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全国2013年7月高等教育自学考试
电力系统微型计算机继电保护试题
课程代码：02313
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
2．每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.如果被采样连续时间信号的最高频率为350Hz,则无失真最小采样频率为 A.175Hz B.350Hz C.50Hz D.700Hz
2.对信号采样周期为T 的离散控制系统,其频率特性j ωT H(e )的周期是 A.2π
T B.3πT C.
4πT
D.
5πT
3.采样周期为1
600
秒,如果要求提取信号的频率为50Hz,则数字滤波器脉冲传递函数极点应选择为(r<1) A.πj 6
re B.πj 3
re C.πj T re
D.j πre
4.N 点全周期傅立叶算法计算三次谐波正弦分量a 3的计算公式为 A.N-1k=122πk x(k)sin N N ∑ B.N-1k=112πk
x(k)sin N N ∑ C.N-1k=124πk x(k)sin N N
∑ D.N-1k=126πk x(k)sin N N
∑ 5.已知Z[f*(t)]=F(z),则f*(t-T)的Z 变换是 A.F(z)
B.-1z F(z)
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C.-2z F(z)
D.zF(z)-f(0)
6.假设采样频率为600Hz,则脉冲传递函数为G(z)=1-z -1的数字滤波器,能滤除信号的频率为 A.0Hz B.50Hz C.100Hz D.200Hz
7.相电流差突变量起动元件ab ΔI 的计算式是 A.abk abk-N abk-N abk-2N i -i -i -i
B.cak cak-N cak-N cak-2N i -i -i -i
C.abk N
N abk-2N abk-
abk-
2
2
i +i
+i
+i D.abk N N abk-N abk-
abk-
2
2
i +i
-i
-i
8.如果线路始端相电流故障分量A ΔI 、B ΔI 、C ΔI 中，满足A ΔI 0=，B C ΔI ΔI 0+=，则发生的故障是 A.A 相接地 B.BC 两相短路 C.B 相接地 D.C 相接地
9.电压频率变换式数据采集系统，计数器输出的数字量正比于计数期间模拟量的 A.积分值 B.采样值 C.微分值 D.差分值
10.滤波方程为y(n)=x(n)-2x(n-1)+3x(n-2)-4x(n-3)，的数字滤波器在采样周期为0.2（ms ）时，其时间窗为 A.0.2(ms) B.0.3(ms) C.0.6(ms)
D.0.4(ms)
非选择题部分
注意事项：
用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。
二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）
11.在求离散系统脉冲传递函数时，要求初始条件为______。
12.与传统继电保护装置相比，微机保护调试与维护______。
13.在微型机继电保护装置中，把模拟电气量转换为数字量的电路称为______。
14.中央处理器是微型机继电保护装置的核心，简称______。
15.如果对50Hz电气量的周期采样点数为12，则模拟低通滤波器的最大截止频率应设计为______。
16.基于Z变换与拉氏变换之间的映射关系，在S平面上虚轴左半平面上的点映射到Z平面的区域是______。
17.将来自电流互感器的二次电流信号转换成与数据采集系统相匹配电压信号，所使用的物理器件称为______。
18.逐次比较式模数转换器A/D对模拟量的分辨率通常以它的位数来表示，位数越多，量化误差越小，分辨率越______。
19.在微型机继电保护装置中，用来接收或发送开关量信号的设备，称为______。
20.由VFC芯片构成的数据采集系统，对模拟量分辨率的高低主要取决于两个因素：一是VFC芯片的最高工作频率，二是______。
21.线性时不变系统的冲激响应为h（k）时，对于任意输入的离散信号x（k），系统的零状态响应y（k）为：______。
22.采用零极点配置法设计数字滤波器时，极点必须位于Z平面的______。
23.利用正弦量两个不同时刻的采样值乘积运算计算其幅值的算法称为______。
24.与模拟滤波器相比，数字滤波器工作的可靠性______。
25.N点周期采样值x（0），x（1），……，x（N-1），采用全周期傅立叶算法计算基波正弦分量a1的计算公式为______。
26.在距离保护中，阻抗元件动作特性在+R方向上的面积越大，其允许故障点过滤电阻的能力就______。
27.变压器差动电流速断保护的整定值，应躲过变压器可能出现的______。
28.以串联方式出现于信号回路中的干扰称为______，采取恰当的滤波措施可以削弱其影响。
29.干扰耦合途径主要有：互感耦合、公共阻抗耦合和______。
30.干扰进入微机保护装置中之后，可能带来的问题有：损坏硬件，运算出错和______。
三、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
31.什么是同步采样？有何优点？
32.设采样周期为T，对连续时间信号x（t）进行采样。
试求：①采样信号x s（t）的数学表达式；
②x s（t）的拉氏变换表达式。
33.电力系统振荡时，相电流差突变量起动元件能否动作？为什么？
34.系统（或滤波器）频率特性的物理意义是什么？
35.说明如何利用一路模数转换器实现多路模拟量同时采样？
四、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
