1、1江苏省电力公司 2008 年继电保护竞赛试卷 B得分： 一、判断题（正确打“” ，错误打“” ，共 24 题）1. 输电线路光纤分相电流差动保护，线路中的负荷电流再大，一侧 TA 二次断线时保护不会误动。()2. 超高压变压器过励磁时，差动保护的差回路中出现 5 次谐波电流，过励磁愈严重，5 次谐波电流与基波电流之比也愈大。 ()3. 双母线接线的断路器失灵保护中，可用隔离开关辅助接点启动的双位置继电器来反应断路器所接母线。 ()4. 在中性点直接接地的系统中，双侧电源线路上发生单相金属性接地，不论系统处在何种状况、不论接地点在线路何处故障时，接地点总有故障电流存在。 ()5. 当变压器差动
2、保护中的 2 次谐波制动方式采用分相制动时，躲励磁涌流的能力比其它 2 次谐波制动方式要高。 ()6. 变压器接线为 YN，d11 接线，微机差动保护采用 d 侧移相方式，该变压器在额定运行时， YN 侧一相 TA 二次回路断线，三个差动继电器只有一个处动作状态，其余两个因差动回路无电流仍处制动状态。 ()7. 甲线路上装设了超范围允许式距离高频保护，线路外部短路故障时，甲线路中无高频信号。 ()8. 某双侧电源线路的两侧分别装设了检线路无压和检同期的三相重合闸，线路两侧的重合闸后加速保护均应投入。 ()9. 变压器瓦斯保护的直流电源和其出口跳闸回路应与电气量保护分开，按独立保护配置。 ()1
3、0. 正常运行时，发电机机端的三次谐波电压比中性点的三次谐波电压小。这是因为机端的等值容抗比中性点的大。 ()11. 变压器非电气量保护不应启动失灵保护。 ()12. 某线路上装设了超范围允许式距离保护，当在该线路一侧的断路器与电流互感器间发生短路故障时，该侧母线保护动作后，应立即停信，以使对侧保护快速动作。 ()13. 数字保护装置的采样频率为 1200Hz,则每工频的采样点数是 24 点。 ()14. 某负序电流滤过器，为要使负序动作电流为 3A，则单相通入的电流应是 6A。 ()15. 设 500Kv 系统各元件的序阻抗角为 90，线路一侧的并联电抗器一相发生了匝间短路，则该侧线路零序电
4、压超前流入电抗器零序电流的相角是 270。 ()16. 高频闭锁式方向纵联保护应用在单相重合闸线路上时，单相跳闸要求收发信机发信。 ()17. 为减小电流互感器的误差，可将两个相同变比的电流互感器串联使用。 ()18. 设 A2 与 A0 比相元件的动作方程式为-60Zm即测量阻抗增大了，故保护区缩短10. 某母线一条 220kV 传输线如下图所示，设在 K 点发生了短路故障，试说明保护的行为1QFIK2QF系 统系 统答：（1）该故障在 I 母线差动保护范围内， 所以 该母差保护动作，跳开该母线上所有开关。（2）母差保护动作后：如果线路保护中是超范围闭锁式纵联保护，则应停信。如果线路保护中是
5、超范围允许式纵联保护，则应发信，以便使对侧保护快速动作。如果线路保护为光纤纵差保护，则纵差保护不动，对端后备保护动作11. 某系统主接线如下图所示，系统阻抗、线路阻抗如图中所示，试确定距离保护1、2、3、4 中 I 段方向阻抗是否需经振荡闭锁控制？ M N P1 2 3 413080 5080 980答：系统综合阻抗为：Z11=2+30+50+9=91振荡中心在 Z11/2 处，即 91/2=45.5，振荡中心在 NP 线路靠近 N 侧的 45.5-（30+2）=13.5 处 1、2 保护中的 I 段：不需要振荡闭锁控制 3 保护中的 I 段：需振荡闭锁控制 4 保护中的 I 段：按整定阻抗
6、85%计算。保护区为 50*85%=42.5，保护区伸到离 N 母线处50-42.5=7.5，振荡中心在 I 段保护区内，故需振荡闭锁控制。12. 如图所示，某 110Kv 系统的各序阻抗为： X1 =X2 =j5，X 0 =j3，母线电压为115KV；P 级电流互感器变比为 1200/5，星形连接，不计电流互感器二次绕组漏阻抗、铁芯有功损耗；不计二次电缆电抗和微机保护电流回路阻抗，若 ZL=4，K 点三相短路时测得 TA 二次电流稳态电流为 54.8A，TA 不饱和时求：(1)K 点单相接地时稳态下 TA 的变比误差 ；(2)k 点单相接地时稳态下 TA 的相角误差 ；280TA 电缆微机保
