装在断路器QF1的保护1同时也是线路BC的后备保护。
试分析一下保护1和保护2的启动和动作情况是否正确。
（1）保护1启动且主保护动作跳开QF1，保护2启动
（2）保护1未启动，保护2启动且动作跳开断路器QF2
（3）保护2启动且动作，但断路器QF2失灵，保护1启动且动作跳开断路器QF1；
（4）保护1启动但未动作，保护2启动且动作跳开断路器QF2
答：
（1）保护1“启动”正确，但“动作”不正确。
因为保护1是线路BC的后备保护，所以它应该启动，但是它的主保护动作，属于误动作。
保护2“启动”正确，但它没有动作，属于保护拒动。
（2）保护2的“启动”和“动作”都正确。
由于保护1是线路BC的后备保护，因此保护1没有“启动”是不正确的，说明保护1的启动元件灵敏度不够。
（3）保护1和保护2的“启动”和“动作”均正确，因为保护1是线路BC的后备保护，当断路器QF2在这种情况下失灵时，保护1起到了后备保护的作用。
（4）保护1和保护2的“启动”和“动作”都正确。
3、如图所示的WL1、WL2均装设了三段式电流保护。
当K1和K2点发生短路时，应由哪一个
K3
保护动作，跳开哪一个开关？
请分别说明之。
答：
K1：
应由保护1动作，跳开QF1。
K2：
应由保护2动作，跳开QF1。
第四章电网相间短路的方向性电流保护
一、填空题
1、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）构成。
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。
3、方向过电流保护主要由以下三个元件组成：
（电流测量元件）、（功率方向元件）、（时间元件）。
4、功率方向继电器接线方式，是指它与（电流互感器）和（电压互感器）的接线方式。
5、电网中发生（不对称短路）时，非故障相中仍有电流流过，此电流称为非故障相电流。
二、判断题
1、功率方向继电器能否动作,与加给它的电压、电流的相位差无关。
（×）
2、功率方向继电器可以单独作为线路保护。
（×）
3、采用900接线的功率方向继电器,两相短路时无电压死区。
（√）
4、功率方向继电器电流线圈、电压线圈的同极性端子无关紧要。
（×）
5、LG-11型功率方向继电器无电压死区。
（√）
三、选择题
1、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。
2、双侧电源线路的瞬时电流速断保护为提高灵敏性,方向元件应装在（B）。
（A）动作电流大的一侧；（B）动作电流小的一侧；（C）两侧。
3、有一按900接线方式接线的功率方向继电器，当
（B）
（A）
（B）
（C）
4、按900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）
5、双侧电源电网中，母线两侧方向过电流保护的方向元件在（A）可以省去。
（A）该保护的时限较长时（B）该保护的时限较短时
（C）两侧保护的时限相等时
四、简答题
1、何谓功率方向继电器的电压"死区"?
采用整流型功率方向继电器有没有电压
“死区”?
为什么?
答：
当保护安装处附近发生金属性三相短路时，母线残余电压接近于零，即Uk≈0，继电器的动作条件
不成立，继电器将不能正确动作，靠近保护安装处的这段范围，称为功率方向继电器的电压“死区”。
整流型功率方向继电器LG一11，没有电压“死区”，因为它有“记忆”回路。
2、何谓功率方向继电器的“潜动”?
答：
从理论上讲，对功率方向继电器来说，当
两个量中只有一个量加入继电器时，极化继电器KP线圈两端的电压为零，继电器不应动作。
但实际上，由于比较回路中各元件参数不会完全对称，KP线圈两端将有电压，继电器可能动作，这称为整流型功率方向继电器的“潜动”。
3、相间短路保护用功率方向继电器采用900接线方式,其优点有哪些?