36.双侧都有电源的输电线路，发生单相接地故障时，附加阻抗z a有何特点？对距离保护动作性能有何影响？
37.画出逐次比较式数据采集的原理构成图，说明其数字量与模拟量之间的关系。
五、应用题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
38.电力系统振荡时，运行电气量有何特点？
39.为什么微型机纵差保护可以利用故障分量法实现？有何优势？
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六、计算题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）
40.离散控制系统差分方程为：
51
y(n)+y(n-1)+y(n-2)=u(n)
66
y(-1)=y(-2)=0，n≥0时，u(n)=1；n<0时，u(n)=0
试求：（1）y（0），y（1），y（2）；（3分）
（2）分析系统稳定性。（3分）
41.离散系统差分方程为：
y(k)=x(k)-x(k-1)+x(k-2)（采样周期T已知）
试求：（1）脉冲传递函数Y（z）/X（z）；（3分）
（2）频率特性表达式.（3分）
七、综合题（本大题共2小题，每小题7分，共14分）
42.试分析差分滤波器y(n)=x(n)-x(n-2)的滤波性能。（采样周期T已知）
43.采样周期为5
3
（ms），如果信号中含有直流分量，基波（50Hz）至五次谐波分量。要求保留其中二、三次谐波分
量，波除其它的频率分量，试给出零点配置法数字滤波器的脉冲传递函数H（z）。（采样周期T已知）
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电力系统继电保护试题以与答案 一、单项选择题 ( 每小题2 分，共30 分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。 )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％②2／3③1／3④ 00①UAB②-UAB③UB④-UC6．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0③灵敏性④可靠性11．相间短路的阻抗继电器采用接线。例如 I =IU A③UA-UB④ UA12．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=68，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 )
试卷7答案 一、填空题 1、金属性 2、相间短路、接地短路 3、方向阻抗继电器 4、瓦斯轻瓦斯重瓦斯跳闸 5、匝间相间不能 6、电流 7、流出 8、不正常状态发信号故障时跳闸 9、非周期 10、故障元件 11．螺管线圈式吸收衔铁式转动舌片式大于动作电流小于返回电流使返回系数小于1启动电流返回电流 返回电流/启动电流 12．接线和负荷性质 13.对地电容电流 14.接地的中性点的位置 15. 1.5 16.最大阻抗 17.最灵敏 18.正常无高频正常有高频移频 19.比较支路电流相位 20.当固定连接破坏时，保护会出现误动 二、选择题【每题2分，共20分】 1.B 2.A 3.B 4.D 5.A 6.B 7.C 8.A 9.A10.B 三、判断题【每题1分，共5分】 1.错 2.对 3.对 4.错 5.对 四、简答题 1.依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。 2.何为瞬时性故障，何谓永久性故障？ 答:当故障发生并切除故障后，经过一定延时故障点绝缘强度恢复、故障点消失，若把断开的线路断路器再合上就能够恢复正常的供电，则称这类故障是瞬时性故障。如果故障不能自动消失，延时后故障点依然存在，则称这类故障是永久性故障。 3.变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态？它们与线路相比有何异同？
答：变压器故障可以分为油箱外和油箱内两种故障，油箱外得故障主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起的冷却能力下降等。此外，对于中性点不接地运行的星形接线变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件的过热。 油箱外故障与线路的故障基本相同，都包括单相接地故障、两相接地故障、两相不接地故障和三相故障几种形式，故障时也都会出现电压降低、电流增大等现象。油箱内故障要比线路故障复杂，除了包括相间故障和接地故障外，还包括匝间故障、铁芯故障等，电气量变化的特点也较为复杂。 4.发电机在运行中为什么？失磁对发电机的电力系统有哪些影响？对于失磁发电机什么时候才造成危害？为什么？ 答：发电机运行中，由于励磁绕组故障、励磁回路开路、半导体励磁系统故障、灭磁开关误跳闸、自动调节历次系统故障以及误操作的原因都会引起励磁电流突然消失或下降到静稳及线所对应的励磁电流以下。 失磁对机组的影响： <1>造成转子槽楔、护环的接触面局部过热。 <2>引起定子端部过热。 <3>使定子绕组过电流。 <4>造成有功功率周期性摆动和机组振动等。 对系统的影响： <1>造成系统无功大量缺额、各点电压降低，甚至因电压崩溃而瓦解。 <2>引起机组或输电线路过电流，若机电保护动作，可导致大面积停电。 <3>引起相邻机组与系统之间或系统各部分之间失步。 对于失磁发电机只有在失步后才会造成对机组和系统的危害。由于出现滑差，在转子上产生差额电流，引起局部过热。此时吸取大量无功功率引起定子绕组过电流。异步运行时，将造成机组振动等。 五、计算题 1.解：过电流保护4的最大负荷电流为 4.max I =400+500+550=1450A 保护4的过电流定值为 .4 4.max ss rel set re K K I I K =ⅢⅢ=2.55A 时限为4t Ⅲ=max（1t Ⅲ， 2t Ⅲ，3t Ⅲ）+t ?=1.5s 2.解:1.元件阻抗计算 20.43012()0.44016() 11510.5%44.1()31.5 AB BC T Z Z Z =?=Ω=?=Ω=?=Ω3.答:(1)过电流保护动作值 ，灵敏度1.26<1.5；(2)低压过电流保护动作电流 ，动作电压，灵敏度2.36。
