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电力系统继电保护题库


《电力系统继电保护题库》 编写委员会

主任委员:李明节 主 编:孙集伟 编 委:赵自刚 曹树江赵春雷康勇 段振坤 马锁明 高艳萍

高云辉甘景福 刘 娟舒治淮 刘 宇王德林

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国家电网公司正在全力建设以特高压电网为骨干网架、 各级电网 协调发展的国家电网,中国电网即将迎来以特高

压为主要特征的时 代,电网发展取得了举世瞩目的成就。 长期以来,由于电网相对薄弱,继电保护和安全自动装置在保证 电网的安全稳定运行方面,发挥着重要的作用。在更高电压等级出现 和大电网互联初期,电网运行特性呈现出新的特点,对继电保护的整 体要求进一步提高,继电保护工作所承担的责任也更加重大。 随着电网设备和运行控制技术的发展, 同塔多回线路、 可控串补、 数字化变电站、无人值班变电站技术正在积极推广应用。众多电网新 技术的应用,促进了继电保护技术水平、装备水平的提升,促进了专 业管理的进步, 与此同时, 也使得继电保护的技术复杂程度大为增加, 对继电保护传统应用方式、管理方式提出了严峻的挑战。 面对公司电网发展新形势, 为适应电网稳定运行对继电保护工作 的新要求,必须不断加强继电保护专业培训,不断增强从业人员的基 础知识和基本技能,不断提高专业技术队伍的业务素质,努力造就一 支基础扎实、技术过硬的继电保护专业队伍,为电网的安全稳定运行 提供重要保障。 国家电力调度通信中心组织编写的《电力系统继电保护题库》 , 是在近年各网省公司继电保护专业培训工作的基础上, 结合继电保护 新技术的发展应用,总结电网继电保护运行经验,经过有关专家精心 编写完成的。内容涵盖了基础知识、基本原理、实际应用和新技术发 展,涉及保护原理、装置、回路、运行操作、故障分析等方面的技术 要点,题量丰富,切合实际,应用性强,可作为继电保护及相关专业 人员学习培训的工具。 在本书即将出版之际,谨对所有参与和支持本书编写、出版工作 的各位专家、 各方人士表示敬意, 希望广大继电保护工作者加强学习、 努力工作、不断进步,为电网安全稳定运行作出新的贡献。

张丽英

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第一部分
1.1 选择题Ⅲ 1.纯电感、电容并联回路发生谐振时,其并联回路的视在阻抗等于 (A)。 A.无穷大 B.零 C.电源阻抗 D.谐振回路中的电抗

2.电阻连接如图 1-1:ab 间的电阻为(A)。

A.3Ω

B.5Ω

C.6Ω

D.7Ω

3.某三角形网络 LMN,其支路阻抗(ZLM、ZMN、ZLN)均为 Z,变换为星形 网 络 LMN—O,其支路阻抗(ZLO、ZMO、ZNO)均为(B)。 A.3Z B.Z/3 C.Z

4.图 1—2 所示电路是由运算放大器构成的(B)。 A.高通滤波器 B.带阻滤波器 C.带通滤波器

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5.试验接线如图 1—3,合上开关 S,电压表、电流表、功率表均有 读数,打开 SI 寸电压表读数不变,但电流表和功率表的读数都增加 了,由此可判负载是(A)。 A.感一阻性 B.容一阻性 C.纯阻性

6.如图 1—4 逻辑电路为(A)电路。 A.延时动作,瞬时返回 C.延时动作,延时返回 B.瞬时动作,延时返回

7.如图 l 一 5 门电路为(C)电路。 A.与门电路 B.或门电路 C.与非门电路

8.一组对称相量α 、β 、γ 按顺时针方向排列,彼此相差 120°, 称为(A)分量。 A.正序 B.负序 C.零序
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9.有一组正序对称相量,彼此间相位角是 120°,它按(A)方向旋转。 A.顺时针 B.逆时针 C.平行方向

10.对称分量法所用的运算因子α 的用指数形式表示为:(A)。 A.ej120° B.e-j120° C.e-j240°

11.下列不是对称分量法所用的运算子口表达式的是:(B)。 A.
3 1 +j 2 2

B.- + j

1 2

3 2

C. - - j

1 2

3 2

12.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(B)。(说明:α =- + j A. ( A ? α 2 B+α C)
1 3 1 3
1 2
3 ) 2

B. (A+α B+α 2C ) C.

1 (A+B+C) 3

13.设 A、B、C 为三个相量,其脚标 1、2、0 分别表示为正序、负序、 零序,下式表示正确的是(B)。 A . A1= ( A ? α C. A0= ( A ? α
1 3
2

1 3

2

B+ α C )

B.A2=

1 (A ? α 3

2

B+ α C )

B+α C)

14.设 A、B、C 为三个相量,其脚标 1、2、0 分别表示为正序、负序、 零序,下式表示正确的是(A)。 A.A1= ( A ? α B+α 2C )
2

1 3 1 C.A= ( A ? α 3

B.A2= ( A ? B+C)

1 3

B+α C)

15.对称分量法中,α U a 表示(B)。 A.将 Ua 顺时针旋转 120° C.将 Ua 逆时针旋转 240° 16.我国电力系统中性点接地方式主要有 ( B ) 三种。
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B.将 Ua 逆时针旋转 120°

A.直接接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式 B.直接接地方式、经消弧线圈接地方式和不接地方式 C.直接接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式 17.大接地电流系统与小接地电流系统划分标准之一是零序电抗 X0 与正序电抗 Xl 的比值,满足 X0 /X 1 (C)且 R0/X1≤1 的系统属于小接 地电流系统。 A.大于 5 B.小于 3 C.小于或等于 3 D.大于 3

18.我国 220kV 及以上系统的中性点均采用(A)。 A.直接接地方式 B.经消弧圈接地方式

C.经大电抗器接地方式 19.我国 110kV 及以上系统的中性点均采用(A)。 A.直接接地方式 B.经消弧圈接地方式

C.经大电抗器接地方式 20.小电流配电系统的中性点经消弧线圈接地,普遍采用(B)。 A.全补偿 B.过补偿 C.欠补偿 D.零补偿

21.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

22.采用(B),就不存在由发电机间相角确定的功率极限问题, 不受系统稳定的限制。 A.串联补偿 B.直流输电 C.并联补偿

23.输电线路空载时,其末端电压比首端电压(A)。
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A.高

B.低

C.相同

24.如果三相输电线路的自感阻抗为 ZL,互感阻抗为 ZM,则正确 的是(A)式。 A.Zo=ZL + 2 Z M B.Z1=ZL+ 2 Z M C.Z0=ZL- Z M

25.电力系统继电保护的选择性,除了决定于继电保护装置本身 的性能外,还要求满足:由电源算起,愈靠近故障点的继电保护的故 障起动值(C)。 A.相对愈小,动作时间愈短 C.相对愈灵敏,动作时间愈短 26.继电保护(B)要求在设计要求它动作的异常或故障状态下, 能够准确地完成动作。 A.安全性 B.可信赖性 C.选择性 D.快速性 B.相对愈大,动作时间愈短

27.主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护是(C)。 A.辅助保护 动装置 28.(B)是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保 护退出运行而增加的简单保护。 A.异常运行保护 B.辅助保护 c.失灵保护 B.异常运行保护 C.后备保护 D.安全自

29.有名值、标么值和基准值之间的关系是(A)。 A.有名值=标么值?基准值 c.基准值=标么值?有名值 30.若取相电压基准值为额定相电压,则功率标么值等于(C)。
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B.标么值=有名值?基准值

A.线电压标么值 C.电流标么值

B.线电压标么值的 3 倍 D.电流标么值的 3 倍

31.输电线路中某一侧的潮流是送有功,受无功,它的电压超前 电流为(D)。 A.0°~90° C.180°~270° B.90°~180° D.270°~360°

32.如果线路送出有功与受进无功相等,则线路电流、电压相位 关系为(B)。 A.电压超前电流 45° C.电流超前电压 135° B.电流超前电压 45° D.电压超前电流 135°

33.某线路有功、无功负荷均由母线流向线路,下面的角度范围 正确的是(C)。
Ua Ua =97°, Arg =122° Ia Ub Ua Ua B.Arg =195°, Arg =121° Ia Ub Ua Ua CArg =13°, Arg =199° Ia Ub

A.Arg

34.在大接地电流系统,各种类型短路的电压分布规律是(C)。 A.正序电压、负序电压、零序电压越靠近电源数值越高 B.正序电压、负序电压越靠近电源数值越高,零序电压越靠近 短路点越高 C.正序电压越靠近电源数值越高,负序电压、零序电压越靠近 短路点越高 D.正序电压、零序电压越靠近电源数值越高,负序电压越靠近
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短路点越高 35.在大接地电流系统,发生不对称短路时。(B)。 A.正序电压和负序电压越靠近故障点数值越小,零序电压是越 靠近故障点数值越大 B.正序电压越靠近故障点数值越小,负序电压和零序电压是越 靠近故障点数值越大 C.零序电压越靠近故障点数值越小,正序电压和负序电压是越 靠近故障点数值越大 36.系统发生两相短路,短路点距母线远近与母线上负序电压值 的关系是(C)。 A.与故障点的位置无关 C.故障点越近负序电压越高 B.故障点越远负序电压越高 D.不确定

37.大接地电流系统,发生单相接地故障,故障点距母线远近与 母线上零序电压值的关系是(C)。 A.无关 B.故障点越远零序电压越高

C.故障点越远零序电压越低 38.大接地电流系统中,发生接地故障时,零序电压在(A)。 A.接地短路点最高 C.各处相等 B.变压器中性点最高 D.发电机中性点最高

39.中性点不接地系统,发生金属性两相接地故障时,健全相的 电压(C)。 A.略微增大 B.不变
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C.增大为正常相电压的 1.5 倍

40.一条线路 M 侧为系统,N 侧无电源但主变压器(Y0/Y/△接线) 中性点接地。当线路 A 相接地故障时,如果不考虑负荷电流。则(C)。 A.N 侧 A 相无电流,B、C 相有短路电流 B.N 侧 A 相无电流,B、C 相电流大小不同 C.N 侧 A 相有电流,与 B、C 相电流大小相等且相位相同 41.双侧电源的输电线路发生不对称故障时,短路电流中各序分 量受两侧电动势相差影响最大的是(C)。 A.零序分量 B.负序分量 C.正序分量

42.接地故障时,零序电流的大小(A)。 A.与零序等值网络的状况和正负序等值网络的变化有关 B.只与零序等值网络的状况有关,与正负序等值网络的变化无 关 C.只与正负序等值网络的变化有关,与零序等值网络的状况无 关 D.不确定 43.若故障点综合零序阻抗小于正序阻抗,则各类接地故障中的 零序电流分量以(B)的为最大。 A.单相接地 B.两相接地 C.三相接地

44.若故障点零序综合阻抗大于正序综合阻抗,与两相接地短路 故障时的零序电流相比,单相接地故障的零序电流(A)。 A.较大 B.较小 C.不定

45.当线路上发生 BC 两相接地短路时,从复合序网图中求出的
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各序分量的电流是(C)中的各序分量电流。 A.C 相 B.B 相 C.A 相

46 . 如 果 对 短 路 点 的 正 、 负 、 零 序 综 合 电 抗 为
X 1?、X 2?、X 0?,且X 1? ? X 2? ,则两相接地短路时的复合序网图是在正序

序网图中的短路点和中性点间串入如(C)式表达的附加阻抗。 A.X2∑ + X0∑ B.X2∑ - X0∑ C.X2∑ // X0∑

47.线路发生两相金属性短路时,短路点处正序电压 u。x 与负 序电压 U2K 的关系为(B)。 A.UlK> U2K B.UlK= U2K C.UlK<U2K

48.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.Z2∑ < Z0∑ B.Z2∑ = Z0∑ C.Z2∑ > Z0∑ D.不确定

注:Z2∑ 、 Z0∑为短路点的综合正序、零序阻抗。 49.如果对短路点的正、负、零序综合电抗为 Xl∑、X2∑、X0∑,而 且 Xl∑= X2∑,故障点的单相接地故障相的电流比三相短路电流大的条 件是(A)。 A.Xl∑>X0∑ B.Xl∑=X0∑ C Xl∑<X0∑ D.不确定

50.发生两相接地故障时,短路点的零序电流大于单相接地故障 的零序电流的条件是(C)。 A.Zl∑<Z0∑ B.Zl∑>Z0∑ C.Zl∑=Z0∑ D.不确定

51.在(A)情况下,短路点两相接地故障的零序电流小于单相接 地故障的零序电流。
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A.Zl∑<Z0∑

B.Zl∑>Z0∑

C.Zl∑=Z0∑

(Zl∑故障点正序综合阻抗;Z0∑玩故障点零序综合阻抗) 52.当小接地系统中发生单相金属性接地时,中性点对地电压为 (B)。 A.Uφ B.-Uφ C.0 D. 3 Uφ

53.线路断相运行时,两健全相电流之间的夹角与系统纵向阻抗 Zl∑/Z0∑之比有关。若 Zl∑/Z0∑=1,此时两电流间夹角(B)。 A.大于 120° B.为 120° C.小于 120°

54.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.功率因数角 C.保护安装处的功角 B.线路阻抗角 D.O°

55.输电线路 BC 两相金属性短路时,短路电流 I BC (C)。 A.滞后于 C 相电压一线路阻抗角 B.滞后于 B 相电压一线路阻抗角 C.滞后于 BC 相间电压一线路阻抗角 D.滞后于 A 相电压一线路阻抗角 56.在大接地电流系统中,正方向发生接地短路时,保护安装点
? 的 3U 0 和3I?0 之间的相位角取决于(C)。

A.该点到故障点的线路零序阻抗角 B.该点正方向到零序网络中性点之间的零序阻抗角 C.该点反方向到零序网络中性点之间的零序阻抗角
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57.在大接地电流系统中,正方向发生单相接地短路时,保护安 装点的零序电压超前零序电流的角度(C)。 A.等于该点到故障点的线路零序阻抗角 B.等于该点正方向到零序网络中性点之间的零序阻抗角 C.等于该点反方向至零序网络中性点之间的零序阻抗角 D.不确定 58.当大接地系统发生单相金属性接地故障时,故障点零序电压 (B)。 A.与故障相正序电压同相位 B.与故障相正序电压相位相差 180。 C.超前故障相正序电压 90。 59.大接地电流系统中,不论正向发生单相接地,还是发生两相
? 接地短路时,都是 3I?0 超前 3U 0 约(D)度。

A.30

B.45

C.70

D.1lO

60.大接地电流系统中的线路正方向发生金属性接地故障时,在
? 保护安装处流过该线路的 3I?0 与母线 3U 0 的相位为(A)。

A.电流超前电压约 110° C.电流滞后电压约 110°

B.电流滞后电压约 70° D.电流超前电压约 70°

61.在大接地电流系统中,线路正方向发生金属性接地故障时, 保护安装处零序电流和零序电压的关系是(C)。 A.零序电压超前零序电流约 80。 流约 80。
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B.零序电压滞后零序电

C.零序电压滞后零序电流约 110。 62.图 1—6 所示系统为大接地电流系统,当 k 点发生金属性接
? 地故障时,在 M 处流过该线路的 3I?0 与 M 母线 3U 0 的相位关系是(C)。

? A. 3I?0 超前 M 母线 3U 0 约 80°

B.取决于 M、N 两侧系统的零序阻抗
? C. 3I?0 滞后 M 母线 3U 0 约 110°

63.双侧电源线路上发生经过渡电阻接地,流过保护装置电流与 流过过渡电阻电流的相位(C)。 A.同相 B.不同相 C.不定

64.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

65.在大接地电流系统中,如果当相邻平行线停运检修时,电网 发生接地故障, 则运行线路中的零序电流将与检修线路是否两侧接地 (A)。 A.有关,若检修线路两侧接地,则运行线路的零序电流将增大 B.有关,若检修线路两侧接地,则运行线路的零序电流将减少 C.无关,无论检修线路是否两侧接地,运行线路的零序电流均 相同 66.在大接地电流系统中的两个变电站之间,架有同杆并架双回
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线。当其中的一条线路停运检修,另一条线路仍然运行时,电网中发 生了接地故障,如果此时被检修线路两端均已接地,则在运行线路上 的零序电流将(A)。 A.大于被检修线路两端不接地的情况 B.与被检修线路两端不接地的情况相同 C.小于被检修线路两端不接地的情况 67.对于有零序互感的平行双回线路中的每个回路,其零序阻 抗有下列三种,其中最小的是(B)。 A.一回路处于热备用状态 C.二回路运行状态 68.电力系统发生振荡时,各点电压和电流(A)。 A.均作往复性摆动 B.均会发生突变 B.一回路处于接地检修状态

C.在振荡的频率高时会发生突变 D.之间的相位角基本不变 69.电力系统发生振荡时,振荡中心电压的波动情况是(A)。 A.幅度最大 C.幅度不变 B.幅度最小 D.不一定

70.系统短路时电流、电压是突变的,而系统振荡时电流、电 压的变化是(C)。 A.缓慢的且与振荡周期无关 B.与三相短路一样快速变化 C.缓慢的且与振荡周期有关
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D.之间的相位角基本不变 71.下列说法(A)是正确的。 A.振荡时系统各点电压和电流的有效值随万的变化一直在做往 复性的摆动,但变化速度相对较慢;而短路时,在短路初瞬电压、电 流是突变的,变化量较大,但短路稳态时电压、电流的有效值基本不 变 B.振荡时阻抗继电器的测量阻抗随万的变化,幅值在变化,但 相位基本不变, 而短路稳态时阻抗继电器测量阻抗在幅值和相位上基 本不变 C.振荡时只会出现正序分量电流、电压,不会出现负序分量电 流、电压,而发生接地短路时只会出现零序分量电压、电流不会出现 正序和负序分量电压电流 D.振荡时只会出现正序分量电流、电压,不会出现负序分量电 流、电压,而发生接地短路时不会出现正序分量电压电流 72.下列关于电力系统振荡和短路的描述中(C)是不正确的。 A.短路时电流、电压值是突变的,而系统振荡时系统各点电压 和电流值均作往复性摆动 B.振荡时系统任何一点电流和电压之间的相位角都随着功角万 的变化而变化 C.系统振荡时,将对以测量电流为原理的保护形成影响,如: 电流速断保护、电流纵联差动保护等 D.短路时电压与电流的相位角是基本不变的
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73.下面的说法中正确的是(C)。 A.系统发生振荡时电流和电压值都往复摆动,并且三相严重不 对称 B.零序电流保护在电网发生振荡时容易误动作 C.有一电流保护其动作时限为 4.5s,在系统发生振荡时它不 会误动作 D.距离保护在系统发生振荡时容易误动作,所以系统发生振荡 时应断开距离保护投退连接片 74.断路器非全相运行时,负序电流的大小与负荷电流的大小 关系为(A)。 A.成正比 B.成反比 C.不确定

75.用实测法测定线路的零序参数,假设试验时无零序干扰电 压,电流表读数为 20A。电压表读数为 20V,瓦特表读数为 137W,零 序阻抗的计算值为(B)。 A.0.34+j0.94Ω B.1.03+j2.82Ω C.2.06+j5.64Ω

76.继电器按其结构形式分类,目前主要有(C)。 A.测量继电器和辅助继电器 B.电流型和电压型继电器

C.电磁型、感应型、整流型和静态型 77.继电器按继电保护的作用,可分为测量继电器和辅助继电 器两大类,而(B)就是测量继电器中的一种。 A.时问继电器 B.电流继电器 C.信号继电器

78.所谓继电器常开触点是指(C)。
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A.正常时触点断开

B.继电器线圈带电时触点断开 D.短路时触点断开

C.继电器线圈不带电时触点断开

79.若用滑线变阻器(阻值为尺)分压的办法调节继电器(额定电 流为 IJ)的动作电压,此电阻额定电流容量,选择应满足(B)。 A.I≥
U R

B I≥

U +IJ R

C.I≥

U +2IJ R

80.所谓功率方向继电器的潜动,是指(B)现象。 A.只给继电器加入电流或电压时,继电器不动 B.只给继电器加入电流或电压时,继电器动作 C.加入继电器的电压反向时继电器动作 81.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%

82.超高压输电线单相跳闸熄弧较慢是由于(A )。 A.潜供电流影响 C.短路电流小 B.单相跳闸慢 D.短路电流大

83.电网中相邻 A、B 两条线路,正序阻抗均为 60∠75°Ω ,在 B 线中点三相短路时流过 A、B 线路同相的短路电流如图 1—7。则 A 线相间阻抗继电器的测量阻抗一次值为(B)。

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A.75Ω

B.120Ω

C.90Ω

84.电网中相邻 M、N 两线路,正序阻抗分别为 40∠75°Ω 和 60 ∠75°Ω ,在 N 线中点发生三相短路,流过 M、N 同相的短路电流如 图 1—8,M 线 E 侧相间阻抗继电器的测量阻抗一次值为(C ) A.70Ω B.100Ω C.90Ω D.123Ω

85.直馈输电线路,其零序网络与变压器的等值零序阻抗如图 1 —9(阻抗均换算至 220kV 电压),变压器 220kV 侧中性点接地,1lOkV 侧不接地,k 点的综合零序阻抗为(B )

A.80Ω

B.40Ω

C.30.7Ω

86. 电压频率变换器(VFC)构成模数变换器时, 其主要优点是: (C)。 A.精度高 B.速度快 C.易隔离和抗干扰能力强

87.电压/频率变换式数据采集系统,在规定时间内,计数器输 出脉冲的个数与溪拟输入电压量的(C)。 A.积分成正比 B.积分成反比
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C.瞬时值的绝对值

成正比 88.采用 VFC 数据采集系统时,每隔瓦从计数器中读取一个数。 保护算法运算时采用的是(C)。 A.直接从计数器中读取得的数 C.2T=或以上期间的脉冲个数 89.数字滤波器是(C)。 A.由运算放大器构成的 C.由程序实现的 90.在微机保护中经常用全周傅氏算法计算工频量的有效值和相 角,当用该算法时正确的说法是(C)。 A.对直流分量和衰减的直流分量都有很好的滤波作用 B.对直流分量和所有的谐波分量都有很好的滤波作用 C.对直流分量和整数倍的谐波分量都有很好的滤波作用 91.微机保护中,每周波采样 20 点,则(A)。 A.采样间隔为 lms,采样率为 1000Hz B.采样间隔为 5/3ms,采样率为 1000Hz C.采样间隔为 1ms,采样率为 1200Hz 92.微机保护要保证各通道同步采样,如果不能做到同步采样, 除对(B)以外,对其他元件都将产生影响。 A.负序电流元件 B.相电流元件 C.零序方向元件 B.由电阻、电容电路构成的 B.瓦期间的脉冲个数

93.微机保护一般都记忆故障前的电压,其主要目的是(B)。 A.事故后分析故障前潮流
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B.保证方向元件、阻抗元件动作的正确性 C.微机保护录波功能的需要 94.微机保护中用来存放原始数据的存储器是(C)。 A.EPROM B.EEPROM C.RAM

95.微机保护硬件中 EPROM 芯片的作用是(A)。 A.存放微机保护功能程序代码 B.存放采样数据和计算的中间结果、标志字等信息 C.存放微机保护的动作报告信息等内容 96.在微机保护中,掉电会丢失数据的主存储器是(B)。 A.ROM B.RAM C.EPROM

97.微机保护装置在调试中可以做以下事情(A)。 A.插拔插件 件电路 98.检查微机型保护回路及整定值的正确性(C)。 A.可采用打印定值和键盘传动相结合的方法 B.可采用检查 VFC 模数变换系统和键盘传动相结合的方法 C.只能用由电流电压端子通入与故障情况相符的模拟量, 保护装置处于与投入运行完全相同状态的整组试验方法 99.在保护检验工作完毕后、投入出口连接片之前,通常用万用 表测量跳闸连接片电位,当断路器在合闸位置时,正确的状态应该是 (C)。(直流系统为 220V) A.连接片下口对地为+110V 左右,上口对地为一 110V 左右
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B.使用不带接地的电烙铁

