2004年华北电网继电保护高级培训班测试卷一(含答案)分析_华北电力大学继电保护

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2004年华北电网继电保护高级培训班测试卷

（一）一、选择题

1．在下述（A）种情况下，系统同一点故障时，单相接地短路电流大于三相短路电流。

A．Z0∑ Z1∑

注： Z1∑、Z0∑ 为短路点的综合正序、零序阻抗。

2．中性点经消弧线圈接地后，若单相接地故障的电流呈感性，此时的补偿方式为（B）。

A．全补偿 B.过补偿 C.欠补偿 3．Y/△＿11结线的变压器，是指（C）。A． 一次侧相电压超前二次侧相电压30°

B． 一次侧线电压超前二次侧线电压30° C． 一次侧线电压滞后二次侧线电压30°

4．对于反映电流值动作的串联信号继电器，其压降不得超过工作电压的（B）。A．5%

B.10%

C.15% 5．在三相对称故障时，计算电流互感器的二次负载，三角形接线是星形接线的（C）。(A)2倍

(B)3倍(C)

3倍

6．保护线路发生三相短路，相间距离保护感受的阻抗（B）接地距离保护感受的阻抗。A．大于 B．等于 C．小于

7．在大接地电流系统中，当相邻平行线路停运检修并在两侧接地时，电网发生接地故障，此时停运线路（A）零序电流。A．流过

B．没有

C．不一定有

8．一台收发信机的发信功率为10W，额定阻抗为75Ω，当其接入通道后，测得的电压电平为30dB，则通道的输入阻抗（B）。A．大于75Ω

B．小于75Ω C．等于75Ω

9．中阻抗型母线差动保护在母线内部故障，保护装置整组动作时间不大于（A）mS。

A．10

B．20

C．30 10．如果用低额定电压规格(如220V电源用110V的继电器)的直流继电器串联电阻的方式时，串联电阻的一端应接于(B)。A．正电源

B．负电源

D． 远离正、负电源(不能直接接于电源端)11．在大电流接地系统中，当相邻平行线停运检修并在两侧接地时，电网接地故障线路通过零序电流，将在该运行线路上产生零序感应电流，此时在运行线路中的零序电流将会（A）。A． 增大

B． 减少

C． 无变化

12．线路发生两相短路时短路点处正序电压与负序电压的关系为（B）。

A． UK1＞UK2

B．

UK1＝UK2

C．

UK1＜UK2 13．运行中的变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行（A）。A． 进行注油和滤油时 B． 变压器中性点不接地运行时 C． 变压器轻瓦斯保护动作后

14．谐波制动的变压器保护中设置差动速断元件的主要原因是(B)。A． 为了提高差动保护的动作速度 B． 为了防止较高的短路水平时,由于电流互感器的饱和产生高次谐波量增加,导致差动元件拒动 C． 保护设置的双重化,互为备用

15．变压器差动保护防止励磁涌流影响的措施有:(A)。

A．鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别，要求间断角为60°~65° B．加装电压元件

C．各侧均接入制动绕组

16．当架空输电线路发生三相短路故障时，该线路保护安装处的电流和电压的相位关系是（B）。

A．功率因素角；

B．线路阻抗角．

C．保护安装处的功角；

17．变压器励磁涌流与变压器充电合闸电压初相角有关，当初相角为（A、C）时励磁涌流最大。

A．0°；

B．90°；

C．180°；

18．把三相不对称相量分解为正序、负序及零序三组对称分量时，其中正序分量A1

为

B

。(说明：a

13)j22111Aa2BaC B.AaBa2C C.ABC

33319．电力系统在发生故障或断开线路等大的扰动后仍能保持同步稳定运行，我们称之A．为系统

B。

A.静稳定

B.暂态稳定

C.动态稳定

20．在高频通道中接合滤波器与耦合电容器共同组成带通滤波器，其在通道中的作用是(B)。

A、使输电线路和高频电缆的连接成为匹配连接；

B、使输电线路和高频电缆的连接成为匹配连接，同时使高频收发讯机和高压线路隔离；

C、阻止高频电流流到相邻线路上去。

二、判断题

1、当线路出现非全相运行时，由于没有发生接地故障，所以零序保护不会发生误动。（╳）

2、允许式的纵联保护较闭锁式的纵联保护易拒动，但不易误动。（√）

3、三次谐波的电气量一定是零序分量。（√）

4、微机保护“看门狗”（Watchdog）的作用是：当微机保护的直流电源消失时，快速地将备用电源投入，以保证微机保护正常运行。（╳）

5、TV的一次内阻很大，可以认为是电压源。TA的一次内阻很小，可以认为是电流源。（√）

6、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗增大，保护范围缩短。（√）

7、采用检无压、检同期重合闸的线路，投检无压的一侧，没有必要投检同期。（╳）

8、大接地电流系统中，单相接地故障电流大于三相短路电流的条件是：故障点零序综合阻抗小于正序综合阻抗，假设正序阻抗等于负序阻抗。（√）

9、为保证电网保护的灵敏性，电网保护上、下级之间逐级配合的原则是保护装置整定值必须在灵敏度和时间上配合。（╳）

10、断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，在为了满足线路末端单相接地故障时有足够灵敏度，可以不躲过正常运行负荷电流。（√）