本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分）
1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求（ ） 。 （A ） （B ） （C ） 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择 性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D
微机继电保护习题 1.微机保护装置从功能上可分为6个部分：（数据采集系统），数字数字处理系统，（输出通道），（人机接口），（通信系统），电源电路。 2.数据采集系统包括隔离与电压形成（或模拟量输入变换回路）、（低通滤波回路）、采样保持回路、（多路转换器）和模数转换（A/D）回路等部分组成。 3.数据采集系统中的电压形成回路除了完成电量变换作用外，还起着（隔离）和（屏蔽）的作用。 4.采样保持电路的作用是，在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的（瞬时值），并在模数转换期间内（保持输出不变）。 5.电压信号经VFC变换后是（数字脉冲波），因此采用光隔电路容易实现数据采集系统与微机系统的（隔离），有利于提高刚干扰能力。 6．在微机保护中广泛使用光隔离器，主要利用了（开关器件）的功能，应用于逻辑电平和（信号）控制，实现两侧信号的传递和（电气的绝缘）。 7.分析和评价各种不同算法优劣的标准是（精度）和（速度）。 8.采用半周期积分算法计算被测电流，如果被测电流是100A时半周期积分结果是2500，现如果半周期积分结果是2000则被测电流是（）。 9.半周期积分算法可以抑制（高频）分量。对于50Hz的工频正弦量，数据窗延时为（3/4T）。 10.微机保护中，用离散傅里叶算法可用于求出各次谐波的（幅值）和（相位）。 11.R-L模型算法是以线路的简化模型为基础的，该算法仅能计算（测量阻抗），用于（线路距离）保护。 12.阶段式保护主要解决的问题主要是配合问题，即（保护范围）的配合和（动作时间）的配合。<整定值（边界）的配合> 13.阶段式电流保护的1段保护其保护范围现在在（线路全长）以内，一般要求去1段保护的保护范围应大于线路全长的（85%）。 14.第2段保护必须保护线路（全长并延伸至下一级线路），但不能超过下级线路的（15%）。 15.反时限电流保护的启动电流整定值按（定时限过电流）整定。 16.低频减载装置基本级的作用是根据（系统频率下降程度）依次切除不重要的
《电力系统继电保护》练习题A答案 一、名词解释 1．输电线路纵联保护：是用某种通信通道将输电线端或各端（对于多端线路）的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率方向等）传送到对端，将各端的电气量进行比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路。理论上具有绝对的选择性。 2．低频减载：又称自动按频率减负载，或称低周减载（简称为AFL），是保证电力系统安全稳定的重要措施之一。当电力系统出现严重的有功功率缺额时，通过切除一定的非重要负载来减轻有功缺额的程度，使系统的频率保持在事故允许限额之内，保证重要负载的可靠供电。 3．变电站综合自动化：主要将变电站的二次设备（测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术和网络技术联结起来，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和继电保护，并与调度通信，实现电力系统统一调度、控制的计算机网络。 4．重合闸：在电力系统中，当断路器跳闸之后，能够自动地将断路器重新合闸的装置。 5．横差动保护：在正常运行的时候，各绕组中的电动势相等，流过相等的负荷电流。而当任一绕组发生匝间短路时，绕组中的电动势就不再相等，因而会出现因电动势差而在各绕组间产生均衡电流。利用这个环流，可以实现对发电机定子绕组匝间短路的保护，即横差动保护。 6．低频减载：又称自动按频率减负载，或称低周减载（简称为AFL），是保证电力系统安全稳定的重要措施之一。当电力系统出现严重的有功功率缺额时，通过切除一定的非重要负载来减轻有功缺额的程度，使系统的频率保持在事故允许限额之内，保证重要负载的可靠供电。 二、简答 1．在继电保护中为什么经常采用中间继电器？
. 本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生姓名：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验内容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
