电力系统继电保护模拟试题 (三)及答案（5篇范例）

第一篇：电力系统继电保护模拟试题 (三)及答案

1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么？

答：继电保护装置就是指能反应电力系统中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。

它的作用包括：（1）电力系统正常运行时不动作；（2）电力系统不正常运行时发报警信号，通知值班人员处理，使电力系统尽快恢复正常运行；（3）电力系统故障时，甄别出发生故障的电力设备，并向故障点与电源点之间、最靠近故障点的断路器发出跳闸指令，将故障部分与电网的其他部分隔离。

1.8后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。

答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。

远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围，它能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。

远后备保护的缺点是：（1）当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有电源侧的上级元件处配置远后备保护；（2）动作将切除所有上级电源侧的断路器，造成事故扩大；(3)在高压电网中往往难以满足灵敏度的要求。

近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；（2）动作时只切除主保护要跳开的断路器，不造成事故扩大；（3）在高压电网中能满足灵敏度的要求。

近后备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。

2.14为了保证在正方向发生各种短路时功率判别元件都动作，需要确定接线方式及内角，请给出90o接线方式正方向短路时内角的范围。答：（1）正方向发生短路时，有0o

（2）正方向发生两相短路，当短路点位于保护安装处附近，短路阻抗Zd<>Zs时,-30o

综合三相和各种两相短路的分析得出，当0o<d<90o时，使方向继电器在一切故障情况下都能动作的条件应为30o

3.2 什么是保护安装处的负荷阻抗、短路阻抗、系统等值阻抗？

答：负荷阻抗是指在电力系统正常运行时，保护安装处的电压（近似为额定电压）与电流（负荷电流）的比值。因为电力系统正常运行时电压较高、电流较小、功率因数较高（即电压与电流之间的相位差较小）,负荷阻抗的特点是量值较大，在阻抗复平面上与R轴之间的夹角较小。

短路阻抗是指在电力系统发生短路时，保护安装处的电压变为母线残余电压，电流变为短路电流，此时测量电压与测量电流的比值即为短路阻抗。短路阻抗即保护安装处与短路点之间一段线路的阻抗，其值较小，阻抗角较大。

系统等值阻抗：在单个电源供电的情况下，系统等值阻抗即为保护安装处与背侧电源点之间电力元件的阻抗和；在多个电源点供电的情况下，系统等值阻抗即为保护安装处断路器断开的情况下，其所连接母线处的戴维南等值阻抗，即系统等值电动势与母线处短路电流的比值，一般通过等值、简化的方法求出。

3.3 什么是故障环路？相间短路与接地短路所构成的故障环路的最明显差别是什么？

答：在电力系统发生故障时，故障电流流通的通路称为故障环路。

相间短路与接地短路所构成的故障环路的最明显差别是：接地短路点故障环路为“相—地”故障环路，即短路电流在故障相与大地之间流通；对于相间短路，故障环路为“相—相”故障环路，即短路电流仅在故障相之间流通，不流向大地。

3.4 构成距离保护为什么必须用各种环上的电压、电流作为测量电压和电流？

答：在三相电力系统中，任何一相的测量电压与测量电流之比都能算出一个测量阻抗，但是只有故障环上的测量电压、电流之间才满足关系IZIZIZL，U才能够正确mmmmkm1k即由它们算出的测量阻抗才等于短路阻抗，反应故障点到保护安装处之间的距离。用非故障环上的测量电压与电流虽然也能算出一个测量阻抗，但它与故障距离之间没有直接的关系，不能够正确地反应故障距离，所以不能构成距离保护。

3.10 解释什么是阻抗继电器的最灵敏角，为什么通常选定线路阻抗角为最灵敏角。

答：当测量阻抗角Zm的阻抗角与正向整定阻抗Zset1的阻抗角相等时，阻抗继电器的动作阻抗最大，正好等于Zset1，即ZopZset1，此时继电器最为灵敏，所以Zset1的阻抗角又称为最灵敏角。

选定线路阻抗角为最灵敏角，是为了保证在线路发生金属性短路点情况下，阻抗继电器动作最灵敏。

3.15 以记忆电压为参考的距离继电器有什么特点？其初态特性与稳态特性有何差别？

答：以记忆电压为参考电压的距离继电器可以消除所有故障点死区，尤其是克服出口三相对称性短路时三相电压都降为0而失去比较依据的不足；但其动作性不能长期保持。

初态特性与稳态特性差别：（1）在传统的模拟式距离保护中，记忆电压是通过LC谐振记忆回路获得的，由于回路电阻的存在，记忆量是逐渐衰减的，故障一定时间后。记忆电压将衰减至故障后的测量电压。所有由记忆回路产生的结论仅在故障刚刚发生、记忆尚未消失时是成立的，因此称之为初态特性；（2）数字式保护中，记忆电压就是存放在存储器中的故障前电压的采样值，虽然不存在衰减问题，但故障发生一定时间后，电源的电动势发生变化，将不再等于故障前的记忆电压，再用故障前的记忆电压作为参考电压，特性也将发生变化。所以记忆电压仅能在故障后的一定时间内使用，例如仅在I、II段中采用。

4.18 试述电流相位纵联差动保护原理比纵联电流差动保护原理的优缺点，实现技术要求方面的优缺点。

答：电流相位纵联差动保护是依据两端电流相位的差异来甄别区内、外故障的。在输电线路正常运行及外部故障时，流过线路两端的电流为同一个电流，在电流参考方向均由母线指向被保护线路的情况下，两侧电流的相位相反，即相位差为180°；而在线路内部故障时，两侧电源均向故障点提供短路电流，所以两端电流的相位差取决于两端电动势的相位差，一般不超过100°。电流相位纵联差动保护由于仅需要比较两端电流的相位信息，动作情况与电流的大小无关，在模拟式保护中实现较为方便，并且受TA饱和的影响稍小；其缺点是两端电流的相位受分布电容的影响较大，闭锁角整定比较困难，闭锁角过大可能导致内部

三相短路时拒动作，而过小时又有可能导致正常或外部故障情况下误动作。

纵联电流差动保护既比较线路两侧电流的大小，又比较电流的相位，即进行相量比较或瞬时值比较。由于利用了电流的全部信息，并可以采取比率制动等措施，它在可靠性和灵敏性等方面均优于电流相位纵联差动保护。此外由于纵联电流差动保护可以分相构成，具有天然的选相能力，因此不必与选相元件配合，简化了逻辑，提高了可靠性。但与电流相位纵联差动保护相比，纵联电流差动保护实现较为复杂，受TA饱和、断线的影响也比较大。纵联电流差动保护动作性能同样会受到输电线路分布电容的影响，必须采取补偿措施来消除其影响。

在实现技术方面，电流相位纵联差动保护仅比较线路两侧电流的相位，可以采用高频载波通道中高频信号的“有”和“无”来分别代表电流相位的“正”和“负”，实现比较简单，可以用模拟的方法，用操作电流对高频信号进行调制。