答：
（1）不论发生三相短路还是两相短路，继电器均能正确判断故障方向；
（2）适当选择功率方向继电器的内角，可以使继电器工作与接近最灵敏状态；
（3）在两相短路时，加在继电器上的电压为故障相与非故障相之间的电压，其值较大，不会有电压“死区”。
4、为什么在单侧电源环网或者双（多）侧电源电网中必须装设方向元件？
答：
在上述电网中，如果不装设方向性元件的话，会存在以下问题：
1）Ⅰ、Ⅱ段保护既要躲过正方向故障电流，又要躲过反方向故障电流，整定条件增加，可能导致保护动作值增加，促使保护灵敏度下降；
2）Ⅲ段保护根本无法实现。
所以要在单侧电源环网或者双（多）侧电源电网中加装方向元件。
五、计算题
如图示输电网路,在各断路器上装有过电流保护,已知时限级差为0.5s。
为保证动作的选择性,确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。
第五章电网的接地保护
一、填空题
1、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。
2、三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、（限时零序电流速断）保护和（零序过电流）保护组成。
3、零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较,其保护区（长）,而且（稳定）。
4、零序过电流保护与反应相间短路的过电流保护比较,其灵敏性（高）,动作时限（短）。
5、绝缘监视装置给出信号后,用（依次断开线路）方法查找故障线路,因此该装置适用于（出线较少）的情况。
二、判断题
1、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。
（×）
.2、出线较多的中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护安装处流过的零
序电容电流比非故障线路保护安装处流过的零序电容电流大得多。
（√）
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、绝缘监视装置适用于母线出线较多的情况。
（×）
5、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。
（×）
三、选择题
1、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。
2、当中性点不接地电网的出线较多时,为反应单相接地故障,常采用（B）。
（A）绝缘监视装置；（B）零序电流保护；（C）零序功率方向保护。
3、在中性点直接接地电网中发生接地短路时,（B）零序电压最高。
（A）保护安装处；（B）接地故障点处；（C）变压器接地中性点处。
4、在中性点直接接地电网中,发生单相接地短路时,故障点的零序电流与零序电
压的相位关系是（A）。
（A）电流超前电压约900；（B）电压超前电流约900；（C）电压电流同相位。
5、有一中性点不接地电网,故障前的相电压为Uph,当该电网发生单相接地时,零
序电压3U0为（B）。
（A）Uph；（B）3Uph；（C）Uph。
四、简答题
1、单相接地时零序分量特点有哪些？
答：
1）故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处的零序电压越低，变压器中性点处的零序电压为零。
零序电压由故障点到接地中性点，按线性分布。
2）零序电流是由故障处零序电压产生的，零序电流的分布主要取决于变压器零序阻抗，亦即决定于中性点接地变压器的数目和分布。
3）对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与正序功率的方向相反，零序功率方向实际上都是由故障点指向母线的。
2、中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征?
答：
特征有：
（1）接地相对地电压降为零，其他两相对地电压升高
倍，出现零序电压
其值等于故障前电网的相电压，且系统各处零序电压相等；
（2）非故障线路保护安装处通过的零序电流为该线路本身非故障相对地电容电流之和，其值为3
，其方向从母线流向线路；
（3）故障线路保护安装处通过的零序电流为非故障线路零序电流之和，其方向从线路流向母线。
3、为什么绝缘监视装置是无选择性的?
用什么方法查找故障线路?
答：
绝缘监视装置是反应母线出现零序电压而动作的，与母线相连的任一出线发生单相接地，母线都将出现零序电压，装置均发出信号，所以是无选择性的。
可用依次断开线路的方法查找故障线路，当断开某条线路若信号消失，则该线路即为故障线路。
4、三段式零序电流保护由哪些保护组成?
答：
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、简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。
答：
零序电流方向保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护装置，在我国大短路电流接地系统不同电压等级电力网的线路上，根据部颁规程规定，都装设了这种接地保护装置作为基本保护。
电力系统事故统计材料表明，大电流接地系统电力网中线路接地故障占线路全部故障的80％一90％，零序电流方向接地保护的正确动作率约97％，是高压线路保护中正确动作率最高的一种。
零序电流方向保护具有原理简单、动作可靠、设备投资小、运行维护方便、正确动作率高等一系列优点。
6、零序电流保护在运行中需注意哪些问
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