[1] 如果X(z)=1/(1-a/z) ，则序列x(n)为（） A a^n B a^(-n) C e^(an) D e^(-an) 答案： D [2] 当输电线路发生BC两相短路故障时，解微分方程算法中的电流i(t)应选择为 A ibe(t) B iac(t) C iab(t) D ibc(i)+K3i0(i) 答案： A [3] 滤波方程是y(n)=x(n)-0.75X(n-1)+0.125X(n-2)的数字滤波器，当采样周期是0.02 (ms)时，其时间窗是 A 0.01(ms) B 0.02(ms) C 0.03(ms) D 0.04(ms) 答案： D [4] 递归型数字滤波器脉冲传递函数H(z)的极点必须满足 A 幅值小于1 B 幅值等于1 C 幅值大于1 D 在z=-1线左侧 答案： A [5] 系统频率不变时，采样值乘积算法的计算误差为 A 零 B 无穷大 C 2% D 3% 答案： A [6] 下列哪个公式反映Z变换的多步延迟定理 A Z[ax(t)]=aX(z) B Z[x(t+T)]=Z[X(z)-x(0)] C Z[x(t-nT)]=z^(-n)X(z) D Z[x(t+nT)]=z^nX(z) 答案： C [7] 数字滤波器y(n)=x(n)-2x(n-2)+3x(n-3)，在采样周期是5/3ms时，时间窗是 A 5/3ms B 10/3ms C 15/3ms D 20/3ms 答案： C [8] 如果f(k)的Z变换为F（z），则f（k+1）的Z变换为 A zF（z） B z[F（z）-f（0）] C z[F（z）+f（0）] D F（z）•f（0) 答案： B [9] 电力系统输电线路最常见的故障是 A 单项故障 B 相间故障 C 相间短路接地 D 三相短路 答案： A [10] 如果离散控制系统脉冲传递函数极点的幅值为|Pi|，则其临界稳定的条件是 A |Pi|<1 B |Pi|=0 C |Pi|=1 D |Pi|>1 答案： C 【题型：填空】【分数：1分】得分：0分 [11] 在电力系统正常运行时，微型机距离保护的软件程序工作在并每隔一个采样周期中断一次，进行数据采集。 答案：自检循环 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [12] 微型机继电保护装置中采 用多CPU时，缩短了保护功能程序执 行的时间，提高了保护动作的。 答案：速动性 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [13] 微型机发电机纵差保护方 案有：基波比率制动式、基波标积制 动式和。 答案：采样瞬时值 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [14] 在电力系统发生故障时，相 电流差突变量起动元件用来起动微型 机距离保护程序中的___。 答案：故障处理程序 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [15] 对连续时间信号采样时，要 求采样频率一定要满足。 答案：采样定理 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [16] 在微型机继电保护中，实现 对模拟量进行采样并保持采样值在模 数转换期间不变的器件称为 _________。 答案：采样保持器 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [17] 逐次比较式模数转换器 （A/D）的转换位数越多，其量化误 差越。 答案：小 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [18] 合理配置数字滤波器脉冲 传递函数的极点，能够提取输入信号 中需要的成份信号。 答案：频率 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [19] 零点滤波器能够将输入信 号中的某些频率分量信号。 答案：滤除 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [20] 采用傅立叶算法时，要求对 信号的采样形式是。 答案：同步采样 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [21] 三相电压瞬时采样数据求 和用于检测电压量采样值是否发生 _______。 答案：出现错误 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [22] 交流电流交换器输出量的 幅值与输入模拟电流量的幅值 成。 答案：正比 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [23] 基波相量法标积制动式发 电机纵差保护的动作条件是。 答案：∣IN-IT∣2＞S(INITcosθ） 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [24] 采样过程将连续时间信号 转换成。 答案：离散时间信号 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [25] 在一个控制系统中，只要有 一处或几处的信号是离散信号时，这 样的控制系统称为控制系统。 答案：离散 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [26] 逐次比较式数据采集系统， 将模拟电气量转换成数字量需要一定 的。 答案：转换时间 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [27] 在求离散系统的脉冲传递 函数时，要求输入量和输出量的初始 条件都为_________。 答案：零 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [28] 变压器差动电流速断保护 的整定值应躲过其可能出现的 _______。 答案：最大励磁涌流 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [29] 电流量有效值的计算公式为 2I2= i1^2+i2^2的两点乘积算法，采样 值i1、i2之间采样间隔的电角度是 _____。 答案：900 【题型：填空】【分数：1分】得分： 0分 [30] 与模拟滤波器相比，数字滤 波器工作的可靠性_________。 