纵联电流差动保护既比较大小，又比较电流相位，信息交互量较大，载波通道难以满足要求，对电流瞬时值或相量的采集和计算必须借用数字的方法，并且要求两端采样必须同步，所以实现起来比较困难。

4.20 什么是闭锁角，由什么决定其大小，为什么必须考虑闭锁角，闭锁角的大小对保护有何影响？

答：在理想情况下，外部短路时，线路两侧电流的相位相反（两侧电流的参考方向均由母线指向被保护线路），在采用操作电流正半波发信的调制方式下，线路两端的发信机交替发信，高频通道中持续有高频信号；内部短路时两侧电流的相位基本相同，两侧几乎是同时在正半波发信，负半波停止发信，所以高频通道中仅有持续的高频信号，相差高频保护就是通过判断高频通道中高频信号是否间断来区分内、外部故障的。高频信号连续，判断为外部故障，将线路两端的保护闭锁，均不跳闸；高频信号间断，判断为内部故障，两侧保护快速跳闸。

在实际情况下，由于互感器误差、线路分布电容、高频信号传递时间等原因，区外故障时两侧的收信机收到的高频信号不连续，会出现一定的间断，有可能造成保护的误动，因此应找出外部故障时出现的最大间断角，并进行闭锁，这个角就叫做闭锁角，表示为b。当高频信号的间断时间对应的电气角度小于闭锁角时，就判断为区外故障，可靠将两侧保护闭锁，而当高频信号间断的角度大于闭锁角时，才认为是内部故障，保护才动作跳闸。

闭锁角应按照躲过区外故障时可能出现的最大间断角来整定，最大间断角主要由互感器的角度误差、序电流滤序器产生的角度误差、线路电容电流引起的角度误差、高频信号沿线传输需要的延时等因素决定。电流互感器两侧二次电流的最大误差不超过7°；经保护装置中的滤序器及发信操作回路的角度误差两侧不超过15°；高频信号在输电线路上传播，其速度近似为3108ms，传输的线路长度与等值的工频角延迟为隔角最小为180(7b71515l6。因而外部短路时两侧收到的高频电流之间的间100l6)时，保护不应动作，所以要选择保护的闭锁角100l6，即 100l6y 100b715一般裕度角y取15°，可见线路越长闭锁角越大。

闭锁角越大，外部短路时的安全性越高，越不容易产生误动，对提高保护的可靠性有利，但内部短路时有可能产生拒动。

5.3 在超高压电网中使用三相重合为什么要考虑两侧电源的同期问题，使用单相重合闸是否需要考虑同期问题？

答：三相重合闸时，无论什么故障均要切除三相故障，当系统网架结构薄弱时，两侧电源在断路器跳闸以后可能失去同步，因此需要考虑两侧电源的同期问题；单相故障只跳单相，使两侧电源之间仍然保持两相运行，一般是同步的；因此，单相重合闸一般不需要考虑同期问题。

5.5 如果必须考虑同期合闸，重合闸是否必须装检同期元件？

答：如果必须考虑同期合闸，也不一定必须装检同期元件。当电力系统之间联系紧密（具有三个及以上的回路），系统的结构保证线路两侧不会失步，或当两侧电源有双回路联系时，可以采用检查另一线路是否有电流来判断两侧电源是否失去同步。

5.12 什么是重合闸前加速保护，有何优缺点？主要适用于什么场合？

答：所谓前加速就是当线路第一次故障时，靠近电源端保护瞬时无选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再延时有选择性地切除故障。

采用前加速的优点是：能够快速地切除瞬时性故障；可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提高重合闸的成功率；能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.60.7倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。

前加速的缺点是：断路器工作条件恶劣，动作次数较多；重合于永久性故障上时，故障切除的时间可能较长；如果靠近电源侧的重合闸装置或断路器拒绝合闸，则将扩大停电范围。甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上的所有用户停电。

前加速保护主要用于35KV以下有发电厂或重要变电所引出的直配线路上，以便快速切除故障，保证母线电压。

5.13 什么是重合闸后加速保护，有何优缺点？主要适用于什么场合？

答：所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择性地动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障（并仍然是有选择性的），而与第一次动作是否带有时限无关。

后加速保护的优点是：第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不允许保护无选择性地动作而后以重合闸来纠正；保证了重合于永久性故障时能瞬时切除；和前加速相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制。

后加速保护的缺点是：每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比略为复杂；第一次切除故障可能带有延时。

“后加速”的配合方式广泛应用于35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。因为，在这些线路上一般都装有性能比较完备的保护装置。

6.6 为什么具有制动特性的差动继电器能够提高灵敏度？何谓最大制动比、最小工作电流、拐点电流？

IRIset.maxKrelf(Ires)aIset.RIset.ming

OIres.gIresIres.max

答：由互感器变比不一致和互感器传变误差产生的不平衡电流的讨论可知，流入差动继电器的不平衡电流与变压器外部故障时的穿越电流有关。穿越电流越大，不平衡电流也越大。具有制动特性的差动继电器正是利用这个特点，在差动继电器中引入一个能够反应变压器穿越电流大小的制动电流，继电器的动作电流不再是按躲过最大穿越电流（Ik.max）整定，而是根据实际的穿越电流自动调整。

差动继电器动作电流Iset.max和制动电流Ires.max之比称为制动特性的最大制动比。

在数字式纵差动保护中，常常采用一段与坐标横轴平行的直线和一段斜线（图6—2中以Iset.表示）构成的所谓“两折线”特性。如图6—2所示，Iset.R的斜线穿过a点，并与直线及Krelf(Ires)相交于g点。g点所对应的动作电流Iset.min称为最小动作电流，而对应的制动电流Iset.g称为拐点电流。

7.4 发电机的完全差动保护为何不反应匝间短路故障，变压器差动保护能反应吗? 答：发电机的完全差动保护引入发电机定子机端和中性点的全部相电流I1和I2，在定子绕组发生同相匝间短路时两侧电流仍然相等，保护将不能够动作。变压器匝间短路时，相当于增加了绕组的个数，并改变了变压器的变比，此时变压器两侧电流不再相等，流入差动继电器的电流将不再为零，所以变压器纵差动保护能反应绕组的匝间短路故障。

7.6 简述发电机纵差动保护和横差动保护特点。

答：发电机纵差动保护是反应发电机内部相间短路的主保护，能快速而灵敏地切除保护范围内部相间短路故障，同时又保证在正常运行及外部故障时动作的选择性和工作的可靠性。但完全纵差保护不能反应匝间短路故障。

