电力系统继电保护习题及其解答分析

电力系统继电保护习题及其解答1.如图所示的WL1、WL2均装设了三段式电流保护。（1）当K1和K2点发生短路时，应由哪一个保护动作，跳开哪一个开关？请分别说明之。（2）当K3点发生短路时，问：①如保护5因故拒动，这时应由哪一个保护动作，跳开哪一个开关？②如WL1的保护3正确跳开QF1，试分析原因？该保护对WL2所起的保护作用称为什么？2.以变压器复合电压起动的过电流保护为例，回答下列问题。a、复合电压包括哪几个电压？b、负序电压滤过器什么情况有电压输出？输出的是什么电压？。c、发生不对称短路时，写出动作过程答：a、低电压和负序电压。b、当发生不对称短路事故时有电压输出，输出的电压是负序电压。c、当发生不对称短路事故时，FY有负序电压输出，FYJ中的低电压继电器常闭触点断开，YJ断电，其常闭触点闭合，YZJ通电，接通SJ，经延时后，接通断路器的跳闸回路。4.计算题：如图所示电网中线路AB及BC均装有三段式距离保护（第Ⅲ段采用全阻抗继电器），试整定计算保护1各段的动作阻抗ZDZ，并进行灵敏度校验（若灵敏度不满足要求，不要求采取措施）。第Ⅲ段灵敏度校验按近后备进行校验。设线路AB长L=60km,线路阻抗按0.4Ω/km计算，KKI=0.85,II段KKII=0.8,III段KKIII=1.25,Kh=1.15,Kzq=2.5,相邻线路BC考虑分支影响后的动作阻抗KfzZIDZ.3=12.6Ω,Zfh.min=220Ω5.请计算变压器额定运行时差动保护臂中的不平衡电流。变压器Y,d11接线，容量为20MVA,变比为35/11。（请将计算式子及结果填入表格中。）=—简答题：1、在什么情况下电流保护采用两相三继电器式的接线方式？试画出它的原理接线图。2、作图说明变压器纵联差动保护的基本原理。3、在大接地电流系统中，采用完全星形接线方式的相间电流保护也能反应所有接地故障，为何还要采用专用的零序电流保护。计算题：1、某一线路AB采用三段式距离保护,已知I段的整定阻抗为ZZD=10600,若测量阻抗为Zj=9300,试问当采用方向阻抗继电器时能否动作？如分别改用全阻抗继电器或者-=20%的偏移型阻抗继电器时能否动作？请作图分析。解：以10600为直径作方向阻抗继电器动作特性圆；以10600为半径作全阻抗继电器动作特性圆；以1２600为直径作偏移型阻抗继电器动作特性圆；可见，测量阻抗为Zj=9300位于全阻抗继电器动作特性圆内，而落在方向阻抗继电器动作特性圆和偏移型阻抗继电器动作特性圆外。所以，采用全阻抗继电器可以动作，采用方向阻抗继电器和偏移型阻抗继电器不能动作。2、如图为35KV中性点非直接接地系统绝缘监视接线图。（1）正常运行时，电压表读数是多少？开口三角形输出电压是多少？（2）如A相接地时，各电压表读数是多少？电压继电器动作吗？为什么？（3）如发生了单相接地故障，用什么方法寻找接地故障线路？TVKVVVV信号（1）答：正常运行时，电压表读数是kV;开口三角形输出电压是0V（2）答：各电压表读数是VA=0,VB=35kV,VC=35kV电压继电器能动作。因为A相接地时，接地相电压为零，非接地相电压升高为线电压，同时电网出现了零序电压，TV的开口三角形绕组输出电压为3U0，所以电压继电器能动作。（3）答：应逐条切断母线上的出线，同时观察电压表的变化。如电压表无变化，则所切除的出线没有故障。如电压表的读数恢复为相电压，则所切除的出线为故障线路。TVKVVVV信号3358.简答题（1）、输电线路三段式电流保护各段的保护范围是哪里？