1．定时限过电流保护的动作时限是按 阶梯时限特性 来选择的。
2．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 100％ 。
3．零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 高 。
4．按90接线的功率方向继电器，若IJ =-Ic，则UJ应为 UCB 。 5．全阻抗继电器的主要缺点是 无方向性 。
6．短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要 大 。
o
7．距离III段的灵敏度校验应按分支系数Kfz为最大的运行方式来确定，目的是为了保证 灵
敏性 。
8．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 ZΣ/2 处。
9．相差高频保护采用比较线路两端 正序电流 相位来反应对称短路。 10．对于母线保护，通常把 可靠性 放在重要位置。 二、(本题每小题10分，满分20分)
如图所示，在110KV 输电线路中，单位线路长度的阻抗为:X1=(?/km), 可靠系数Kk’=；系统阻抗为:=6?, =4?。
1. 计算：线路AB 的电流速断保护一次动作值与电流速断保护最小保护范围。
2．比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。
110kV 45km 30km 解： = Es/ + z1×LAB)
’ = Kk'
可解得：
Idz’ = (kA) Lmin =(km)
三、(本题每小题5分，满分10分)
在双电源系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示（设电源处故障均有瞬动保护）。 1.计算输电线路过电流保护动作时间;
2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件如果需要安装,在图中标明功率方向元件及其动作正方向。 1s
2s
解：t5=0s , t3=max{t5,t11,t12}+Δt=+=3s , t1=max{t3,t9,t10}+Δt=3s+= t2=max{t7,t8}+Δt=+=3s , t4=max{t2,t911,t10}+Δt=3s+= , t6=max{t4,t11,t12}+Δt=+=4s
图中标明了功率方向元件动作正方向 五、(本题每小题5分，满分10分)
高频闭锁方向保护的原理框图如下：
1.分别叙述保护动作区内部与外部故障时的保护的动作过程，说明原理框图中各元件的功能与作用。 为什么要采用两个灵敏性不同的起动元件
2.如果通道遭到破坏，当内部故障和外部故障时，保护的工作会受到何影响 解：
1．动作过程：
lmin?13E(?'s?Zs.max)Z12Idz.A
?保护区内故障：两侧保护方向元件I,I’,S+动作，I’,S+动作后闭锁发讯，两侧保护均不发讯，保护动作跳闸
?保护区外故障：近故障侧保护方向元件S+不动作，I动作后启动发讯，闭锁对侧保护 2．元件的功能与作用：
S+ ：保护正方向故障时动作的功率方向元件；I，I’：故障起动元件 t1: 区外故障切除后，近故障端保护继续发讯 t1 以闭锁对端保护,用于防止近故障端保护I先返回（停止发讯）、远故障端S+ ， I’ 后返回时引起的误动
t2: 通道配合延时。区外故障时，远故障端S+ ， I’动作，需经t2延时才能出口，以保证可靠收到对侧闭锁信号
3．如果通道遭到破坏，内部故障/外部故障时，保护正确/错误动作。 六、 (本题每小题5分，满分20分)
1． 中性点直接接地系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护，而要采用零序电流保护
答：由于中性点直接接地系统中，单相接地短路故障几率很大（总故障80%以上），大电流接地 系统单相接地短路出现很大故障相与零序短路电流，而相电流保护灵敏度不够，故需单独设零 序电流保护。
2． 说明双侧电源线路上实现同期重合闸时，检同期重合闸和检无压重合闸的工作方式与同期合闸条件。
答：两侧保护跳闸后，线路无压，则无压检定侧首先合闸，使线路充电，同步检定侧检查同步 条件合格后允许同步合闸。如果无压检定侧DL偷跳，因对侧有压，不允许ZCH动作；为此在 无压检定侧同时使用同步检定，由同步检定起动ZCH。重合闸于故障时，无压检定侧DL连续 两次切除故障电流，工作条件恶劣，需定期更换检定方式。注意：同步检定侧不允许投入无压 检定方式。 同期合闸条件为：(1)Um ≈ Ux；(2)fm ≈ fx；(3)arg(Um/Ux)≈ 0
3． 相高频保护为什么用I1+KI2为操作电流？K值过大或过小对保护有何影响？
答：相差高频保护中，将三相电流综合为复合电流(I1+KI2)比相，可正确反映各种不同类型的故 障；(I1+KI2)控制高频发讯机发讯（对高频电流进行调制），称为操作电流。K=6~8，保证了各 种区内各种不对称故障的灵敏性； I1 保证了在区内三相对称故障时操作元件的可靠工作。K值 过大时难以保证三相故障时保护的灵敏度，过小则不利于不对称故障时的正确比相。
4.机定子装有纵差动和横差动保护时，发生何种故障时两种保护会同时动作？
答：相间故障时两种保护会同时动作。
试题3答案
一、(本题每小题2分，满分20分)
1．故障和不正常工作情况若不及时处理，将引起 事故 。