横差动保护

适用于具有多分支的定子绕组且有两个中性点引出端子的发电机，能反应定子绕组匝间短路、分支线棒开焊及机内绕组相间短路。

第二篇：《电力系统继电保护》模拟试题1-4及答案

《电力系统继电保护》模拟试题

（一）一、填空题

1、方向电流保护主要用于 和 线路上。

2、相间短路保护功率方向继电器采用90°接线，其目的是防止_____ _____造成保护拒动。

3、整流型功率方向继电器引入记忆回路的目的是___________________ ____________。

4、应式功率方向继电器的最大灵敏角φs=-α，α为继电器的_________。

5、为防止非故障相电流影响造成相间短路保护功率方向继电器误动，保护直流回路应采用__________接线。

6、相间方向电流保护，如果要改变它的保护方向，可将_____________________接入。

7、方向过电流保护动作的正方向是短路功率从 流向。

8、对带方向性的继电器，应检查当通入可 时的性能，对零序方向元件，还应同时通入可能的 以检验其性能。

9、检验功率方向继电器电流及电压的潜动，不允许出现 的潜动，但允许存在不大的 方向的潜动。

二、选择题

1、过电流方向保护是在过电流保护的基础上，加装一个（）而组成的装置。

(A)负荷电压元件（B）复合电流继电器（C）方向元件（D）复合电压元件

2、功率方向继电器的电流和电压为Ia、Ubc，Ib、Uca，Ic、Uab时，称为（）。(A)90度接线（B）60度接线（C）30度接线（D）0度接线

3、所谓功率方向继电器的潜动，是指（）的现象。

(A)只给继电器加入电流或电压时，继电器不动作（B）只给继电器加入电流或电压时，继电器动作(C）加入继电器的电流与电压反相时，继电器动作（D）与电流、电压无关

4、功率方向继电器的转矩M=KVkIkcos(φk+α)，所以继电器的动作方向带有方向性，它的动作范围（）。(A)-（900+α）>φk>（900-α）（B）φk=（900-α）(C）-（900+α）<φk<（900-α）（D）φk=（900+α）

5、在电网中装设带有方向元件的过流保护是为了保证动作的（）。

(A)选择性（B）可靠性（C）灵敏性（D）快速性

6、按900接线的相间功率方向继电器，当线路发生正向故障时，若φk为300，为使继电器动作最灵敏，其内角α值应是（）。

(A）300（B）-300（C）700（D）600

7、相间方向过流保护的按相起动接线方式是将（）。

(A）各相的电流元件触点并联后，再串入各功率方向继电器触点(B）同名相的电流和功率方向继电器的触点串联后再并联(C）非同名相电流元件和方向元件触点串联后再并联

(D）各相功率方向继电器的触点和各相的电流元件触点分别并联后再串联

三、问答题

1、对功率方向继电器的基本要求是什么？

2、功率方向继电器能单独作为相间短路保护吗？为什么？为什么采用90°接线?

3、相间方向电流保护中，功率方向继电器一般使用的内角为多少度？采用900接线方式有什么优点？

4、方向过流保护为什么必须采用按相起动方式？

5、功率方向继电器的潜动有什么危害?感应型功率方向继电器的潜动如何消除? 《电力系统继电保护》模拟试题

（一）答案

一、填空题

1、双电源辐射形电网 单电源环网

2、保护安装出口处两相短路

3、消除保护安装出口处三相短路速动保护的拒动

4、内角

5、按相起动

6、输入电流或电压的其中之一反极性

7、母线 线路

8、最大反方向短路电流 最大零序电压

9、非动作

二、选择题

1、C

2、A

3、B

4、C

5、A

6、B

7、B

三、问答题

1、答:(1)能正确判断故障方向；(2)动作灵敏；(3)动作迅速。

2、答:(1)不能单独作为保护，因为在正常输送正向功率时，方向元件会起动；(2)采用90°接线，为了消除保护出口两相短路动作死区。

3、答：相间功率方向继电器一般使用的内角为450。采用900接线具有以下优点：（1）在被保护线路发生各种相间短路故障时，继电器均能正确动作。（2）在短路阻抗角φk可能变化的范围内，继电器都能工作在最大灵敏角附近，灵敏度比较高。（3）在保护安装处附近发生两相短路时，由于引入了非故障相电压，没有电压死区。

4、答：方向过流保护采取“按相起动”的接线方式，是为了躲开反方向发生两相短路时造成装置误动。例如当反方向发生BC相短路时，在线路A相方向继电器因负荷电流为正方向将动作，此时如果不按相起动，当C相电流元件动作时，将引起装置误动；采用了按相起动接线，尽管A相方向继电器动作，但A相的电流元件不动，而C相电流元件动作但C相方向继电器不动作，所以装置不会误动作。

5、答：功率方向继电器可能有反向和正向潜动，反向潜动会增大动作功率，正向潜动则可能使保护误动作，消除感应型功率方向继电器潜动方法如下：(1)转动铁芯柱的位置。(2)移动电压线圈的相对位置。(3)将电压线圈与补偿线圈正极性或反极性串联。(4)稍微移动不带线圈的磁极位置。

《电力系统继电保护》模拟试题

（二）一、填空题

1、中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的______，使接地故障电流减少。

2、中性点装设消弧线圈对电容电流的补偿有三种不同的方式，即_________、_________和_________。

3、中性点直接接地系统，当发生单相金属性接地时，故障点故障相电压____、零序电压______，____零序电压为零。

4、中性点接地系统，零序电流流通范围取决于______________________。

5、从继电保护的要求出发，在选取接地的变压器中性点数目和位置时，应保证零序分量电流的分布尽可能不随______ ________而变化。

6、零序功率方向继电器灵敏角为70°时，为使保护能正确动作，应将接入继电器的零序___________接入。

7、当系统的正、负序阻抗相等时，若接地短路的正序总阻抗大于零序总阻抗，则单相接地短路的零序电流____ ____两相接地短路的零序电流。

8、当系统的正、负序阻抗相等时，若正序阻抗大于零序阻抗，则整定计算求动作值时，应取________接地短路，而灵敏度校验时，应取_________接地短路。

9、中性点不接地系统，构成接地保护常见方式有：______________、__________和_____________。

10、我国电力系统中性点接地方式有三种，分别是____________、_______________和_________________。

二、选择题

1、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（）。

(A)两相短路（B）三相短路（C）两相接地短路（D）与故障类型无关

2、中性点经装设消弧线圈后，若接地故障的电感电流大于电容电流，此时补偿方式为（）。

(A)全补偿方式（B）过补偿方式（C）欠补偿方式（D）不能确定

3、在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角形的电压为（）。(A）故障点距母线越近，电压越高（B）故障点距母线越近，电压越低(C）不管距离远近，基本上电压一样高（D）不定

