南方电网220kV及以上并网电厂继电保护普考复习题.doc

南方电网220kV及以上并网电厂继电保护普考复习题必答题部分（共60分）一、判断题（20题，每题0.5分，要求将答案填在答题卡的相应位置）1二次回路中电缆芯线和导线截面的选择原则是：只需满足电气性能的要求；在电压和操作回路中，应按允许的压降选择电缆芯线或电缆芯线的截面。（） 2为使变压器差动保护在变压器过激磁时不误动，在确定保护的整定值时，应增大差动保护的5次谐波制动比。（）3对于SF6断路器，当气压降低至不允许的程度时，断路器的跳闸回路断开，并发出“直流电源消失”信号。（）4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。（）5在电压互感器二次回路通电试验时，为防止由二次侧向一次侧反充电，将二次回路断开即可。（）6在正常工况下，发电机中性点无电压。因此，为防止强磁场通过大地对保护的干扰，可取消发电机中性点TV二次（或消弧线圈、配电变压器二次）的接地点。（）7为提高保护动作的可靠性，不允许交、直流回路共用同一根电缆。（）8比较母联电流相位式母差保护在母联断路器运行时发生区内故障，理论上不会拒动。（）9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。（）10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。（）11设置变压器差动速断元件的主要原因是防止区内故障TA饱和产生高次谐波致使差动保护拒动或延缓动作。（）12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。（）13P级电流互感器10%误差是指额定负载情况下的最大允许误差。（）14电流互感器容量大表示其二次负载阻抗允许值大。（）15对于发电机定子绕组和变压器原、副边绕组的小匝数匝间短路，短路处电流很大，所以阻抗保护可以做它们的后备。（）16出口继电器电流保持线圈的自保持电流应不大于断路器跳闸线圈的额定电流，该线圈上的压降应小于5%的额定电压。（）17在电压互感器开口三角绕组输出端不应装熔断器，而应装设自动开关，以便开关跳开时发信号。（）18中性点经放电间隙接地的半绝缘110kV变压器的间隙零序电压保护，3U0定值一般整定为150-180V。）（）19YN,d11接线的变压器低压侧发生bc两相短路时，高压侧B相电流是其它两相电流的2倍。（）20变压器纵差保护经星-角相位补偿后，滤去了故障电流中的零序电流，因此，不能反映变压器YN侧内部单相接地故障。（）二、 选择题(40题，每题1分，每题只能选一个答案，要求将答案填在答题卡的相应位置)1对二次回路保安接地的要求是（C）。A)TV二次只能有一个接地点，接地点位置宜在TV安装处B)主设备差动保护各侧TA二次只能有一个公共接地点，接地点宜在TA端子箱C)发电机中性点TV二次只能有一个接地点，接地点应在保护盘上2继电保护试验用仪器的精度及测量二次回路绝缘表计的电压等级应分别为 （B）。A）1级及1000VB）0.5级及1000VC）3级及500V3双母线的电流差动保护，当故障发生在母联断路器与母联TA之间时出现动作死区，此时应该（B）A）启动远方跳闸 B）启动母联失灵（或死区）保护 C）启动失灵保护及远方跳闸。4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，请选择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5为防止由瓦斯保护起动的中间继电器在直流电源正极接地时误动，应（A）。A）采用动作功率较大的中间继电器，而不要求快速动作B）对中间继电器增加0.5秒的延时C）在中间继电器起动线圈上并联电容6对两个具有两段折线式差动保护的动作灵敏度的比较，正确的说法是（C）。A）初始动作电流小的差动保护动作灵敏度高B）初始动作电流较大，但比率制动系数较小的差动保护动作灵敏度高C）当拐点电流及比率制动系数分别相等时，初始动作电流小者，其动作灵敏度高7对无人值班变电站，无论任何原因，当断路器控制电源消失时，应（B）。A）只发告警信号 B）必须发出遥信 C）只启动光字牌8母线差动保护的暂态不平衡电流比稳态不平衡电流（A）。A)大B)相等 C)小9空载变压器突然合闸时，可能产生的最大励磁涌流的值与短路电流相比（C）。A)前者远小于后者 B)前者远大于后者 C)可以比拟10采用VFC数据采集系统时，每隔Ts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 B)Ts期间的脉冲个数C)2Ts或以上期间的脉冲个数11为了验证中阻抗母差保护的动作正确性，可按以下方法进行带负荷试验。（C）A)短接一相母差TA的二次侧，模拟母线故障B)短接一相辅助变流器的二次侧，模拟母线故障C)短接负荷电流最大连接元件一相母差TA的二次侧，并在可靠短接后断开辅助变流器一次侧与母差TA二次的连线12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13.如果对短路点的正、负、零序综合电抗为X1、X2、X0，而且X1=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)X1X0 B)X1=X0 C)X1A）的最大和最小动作电流分别为Iop.max和Iop.min，对应的最短和最长动作时限为tmin和tmax，问Iop.max、Iop.min、tmax、tmin如何整定？要不要与系统相邻元件保护配合整定？（10分）6 Y,d11变压器，在Y侧端口BC两相金属性短路时，设额定电压为Un=1（标幺值）,试分析侧三相电压Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc的大小和相位。