继电保护习题

继电保护习题

继 电 保 护 习 题

第一章 绪 论

思 考 题

1.何为主保护？何为后备保护？

2.何为近后备保护？何为远后备保护？

3.电流互感器和电压互感器在作用原理上有什么主要差别？

4.简述电流互感器、电压互感器的使用注意事项。

5.负序电压、负序电流是如何取得的？在继电保护中为什么要采用这些电气量？

作 业 题

1.在电力系统中继电保护的作用是什么？（1）

2.电力系统对继电保护的基本要求是什么？如何处理这些要求之间的关系?（1）

3.电压变换器、电流变换器和电抗变换器的作用是什么？在使用上有什么差别？（2）

4.如图所示，已知系统电抗Ω=∑=∑1121X X ，Ω=∑220X ，电压互感器的变比1100=ΓT n 。试求：在变电所出线端K 点发生单相接地短路时，变电所测到的零序电压mnO U 是多少？（3）

5.某技术工作者在实现零序电压零序器接线时，将电压互感器付方开口三角形侧B 相绕组的极性接反了，若已知电压互感器的原方相间电压为110kV ，原方绕组与开口三角形绕组之间的变比为kV n pTO

1.0/)3/110(=，求正常情况下m 、n 两端的输出电压？（3） 110kV

0mn U

K （1）

4题图

第二章 相间短路的电流保护和方向性电流保护

思 考 题

1.电磁型过电流继电器的动作电流与哪些因素有关？ 2.无时限电流速断保护为什么比带时限电流速断保护的灵敏度差？

3.低电压继电器与过电压继电器有什么不同之处？这两种电压继电器能否互相代替？

4.在电力系统中，能采用纯电压元件作为输电线路的保护吗？为什么？

5.三段式电流保护中，那一段最灵敏？那一段最不灵敏？他们是采用什么措施来保证选择性的？

6.过电流保护的时限是根据什么原则确定的？

7.三段式电流保护的保护范围如何确定？在一条输电线路上是否一定要采用三段式电流保护？用两段行吗？为什么？

8.在电流保护的整定计算中，采用了各种系数，如可靠系数k K ，灵敏系数m K 1，返回系数h K ，分支系数fz K ，自启动系数zq K ，接线系数jx K 等等，试说明它们的意义和作用。

9.在?/Y 接线的变压器后发生两相短路时，采用完全星型接线方式和不完全星型两继电器接线方式的电流保护，其灵敏度有什么不同？为什么采用不完全星型三继电器接线方式就能使它的灵敏度与完全星型接线相同？

