1、1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。答：K1：应由 1 动作，跳开 QF1。K2：应由 2 动作，跳开 QF1。（2）当 K3 点发生短路时，问 ：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？ 答：应由保护 3 动作，跳开 QF1 开关。这个保护对 WL2 所起的保护作用称为近后备保护。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？ 答：原因是保护 5、6 拒动或 QF2 拒动。 保护对
2、WL2 所起的保护作用称为远后备。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
3、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 段 采 用 全QF3K3YZJ SJ tUFYLFYJabcYJ+ +-由电流继电器LJ 接点来由电压互感器来电压回路断线信号跳闸2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 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
4、0.4 /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 Kfz Z I DZ.3=12.6 , Zfh.min=220解：（一）距离 I 段整定计算（1）整定阻抗 Zzd.1I=KkIZAB=0.85 0.4 60=20.4( )（2）动作时间 t1I=0 秒（3）保护范围 为线路全长的 85%。（二）距离 II 段整定计算（1）整定阻抗 Zzd.1II=KkII（Z AB+Kfz.minZzd.3I）=0.85 (24+12.6)=29.28(
5、 )（2）灵敏度校验 KlmII= = =1.221.5 满足要求。24.615.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。 ）变压器额定电压35 （KV）Y 侧11 （KV）侧变压器一次额定电流 =329.6A3502=1050A1302电流互感器接线方式 Y电流互感器计算变比 =56.29705电流互感器实际变比 =1200=22013不 平 衡 电 流 =4.754.77=0.02（A ）1206.3956. 简
6、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 。解 1、 答 ： 接 于 Y， d11 接 线 变 压 器 电 源 侧 的 过 流 保 护 。2、原 理 ： 流 进 差 动 继 电 器 的 电
7、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 3、 答 ： 因 为 零 序 电 流 保 护 与 相 间 电 流 保 护 相 比 ， 具 有 接 线 简 单 、 可 靠 ； 动 作 电 流 小 ，灵 敏 度 高 ； 动 作 时 间 短 的 优 点7、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
8、 为 ZZD =10 600 , 若 测 量 阻 抗 为 Zj =9300 , 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；I1I2IKKD4以 10 600 为半径作全阻抗继电器动作特性圆；以 1 600 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 =9300 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
9、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 ？2（ 1） 答 ： 正 常
10、 运 行 时 ， 电 压 表 读 数 是 kV;35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 。
11、 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 。8.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？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） BCH2 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
12、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TV KVV V V信号5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：Z KZset9. 分析作图题： 1、如图所示是发电机低压起动的过流保护展开图。问： 电流互感器 TA 为何要装在发电机尾端的中性点处？当发电机定子相间短路时，说出此保护装置的继电器的动作过程。时间继电器 KT1 和 KT2 相比，哪个的延时更长些？解 ： 这样能反映发电机定子绕组的短路情况。当发电机定子相间短
13、路时，电流增大，KA 动作，电压降低，KV 动作，KML 动作，因此 KT1 通电，经延时后，接通 KOM 出口跳闸。KT1 的时间更长些。因为发电机低压起动的过流保护应以较短的时间先6跳开母联开关和主变，以提高供电可靠性。10.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：正常情况下流进差动继电器 KD 电流是多少 ?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?试验盒 EB 有何作用?解 ： 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。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
14、。 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 LG11 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 ：712、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（
15、 ） 断路器。解 ：（变压器纵 差 保 护） 、 （3DL 、2DL） 、 （变压器过 流 保 护） 、 （3DL、2DL） 、（变压器瓦 斯 保 护、纵差保护） 、 （ 4DL、5DL） （发电机过流保护）（7DL 、8DL） （ 发电机纵差保护 ） （ 8DL ）（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
16、 器 特 性 相 同） 。解：8解 ：AI： = = COS60=5（A ）&CBI520AII： = =5（A）I&AIII： = （A）I50AV： = =0（A）&CBIAIV： = （A）I913. 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
17、算 AB、BC 线 路 及 变 压 器 各 自 的 过 流 保 护 动 作 时 间。解： t 3 = 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。 KD1 KD2 KD3 解： 原理：流进差动继电器的电流为：I K=I1-I2；变压器正常运行和外部短路时：I K=I1-I2=0，差动继电器 KD 不动作。变压器内部短路时：I K=I1（单侧电源时）或 IK=2I1（双侧电源时） ，差动继电器 KD 动作。
