电力系统保护与控制天津大学作业答案

电力系统保护与控制复习题

单项选择题

1.正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（ ）

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

2.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（ ） A．0°接线 B．90°接线 C．3

0

、30 D．

A

、A+30零序补偿电流的接线方

式

3.由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（ ） 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 4．相高频保护用I1+KI2为操作电流，K=6?8，主要是考虑（ ）相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。

A 正序电流 B 零序电流 C 负序电流 D 相电流

5.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（ ）为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。

A.波通道 B.光纤通道 C.输电线路 D.导引线

6.距离Ⅲ段保护，采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器（ ） A.灵敏度高 B.灵敏度低 C.灵敏度一样 D.保护范围小 7.发电机横差保护的作用是（ ）

A.保护定子绕组匝间短路 B.保护定子绕组相间短路

C.保护定子绕组接地短路 D.保护转子绕组一点接地故障

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

A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性

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 （ ）

A.原边匝数 B.副边匝数

C.原边线圈中的电阻大小 D.副边线圈中的电阻大小

10.输电线路始端相电流故障分量的特征是B,C两相幅值相同，相量之和为零，A相幅值为零，则线路发生的故障是( )

A.AB两相短路 B.A相接地 C.BC两相短路 D.BC两相短路接地 答案：

1-5 BDACC 6-10 AABDC 填空题 1．对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足 、 、 、 四个基本要求。

2.过电流继电器的启动电流 返回电流，其返回系数 1。 3.后备保护包括 和 。

4运行中应特别注意电流互感器二次侧不能 ；电压互感器二次侧不能 。

5.三段式电流保护中， 段灵敏度最高， 段灵敏度最低。 6.全阻抗继电器的主要缺点是 。

7.短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要 大 。

8.距离III段的灵敏度校验应按分支系数Kfz为最大的运行方式来确定，目的是为了保证 。

9.定时限过电流保护的动作时限是按 来选择的

10.相差高频保护采用比较线路两端 相位来反应对称短路。 11.对于母线保护，通常把 放在重要位置。

12.在电力系统正常运行时，三相电压采样值之和为__________。 13.零点滤波器能够将输入信号中的某些频率信号__________。

14.从某一信号中，提取其中有用频率信号的过程称为__________。

15.同步发电机准同期并列的条件是 、 、 、 。 16.具有正调差特性的二台发电机组并列运行时，使无功负荷增量按机组容量合理分配的条件是 。

17.发电机自动励磁调节器的基本组成单元包括 、 、 、 。 18.为了加速切除故障，继电保护与自动重合闸配合的方式有 、 。

19.在线路末端发生相间短路时，若流过II段阻抗继电器的短路电流小于其最小 精确工作电流，距离保护II段 动作。

20.动作于跳闸的继电保护，在技术上应满足的四个基本要求是选择性、 、 、 。

21、在继电保护整定计算中，通常要考虑系统的________、_______两种极端运行方式。

22、自动重合闸视其功能分________重合闸，_________ 重合闸，________重合闸。。 23、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____________ 。

24、短路时总要伴随产生很大的_________，同时使系统中______降低。 25、备用电源和备用设备自动投入装置的动作时间的确定，是以使负荷的停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的_______时间。

26、将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作称为_______。

27、电力系统发生有功功率缺额时，必然造成系统频率_______于额定值。 28、电力系统自动低频减负载装置一般分散安装在电力系统中相关的_______。 29、电力系统自动低频减负载装置首级动作频率一般不超过_______。

30、完全母线差动保护，每一支路上电流互感器应选用_________________。 31、阻抗继电器的0°接线是指_________________，加入继电器的___________________。 32、电流平衡保护是通过比较双回线路_________________ 来判断线路是否发生短路。