C.触摸插

B.连接片下口对地为+110V 左右,上口对地为 0V 左右 C.连接片下口对地为 0V,上口对地为一 110V 左右 D.连接片下口对地为+220V 左右,上口对地为 0V 100.电流互感器是(A)。 A.电流源,内阻视为无穷大 C.电流源,内阻视为零 101.为相量分析简便,电流互感器一、二次电流相量的正向定 义应取(B)标注。 A.加极性 B.减极性 C.均可 B.电压源,内阻视为零

102.电流互感器装有小瓷套的一次端子应放在(A)侧。 A.母线 B.线路或变压器 C.任意

103.装于同一相且变比相同、容量相同的电流互感器,在二次 绕组串联使用时(c)。 A.容量和变比都增加一倍 C.变比不变容量增加一倍 104.当电流互感器二次绕组采用同相两只同型号电流互感器并 联接线时,所允许的二次负载与采用一只电流互感器相比(B)。 A.增大一倍 B.减小一倍 C.无变化 B.变比增加一倍容量不变

105.二次电缆相阻抗为 ZL,继电器阻抗忽略,为减小电流互感 器二次负担,它的二次绕组应接成星形。因为发生相间故障时,电流 互感器二次绕组的负担在接成三角形时是接成星形时的(C)倍。 A.2 B.
1 2

C.3

22

106.电流互感器二次回路接地点的正确设置方式是:(C)。 A.每只电流互感器二次回路必须有一个单独的接地点 B.所有电流互感器二次回路接地点均设置在电流互感器端 子箱内 C.电流互感器的二次侧只允许有一个接地点,对于多组电 流互感器相互有联系的二次回路接地点应设在保护盘上 107.电流互感器本身造成的测量误差是由于有励磁电流存在, 磁支路呈现为(C)使电流有不同相位,造成角度误差。 A.电阻性 B.电容性 C.电感性

108.暂态型电流互感器分为:(C)级。 A.A、B、C、D B.0.5、1.0、1.5、2.0

C.TPS、TPX、I'PY、TPZ 109.输电线路、变压器的纵联差动保护为了减小不平衡电流. 可选用(B)级的电流互感器。 A.U.5 B.D C.TPS

110.用于 500kV 线路保护的电流互感器一般选用(C)。 A.D 级 B.TPS 级 C.TPY 级 D.0.5 级

111.继电保护要求电流互感器的一次电流等于最大短路电流 时,其复合误差不大于(B)。 A.5% B.10% C.15%

112.继电保护要求所用的电流互感器的(A)变比误差不应大于 10%。
23

A.稳态

B.暂态

C.正常负荷下

113.校核母差保护电流互感器的 10%误差曲线时,计算电流倍 数最大的情况是元件(A)。 A.对侧无电源 B.对侧有电源

114.电流互感器的不完全星形接线,在运行中(A)。 A.不能反应所有的接地 C.对反应单相接地故障灵敏 B.对相问故障反应不灵敏 D.能够反应所有的故障

115.在正常负荷电流下,流入电流保护测量元件的电流,以下 描述正确的是(B)。 A.电流互感器接成星型时为 3 Iφ B.电流互感器接成三角形接线时为 3 Iφ C.电流互感器接成两相差接时为 0 116.由三只电流互感器组成的零序电流接线,在负荷电流对称 的情况下有一组互感器二次侧断线, 流过零序电流继电器的电流是(C) 倍负荷电流。 A.3 B. 3 C.1

117.按躲负荷电流整定的线路过流保护,在正常负荷电流下, 由于电流互感器的极性接反而可能误动的接线方式为(C)。 A.三相三继电器式完全星形接线 B.两相两继电器式不完全星形接线 C.两相三继电器式不完全星形接线 118.在三相对称故障时,计算电流互感器的二次负载,三角形
24

接线是星形接线的(C) A.2 倍 B. 3 倍 C.3 倍

119.Yo/△一 1 1 变压器,三角形侧 ab 两相短路,星形侧装设 两相三继电器过流保护,设 ZL 和 ZK 为二次电缆(包括电流互感器二次 漏阻抗)和过流继电器的阻抗,则电流互感器二次负载阻抗为(C ) A.ZL+Zk B.2(ZL+Zk) C.3(ZL+Zk)

120.在同一小接地电流系统中,所有出线装设两相不完全星形 接线的电流保护,电流互感器装在同名相上,这样发生不同线路两点 接地短路时,切除两条线路的几率是(A ) A.
1 3

B.

1 2

C

2 3

D. 0

121.电动机过流保护电流互感器往往采用两相差接法接线,则 电流的接线系数为(B)。 A.1 B. 3 C.2

122.以下说法正确的是(B)。 A.电流互感器和电压互感器二次均叮以开路 B.电流互感器二次可以短路但不得开路,电压互感器二次 町以开路但不得短路 C.电流互感器和电压互感器二次均不可以短路 123.大接地电流系统的电压互感器变比为:(C)。 A.
UN 3

/

U 100 100 100 100 100 / B.UN / / C. N / /100 3 3 3 3 3 3

124.三相五柱电压互感器用于 10kV 中性点不接地系统中,在 发生单相金属性接地故障时,为使开口三角绕组电压为 100V,电压
25

互感器的变比应为(B)。 A.
10 3

/

0.1 3

/

0.1 3

B.

10 3

/

0.1 3

/

0.1 3

C.

10 3

/

0.1 3

/0.1

125.Yo/y0/△一 ll 接线的三相五柱式电压互感器用于中性 点非直接接地电网中,其变比为(A ) A.
UN 3

/

100 100 / V 3 3

B.

UN 3

/

100 3

/100V C.

UN 3

/ 100/

100 V 3

126 . 在 中 性 点 不 接 地 系 统 中 , 电 压 互 感 器 的 变 比 为 :
10 .5 3

/

0.1 3

/

0.1 3

kV , 互感器一次端子发生单相金属性接地故障时, 第三

绕组(开口三角)的电压为(A)。 A.100V B.100V/
100 3

V

C.300V

127.电压互感器接于线路上,当 A 相断开时(A)。 A.B 相和 C 相的全电压与断相前差别不大 B.B 相和 C 相的全电压与断相前差别较大 C.B 相和 C 相的全电压与断相前幅值相等 128.某变电站电压互感器的开口三角形侧 B 相接反,则正常运 行时,如一次侧运行电压为 110kV,开口三角形的输出为(C)。 A.0V B.100V C.200V D.220V

129.在小接地电流系统中,某处发生单相接地时,考虑到电容 电流的影响,母线电压互感器开口三角形的电压(B)。 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
26

C.与故障点的距离远近无关 130.在电压回路最大负荷时,保护和自动装置的电压降不得超 过其额定电压的(B)。 A.2% B.3% C.5%

131.如果将电压互感器的 36"。回路短接,则在系统发生单相 接地故障时,(B)。 A.会对电压互感器二次的三个相电压都产生影响,其中故 障相电压将高于实际的故障相电压 B.不会对电压互感器二次的相电压产生影响 C.只会对电压互感器二次的故障相电压都产生影响,使其 高于实际的故障相电压 132.负序电流继电器往往用模拟单相短路来整定,即单相接地 短路时的负序电流分量为短路的(C ) A.3 倍 B. 3 倍 c.1/3 倍

133.负序电流继电器整定可采用模拟两相短路的方法,因为两 相短路时的负序电流分量为短路电流的(B)倍。 A.3 B.1/ 3 C.1/3

134.负序电流继电器在现场可以用模拟两相短路来整定,若负 序电流定值为 lA,则此时继电器的动作电流应为(B)A。 A.3 B. 3 C.1/3

135.负序电压继电器往往用模拟相间短路的单相电压方法整 定, 如果整定值为负序相电压 3V, 则此时继电器的动作电压应为(C)V
27

A. 3

B.3

C.9

136.现场可用模拟两相短路的方法(单相电压法)对负序电压继 电器的动作电压进行调整试验,继电器整定电压为负序相电压 UOP2 , 如果在 A 和 BC 间施加单相电压 UOP 时继电器动作,则:Uop2=Uop/(D)。 A.1 B. 3 C.2 D.3

137.用单相电压整定负序电压继电器的动作电压,即对负序电 压继电器的任一对输入电压端子间,模拟两相短路。如在 A 和 BC 间 施加单相电压记下此时继电器的动作电压为 Uop,继电器整定电压为 负序线电压 Uop2 则:Uop2=Uop/(B)。 A.3 B. 3 C.1.5

138.在继电保护中,通常用电抗变压器或中间变流器将电流转 换成与之成正比的电压信号。两者的特点是(A)。 A.电抗变压器具有隔直(即滤去直流)作用,对高次谐波有 放大作用,变流器则不然 B.变流器具有隔直作用,对高次谐波有放大作用,电抗变 压器则不然 C.变流器没有隔直作用,对高次谐波有放大作用,电抗变 压器则不然 139.电抗变压器是(C)。 A.把输入电流转换成输出电流的中间转换装置 B.把输入电压转换成输出电压的中间转换装置 C.把输入电流转换成输出电压的中问转换装置
28

140.下列对电抗变换器和变流器的表述中(B)是正确的。 A.电抗变压器励磁电流大,二次负载大,为开路状态;变 流器励磁电流大,二次负载大,为开路状态 B.电抗变压器励磁电流大,二次负载大,为开路状态;变 流器励磁电流小,二次负载小,为短路状态 C.电抗变压器励磁电流小,二次负载小,为短路状态;变 流器励磁电流大,二次负载大,为开路状态 141.发电厂接于 220kV 双母线上有三台及以上变压器。则不应 有(C)。 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 142.自耦变压器中性点必须接地,这是为了避免当高压侧电网 内发生单相接地故障时,(A ) A.中压侧出现过电压 B.高压侧出现过电压

C.高压侧、中压侧都出现过电压 143.Y/△一 11 接线的变压器,是指正常运行时(C) A.星型侧相电压超前三角侧相电压 30° B.星型侧线电压超前三角侧线电压 30° C.星型侧线电压滞后三角侧线电压 30° 144.如果一台三绕组自耦变压器的高中绕组变压比为 N12=2.5, SN 为额定容量,则低压绕组的最大容量为(C )
29

A.SN

B.0.5SN

C.0.6SN

145.如果一台三绕组自耦变压器的高中绕组变比为 2.5,SN 为 额定容量,则低压绕组的最大容量为(B ) A.0.5 SN B.0.6 SN C.0.4 SN

146.容量为 180MVA,各侧电压分别为 220kV、110kV 和 10.5kV 的三绕组自耦变压器,其高压侧、中压侧及低压侧的额定容量应分别 是(B)。 A.180MVA,180MVA,180MVA C.180MVA,90MVA,90MVA 147.*大接地电流系统中,线路发生经弧光电阻的两相短路故 障时,存在有(A、B)分量。 A.正序 B.负序 C.零序 B.180MVA,180MVA,90MVA

148.*下列(A、B)故障将出现负序电压。 A.单相接地 B.AB 相间短路 C.三相短路

149.*变压器并联运行的条件是所有并联运行变压器的(A、B、 C)。 A.变比相等 B.短路电压相等

C.绕组接线组别相同 D.中性点绝缘水平相当 150.相间距离保护测量组件一般均采用(B)接线方式。 A.-30° B.0° C.60° D.90°

151.相间距离保护的阻抗继电器采用零度接线的原因是(A)。 A.能正确反应 K3、K2、K1
30

B.能正确反应 K3、K2,但不能反应 K2、K1 C.能反应各种故障 152.相间距离保护交流回路的 0°接线,是指下述的电压、电 流接线组合:(B)。
? ? ? / A. U ab /(I?b ? I a )、U bc /(I?a ? I?b )、U ca (I?a ? I?c ) ? ? ? / B. U ab /(I?a ? I b )、U bc /(I?b ? I?c )、U ca (I?c ? I?a ) ? ? ? / C. U a /(I?a ? K 3I?0 )、U b /(I?b ? K 3I?0 )、U C (I?c ? 3KI?0 )

153.以电压 U 和(U-IZ)比较相位.可构成(B)。 A.全阻抗特性的阻抗继电器 B.方向阻抗特性的阻抗继电器 C.电抗特性的阻抗继电器 D.带偏移特性的阻抗继电器 154. 某距离保护的动作方程为 90<Arg
Z J ? Z DZ ZJ

<270°, 它在阻

抗复数平面上的动作特性是以+ZDZ 与坐标原点两点的连线为直径的 圆。特性为以+ZDZ 与坐标原点连线为长轴的透镜的动作方程(δ >0°) 是(B)。 A.90°+δ <Arg
Z J ? Z DZ ZJ Z J ? Z DZ ZJ Z J ? Z DZ ZJ Z J ? Z DZ ZJ
31

<270°+δ <270°-δ <270°+δ <270°-δ

B 90°+δ <Arg C 90°-δ <Arg

D. 90°-δ <Arg

155.在所有圆特性的阻抗继电器中,当整定阻抗相同时, (C) 保护过渡电阻能力最强。 A.全阻抗继电器 C.工频变化量阻抗继电器 156.过渡电阻对距离继电器工作的影响是(C)。 A.只会使保护区缩短 B.只会使继电器超越 C.视条件可能会失去方向性,也可能使保护区缩短,也可 能超越或拒动 B.方向阻抗继电器

157 . 距 离 保 护 正 向 区 外 故 障 时 , 补 偿 电 压
? ? U ? ?U ? ? I ? ? ( I ? ? K 3I 0 ) Z ZD ? 与同名相母线电压 U φ 之间的相位关系

(A)。 A.基本同相 B.基本反相 C.相差 90°

158.方向阻抗继电器中,记忆回路的作用是(B)。 A.提高灵敏度 B.消除正向出口三相短路死区 C.防止反向出口短路死区 159.相间方向阻抗继电器引入第三相电压是为了防止(C)。 A.距离保护暂态超越 B.故障点过渡电阻的影响 C.正方向出口两相短路拒动或反方向两相故障时误动
32

160.相间方向阻抗继电器引入第三相电压是为了(B)。 A.防止正向区外两相金属性短路时阻抗继电器超越 B.防止保护安装处反向两相金属性短路时阻抗继电器误动或 正方向出口两相短路时拒动 C.防止合闸于正向三相短路时阻抗继电器不动作 161.具有相同的整定值的全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏 移圆阻抗继电器、四边形方向阻抗继电器,受系统振荡影响最大的是 (A)。 A.全阻抗继电器 C.偏移圆阻抗继电器 B.方向阻抗继电器 D.四边形方向阻抗继电器

162.与一般方向阻抗继电器比较,工频变化量阻抗继电器最显 著的优点是(C)。 A.反应过渡电阻能力强 B.出口故障时高速动作 C.出口故障时高速动作,反应过渡电阻能力强 163.当零序功率方向继电器的最灵敏角为电流越前电压 110° 时,(B)。 A.其电流和电压回路应按反极性与相应的电流互感器、电 压互感器回路联接 B.该相位角与线路正向故障时零序电流与零序电压的相位 关系一致 C.该元件适用于中性点不接地系统零序方向保护
33

164.以下(B)项定义不是零序电流保护的优点。 A.结构及工作原理简单、中间环节环节少、尤其是近处故 障动作速度快 B.不受运行方式影响,能够具备稳定的速动段保护范围 C.保护反应零序电流的绝对值,受过渡电阻影响小,可作 为经高阻接地故障的可靠的后备保护 165.由负序电压元件与低电压元件组成的复合电压元件构成复 合电压闭锁过流保护,其动作条件是(B)。 A.复合电压元件不动,过流元件动作,并启动出口继电器 B.低电压元件或负序电压元件动作,同时电流元件动作, 保护才启动出口继电器 C.当相间电压降低或出现负序电压时,电流元件才动作 166.当电压互感器接于母线上时,线路出现非全相运行,如果 断线相又发生接地故障,两端负序方向元件(B)。 A.不能正确动作 B.能正确动作 C.动作特性不确定

167. 220~500kV 线路分相操作断路器使用单相重合闸,要求断 路器三相合闸不同期时间不大于(B)。 A.1ms B.5ms C.10ms

168.继电保护后备保护逐级配合是指(B ) A.时间配合 C.灵敏度配合 169.继电保护是以常见运行方式为主来进行整定计算和灵敏度
34

B.时间和灵敏度均配合

校核的。所谓常见运行方式是指(B)。 A.正常运行方式下,任意一回线路检修 B.正常运行方式下,与被保护设备相邻近的一回线路或一 个元件检修 C.正常运行方式下,与被保护设备相邻近的一回线路检修 并有另一回线路故障被切除

1.2 判断题
1?只要电源是正弦波,则电路中各部分的电流和电压势必是正 弦波。(?) 2?纯电阻电路中,各部分电流与电压的波形是相同的。(√) 3?在线性电路中,如果电源电压是方波,则电路中各个部分的 电流及电压也是 方波。(?) 4? 当流过某负载的电流ι =1.4sin(314t+ u=311sin(314tπ )A 时, 其端电压为 12

π )V 那么这个负载一定是容性负载。(√) 12

5?动态稳定是指电力系统受到小的扰动(如负荷和电压较小的变 化)后,能自动地恢复到原来运行状态的能力。(?) 6?暂态稳定是电力系统受到小的扰动后,能自动的恢复到原来 运行状态的能力。(?) 7?电力系统有功出力不足时,不只影响系统的频率,对系统电 压的影响更大。(?) 8.220kV 系统时间常数较小,500kV 系统时间常数较大,后者短 路电流非周期分量的衰减较慢。(√)
35

9.220kV 系统时间常数较大,500kV 系统的时间常数较小,导致 短路电流非周期分量的衰减较快。(?) 10.空载长线充电时,末端电压会升高。(√) 11. 无论线路末端断路器是否合入, 始端电压必定高于末端电压。 (?) 12.空载长线路充电时,末端电压会升高。这是由于对地电容电 流在线路自感电抗上产生了电压降。(√) 13.长距离输电线路为了补偿线路分布电容的影响,以防止过电 压和发电机的自励磁,需装设并联电抗补偿装置。(√) 14.由母线向线路送出有功 100MW,无功 100MW。电压超前电流 的角度是 45°。(√) 15.输电线路采用串联电容补偿,可以增加输送功率、改善系 统稳定及电压水平。(√) 16.345kV±1.5%UN/110kV 的有载调压变压器的调压抽头运行 在+1.5%档处,当 1lOkV 侧系统电压过低时,应将变压器调压抽头调 至-1.5%档处。(√) 17.在电力系统中,负荷吸取的有功功率与系统频率的变化有 关,系统频率升高时,负荷吸取的有功功率随着增高,频率下降时, 负荷吸取的有功功率随着下降。(√) 18.电力系统正常运行和三相短路时,三相是对称的,即各相 电动势是对称的正序系统,发电机、变压器、线路及负载的每相阻抗 都是相等的。(√)
36

19.对不旋转的电器设备,其正序电抗 Xl 与负序电抗 X2 是相等 的,对发电机来讲,由于其 d 轴与 q 轴气隙不均匀,所以严格的讲正 序电抗 Xl 与负序电抗 X2 是不相等的。(√) 20.自耦变压器的标准容量大于通过容量。(?) 21.我国 66kV 及以下电压等级的电网中,中性点采用中性点 不接地方式或经消弧线圈接地方式。这种系统被称为小接地电流系 统。(√) 22.大接地电流系统系指所有的变压器中性点均直接接地的系 统。(?) 23. 我国电力系统中性点有三种接地方式: ①中性点直接接地; ②中性点经间隙接地;③中性点不接地。(?) 24.我国规定 X0 /X1≤4~5 的系统为大接地电流系统,X0 /X1>3 的系统为小接地电流系统。(?) 25.在我国,系统零序电抗 X0 与正序电抗 X1 的比值是大接地电 流系统与小接地电流系统的划分标准。(√) 26.在我国 1l0kV 及以下电压等级的电网中,中性点采用中性 点不接地方式或经消弧线圈接地方式,这种系统称为小接地电流系 统。(?) 27.中性点经消弧线圈接地系统采用过补偿方式时,由于接地 点的电流是感性的,熄弧后故障相电压恢复速度加快。(?) 28.电力变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地的电力系 统,称为大接地系统。(?)
37

29.中性点非直接接地系统(如 35kV 电网,各种发电机)当中 性点经消弧线圈接地时应采用过补偿方式。(?) 30.中性点经消弧线圈接地系统普遍采用全补偿运行方式,即 补偿后电感电流等于电容电流。(?) 31.中性点经消弧线圈接地系统,不采用欠补偿和全补偿的方 式,主要是为了避免造成并联谐振和铁磁共振引起过电压。(?) 32.小接地电流系统,当频率降低时,过补偿和欠补偿都会引 起中性点过电压。(?) 33.我国低压电网中性点经消弧线圈接地系统普遍采用过补偿 运行方式。(√) 34.中性点经消弧线圈接地的系统普遍都采用全补偿方式,因 为此时接地故障电流最小。(?) 35.电力系统的不对称故障有三种单相接地,三种两相短路接 地,三种两相短路和断线,系统振荡。(?) 36.系统振荡时,变电站现场观察到表计每秒摆动两次,系统 的振荡周期应该是 0.5s。(√) 37.某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动,由此可以 断定电厂与系统之间发生了振荡。(?) 38.振荡时系统任何一点电流与电压的相角都随功角δ 的变化 而变化。(√) 39.振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动,而短路时 电流、电压值是突变的。(√)
38

40.振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ 的变化而改变;而短路时,电流与电压之间的角度保持为功率因数角 是基本不变的。(?) 41.振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ 的变化而变化;而短路时,电流与电压之间的相位角是基本不变的。 (√) 42.振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ 的变化而改变;短路时,系统各点电流与电压之间的角度呈周期性变 化。(?) 43.振荡时系统任何一点电流与电压之间的角度是基本不变的; 而短路时,电流与电压之间的相位由阻抗角所决定。(?) 44.系统振荡时,线路发生断相,零序电流与两侧电动势角差 的变化无关,与线路负荷电流的大小有关。(?) 45.全相振荡是没有零序电流的。非全相振荡是有零序电流的, 但这一零序电流不可能大于此时再发生接地故障时, 故障分量中的零 序电流。(?) 46.电力系统对继电保护最基本的要求是它的可靠性、选择性、 快速性和灵敏性。(√) .