答案：更高 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [31] 说明变压器励磁涌流有何特 点? 答案：包含有很大成分的非周期分 量；包含有大量的高次谐波，而且以 二次谐波为主；波形之间出理间断。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [32] 采用故障分量实现纵差保护 原理有何优点? 答案：采用故障分量实现纵差保护 原理在灵敏度方面优于基波相量纵差 保护原理。在选择性方面，不会降低 保护的选择性。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [33] 使用傅立叶算法时，为什么 不需要对非正弦周期函数电流量的周 期采样数据进行数字滤波？ 答案：因为从傅立叶算法的原理 看，算法本身就具有滤波的性能，所 以可以直接使用电流电压的采样数据 来计算所需谐波分量的有效值和相 角。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [34] 什么是故障分量？ 答案：故障分量是指从实际短路电 流中减去故障前的负荷电流后，所得 到的故障电流分量。 【题型：简答】【分数：4分】得分： 0分 [35] 与比率制动式相比，纵差保 护采用两段式比率制动特性时，有何 优点? 答案：提高内部故障时动作的灵敏 度。 在不同的运行方式下，采用不同的制 动量，在一定程度上提高了纵差保护 对电气元件内部故障时动作的灵敏 度。 【题型：分析】【分数：6分】得分： 0分 [36] 电力系统发生振荡时，电流 中包含哪些分量？ 答案：振荡时三相完全对称,电力 系统中只含有正序分量，不会出现负 序分量和零序分量。 【题型：分析】【分数：6分】得分： 0分 [37] 电力系统发生振荡时，振荡 中心处电压幅值有何特点？ 答案：振荡时，各节点电压幅值均 随时间呈周期性变化；变化的速度较 慢。 【题型：应用】【分数：6分】得分： 0分 [38] 电力系统振荡时，远离振荡 中心的微型机距离保护能否误动作? 为什么? 答案：不会误动作。当远离振荡中 心即振荡中心在保护范围以外时，若 系统发生振荡，由于微型机保护装置 的测量阻抗大于距离保护的动作值， 距离保护不会误动作。 【题型：应用】【分数：6分】得分： 0分 [39] 某离散控制系统的差分方程 为y(n+2)+0.6y(n+1)+O.08y(n)=1 其中：y(O)=O，y(1)=1，u(k)=1，(k=0， 1，2，…)。试求y(2)，y(3)，分析稳 定性。 答案：n=0时 y(2)+0.6y(1)+0.08y(0)=1 y(2)+0.6+0=1 ∴y(2)=4 n=1时y(3)+0.6y(2)+0.08y(1)=1 y(3)+0.6*0.4+0.08=1 ∴y(3)=0.68 对差分方程 y(n+2)+0.6y(n+1)+0.08y(n)=1两边取Z 变换，得 Z2 {Y(z)-[y(0)+y（1）Z-1]}+0.6Z{Y(z)- y(0)}+0.08Y(z)=U(z) Y(z)( Z2+ 0.6Z + 0.08 ) = U（z）+Z U（z）+Z = Z/(Z-1)+Z = (Z/(Z-1))*Z = ZU(z) Y(z)( Z2+ 0.6Z + 0.08 ) = ZU(z) ∴H（z）=Y(z)/U(z) = z/(z^2+0.6z+0.08) 特征方程Z2+0.6Z+0.08=0 Z1 = - 0.4 Z2 = - 0.2 ∣Zi∣＜1 所以系统稳定 【题型：计算】【分数：6分】得分： 0分 [40] 某滤波器的冲激响应为： 写出该滤波器的差分方程； 当采样序列x(n)={10，10，10}输入到 该滤波器时，求滤波器的输出。 答案：差分方程为 y(n)=∑h(k)x(n-k) =-0.5x(n-1)-0.866x(n-2)-x(n-3)-0.866x(n -4)-0.5x(n-5) 采样序列x(n)={10,10,10} 数字滤波器完成每一次运算，需要输 入信号采样值的个数为6个。采样序 列x(n)只提供3个采样值，由于无法 提供足够的采样值，滤波器无法完成 一次运算，数字滤波器处于暂态过程 中而没有输出。 【题型：计算】【分数：6分】得分： 0分 [41] 离散系统差分方程为： 6y(n+2)+5y(n+1)+y(n)=u(n) 其中：y(0)=y(1)=0，u(n)=1(n≥0)； u(n)=0，(n<0) 试求y(2)，y(3)，y(4)并分析稳定性。 答案：n=0时，6y(2)+5y(1)+ y(0)=u(0) 6y(2)+ 0 + 0 =1 ∴6y(2) =1/6 ， n =1时，6y(3)+5y(2)+ y(1)=u(1)， 6y(3)+ 5/6+ 0 = 1 ∴6y(3)= 1/36 N =2时，6y(4)+5y(3)+ y(2)=u(2)， 6y(4)+5/36 +1/6 =1 y(4)=25/216 对差分方程两边取Z变换，得 6Z2{Y(Z)－[y(0)+ y(1)Z-1]}+5Z{Y(Z)－ y(0)}+Y（z）=U(z) Y(Z)?(6Z2+5Z+1)= U(z) ∴H(Z)=Y(z)/U(z)=1/(6z^2+5z+1) 特性方程6Z2+5Z+1=0 Z1=－1/2 Z2=－1/3 |Zi|<1 系统稳定 【题型：综合】【分数：7分】得分： 0分 [42] 某离散控制系统的差分方程 为y(n+2)+0.6y(n+1)+0.08y(n)=1 其中：y(0)=0，y(1)=1，u(k)=1，(k=0， 1，2，…)。试求：y(2)，y(3)。 答案：1|0.68 【题型：综合】【分数：7分】得分： 0分 [43] 分析差分滤波器 y(k)=x(k)+x(k-3)的滤波性能。 答案：4|-2 在未知非周期分量信号的衰 减时间常数对傅立叶算法的计算结果 进行补偿时，必须增加输入信号的采 样数据的个数是 A 两个 B 三个