10.在什么情况下采用电流保护时必须要装设方向元件才能保证选择性？

11.在输电线路上采用方向电流保护时，什么情况下会出现死区？

12.不同的输电线路阻抗角是不同的，为什么功率方向继电器的内角α采用?30或?45，就能保证在不同线路阻抗角下使功率方向继电器工作在较灵敏状态？

13.按?90接线的功率方向继电器在三相短路和两相短路时，会不会出现死区？为

mn U

5 题图

什么？

14.功率方向继电器能单独用作线路保护吗？为什么？

15.相间短路电流保护的功率方向继电器为什么要采用?90接线？ 16.什么叫按相启动接线？方向电流保护为什么要采用按相启动接线？

17.方向电流保护的保护方向通常都是由母线指向线路，如果要改变它的保护方向（由线路指向母线），应采取什么措施？

18.使用矢量图分析?90接线功率方向继电器在大接地电流系统中发生一相接地时，故障相继电器的动作行为，当内角?=30α时，画出故障相继电器的动作区。

19.输电线路上为什么要采用零序电流保护和零序功率方向电流保护？

20.在大接地电流系统中，发生接地短路时，零序分量与正序分量的主要区别有哪些？

21.在大接地电流系统中，从满足继电保护的基本要求出发，应如何考虑中性点的接地问题？

22.零序电流保护与相间短路的电流保护在原理上，实现方法上和整定计算上有何异同点？

23.试分析零序电流互感器和零序电流滤序器的优缺点。

24.零序方向电流保护的零序功率方向元件能采用?90接线方式吗？为什么？

25.在小接地电流系统中，应采取什么措施才能减少单相接地时通过接地点的电流？

作 业 题

1.无时限电流速断保护为什么要采用带延时的中间继电器？（4）

2.在如图所示系统中，各断路器均采用了定时限过电流保护，并已知：保护1和保护4采用不完全星型三继电器的接线方式，保护5采用不完全星型两继电器方式；线路AB 和线路BC 的最大负荷电流分别为190A 和120A ，负荷自启动系数分别为2.5和2.3；可靠系数15.1=III k K ，返回系数85.0=h K ，时间阶段s t 5.0=?；∞=I I k ''，其他参数如图所示。图中各设备的电抗均为归算至35kV 测的欧姆值。（系统最大、最小阻抗分别为10.4Ω、6Ω）试确定：保护4和5的动作电流，灵敏度，动作时限。（5） 3.如图所示网络的AB 、BC 、CD 上均装设了三段式定时限电流保护，变压器采用了保护整个变压器的无延时差动保护，并已知：保护采用了完全星型接线，∞=I I k ''，线路AB 的最大负荷电流为200A ，负荷自启动系数为1.5；可靠系数25.1=I k K ，15.1=II k K ，15.1=III

k K ，返回系数85.0=h K ，时间阶段s t 5.0=?；Ω=13min Xt X ，Ω=18max Xt X ，其他参数如图所示，图中各电抗值均为归算至115kV 得欧姆值。试确定线路AB 各段保护的动作电流（I 、II 、III ），灵敏系数和动作时间。（5）

4.什么是功率方向继电器的内角α，当内角?=45α时，其最灵敏角m ?等于多少度？（6）

5.在如图所示双电源系统中，已知电相势kV E E N M 3/115==，系统及线路阻抗的阻抗角相等，其他参数如图所示。若2DL 和4DL 上装有无时限电流速断保护，

4Ω Ω8

8Ω 9.8Ω

/Y 第2题图 Ω24 Ω20 Ω185

/Y

Ω16 Ω8.138

/Y

第3题图

kV 3/115

X max =10.4Ω

X min =6Ω

其整定值按躲开最大短路电流整定。（可靠系数为1.2），问：当系统失步而发生震荡市时，装在2DL 和4DL 上的电流速断保护会不会误动？（8）

6.在如图所示多电源网络中，拟在各断路器上采用定时限过电流保护，已知时限级差s t 5.0=?，为了保证动作的选择性，问：各断路器过电流保护的动作时限应为多少？哪些断路器上应装设方向元件？（8）

7.在如图所示单电源网络中，各断路器上采用定时限过电流保护，已知时限级差s t 5.0=?，为了保证动作的选择性，问：

（1）各断路器过电流保护的动作时限。

（2）那些断路器上应装设方向元件？（8）

M E

Ω40

Ω50 N E 12.8Ω

30Ω 第5题图 第6题图

8.有一?90

接线的功率方向继电器，已知内角为?30（或?45）时，并已知工作在最灵敏角的情况下，继电器能获得的最小动作功率。问：

（1）这种继电器的最灵敏角是多少？

（2）这种继电器用于阻抗角为多少度的线路上才能最灵敏？

（3）绘出三相短路时继电器的动作区。（8）

9.如图所示系统中，欲在断路器1DL~6DL 上装设相间及零序过电流保护，已知：s t t O 5.0=?=?，试确定：

（1）相间短路过电流保护的动作时限；

（2）接地短路零序过电流保护的动作时限；

（3）绘出这两种保护的动作时限特性，并比较它们之间的差别。（10）

10.零序功率方向元件有没有死区？为什么？（10）

第7题图 第9题图

第三章电网的距离保护

思考题

1.请说明测量阻抗、整定阻抗、模拟阻抗、动作阻抗、短路阻抗、震荡阻抗的意义。

2.具有园特性的全阻抗继电器、方向阻抗继电器、偏移特性的阻抗继电器各有什么特点？ 3.方向阻抗继电器为什么要标出电流、电压的极性？如果在实际接线中将其中之一的极性接反了，会产生什么后果？如果两个极性都接反了会出现什么现象？