47.快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定 的重要手段。(?) 48.电力系统继电保护的基本任务是当被保护元件发生故障时, 能迅速准确地给距离该元件最近的断路器发出跳闸命令, 使故障元件
39

及时从电力系统中断开。(?) 49.继电保护动作速度愈快愈好,灵敏度愈高愈好。(?) 50.继电保护装置的电磁兼容性是指它具有一定的耐受电磁干 扰的能力,对周围电子设备产生较小的干扰。(√) 51.为保证选择性,对相邻设备和线路有配合要求的保护和同 一保护内有配合要求的两个元件,其灵敏系数及动作时间,在一般情 况下应相互配合。(√) 52.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,其中正序分量和负序分量的计算式分别为:B1= (α 2A+B+α C), B2= (α A+B+α 2C)。(√) 53.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 和负序分量 A2 的计算式分别为: 1= ( A+α 2B+ A α C),A2= ( A+α B+α 2C)。(?) 54.把三相不对称相量 ABC 分解为正序、负序及零序三殖对称 分量时, 相正序分量 A1 和 A 相负序分量 A2 的计算式分别为:l== ( A+ A A α B+α 2C), A2== ( A+α 2B+α C) (√) 55.发生各种不同类型短路时,故障点电压各序对称分量的变 化规律是:三相短路时正序电压下降最多,单相短路时正序电压下降 最少。 不对称短路时, 负序电压和零序电压是越靠近故障点数值越大。 (√) 56.当电网(Z∑1= Z∑2)发生两相金属性短路时,若某变电站母线 的负序电压标么值为 0. 55, 那么其正序电压标么值应为 0. 45。 (?)
40

1 3

1 3

1 3

1 3

1 3

1 3

57.静止元件(如线路和变压器)的负序和正序阻抗是相等的, 零序阻抗则不同于正序或负序阻抗;旋转元件(如发电机和电动机) 的正序、负序和零序阻抗三者互不相等。(√) 58.电力系统中静止元件施以负序电压产生的负序电流与施以 正序电压产生的正序电流是相同的, 故静止元件的正、 负序阻抗相同。 (√) 59.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 为魄 UK1>UK2。(?) 60.BC 相金属性短路时,故障点的边界条件为,IKA=0;UKB=0; UKC=0。(?) 61.发生各种不同类型短路时,电压各序对称分量的变化规律 是,三相短路时,母线上正序电压下降得最厉害,单相短路时正序电 压下降最少。(√) 62.正序电压是越靠近故障点数值越小,负序电压和零序电压 是越靠近故障点数值越大。(√) 63?在双侧电源线路上短路点的零序电压始终是最低的,短路 点的正序电压始终是最高的。(?) 64?对于正、负序电压而言,越靠近故障点其数值越小;而零 序电压则是越靠近故障点数值越大。(?) 65?负序电压是越靠近故障点数值越小,正序电压和零序电压 是越靠近故障点数值越大。(?) 66?正序电压和零序电压是越靠近故障点数值越小,负序电压
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是越靠近故障点数值越大。(?) 67.在中性点直接接地的双侧电源线路上,短路点的零序电压 总是最高的;短路点的正序电压总是最低的。(4) 68?保护安装点的零序电压,等于故障点的零序电压减去由故 障点至保护安装点的零序电压降, 因此, 保护安装点距离故障点越近, 零序电压越高。(√) 69.发生金属性接地故障时,保护安装点距故障点越近,零序 电压越高。(4) 70.发生金属性相间短路时,保护安装点距离故障点越近,负 序电压越高。(√) 71.高压线路上某点的 B、C 两相各经电弧电阻 RB 与 Rc(RB=Rc) 短路后再金属性接地时,仍可按简单的两相接地故障一样,在构成简 单的复合序网图后来计算故障电流。(X) 72 . 当 线 路 发 生 BC 相 间 短 路 时 , 输 电 线 路 上 的 压 降 魄 UBc=(IBc+K3 I?0 )Z1,其中,K=
Z 0 ? Z1 。(√) 3Z 1

73.被保护线路上任一点发生 AB 两相金属性短路时,母线上电 压以 Uab 将等于零。(?) 74.三相短路电流大于单相接地故障电流。(?) 75.同一故障地点、同一运行方式下,三相短路电流不一定大 于单相短路电流。(?) 76.同一运行方式的大接地电流系统,在线路同一点发生不同 类型短路,那么短路点三相短路电流一定比单相接地短路电流大。
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(?) 77.小接地电流系统发生三相短路的短路电流不一定大于发生 单相接地故障的故障电流。(?) 78.在某些情况下,大接地电流系统中同一点发生三相金属性 短路故障时的短路电流可能不如发生两相金属性接地短路故障时的 短路电流大,也可能小于发生单相金属性接地短路故障时的短路电 流。(√) 79.在大接地电流系统中,两相短路对系统的危害比三相短路 大,在某些情况下,单相接地短路电流比三相短路电流还要大。(?) 80.在大接地电流系统中,如果正序阻抗与负序阻抗相等,则 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。(√) 81.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:假设正序阻抗等于负序阻抗,故障点零序综合阻抗小于正 序综合阻抗。(√) 82.大接地电流系统单相接地故障时,故障相接地点处的 U0 与 U2 相等。(?) 83.线路上发生单相接地故障时,短路电流中存在着正、负、 零序分量,其中只有正序分量才受线路两端电动势角差的影响。(√) 84.大接地电流系统中发生接地短路时,在复合序网的零序序 网图中没有出现发电机的零序阻抗, 这是由于发电机的零序阻抗很小 可忽略。(?)
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85.在零序序网图中没有出现发电机的电抗,是因为发电机的 零序电抗为零。(?) 86.大接地电流系统的接地故障零序电流分布,与一次系统的 发电机开、停机有关(?) 87?接地故障时零序电流的分布,与一次系统零序阻抗的分布 及发电机的开、停有关。(?) 88?接地故障时零序电流的分布与发电机的开停机无关。(√) 89?大接地电流系统单相接地故障时,故障点零序电流的大小 只与系统中零序网络有关,与运行方式大小无关。(?) 90?在电力系统运行方式变化时,如果中性点接地的变压器数 目不变,则系统零序阻抗和零序等效网络就是不变的。(?) 91.只要系统零序阻抗和零序网络不变,无论系统运行方式如 何变化,零序电流的分配和零序电流的大小都不会发生变化。(?) 92?系统零序阻抗和零序网络不变,接地故障时的零序电流大 小就不变。(?) 93.流过保护的零序电流的大小仅决定于零序序网图中参数, 而与电源的正负序阻抗无关。(?) 94?系统零序电流的分布与电源点的分布有关,与中性点接地 的多少及位置无关。(?) 95.在大接地电流系统中发生接地短路时,保护安装点的零序 电压与零序电流之间的相位角决定于该点正方向到零序网络中性点 之间的零序阻抗角。(?)
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96?变电站发生接地故障时,故障零序电流与母线零序电压之 问的相位差大小主要取决于变电站内中性点接地的变压器的零序阳 抗角。(√) 97.变电站发生接地故障时,故障零序电流与母线零序电压之 间的相位差大小主要取决于接地点弧光电阻的大小。(?) 98.大接地电流系统发生接地故障时,故障线路零序电流和零 序电压的相位关系与其背侧的零序阻抗角有关。(√) 99.大接地电流系统发生接地故障时,故障线路零序电流和零 序电压的相位关系与相关支路的零序阻抗角以及故障点有无过渡电 阻有关。(?) 100.在大接地电流系统中,增加中性点接地变压器台数,在 发生接地故障时,零序电流将变小。(?) 101.220kV 终端变电站主变压器的中性点,不论其接地与否不 会对其电源进线的接地短路电流值有影响。(?) 102.大接地电流系统中接地短路时,系统零序电流的分布与 中性点接地点的多少有关,而与其位置无关。(?) 103.在 220kv 线路发生接地故障时,故障点的零序电压最高, 而 220kV 变压器中性点的零序电压最低。(√) 104.在系统发生接地故障时,相间电压中会出现零序电压分 量。(?) 105.线路发生单相接地故障,其保护安装处的正序、负序电 流,大小相等,相序相反。(?)
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106.线路发生正方向接地故障时,零序电压滞后零序电流, 线路发生反方向接地故障时,零序电压超前零序电流。(√) 107.如果系统中各元件的阻抗角都是 80°,那么正方向短路 时 3U0 超前 3I0 约 80°,反方向短路时,3U0 落后 3I0 约 100°。(?) 108.在中性点直接接地系统中,如果各元件的零序阻抗角都 是 70°,当正方向发生接地故障时,3U0 落后 3I0 约 110°;当反方向 发生接地故障时,3U0 超前 3I0 约 70°。(√) 109.小接地电流系统发生单相接地故障时,非故障线路的零序 电流落后零序电压 90°;故障线路的零序电流超前零序电压 90°。 (?) 110.在小接地电流系统线路发生单相接地时,非故障线路的零 序电流超前零序电压 90°, 故障线路的零序电流滞后零序电压 90°。 (√) 111.在中性点不接地系统中,如果忽略电容电流,发生单相 接地时,系统一定不会有零序电流。(√) 112.零序电流保护能反应各种不对称故障,但不反应三相对 称故障。(?) 113.大接地电流系统单相接地时,故障点的正、负、零序电 流一定相等,各支路中的正、负、零序电流可不相等。(√) 114.中性点直接接地系统,单相接地故障时,两个非故障相 的故障电流一定为零。(?) 115.单相接地短路时流过保护的两个非故障相电流一定为零。
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(?) 116.在完全相同的运行方式下,线路发生金属性接地故障时, 故障点距保护安装处越近,保护感受到的零序电压越高。(√) 117.大接地电流系统中的空充线路发生 A 相接地短路时,B 相 和 C 相的零序电流为零。(?) 118.在小接地电流系统中,线路上发生金属性单相接地时故障 相电压为零,两非故障相电压升高√3 倍,中性点电压变为相电压。 三个线电压的大小和相位与接地前相比都发生了变化。(?) 119.小接地电流系统中,当 A 相经过渡电阻发生接地故障后, 各相间电压发生变化。(?) 120.在小接地电流系统中发生单相接地故障时,其相间电压基 本不变。(√) 121.在大接地电流系统中,在故障线路上的零序功率 s 是由母 线流向线路。(?) 122.在中性点直接接地系统中,只要发生接地故障,一定会出 现接地电流。(√) 123.无论是否考虑电容电流,电力系统中发生接地故障时都将 出现零序电流。(?) 124.零序电流和零序电压一定是三次谐波。(?) 125.三次谐波的电气量一定是零序分量。(√) 126. 只要电流中存在非周期分量, 一定会存在负序和零序电流。 (?)
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127.由于互感的作用,平行双回线外部发生接地故障时,该双 回线中流过的零序电流要比无互感时小。(√) 128.平行线路之间存在零序互感,当相邻平行线流过零序电流 时,将在线路上产生感应零序电动势,但仅对线路零序电流幅值产生 影响,不会改变零序电流与零序电压之间的相位关系。(?) 129.平行线路之间存在零序互感,当相邻平行线流过零序电流 时,将在线路上产生感应零序电动势,对线路零序电流幅值不产生影 响,只改变零序电流与零序电压的相位关系。(?) 130.平行线路之间的零序互感,既可能对线路零序电流的幅值 有影响,也可能对零序电流与零序电压之间的相位关系产生影响。 (√) 131.平行线路之间存在零序互感,当相邻平行线流过零序电流 时,将在线路上产生感应零序电动势,有可能改变零序电流与零序电 压的相量关系。(√) 132.有零序互感的平行线路中,一条检修停运,并在两侧挂有 接地线,如果运行线路发生了接地故障,出现零序电流,会在停运检 修的线路上产生感应电流,反过来又会在运行上产生感应电动势,使 运行线路零序电流减小。 (?) 133.在大接地电流系统中,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减少。(?) 134? 大接地电流系统线路断相不接地, 所以没有零序电流。 (?)
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135?只要出现非全相运行状态,一定会出现负序电流和零序电 流。(?) 136?在双侧电源系统中,如忽略分布电容,当线路非全相运行 时一定会出现零序电流和负序电流。(?) 137?当线路非全相运行时,因为没有发生接地故障,所以线路 没有零序电流。(?) 138?当线路出现不对称断相时,虽然没有发生接地故障,但仍 可能会有线路零序电流。(√) 139?线路出现断相,当断相点纵向零序阻抗大于纵向正序阻抗 时,单相断相零序电流小于负序电流。(√) 140?当输送功率为 IOMW 的线路出现不对称断相时,因为线路 没有发生接地故障,所以线路没有零序电流。(X) 141?中性点不接地系统中,单相接地故障时,故障线路上的容 性无功功率的方向为由母线流向故障点。(?) 142.如果变压器中性点直接接地,且在中性点接地线流有电流, 该电流一定是三倍零序电流。(√) 143.在中性点不接地的变压器中,如果忽略电容电流,相电流 中一定不会出现零序电流分量。(√) 144?继电器按在继电保护中的作用,可分为测量继电器和辅助 继电器两大类,而时间继电器是测量继电器中的一种。(?) 145?比较两个电气量关系构成的继电器,可归纳为电气量的幅 值比较和相位比较两类。(√)
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146?零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。(√) 147?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,零序方向电流保护中的方向元件将因零序电压为零而拒动。(?) 148?比相式阻抗继电器,不论是全阻抗、方向阻抗、偏移阻抗, 抛球特性还是电抗特性,它们的工作电压都是 U’=u 一吗,只是采用 了不同的极化电压。(√) 149?发生正方向不对称故障时,对正序电压为极化量的相间阻 抗继电暑导,原点不在稳态阻抗特性圆内,对称性故障时动作特性恰 好通过原点。(?) 150.在大接地电流系统中,线路的零序功率方向继电器接于母 线电压互感器的开口三角电压,当线路非全相运行时,该继电器可能 会动作。(√) 151.相间距离继电器能够正确测量三相短路故障、两相短路接 地、两相短路、单相接地故障的距离。(?) 152.电网频率变化对方向阻抗继电器动作特性没有影响,不可 能导致保护区变化或在正、反向出口短路故障时失去方向性。(?) 153.电网频率的变化对方向阻抗继电器动作特性有影响,可能 导致保护区的变化以及在某种情况下正反向出口短路故障时失去方 向性。(√) 154.方向阻抗继电器引入第三相电压是为了防止正方向出口两 相短路拒动及反方向出口两相短路时误动。(√) 155.阻抗继电器的整定范围超出本线路,由于对侧母线上电源
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的助增作用,使得感受阻抗变小,造成超越。(?) 156.由于助增电流的存在,使距离保护的测量阻抗增大,保护 范围缩小。(√) 157.过渡电阻对距离继电器工作的影响,只会使保护区缩短。 (?) 158.在受电侧电源的助增作用下,线路正向发生经接地电阻单 相短路,假如接地电阻为纯电阻性的,将会在送电侧相阻抗继电器的 阻抗测量元件中引起容性的附加分量 ZR。(√) 159.相电流差突变量选相元件,当选相为 B 相时,说明△IAB 或 △IBC 动作。(?) 160.系统发生振荡时,阻抗继电器可能会误动作,但不一定会 误动作。(√) 161.对方向阻抗继电器来讲,如果在反方向出口(或母线)经小 过渡电阻短路,且过渡阻抗呈阻感性时,最容易发生误动。(?) 162.方向元件改用正序电压作为极化电压后,比起 90°接线的 方向元件来,主要优点是消除了电压死区。(?) 163.在系统发生振荡情况下,同样的整定值,全阻抗继电器受 振荡的影响最大,而椭圆继电器所受的影响最小。(√) 164. 方向阻抗继电器切换成方向继电器后, 其最大灵敏角不变。 (√) 165.系统运行方式越大,保护装置的动作灵敏度越高。(?) 166.过电流保护在系统运行方式变小时,保护范围也将变小。
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(√) 167. 过电流保护在系统运行方式变小时, 保护范围将变大。 (?) 168.当电压互感器二次星形侧发生接地短路时,在熔断器或自 动开关未断开以前,电压回路断线闭锁装置不动作。(?) 169.DL 型电流继电器的整定值,在弹簧力距不变的情况下,两 线圈并联时比串联时大一倍, 这是因为并联时流入线圈中的电流比串 联时大一倍。(?) 170.电磁型继电器,如电磁力矩大于弹簧力矩,则继电器动作, 如电磁力矩小于弹簧力矩,则继电器返回。(?) 171.通常采用施加单相电压来模拟两相短路的方法来整定负序 电压继电器的动作电压。例如,将继电器的 B、C 两端短接后对 A 端 子施加单相电压 u。若负序继电器动作电压整定为 3V(相),则应将 U 升至 9V 时,才能使继电器刚好动作。(?) 172.A 相接地短路时 IA1=IA2=I0 = 1 IA,所以,用通入 A 相一相
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电流整定负序电流继电器时,应使 1 IOP.A = 1 IOP.2。(√)
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173.用逐次逼近式原理的模数转换器(A/D)的数据采样系统中 有专门的低通滤波器, 滤除输入信号中的高次分量, 以满足采样定理。 用电压一频率控制器(VFC)的数据采样系统中,由于用某一段时间内 的脉冲个数来进行采样,这种做法本身含有滤波功能,所以不必再加 另外的滤波器。(√) 174.微机保护“看门狗”(Watch dog)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
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行。(?) 175.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。(√) 176.对微机保护可采用检查模数变换系统、打印核对定值、进 行开出量传动检查的方法,来检查回路及定值的正确性。(?) 177.微机保护装置常使用电压/频率变换、采样保护变换和逐 次比较式等三种原理的 A/D 变换器件进行模/数转换。(?) 178.微机保护硬件中 RAM 常用于存放采样数据和计算的中间结 果、 标志字等信息, 一般也同时存放微机保护的动作报告信息等内容。 (√) 179.对微机保护装置,若失去交流电压后不及时处理,遇有区 外故障或系统操作使其启动,则只要有一定的负荷电流,距离保护将 误动。(?) 180.一般微机保护的“信号复归”按钮和装置的“复位”键的 作用是相同的。(?) 181.微机保护对 A/D 变换器的转换速度要求不小于 35μ S(?) 182.微机继电保护装置在运行中需要改变已固化好的定值时, 应由继电保护人员按规定的方法改变定值, 此时必须停用继电保护装 置,但应立即打印(显示)出新定值,并与主管调度核对定值。(?) 183.微机继电保护装置在运行中要切换定值区时,应由继电保 护人员按规定的方法改变定值,此时必须停用继电保护装置,但应立 即打印(显示)出新定值,并与主管调度核对定值。(?)
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184.检查微机保护回路及整定值的正确性时应采用打印定值和 键盘传动相结合的方法。(?) 185.变电站综合自动化系统中的微机保护装置,为合理利用资 源,可以依赖外部通信网完成被保护元件所需的各种保护功能。(?) 186.逐次逼近式模数变换器的转换过程是由最低位向最高位逐 次逼近。(?) 187.微机保护的程序存储器在 12.5~2lV 电压下固化,5V 电 压下运行。(√) 188.微机保护每周波采样 12 点,则采样率为 600Hz 。(√) 189.共模电压是指在某一给定地点所测得在同一网络中两导线 问的电压。(?) 190.全周式傅里叶算法可以滤去多次谐波,但受输入模拟量中 非周期分量的影响较大。(?) 191.数字滤波器无任何硬件附加于计算机中,而是通过计算机 去执行一种计算程序或算法,从而去掉采样信号中无用的成分,以达 到滤波的目的。(√) 192.RS232C 串行接口标准的信号传输速率最高为 20kbps,最 大传输距离为 30m。(√) 193.微机保护中硬件或软件“看门狗”(Watch dog)的作用是 防止病毒进入到微机保护程序中。(?) 194. 规约适用于具有编码的位串行数据传输的继电保护设 103 备(或间隔单元)和控制系统交换信息。(√)
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195.常规的变电站,只要有 RT[J 远动设备即可以实现无人值 班;变电站综合自动化不仅可以实现无人值班,而且大大提高了变电 站的自动化水平。(√) 196.暂态稳定是指电力系统受到小的扰动(如负荷和电压较小 的变化)后,能自动地恢复到原来运行状态的能力。(?) 197.一般来说,高低压电磁环网运行可以给变电站提供多路 电源,提高对用户供电的可靠性,因此应尽可能采用这种运行方式。 (?) 198.为了使用户停电时间尽可能短,备用电源自动投入装置 可以不带时限。(?) 199.I0 、I2a 相的选相元件,当落入 C 区时,可能 AB 相故障。 (√) 200.在大接地电流系统中,为了保证各零序电流保护有选择 性动作和降低定值,有时要加装方向继电器组成零序电流方向保护。 (√) 201.零序电流保护逐级配合是指零序电流定值的灵敏度和时 间都要相互配合。(√) 202.零序电流保护的逐级配合是指零序电流保护各段的时间 要严格配合。(?) 203.零序电流保护虽然作不了所有类型故障的后备保护,却 能倪证在本线路末端经较大过渡电阻接地时仍有足够灵敏度。(√) 204.零序电流保护不反应电网正常负荷、振荡和相问短路。
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(√) 205.零序电流保护能反应各种不对称短路,但不反应三相对 称短路。(?) 206.零序电流保护可以作为所有类型故障的后备保护。(?) 207.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。(?) 208.在小接地电流系统中,零序电流保护动作时,除有特殊 要求(如单相接地对人身和设备的安全有危险的地方)者外, 一般动作 于信号。(√) 209.电力系统振荡时,电流速断、零序电流速断保护有可能 发生误动作。(?) 210.过电流保护在系统运行方式变小时,保护范围也将缩小。 (√) 211.无时限电流速断保护是一种全线速动的保护。(?) 212.对于终端站具有小水电或白备发电机的线路,当主供电 源线路故障时,为保证主供电源能重合成功,应将它们解列。(√) 213.近后备保护是当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设 备或线路的保护来实现的后备保护。(?) 214.方向横差保护存在相继动作区,同时在两相出口短路故 障时存在动作死区。(?) 215.线路横差保护由于可反应线路内任意一点的故障,且无 时间元件,故属于全线速动的主保护。(?)
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216.突变量保护中专门设有最简单的合闸于故障保护,这样 做是基于认为手(重)合时只会发生内部故障。(√) 217.线路断路器合闸后正常运行(包括空充线路)时,突变量 保护既能作为快速主保护(√),又能作为阶段式后备保护。(?) 218.距离继电器能判别线路的区内、区外故障,是因为加入 了带记忆的故障相电压极化量。(?) 219.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。(√) 220.由于助增电流的存在,使距离保护的测量阻抗增大,保 护范围缩小。(√) 221.由于助增电流(排除外汲情况)的存在,使距离保护的测 量阻抗增大,保护范围缩小。(√)

1.3 填空题
1.在电力系统中,采用快速保护,自动重合闸装置,自动按 频率减负荷装置等都是保证(系统稳定)的重要措施。 2.继电保护有选择地切除故障,是为了(尽量缩小停电范围)。 3. 频率为 50Hz 的二个正弦交流电源,相位差是 弧度,其时 间差为(5)ms。 4.当流过某负载的电流 i=sin(34t+ u=31sinI 34(34tπ ) A 时,其端电压为 12 π 2

