2002年4月继电保护自学考试题及答案

2002年4月高等教育自学考试

电力系统继电保护试题

第一部分选择题

一、填空题(每小题1分，共20分)

1.电气元件配置两套保护，一套保护不动作时另一套保护动作于跳闸，称为_______保护。

2.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。

3.反应电流增大而瞬时动作的保护称为_______。

4.定时限过电流保护的动作时限是按_______来选择的。

5.电流电压联锁速断保护是按系统经常运行方式下电流和电压元件的保护范围_______这一条件来整定的。

6.零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_______。

7.全阻抗继电器的主要缺点是_______。

8.相间短路的阻抗继电器采用0°接线。例如：

=-时， U m=_______。

I m I B I A

9.精确工作电流I ac是阻抗继电器的一个主要技术指标。I ac越小，表明U0越小，即_______。

10.距离Ⅱ段的整定阻抗应按分支系数K b为最小的运行方式来确定，目的是为了保证_____。

11.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_______。

12.故障时发信方式的优点是_______。

13.相差高频保护采用比较线路两端_______相位来反应对称短路。

14.在三侧电源时，三绕组变压器的纵差动保护的制动线圈应接于_______。

15.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_______。

16.相对于中、小型机组，大型发电机组参数的变化将对继电保护“四性”中的_______性不

利。

17.发电机正常运行时的三次谐波电压，机端量总是_______中性点量。

18.发电机定子绕组匝间短路时，将出现_______向负序电压，并产生相应的负序电流。

19.对于单母线或双母线保护，通常把_______放在重要位置。

20.微机保护的基本算法是计算被测电气量的大小和_______的方法。

二、单项选择题(每小题1分，共10分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，

并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。)

21.电磁型电流继电器的动作条件是( )

①M e≥M f②M e≤M f

③M e≥M f+M s④M e≥0

22.当限时电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，可考虑( )

①采用过电流保护②与下一级过电流保护相配合

③与下一级电流速断保护相配合④与下一级限时电流速断保护相配合

23.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

24.在中性点非直接接地系统中，为了提高供电的可靠性，电流保护的接线方式应采用( )

①三相星接线②两相星接线

③0°接线方式④90°接线方式

25.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( )

① 100% ② 2/3

③ 1/3 ④ 0

26.按90°接线的功率方向继电器，若 I k I c =-，则 U k

应为( ) ① U AB

② U BA ③ U BC ④ U CA

27.短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要( )

①小 ②大

③一样 ④不受影响

28.方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是( )

①改变电抗变压器UV 原边匝数

②改变电抗变压器副边匝数

③改变电压变换器UR 原边匝数

④改变电抗变压器UR 副边线圈中的电阻大小

29.发电机单继电器式横差保护为防止励磁回路一点接地后发生瞬时性第二点接地引起保护误动作，采取的措施是( )

①接入TA ②接入TV

③接入KT ④接入KOF

30.标识制动型差动继电器的灵敏性较比率制动型差动继电器灵敏性( )

①高 ②低

③两相短路时高，三相短路时低 ④两相短路时低，三相短路时高

三、简答题(每小题5分，共30分)

31.方向性电流保护为什么有死区?死区由何决定?如何消除?

32.阐述电力系统振荡对距离保护的影响。

33.光纤分相差动保护的特点是什么?

34.变压器纵差动保护动作电流的整定原则是什么?

35.通常采用什么措施来提高3/2断路器接线母线保护的可信赖性?

36.何谓频率混叠现象?如何消除?

四、综合分析题(每小题8分，共24分)

37.如图所示为一中性点不接地电网，当d 点

发生金属性单相接地短路时：

(1)画出全网电容电流的分布；

(2)写出各元件首端零序电流的表达式；

(3)提出中性点不接地电网单相接地短路的

保护方案。

38.已知采用幅值比较方式构成继电器的两个电压量 , U K I U K U K I m m m 11221==-，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；

(2)在复平面上画出它的动作特性；

(3)该继电器的整定值是什么?

39.画出发电机三次谐波等值电路，得出定子绕组单相接地时机端三次谐波电压和中性点三次谐波电压随接地点变化的曲线。

五、计算题(每小题8分，共16分)

40.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40km 、20km 时情况如何?由此得出什么结论?