2005/2006学年第二学期 《继电保护》复习题 使用班级：发电（3）041、发电（3）042、发电（3）043 第一章绪论 一、填空题： 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应______________，电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置一般应____________。 2、继电保护的灵敏性是指其对于保护范围内发生故障或不正常工作状态的_________。通常用衡量。 3、继电保护的选择性是指继电保护动作时，只能把从系统中切除，使系统的继续运行。尽量缩小停电范围。 4、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 5、继电保护装置一般是由测量部分、和三个主要部分组成。 6、继电保护按作用不同可分为、和辅助保护。 二、判断题： （）1、电气设备过负荷时，继电保护装置应将过负荷设备从系统中切除。（）2、电力系统故障时，继电保护装置只发出信号，不切除故障设备。 （）3、电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置不但发出信号，同时也要把不正常工作的设备切除。 （）4、继电保护装置的误动作和拒动作都是可靠性不高的表现，它们对电力系统造成的危害程度相同。 （）5、继电保护装置的动作时间就是故障被切除的时间。
三、选择题： 1、继电保护动作时，要求仅将故障的元件或线路从电力系统中切除，使系统无故障部分继续运行，尽量缩小停电范围。这是继电保护的（）。 A、可靠性 B、选择性 C、灵敏性 2、电力系统短路时最严重的后果是（）。 A、电弧使故障设备损坏 B、使用户的正常工作遭到破坏 C、破坏电力系统运行的稳定性 3、快速保护的动作时间最快可达到0.02~0.04s；而断路器的动作时间最快可达到 0.06~0.15s。所以继电保护快速切除故障的时间为（）。 A、0.02~0.04s B、0.02~0.06s C、0.04~0.1s 四、问答题： 1、何谓主保护、后备保护？何谓远后备保护、近后备保护？ 答：主保护：反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择地切除故障的保护。后备保护：主保护或者断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护。 近后备：主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护实现的后备保护。 远后备：主保护或者断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护实现的后备保护。 2、继电保护的基本任务是什么? 答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，使故障元件免遭破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理。（3）与其他自动装置配合，解决在故障情况下提高供电可靠性的问题。 3、利用电力系统正常运行和故障时参数的差别，可以构成哪些不同原理的继电保护？
一、简答题 1.微机保护中A/D的模拟量输入系统通常由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 解答：（一）电压形成回路 微机继电保护要从被保护的电力线路或设备的电流互感器、电压互感器或其他变换器 上获取信息。但这些信息的二次数值、输入范围为典型的微机继电保护电路却不适用， 一般用中间变换器实现。 （二）采样保持电路 采样过程是将模拟信号通过采样保持器每隔T采样一次输入信号的瞬时幅值，并把它 存在保持电路中，共AD转换器使用。 （三）模拟量多路转换器 可以对各个模拟量同时采样 （四）A/D转换器 把采集的电力系统中的模拟量转变成数字量，送给微机计算。 2.微机保护模拟量输入系统为什么要加模拟低通滤波器？其截止频率应该如何选 取？ 解答：滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时拟制无用频率信号的电路。低通滤波器是只让低于截至频率通过的滤波器。 前置低通滤波器又称为抗混叠滤波器，广泛应用于各种消费、控制电路中的采样 电路前，滤除高于2倍采样频率的信号，因此截至频率被设置为1/2fs 3.简述VFC型模数转换器的基本工作原理。 频率转换（VFC）：经电压形成回路后，经过VFC，将模拟电压变换为脉冲信号，由计数器进行计数。这样在采样间隔内的计数值就与采样对象的积分值成比例。实现了模数转换 4.绘出微机保护的开关量输入回路和输出回路的典型电路图，简述电路的工作原理。 解答：开关量输入回路 原理：上第一个图，当开关闭合时输入为低电平0；开关断开时输入为高电平1。
第二个图，利用光电元件，当K2断开时，光电元件截止，输入为高电平1，K2闭合，光电元件导通，输入为低电平0。 开关量输出回路 二、相减（差分）滤波单元的差分方程为: y(n)=x(n)-x(n-k) 画出其频率响应曲线，导出可滤除的谐波次数m与步长K之间的关系。