π ) V,那么这个负载一定是(容性)负载。 12

5. 已知在某线圈上施加直流电压 100V 时, 消耗的功率为 500W; 若施加交流电压 150V 时,消耗的有功功率为 720W。则该线圈的电阻
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为(20)Ω ,电抗为(15)Ω 。 6.当线圈中电流增加时,自感电动势的方向与电流的方向(相 反);线圈中电流减少时,自感电动势的方向与电流方向(相同)。总 之,自感电动势的方向总是(阻碍)线圈中电流的变化。 7.在不对称三相四线制正弦交流电路中,中线是(相)电流的 (零序)分量的通路。在三相三线制电路中,如果线电压不对称,是由 于有了(负序)分量的缘故。 8.一个 10V 的恒压源的两端接一个 5Ω 的电阻,输出电压为 (10)V,电阻消耗的功率为(20)W。 9. 由煤炭转化为电的过程中, 应用三种动力装置: (锅炉)、 (汽 轮机)、(发电机),能量的转换过程是由热能转化为机械能,最后由 机械能转化为电能。 10.xn/x1(≤3),且尺 0,X1≤1 的系统属于大接地电流系统; 凡是 X0/x1(>3);目.尺艘,>1 的系统属于小接地电流系统。 11.我国电力系统中性点接地方式有:中性点直接接地方式、 (中性点经消弧线圈接地方式)、中性点不接地方式三种。 12.(静态稳定性)是指电力系统受到小干扰后,不发生非周期 性的失步,自动恢复到原始运行状态的能力。 13.所谓电力系统的静稳特性,是指电力系统在(受到小的扰 动)之后,自动恢复到原始运行状态的能力。它与系统发生永久性故 障时,继电保护装置切除故障的快慢(没有)关系。 14.我国 110kV 及以上电压等级系统,其中性点接地方式采用
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(直接接地方式)。 15.在 35kV 小接地电流系统中,可采用经消弧线圈接地方式, 在发生单相接地故障时用消弧线圈的感性电流来补偿系统的容性电 流,补偿方式有(欠补偿)、(全补偿)和(过补偿)三种方式,一般应采 用(过补偿)方式。 16.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(容性)电流,使接地故障电流减少。 17.中性点经装设消弧线圈后,接地故障的电感电流大于电容 电流,此时的补偿方式为(过补偿方式)。 18? (电磁环网)是指不同电压等级运行的线路, 通过变压器(电 磁)回路的连接而构成的环路。 19?加强和扩充一次设备以提高系统稳定性的主要措施是:① (减小线路电抗);②线路上装设串联电容;③装设中间补偿装置;④ (采用直流输电);⑤采用电气制动。 20?系统频率下降时负荷吸取的有功功率(随着下降);而系统 频率升高时负荷吸取的(有功功率)随着提高, 此现象称之为负荷调节 效应。 21?当电力系统发生突然的有功功率缺额后,主要依靠(按频 率自动减负荷或低频减载)装置动作,使保留运行的负荷容量能与运 行中的发电机容量相适应。 22.电力系统(无功功率)缺额将引起电压降低。 23?电路中使负载获取最大功率的条件是(内阻与负载相等)。
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24?振荡时系统任何一点电流和电压之间的相位角都随着(功 角)的变化而变化,而短路时,电流和电压间的(相位角)基本不变。 25?双电源系统(假设两侧电动势相等),系统电压(最低点)叫 振荡中心,位于系统综合阻抗的(1/2)处。 26.110kV 以上变电所接地电阻应小于 C0.5Q)。 27?具有保持线圈的中间继电器,保持电流应不大于其额定值 的(80%),保持电压应不大于其额定值的(65%)。 28?在两电气量之间进行比较的继电器可归纳为(幅值)比较和 (相位)比较两类。 29?DX 型信号继电器的动作电压应不大于(70%)的额定电压, 动作电流应不大于(额定电流)。 30?DS 型时间继电器的动作电压应不大于(70%)的额定电压, 返回电压应不小于(5%)的额定电压。 31? 供给断路器跳、 合闸和继电保护装置用的操作电源的电压, 应不受(系统故障)和(运行方式)变化的影响。 32?6~10kV 中性点不接地系统中,发生单相接地故障,非故 障相电压为正常相电压的(√3 倍)。 33?计算最大短路电流时应考虑以下两个因素:最大运行方式 和(短路类型)。 34?故障点正序综合阻抗(大于)零序综合阻抗时三相短路电流 小于单相接地短路电流, 单相短路零序电流(小于)两相接地短路零序 电流。
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35?小接地电流系统单相接地时,故障相对地电压为零,非故 障相对地电压升至(线电压),零序电压大小等于(相电压). 36.电网中的工频过电压一般是由(线路空载)、接地故障和甩 负荷等引起。 37.高压长距离输电线常常装设串联电容补偿和并联电抗补偿 装置, 其短路过程中低频分量是由于线路电感不允许(电流突变)而产 生,高频分量是由于电容上的(电压不能突变)而产生。 38.大接地电流系统中发生接地故障时,故障点零序电压(最 高),变压器中性点接地处零序电压为(零);系统电源处正序电压(最 高),越靠近故障点,正序电压数值(越小)。 39.双侧电源线路的负荷电流无非就是两侧等效电动势在某一 小角差 ? 下的差值除以计入发电机同步电抗的系统纵向正序阻抗之 和;而线路振荡电流的求法与此不同,一要以 ? 为(自变量),二是阻 抗之和中的发电机电抗应取其(暂态电抗)。 40.故障点综合零序阻抗大于正序阻抗时,(三相)短路电流值 居于各类短路电流之首;反之为(单相)短路电流值居首。 41.在故障点零序综合阻抗(小于)正序综合阻抗时,单相接地 故障电流大于三相短路电流。 在故障点零序综合阻抗(小于)正序综合 阻抗时,两相接地故障电流的零序电流大于单相接地故障的零序电 流。 42.当故障点综合零序阻抗大于综合正序阻抗时,单相接地故 障零序电流(小于)两相短路接地故障零序电流。当零序阻抗(小于)
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正序阻抗时,则反之。 43.正序电压是越近故障点数值(越小),(负序电压和零序电 压)是越接近故障点数值越大。 44.小接地电流系统发生单相接地时,故障线路的零序电流为 (非故障线路电容电流之和),但不包括故障线路本身,其电容性无功 功率的方向为由线路流向母线。非故障线路的零序电流为(本线路电 容电流之和),电容性无功功率方向为由母线流向线路,故障点的零 序电流为(系统总接地电容电流)。 45. 设正、 零序网在故障端口的综合阻抗分别是 X 1、X 2、X 0 , 负、 简单故障时的正序电流计算公式中 I1 ?
E 的附加阻抗△z 为:当 X 1 ? ?Z

三相短路时为(0), 当单相接地时为( X 2 ? X 0 ), 当两相短路时为( X 2 ), 两相短路接地为( X 2 / X 0 )。 46. 与模拟滤波器相比, 数字滤波器不存在阻抗的(匹配)问题。 47.周期函数都可以分解为直流分量、基频和基频整数倍频的 高次谐波分量的(叠加)的形式。 48.反映电力系统输电设备运行状态的模拟电气量主要有两 种:来自电压互感器二次侧的(电压)信号和电流互感器二次侧的(电 流)信号。 49.光电耦合器常用于开关量信号的隔离,使其输入与输出之 间电气上完全隔离,尤其是可以实现地电位的隔离,这可以有效地抑 制(干扰)。 50.如果线路送出有功与所受无功相等,则线路电流与电压相
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位关系为(电流超前电压 45°)。 51.从一保护安装处看,母线向线路送有功 10MW,受无功 10Mvar,那么本线路电压超前电流的角度为:(一 45°)。 52.电流互感器的二次绕组接成三角形或两相电流差时,在正 常负荷电流下,其接线系数是( 3 );当接成星形或两相不完全星形 时,在正常负荷电流下,其接线系数是(1)。 53.如果电力系统各元件的正序阻抗等于负序阻抗,且各元件 的阻抗角相等,当线路发生单相接地短路时,流过保护的两个非故障 相电流与故障相电流同相位的条件是:零序电流分配系数(大)于正 (负)序电流分配系数。 54.二次设备是指对一次设备的工作进行(监测)、(控制)、(调 节)、(保护)以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号等 所需的低压电气设备。 55.多台发电机一变压器组在高压侧并网,变压器中性点有的 接地、有的不接地运行。当高压母线发生单相接地故障时,母线出现 零序电压巩, 中性点接地的变压器故障相电压为( U 0 ), 而中性点不接 地变压器的中性点电压为( ? U 0 )。 56.工频突变量保护在发生区内故障时动作。动作后跳闸前便 须按相固定,即将曾经动作过这一事件记忆下来,该类保护之所以在 跳闸前就需要按相固定, 是因为即使故障存在, 只要故障已进入稳态, 突变量保护也将(返回)。 57.继电保护单纯采用序分量比相原理进行选相所得的结果不
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是唯一的, 如果故障时满足 ? 60? ? Arg

I0 ? 60? , 则既可能是发生了(A) I2A

相接地故障, 也可能是发生了(BC)两相接地故障, 还可能是发生了(AB) 两相高阻接地故障。 58.大接地电流系统中的线路,在其发生接地故障时,线路电 源侧零序功率的方向与负序功率的方向(相同), 零序功率的方向是由 (线路)流向(母线)的。 59.两台变压器并列运行的条件是:(接线组别一致)、(短路 比一致)、(额定电压一致)。 60.在变电站综合自动化系统中,网络通过(地址)识别每一个 继电保护装置。 61.二次回路图纸分为:(原理图),(展开图),(安装图)。 62. 大接地电流系统发生接地故障时, (故障点)零序电压最高, 故障线路的零序功率的方向和正序功率的方向(相反)。 63.在电网中装带有方向元件的过流保护是为保证动作的(选 择性)。 64.电流系统简单不对称故障有:两相短路、两相接地短路、 单相接地短路、(一相断线)、(两相断线)。 65.温升是某一点的温度与参考温度之差。对变压器、电抗器 等设备是指(上层油温对周围冷却介质)的温度差。 66.共模电压是指在某一给定地点对一任意参考点(一般为地) 所测得为各导线(共有)的电压; 差模电压是指在某一给定地点所测得 在(同一网络中两导线间的)电压。
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67. A/D 变换器的两个重要指标是 A/D 转换的(分辨率)和(转 换速度)。 68.某型微机保护装置每周波采样 12 个点,则采样间隔是: (5/3)ms,采样率为(600)Hz。 69.微机保护使用的两点乘积法的原理是利用任意两个相隔 ( ? / 2 )的正弦量的瞬时值,算出该正弦量的(有效值、相角)。 70.一个完整的 RS-232 串口接口共 22 根线,采用标准的 25 芯插头座,其信号传输速率最高(20K) bit / s ,最大传输距离(30)m。 71. RS-485 串口常用的信号传输速率有 4800、 9600、 19200 bit / s , 典型传输距离为(1000)m。 72.二进制 1011101011110010 的十六进制为(BAF2)。某微机 保 护 定 值 中 的 ( 控 制 字 )KG=847BH , 将 其 转 化 为 二 进 制 为 (1000010001111011)B。 73.微机保护装置在采样之前加上低通模拟滤波回路,主要是 防止出现(频率混叠)现象,当采样频率为 f s 时,低通滤波器的截止频 率应小于(1/2) f s 。 74.按照采样定律,采样频率 f s 必须大于(2)倍的输入信号中 的最高次频率 f max ,否则会出现(频率混叠)现象。 75.按次序分别写出采样频率 f s 为 600Hz、1000Hz、1200Hz 时 的采样周期瓦分别为:(1.666ms)、(1ms)、(0.833ms)。 76.根据模数转换的原理不同,我国微机保护采用的数据采集 系统有两种类型,它们是:采用[逐次逼近式模数转换器(A/D)]的数
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据采集系统和[电压一频率变换器(VFC)]的数据采集系统。 77.微机保护硬件中的程序存储器用于存放微机保护功能程序 代码,常在(12.5~21)V 电压下固化,(5)V 电压环境下运行。 78.微机保护对程序进行自检的方法是:ROM 累加和白检校验, (CRC)校验。 79.微机保护利用计算机具有的两个重要特点,即(良好的记 忆存储能力)和(强大的运算能力),实现各种保护功能。 80.微机保护中,主要元器件之间靠(总线)相互连接。 81.微机保护硬件系统包含:①开关电源;②(数据处理单元); ③数据采集单元;④(数字量输入,输出接口);⑤通信接口;⑥出口 继电器。 82.50Hz 电源,每个周波采样 20 点,则采样间隔 Ts=(1)ms, 采样率五=(1000) 83. 微机保护的采样频率为 2500Hz, 则每周波有(50)个采样点, 采样间隔时间为(0.4)ms。 84.为了正确地传送信息,必须有一套关于信息传输顺序、信 息格式和信息内容等的约定。这套约定,称为(规约)。 85.变电站综合自动化系统中计算机局域网的通信传输媒介有 两种:(光纤)和电缆,后者又可以分为(同轴)电缆和(对称双绞线) 电缆。 86.为了保持电力系统正常运行的稳定性和频率、电压的正常 水平,系统应有足够的(静态)稳定储备和有功、(无功)备用容量,并
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有必要的调节手段。 87.根据 N-1 的电网稳定要求,合理的电网结构中,任一元件 无故障(断开),应能保持电力系统的(稳定)运行。 88. 光纤通信是以(光波)为载体, 以(光导纤维)作为传输媒体, 将信号从一处传输到另一处的一种通信手段。 光纤按传输模式可分为 (单模)和(多模)。 89.负序电流的整定往往用模拟单相接地短路的方法,试验时 负序电流分量为通入单相电流的(1/3)。 90.对线路的方向过流保护,规定线路上电流的正方向由(母 线)流向(线路)。 91.当正方向发生接地故障时,零序电压(滞后)零序电流约 110°左右;当反方向发生接地故障时,零序电压(超前)零序电流约 70°左右。 92.二次回路干扰的种类有:①50Hz 干扰;②(高频干扰);③ 雷电引起的干扰;④(控制回路产生的干扰);⑤高频辐射干扰。 93.当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或相邻线路保 护实现后备称之为(远后备); 主保护拒动时由本设备另一套保护实现 后备、断路器拒动时由断路器失灵保护实现后备称之为(近后备)。 94.后备保护是当(主保护)或(断路器拒动)时,用以切除故障 的保护。(辅助保护)是为主保护和后备保护的性能而增设的简单保 护, (异常运行保护)是反映被保护电力设备或线路异常运行状态的保 护。
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95.在超高压长距离的线路上,除了要安装并联电抗器之外, 在三相并联电抗器的中心点还要装设一个小电抗器,这是为了降低 (潜供电流)的影响, 以提高重合闸的成功率, 但因其热稳定时间很短, 必须装设(三相不一致)保护。

1.4 简答题
1.串联谐振回路和并联谐振回路哪个呈现的阻抗大? 答:串联谐振回路阻抗最小;并联谐振回路阻抗最大。 2.现用电压表和电流表分别测量高阻抗和低阻抗,请问为保 证精确度,这两块表该如何接线? 答:对低阻抗的测量接法:电压表应接在靠负载侧。对于高 阻抗的测量接法:电流表应接在靠负载侧。 3.发电厂和变电站的主接线方式常见的有哪几种? 答:发电厂和变电站的主接线方式常见的有六种,即:①单 母线和分段单母线;②双母线;③多角形接线;④ 断路器母线;⑤ 多分段母线;⑥内桥、外桥接线。 4.长距离输电线路的作用是什么? 答:长距离输电线路的作用是将远离负荷中心的大容量水电 站或煤炭产地的坑口火电厂的巨大电功率送到负荷中心, 或作为大电 力系统间的联络线,担负功率交换的任务。 5.在一次设备上可采取什么措施来提高系统的稳定性? 答:减少线路阻抗;在线路上装设串联电容;装设中间补偿 设备;采用直流输电等。
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6.什么叫继电保护的选择性? 答:选择性是指在对系统影响可能最小的处所,实现对断路 器的控制操作,以终止故障或系统事故的发展。 7.继电保护可靠性是对电力系统继电保护的最基本性能要求, 请问,它可以分为哪两个方面? 答:可信赖性与安全性。 8.我国电力系统的中性点接地方式有哪几种? 答:有三种。分别是:直接接地方式(含经小电阻、小电抗 接地)、经消弧线圈接地方式、不接地方式(含经间隙接地)。 9.大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是什么? 答:大接地电流系统、小接地电流系统的划分标准是依据系 统的零序电抗 X 0 与正序电抗 X 1 的比值: X 0 / X 1 ? 3 ,且 R0 / X 1 ? 1 的系 统属于大接地电流系统;X 0 / X 1 ? 3 ,且 R0 / X 1 ? 1的系统属于小接地电 流系统。 10.什么叫大接地电流系统? 答:电力系统中零序电抗 X0 与正序电抗 X1 的比值 X0/Xl≤3,且 R0/X1≤1 的系统被称为大接地电流系统。通常,中性点直接接地的系 统均为大接地电流系统。 11.什么叫小接地电流系统? 答:电力系统中零序电抗 X0 与正序电抗 X1 的比值 X0/X1>3,且 R0/Xl >l 的系统被称为小接地电流系统。通常,中性点不接地或经 消弧线圈接地的系统均为小接地电流系统。
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12.什么是消弧线圈的过补偿? 答:中性点装设消弧线圈后,补偿后的感性电流大于电容电流, 或者说补偿的感抗小于线路容抗,电网以过补偿方式运行。 13.小接地电流系统中,如中性点装设的消弧线圈以欠补偿方式 运行,当系统频率降低时,可能导致什么后果? 答:当系统频率降低时,可能使消弧线圈的补偿接近于全补偿方 式运行,造成串联谐振,引起很高的中性点过电压,在补偿电网中会 出现很大的中性点位移而危及绝缘。 14.在中性点不接地系统中,各相对地的电容是沿线路均匀分布 的,请问线路上的电容电流沿线路是如何分布的? 答:线路上的电容电流沿线路是不相等的。越靠近线路末端,电 容电流越小。 15.小接地电流系统当发生一相接地时,其他两相的电压数值和 相位发生什么变化? 答: 其他两相电压幅值升高 3 倍, 超前相电压再向超前相移 30o, 而落后相电压再向落后相移 30o。 16.小接地电流系统中,故障线路的零序电流、零序电压的相位 关系如何?非故障线路呢? 答:故障线路的零序电流滞后零序电压 90o,非故障线路的零序 电流超前零序电压 90o。 17.为什么在小接地电流系统中发生单相接地故障时,系统可以 继续运行 1~2h?
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答:因为小接地电流系统发生单相接地故障时,接地短路电流很 小, 而且并不破坏系统线电压的对称性, 所以系统还可以继续运行 1~ 2h。 18.输电线路故障如何划分?故障种类有哪些? 答:输电线路有一处故障时称为简单故障,有两处以上同时故障 时称为复故障。简单故障有六种,其中短路故障有四种,即单相接地 故障、二相短路故障、二相短路接地故障、三相短路故障,均称为横 向故障。断线故障有两种,即断一相、断二相,均称为纵向故障。其 中三相短路故障为对称故障,其他是不对称故障。 19.电力系统发生振荡时,什么情况下电流最大,什么情况下电 流最小? 答:当两侧电动势的夹角为 180o 时,电流最大;当两侧电动势 的夹角为 0o 时,电流最小。 20.电力系统振荡和短路的区别是什么? 答:电力系统振荡和短路的主要区别是: 1)电力系统振荡时系统各点电压和电流均作往复性摆动, 而短路 时电流、电压值是突变的; 2)振荡时电流、电压值的变化速度较慢,而短路时电流、电压值 突然变化量很大: 3)振荡时系统任何一点电流与电压之问的相位角都随功角δ Ω 的变化而变化;而短路时,电流和电压之间的相位角基本不变。 21.在下列情况下,请分析测量阻抗的变化规律。
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1)线路由负荷状态变为短路状态; 2)系统发生振荡。 答:线路由负荷状态变为短路状态时,测量阻抗瞬间减小为短路 阻抗;系统发生振荡时,测量阻抗伴随振荡呈周期性而变化。 22.请简述发生不对称短路故障时,负序电压、零序电压大小与 故障点位置的关系。 答:负序电压和零序电压越靠近故障点数值越大。 23.大接地电流系统的单端电源供电线路中,在负荷端的变压器 (YO/△)空载且中性点接地时,请问线路发生单相接地时,供电端的 正、负、零序电流是不是就是短路点的正、负、零序电流? 答:正序、负序电流就是短路点的正序、负序电流,而零序电流 不是短路点的零序电流,凶负荷端也存在零序网络。 24.大接地电流系统发生接地故障时,三相短路电流是否一定大 于单相短路电流?为什么? 答:不一定。当故障点零序综合阻抗小于正序综合阻抗时,单相 接地故障电流大于三相短路电流。 25.在什么情况下单相接地故障电流大于三相短路电流? 答:当故障点零序综合阻抗(Z0∑)小于正序综合阻抗(Z1∑)时,即 Zk0<ZK1 时,单相接地故障电流大于三相短路电流。 26.在大接地电流系统之中,什么条件下,故障点单相接地故障 零序电流大于两相接地故障零序电流? 答:故障点综合零序阻抗大于综合正序阻抗。
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27.什么情况下两相接地故障的零序电流大于单相接地故障的零 序电流?(ZK0:故障点零序综合阻抗;ZK1:故障点正序综合阻抗) 答:当 ZK0<ZK1 时,两相接地故障的零序电流大于单相接地故障的 零序电流。 28.大接地电流系统中,在线路任何地方的单相接地故障时,短 路点的 I1、I2、I0 大小相等,相位相同,那么一条线路两端保护安装 处的 I1、I2、I0 是否也一定大小相等,相位相同?为什么? 答: 不一定。 因为各序电流是按各序网络的分配系数进行分配的, 如各序网络的分配系数不同,大小也就不同,如果各序网络的阻抗角 不同,其相位也不会相同。 29.大接地电流系统接地短路时,零序电压的分布有什么特点? 答:故障点的零序电压最高,变压器中性点接地处的零序电压为 零。 30. 发生接地故障时, 电力系统中的零序电压(电流)与相电压(电 流)是什么关系? 答:当电力系统发生单相及两相接地短路时,系统中任一点的三 倍零序电压(或电流)都等于该处三相电压(或电流)的相量和,即
? ? ? ? ? ? ? ? 3U 0 ? U A ? U B ? U C ;3I ? I A ? I B ? I C

3l.如果全系统对短路点的综和正负零序阻抗分别为 Z1∑,Z2∑, Z0∑。则各种。短路故障的复合序网图相当在正序序网图的短路点 K1 和中性点 H1。 两点间串入了一个附加阻抗△Z。 试分别写出 K(3),(2) K(1,1) K 和 K(1)四种故障类型的△Z 的表达式。
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答: K(3):△Z=0; K(2):△Z=Z2∑: K(1,1):△Z=Z2∑∥Z0∑( ?Z ? Z ? Z ) 2? 0Z K(1):△Z=Z2∑+ Z0∑。 32. 用对称分量法分析中性点接地系统中某点 c 相断线故障的边 界条件是什么? 答:△UKA=△UKB=0,IKC=0。(电压、电流为相量) 33.线路 M 侧电源阻抗为 10Ω ,线路阻抗为 20Ω ,线路 N 侧电 源阻抗为 20Ω .问该系统振荡中心距 M 侧的阻抗为多少Ω ?(假设两 侧电源阻抗的阻抗角与线路阻抗角相同) 答:距 M 侧母线 15Ω 。 34.在我国,为什么 10kV 系统一般不装设动作于跳闸的接地保 护? 答:通常,10kV 系统是小接地电流系统,单相接地时短路电流 很小,线电压仍然对称,系统还可以运行 l~2h,此时小接地电流检 测装置发出信号,可由值班人员处理。 35.当中性点不接地电力网中发生单相接地故障时,故障线路与 非故障线路零序电流的大小有何特点? 答:非故障线路流过的零序电流为本线路的对地电容电流,故障 线路流过的零序电流为所有非故障线路对地电容电流之和。 36.什么是计算电力系统故障的叠加原理?
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Z2?Z0?