2．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相不完全星接线电流保护只切除一个故障点的几率为 2/3 。
3．定时限过电流保护的动作时限是按 阶梯时限特性 来选择的。
4．按90接线的功率方向继电器，若IJ =-Ic，则UJ应为 －UAB 。 5．全阻抗继电器的主要缺点是 无方向性 。
6．阻抗继电器的动作特性在+R轴方向所占面积越大，耐受过渡电阻的能力 越强 。
o
7．距离Ⅱ段的整定阻抗应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证 选择性 。 8．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 ZΣ/2 。
9．高频保护采用允许信号的主要优点是 加快动作速度 。
10．对于中性点可接地或不接地的变压器的接地故障需要装设零序电流保护和 零序电流电压保护 。
三、(本题每小题5分，满分10分)
在单电源环网系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示。
1.计算输电线路过电流保护动作时间;
2.哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件如果需要安装,在图中标明功率方向元件及其动作正方向。
1s
2s
解： t5=t7+Δt=2s , t3=max{t5,t8}+Δt=2s+= , t1=max{t3,t9}+Δt=+=3s t2=max{t7}+Δt=+=2s , t4=max{t2,t9}+Δt=+=3s , t6=max{t4,t8}+Δt=3s+=
t1 巳知采用幅值比较方式构成继电器的两个电压量：U1=KIIj，U2=KU UJ-KIIj ,且动作条件为|U1|?|U2|，试问： (1)所构成的继电器是什么继电器？该继电器的整定值是什么 (2)测量阻抗为Zj，整定阻抗为Zzd时，根据动作方程画出相应的交流回路结线图及动作特性阻抗圆。 解：（1）由动作方程，有 |1/2*(2KI/KU)|?|ZJ - 1/2*(2KI/KU)| 因此，该继电器是方向阻抗继电器，且其整定阻抗为2KI/KU (2)相应的交流回路结线图及动作特性阻抗圆如下 六、 (本题每小题5分，满分20分) 1.何为系统最大/最小运行方式？在电流保护整定/校验时各选择那种方式？ 答：短路时通过该保护的短路电流为最大/最小的可能运行方式,称为系统最大/最小运行方式。在电流保护 整定/校验时各选择最大/最小运行方式。 0 2. 高频闭锁方向保护中采用按90接线方式的功率方向继电器作为方向元件时带来什么问题？如 采用负序功率方向继电器会有何优点？此时的缺点是什么？ 0 答：90接线功率方向元件有电压死区，振荡时可能误动。采用负序功率方向继电器的优点：(1)可反应所有不对称故障;(2)没有电压死区; 保护区外故障时, 近故障侧负序电压( 功率 )高于远故障侧负序电压 ( 功率 ), 容易实现灵敏度配合；(3)振荡时三相对称,不存在负序分量,负序功率方向元件不误动。缺点：不反应三相对称故障;需采用三相对称故障辅助启动元件。 3. a.何为潜供电流？它对于单相重合闸动作时间有何影响？b.说明同期合闸条件。 答：a.潜供电流是指单跳后健全相电势经相间藕合电容向故障点提供的短路电流及健全相负荷电流经相间互感在故障相产生的感应电势通过对地电容向故障点提供的短路电流。由于存在潜供电流，使短路点电弧熄灭时间、介质绝缘恢复时间增大，相应单相重合闸延时较三相重合闸延时增大。 b.同期合闸条件:(1)Um≈Ux；(2)fm≈fx；(3)arg(Um/Ux)≈0 4．变压器励磁涌流是在什么情况下产生的它有何特点在变压器差动保护中是怎么利用涌流的这些特点来消除涌流对差动保护的影响？ 答： 变压器正常工作时, 磁通滞后于工作电压U的角度为900；变压器空载合闸或外部故障切除、电压恢 复时，如果工作电压瞬时值为0，应有= –m；由于磁通不能突变，出现幅值m的非周期分量磁通；再考虑铁芯剩余磁通S，出现最大磁通max=2m + S，使得变压器铁芯严重饱和，产生很大的励磁涌流。 变压器励磁涌流的主要特点是：(1) 变压器励磁涌流包含有很大成分的非周期分量（对称涌流除外）； (2) 变压器励磁涌流包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主；(3) 变压器励磁涌流波形之间出现间断。 在变压器纵差保护中防止励磁涌流影响的方法是(1)针对变压器励磁涌流的非周期分量，采用速饱和变流器BLH；(2) 针对变压器励磁涌流的波形之间出现间断，鉴别短路电流和励磁涌流波形的差 别；(3) 针对变压器励磁涌流包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主的特点，利用二次谐波制动等，都可以在变压器纵差保护中防止励磁涌流的影响。 《继电保护》练习册答案 习 题 一 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。 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。 习 题 二 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。
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