电力系统继电保护试题以及答案 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分 1．过电流继电器的返回系数（B） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（B） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 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（A） 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 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（D） A．方向性B．可靠性 C．灵敏性D．选择性 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（D） A．90°接线B．3 0、3 0 C.-3 、-3 D．-3 0、3 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（B） A．全阻抗继电器B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器D．上抛圆阻抗继电器 7．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（D） A．0°接线B．90°接线 C．3 0、3 0 D．A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A） A．测量阻抗增大，保护范围减小B．测量阻抗增大，保护范围增大 C．测量阻抗减小，保护范围减小D．测量阻抗减小，保护范围增大 9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（A） A．选择性B．可靠性 C．灵敏性D．速动性 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（C）
《微机继电保护装置运行管理规程》试题及答案 一、填空题 1、对于安装在开关柜中10kV--66kV微机继电保护装置，要求环境温度在（-5℃—45℃）范围内，最大相对湿度不应超过（95℅）。微机继电保护装置室内月最大相对湿度不应超过75%，应防止灰尘和不良气体侵入。微机继电保护装置室内环境温度应在（5℃—30℃）范围内，若超过此范围应装设空调。 2、微机继电保护装置的使用年限一般不低于（12）年，对于运行不稳定、工作环境恶劣的微机继电保护装置可根据运行情况适当缩短使用年限。 3、供电企业继电保护部门应贯彻执行有关继电保护装置规程、标准和规定，负责为地区调度及现场运行人员编写（微机继电保护装置调度运行规程）和（现场运行规程）。 5、微机继电保护装置和继电保护信息管理系统应经（GPS）对时，同一变电站的微机继电保护装置和继电保护信息管理系统应采用（同一时钟源）。 ７、未经相应继电保护运行管理部门同意，不应进行微机继电保护装置（软件升级工作）。 8、两套保护的跳闸回路应和断路器的两个跳闸线圈分别（一一）对应。 9、继电保护信息管理系统应工作在第（Ⅱ）安全区。 10、进行微机继电保护装置的检验时，应充分利用其（自检功能），
主要检验自检功能无法检测的项目。 11、微机继电保护装置在断开直流电源时不应丢失（故障信息）和（自检信息）。 12、微机继电保护装置应设有（自恢复）电路，在因干扰而造成程序走死时，应能通过自恢复电路恢复（正常工作）。 13、开关量输入回路应直接使用微机继电保护的直流电源，光耦导通动作电压应在额定直流电源电压的（55%～70%）范围内。 14、微机继电保护柜（屏）下部应设有截面不小于（100㎜2）的接地铜牌。柜（屏）上装置的接地端子使用截面积不小于（4㎜2）的多股铜线和柜（屏）内的接地铜牌相连。接地铜牌使用截面积不小于（50㎜2）的铜缆和保护室内的等电位接地网相连。 15、用于微机继电保护装置的电流、电压和（信号触点）引入线，应采用屏蔽电缆，屏蔽层在开关场和控制室同时接地。 16、微机继电保护装置使用的直流系统电压纹波系数应不大于（2%），最低电压不应大于额定电压的（85%），最高电压不得高于额定电压的（110%）。 17、在基建验收时，应按相关规程要求，检验线路和主设备的所有保护之间的相互配合关系，对线路纵联保护还应和线路对侧保护进行一一对应的（联动试验），并有针对性的检查各套保护和（跳闸连接片）的唯一对应关系。 18、3kV～110kV电网继电保护一般采用（远后备）原则，即在临近故障点的断路器处装设的继电保护或断路器本身拒动时，能由电源侧
电力系统继电保护网上作业题 第一章绪论 一. 填空题 1.对继电保护装置的四项基本要求是( )性、( )性、( )性和( )性。 2.继电保护装置组成部分一般包括（），（），（）。 3.电力系统发生故障时，继电保护装置应将（）部分切除，电力系统出现不正常工作时，继电保护装置一般应（）。 4.继电保护的可靠性是指保护在应动作（），不应动作时（）。 5.输电线路的短路可分为（）、（）两类。 6.电力系统的三种运行状态（）、（）、（）。 7.按继电保护所起的作用可分为( )保护、( )保护，其中后备保护又可分为( )保护和( )保护。 8.能满足系统稳定及设备安全要求，有选择性地切除被保护设备和全线故障的保护称为( ).若主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护称为( )。 9.保护装置的灵敏性，通常用（）来衡量，灵敏系数越大，则保护的灵敏度就越（）。 10.最常见的不正常运行状态是（）,最常见的故障类型是（）。 11.继电保护装置有按反应电流增大原理而构成的( )保护，有按反应电压降低原理而构成的( )保护，有按反应电流与电压比值及相角变化原理而构成的 ( )保护等。 12.反应于变压器油箱内部故障时所发生气体而构成( )保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成( )保护。 二.选择题 1.当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护( )的体现. A．速动性 B. 选择性 C. 灵敏性 2.为了限制故障的扩大，减轻设备的损坏，提高系统的稳定性，要求继电保护装置具有（）. A．速动性 B. 选择性 C. 灵敏性 三.问答题 1.什么是继电保护装置？ 2.对继电保护有哪些要求？