答:在假定是线性网络的前提下,将电力系统故障状态分为故障 前的运行状态和故障引起的附加状态分别求解, 然后将这两个状态叠 加起来,就得到故障状态。 37.在突变量保护的分析中,用到的是叠加原理的哪一种状态? 答:突变量保护的分析中应用的是故障引起的附加状态。 38.在系统稳定分析和短路电流计算中,通常将某一侧系统的等 效母线处看成无穷大系统,那么无穷大系统的含义是什么? 答:无穷大系统指的是等效母线电压恒定不变,母线背后系统的 综合阻抗等于 0。 39.对于短路来说,系统最大运行方式和系统最小运行方式哪种 方式的综合阻抗大,哪种方式的综合阻抗小? 答:系统最大运行方式的综合阻抗小,系统最小运行方式的综合 阻抗大。 40.同步发电机的 Xd是什么意思? 答:Xd表示同步发电机直轴同步电抗,是直轴漏抗和电枢反应电 抗之和。 41.请将发电机的电抗参数 Xd、Xd〝、Xd〞按大小次序排列。 答:Xd>Xd?>Xd?。 42.线路零序电抗 X0 由什么参数决定? 答: 线路零序电抗 X0 是线路一相的自感抗 X L ? 2?fL 与其他两相的 互感抗 2 XM ? 2 ? 2?fM 之和,即 X 0 ? X L ? 2 X M ? 2?f (L+2M)。 43.变压器的零序阻抗与什么有关?
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答:变压器的零序阻抗与绕组的连接方式、变压器中性点的接地 方式及磁路结构等有关。 44.在大接地电流系统中,为什么要保持变压器中性点接地的稳 定性? 答:接地故障时零序电流的分布取决于零序网络的状况,保持变 压器中性点接地的稳定性,也就保证了零序等值网络的稳定,对零序 方向电流保护的整定非常有利。 45.当系统中大型发电机组开停机时,零序电流保护的保护范围 和灵敏度是否受到影响? 答:会受到影响,主要是影响到短路点零序电流的大小。 46.什么是标么值? 答:标么值无量纲,是以基准值为基数的相对值来表示的量值。 47. 我们在变压器铭牌上经常看到一个参数叫做短路电压百分比 UK%,请问 UK%的含义是什么?知道 UK%后,我们能否知道短路电抗 标么值? 答:UK%的含义是变压器短路电流等于额定电流时产生的相电 压降与额定相电压之比的百分值。UK%除以 100 后乘以基准容量与变 压器额定容量的比值,便可得到该变压器短路电抗标么值。 48.在 220kV 系统和 10kV 系统中,有一相等的有名阻抗值,在 短路电流计算中,将它们换算成同一基准值的标么阻抗,他们是否仍 然相等?为什么?| 答:不等。Z*=Z/ZB,ZB=U2B/SB。因此 10kV 的标么阻抗要大。
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49.继电器按照在继电保护中的作用,可分为哪两大类?按照结 构型式分类,主要有哪几种? 答:可分为测量继电器和辅助继电器两大类;按结构型式分类, 目前主要有电磁型、感应型、整流型以及静态型。 50. 两个电气交流量之间的关系包括大小关系和相位关系, 请问, 比较两个电气量关系构成的继电器,可归纳为哪两类? 答:绝对值比较和相位比较继电器两类。 51.请问零序方向电流保护由哪几部分组成? 答:零序电流保护主要由零序电流(电压)滤过器、电流元件和零 序方向元件三部分组成。 52.零序方向电流保护有没有死区?为什么? 答:零序方向电流保护没有死区。因为接地短路故障时,故障点 零序电压最高,因此,故障点距离保护安装处越近,该处的零序电压 越大,所以没有死区。 53.为什么说在单相接地短路故障时.零序电流保护比三相星形 接线的过电流保护灵敏度高? 答:系统正常运行及发生相问短路时,不会出零序电流,因此零 序电流保护整定时不需考虑负荷电流,可以整定的较低;而过电流保 护整定时必须考虑负荷电流。 54.某静态型保护装置内的电流辅助变换器二次侧接了电阻 R, 保护装置允许的电流输入范围为 0~20A,现将电阻 R 改为 4R,请问 此时电流允许输入范围为多少?
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答:0~5A。 55.确定继电保护和安全自动装置的配置和构成方案时,应综合 考虑哪几个方面因素? 答: 1)电力设备和电力网的结构特点和运行特点: 2)故障出现的频率和可能造成的后果; 3)电力系统的近期发展情况; 4)经济上的合理性; 5)国内和国外的经验。 56.微机型保护硬件系统通常包括哪几个部分? 答: 1)数据采集单元,即模拟量输入系统; 2)数据处理单元,及微机主系统: 3)输入/输出接口,即开关量输入输出系统; 4)通信接口; 5)电源。 57.微机型保护的数据采集系统的作用是什么? 答:将模拟量转换为微机保护可使用的数字量。 58. 在微机保护数据采集系统中,共用 A/D 转换器条件下采样 /保持器的作用是什么? 答: 1)保证在 A/D 变换过程中输入模拟量保持不变;
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2)保证各通道同步采样, 使各模拟量的相位关系经过采样后保持 不变。 59.试说明数字滤波器的优点。 答: 1)滤波精度高:通过增加数值字长可很容易提高精度。 2)可靠性高:滤波特性基本不受环境、温度的影响。 3)滤波特性改变灵活方便:通过改变算法或系数,即可改变滤波 特性。 4)可用于时分复用:通过时分复用,一套滤波算法即可完成所有 交流通道的滤波任务。 5)不存在阻抗匹配的问题。 60.数字滤波与模拟滤波相比有何优点? 答: 1)不存在元件特性的差异,一旦程序设计完成,每台装置的特性 就完全一致。 2)可靠性高,不存在元件老化、温度变化对滤波器特性的影响。 3)灵活性高, 只要改变算法或某些滤波系数即可实现滤波器特性 的目的。 4)不存在阻抗匹配的问题。 61.什么是采样与采样定理?并计算 N=12/周波时的采样频率 fs 和采样周期 Ts 的值。 答:采样就是周期性地抽取连续信号,把连续的模拟信号 A 变为
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数字量 D,每隔△丁时问采样一次,△T 称为采样周期,1/△T 称为 采样频率。采样定理表述的内容为:为了根据采样信号完全重现原来 的信号,不产生频率混叠现象,采样频率疋必须大于输入连续信号最 高频率的 2 倍,即 fs>2fmax。 ,当 N=12/周时,fs=600;Ts=1.66ms。 62.若微机保护每周波采样 16 点时,它的采样率五为多少?采样 间隔瓦的长度为多少? 答 : 若 微 机 保 护 每 周 波 采 样 16 点 时 , 则 采 样 率 fs=50 ?

1 1 Ts ? ? ? 1.25ms 16=800(Hz);采样问隔 f s 800
63.微机保护采用每周波采样 12 点,请问微机保护能正确反映 电流和电压的最高次谐波为多少次谐波? 答:微机保护能正确反映的最高次谐波电流和电压为 6 次谐波 (采样频率为 f s ? 12/0.02=600,根据采样定律,被采样信号所含最 高频率成分为 f s /2=300,为 6 次谐波)。 64.电压频率变换器(VFC)型数据采集系统有哪些特点? 答: 1)电路简单。 2)秋分特性本身具有一定的滤波作用;采用光电耦合器,使数据 采集系统与 CPU 系统电气上完全隔离。 3)与 CPU 的接口简单,VFC 的工作不需 CPU 控制。 4)多个 CPU 可共享一套 VFC,且接 151 简单。 5)精度会受到电源波动的影响。 65.采样回路为电压频率变换模式的微机保护装置,为什么要在
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电压频率变换器(VFC)的输入回路中设置一个偏置电压? 答:因为 VFC 并不能反应输入电压的极性,加入偏置电压是为了 将双极性的输入电压变为单极性。 66.如果 VFC 的最大工作频率为 4MHz,那么,取多大的采样间 隔瓦才能使其计数值相当于 12 位 A/D 转换精度?

212 ? 1 ? 0.001024 s ? 1.024 ms 答: Ts ? 4 ? 10 6
67.A/D 转换的量化误差与位数的关系。 答:若 A/D 的位数为 n、A/D 最大输入值为 U max ,则量化误差 为: ? ?
2U max 。 2n

输出的数字量位数越多,转换出的数字量的舍入误差越小。 68.逐次逼近型 A/D 变换器的两个重要指标是什么? 答:①A/D 转换的分辨率(或称位数);②A/D 转换的转换速度。 69.10 位的 A/D 交换器转换直流 0~+10.24V 电压,问分辨率 为多少 V? 答:10.24/1024=0.01V。 70.A/D 转换电路前的低通滤波器作用是什么? 答:滤除模拟量中的高频分量,保证采样系统频率满足采样定理 要求。 71.分析和评价算法的标准是什么? 答:运算速度和精度,包括数据窗长度、滤波能力、受频率影响 程度等。
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72.微机保护中, “看门狗”的作用是什么? 答:微机保护运行时,由于各种难以预测的原因导致 CPU 系统工 作偏离正常程序设计的轨道,或者进入某个死循环时,由“看门狗’ ’ 经一个事先设定的延时将 CPU 系统强行复位, 重新拉入正常运行的轨 道。 73.微机保护通常采用的对程序的自检方法有哪些? 答: 累加和校验, 常用于在线实时自检。 循环冗余码(CRC)校验, 用于确认程序版本。 74.微机保护测量的动作电流整定值为 1A,测量的动作值为 0.9A,1.05A.1.1A.问动作电流的离散值为多少? 答:根据离散值计算公式: 可得:离散值=
最大值 ? 最小值 ? 100 ? ? 平均值

1.1 ? 0.9 ? 100 % ? 100 % 1.1 ? 1.05 ? 0.9 3

75.简述微机保护中光电耦合器的作用。 答:微机保护中光电耦合器常用于开关量信号的隔离,使其 输入与输出之间电气上完全隔离,尤其是可以实现地电位的隔离,这 可以有效地抑制共模干扰。 76.开关量输出电路的作用是什么? 答:将动作信号、命令等转换为接点量输出。 77.开关量输入回路的作用是什么?

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答:将信号、接点等信息转换为保护可接受的数字量。 78.简述硬件电路对外引线的抗干扰基本措施。 答: 1)交流输入端子采用变换器隔离,一、二次线圈间有屏蔽层且屏 蔽层可靠接地; 2)开关量输入、输出端子采用光电耦合器隔离; 3)直流电源采用逆变电源,高频变压器线圈问有屏蔽层; 4)机箱和屏蔽层可靠接地。 79.RS 一 232C 是应用最广的标准总线,其标准的信号最大传输 距离为多少 m? 答:30m。 80.根据国标规定,电力系统谐波要监测的最高次数为 19 次谐 波。一台录波装置如要达到上述要求,从采样角度出发,每周波(指 工频 50Hz)至少需采样多少点? 答: 至少需采样 38 点(谐波频率为 19~50=950Hz, 根据采样定律, 采样频率至少为五=2?950=1900Hz,采样点为 1900x0.02:38 点)。 81. 有一条线路控制屏上的表计显示该条线路有功功率 P 为负的 50MW。无功功率为正的 50MVA,请问此时接入该条线路保护的母线电 压和线路电流的相位关系。 答:母线相电压超前对应的相电流 135°。 82.在对微机继电保护装置进行哪些工作时应停用整套保护? 答:
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1)微机继电保护装置使用的交流电流、电压,开关量输入、输出 回路上工作。 2)微机继电保护装置内部作业。 3)输入或修改定值。 83.10kV 系统中,接地电容电流超过多少时应在中性点装设消 弧线圈? 答:10A。 84.对电力系统继电保护的基本性能有哪些要求? 答:可靠性、选择性、快速性、灵敏性。 85.请问如何保证继电保护的可靠性? 答:继电保护的可靠性应由配置合理、质量和技术性能优良的继 电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。 86.简述主保护的概念。 答:指能满足电力系统稳定及电力设备安全要求、快速地、有选择 地切除被保护设备故障的保护。 87.简述后备保护的概念。 答:在主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护。它分为远 后备、近后备两种方式。 88.简述辅助保护的概念。 答: 为了弥补主保护和后备保护的性能或需要加速切除严重故障而 增加的简单保护。 89.电力设备由一种运行方式转为另一种运行方式的操作过程
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中,对保护有什么要求? 答:电力设备由一种运行方式转为另一种运行方式的操作过程 中,被操作的有关设备均应在保护范围内,部分保护装置可短时失去 选择性。 90.在 110~220kV 中性点直接接地电网中,后备保护的装设应遵 循哪些原则? 答:后备保护应按 F 列原则配置。 1)110kV 线路保护宜采用远后备方式。 2)220kV 线路保护宜采用近后备方式。但某些线路如能实现远后 备,则宜采用远后备方式,或同时采用远、近结合的后备方式。 91.我们知道,电力系统的运行方式是经常变化的,在整定计算 上如何保证继电保护装置的选择性和灵敏度? 答:一般采用系统最大运行方式来整定选择性,用最小运行方式 来校核灵敏度, 以保证在各种系统运行方式下满足选择性和灵敏度的 要求。 92.请问电抗变压器和电流互感器的区别是什么? 答:电抗变压器的励磁电流大,_二次负载阻抗大,处于开路工 作状态;电流互感器的励磁电流小,一次负载阻抗小,处于短路工作 状态。 93.什么叫正序滤过器? 答: 正序滤过器是指滤去三相系统中的负序成分和零序成分而只 保留正序成分的元件。
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94.什么叫负序滤过器? 答: 负序滤过器是指滤去三相系统中的正序成分和零序成分而只 保留负序成分的元件叫负序滤过器。 95.电流增量启动元件有何优点? 答: 1)躲振荡能力强; 2)灵敏度高; 3)非全相运行中一般不会误动。 96. 同期装置有①②③三个电压端子, ①②端子接系统电压 IOOV, (骝端子接待并机组电压 100V(②端子为电压参考端子一接地端)。在 机组并列过程中,①③端子上的电压会在什么范围内变化?为什么? 答:会在 0~200V 范围内变化。当两个电压幅值相等、相位相同 时,①③端子上电压为零;当两个电压幅值相等、且相位相差 180。 时,①③端子上电压为 200V。其余情况处于两者之问。 97.在《继电保护和安全自动装置技术规程》中关于“停机”的 含义是什么? 答:停机一断开发电机断路器、灭磁。对汽轮发电机还要关闭主 汽门;对水轮发电机还要关闭导水翼。 98.备用电源自投的主要工作条件有哪些? 答: 1)工作母线电压低于定值并大于预定时间: 2)备用电源的电压应运行于正常范围, 或备用设备处于正常准备
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状态; 3)断开原工作断路器后方允许自投,以避免可能非同期并列。 99.请问什么是一次设备? 答:一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的 高压电气设备。 100.请问什么是二次设备? 答:二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保 护以及为运行、 维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电 气设备。 101.继电保护二次接线图纸可分为哪几类? 答:可分为原理接线图、展开接线图和安装接线图。 102.何谓差模干扰、共模干扰?它们的主要危害是什么? 答:简单地说,差模干扰是指影响输入信号的干扰,共模干扰是 指外引线对地之间的干扰。 差模干扰的主要危害是影响输入信号的大小,产生误差。 共模干扰的主要危害是影响逻辑功能,甚至使程序走乱、损坏芯 片。 103.什么叫共模电压? 答:共模电压是指在某一给定地点对一任意参考点(一般为地) 所测得为各导线共有的电压。 104.什么叫差模电压? 答: 差模电压是在某一给定地点所测得在同一网络中两导线间的
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电压。 105.变电站二次回路干扰的种类,可以分为几种? 答:1)50Hz 干扰: 2)高频干扰; 3)雷电引起的干扰; 4)控制回路产生的干扰; 5)高能辐射设备引起的干扰。 106.请问保护装置或继电器抗干扰试验项目有哪些? 答: 1)抗高频干扰试验; 2)抗辐射电磁干扰试验。 107.对称四端网络的定义是什么? 答:输入端与输出端的特性阻抗相等的四端网络称为对称四端网 络。 108.什么是四端网络的传输衰耗? 答:传输衰耗是当信号接入四端网络后,输入端与输出端的相对电 平。 109.怎样用试验方法求得四端网络输入端的特性阻抗? 答:在四端网络输入端分别测输出端开路、短路状态下的开路输入 阻抗和短路输入阻抗, 特性阻抗等于开路输入阻抗乘短路输入阻抗再 开平方。 110.说明如何做高频电缆的特性阻抗?
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答:在高频电缆另一端芯线与屏蔽层开路或短接的情况下,分别 测量其开路阻抗 Z
?

、 短 路 阻 抗 Z0 , 即 可 求 得 特 性 阻 抗

ZT ? Z ? ? Z 0
111.在四端网络的输出端接多大负载时,其输入端的输入阻抗 等于输入端的特性阻抗? 答:输出端所接负载等于输出端特性阻抗。 112.什么叫负载与电源相匹配?匹配后负载上得到的功率是多 少? 答: 当负载电阻 R 与电源内阻尺 s 相等时, 负载可取得最大功率, 这种连接叫匹配连接。匹配后负载上得到的功率是电源功率的一半。 113.电力载波高频通道有哪几种构成方式? 答:①相一相制通道;②相一地制通道。 114.相一地制电力载波高频通道主要由哪些部件组成? 答:①输电线;②阻波器;③耦合电容器;④结合滤波器;⑤高 频电缆;⑥收发信机(或载波机)。(分频滤波器) 115.在相同工作频率下,相一地制和相一相制高频通道的输电衰耗哪个大? 答:相一地制的衰耗大。 116.请叙述绝对功率电平的定义(单位为 dB。)? 答:在电路中某测试点的功率 PX 与标准功率忙 1ⅡlW 之比,取 常用对数的 10 倍。 117.用电平表测得某负载的电平为 20dB、,请问该负载上的电 ,
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压为多少 v? 答:7.75V。 118.什么是电平表的终端测量法? 答:将测试点的负载断开,选择电平表的内阻抗值接近于断开的 负载,然后测量测试点的电平。 119.直流逆变电源与电阻降压式稳压电路相比。有什么优点? 答:因电阻降压式稳压电路依靠电阻分压,效率低,使用逆变电 源能降低损耗。使用逆变电源将装置和外部电源隔离,提高了装置的 抗干扰能力。 120.指针式仪表的准确度是相对于什么刻度下确定的,为什么 小刻度(如 30%及以下刻度)相对误差增大? 答:是相对 100%刻度下确定的。仪表的误差与刻度成反比例关 系,刻度越小,误差越大。

1.5

问答题

1. 如果发电机与无穷大系统母线相连, 其功角特性曲线如图 1-10 所示。如果原动机的功率为 PM,则有两个工作点 A、B 分别对应功角 δ 1 和δ 1。 (1)用静态稳定分析法说明 A 点是稳定运行工作点,B 点不是稳 定运行工作点。 (2)静稳极限的边界对应的功角δ 是多少度?

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答:(1)A 工作点:当有一个小扰动使得功角δ 增大时,发电机输 出功率 P 将随之增大,由于原动机提供功率 PM 不能随之瞬时改变, 所以 PM ? P ,原动机的动作特性小于发电机的制动转矩。发电机便要 减速,随着转速 n 的下降,功角δ 亦将变小,工作点还可以回到原来 的 A 点。所以 A 点是稳定的工作点。 B 工作点:当有一个小扰动使得功角δ 增大时,发电机输出功率 P 将随之下降,原动机提供功率 PM 不变,所以 PM ? P ,原动机的动作 特性大于发电机的制动转矩,在剩余转矩作用下发电机将加速,随着 转速 n 的上升,功角δ 将进一步上升,而δ 的上升使得发电机输出功 率 P 再进一步下降,如此恶性循环发电机的工作点回不到 B 点,造成 系统振荡。所以 B 点是不稳定的工作点。 (2)静稳极限边界的功角δ =90°。 2.在继电保护分析中,什么条件下可以将架空输电线路等值为 R-L 模型? 答:准确的输电线路模型应该是由无穷个π 型电路组成(每个π 中,既有 R、L,又有分布电容 C),故障情况下,分布电容主要对高 频成分产生影响。对于电压不是很高、长度不是很长的输电线路,分 布电容的影响可以忽略不计;对于长距离、超高压的架空输电线路,
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分布电容的影响不能忽略。 在继电保护中可用低通滤波器将高频信号 滤除,同时采用电容电流补偿的方法,则可以将输电线路等值为 R-L 模型。 3.中性点经消弧线圈接地系统为什么普遍采用过补偿方式? 答:中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿时,无论不对称电压 的大小如何,都将因发生串联谐振而使消弧线圈感受到很高的电压。 因此,要避免全补偿运行方式的发生,而采用过补偿的方式或欠补偿 的方式。实际上一般都采用过补偿的运行方式,其主要原因如下: (1)欠补偿电网发生故障时,容易出现数值很大的过电压。例如, 当电网中因故障或其他原因而切除部分线路后, 在欠补偿电网中就可 能形成全补偿的运行方式而造成串联谐振, 从而引起很高的中性点位 移电压与过电压, 在欠补偿电网中也会出现很大的中性点位移而危及 绝缘。只要采用欠补偿的运行方式,这一缺点是无法避免的。 (2)欠补偿电网在正常运行时,如果三相不对称度较大,还有可 能出现数值很大的铁磁谐振过电压。 这种过电压是因欠补偿的消弧线 圈(它的 ? L>
1 )和线路电容 3C0 发生铁磁谐振而引起。如采用过补 3?C 0

偿的运行方式,就不会出现这种铁磁谐振现象。 (3)电力系统往往是不断发展和扩大的,电网的对地电容亦将随 之增大。 如果采用过补偿, 原装的消弧线圈仍可以继续使用一段时期, 至多是由过补偿转变为欠补偿运行;但如果原来就采用欠补偿的运 行,则系统一有发展就必须立即增加补偿容量。 (4)由于过补偿时流过接地点的是电感电流,熄弧后故障相电压
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恢复速度较慢,因而接地电弧不易重燃。 (5)采用过补偿时,系统频率的降低只是使过补偿度暂时增大, 这在正常运行时是毫无问题的;反之,如果采用欠补偿,系统频率的 降低将使之接近于全补偿,从而引起中心点位移电压的增大。 4.小接地电流系统中,在中性点装设消弧线圈的目的是什么? 答:小接地电流系统发生单相接地故障时,接地点通过的电流是 对应电压等级电网的全部对地电容电流,如果此电容电流相当大,就 会在接地点产生间歇性电弧,引起过电压,从而使非故障相对地电压 极大增加,可能导致绝缘损坏,造成多点接地。在中性点装设消弧线 圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障的电容电流, 使接地故障电流减少,以至自动熄弧,保证继续供电。 5.什么叫大接地电流系统?该系统发生接地短路时,零序电流分 布取决于什么? 答:系统的零序电抗?与正序电抗 xl 的比值不大于 3,且零序 电阻 R0 与正序电抗 X1 的比值不大于 1 的系统属于大接地电流系统。 大接地电流系统中零序电流是在变压器接地中性点之问的网络中分 布,即取决于变压器接地点的分布,并与它们的分支阻抗成反比。 6.大接地电流系统中的变压器中性点有的接地,有的不接地, 取决于什么因素? 答:变压器中性点是否接地一般考虑如卜因素: (1)保证零序保护有足够的灵敏度和较好的选择性,保证接地短 路电流的稳定性;
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(2)为防止过电压损坏设备,应保证在各种操作和自动掉闸使系 统解列时,不致造成部分系统变为中性点不接地系统; (3)变压器绝缘水平及结构决定的接地点(如自耦变压器一般为 直接接地)。 7.简述电力系统振荡和短路的区别。 答:(1)当系统发生振荡时,系统各点电压和电流的幅值均作往 复性摆动,变化速度慢;而短路时电压、电流幅值是突变的,变化的 量很大。 (2)振荡时,系统任何一点电压和电流之间的相位角都随功角 ? 的变化而变化;而短路时电压和电流之间的相位角是基本不变的。 8.什么叫对称分量法? 答:由于三相电气量系统是同频率按 120°电角布置的对称旋转 矢量,当发生不对称时,可以将一组不对称的三相系统分解为三组对 称的正序、负序、零序三相系统;反之,将三组对称的正序、负序、 零序三相系统也可合成一组不对称三相系统。 这种分析计算方法叫对 称分量法。 9.一般短路电流计算采用哪些假设条件? 答:(1)忽略发电机、调相机、变压器、架空线路、电缆线路等 阻抗参数的电阻部分,并假定旋转电机的负序电抗等于正序电抗。 66kV 及以下的架空线路和电缆,当电阻和电抗之比 R/X>0.3 时,宜 采用阻抗值 Z

? R2 ? X 2

(2)发电机及调相机的正序电抗可采用 t=0 时的瞬时值(Xd〞的
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饱和值)。 (3)发电机电动势标么值可以假定等于 1,且两侧发电机电动势 相位一致。只有计算线路非全相运行电流和全相振荡电流时,才考虑 线路两侧电动机综合电动势间有一定的相角差。 (4)不考虑短路电流的衰减。对机端电压励磁的发电机出口附近 故障,应从动作时间上满足保护可靠动作的要求。 (5)各级电压可采用标称电压值或平均电压值,而不考虑变压器 分接头实际位置的变动。 (6)不计线路电容和负荷电流的影响。 (7)不计故障点的相间电阻和接地电阻。 (8)不计短路暂态电流中的非周期分量,但具体整定时间应考虑 其影响。 对有针对性的专题分析(如事故分析)和某些装置的特殊需要 的计算,可以根据需要采用某些更符合实际情况的参数和数据。 10.试述电力系统中线路、变压器、发电机的负序阻抗及线路、 变压器的零序阻抗的特点。 答:(1)线路、变压器等静止元件的负序阻抗。系统中静止元件 施以负序电压产生的负序电流与施以正序电压产生的正序电流是相 同的(只是相序不同),故静止元件的正、负序阻抗相同。 (2)发电机负序阻抗:当对发电机施以负序电压时,电枢绕组的 负序工频电流产生负序旋转磁场, 负序旋转磁场与转子旋转的方向相 反,其磁路在 d 轴和日轴上交替变换。所以发电机的负序阻抗与正序 阻抗不同,一般为 0.16~0.24(标么值)左右,对汽轮机和具有阻尼
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绕组的凸极发电机可近似取 X2= Xd〞。 (3)线路的零序阻抗:线路的零序阻抗为对线路施以零序电压时 呈现的阻抗。零序阻抗以大地构成回路,数值较大,一般约为正序阻 抗的 2.5~3.5 倍。 (4)变压器的零序阻抗:变压器的零序阻抗与绕组的连接方式、 中性点接地方式及磁路结构有关。系统使用的变压器一般为 Y/△接 线且 YN 侧中性点接地,从△侧施以零序电压,由于回路不通不产生 任何电流,故从△侧看 Y 的零序阻抗为∞。从 YN 侧施以零序电压,在 △侧将形成零序环流, 故对零序来讲, YN 侧看 Y 几乎相当于另一侧 从 短路,呈现的是短路阻抗 Uk%,对于三芯式三相变压器,由于零序磁通 要经过空气隙,使励磁阻抗大为降低,一般使零序阻抗减少到 Uk%的 80%左右。Xe 与 XⅡ〞并联部分,计算正序阻抗时可忽略挺的影响, 计算零序阻抗时则不可忽略 Xe 的影响。 11.发电机的同步电抗 Xd、暂态电抗 Xdˊ和次暂态电抗 Xd〞有什 么区别和用途? 答:(1)同步电抗 Xd 为发电机稳态运行时的电抗,由绕组的漏抗 和电枢反应电抗组成。一般用来计算系统潮流和静态稳定条件。 (2)暂态电抗 Xd ˊ是发电机对突然发生的短路电流所形成的电 抗,Xdˊ小于 Xd,一般用来计算短路电流和暂态稳定。 (3)次暂态电抗 Xd〞是对有阻尼绕组或有阻尼效应的发电机的暂 态电抗,其值比 Xdˊ更小,用途同暂态电抗 Xdˊ。 12.当大接地电流系统的线路正方向发生非对称接地短路时,我
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们可以把短路点的电压和电流分解为正、负、零序分量,请问在保护 安装处的正序电压、负序电压和零序电压各是多少? 答: 正序电压为保护安装处到短路点的阻抗正序压降与短路点的 正序电压之和, 即正序电流乘以从保护安装处到短路点的正序阻抗加 上短路点的正序电压。 负序电压为负的负序电流乘以保护安装处母线 背后的综合负序阻抗。 零序电压为负的零序电流乘以保护安装处母线 背后的综合零序阻抗。 13.线路零序电抗为什么大于线路正序电抗或负序电抗? 答: 线路的各序电抗都是线路某一相自感电抗 XL 和其他两相对应 相序电流所产生互感电抗 XM 的相量和。 对于正序或负序分量而言, 因 三相幅值相等,相位角互为 120 °, 任意两相电流正(负)序分量的

相量和均与第三相正(负)序分量的大小相等,方向相反,故对于线路 的正、负序电抗有 X1=X2=XL -XM。而由于零序分量三相同向,零序自感 电动势和互感电动势相位相同,故线路的零序电抗 XO=XL+2XM,因此线 路的零序电抗 X0 大于线路正序电抗 X1 或负序电抗 X2。 14. 小接地电流系统发生单相接地故障时其电流、 电压有何特点? 答:(1)电压:在接地故障点,故障相对地电压为零;非故障相 对地电压升高至线电压;三个相问电压的大小与相位不变;零序电压 大小等于相电压。
?