4.反应接地电路的阻抗继电器能否正确反应相间短路？为什么？

5.试写出相位比较原理表达的萍果形式阻抗继电器的动作条件判别式。

6.系统频率的变化会给阻抗继电器带来什么不利的影响？

7.有记忆回路的方向阻抗继电器的静态特性和暂态特性在什么情况下才能相同？正向短路时，暂态特性包括了原点，这是否说明方向阻抗继电器在反方向短路时会误动？

8.电力系统震荡会给继电保护带来什么影响？应如何减少它的影响？

9.电力系统震荡对全阻抗继电器、方向阻抗继电器和功率方向继电器的影响哪个大些？请说明其理由。

10.过渡电阻对阻抗保护的影响在长线路上大，还是在短线上大？为什么？

11.电压互感器的二次侧断线，会不会影响阻抗继电器的正确动作？为什么？

12.利用零序电压原理构成断线闭锁装置时，要采取什么措施才能防止三相同时断线时，断线闭锁装置拒动？

13.影响距离保护正确动作的因素有哪些？在构成距离保护时，为什么有的影响因素要考虑？有的影响却不考虑？

14.三段式距离保护在多电源环网中能否保证选择性？为什么？

15.三段式距离保护的整定原则与三段式电流保护的整定原则有何异同之处？

16.何为阻抗继电器的动作特性？它与变量的选择有什么关系？

作业题

1.距离保护的基本原理是什么？它是否一定要做成三段式？试画出三段式距离保护的延时特性。（13）

90接线？为什么？（14） 2.阻抗继电器能否采用

3.方向阻抗继电器为什么引入极化电压？引入极化电压时要注意哪些问题？（15）

4.阻抗继电器精确工作电流的含义是什么？阻抗继电器为什么要考虑精确工作电流？（15）

5.网络的参数如图所示，已知，线路的正序阻抗km z /4.01Ω=，在平行线路上装设距离保护作为主要保护，可靠系数8.0==II k I k K

K ，试确定距离保护A 和B 的I 、II 段整定阻抗和灵敏度。（16）

Ω==Ω=Ω===25,15,20,3/115max max min min B A B A B A

Z Z Z Z KV E E

6.上题中，如果双回路线路的长度不相等，一回长80km ，一回长70km 。试求距离保护A 的二段整定值和灵敏度。

7.已知线路的阻抗角?=65L ?，通过线路的负荷功率因数为0.9，在此线路上装设有按?0接线的相间距离保护。当线路发生金属性短路时，距离保护启动元件的灵敏度是采用方向阻抗继电器大，还是采用全阻抗继电器大？大多少？

8.在上题中，若线路阻抗角为?75，负荷功率因数为0.95，方向阻抗继电器的灵敏角为?65，当线路发生金属性短路时，方向阻抗启动元件的灵敏度又会比全阻抗启动元件的灵敏度大多少？

9.在如图所示双电源系统中，,7530,7550Ω∠=Ω∠=??M L Z Z

Ω∠=?7520N Z ，线路M 侧距离保护装有?0接线的方向阻抗继电器，其第I 段的整定阻抗N M Lm I zd E E Z ==Ω=?,75,40?，问：

（1）当系统发生震荡且电势相角差为?=4.157δ，方向阻抗继电器会不会误动？

（2）系统震荡时，若电势相角差?=4.136δ，方向阻抗继电器会不会误动？

第5题图

（3）若系统震荡周期为1.5s ，阻抗继电器误动的时间是多少？（16）