11、电力系统故障动态记录的模拟量采集方式，A时段记录系统大扰动开始的状态数据，t≥0.04S，B时段记录大扰动后全部状态数据，并只要能观察到3次谐波即可。（╳）

12、220KV系统常规相间距离保护一段、零序电流保护一段都启动断路器失灵保护。（╳）

13、断路器非全相保护不启动断路器失灵保护。（╳）

14、电网频率变化对方向阻抗继电器动作特性有影响，可能导致保护区变化以及在某些情况下正、反向出口短路故障时失去方向性。（√）

15、大电流接地系统发生三相短路的短路电流一定大于发生单相接地故障的故障电流。（╳）

16、线路微机保护在软件上有滤波功能，可以滤掉直流成分，因此零漂稍大不影响保护的计算。

（√）

17、工频变化量距离继电器需要经振荡闭锁。（╳）

18、小电流接地系统，当频率降低时，过补偿和欠补偿都会引起中性点过电压

（╳）

19、在小接地电流系统中，某处发生单相接地时，母线PT开口三角电压幅值大小与故障点距离母线的远近无关。（√）

20、大电流接地系统单相接地故障时，故障相接地点处的U0与U2相等（╳）

三、问答题

1、保护采用线路TV时应注意的问题及解决方法是什么？

答：在线路合闸于故障时，在合闸前后TV都无电压输出，姆欧继电器的极化电压的记忆回路将失去作用。为此在合闸时应使姆欧继电器的特性改变为无方向性（在阻抗平面上特性圆包围原点）。（2分）

在线路两相运行时断开相电压很小（由健全相通过静电和电磁耦合产生的），但有零序电流存在，导致断开相的接地距离继电器可能持续动作。所以每相距离继电器都应配有该相的电流元件，必须有电流（定值很小，不会影响距离元件的灵敏度）存在，该相距离元件的动作才是有效的。（1分）

在故障相单相跳闸进入两相运行时故障相上储存的能量，包括该相并联电抗器中的电磁能，在短路消失后不会立即释放完毕，而会在线路电感、分布电容和电抗器的电感间振荡以至逐渐衰减，其振荡频率接近50Hz，衰减时间常数相当长。所以两相运行的保护最好不反映断开相的电压。（1分）

2、WXB-11型微机保护的电流辅助变换电路如图所示，R1、R2的阻值相等。若R2并联接入时电流允许输入范围为0—200A，问R2断开后电流允许输入范围为多少？在VFC系统中用2倍采样间隔（2TS）的脉冲数进行计算，反应模拟信号大小，请问在R2断开后，保护定值中电流比例系数IBL应取多少？

答：R2断开后，电流的允许输入范围为0—100A。（2分）

电流比例系数IBL表示在2Ts期间每个计数脉冲代表的电流（CT二次值），单位为安/每个脉冲。

VFC的工作线性范围为0—500KHz，所以：

IBL=100√2÷（250×1000×2×5/3×0.001）=0.17（2分）

3、LFP-900型微机保护的距离保护中都有一套完整的振荡闭锁。在正常运行下发生故障时短时开放保护160毫秒。请解释为什么不能长期开放？振荡闭锁只闭锁距离保护一、二段，那么第三段如何躲过振荡的影响的？

答：短时开放的原因是防止由于区外故障而导致系统发生振荡时保护的误动。例如正常运行下发生区外故障，如果震荡闭锁长期开放保护，那么如果区外故障导致系统发生振荡时，只要阻抗继电器动作就将导致距离保护误动。现在用短时开放保护的方法，在由于区外故障导致系统振荡时，在两侧电势角度摆开到足以使阻抗继电器误动之前，振荡闭锁就已重新将保护闭锁了，防止了此时的误动。（2分）