7、护X1 =j5X2 =j5X0 =j31200/5115kv ZL=46答：K 点三相短路电流为 AIK13279053)( 折算到期二次侧， k./)(二 次K 点单相短路电流为Ik 153250)13)( 折算到二次，Ak 8.6/2)()1二 次求 TA 励磁阻抗 Xu 5.291)8.543(.3.5.54)()3uuuLKXjjZXI解 得 ： 二 次（1） K 点单相接地时 TA 二次负载阻抗 R=42=8 AjI 2.156.298.632%4.1（2） K 点单相接地时的相角误差=15.213. 在输电线采用光纤分相电流差动保护中，回答下列问题：(1)短路故障时，如另一侧起动元
8、件不起动，有何现象发生?(2)在各种运行方式下线路发生故障( 含手合故障线),采用何措施使两侧保护起动?答：（1）设 A 侧起动元件动作， B 侧起动元件不动作。 内部故障时：B 侧不发差动元件动作信号，当然 A 侧收不到 B 侧的差动信号，虽 A 侧起动元件动作，但 A、B、C 三相差动不出口，于是内部故障时保护拒动。 （1 分） 外部故障时：A 侧差动元件动作，起动元件动作，向 B 侧发差动作允许信号，只是 A 侧收不到对侧差动动作信号，A 侧保护不出口，故不发生误动作。但 A 侧差动元件处动作状态，是一种危险的状态。 （1 分）（2）从原理看：要保证保护正确动作，不论是线路内部，外部故障
9、，也不论故障类型，两侧起动元件必须起动。措施如下： 采用灵敏的带浮动门槛的相电流突变量起动元件（线路一侧无电源，该侧变压器中性点接地时，将不能起动） （2 分） 零序电流起动元件，保证高阻接地时也能起动 （2 分） 低电压起动，起动方式为：收到对侧起动信号，同时本侧低电压（相电压或线电压） ，两条件满足就起动。这可保证线路一侧无电源本线故障时该侧起动。 （2 分） 手合故障线，只要对侧三相开关断开、同时收到合闸侧发来的起动信号，则断开侧保护起动。这可保证合闸保护快速切除故障。 （2 分）14. 某降压变容量 SN=40MVA，YN,d11 接线，电压变比为 115/6.3KV，YN 侧 TA
10、变比为300/5，低压侧 TA 变比 3000/5，微机差动保护采用 d 侧移相方式，差动保护接线如图所示，当在”X”处断开，将 A 相高、低压侧 TA 一次侧串联，如图所示通入 900A 正旋交流电流，取 YN 侧为基本侧，求 A 相差动回路电流。答：（1）计算电流平衡系数 一次额定电流：110KV 侧： AIN8.2015341断开断开 微机差动保护I=900AI=900A A B Ca b c 30/5 3000/5115/6.3kv40MVAYN，d11K ZL=476.3KV 侧： AIN7.365.1042 进入差动回路电流：110KV 侧： IN.5/30816.3KV 侧： A
11、1.6/72 电流平衡系数：110KV 侧： 1DK6.3KV 侧： （ 2 分）5.0.632b（2）高压侧进入差动回路电流（3 分）AIa 15/309/（3）低压侧进入差动回路电流（3 分）Ia 86.)/(1 （4）计算差动回路电流（2 分）AIkIabdA 52.9.05215. 继电保护装置安装在控制室内，如何实现等电位接地网，请根据 GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程的规定，用文字和连接示意图说明之。答：为了保障人身和设备的安全以及满足继电保护对电磁兼容的要求，通常将设备的外壳及二次回路电缆的屏蔽层接地，要求在发电厂、变电所控制室内建立起等电位接地网，以便很好地与厂