(2)电流:非故障线路 3 I 0 值等于本线路电容电流;故障线路
? ?

33 I 0 等于所有非故障线路电容电流之和;接地故障点的 3 I 0 等于 全系统电容电流之总和。
97

?

?

(3)相位:接地故障点的 3 I 0 超前于零序电压 3 U 0 约 90 °。 15.试述小接地电流系统单相接地的特点。当发生单相接地时, 为什么可以继续运行 1~2h? 答:小接地电流系统单相接地的特点如下:
?

(1)非故障线路 3 I 0 。的大小等于本线路的接地电容电流;故障
? ?

线路 3 I 0 的大小等于所有故障线路的 3 I 0 之和, 也就是所有非故障 线路的接地电容电流之和。 (2)非故障线路的零序电流超前零序电压 90°;故障线路的零序 电流滞后零序电压约 90°。故障线路的零序电流与非故障线路的零 序电流相位相差 180°。 (3)接地故障处的电流大小等于所有线路(包括故障线路和非故 障线路)的接地电容电流的总和,并超前零序电压 90°。 根据小接地电流系统单相接地时的特点,由于故障点电流很小, 而且三相之间的线电压仍然对称,对负荷的供电没有影响,因此在一 般情况下都允许再继续运行 1~2h,不必立即跳闸,这也是采用中性 点非直接接地运行的主要优点。但在单相接地以后,其他两相对地电 压升高 3 倍,为了防止故障进一步扩大成两点、多点接地短路,应 及时发出信号,以便运行人员采取措施予以消除。 16.写出中性点直接接地系统 BC 两相金属性接地短路故障时的 边界条件,并画出其 A 相复合序网图? 答:B、C 相接地短路时接线图如图 1-11 所示。此时故障点的边 界条件为
98

I kA ? 0

?

U kB ? 0

?

U kC ? 0

?

(1)

将式(1)用对称分量来表示,则

I kA1 ? I kB 2 ? I kB 0 ? 0
U kA1 ? U kA 2 ? U kA 0
? ? ?

?

?

?

(2) (3)

式(2)和式(3)就是以电流和电压对称分量形式表示的故障点的 边界条件。 根据故障点的边界条件, 可以将以 A 相为基准的各序网络连接成 一个复合序网,如图 1.12 所示。

99

根据复合序网,可以求得故障点电电流和电压的各序对称分量为

I kA1 ? Z1 ? ?
? ?

?

?

E A? Z2? Z0? Z2? ? Z0?

I kA 2 ? ? I kA1 I kA 0 ? ? I kA1
? ? ?

Z0 ? Z2 ? ? Z0 ? Z2? Z2? ? Z0?
? ? ?

?

?

U kA1 ? U kA 2 ? U kA 0 ? E A ? ? I kA1 Z 1 ? ? I kA1

Z0? Z2? ? Z0?

利用对称分量法,可以求得故障点各相的全电流和全电压为

I kA ? 0
? Z ? ?Z 0 ? I kB ? I kA1 ? ? 2 ? 2 ? ? Z2? ? Z0? ?
? ? ?

?

? ? ? ? ? ? ? ?

I kC
?

? Z2? ? ? 2Z0? ? I kA1 ? ? ? ? Z2? ? Z0? ?
?
?

U kA ? 3 I kA1
? ?

Z2? Z0? Z2? ? Z0?

U kB ? U kC ? 0
故障点的电流、电压相量图如图 l—13、图 1—14 所示,母线电 压相量图如图 1—15 所示。

100

图 l—13 B、C 相接地短路时故障点的电流

17.试分析比较负序、零序分量和工频变化量这两类故障分量的 异同及在构成保护时应特别注意的地方。 答:(1)零序和负序分量及工频变化量都是故障分量,正常时为 零,仅在故障时出现,它们仅由施加于故障点的一个电动势产生。 (2)但它们是两种类型的故障分量。零序、负序分量是稳定的故 障分量,只要不对称故障存在,它们就存在,它们只能保护不对称故 障。 (3)工频变化量是短暂的故障分量,只能短时存在,但在不对称、 对称故障开始时都存在,可以保护各类故障,尤其是它不反应负荷和 振荡,是其他反应对称故障量保护无法比拟的。 (4)由它们各自特点决定:由零序、负序分量构成的保护既可以 实现快速保护,也可以实现延时的后备保护;工频变化量保护一般只 能作为瞬时动作的主保护,不能作为延时的保护。 18.简述逐次逼近型 A/D 转换器的工作原理,它的两个重要指标 是什么? 答:逐次逼近型 A/D 转换器的原理可以用图 1—16 来说明。转换 一开始,控制器首先在数码设定器中设置一个数码,并经 D/A 转换
101

为模拟电压 U 0 , 反馈到输入侧, 使之与待转换的输入模拟电压 U 相比 较,控制器根据比较器的输出结果重新给出数码设定器的输出,在反 馈到输入侧与 U 进行比较,并根据比较结果重复上述做法,直到所设 定的数码总值转换成的反馈电压 U0 与 U 尽可能地接近, 使其误差小手 所设定数码中可改变的最小值(一个单位的量化刻度), 此时数码设定 器中的数码输入值即为转换结果。 逐次逼近型, 是指数码设定方式是从最高位到低位逐次设定每位 的数码为“1”或“0” ,并逐次将所设定的数码转换为基准电压(反馈 电压)U0 与待转换电压 U 相比较,从而确定各位数码应该是“1”还是 “0” 。这种转换方式具体是这样工作的:转换器启动后,首先将最高 位(MSB)数码设定为“1” ,即置数码为 100?00,若 U0<U,则该所设 定的“1”保留,如果 U0> U,则去掉“1”换成“0” ;接着将第二高 位置“1” ,若此时的 U0<U,则该位所设定的“l”保留,如 U0>U,则 去掉“l”换成“0” ;以下类推,直到最低位(LSB)为止。

逐次逼近型 A/D 变换器的两个重要指标是: (1)A/D 转换的分辨率,A/D 转换输出的数字量位数越多,分辨率 越高,转换出的数字量的舍入误差越小。 (2)A/D 转换的转换速度,微机保护对 A/D 转换的转换速度有一 定要求,一般应小于 25μ s。
102

19.简述采样定理、采样、采样中断、采样率概念。 答:采样定理的基本内容是,在一个数据采集系统中,如果被采 样信号中所含最高频率成分的频率为 f max ,则采样频率 f s 必须大于
f max 的 2 倍,否则将造成频率混叠。

采样是指微机保护中,CPU 通过模数转换器获得输入的电压、电 流等模拟量(也可以含开关量输入)的过程。 采样中断,为 CPU 设置一个定时中断,这个中断时间一到,CPU 就执行采样过程。即启动 A/D 转换,并读取 A/D 转换结果。 当采样周期为 TS 时,采样率 f s ? 1 / TS 20.差分算法的结果受直流分量影响吗?为什么? 答:不受影响,因为差分算法为 y(n)=x(n)-x(n-1) 输入信号为

x?t ? ? A0 ? A1 sin??1t ? ? 1 ? ? ? Ak sin?k?1t ? ? k ?
k ?2

?

即可将输入信号中的直流分量 A0 滤除。 21.简述两点乘积算法的原理。 答: 以电流为例, 设

i1 和 i2 分别为两个相隔为π /2 的采样时刻,

n1 和 n2 的采样值(如图 1.17 所示),即

103

图 1—17 两点乘积算法采样示意图

? ?n2 t s ? n1t s ? ? ? 2

由于电流为正弦量,因此有

i1 ? I ?n1 , TS ? ? 2 I sin??n1TS ? ? 0 I ?
? 2 I sin ? 1I

i2 ? I ?n2 , TS ? ? 2 I sin??n2TS ? ? 0 I ?
? 2 I sin??n2TS ? ? 0 I ? ? 2?
? 2 I sin?? 1I ? ? 2?
? 2 I cos?1I

其中 ?1I = ?n1TS ? ? 0 I 式中 ? 0 I ——n=0 时的电流相角;
?1I ——n=1 采样时刻电流的相角,可能为任意值。

将式(2)和式(3)平方后相加,即得

2 I 2 ? i1 ? i2
2

2

(4)

再将式(2)和式(3)相除,得

tg? 1I ?

i1 i2

(5)

式(4)和式(5)表明,只要知道任意两个相隔π /2 的正弦量的瞬 时值,就可以算出该正弦量的有效值和相位。 22.为防止损坏芯片,在进行微机继电保护装置校验时应注意什
104

么问题? 答:(1)微机继电保护装置屏应有良好接地,接地电阻符合设计 规定。用使用交流电源的电子仪器测量电路参数时,电子仪器测量端 子与电源应绝缘良好,仪器外壳应与保护屏在同一点接地。 (2)检验中不宜使用烙铁,如必须使用,应使用专用电烙铁,并 将电烙铁与保护屏在同一点接地。 (3)用手接触芯片的管脚时,应有防止人身静电损坏集成电路芯 片的措施。 (4)只有在断开直流电源后才能插、拔插件。 (5)拔芯片应用专用起拔器,插入芯片应注意芯片插入方向,插 入芯片后应经第二人检验无误后,方可通电检验或使用。 (6)测量绝缘电阻时, 应拔出装有集成电路芯片的插件(光耦及电 源插座除外)。 23.简述定值拨轮开关的原理和作用。 答:拔轮开关通常用作保护定值选择开关,即预先在保护中固化 好若干套不同工况下的保护定值,当运行工况改变时,只需通过拨轮 开关将定值切换到对应的定值区号即可。 这可以由运行人员根据调度 命令操作,常用于旁路断路器代送等情况。拨轮开关的原理图和对应 关系如图 1—18 所示。 10 个区的拨轮开关为例, 1—18(b)中 以 图 “?” 表示断开, “一”表示闭合。

105

24.根据录波图怎样简单判别系统接地故障? 答:(1)配合观察相电压、相电流量及零序电流、零序电压的波 形变化来综合分析; (2)零序电流、零序电压与某相电流骤升,R_同名相电压下降, 则可能是该相发生单相接地故障; (3)零序电流、零序电压出现时,某两相电流骤增,且同名相电 压减小,则可能发生两相接地故障。 25.在大接地电流系统中发生单相接地故障,从录波图看,该故 障相电流有畸变,请问是否可以直接利用对称分量法进行故障分析, 为什么? 答:不行。因为对称分量法仅适用于同频率的矢量。因故障相电 流有畸变,说明电流含高次谐波分量,不同频率的合成波是不能分解 的,只有将畸变电流用付氏级数分解后,将各次谐波分别分解成正、 负、零序分量,然后将各次谐波叠加。 26.什么是继电器的极限刻度误差?什么是继电器的平均刻度误 差? 答:极限刻度误差:在相同的条件下,对同一继电器预期得到的
106

具有给定置信度的最大误差。 计算方法 极限刻度误差=
5次测量中的最大(最小值) 刻度整定值 ? ? 100% 刻度整定值

平均刻度误差:在相同的规定条件下,对同一继电器所进行的规 定测量中, 各次测量所得误差值(包括绝对误差和相对误差)的代数和 除以测量次数(一般规定为 5 次)所得的商。 27.变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑? 答: 变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电站的零序阻抗 基本不变。 遇到因变压器检修等原因使变电站的零序阻抗有较大变化 的特殊运行方式时,应根据规程规定或实际情况临时处理。 (1)变电站只有一台变压器,则中性点应直接接地,计算正常保 护定值时,可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。当变压器检 修时,可作特殊运行方式处理,例如改定值或按规定停用、启用有关 保护段。 (2)变电站有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直 接接地运行,当该变压器停运时,将另一台中性点不接地变压器改为 直接接地。如果由于某些原因,变电站正常必须有两台变压器中性点 直接接地运行,当其中一台中性点直接接地的变压器停运时,若有第 三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。否则,按特 殊运行方式处理。 (3)双母线运行的变电站有三台及以上变压器时,应按两台变压 器中性点直接接地方式运行,并把它们分别接于不同的母线上,当其
107

中一台中性点直接接地变压器停运时, 将另一台中性点不接地变压器 直接接地。若不能保持不同母线上各有一个接地点时,作为特殊运行 方式处理。 (4)为了改善保护配合关系,当某一短线路检修停运时,可以用 增加中性点接地变压器台数的办法来抵消线路停运对零序电流分配 情况产生的影响。 (5)发电厂只有一台主变压器时,则变压器中性点宜直接接地运 行,当变压器检修时,按特殊运行方式处理。 (6)发电厂有接于母线的两台主变压器时,则宜保持一台变压器 中性点直接接地运行。如由于某些原因,正常运行时必须两台变压器 中性点均直接接地运行,则当一台主变压器检修时,按特殊运行方式 处理。 (7)发电厂有接于母线的三台及以上主变压器时,则宜将两台变 压器中性点直接接地运行,并把它们分别接于不同的母线上。当不能 保持不同母线上各有一个接地点时,按特殊运行方式处理。 视具体情况,正常运行时也可以一台变压器中性点直接接地运 行。当变压器全部检修时,按特殊运行方式处理。 (8)自耦变压器和绝缘有要求的变压器,中性点必须直接接地运 行。 28.什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护?请举 例说明。 答:(1)主保护是满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度
108

有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 (2)后备保护是主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护。 后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种: 远后备保护是当主保护或断路器拒动时, 由相邻电力设备或线路 的保护来实现的后备保护。 近后备保护是当主保护拒动时, 由本电力设备或线路的另一套保 护来实现后备的保护;当断路器拒动时,由断路器失灵保护来实现后 备保护。 (3)辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后 备保护退出运行而增设的简单保护。 (4)异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的 保护。 29.保护装置调试的定值依据是什么?要注意些什么? 答:保护装置调试的定值,必须依据最新整定值通知单的规定。 调试保护装置定值时,先核对通知单与实际设备是否相符(包括 互感器的接线、变比)及有无审核人签字。根据电话通知整定时,应 在正式的运行记录簿上作电话记录并在收到定值通知单后, 将试验报 告与通知单逐条核对。 所有交流继电器的最后定值试验, 必须在保护屏的端子排上通电 进行。开始试验时应先做好原定值试验,如发现与上次试验结果相差 较大或与预期结果不符等任何细小问题时应慎重对待,查找原因。在 未得出结论前,不得草率处理。
109

30.保护装置应承受工频试验电压 2000、1500、1000、500V 的 回路有哪些? 答:(1)保护装置应承受工频试验电压 2000V 的回路有: 1)装置的交流电压互感器一次对地回路: 2)装置的交流电流互感器一次对地回路; 3)装置(或屏)的背板线对地回路。 (2)保护装置应承受工频试验电压 1500V 的回路有: 110V 或 220V 直流回路对地。 (3)保护装置应承受工频试验电压 1000V 的回路有: 1)工作在 110V 或 220V 直流电路的各对触点对地回路; 2)各对触点相互之间; 3)触点的动、静两端之间。 (4)保护装置应承受工频试验电压 500V 的回路有: 1)直流逻辑回路对地回路; 2)直流逻辑回路对高压回路; 3)额定电压为 18~24V 对地回路。 31.在负序滤过器的输出中为什么常装设 5 次谐波滤过器,而不 装设 3 次谐波滤过器? 答:因系统中存在 5 次谐波分量,且 5 次谐波分量相当于负序分 量,所以在负序滤过器中必须将 5 次谐波滤掉。系统中同样存在 3 次 谐波分量,且 3 次谐波分量相当于零序分量,它已在滤过器的输入端 将其滤掉,不可能有输出,因此在输出中不必装设 3 次谐波滤过器。
110



32.接地阻抗继电器的零序补偿系数 K 应如何选取?请以 A 相故 障为例,写出推导过程。 答:K=(Z0—Z1)/3 Z1
?

设系统中某线路发生 A 相故障时 A 相母线处的电压为 U MKA ,故 障线路 A 相断路电流为 I KA ,母线至故障点的正、负、零序阻抗分别为 Z1 、Z2、Z0 于是有
?

I KA ? I KA1 ? I KA 2 ? I KA0
U MKA ? U MKA1 ? U MKA 2 ? U MKA 0
? ? ? ?

?

?

?

?

U MKA ? I KA1 Z1 ? I KA2 Z 2 ? I KA0 Z0
∵Z1 = Z2
?

?

?

?

?

∴ U MKA

? ? ? ?? ? ? ? I KA1 ? I KA2 ? I KA0 ? Z1 ? I KA0 ?Z 0 ? Z1 ? ? ?

? I KA Z1 ? I KA0 ?Z0 ? Z1 ? ? I KA Z1 ? I KA0 ?Z0 ? Z1 ??3Z1 3Z1 ? ? I KA Z1 ? I KA0 ?Z0 ? Z1 ??3Z1 3Z1 ? ? I KA Z1 ? 3 I KA0 Z1 ?Z0 ? Z1 ? Z1
? ? ? ? ? ?

?

?

33. 请表述阻抗继电器的测量阻抗、 动作阻抗、 整定阻抗的含义。 答:(1)测量阻抗是指其测量(感受)到的阻抗,即为通过对加入
111

到阻抗继电器的电压、电流进行运算后所得到的阻抗值; (2)动作阻抗是指能使阻抗继电器临界动作的测量阻抗; (3)整定阻抗是指编制整定方案时根据保护范围给出的阻抗,阻 抗继电器根据该值对应一个动作区域, 当测量阻抗进入整定阻抗所对 应的动作区域时,阻抗继电器动作。 34.距离保护在失去电压或总闭锁元件动作的情况下,应怎样进 行处理? 答:距离保护在失去电压或总闭锁元件动作的情况下,应按以下 方法进行处理: (1)停用接入该电压互感器的所有距离保护总连接片。 (2)此时若同时出现直流接地时,在距离保护连接片未断开前, 不允许拉合直流电源来查找直流接地点。 (3)立即去开关场恢复电压互感器二次回路中被断开的熔断器, 或消除其他原因造成的失压,使电压互感器二次恢复正常。 (4)在确保电压互感器二次恢复正常,并经电压表测量各相电压 正常后,才允许解除距离保护的闭锁,按规定程序投入各套被停用的 距离保护总连接片。 35.为什么说负荷调节效应对系统运行有积极作用? 答:系统中发生有功功率缺额而引起频率下降时,负荷调节效应 的存在会使相应的负荷功率也跟着减小, 从而对功率缺额起着自动补 偿作用,系统才得以稳定在一个较低的频率上继续运行。否则,缺额 得不到补偿,变成不再有新的有功功率平衡点,频率势必一直下降,
112

系统必然瓦解。

1.6 计算题

1.已知变压器接线组别为 YN/△-1l,电压变比为 n,低压侧电流
? ? ?

分别为 I a 、 I b 、 I c ,试写出高压侧三相电流的数学表达式。 答:高压侧 A 相电流的数学表达式
? 1 ?? ? IA ? ?I a? Ic ? ? n 3? ?

高压侧 B 相电流的数学表达式

1 ?? ? ? IB ? ?Ib? Ia ? n 3? ?
?

高压侧 C 相电流的数学表达式

IC ?

?

1 ?? ? ? ?Ic? Ib ? n 3? ?

2.一台变压器容量为 180/180/90MVA,电压变比为 220±8 ? 1.25%/121/10.5kV,Ukl-2=13.5%,Ukl-3=23.6%,Uk2-3=7.7%,YN/YN/ △-11 接线,高压加压中压开路阻抗值为 64.8Ω ,高压开路中压加压 阻抗值为 6.5Ω ,高压加压中压短路阻抗值为 36.7Ω ,高压短路中压 加压阻抗值为 3.5Ω 。计算短路计算用主变压器正序、零序 阻 抗 参 数 ( 标 么 值 ) 。 基 准 容 量 Sj=1000MVA , 基 准 电 压 为
113

230kV/121Kv/10.5kV。 答:1.主变压器正序阻抗参数 高压侧

U k1 0 0 ?

1 ?U k1?2 0 0 ? U k1?3 0 0 ? U k 2?3 0 0 ? 2
=

1 ?0.135 ? 0.236 ? 0.077 ? ? 14.7% 2

中压侧

Uk2 00 ?

1 ?U k1?2 0 0 ? U k 2?3 0 0 ? U k1?3 0 0 ? 2
=

1 ?0.135 ? 0.077 ? 0.135 ? ? ?1.2% 2

低压侧

Uk2 00 ?

1 ?U k1?3 0 0 ? U k 2?3 0 0 ? U k1?2 0 0 ? 2
=

1 ?0.236 ? 0.077 ? 0.236 ? ? 8.9% 2

高压侧正序阻抗

X I?
中压侧正序阻抗

S j Ue U 0 1000 ? k1 0 ? ? 2 ? 0.147 ? ? 0.817 100 Se U j 180

2

XⅡ?
低压侧正序阻抗

2 U k 2 00 S j Ue 1000 ? ? ? 2 ? ?0.012 ? ? ?0.067 100 Se U j 180

114

X Ⅲ?