（2）BCH—2型差动继电器中平衡线圈有何作用？（3）发电机复合压起动的过流保护为何比过流保护的灵敏度高？（4）作出全阻抗继电器的特性圆，并指出其动作区和动作条件。（1）、输电线路三段式电流保护各段的保护范围是哪里？答.I段是本线路的一部分，占本线路50%左右II段是本线路的全长，可做相邻下一级线路I段的后备III段是本线路的全长，和相邻下一级线路的全长（2）BCH—2型差动继电器中平衡线圈有何作用？答：用来补偿被保护元件两侧电流差产生的不平衡电流对差动保护的影响。（3）发电机复合压起动的过流保护为何比过流保护的灵敏度高？答：因为低压起动的过流保护的动作值是按躲过发电机的额定电流来整定的，而过流保护是按躲过发电机的最大负荷电流来整定的，低压起动的过流保护的动作值，要小于过流保护的动作值，所以其灵敏度高。（4）作出全阻抗继电器的特性圆，并指出其动作区和动作条件。解：动作区：圆内。动作条件：ZKZset10.如图为带断线监视的发电机纵差动保护的原理接线图，请完成图示元件未完成的接线并回答以下问题：①正常情况下流进差动继电器KD电流是多少?②假设互感器TA2二次侧的b相发生了断线,差动继电器KD会动作吗,为什么?③试验盒EB有何作用?解：①是发电机两端的电流差，几乎等于零，只有很小的不平衡电流。②不能动作。因差动保护应按躲过电流互感器二次断线时的电流来整定。③用于测量差动回路的电流。11.完成如图所示的功率方向过电流保护按相起动的接线图。假设方向元件采用LG—11型功率方向继电器，内角为30°。试作出继电器的灵敏线和动作区。•解12、分析题。(1)下图所示电网中，无专门的母线保护，发电机组装有纵差保护，横差保护,过流保护；变压器装有瓦斯保护、纵差保护、过流保护，当D1点短路时（套管处）由（）保护跳开（）断路器,当此保护拒动时由（）保护跳开（）断路器。当D2点短路时由（）保护跳开（）断路器,当D3点短路时由（）保护跳开（）断路器,当D4点短路时由（）保护跳开（）断路器。•解:下图所示电网中，无专门的母线保护，发电机组装有纵差保护，横差保护,过流保护；变压器装有瓦斯保护、纵差保护、过流保护，当D1点短路时（套管处）由（变压器纵差保护）保护跳开（3DL、2DL）断路器,当此保护拒动时由（变压器过流保护）保护跳开（3DL、2DL）断路器。当D2点短路时由（变压器瓦斯保护、纵差保护）保护跳开（4DL、5DL）断路器,当D3点短路时由（发电机过流保护）保护跳开（7DL、8DL）断路器,当D4点短路时由（发电机纵差保护）保护跳开（8DL）断路器。(2)有一台发电机采用纵联差动保护,由于装于发电机出口的A相电流互感器二次线圈端子坏了,造成了断线。互感器的变比为200/5,此时一次侧电流为200A,试求出图中各电流表的读数（设互感器特性相同）。•解：•1、在继电保护整定计算中，通常要考虑系统的最大、最小两种极端运行方式。•2、中性点不接地系统，构成接地保护常见方式有：零序电流保护、绝缘监视装置、零序电流方向保护。•3、电流继电器面板上的定值把手放在2.4A位置上,当继电器线圈采用并联时继电器动作电流为___4.8A,当继电器线圈采用串联时继电器动作电流为2.4__A.•4、在全阻抗继电器、方向阻抗继电器和偏移特性的阻抗继电器中，过渡电阻对____方向阻抗继电器_的影响最大。•5、线路的相差高频保护是通过比较线路两侧电流___相位_而构成的,因此当线路内部故障时收讯机收到的是___间断角为180º的___信号,外部故障时收到的是___连续的信号__信号。