第三段不经振荡闭锁控制，而靠延时来躲振荡的影响。第三段距离保护只要其延时大于等于1.5秒，在振荡时就不会误动。（2分）

4、为什么架空地线对地放电会引起两侧收发信机频繁启动发信？

答：（1）由于放电时频谱很宽，其中包含了收发信机工作频率

（2分）（2）新型收发信机都有远方启动回路；（1分）（3）架空地线也是高频通道传输的通路；（1分）

5、由于选用了不适当的结合滤波器，当区外正方向故障时，本侧高频信号出现100HZ的收信间断，造成高频保护误动，为什么？

答：屏蔽层两点接地后，当高压电网发生接地故障，接地电流通过变电所地网时，在该两接地点间的工频地电位差将形成纵向电压引入高频电缆回路。当收发信机直接以变量器线圈接到高频缆芯的接线方式时，因两接地点引入的工频地电位差在电缆回路中产生的工频电流，使所联接的高频变量器饱和，引起发信中断而造成高频闭锁式纵联保护的误动作。（3分）

高频变量器是按高频的要求而设计和工作的，例如，对于50kHz的高频变量器，如果其允许最高工作电压为lkV则当通入50Hz工频电流时，其允许最高工作电压将只有1V。当系统发生接地故障，即使两接地点的工频地电位差只有几伏，也足以引起直接接入高频电缆回路中的高频变

量器饱和。

因此对于今后生产的收发信机与联接滤波器，应当规定将形成线路串谐滤波的电容器接到变量器与高频电缆缆芯之间，以形成对工频电流的抑制。不允许再直接以高频变量器直接接入高频电缆回路（1分）

四、计算题

1.如图所示，当K点A相接地时，画出序网图，并计算线路中流过各相短路电流。(10分)

参数表：（基准容量1000MVA,；220kV基准电抗：52.9Ω ； 220kV基准电流：2510A）

线路长度：159km 线路单位长度电抗： 0.3Ω/km 变压器额定容量： 150000/40000 kVA 额定电压：2208×1.25%/10.5 kV 连接组别：YN+d11 短路电抗：24% 发电机额定容量：330MW 额定电压：24 KV cos0.85

次暂态电抗：19.4% 给定公式1：主变零序电抗标厶值：X0*.t80%X1*.t

给定公式2：线路零序电抗标厶值：X0*.L3X1*.L（X1*.L：线路电抗标幺值）给定公式3：变压器正序电抗标厶值： X1*.tUk%SJ 100SeSJ Se“给定公式4：发电机正序电抗标厶值： Xj*Xd1.计算正序、负序及零序参数：(2分)线路正序电抗标幺值：X1*.L1590.30.9(0.5分)52.9线路零序电抗标幺值：X0*.L3X1*.L30.92.7 变压器正序电抗标厶值： X1*.tUk%SJ2410001.6(0.5分)100Se100150主变零序电抗标幺值：X0*.t80%X1*.t0.81.61.28 发电机额定视在功率： SePe330388MVA(0.5分)cos0.85”发电机正序电抗标厶值： Xj*XdSJ19.410000.5(0.5分)Se1003882.计算各序综合电抗：(2分)正负序综合电抗：X1*X2*0.51.60.93(1分)零序综合电抗：X0*1.282.73.98(1分)3.画出K点发生A相接地时的负荷序网图(2分)

X1*

X2*X0* 3 3 3 4.根据负荷序网图，计算各序及各相电流

10.1(1分)

333.98IA1*IA2*IA0*IA*IA1*IA2*IA0*3IA0*0.3(1分)IB*IC*0(1分)IAIA*2510153A(1分)2.计算如下变压器PST-1201A型主变差动保护各侧额定电流及各侧平衡系数。(10分)参数表：

额定容量：150/90/45 MVA 结线组别：YN/Yn/d11 额定电压：230/110/38.5kV

主变差动保护CT二次均采用星形接线。

高压侧CT：600/5；中压侧CT变比：1200/5；低压侧CT变比：4000/5

五、按IBS3U计算变压器各侧额定电流一次值(3分)15000032301500003110376A 230KV侧：IB110KV侧：IB787A

38.5KV侧：IB1.按IB150000338.52249A

KjIBKLH计算变压器各侧电流二次值(3分)3763.13A 600/57873.28A 110KV侧：IB1200/522492.81A 38.5KV侧：IB4000/5230KV侧：Ib2.高、中、低压侧平衡系数(3分)230KV侧：KPH110KV侧：KPM38.5KV侧：KPL

三、识绘图题

1．电压互感器二次绕组及三次绕组接线如下图所示，试画出二次及三次绕组相量图，并求出UAa+、UBb+、UCc+为多少伏？（电压互感器的二次和三次电压为100/3和100伏，“· ”表示极性端）

3.131

33.1333.130.95/3 3.2833.131.11 2.8

12．图示为某纵联保护装置的功率倒向判别回路，请简要说明其工作原理，并解释T1、T3两个延时元件时间设置是如何考虑的。如果你认为此回路有不足之处，请给予指出。