2 U k 2 00 S j U e 1000 ? ? ? 2 ? 0.089 ? ? 0.494 100 Se U j 180

2 主变压器正序阻抗参数 高压加压中压开路阻抗 Za =64.8Ω Za %=
Za 64 .8 ? 100 % ? ? 100 % ? 22 % Zj 230 2 / 180

高压加压中压短路阻抗 Zd=36.7Ω

Zd

0

0

?

Zd 36.7 ?100 0 0 ? ?100 0 0 ? 12.5 0 0 2 Zj 230 180

中压加压高压开路阻抗 Zb=6.5Ω

Zb 0 0 ?

Zb 6.5 ?100 0 0 ? ?100 0 0 ? 8 0 0 2 Zj 121 180

中压加压高压短路阻抗 Zc=3.5Ω

Zc 0 0 ?

Zc 3.5 ?100 0 0 ? ?100 0 0 ? 4.3 0 0 2 Zj 121 180

低压侧零序阻抗 ZD = Z b ? ( Z a ? Z d ) =8.71%

高压侧零序阻抗 ZG = Za – ZD =13.3% 中压侧零序阻抗 ZZ = Zb – ZD =-0.71% 高压侧正序阻抗
115

X I0?

2 ZG S j U e 1000 ? ? ? 2 ? 0.133 ? ? 0.739 100 S e U j 180

中压侧正序阻抗

XⅡ0?

2 ZZ S j Ue 1000 ? ? ? 2 ? ?0.0071 ? ? ?0.039 100 S e U j 180

低压侧正序阻抗

X Ⅲ 0?

2 ZD S j Ue 1000 ? ? ? 2 ? 0.0871 ? ? 0.484 100 S e U j 180

3.某电力铁路工程的供电系统采用的是 220kV 两相供电方式,但 牵引站的变压器 T 为单相变压器,一典型系统如图 1-19 所示。

假设变压器 T 满负荷运行, 母线 M 的运行电压和三相短路容量分 别为 220kV 和 1000MVA,两相供电线路非常短,断路器 QF 保护设有 负序电压和负序电流稳态启动元件,定值的一次值分别为 22kV 和 120A。 问:(1)忽略谐波因素,该供电系统对一、二次系统有何影响? (2)负序电压和负序电流启动元件能否启动? 答:(1)由于正常运行时,有负序分量存在,所以负序电流对一 次系统的发电机有影响; 负序电压和负序电流对采用负序分量的保护 装置有影响。 (2)计算负序电流
116

正常运行的负荷电流
I? S 50 ?1000 ? ? 227 ?A ? U 220

负序电流
I2 ? I 3 ? 227 3 ? 131?A ?

可知,正常运行的负序电流值大于负序电流稳态启动元件的定 值 120A,所以负序电流启动元件能启动。 计算负序电压: 系统等值阻抗
Z? UB 220 2 ? ? 48 .4?? ? S B 1000
2

负序电压

U 2 ? Z ? I 2 =48.4?131=6340V=6.34(kV)
可知,正常运行的负序电压值小于负序电压启动元件的定值 22kV,所以负序电压启动元件不能启动。 4.如图 1.20 所示 220kV 线路 K 点发生 A 相单相接地短路。电 源、线路阻抗标么值已注明在图中,设正、负序电抗相等,基准电压 为 230kV,基准容量为 1000MVA。 (1)绘出 K 点 A 相接地短路时复合序网图。 (2)计算出短路点的全电流(有名值)。

117

答:(1)复合序网见图 l 一 21。

(2)XlΣ =X1M+X1MK=0.3+0.5=0.8 XlΣ =X2Σ =0.8 X0Σ =XOM+X0MK=0.4+1.35=1.75 基准电流
Ij ? Sj 3U j ? 1000 3 ? 230 ? 2.51?kA ? 短路点的全电流

图 1—21 复合序网图
I A ? I A1 ? I A2 ? I A0 ? 3 ? Ij 2 X 1? ? X 0 ? ? 3? 2.51 ? 2.25?kA ? 2 ? 0.8 ? 1.75

5. 如图 1—22 所示系统, 已知 XG﹡ = 0.14, G﹡= 0.094, 0T﹡=0.08, G X 线路 L 的 X1=0.126(上述参数均已统一归算至 100MVA 为基准的标么 值),且线路的 X0 =3X1 (1)试求 k 点发生三相短路时,线路 L 和发电机 G 的短路电流; (2)试求 k 点发生单相短路时,线路 L 短路电流,并画出序网图。

118

答: (1)点发生三相短路时,线路 L 和发电机 G 的短路电流

Ik

?3 ?

?

IB X?

X ? ? X G1? ? X T1? ? X L1?
220kV 基准电流

I B1 ?

SB 3U B

?

100 ? 1000 3 ? 220

? 262 .4?A ?

13.8kV 基准电流

I B2 ?

SB 100 ? 1000 ? ? 4.18?kA ? 3U B 3 ? 13.8

线路短路电流
IL ? I B1 262 .4 ? ? 729 ?A ? X? 0.36

发电机短路电流
IG ? I B2 4.18 ? ? 11.61?kA ? X ? 0.36

(2)k 电发生单相短路时,复合序网见图 1-23.

接地故障电流标么值为

I k ? ? 3I 0? ?

3 3 3 ? ? ? 2.547 X ? X 1? ? X 2 ? ? X 0 ? 0.36 ? 0.36 ? 0.458

119

则线路短路电流为

I kA ? I k ? ? I B1 ? 2.547 ? 262 .4 ? 668 .3?A ?
I kB ? 0?A ?
I kC ? 0?A ?

6.如图 1-24 所示

F1、F2:Se =200MVA,Ue=10.5Kv,Xd〞=0.2 T1:接线 YN/Yn/△-11, Se=200MVA, Ue=230KV/115KV/10.5KV Uk 高-中 %=15%,Uk 高-中 %=5%,Uk 低-中 %=10%(均为全容量下) T1:接线 Y/△-11, Se=100MVA, Ue=115KV/10.5KV,Uk%=10% 基准容量.Sj=1000MVA;基准电压 230kv,115kV,10.5kv 假设:①发电机、变压器 X1 = X2= X0 ; ②不计发电机、变压器电阻值。 问题: (1)计算出图中各元件的标么阻抗值; (2)画出在 220klV 母线处 A 相接地短路时,包括两侧的复合序网图; (3)计算出短路点的全电流(有名值); (4)计算出流经 F1 的负序电流(有名值)。 答:(1)计算各元件标么阻抗。
120

F1、F2 的标么值
" X F" ? X d

Sj Se

? 0.2 ?

100 ? 0.1 200

T1 的标么值

U kⅠ 0 0 100 1 1 XⅠ ? ? ? ?0.15 ? 0.05 ? 0.1? ? ? 0.025 ? 100 200 2 200 XⅡ? ? U kⅡ 0 0 100 1 1 ? ? ?0.15 ? 0.1 ? 0.05 ? ? ? 0.05 100 200 2 200 U kⅢ 0 0 100 1 1 ? ? ?0. ? 0.05 ? 0.15? ? Ⅱ ?0 100 200 2 200

X Ⅲ? ?
T2 的标么值

X T? ?

U k 0 0 S j 10 100 ? ? ? ? 0.1 100 S e 100 100

(2)220kV 母线 A 相接地短路包括两侧的复合序网见图 1-25.

(3)220kV 母线 A 相接地故障,故障点总的故障电流

X 1? ? ? 0.125 //?0.1 //?0.05 ? 0.1 ? 0.1? ? 0.025 ? ? 0.0544
X 1? ? ? X 2 ? ?

X 0 ? ? ? 0.05 // 0.025 ? 0.0617
220Kv 电流基准值

121

I B1 ?
10.5Kv 电流基准值

SB 3U B

?

100 ? 1000 3 ? 230

? 251?A ?

I B2 ?

SB 100 ? 1000 ? ? 5499 ?A ? 3U B 3 ? 10.5

故障点总的故障电流
Ik ? 3I B1 3 ? 251 ? ? 6002 ?A ? X ? ? 2 ? 0.054 ? 0.0167

(4)流过 F1 的负序电流 故障点总的故障电流
1 6002 Ik2 ? Ik ? ? 2000 .7?A ? 3 3

折算到 10.5KV 侧负序电流
I2 ? Ik2 I B2 5499 ? 2000 .7 ? ? 43831 ?A ? I B1 251

流过 F1 的负序电流
0.125 0.1 ? 0.1 ? 0.05 ? 0.1? ?0.1 ? 0.1 ? 0.05 ? 0.1 ? 0.1 ? 0.1 ? 0.05 0.125 ? 0.025 ? 0.1 ? 0.1 ? 0.1 ? 0.05 ? 43831 ? 0.403 ? 17673 ?A ? I F2 ? I 2 ?

7.在单侧电源线路上发生 A 相接地短路, 假设系统如图 1-26 所示。 T 变压器 YN/Y-12 接线,YN 侧中性点接地。T’变压器 YN/△-11 接 地,YN 侧中性点接地。T’变压器空载。

122

(1)请画出复合序网图。 (2)求出短路点的零序电流。 (3)求出 M 母线处的零序电压。 (4)分别求出流过 M、N 侧线路上的各相电流值。 设电源电动势 E=j1,各元件电抗为 XSl=j10,XTI,j10,XMKI=j20, XNKl=j10,XT’1= XT’0 =j10,输电线路 X0=3X1。 答: (1)根据题目给定的条件在绘制复合序网络图时应注意:由于是单 侧电源系统且变压器 Tˊ空载运行,因此可以认为故障的正、负序网 络图中 k 点右侧开路。 进而故障点正序综合阻抗和负序综合阻抗只计 及 k 点左侧的阻抗。而由于变压器 T 绕组接线为 YN/Y-12 接线,尽管 中性点直接接地运行,但无法构成零序通路。变压器 T’绕 组接线为 YN/△-11,且中性点接地运行,可以构成零序通路。因此 零序综合阻抗只计及 k 点右侧的部分。 以 A 相为特殊相,依据单相接地故障边界条件,绘出复合序网图 如图 l-27 所示。

123

(2)短路点的零序电流: 综合正序阻抗 综合负序阻抗 综合零序阻抗 短路点的零序电流为:
X 2 ? = j10+j10+j20=j40

X 2 ? ? j10 ? j10 ? j20 ? j40 X 0 ? ? j10 ? j30 ? j40

I k1 ? I k 2 ? I k 0

?

?

?

?

E 1 1 ? ? ? ? ? j0.00833 X 1? ? X 2 ? ? X 0 ? j40 ? j40 ? j40 j120

(3)M 母线处的零序电压 ∵流过 MK 线路的零序电流为零,所以在 XMK0 上的零序电压降 为零。所以 M 母线处的零序电压 UM0 与短路点的零序电压相 等。 . ∴M 母线处的零序电压为

U M 0 ? U k 0 ? ? I k 0 ? X 0 ? ? j0.00833 ? j40 ? -0.3332
(4)流过 M、N 侧线路上的各相电流值 ∵ 流过 M 侧线路电流只有正序,负序电流
124

?

?

?

∴ I MA ? I k1 ? I k2 ? 2 ? ?- j0.00833 ? ? ? j0.0166
I MB ? ? 2 I k1 ? ? I k2 ? j0.00833 I MC ? ? I k1 ? ? 2 I k2 ? j0.00833
? ? ? ? ? ?

?

?

?

∵ 流过 N 侧线路中的电流只有零序电流,没有正负序电流
I NA ? I NB ? I NC ? ? j0.00833
? ? ?

8.已知图 1—28 各元件参数如下: F1、 Pe=170MW; F2: 功率因数 cos? ? 0.85
X d " ? 0.2 U e ? 10.5kV

T1:接线 Yn/△-11;Ue=230kV±2?2.5%/10.5kV; Se=200MVA;Uk%=10% T2:接线 Yn/Yn/△-11; Se=200MVA; U e ? 230 kV ? 8 ?1.25 0 0 / 115 kV ? 8 ?1.25 0 0 / 10.5kV
U k高-中 0 0 ? 15 0 0 U k高-低 0 0 ? 5 0 0

U k中-低 0 0 ? 10 0 0

(均为全容量下) 线路:L=20km;Z1=(0.02645+j0.2645)Ω /km 基准容量 Sj=100MVA;基准电压 230kV,115kV,10.5kV 假设:(1)发电机、变压器 X1= X2= X0 (2)不计发电机、变压器、线路电阻值,且线路 X0=3X1 问题: (1)计算出图中各元件的标么阻抗值; (2)画出在母线 M 处 A 相接地短路时,包括两侧的复合序网 图; (3)计算出 M 处 A 相接地短路时短路点的全电流(有名值);
125

(4)利用计算结果求出流经 T2 的 220kV 侧零序电流(有名 值)。

答:(1)各元件标么值 F1、F2 的标么值
Se ? P 170 ? ? 200 ?MVA ? cos? 0.85

" X F? ? X d ?

Sj Se

? 0.2 ?

100 ? 0.1 200

T1 的标么值
X T? ? U k 00 S j 100 ? ? 0 .1 ? ? 0.05 100 S e 200

T2 的标么值
U kⅠ 0 0 100 1 1 XⅠ ? ? ? ?0.15 ? 0.05 ? 0.1? ? ? 0.025 ? 100 200 2 200 XⅡ? ? U kⅡ 0 0 100 1 1 ? ? ?0.15 ? 0.1 ? 0.05 ? ? ? 0.05 100 200 2 200 U kⅢ 0 0 100 1 1 ? ? ?0.1 ? 0.05 ? 0.15 ? ? ?0 100 200 2 200

X Ⅲ? ?

线路的标么值 230kV 基准阻抗
230 2 Zj ? ? ? 529 ?? ? Sj 100
126

U2 j

Z1? ?

Z1 j0.2645 ? 20 ? ? j0.01 Zj 529

Z 0? ? 3Z1? ? j0.03

(2)复合序网见。图 1—29。

(3)M 处 A 相接地短路时短路点的全电流 220kV 电流基准值
I B1 ? SB 3U B ? 100 ? 1000 3 ? 230 ? 251?A ?

X 1? ? ? ?0.1 ? 0.05? //?0.01 ? 0.025 ? 0.1? ? 0.071

X 2 ? ? ? ?0.1 ? 0.05? //?0.01 ? 0.025 ? 0.1? ? 0.071

X 0 ? ? ? 0.05 //?0.03 ? 0.025 ? ? 0.026
短路点的全电流
Ik ? 3 I B1 251 ? 3? ? 4482 ?A ? ? X 2? ? X 0? 2 ? 0.071 ? 0.026

X 1?

(4)流经 T2 的 220kV 侧零序电流
127

I0 ?

I k 0.026 ? ? 706 ?A ? 3 0.055

9.单侧电源线路如图 1.30 所示。在线路上 k 点发生 BC 两相 短路接地故障, 变压器 T 为 YN/A-11 接线组别, 中性点直接接地运行。 (1)求 k 点三相电压和故障支路的电流; (2)求 N 侧母线的三相电压和流经 N 侧保护的各相电流和零序电流。

答:(1)k 点三相电压和故障支路的电流 复合序网见图 1.31。

Z1? ? Z S1 ? Z MK1 ? j10 ? j20 ? j30 Z1? ? Z S 2 ? Z MK2 ? j10 ? j20 ? j30
Z0? ?

?Z S 0 ? Z MK0 ?? ?Z MK0 ? Z T0 ? ? ? j20 ? j60 ?? ? j30 ? j30 ? ? j34.3
Z S 0 ? Z MK0 ? Z NK0 ? Z T0 j20 ? j60 ? j30 ? j30

故障点各序电压
I k1 ? Z1 ?
?

1 1 1 ? ? ? ? j0.0217 Z 2 ? Z1 ? j30 ? j34.3 j30 ? j16 j30 ? ? j30 ? j34.3 Z 2 ? ? Z1 ?

128

U k1 ? U k 2 ? U k 0 ? I k1 ?

?

?

?

?

Z 2 ? Z1 ? ? ?? j0.0217 ? ? j16 ? 0.35 Z 2 ? ? Z1 ?

故障点三相电压
U kA ? U k1 ? U k 2 ? U k 0 ? 3 ? 0.35 ? 1.05
U kB ? 0
?

?

?

?

?

U kC ? 0

?

故障支路零序电流
I k 0 ? ? I k1
? ?

Z2? j30 ? j0.0217 ? ? j0.01 Z0? ? Z2? j30 ? j34.3

(2)流经 N 侧保护的各相电流和零序电流 因正序和负序网在 N 侧均断开,故只有零序,则
I NA ? I NB ? I NC ? I N0 ? I k0
? ? ? ? ?

Z S 0 ? Z MK0 j80 ? j0.01 ? ? j0.0057 Z S0 ? Z MK0 ? Z T0 ? Z NK0 j80 ? j60

U NA ? U Ak ? I N0 Z Nk0 ? 1.05 ? ? j0.0057 ? j30 ? ? 0.879 U NA ? U NA ?? I N0 Z Nk0 ? j0.0057 ? j30 ? ?0.171
? ? ?

?

?

?

10.在图 1-32 所示的系统中:

已知:G:SN=171MVA,UN=13.8kV,Xd〞%=24 T:SN=180MVA。UN=13.8/242kV,Uk%=14 主变压器从 220kV 侧看入的零序阻抗实测值为 38.7Ω /相 L:L=150kM,X1=O.406Ω /kM,Xo=3X1 求:(1)k 点发生三相短路时,线路和发电机的短路电流;
129

(2)k 点发生 A 相接地故障时,线路的短路电流。 各:(1)将所有参数统一归算到以 100MVA 为基准的标么值
" X d 00 SB 24 100 XG ? ? ? ? ? 0.14 100 S N 100 171
" X k 00 SB ? U N ? 14 100 ? 242 ? XT ? ? ?? ? U ? ? 100 ? 180 ? ? 220 ? ? 0.094 ? 100 S N ? B ? ? ? 2 2

X 0.T ? X L ? X1

38.7 ? 0.08 484

L 150 ? 0.486 ? ? 0.126 484 484

X 0.L ? 3 ? 0.126 ? 0.378

(2)k 点三相短路时短路电流标么值为: 220kV 基准电流为 13.8kV 侧基准电流
I b1 ? 236 ?A ?
I B2 ? 100 3 ? 13.8 ? 4.19?kA ?

则线路短路电流 IL 为 I L ? 2.78 ? 263 ? 731?A? 发电机短路电流 IG 为 I G ? 2.78 ? 4190 ? 1165 ?A ? (3)k 点 A 相接地故障时,单相接地故障的复合序网如图 1—33 所示。

130

接地故障电流标么值为
I a ? 3I 0 ? 3E 3 ? ? 2.547 X 1 ? X 2 ? X 0 0.36 ? 0.36 ? 0.458

则线路故障电流为
I a ? 2.547 ? 236 ? 670 ?A ?

Ib ? 0 Ic ? 0

11?如图 1—34 所示,在 FF 点 A 相断开,求 A 相断开后,B、C 相流 过的电流并和断相前进行比较。

假设各元件参数已归算到以 Sb=100MVA,Ub 为各级电网的平均额 定电压为基准的标么值表示。Eal=j1.43。 答:(1)A 相断线时的复合序网见图 1—35。 (2)系统各序阻抗 X1∑=0.25+0.2+0.15+0.2+1.2=2 X2∑=0.25+0.2+0.15+0.2+0.35=1.15 X0∑=0.2+0.57+0.2=0.97

131

(3)断线相 A 相各序电流
E a1 j1.43 I A1 ? ? ? 0.565 j? X 1?? X 2 ?// X 0 ? ? j?2 ? 1.15 // 0.97 ?
I A2 ? ? I A1
? ? ? ?

?

?

X 0? 0.97 ? ?0.565 ? ? ?0.258 X 2 ?? X 0 ? 1.15 ? 0.97 X 2? 1.15 ? ?0.565 ? ? ?0.307 X 2 ?? X 0 ? 1.15 ? 0.97

I A0 ? ? I A1

(4) 非故障相电流

I B ? ? I A1 ? ? I A2 ? I A0 ? 0.85?237 ?
2

?

?

?

?

I B ? ? I A1 ? ? I A2 ? I A0 ? 0.85?237 ?
2

?

?

?

?

(5) 故障前各相电流

E a1 j1.43 IA ? IB ? IC ? ? ? 0.715 X1 ? j2
12.对于同杆架设的具有互感的两回路,在双线运行和单线运行 (另一回线两端接地)的不同运行方式下, 试计算在线路末端故障零序 等值电抗和零序补偿系数的计算值。设 X01=3Xl,X0M=0.6X0l(X0l 为线路 零序电抗,XOM 线路互感电抗)。 答:(1)双线运行时一次系统示意图见图 1-36。 等值电路见图 1—37。

?

?

?

?

132

双线运行时零序等值电抗为
X 0 ? X 0M ? 1 ? X 01 ? X 0M ? ? 0.6 X 01 ? 1 ? 0.4 X 01 2 2

? 0.8 X 01 ? 2.4 X 1

零序补偿系数为
K? X 0 ? X1 ? 0.47 3X 1

(2)单回线运行另一回线两端接地时一次系统示意图见图 l-38。

等值电路见图 1-39.

单回线运行另一回线两端接地时零序等值电抗为
2 X 0 M ? X 01 ? X 0 M ? X 0M X0 ? ? ? X 01 ? X 0 M ? ? X 01 ? X 0 M ? ? X 01 ? X 0 M ? X 01

? X 01

?0.6 X 01 ?2 ?
X 01

? 0.64 X 01 ? 1.92 X 1

零序补偿系数为
K? X 0 ? X1 ? 0.31 3X1

133

13.设电流互感器变比为 200/1,微机故障录波器预先整定好 正弦电流波形基准值(峰值)为 1.0A/mm。在一次线路接地故障中录 得电流正半波为 17mm,负半波为 3mm,试计算其一次值的直流分量、 交流分量及全渡的有效值。 答: 已知电流波形基准峰值为 1.0A/mm, 则有效值基准值 直流分量为
I? ? 17 ? 3 ?1.0 ? 200 ? 7 ? 200 ? 1400 ?A ? 1 2
1 2

A/mm

交流分量为
I~ ? 17 ? 3 1 200 10 ? 1.0 ? ? ? ? 200 ? 1414 ?A ? 1 2 2 2

全波有效值为
2 2 I ? I ? ? I ~ ? 1400 2 ? 1414 2 ? 1990 ?A ?

1.7 绘图题
1.如图 1-40 所示,请画出变压器的接地隔离开关 QSl 合、QS2 断时,其正序、零序阻抗图(变压器用星形等值电路表示)。已知发电 机 XXd〞变压器高压侧 XⅠ,中压侧 XⅡ,低压侧 XⅢ。 答:正序阻抗如图 1—4l 所示。零序阻抗如图 1—42 所示。

134

2.画出线路出口 A 相单相接地时零序电压和电流的相量图。 答:由于是线路出口发生 A 相接地故障,其边界条件如下,相量 图见图 1—43。
IA ? Ik
IB ? IC ? 0 ?3I 0 ? I A
U ?0 3U 0 ? U A ? U B ? U C ?U B?U C
? ? ? ? ? ? ?

?

?

?

?

?

?

3.画出两侧电源系统发生单相(A 相)接地时的等值序网图,标 出各序电压、电流的正方向,并说明各序功率流向? 答:双侧电源系统及其发生 A 相接地故障时的序网如图 1.44 所
135

示,两侧正序功率均由母线流向线路。负序、零序功率均由线路流向 母线。

4.画出中性点接地系统 Bc 两相短路时的 A 相等值复合序网图, 并画出此时 B 相电流的相量图。 答:A 相等值复合序网图见图 l 一 45,B 相电流相量图见图 1— 46。

5.图 1-47 所示系统经一条 220kV 线路供一终端变电站,该变电 站为一台 150MVA。220/110/35Kv,Yo/Yo/D 三绕组变压器,变压器 220kV 侧与 110kV 侧的中性点均直接接地,中、低压侧均无电源且负 荷不大。系统、线路、变压器的正序、零序标么阻抗分别为 Xls/Xos、 X1L/X0L、X1T/X0T,当在变电站出口发生 220kV 线路 A 相接地故障时,
136

请画出复合序网图,并说明变电站侧各相电流如何变化?有何特征?