12、、站公共接地网直接联接。根据 GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程中的要求。（1） 装设静态保护和控制装置的屏柜地面下宜用截面不小于 100mm2 的接地铜排直接连接构成等电位接地母线。接地母线应首末可靠连接成环网，并用截面不小于 50mm2、不少于 4 根铜排与厂、站的接地网直接连接。（2） 静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于 100mm2 的接地铜排。屏柜上装置的接地端子应用截面不小于 4mm2 多股铜线和接地铜排相连。接地铜排应用截面不小于 50mm2 的铜排与地面下的等电位接地母线相连。连接示意图如图所示：16. 3/2 母线接线方式。当线路 L1 上发
13、生故障时( 如图所示)对重合闸和断路器失灵保护有什么要求。答：对于单母或双母接线方式的线路保护在发跳闸命令时，只跳一个断路器，重合闸也只重合这个断路器。如果这个断路器失灵，则起动断路失灵保护动作跳该断路器连接的母线上所有的断路器。但对3/2 母线接线方式（图 1）的线路保护，就有与上述不同的要求。现用图 1 说明如下：在线路 L1 发生故障时，线路保护发跳闸命令时，要跳两个断路器 1，4，重合闸动作也要重合这两上个断路器。因此，就有重合的顺序问题，这样重合闸应按断路器设置，而且，每个断路器还要配369258147L1L4L2L5L3L6保护屏接地端子截面不小于50mm2 多股铜线截面不小于50
14、mm2,不少于 4 根铜排与厂站地网连接厂站接地网截面不小于 100mm2的接地铜排截面不小于100mm2 接地铜排，首尾结成环网，形成控制室内等电位接地网。截面不小于50mm2 接地铜排8置断路失灵保护。（1） 、断路器跳闸失灵的问题：当线路 L1 发生故障时，线路保护要跳断路器 1，4，如中断路器 4 跳闸后，断路器 1 失灵，则 1断器失灵，则 1 断路器失灵保护应将 I 母上所有断路器，如图中断路器 2，3 跳闸。如断路器 4 失灵，在断路器 1 跳闸后，4 断路器失灵保护将断路器 7 跳闸。可见，凡边断路器（如图中断路器1、2、3、7，8，9， ）失灵，边断路器失灵保护跳边断路器所在
15、母线上所有断路器和中断路器；凡中断路器失灵，中断路器失灵保护跳与其连接的两个边断路器。而且要考虑在 3/2 母线接线方式时某一线路发生短路故障，如出现边断路器或中断路器失灵拒动，则一方面启动失灵保护，跳开与失灵断路器有电气联系的所有断路器。同时要传送远方跳闸信号，使线路对侧断路器跳闸切处故障。（2） 、重合闸的重合顺序问题：当线路 L1 发生故障时，线路保护跳动 1，4 断路器后，重合闸装置动作，如先合断路器 4，且重合在线路永久故障上，线路保护再跳断路器 4，此时，万一断路器 4 失灵，断路器 4 的失灵保护将断路器 7 跳开，这会影响线路 L4 正常运行。如先合断路器 1 也是重合在线路永
16、久故障上，线跌保护再跳断路器 1，此时，万一断路器 1 失灵，断路器 1 的失灵保护将 I 母上所有与其连接的断路器如图中 2，3都跳开，由于断路器 4 没有合，所以线路 L4 运行不受影响。可见，在线路保护跳开两个断路器后，应先合边断路器，如重合成功后，再合中断路器。17. 对于距离保护，当采用线路电压互感器时应注意哪些问题?答：在线路合闸于故障线路时，在合闸前后电压互感器（TV）都没有电压。方向型阻抗继电器将不能动作。为此，应有合于故障线路的保护措施。在线路两相运行时，断开相电压很小，但有零序电流存在，导致断开相的接地距离继电器可能持续动作。因此，每相接地距离继电器都应配置该相的电流元件。在故障相单相跳闸进入两相运行时，故障相上储存的能量，在短路消失后不会立即释放掉，而会在线路电感、并联电抗器的电感和线路分布电容间振荡而逐渐衰减，其振荡率接近 50HZ 衰减时间常数相当长，所以，两相运行的保护最好不反映断开相的电压。