4、高压输电线路的故障，绝大部分是（）。

(A）单相接地短路（B）两相接地短路（C）三相短路（D）两相相间短路

5、零序电流滤过器输出3I0时是（）。

(A）通入三相正序电流（B）通入三相负序电流（C）通入三相零序电流（D）通入三相正序或负序电流

6、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（）。

(A）距故障点越远就越高（B）距故障点越近就越高（C）与距离无关（D）距故障点越近就越低

7、我国220KV及以上系统的中性点均采用（）。

(A）直接接地方式（B）经消弧线圈接地方式（C）经大电抗器接地方式（D）不接地方式

8、在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，流过故障线路始端的零序电流（）。

(A）超前零序电压900（B）滞后零序电压900（C）和零序电压同相位（D）滞后零序电压450

9、发电厂接于110KV及以上双母线上有三台及以上变压器，则应（）。

(A）有一台变压器中性点直接接地（B）每条母线上有一台变压器中性点直接接地(C）三台及以上变压器中性点均直接接地（D）三台及以上变压器中性点均不接地

10、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性短路接地时，零序方向过流保护中的方向元件将（）。(A）因短路相电压为零而拒动（B）因感受零序电压最大而灵敏动作(C）因短路零序电压为零而拒动（D）因感受零序电压最大而拒动

11、小接地电网中，视两点接地短路的情况而定，电流互感器的接线方式是（）。(A）两相两继电器，装在同名相上（B）三相三继电器(C）两相两继电器，装在异名相上（D）两相三继电器

12、零序电流保护在常见运行方式下，在220~500kV的200km线路末段金属性短路时的灵敏度应大于（）。(A）1.5（B）1.4（C）1.3 13、220kV电网按近后备原则整定的零序方向保护，其方向继电器的灵敏度应满足（）。(A）本线路末端接地短路时，零序功率灵敏度不小于2(B）邻线路末端接地短路时，零序功率灵敏度不小于2(C）邻线路末端接地短路时，零序功率灵敏度不小于1.5

14、发电厂接于220kV双母线上有3台及以上变压器，则应有（）。

(A）一台变压器中性点直接接地（B）两台变压器中性点直接接地（C）三台变压器中性点直接接地

三、判断题

1、小接地系统发生单相接地时，故障相电压为0，非故障相电压上升为线电压。（）

2、输电线路零序电流速断保护范围应不超过线路的末端，故其动作电流应小于保护线路末端故障时的最大零序电流。（）

3、零序电流的分布，与系统的零序网络无关，而与电源的数目有关。（）

4、零序电流保护不反应电网的正常负荷、全相振荡和相间短路。（）

5、在大接地电流系统中，线路的相间电流速断保护比零序速断保护的范围大得多，这是因为线路的正序阻抗值比零序阻抗值小得多。()

6、零序电流保护，能反映各种不对称短路，但不反映三相对称短路。（）

7、在大接地电流系统中，发生接地故障的线路，其电源端零序功率的方向与正序功率的方向正好相反。故障线路零序功率的方向是由母线流向线路。()

8、非直接接地系统在发生单相接地时，在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数值一般较大，电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路。（）

9、在大接地电流系统中，变压器中性点接地的数量和变压器在系统中的位置，是经综合考虑变压器的绝缘水平、降低接地短路电流、保证继电保护可靠动作等要求而决定的。()

10、电力变压器正、负、零序电抗值均相等而与其接线方式无关。（）

11、在大电流接地系统中的零序功率方向过流保护，一般采用最大灵敏角为700的功率方向继电器，而用于小电流接地系统的方向过流保护，则常采用最大灵敏角为-400的功率方向继电器。()

12、在中性点非直接接地电网中发生单相接地时，全系统都将出现零序电压。()

13、在单相接地时，一般只要求继电保护能有选择性地发出信号，而不必跳闸。但当单相接地对人身和设备的安全有危险时，则应动作于跳闸。（）

14、零序电流保护定值不受负荷电流的影响，也基本不受其他中性点不接地电网短路故障的影响，所以保护延时段灵敏度允许整定较高。()

15、小接地电流系统中，单相接地后，线路可以继续运行2-3h。()

16、零序I段可以保护本线路的80％左右。（）

17、零序Ⅲ段的作用相当于相间短路的过电流保护，在一般情况下是作为后备保护使用的，但在中性点直接接地电网中的终端线路上，它也可以作为主保护使用。()

四、问答题

1、小接地电流系统发生单相接地时，故障相和非故障相电压有何变化？

2、零序电流保护的整定值为什么不需要避开负荷电流？

3、电压互感器的开口三角形侧为什么不反应三相正序、负序电压，而只反应零序电压？

4、小接地电流系统中，为什么单相接地保护在多数情况下只是用来发信号，而不动作于跳闸?

5、电力系统在什么情况下运行将出观零序电流？试举出五种例子。

6、大接地电流系统中发生接地短路时，零序电流的分布与什么有关?

7、大接地电流系统为什么不利用三相相间电流保护兼作零序电流保护，而要单独采用零序电流保护?

8、中性点不接地系统线路发生单相金属性接地时，电网电流、电压有哪些特点？

9、在中性点直接接地电网中，从满足继电保护的要求出发，应如何选择接地的中性点位置和数目?

10、大电流接地系统中，为什么有时要加装方向继电器组成零序电流方向保护？

《电力系统继电保护》模拟试题

（二）答案

一、填空题

1、容性电流

2、欠补偿 全补偿 过补偿

3、为零 最高 变压器中性点

4、接地的中性点位置

5、运行方式变化

6、电压或电流其中之一反极性

7、小于

8、两相 单相

9、无选择性的绝缘监察，有选择性的零序电流保护 零序功率方向保护

10、直接接地方式 经消弧线圈接地方式 不接地方式

二、选择题

1、C

2、B

3、C

4、A

5、C

6、B

7、A

8、B

9、B

10、B

11、A

12、C

13、A

14、B

三、判断题

1、√

2、×

3、×

4、√

5、×

6、×

7、×

8、×

9、√

10、×

11、√

12、√

13、×

14、√

15、√

16、×

17、√

四、问答题

1、答：若为金属性接地，故障相电压为零，非故障相电压上升为线电压。

2、答：零序电流保护反应的是零序电流，而负荷电流中不包含（或很少包含）零序分量，故不必考虑避开负荷电流。

3、答：因为开口三角形接线是将电压互感器的

11、变压器的气体保护范围在差动保护范围内，这两种保护均为瞬动保护，所以可用差动保护来代替气体保护。（）

12、对只有两回线和一台变压器的变电所，当该变压器退出运行时，可以不更改两侧线路保护定值，此时不要求两回线相互之间的整定配合有选择性。（）

四、问答题

1、什么是瓦斯保护？有哪些优缺点？

2、瓦斯保护的保护范围是什么？

3、变压器励磁涌流具有哪些特点?