答: (1)复合序网见图 1-48。

(2)变电站侧的各相电流及特征。 由 A 相接地短路的边界条件 U A ? 0 I B ? I C
? ? ? ?
?

?

?



E I1 ? I 2 ? I 0 ? j? X 1? ? X 2 ? ? X 0 ? ?
X 1? ? X 1S ? X 1L X 2 ? ? X 2S ? X 2 L ? X 1S ? X 1L X 0 ? ? ? X 0S ? X 0 L ? // X 0T

由于中低压侧无电源且负荷不大, 可以近似认为负荷阻抗为无穷 大,故可得变压器侧的各序电流
I1T ? I 2T ? 0
, I 0 T ? I 0 ? X 0S ? X 0 L ? / ? X 0S ? X 0 L ? X 0 T ?

若忽略 B、C 相的负荷电流,则各相电流可近似为
I A ? I B ? I C ? I 0T

137

6.请画出图 1-49 所示系统中 k 点发生 B、C 两相接地短路时的 复合序网图。并请说明故障线路 M 侧的非故障相电流是否为零?为什 么? 注:变电站 P、M 之间的双回线参数相同,正、负、零序电抗均 为 XL1、XL2、XL0 ;两回线间零序互感电抗为 X OM 。

答:复合序网如图 1-50 所示,由于 N 侧变压器 T’不接地,所以该 侧无零序序网。

式中 Z PM1 ? Z L1

1 2

Z PM2 ?

1 Z L2 2

Z PM0 ?

1 ?Z L1 ? Z 0M ? 2

对于故障点而言,由于是 BC 相接地故障,所以非故障相电流:
1 Z PM1 ? Z L1 2 Z PM2 ? 1 Z L2 2 Z PM0 ? 1 ?Z L1 ? Z 0M ? 2

由于所给系统是一个双端电源系统,所以:
I KA1 ? I MK1 ? I NK1 I KA2 ? I MK2 ? I NK2 I KA0 ? I MK0
I MK1 ? C1 I KA1 I MK2 ? C 2 I KA2 式中 C1、C2 为分配系数,于是: I MK ? I MK1 ? I MK2 ? I MK0 ? C1 I KA1 ? C 2 I KA2 ? I KA0
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

?

?

?

?

?

?

?

?

因为各序网阻抗不均衡,分配系数不等,所以流过保护的非故障相电
138

流不为零。 7.如图 1—51 所示,A 变电站 AB 线路有一相断开,画出零序电 压分布图, 分析该线路高频闭锁零序方向保护装置 J 使用的电压互感 器接在母线侧(A)和线路侧 (A’)有何区别?A、B 两侧均为大接地电流系统。

答:零序网络图和零序电压分布图见图 1.52。

从表中可以看出,线路的 A、B 两端零序功率方向元件的方向同时 为“-” ,这和内部故障情况一样,保护将误动。如选用线路侧(A-) 电压互感器,则两端零序功率方向元件的方向为一“+”一“-” ,和 外部故障情况一样,故保护不会误动。
139

8.220kV 单电源线路单带一台接线组别为 Y/Y/△-12/11 的负荷 变压器(中低压侧无电源但有负荷)。 请用序分量法定性分析在该线路 电源侧断路器两相跳闸后,流经该断路器的各相各序电流(考虑变压 器高压侧中性点接地和不接地两种情况)。要求绘出等值序网图。 答:如图 1—53 所示。

(1)变压器高压侧中性点接地情况。由序网图可以看出,该线路电 源侧断路器两相跳闸后,流经该断路器健全相的正、负、零序电流相 等。 (2)设变压器高压侧中性点不接地运行情况。 由序网图可以看出, 该线路电源侧断路器两相跳闸后,由于主变压器零序阻抗为无穷大, 故流经该断路器各相各序电流为零。 9.试画出中性点直接接地电网(假设 Z0Σ =Z1Σ )和中性点非直接 接地电网,发生 A 相母线接地故障时,三相电压的相量,试述两种电 网使用的电压互感器的变比及开口绕组的电压。 答:(1)相量图见图 1—54。
140

(2)电压变化情况、互感器变比 1)对于中性点直接接地电网:故障相以=o,非故障相电压 D; 、u 占与故障前相同 变比为( U N / 3 /)/( 100 / 3 )/100(V)
?? ?? ?? 开口三角绕组两端的电压 3U 0 ? 3 (U B ? U C ) ? 100 (V )

?? ? 2)对于中性点非直接接地电网:故障相 U ? ? 0 ,B 相电压 U B D; 、 A
? ? ?? C 相电压 U C 较故障前电压 U B 、U C 升高 3 倍,B 相、C 相电压之间的

角度由 120°改变为 60° 变比为( (U N / 3 ) / ?100 / 3 ?/ ?100 / 3?(V )
?? 开口三角绕组两端的电压 3U 0 ? 3 3

?

?? ?? 3U B ? 3U C ? 100 (V )

?

10.根据图 l-55 画出单侧电源空载线路上三相经过渡电阻 短路的电压相量图(要求画出随 R A 欺变化的故障点电压的变化轨 迹)。 答:电压相量图及故障点电压变化轨迹如图 1—56 所示。

141

11.某条线路的电流互感器变比为 150/5,零序电流保护 III 段的定值为 4.6A,3.0s,如果电流互感器 B 相极性接反,试问当负 荷电流为 90A 时该保护会不会动作?并用相量分析。 答:根据题目所给的电流互感器变比为 150/5=30,当负荷电流 为 90A 时,电流互感器的二次值为 90/30=3A,相量图如图 1—57 所 示,由于 B 相极性接反,使得零序电流为 2 倍负荷电流,即零序电 流保护感受到的电流为 6A,故保护将动作。 图 1.57

142

1.8 综合分析题
1.反映电网相间短路的方向电流保护中,功率方向继电器常采 用 90°接线,即( I A , U BC )、( I B , U CA )、( I C , U AB )、继电器的灵 敏角(以电流超前电压为准)应如何选择?(系统阻抗角按 90°考虑) 答案:(1)三相短路时,考虑 0°<Φ L<90°,应取 0°<Φ 1m <90°。 (2)近端两相短路(以 BC 为例),相量如图 l-58(a)所示。
? ? ? ? ? ?

?

0? ? arg

IB
?

? 90 ?

U CA
?

0 ? arg
?

IC
?

? 90 ?

U AB

(3)远端两相短路(以 BC 为例),相量如图 l-58(b)所示。
?

30 ? ? arg

IB
?

? 120 ?

U CA
?

? 30 ? ? arg

IC
?

? 60 ?

U AB

(4)当 0°<Φ L<90°时,为使方向继电器在所有相间故障情况下都动 作,应选择:
30 ? ? ?1m ? 60 ?
143

第二部分
2.1 选择题① 1. 序和零序功率的方向是(C)。 A.均指向线路

线路保护

110kV 某一条线路发生两相接地故障,该线路保护所测的正

B.零序指向线路,正序指向母线 D.均指向母线

C.正序指向线路,零序指向母线

2.系统发生振荡时,(C)最可能发生误动作。 A.电流差动保护 C.相电流保护 B.零序电流保护 D.暂态方向纵联保护

3.原理上不受电力系统振荡影响的保护有:(C)。 A.电流保护 B.距离保护 D.电压保护

C.电流差动纵联保护和相差保护

4.发生交流电压二次回路断线后不可能误动的保护为(B)。 A.距离保护 B.差动保护 C.零序电流方向保护

5.在大接地电流系统中,线路始端发生两相金属性接地短路, 零序方向电流保护中的方向元件将(B)。 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.因零序电压为零而拒动 6.在电路中某测试点的功率 P 和标准比较功率 P0=1mW 之比取常 用对数的 10 倍,称为该点的(C)。
144

A.电压电平

B.功率电平

C.功率绝对电平

7.功率绝对电平 LPX 与电压绝对电平 LUX 之间的换算关系为(A)。 (其中 Z 为被测处的阻抗值) A. LPX =LUX +101g C. LPX =LUX
600 Z Z +101g 600

B. LPX =LUX -101g

600 Z

8.电路中某点功率为 Px,该点的功率绝对电平 LPX=(c)dB。 A. 20 lg
px p0

B. 20 lg

p0 px

C. 10 lg

px p0

9.电路中某点电压为 UX,该点的电压绝对电平 LUX=(B)dB。 A.10 lg
Ux U0

B. 20 lg

Ux U0

C . 10 lg

U0 Ux

10.当负荷阻抗等于(C)11 寸,功率电平和电压电平相等。 A.400Ω B.300Ω C.600Ω

11.当 Z=600Ω 时,功率电平为 13dBm,那么该处对应的电压电 平为(A)。 A.13dB B.4dB C.3dB D.10dB

12.设电路中某一点的阻抗为 60Ω ,该点的电压为 U=7.75V,那 么,该点的电压绝对电平和功率绝对电平分别为(A)。 A.20dBV,30dBm. B.10dBV。 , ,20dBm C.10dBV,30dBm. D.20dBV,20dBm 13.使用电平表进行跨接测量时,选择电平表的内阻为(B)。 A.75Ω 档 B.高阻档 C.600Ω 档

14.用电平表测得 400Ω 电阻上的电压电平为 LU,而计算出的功
145

率绝对电平为 LP,则 LU (B)LP。 A.大于 B.小于 C.等于

15.在特性阻抗为 75Ω 的高频电缆上,使用电平表进行跨接测量 时,选择电平表的内阻为(C)。 A.75Ω 档 B.600Ω 档 C.高阻档

16.对于长距离线路,高频信号主要是以(A)的形式传输到对端。 A.混合波 B.地返波 c.相间波 D.空间电磁波

17.高频保护载波频率过低,如低于 50kHz,其缺点是(A)。 A.受工频干扰大,加工设备制造困难 B.受高频干扰: C.通道衰耗大 18.高频通道中最大传输衰耗,建仪此值不大于(B)dB。 A. .+20dB B.+21dB C.+15dB

19.高频通道中一侧的终端衰耗约(B)dB。 A.3dB B.4dB C.5dB

20.高频通道衰耗增加 3dB,对应的接收侧的电压下降到原来收 信电压的(A)倍。(已知 1g2=0.3010) A.
1 2



B. 倍

1 2

C.

1 3



21.当收发信机利用相—地通道传输高频信号时,如果加工相的 高压输电线对地短路,则(B)。 A.信号电平将下降很多,以至于本侧收不到对侧发出的信号 B.本侧有可能收得到,也有可能收不到对侧发出的信号
146

C.由于高频信号能耦合到另外两相进行传输,所以信号电平不 会下降很多,本侧收信不会受影响 22.单分裂导线的高频特性阻抗为(B)。 A.300Ω B.400Ω C.500Ω

23.高频阻波器能起到(A)的作用。 A.阻止高频信号由母线方向进入通道 B.阻止工频信号进入通信设备 C.限制短路电流水平 24.用测量跨越衰耗检查某一运行线路的阻波器,这种方法适用 于相邻线路挂(A)阻波器的情况。 A.单频 B.宽频 C.各种

25.相一地制高频通道组成元件中,阻止高频信号外流的元件是 (A)。 A.高频阻波器 B.耦合电容器 C.结合滤波器

26.继电保护高频通道对阻波器接入后的(C)衰耗在阻塞频带内 一般要求不大于 2dB。 A.跨越 B.反射 C.分流

27. 继电保护高频通道对阻波器接入后的分流衰耗在阻带内要求 不大于(A)dB。 A.2 B.1.5 C.3

28.高频通道中结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)。
147

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 发信机和高压线路隔离 C.阻止高频电流流到相邻线路上去 29.在高频保护的通道加工设备中的(C)主要是起到阻抗匹配的 作用,防止反射,以减少衰耗。 A.阻波器 B.耦合电容器 c.结合滤波器

30.高频保护的同轴电缆外皮应(A)。 A.两端接地 B.一端接地 C.不接地

31.高频同轴电缆的接地方式为(A)。 A.应在两端分别可靠接地 C.应在控制室可靠接地 32.线路分相电流差动保护采用(B)通道最优。 A.数字载波 B.光纤 C.数字微波 B.应在开关场可靠接地

33.纵联保护相地制电力载波通道由(c)部件组成。 A.输电线路,高频阻波器,连接滤波器,高频电缆 B.高频电缆,连接滤波器,耦合电容器,高频阻波器,输电线 路 C.收发信机,高频电缆,连接滤波器,保护间隙,接地刀闸, 耦合电容器,高频阻波器,输电线路 34.能切除线路区内任一点故障的主保护是(B)。 A.相问距离 B.纵联保护
148

C.零序电流保护

D.接地距离

35.超范围式纵联保护可保护本线路全长的(B)。 A.80%~85% C.115%~120% B.100% D.180%~185%

36.超范围允许式纵联保护,本侧判断为正方向故障时,则向对 侧发送(C)信号。 A.跳闸 B.闭锁 C.允许跳闸

37.闭锁式纵联保护跳闸的必要条件是:高值启动元件启动后, (B)。 A.正方向元件动作,反方向元件不动作,没有收到过闭锁信号 B.正方向元件动作,反方向元件不动作,收到闭锁信号而后信 号又消失 C.正、反方向元件均动作,没有收到过闭锁信号 D.正方向元件不动作,收到闭锁信号而后信号又消失 38. 下面高频保护在电压二次回路断线时可不退出工作的是(B)。 A.高频闭锁距离保护 C.高频闭锁负序方向保护 39.高频闭锁方向保护发信机起动后当判断为外部故障时(D)。 A.两侧立即停信 B.两侧继续发信 C.正方向一侧发信,反方向一侧停信 D.正方向一侧停信,反方向一侧继续发信
149

B.相差高频保护

40.采用分时接收法的收发信机当两侧同时发信时其收信回路 (B)。 A.只接收对侧信号 C.交替接收两侧信号 41. 已知一条高频通道发信侧收发信机输送到高频通道的功率是 10W,收信侧收发信机入口接收到的电压电平为 15dBV(设收发信机的 内阻为 75Ω ),则该通道的传输衰耗为(C)。 A.25dBm B.19d Bm C.16d Bm D.16d Bm B.只接收本侧信号

42.一台收发信机的发信功率为 10W,输出阻抗为 75Ω ,当其接 入通道后,测得电压电平为 30dB,则通道的输入阻抗(B)。 A.大于 75Ω B.小于 75Ω C.等于 75Ω

43.对于专用高频通道,在新投入运行及在通道中更换了(或增 加了)个别加工设备后,所进行的传输衰耗试验的结果,应保证收发 信机接受对端信号时的通道裕量不低于(C),否则不允许将保护投入 运行。 A.25dB B.1.5dB C.8.686dB

44.在运行中的高频通道上进行工作时,(B)才能进行工作。 A.相关的高频保护停用 B.确认耦合电容器低压侧接地绝对可靠 C.结合滤波器二次侧短路并接地 45. 已知一条高频通道发信侧收发信机输送到高频通道的功率是 20W,收信侧收发信机入口接收到的电压电平为 20d BV (设收发信机
150

的内阻为 75Ω ),则该通道的传输衰耗为(c)。 A.20d Bm B.18d Bm C.14d Bm D.16d Bm

46.高频收发信机投产时要求收信电平不低于 16dB,此电平是 (A)。 A.功率电平 B.相对电平 C.电压电平

47.为保证允许式纵联保护能够正确动作,要求收信侧的通信设 备在收到允许信号时(C)。 A.须将其展宽至 200~500ms C.不需要展宽 48.高频方向保护中(A)。 A.本侧启动元件(或反向元件)的灵敏度一定要高于对侧正向测 量元件 B. 本侧正向测量元件的灵敏度一定要高于对侧启动元件(或反向 元件) C.本侧正向测量元件的灵敏度与对侧无关 D.两侧启动元件(或反向元件)的灵敏度必须一致,且与正向测 量元件无关 49.线路断相运行时,高频零序、负序方向保护的动作行为与电 压互感器的所接位置有关,在(A)时且接在线路电压互感器的不会动 作。 A.本侧一相断路器在断开位置 B.对侧一相断路器在断开位置
151

B.须将其展宽至 100~200ms D.将信号脉宽固定为 100ms

C.两侧同名相断路器均在断开位置 50.在高频闭锁零序距离保护中,保护停信需带一短延时,这 是为了(C)。 A.防止外部故障时的暂态过程而误动 B.防止外部故障时功率倒向而误动 C.与远方启动相结合,等待对端闭锁信号的到来,防止区外故 障时误动 D.防止内部故障时高频保护拒动 51. 高频闭锁零序保护中, 保护发信 10ms 再停信, 这是为了(B)。 A.防止外部故障时的暂态干扰而引起误动 B.等待对端闭锁信号到来,防止区外故障误动 C.防止外部故障时功率倒向而误动 52.纵联保护的通道异常时,其后备保护中的距离、零序电流保 护应(A)。 A.继续运行 B.同时停用 C.只允许零序电流保护运行

53.闭锁式纵联零序方向保护在一次停电状态下,模拟正向故障 试验。试验时,两侧收发信机投入直流与远方启信回路,高频通道接 线完整,且通道指标正常;(A)。 A.通道不加衰耗,通入试验电气量,保护不出口跳闸 B.与通道衰耗无关,通入试验电气量,保护均出口跳闸 C.通道加入 10dB 衰耗,通入试验电气量,保护才出口跳闸 D.通道加入 3dB 衰耗,通入试验电气量,保护能出口跳闸
152

54.加到阻抗继电器的电压电流的比值是该继电器的(A)。 A.测量阻抗 B.整定阻抗 C.动作阻抗

55.如果用 z,表示测量阻抗,乙表示整定阻抗,Z3 表示动作阻 抗。线路发生短路,不带偏移的圆特性距离保护动作,则说明(B)。 A. Z 3 ? Z 2 ; Z 2 ? Z1 B. Z 3 ? Z 2 ; Z1 ? Z 2 C. Z 3 ? Z 2 ; Z 2 ? Z1 D. Z 3 ? Z 2 ; Z 2 ? Z1 56.如图 2-1 所示:由于电源 S2 的存在,线路 L2 发生故障时, N 点该线路的距离保护所测的测量距离和从 N 到故障点的实际距离关 系是(B)。(距离为电气距离) A.相等 B.测量距离大于实际距离 D.不能比较

C.测量距离小于实际距离

图 2-l 57. 对于国产微机型距离保护, 如果定值整定为 I、 段经振荡闭锁, II III 段不经振荡闭锁,则当在 I 段保护范围内发生单相故障,且 0.3s 之后,发展成三相故障,此时将由距离保护(A)切除故障。 A.I 段 B.II 段 C.III 段

58.在振荡中,线路发生 B、C 两相金属性接地短路。如果从短 路点 F 到保护安装处 M 的正序阻抗为 ZK,零序电流补偿系数为 K,M

153

到 F 之间的 A、B、C 相电流及零序电流分别是 I A 、 I B 、 I c 和 I 0 ,则保 护安装处 B 相电压的表达式为(B)。 A.( I B + I c +3K I 0 )ZK
? ? ?

?

?

?

?

B.( I B +3K I 0 )ZK

?

?

C. I B ZK

?

59.电力系统振荡时,若振荡中心在本线内,三段阻抗元件的 工作状态是(A)。 A.周期性地动作及返回 C.一直处于动作状态 60.按照我国的技术要求,距离保护振荡闭锁使用(B)方法。 A.由大阻抗圆至小阻抗圆的动作时差大于设定时间值即进行闭 锁 B.由故障起动对 I、II 段短时开放,之后发生故障需经振荡闭 锁判别后动作 C.整组靠负序与零序电流分量起动 61. 下列对线路距离保护振荡闭锁控制原则的描述错误的是(A)。 A.单侧电源线路的距离保护不应经振荡闭锁 B.双侧电源线路的距离保护必须经振荡闭锁 C.35kV 及以下的线路距离保护不考虑系统振荡误动问题 62. 我国防止距离保护因电压互感器二次失压误动作的有效措施 是(c)。 A.电流启动 B.电压断线闭锁 C.电流启动和电压断线闭锁保护并延时发信号
154

B.不会动作

63.国产距离保护使用的防失压误动方法通常为:(C)。 A.断线闭锁装置切断操作正电源 B.装设快速开关,并联切操作电源 C.整组以电流起动、发生电压断线时闭锁出口回路 64. 运行中的距离保护装置发生交流电压断线故障且信号不能复 归时,应要求运行人员首先(B)。 A.通知并等候保护人员现场处理,值班人员不必采取任何措施 B.停用保护并向调度汇报 C.汇报调度等候调度命令 65.模拟型方向阻抗继电器受电网频率变化影响较大的回路是 (C)。 A.幅值比较回路 B.相位比较回路 C.记忆回路 D.执行元件回路

66.某一非平行线路与两条平行线相邻,该线路的距离保护正方 向在相邻平行线中点故障时不会动作, 在相邻平行线末端故障时(A)。 A.可能动可能不动 B.能动 C.不动

67.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

68. 接地阻抗继电器接线方式输入电压 U、 输入电流 I 分别是(B)。 A.UΦ ,IΦ C.UΦ Φ ,IΦ Φ B.UΦ ,IΦ +K3Io D.UΦ Φ ,IΦ +K3Io
155

69.接地距离保护的相阻抗继电器接线为(c)。 A.UΦ /IΦ C.UΦ /( IΦ +K3Io) B.UΦ Φ /IΦ Φ D.UΦ Φ /(IΦ Φ +K3Io)

70.以下(C)项定义不是接地距离保护的优点。 A.接地距离保护的 I 段范围固定 B. 接地距离保护比较容易获得有较短延时和足够灵敏度的 II 段 C.接地距离保护三段受过渡电阻影响小,可作为经高阻接地故 障的可靠的后备保护 71.方向圆特性阻抗元件整定时,应该以(A)角度通入电流电压。 A.以给定的线路阻抗角 B.以通过试验得到的阻抗灵敏角 C.因阻抗定值由电抗值决定,因此固定 90 °角 72.工频变化量阻抗继电器与纵差保护相比较最显著的优点是 (B)。 A.反应过渡电阻能力强 B.出口故障时高速动作 C.出口故障时高速动作,反应过渡电阻能力强 73.零序电流保护在常见运行方式下,在 220~500kv 的 205km 线路末段金属性短路时的灵敏度应大于(C)。 A.1.5 B.1.4 C.1.3

74.如果躲不开在一侧断路器合闸时三相不同步产生的零序电 流,则两侧的零序后加速保护在整个重合闸周期中均应带(A)s 延时。
156

A.0.1

B.0.2

C.0.5

75. 在大接地电流系统中, 线路始端发生两相金属性接地短路时。 零序方向电流保护中的方向元件将(B)。 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.因零序电压为零而拒动 76.零序方向继电器最大灵敏角为 70°,动作方向指向线路。如 图 2—2 模拟 3 玩电压,分别对继电器通入 I a 、 I b 、 I c 。电流测定其 方向正确性,其动作情况应为(C)。 A. I a 不动、 I b 动、 I c 不动 B. I a 不动、 I b 不动、 I c 动 , C. I a 动、 I b 可能不动、 I c 不动
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?



图 2—2 77.220kV 采用单相重合闸的线路使用母线电压互感器。事故前 负衙电流 700A,单相故障双侧选跳故障相后,按保证 100Ω 过渡电阻
157

整定的方向零序Ⅳ段在此非全相过程中(C ) A.虽零序方向继电器动作,但零序电流继电器不可能动作,IV 段不出口 B.零序方向继电器会动作,零序电流继电器也动作,IV 段可出 口 C.零序方向继电器动作,零序电流继电器也可能动作,但Ⅳ段 不会出口

78.突变量方向元件的原理是利用(C ) A.正向故障时 B.正向故障时 C.正向故障时 D.正向故障时
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