33、自动重合闸与继电保护的配合方式有两种，即__________________和_________________。

答案：

1.选择性；速动性；灵敏性；可靠性。 2.大于；小于。

3.远后备保护，近后备保护。 4.断线；短路。

5.III，I。 6.无方向性 7.大

8.灵敏性

9.阶梯时限特性 10.正序电流

11.可靠性

12.零 13.滤除

14.滤波

15.速动性、灵敏性、可靠性 16.条差系数相同

17.调差、电压测量比较、综合放大、移向触发 18.前加速保护、后加速保护 19.不会

20.一次转速调节、二次频率调节、三次经济负荷配合 21、最大、最小。

22、三相重合闸 单相重合闸，综合重合闸 23、主保护、后备保护 24、短路电流、电压。 25、自启动 26、并列 27、低。

28、发电厂或变电所 29、49.1Hz 30、相同变比_。

31、cos??1时 、 电压和电流同相 32、电流的大小 33、前加速、后加速。

问答题

1.一台100KVA的三相变压器，额定电压为10kV/0.4kV，估算原副边额定电流，若Ud%=4，接于无穷大容量电源，估算副边三相短路的短路电流。

2.用标幺值对电力系统进行短路电流计算，为什么把各级平均额定电压作为相应级电压的基值？

3.继电保护的原理、作用及组成是什么？

4.为什麽电流三段保护的Ⅰ和Ⅱ段采用两相两继电器接线，而Ⅲ段（过电流保护）采用两相三继电器或三相三继电器接线。 5.简述零序方向电流三段保护的优点。 6.写出方向阻抗继电器的动作阻抗方程。 7.发电机有哪些故障，应加装什么保护。

8.阻抗继电器的00接线能正确反应哪几种短路。 9.相差高频保护在什么条件下会产生相继跳闸动作。 10.母线加装专门母差保护的条件是什么？ 11.继电保护装置由哪些部分组成？

12.高频保护发讯方式有哪些？高频信号有几种？ 13.什么叫电流速断保护？它有什么特点？ 14.同步发电机组并列时遵循的原则 15.母线短路故障的危害有哪些？

16.全绝缘和分级绝缘变压器接地保护有何异同？ 17.说出微机保护软件的构成。 18.什么是重合闸前加速保护？

19、对继电保护基本性能的要求是什么？

20、同步发电机准同步并列的实际条件是什么?

21、产生变压器纵差保护不平衡电流的因素有哪些？ 22、同步发电机励磁控制系统的任务

23、提高微机保护可靠性的常见措施有哪些？ 24、等微增率法则的含义

25、水轮机发电机组为什么要强行减磁

26、试写出全阻抗继电器的动作方程，并作图说明继电器动作区。

答案： 1. 答：

2.答：

把各级平均额定电压作为电压的基值使各电压级电压的标幺值皆为1，各电压级的阻抗标幺值不需进行归算；各电压级的电压不是同一个电压，它们之间没有电的联系，就象线电压和相电压的基值电压不同一样，化成有名值时应乘以不同电压级的基值。 3.答：

原理：反应被保护线路或设备故障前故障后某些物理量的突变。

作用：自动地、快速地、有选择性地控制断路器切除故障、对不正常运行状态发出相应信号。

组成：由测量元件、逻辑元件和执行元件组成。 4.答：

电流三段保护的Ⅰ和Ⅱ段采用两相两继电器接线是使不同出线不同相别两点接

地有2/3的机会只切除一回线路。而Ⅲ段采用两相三继电器或三相三继电器接线是为了提高远后备YΔ—11接线变压器对侧两相短路的灵敏度。 5.答：

反映接地故障灵敏；保护范围稳定，不受系统运行方式的影响；零序Ⅲ段时限阶段少，动作延时短；系统振荡不会误动；零序功率方向继电器没有死区；接线简单，可靠。 6.答：

7.答：

故障：定子绕组相间短路；定子绕组匝间短路（相间环流）；定子绕组单相接地（电容电流）；转子一点接地---发信号；转子两点接地---跳闸。 应加装的保护：

1）定子绕组及引出线的相间短路----纵差保护 2）匝间短路的横差保护

3）定子单相接地保护（100％单相接地保护） 4）过流保护

5）定子过电压保护 Udx=(1.5～1.3)Ue

其中水轮机取1.5 ，＞300MW汽轮机取1.3 。 tdx=0.5s

6）转子一点/两点接地保护 7）过负荷保护（发信号）

8）额定功率Ｐe ≥100MW，加装失磁保护

9）额定功率Ｐe ≥100MW，半导体励磁系统的发电机加装转子过负荷保护 10）对于汽轮发电机主气门突然关闭，对大容量的发电机可考虑装设逆功率保护 11）转子负序过负荷保护 12）发电机过激磁保护 8.答：

能正确反应各种相间短路。 9.答：

当被保护线路的长度超过175km三相短路时会产生相继跳闸动作。 10.答：

从电力系统稳定考虑，枢纽变电站母线发生故障会使系统可能发生振荡；双母线或单母线分段并列运行，母线故障要求有选择性的切除故障母线时加装专门母差保护。

11.答：继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。

12.答：高频保护发讯方式有三种：故障起动发信方式；长期发信方式和移频发信方式。

高频信号按逻辑性质不同，分为跳闸信号、允许信号、闭锁信号。国内多采用闭锁信号。

13.答：流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长（为避免失去选择性），即存在保护的死区

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