（10分）供电专业试题说明：第1题（20分）为必选题；2-6题（每题10分）可任选其中4道题做答，其余题目不得做答。判卷时在1题及2-6题中依次评阅，且2-6题只评阅4道题（请将答案写在答题纸上）。1 下图中两条线路都装有闭锁式零序方向高频保护，线路阻抗角为800。1）请画出闭锁式零序方向高频保护的原理框图(保护停信和断路器位置停信可不画入)。（6分）2)如果保护用母线TV，当MN线路两侧DL1、DL2均已跳开单相，进入两相运行状态时，按传统规定的电压、电流正方向，分析四个保护安装处的零序方向元件测量到的零序电压与零序电流之间的相角差及零序方向元件的动作行为，并根据方向元件动作行为阐述它们的发信、收信情况。（7分）3)如何进行高频电缆的传输衰耗和输入阻抗测试？（要求画出测量传输衰耗和输入阻抗的试验接线并列出计算公式）（7分）答：1) 2)保护1：U0=-I0ZS0 arg3U0/3I0=-1000 动作；保护2：U0=-I0(ZNP0+ZR0) arg3U0/3I0=-1000 动作；MN线路两侧1、2号保护都停信，两侧都收不到信号；保护3：U0=I0(ZNP0+ZR0) arg3U0/3I0=800 不动；保护4：U0=-I0ZR0 arg3U0/3I0=-1000 动作；NP线路N侧3号保护发信，收信机收到自己的信号。P侧4号保护停信但收信机一直收到3号保护发出的信号。3) 如图；其中信号源可以是振荡器，收发信机也可以。所用电阻应采用无感电阻。电阻R可选75欧姆，也可选小于75欧姆的电阻。电平表应选择平衡输入端测量。1) 传输衰耗： （基本定义）;（电压表法） （电平表法）（当R=75欧姆时）2）输入阻抗：(高频电压表法)2某220kV线路，采用单相重合闸方式，在线路单相瞬时故障时，一侧单跳单重，另一侧直接三相跳闸。若排除断路器本身的问题，试分析可能造成直接三跳的原因(要求答出五个原因)。（10分）答：1）选相元件问题；2）保护出口回路问题；3）重合闸方式设置错误；4）沟通三跳回路问题；5）操作箱跳闸回路问题；6）重合闸装置问题：软硬件故障、失电、回路接线错误。3YN,d11接线的变压器，三相低压绕组是如何连线的？画出这种变压器差动保护的接线图及其二次三相电流相量图。（10分）答：1）如图连接； 2)3)IAB=IA-IB;IBC=IB-IC; ICA=IC-IA;4下图中标出的阻抗为正序（负序）电抗，设各元件阻抗角为900，变压器的励磁阻抗为无穷大、输电线路零序电抗为正序电抗的三倍，所有参数均已归算到MN线路所在的系统侧。求N母线发生A相金属性单相接地短路时流过MN线路的各相电流以及M母线的A相电压值（答案可以用分数表达）。（10分）答：1）求出各元件零序电抗X1T0=j20; XMN0=j60; X2T0=j10; XPQ0=j60; X3T0=j10;2)画出复合序网图如下，求得X1=j(10+20+20)/j(10+20+10+10)=j50/j50=j25;X0=j(20+60)/j(10+60+10)=j80/j80=j40;3)求短路点各序电流IK1= IK2= IK0=E/(2X1+X0)=1/(2j25+j40)=-j/90;4)求流过MN线路的各序电流I1、I2、I0各序电流分配系数C1、C2、C0为C1=C2=C0=0.5I1= I2= I0=-j/180;5）求流过MN线路的各相电流和M母线的A相电压IA=I1+I2+I0=-j3/180=-j/60;由于各序电流分配系数相等，故IB=0;IC=0;根据线路参数K=(X0-X1)/(3X1)=2/3;故M母线的A相电压UMA为UMA= UKA+(IA+K3I0)XMN1=0+-j/60+（2/3）(-j/60)j20=5/9。5如需构成如右图所示特性的相间阻抗继电器，直线PQ下方与圆所围的部分是动作区。Zzd是整定值，OM是直径。请写出动作方程，并说明其实现方法。（要求写出圆特性和直线特性的以阻抗形式表达的动作方程，写出加于继电器的电压UJ、电流IJ和Zzd表达的电压动作方程以及逻辑关系）。（10分）答：1）园特性动作方程900+150arg(ZJ-Zzd)/ZJ2700+150 即1050arg(ZJ-Zzd)/ZJ2850；1）直线特性动作方程1800-100arg(ZJ-Zzd)/R3600-100 即1700arg(ZJ-Zzd)/R3500；2）实现方法：园特性动作方程 1050arg(UJ-IJZzd)/UJ2850；直线特性动作方程 1700arg(UJ-IJZzd)/(IJR)3500 （或1700arg(UJ- IJZzd)/IJA）的最大和最小动作电流分别为Iop.max和Iop.min，对应的最短和最长动作时限为tmin和tmax，问Iop.max、Iop.min、tmax、tmin如何整定？要不要与系统相邻元件保护配合整定？（10分）答：取tmin=1000”，得Iop.min= 取Iop.max= tmax=整定计算以上保护参数不必于系统相邻元件后备保护配合。式中，Xd”, X2-发电机次暂态电抗（不饱和值）及负序电抗；Ksat-饱和系数，一般取Ksat0.8Xt-升压变短路电抗I2-发电机长期允许的负序电流（标幺值）Ign-发电机额定电流（KA）na-TA变比6Y,d11变压器，在Y侧端口BC两相金属性短路时，设额定电压为Un=1（标幺值）,试分析侧三相电压Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc的大小和相位。（10分）答：Y侧三相相量图如下图所示侧三相线电压Uab=/2，Ubc=/2，Uca=-；三角形侧个相对地电压为Ua=/2，Ub=0，Uc=-/2。Uab-Ubc=0=Ua+Ub+Uc-3UbUa+Ub+Uc=0,Ub=0,Ua=0.5,Uc=-0.5。