各项要求的定义是什么？ 3.继电保护装置的基本任务是什么？ 4.什么是主保护？什么是后备保护？ 5.何谓近后备保护、远后备保护？ 电力系统继电保护网上作业题参考答案 第一章绪论 一. 填空题 速动性选择性灵敏性可靠性 测量部分、逻辑部分、执行部分 故障发出信号 不拒动，不误动 相间短路，接地短路 正常状态不正常状态故障状态 主保护后备保护近后备远后备 主保护后备保护 灵敏系数高 过负荷单相接地故障 过电流低电压差动 瓦斯过负荷 二.选择题 1. B , 2. A 三.问答题 1.继电保护装置，就是指反应电力系统中电气元件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。 2.电力系统继电保护的基本性能应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性、可靠性。 选择性：是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。速动性：短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减轻短路引起的破坏程度，减小对用户工作的影响，提高电力系统的稳定性。 灵敏性：是指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。 可靠性：是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其他不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。 3.基本任务：（1）发生故障时，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受破坏，保证非故障部分迅速恢复正常运行。（2）对不正常运行状态，根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸，且能与自动重合闸相配合。 4.所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护，称为后备保护。 5. 当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备。当主保护或其断路器拒动时，由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备。 第二章电网的电流保护
电力系统变压器微机继电保护说明书 林健 （专业：电气工程及其自动化班级：电自104班学号：1008040227） 摘要 :电力变压器是电力系统中相当普遍又及其重要的设备，因此，变压器微机保护自从出现以来，不断经过人们的改进和发展，现以其独特的优势在电力系统中被广泛应用。而当微机保护理论与实际应用相结合时，依然存在着各式各样的问题。本文针对变压器微机保护现存的一些问题，主要对以下几个方面进行了研究分析。首先，在深入了解变压器差动保护原理的基础上，对不平衡电流产生的原因和解决方法，以及电流互感器(CT)饱和对差动保护的影响进行理论和仿真分析，尤其是对剩磁对CT饱和的影响做了进一步的研究，得出剩磁的大小与CT 的饱和时间成反比，而饱和时间的增大对变压器保护是有利的，应采取措施减少剩磁的影响，并进行了仿真验证。其次，综合分析比较了目前励磁涌流与内部故障电流鉴别原理的优点和不足，在参考相关文献的基础上，提出一种新的基于瞬时无功功率理论的励磁涌流鉴别方法，该方法与以往基于仅D0坐标系的瞬时无功功率鉴别方法不同，采用基于dq0坐标系下的广义瞬时无功功率理论来进行判断，更具有实用性。并通过MATLAB建立了仿真系统模型，对变压器发生励磁涌流时与发生内部故障时，以及空投于内部故障时做了大量的仿真分析，仿真结果证明，该方法可有效区分励磁涌流与内部故障，但对轻微匝间短路的区分不是很明显，成为下一步研究的重点。另外，针对目前傅氏改进算法中实虚部混乱问题，在给出了输入信号不同时正确的傅氏表达式的基础上，对几种典型的改进算法进行修正，并通过仿真算例验证对这几种改进算法做综合性能比较，指出了它们的优缺点和使用范围，为在不同场合的应用提供了理论依据。最后，顺应目前微机保护发展对软、硬件系统要求的主流趋势，给出一种基于双DSP结构的微机保护软、硬件系统结构方案，并对其中主要的硬件电路和软件程序流程图进行了设计和详细的分析介绍。 关键词：变压器；微机保护；电流互感器饱和；励磁涌流；傅氏算法 一、引言 电力变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中极其重要的组成部分，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中被广泛使用。随着近些年来，电力系统规模的不断扩大，电压等级的提高，增加了很多大容量的变压器，因而它的安全运行与否，是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，也是电力系统可靠工作的必要条件。而且电力变压器本身造价昂贵，一旦发生故障而遭到破坏，将给维修带来很大困难，造成大的经济损失。因此，必须根据变压器的容量和重要程度，并考虑到可能发生的各种故障类型和不正常运行状态，来装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。 分析电力变压器的故障，可分为短路故障和不正常运行状态两种Ⅲ，而变压器的短路故障，又可按发生在变压器的内外部情况分为内部故障和外部故障。变压器的内部故障主要是指各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地短路故障等。变压器的外部故障主要是指外部绝缘套管和引出线上发生相间短路和直接接地短路故障。 变压器的不正常运行状态主要有：由于外部相间短路引起的过电流和外部接