4、变压器空载合闸时励磁涌流的产生与哪些因素有关？

5、变压器通常装设哪些保护装置？

6、变压器差动保护不平衡电流是怎样产生的？

7、全绝缘和分级绝缘变压器接地保护有何异同？

8、如图所示，降压变压器采用BCH-2型继电器构成纵差保护,已知变压器容量为，电压为110(1±2×2.5％)/11,Ｙ,d11接线,系统最大电抗为52.7Ω，最小电抗为26.4Ω,变压器的电抗为69.5Ω,以上电抗均为归算到高压侧的有名值。11kＶ侧最大负荷电流1060Ａ。电流互感器有如下标准变比：200/

5、400/

5、500/

5、1000/

5、1500/5。试决定保护动作电流，基本侧工作线圈匝数，非基本侧平衡线圈匝数及灵敏度。

《电力系统继电保护》模拟试题

（三）答案

一、填空题

1、下降

2、重瓦斯 轻瓦斯

3、为了躲变压器励磁涌流

4、在整定计算时引入同型系数

5、在整定计算时提高保护动作值

6、流入差动继电器的二次电流

7、相间短路过电流保护

8、中性点引出线上

9、分段 变压器各侧

10、不对称 三相对称

11、低压

二、选择题

1、B

2、C

3、A

4、B

5、B

6、B

7、C

8、B

三、判断题：

1、√

2、×

3、√

4、√

5、√

6、×

7、√

8、×

9、√

10、√

11、×

12、√

四、问答题

1、答：（1）当变压器内部发生故障时，变压器油将分解出大量气体，利用这种气体动作的保护装置称为瓦斯保护。（2）瓦斯保护的动作速度快、灵敏度高，对变压器内部故障有良好的反应能力，但对油箱外套管及连线上的故障反应能力却很差。

2、答：（1）变压器内部的多相短路。（2）匝间短路，绕组与铁芯或与外壳间的短路。（4）油面下降或漏油。（5）分接开关接触不良或导线焊接不良。

3、答：(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。(2)包含有大量的高次谐波，并以二次谐波成分最大。(3)涌流波形之间存在间断角。(4)涌流在初始阶段数值很大，以后逐渐衰减。

4、答:(1)铁芯中的剩余磁通；(2)铁芯磁通不能突变；(3)合闸时电压初相角；(4)铁芯极度饱和。

5、答：变压器通常装设的保护有：瓦斯保护、电流速断保护、综差保护、复合电压起动的过流保护、负序电流保护、零序电流保护、过负荷保护。

6、答：:(1)变压器各侧电流互感器型号不同；(2)变压器两侧的电流相位不同；(3)电流互感器标准变比与计算变比不同；(4)变压器调压分接头改变；改变；(5)变压器励磁涌流。

7、答:变压器接地保护均应装设反应零序电流、零序电压保护；对全绝缘的变压器并列运行发生接地故障后，中性点接地变压器先切除；对分级绝缘的变压器并列运行发生接地故障后，应将中行点不接地变压器先切除。

8、答:动作电流198A,基本侧工作线圈匝数7匝,差动线圈6匝，平衡线圈1匝,非基本侧平衡线圈3匝,灵敏系数2.37。

《电力系统继电保护》模拟试题

（四）一、填空题

1、发电机定子绕组的故障主要是指定子绕组的 短路、短路和 短路。

2、发电机定子绕组匝间短路，纵差动保护_________动作。

3、发电机定子绕组发生单相接地，当接地电容电流大于_____安时，保护动作于跳闸。

4、发电机在 发生单相接地时，零序电压为相电压，在 发生单相接地时，零序电压为零。

5、对于中、小型发电机励磁回路的一点接地故障，通常用________________来发现。

6、发电机低压过电流保护，电流元件应采用__ ______接线，电压元件采用_____ ____接线。

7、发电机-变压器组接线且发电机和变压器之间无断路器时，差动保护______ ______。

8、发电机-变压器组低压起动过电流保护，当电压元件不满足灵敏度要求时，可增设一个接在________电压互感器上的电压元件。

9、发电机采用什么型式的相间短路后备保护由__________________________决定。

二、选择题

1、利用纵向零序电压构成的发电机匝间保护，为了提高其动作的可靠性，则应在保护的交流输入回路上（）。(A)加装2次谐波滤过器（B）加装5次谐波滤过器（C）加装3次谐波滤过器（D）加装高次谐波滤过器

2、由反应基波零序电压和利用三次谐波电压构成的100%定子接地保护，其基波零序电压元件的保护范围是（）。

(A)由中性点向机端的定子绕组的85%-90%线匝（B）由机端向中性点的定子绕组的85%-90%线匝(C）100%的定子绕组线匝（D）由中性点向机端的定子绕组的50%线匝

3、发电厂接于110KV及以上双母线上有三台及以上变压器，则应（）。

(A)有一台变压器中性点直接接地（B）每条母线上有一台变压器中性点直接接地(C）三台及以上变压器中性点均直接接地（D）三台及以上变压器中性点均不接地

4、发电机定时限励磁回路过负荷保护，作用对象（）。

(A)全停（B）发信号（C）解列灭磁（D）解列

5、发电机采用低电压过电流保护与采用复合电压过电流保护进行比较，低电压元件的灵敏系数（）。(A)相同(B)低压过电流保护高(C)复合电压起动过电流保护高（D）无法比较

6、发电机低电压过电流保护，电流元件应接在（）电流互感器二次回路上。

(A)发电机出口(B)发电机中性点(C)变压器低压侧（D）变压器高压侧

7、发电机负序过电流保护是反应定子绕组电流不对称，而引起的（）过热的一种保护。(A)定子铁芯(B)转子绕组(C)转子铁芯（D）定子绕组

8、发电机─变压器组采用公共纵联差动保护，且分支线包括在纵联差动保护范围内，这时分支线电流互感器的变比应（）。

(A)与变压器相同(B)与发电机相同(C)按厂用变容量选择（D）按分支线容量选择

9、发电机转子绕组两点接地对发电机的主要危害之一是（）。

(A）破坏了发电机气隙磁场的对称性，将引起发电机剧烈振动，同时无功功率出力降低(B)无功功率出力增加（C）转子电流被地分流，使流过转子绕组的电流减少(D）转子电流增加，致使转子绕组过电流

三、判断题

1、对于大容量的发电机—变压器组，采用双重化纵差动保护。发电机、变压器和厂用变压器各自装设纵差动保护作为主保护，再装一套公用的纵差动保护作为后备保护，以确保快速切除发电机、变压器和厂用变压器的内部故障。()

2、发电机纵联差动保护没有动作死区。()

3、发电机必须装设动作于跳闸的定子绕组单相接地保护。()

4、发电机励磁回路一点接地保护动作后，一般作用于全停。（）

5、在发电机中性点附近，不可能发生绝缘降低，因为发电机运行时中性点对地电压近似为零。（）

6、发电机容量越大，它所能承受的负序过负荷能力越小。()

7、对于直接连接在母线上的发电机，当接地电容电流小于4A时，则装设作用于信号的接地保护。（）

8、利用零序电压构成的发电机定子接地保护在中性点附近发生接地时，保护不存在死区。（）

9、微机发电机纵差保护瞬时值在一个周期内应满足基尔霍夫定律。()

10、发电机失磁故障可采用无功改变方向、机端测量阻抗超越静稳边界圆的边界、机端测量阻抗进入异步静稳边界阻抗圆为主要依据，检测失磁故障。()

四、问答题

1、发电机可能发生哪些故障?