已知：K Z km rel 1112

04==.,./Ω。

41.如图所示，各线路均装有距离保护，Z 1=0.4Ω/km ，试对保护1的距离Ⅱ段进行整定计算。

全国2002年4月高等教育自学考试

电力系统继电保护试题参考答案

课程代码：02302

一、填空题(每小题1分，共20分)

1.近后备

2.返回

3.无时限电流速断保护

4.阶梯原则

5.相等

6.高

7.动作无方向性

8.- U U AB BA 或

9.继电器的灵敏性越高

10.选择性 11.12

Z ∑处 12.对相邻通道的干扰小

13.正序电流

14.外部短路电流最大的一侧

15.零序过电压保护

16.灵敏

17.小于

18.纵

19.安全性

20.相位

二、单项选择题(每小题1分，共10分)

21.③22.④23.②24.②25.①

26.②27.②28.④29.③30.①

三、简答题(每小题5分，共30分)

31.当靠近保护安装处附近发生三相短路时， U K接近于零，方向元件不动作，方向电流保护

也将拒动，出现死区。死区长短由方向继电器最小动作电压及背后系统阻抗决定。

消除方法常采用记忆回路。

32.(1)阻抗继电器动作特性在复平面上沿OO′方向所占面积越大，则受振荡影响就越大；

(2)振荡中心在保护范围内，则保护要受影响即误功，而且越靠近振荡中心受振荡的影响

就越大；

(3)振荡中心若在保护范围外或保护范围的反方向，则不受影响；

(4)若保护动作时限大于系统的振荡周期，则不受振荡的影响。

33.(1)能提高区内短路的灵敏性，同时又能躲过区外短路的不平衡电流；

(2)具有更高可靠性；

(3)不受电磁干扰。

34.(1)大于变压器的最大负荷电流；

(2)躲过区外短路时的最大不平衡电流；

(3)躲过变压器的励磁涌流。

35.采用保护双重化，即工作原理不同的两套母线保护；每套保护应分别接在电流互感器的不

同的二次绕阻上；应有独立的直流电源；出口继电器触点应分别接通断路器两个独立的跳闸线圈等。

36.对连续时间信号(频率为f0)进行数字处理时，如采样频率f a<2f0时，一个高于2f a的频率成

份经采样后会被误认为是一低频信号，也就是说高频信号“混叠”到了低频段，这一现象称作频率混叠。只要使f a≥f0即可消除这一现象。

四、综合分析题(每小题8分，共24分)

37.(1)如右图：

(2)F:3I0f=30

ωC U

f p

L2:3I02=302

ωC U p

L1:3I01=3002

+

ω()

C C U

f p

(3)保护方案有：

①绝缘监视装置；

②零序电流保护；

③零序功率方向保护。

38.| |U 2≤| |U 1

| |K U K I m m 21-≤ |K I m 1

| | |U K K I m m -12≤| | |K K I m 12

(1)它是方向阻抗继电器；

(2)如图所示；

(3)Z set =212

K K 39.设定子绕组距中性点α处发生金属性单相接地由

等值电路可见，将三次谐波电势分成了：α E 3

和() 13

-αE 两部分。 无论中性点经消弧线圈接地否，都有：

() U E U E N S

==-?????αα331 曲线如图所示。

五、计算题(每小题8分，共16分)

40.解：I AB =60KM 时：

I K ·B ·max =E Z Z l s s AB ?+=+?min /.11153120460

=1.84KA

I K I act I rel I K B ???=?1max =1.2×1.84=2.2IKA

l min =()/.max 3219951

1?-=??E I Z Z km s act I s l min %=33.25%>15%，t I 1=os

当l AB =40KM 时：

I act I ?1=2.84KA ，l min %=14%<15%,t I 1=os

当l AB =20KM 时：

I act I ?1=3.984KA,l min %=-44.5%,即没有保护范围，t 1I

=os 由此得出结论：当线路较短时，电流速断保护范围将缩短，甚至没有保护范围。

41.解：(1)Z Z Z set II AB set ??=+=?+??=1208

083004085004224.().(...).Ω (2)Z Z K Z set II AB b set I ???=+11408.()min

Z Z set I BC ?==??=408

087004224....Ω K I I b14102705060705060

069?==?++++=min .. ∴Z set II ?=+?=108

120692242196.(..).Ω (3)Z Z K Z set II AB b set I ???=+12608.()min

Z Z set I BD ?==??=608

086004192....Ω K I I b26102605070605070

073?==?++++=min .. Z set II ?=+?=108

12073192208.(..).Ω 比较三者，取小者 ∴Z t S K Z Z set I II sen set II AB ??=====1112080520812

173.,.,..Ω合格。