•6、瓦斯保护的测量元件是____瓦斯______继电器,当其上触点闭合时发出___轻瓦斯___信号,当下触点闭合时发出_____重瓦斯______信号,并作用于___跳闸______。•7、高频通道的工作方式有载波通道、微波通道和光纤通道三种。•8、对于中性点侧没有6个引出端子的发电机，定子匝间短路保护是采用利用零序电压原理的匝间短路保护。•9、发电机横差保护反映发电机_______匝间__短路,发电机纵差保护反映发电机____相间_____短路,这两套保护___不能_互相代替。•10、差动保护因变压器各侧电流互感器型号不同而产生不平衡电流，解决办法是引入同型系数以增大动作电流。13.计算题：如图所示的线路AB、BC的电源侧以及变压器B1和B2都装有相间短路的过电流保护和零序过电流保护,已知各套过电流保护的动作时限t1=1秒,t2=1.5秒,t6=0.7秒,t7=1.5秒,t8=2秒,取时限t=0.5秒,试整定计算AB、BC线路及变压器各自的过流保护动作时间。解：t3=t2+t=1.5+0.5=2.0秒t4=t3+t=2.0+0.5=2.5秒tB1=t4+t=2.5+0.5=3.0秒14、完成如图所示Y，d11接线的变压器纵差动保护的原理接线图，并说明变压器差动保护的基本工作原理。KD1KD2KD3解：原理：流进差动继电器的电流为：IK=I1-I2；变压器正常运行和外部短路时：IK=I1-I2=0，差动继电器KD不动作。变压器内部短路时：IK=I1（单侧电源时）或IK=2I1（双侧电源时），差动继电器KD动作。1、（X）某些情况快速性与选择性有矛盾时，应在满足快速性的情况下，尽可能做到选择性。2、（√）电流继电器的返回系数小于1，而低电压继电器的返回系数大于1。3、（X）某线路装有三段式电流保护，若在第I段保护区内发生故障，则由第I段保护动作切除故障，而第Ⅱ、第Ⅲ段不起动。4、（X）三相完全星形接线比两相不完全星形接线要好得多。5、（√）动作阻抗为直径的园是方向阻抗继电器。6、（X）差动保护和瓦斯保护都能反应变压器油箱内部的故障，因此，这两套保护可互相代替，只装一套即可。7、（X）距离保护的第Ⅲ段采用方向阻抗继电器比全阻抗继电器灵敏度高。8、（X）差动继电器的短路线圈匝数选择得越多越好。9、（√）变压器在空载合闸时往往会产生励磁涌流。10、（X）发电机过负荷保护只用一个电流继电器，是因为发电机极少出现三相过负荷。11、（X）限时电流速断保护能保护线路全长。12、（√）变压器在空载合闸时往往会产生励磁涌流。13、（X）双侧电源辐射形电网，为保证选择性，各保护均需装设方向元件。14、（√）动作阻抗为直径的园是方向阻抗继电器。15、（X）两相完全星形接线比三相不完全星形接线要好。16、（√）大接地电流系统零序电流保护动作时限总是小于反应相间短路的过流保护的动作时限。17、（X）发电机横差保护只能反应定子绕组的匝间短路，而不能反应相间短路。18、（√）复合电压起动的过流保护可提高保护的灵敏性。19、（X）输电线路三段式保护中，第三段的保护范围最长，而第一段的灵敏度最高。20、（√）距离保护的保护范围不受系统运行方式变化的影响。21、（X）发电机一点接地保护动作于跳闸。22、（√）发电机过负荷保护只需一个电流继电器接于一相电流，因为发电机过负荷通常是对称的。23、（√）反时限过流保护的特点是其动作时限随短路电流增大而减小。24、（X）某些情况快速性与选择性有矛盾时，应在满足快速性的情况下，尽可能做到选择性。25、（√）电流继电器的返回系数小于1，而低电压继电器的返回系数大于1。