2、发电机可能出现哪些异常运行情况?

3、发电机相间短路后备保护有哪些方案?

4、试分析发电机纵差保护与横差保护作用及保护范围如何?能否互相取代?

5、发电机差动保护的不平衡电流比变压器差动保护的不平衡电流大还是小，为什么？

6、发电机采用高灵敏接线差动保护时，当电流互感器一相断线时保护会不会误动,为什么?

7、大容量发电机为什么要采用100%定子接地保护?

8、大型发电机定子接地保护应满足哪几个基本要求？

9、发电机100%定子接地保护灵敏度的高低以什么量的最小值来表示？

10、失磁保护判据的特征是什么？

4、答：纵差保护是实现发电机内部短路故障保护的最有效的保护方法，是发电机定子绕组相间短路的主保护。横差保护是反应发电机定子绕组的一相匝间短路和同一相两并联分支间的匝间短路的保护，对于绕组为星形连接且每相有两个并联引出线的发电机均需装设横差保护。在定子绕组引出线或中性点附近相间短路时，中性点连线中的电流较小，横差保护可能不动作，出现死区（可达15-20%），因此不能取代纵差保护。

5、答:发电机差动保护比变压器差动保护的不平衡电流小。因为发电机差动处在同一电压等级，可选用同型号同变比的电流互感器，发电机调压，不会引起差动两侧电流误差增大，不存在相位及励磁涌流的问题。

6、答:不会误动。因为断线时，断线相差动线圈与平衡线圈磁势相互抵消，非断线相平衡线圈产生磁势比动作磁势小。

7、答：利用零序电流和零序电压原理构成的接地保护，对定子绕组都不能达到100%的保护范围，在靠近中性点附近有死区，而实际上大容量的机组，往往由于机械损伤或水内冷系统的漏水等原因，在中性点附近也有发生接地故障的可能，如果对这种故障不能及时发现，就有可能使故障扩展而造成严重损坏发电机事故。因此，在大容量的发电机上必须装设100%保护区的定子接地保护。

8、答：应满足三个基本要求：（1）故障点电流不应超过安全电流。（2）有100%的保护区。（3）保护区内任一点发生接地故障时，保护应有足够高的灵敏度。

9、答：通常是以保护区内任一点发生接地故障时，保护装置刚能动作所允许的最大过渡电阻R1、R2，------Rn中的最小值表示。

10、答：（1）无功功率方向改变。（2）超越静稳边界。（3）进入异步边界。利用上述三个特征，可以区别是正常运行还是出现了低励或失磁。

《电力系统继电保护》模拟试题

（四）答案

一、填空题

1、相间 匝间 单相接地

2、不会 3、5

4、发电机机端 中性点

5、定期检测装置

6、三相式 三相式

7、可只装一套

8、高压侧

9、发电机容量及保护灵敏度

二、选择题

1、C

2、B

3、B

4、B

5、C

6、B

7、B

8、B

9、A

三、判断题

1、√

2、×

3、×

4、×

5、×

6、√

7、×

8、×

9、×

10、√

四、问答题

1、答:(1)定子绕组相间短路；(2)定子绕组单相匝间短路；(3)定子绕组单相接地；(4)转子回路一点或两点接地；（5）发电机失磁。

2、答:(1)外部短路引起的定子绕组过电流:(2)过负荷引起的过电流；(3)定子绕组电流不对称；(4)励磁电流急剧下降或消失；(5)定子绕组过电压；(6)发电机逆功率运行。

3、答:(1)过电流保护；(2)低电压过电流保护；(3)复合电压起动的过电流保护；(4)负序电流保护(①定时限负序电流保护；②反时限负序电流保护。

第三篇：电力系统继电保护模拟试题(一)及答案

模拟试题

（一）一、填空题

1继电保护装置一般由、、三部分组成。2继电保护的可靠性包括和 3低电压继电器的启动电压返回电压，返回系数1。

4在中性点非直接接地电网中，零序电压为0；零序电流的分布主要取决于。

5自耦变压器高、中压两侧的零序电流保护应分别接于上。6功率方向继电器的内角30，其动作范围argUJ IJ

7单侧电源线路上发生短路故障时，过渡电阻的存在使方向阻抗继电器的测量阻抗保护范围。

8检查平行双回线路有电流的自动重合闸，当另一回线有电流时，表示可以进行重合闸。

9变压器瓦斯保护反应油箱内部所产生的气体或油流而动作，其中动作于信号，动作于跳开变压器各电源侧的断路器。

10低电压起动过电流保护和复合电压起动过电流保护中，引入低电压起动和复合电压起动元件是为了提高过电流保护的，此时过电流保护的定值不需要考虑。

11电流比相式母线保护的基本原理是根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件现的。

12断路器失灵保护属于后备保护。

13微机保护的硬件一般包括三部分。14微机保护中半周积分算法的依据是。15微机保护装置的功能特性主要是由

二、简答题

1继电保护的基本任务是什么?

2当纵联差动保护应用于线路、变压器、母线时各有什么特殊问题？这些问题可用什么方法加以解决？

3什么是纵联电流相位保护的闭锁角？那些因素决定闭锁角的大小？

4什么是重合闸后加速保护？主要适用于什么场合？

5变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些？它们分别利用了励磁涌流的那些特点？

6发电机从失磁开始到进入稳态异步运行，一般可分为那三个阶段？各个阶段都有那些特征？

7微机保护中启动元件的作用有哪些？

三、分析计算题

1某方向阻抗继电器Zset8，sen80，当继电器的测量阻抗为650时，该继电

器是否动作？

2设fs1200Hz，设计一加法滤波器，要求滤掉1、3、5等奇次谐波，写出其差分方程表达式。

3在图1所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。已知：线路的正序阻抗x10.45/km；系统阻抗：xMsmin20，xNsmin10，xMsmaxxNsmax25；

IIIKrelKrel0.85。试对距离保护1的第I、II段进行整定计算，并校验II段灵敏度。

图

14在图2所示单侧电源线路MN上装有比较I1KI2相位的纵联电流相位差动保护。已知：线路的阻抗x10.4/km，x0

1.4/km；系统阻抗：x1sx2s7，x0s10。问：不考虑负荷电流的影响，K为何值时，在线路末端K点发生两相接地短路时，保护将拒绝动作？

K

图

2模拟试题

（一）参考答案

一、填空题

1测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件。2安全性，信赖性（或动作安全性，动作可信赖性）。3小于；大于。

4故障点；接地中性点；变压器中性点是否接地。5本侧三相电流互感器的零序电流滤过器。6－120°，60°。7增大，缩小。

8两侧电源仍保持联系，一般是同步的。9轻瓦斯保护，重瓦斯保护。

10灵敏度，变压器切除或电动机自启动时可能出现的最大负荷。11电流相位的变化。12近。

13数据采集系统（或模拟量输入系统），微型机主系统、开关量（或数字量）输入输出系统。14一个正弦量在任意半个周期内绝对值的积分为一常数。15软件。

二、简答题

1答：(1)自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；

（2）反应电力设备的不正常工作状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。

2答：应用于线路的特殊问题：两侧信息的交换和线路的对地电容。解决措施：利用高频通道、光纤通道等交换信息；改进算法来消除对地电容的影响。

应用于变压器的特殊问题：励磁涌流、两侧电流互感器的变比不一致。解决措施：采用励磁涌流识别算法和补偿措施。

应用于母线的特殊问题：电流互感器的饱和问题。解决措施：采用具有制动特性的母线差动保护、TA线性区母线差动保护、TA饱和的同步识别法等。

3答：为了保证在任何外部短路条件下保护都不误动，需要分析区外短路时两侧收到的高频电流之间不连续的最大时间间隔，并加以闭锁。这一时间间隔所对应的工频相角差就为闭锁角。

影响闭锁角大小的因素主要有：电流互感器的角误差、保护装置中滤序器及受发信操作回路的角度误差、高频信号在线路上传输所引起的延迟等。

4答：重合闸后加速保护就是当第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。

重合闸后加速保护应用于35kv以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。

5答：①采用速饱和中间变流器；利用励磁涌流中含有大量的非周期分量的特点；②二次谐波制动的方法；利用励磁涌流中含有大量二次谐波分量的特点；③鉴别波形间断角的方法；利用励磁涌流的波形会出现间断角的特点。

6答：（1）失磁后到失步前：发电机送出电磁功率P基本保持不变，发电机变为吸收感性的无功功率；机端测量阻抗与P有密切关系，其轨迹呈现等有功阻抗图。

（2）临界失步点：发电机功角＝90；发电机自系统吸收无功功率，且为一常数；机端测量阻抗的轨迹呈现等无功阻抗图。

（3）静稳破坏后的异步运行阶段：异步运行时机端测量阻抗与转差率s有关，当s由变化时，机端测量阻抗处于异步边界阻抗圆内。

7答：（1）闭锁作用。在高压输电线路保护中，闭锁作用由装置的总起动元件或各保护起动元件组合来实现。（2）进入故障处理程序作用。

三、分析计算题

1答：在50

时的动作阻抗为Zop506.92850()；因为6.9286，所以该继电器动作。

2答：因为fs1200Hz，所以N24。又已知加法滤波器能够滤除的谐波次数m

N，则y(n)x(n)x(n12)。(12I)（I为正整数或0）

2k

II

3解：1保护1第I段：Zset.119.125；t10s。

IIIIII2保护1第II段：Zset.230.6；Zset.1Krel(LMNz1Kb.minZset.2)。

用图3所示网络计算Kb.min。

图3 求分支系数所用网络

Kb.min

67.5II

2.7，则Zset.10.85(22.52.730.6)89.352()2

5IIKsen.2

89.35

222.5

3.9711.25，满足要求。

4答：只有在I1KI20时，保护才可能拒动。因此首先要求得I1、I2。在线路末端K点发生两相接地短路：X1X27200.415()，X010201.438()。则

IK1

15

1538

2.578(kA)，IK2

2.5781.848(kA)1538

1.395。

由I1KI20，则K

I1I2.578K1I2IK21.848

第四篇：电力系统继电保护试题-答案

电力系统继电保护试题

课程代码：02302

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_近后备_保护。2.电流继电器的_返回_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__无时限电流速断保护__。4.定时限过电流保护的动作时限是按__阶梯原则__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__相等__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__高__。7.全阻抗继电器的主要缺点是__动作无方向性__。8.相间短路的阻抗继电器采用0°接线。例如：

时，=_______。

9.精确工作电流Iac是阻抗继电器的一个主要技术指标。Iac越小，表明U0越小，即___继电器灵敏度越高____。10.距离Ⅱ段的整定阻抗应按分支系数Kb为最小的运行方式来确定，目的是为了保证___选择性__。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__对相邻通道的干扰小_____。

13.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。

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___外部短路电流最大的一侧____。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__零序过电压保护_____。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___灵敏____性不利。17.发电机正常运行时的三次谐波电压，机端量总是___小于____中性点量。

18.发电机定子绕组匝间短路时，将出现___纵____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____安全性___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__相位_____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()①Me≥Mf ②Me≤Mf

③Me≥Mf+Ms ④Me≥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

①

③

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

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，且动作条件为

≥，②

④，则

应为()情况如何?由此得出什么结论?

已知：。

41.如图所示，各线路均装有距离保护，Z1=0.4Ω/km，试对保护1的距离Ⅱ段进行整定计算。

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 8.9.继电器的灵敏性越高 10.选择性

11.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)21.③ 22.④ 23.② 24.② 25.① 26.② 27.② 28.④ 29.③ 30.①

三、简答题(每小题5分，共30分)

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fa<2f0时，一个高于2fa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fa≥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= L2:3I02=

31.当靠近保护安装处附近发生三相短路时，L1:3I01=

(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.≤

≤

≤

(1)它是方向阻抗继电器；(2)如图所示；

(3)Zset=

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

两部分。

可见，将三次谐波电势分成了： 和

无论中性点经消弧线圈接地否，都有：

曲线如图所示。

五、计算题(每小题8分，共16分)40.解：IAB=60KM时：

IK·B·max= =1.84KA

=1.2×1.84=2.2IKA

lmin=

lmin%=33.25%>15%，当lAB=40KM时：

=os

=2.84KA，lmin%=14%<15%，当lAB=20KM时：

=os =3.984KA,lmin%=-44.5%,即没有保护范围，t1I=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)(2)

∴(3)

比较三者，取小者

∴

合格。

第五篇：电力系统继电保护试题以及答案

3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（有2/3的机会只切除一条线路）

A．有机会只切除一条线路 B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路 D．不动作即两条故障线路都不切除 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（-3U、3I）A．90°接线 B．3C.-

3、-

30、30

0 D．-

3、30

A7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（零序补偿电流的接线方式）

A．0°接线 B．90°接线 C．30、A+30、30 D．

A、A+30零序补偿电流的接线方式

10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（灵敏性）

A．选择性 B．速动性 C．灵敏性 D．可靠性

13．对于Y，d11接线变压器，为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等，应使变压器Y侧电流互感器变比（增大根号3倍）A．等于变压器变比nT B．增大C．减少倍 D．增大3倍

倍

16．反应故障时电流增大而动作的保护称为__过电流保护____。17．对本元件的主保护起后备作用的保护称为__近后备保护__。18．所谓灵敏性是指对___保护范围内___发生故障的反应能力。19．动作电流是指能使继电器动作的___最小电流_____。

20．按阶梯时限原则整定的过电流保护，越靠近电源侧，短路电流越大，动作时限__越长___。

21．可靠系数K取值比K要小，主要原因是考虑短路电流中___非周期分量____已经衰减。

22．在系统最大运行方式下，电流速断保护范围为__最大__。

23．在两相不完全星形接线的中性线上增设一只电流继电器，目的是为了提高保护的__灵敏系数___。24．相间短路的功率方向继电器的最大灵敏角25.按90°接线的功率方向继电器，若m=c,则

senm

=__-α_______。

=__Uab__________________。

26.中性点不接地电网单相接地短路时，故障线路保护安装处通过的零序电流为该电网所有________非故障元件____________的零序电容电流之和。27.距离保护Ⅰ段和Ⅱ段共同构成本线路的__主保护__________________。28.反应相间短路的阻抗继电器采用的接线方式是____0°接线方式_______。29.零序过电流保护的动作电流应躲过下一条线路首端发生三相短路时由零序电流过滤器输出的最大___不平衡电流_________。

30.零序功率方向继电器在保护安装处出口接地短路时______无_______死区。31.为防止过渡电阻的影响，一般在距离Ⅱ段保护上采用__瞬时测定电路_____。32.在整定距离Ⅱ段的整定阻抗时，分支系数应取__最小值_______。33.阻抗继电器的动作特性在阻抗平面上沿越_____大__。

34.纵差动保护暂态情况下的不平衡电流表达式是iunb.max=___________________。35.反应变压器油箱内部各种故障和油面降低的保护称____瓦斯保护__________。36.当变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时，可能出现很大的励磁电流，称其为___励磁涌流______。

38.电流比相式母线保护的基本原理是比较各连接元件____相位________的不同来区别母线内部或外部短路的。

三、简答题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）39．继电保护装置的基本任务是什么？

40．功率方向继电器90°接线方式的主要优点是什么？ 41．零序电流速断保护的整定原则是什么？ 42．对于偏移特性阻抗继电器，试写出：（1）圆心向量；（2）半径r的表达式；（3）比幅式动作条件；（4）比相式动作条件。

43．试述高频闭锁方向保护的基本原理。

44．写出变压器纵差动保护不平衡电流表达式并说明式中各量的含义。

方向所占面积越大，则受振荡影响就1． 1电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越(③)①可靠 ②不可靠 ③灵敏 ④不灵敏 2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若(③)不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。

①选择性 ②速动性 ③灵敏性 ④可靠性 3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统(②)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

4．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，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为(②)。

①100％ ②2／3 ③1／3 ④ 0 5．按900接线的功率方向继电器，若IJ=-Ic，则UJ应为(②)①UAB ②-UAB ③UB ④-UC

6．电流速断保护定值不能保证(②)时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。

①速动性 ②选择性 ③灵敏性 ④可靠性 7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需(④)。①投入运行 ②有选择性的投入运行 ③有选择性的退出运行 ④退出运行

8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器(③)的后果。①拒动 ②误动 ③正向故障拒动或反向故障误动 ④损坏

9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB(④)①原边匝数 ②副边匝数

③原边线圈中的电阻大小 ④副边线圈中的电阻大小

10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(②)。

①速动性 ②选择性 ③灵敏性 ④可靠性 11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如IJ=IB-IA时，UJ=(②)。①UB ②UB-UA ③UA-UB ④UA

12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对(①)。

①选择性 ②速动性 ③灵敏性 ④可靠性

13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是(③)。

①允许信号 ②跳闸信号 ③闭锁信号 ④任意信号

14．相高频保护用I1+KI2为操作电流，K=68，主要是考虑(③)相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。①正序电流 ②零序电流 ③负序电流 ④相电流

15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以

(③)为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。①微波通道 ②光纤通道 ③输电线路 ④导引线

二、(本题满分20分)

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20KM时情况如何?由此得出什么结论?已知 Kk’=1.2,z1=0.4/km,Zs.min=12, Zs.max=18。

解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1×LAB)Idz.A’ = Kk'IdB.max

LAB=60 km: LAB=20 km: Idz’ = 2.21(kA)Idz’ = 3.98(kA)Lmin =19.95(km)Lmin =-8.92(km)被保护线路的长度很短时，电流速断保护可能没有保护范围。

0.5s

1.5s

1.5s

0.5s

lmin13Es(Zs.max)Z12I'dz.A

五、(本题每小题5分，满分15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；2.说明原理框图中各元件的功能与作用；3.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? 1．动作过程：

•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15分)

1．零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的区别是什么？分别在那种情况下起作用？

区别: 零序电流灵敏I段与零序电流不灵敏I段的定值整定原则不同，动作灵敏度不同

零序电流灵敏I段动作灵敏度高，作为全相运行、发生接地故障时的接地保护，非全相运行时需退 出运行；零序电流不灵敏I段的动作灵敏度低，作为非全相运行、发生接地故障时的接地保护

2．说明三种圆特性阻抗继电器，那一种受过渡电阻影响最小？那一种受系统振荡影响 最小？那一种躲负荷能力最强？

受过渡电阻影响最小依次为: 全阻抗继电器/偏移/方向； 受系统振荡影响最小依次为:方向/偏移/全阻抗继电器； 躲负荷能力最强依次为:方向/偏移/全阻抗继电器；

3．闭锁式方向高频保护中采用负序功率方向继电器有何优点？

(1)可反应所有不对称故障;增加电压记忆后,也可反应三相对称故障;(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

试题2答案

一、(本题每小题2分，满分20分)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。

o4．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。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=0.4(/km), 可靠系数Kk’=1.25；系统阻抗为:Zs.max=6, Zs.min=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。

1.5s 110kV

45km

30km

解：IdB.max = Es/(Zs.min + z1×LAB)Idz.A’ = Kk'IdB.max

可解得：

Idz’ = 3.77(kA)Lmin =23.1(km)

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

lmin13Es('Zs.max)Z12Idz.A

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

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。

o4．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。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。

四、(本题每小题10分，满分20分)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

五、(本题每小题5分，满分10分)（1）完成变压器(Y/-11接线)差动保护二次回路接线的原理图。

（2）标出二次回路中电流的方向,写出差动电流的表达式。(一次侧电流方向：Y→；一次侧电流正方向：流出变压器电流为负，流入变压器为正)解：（1）二次回路接线的原理图及电流方向如下。（2）差动电流的表达式（A相为例）IcdA =(IA2-I

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。

02.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。

YY

Δ

B2)-IA2