1、单位姓名(请用正楷字填写) _身份证号码_ 密封线内不得答题2013 年 云南电网“素质杯” 继电保护技能竞赛 理论 试卷 满分： 100 分 时间 ： 150 分钟 注意事项： 1、 答卷前将密封线内的项目填写清楚 ， 要求将答案 统一 填入答题卡 ； 2、 本份试卷共 五 大题， 答卷必须使用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔，不能使用铅笔或红笔 。 一、 单项选择题（ 将答案填入 答题卡 表格 ，否则不得分； 每 小 题 1 分，共 30 分） 1 中性点不接地系统比中性点接地系统 的 供电可靠性（ ）。 A. 高 B. 差 C. 相同 2 线路零序阻抗与每相自阻抗及相间互感阻抗的关系是（ ） 。
2、A 线路零序阻抗 = 自阻抗 互感阻抗 B 线路零序阻抗 = 自阻抗 + 互感阻抗 C 线路零序阻抗 = 自阻抗 + 2 倍互感阻抗 3 中性点不接地系统发生两相短路接地故障时，非故障相 的 电压可能升高到正常电压的（ ）倍。 A. 2 B. 3 C. 23 4 高频保护中设有工频变化量方向元件和零序方向元件，正常运行方式下被保护线路内部发生单相接地故障，高频保护出口的必要条件是（ ）。 A、 F+与 F0+动作， F-与 F0-不动作 B、 F+或 F0+动作， F-与 F0-不动作 C、 F+或 F0+动作， F-或 F0-不动作 5 超范围允许式方向纵联保护，跳闸开放的条件正确说法是 (
3、 )。 A、 本侧正方向元件动作，收到对侧允许信号 8 l0ms； B、 本侧正方向元件动作，本侧反方向元件不动作，收不到对侧监频信号而收到跳频信号； C、 本侧正方向元件动作，本侧反方向元件不动作，收到对侧允许信号 8 l0ms； 6 220kV 系统中， 线路上发生 两相短路电流 大约 等于同一点三相短路电流的（ ）倍 。 A. 3 B. 13 C. 32 7 中性点经 消弧线圈 接地系统，当 消弧线圈的电感电流大于电网的电容电流 ，称 为（ ）。 A.全补偿 B. 过补偿 C.欠补偿 8 双母线差动保护的复合电压（ U0， U1， U2）闭锁元件还要求闭锁每一断路器失灵保护，这一做法的原
4、因是（ ）。 A. 防止断路器失灵保护误动作 B. 断路器失灵保护选择性能不好 C. 断路器失灵保护必须采用复合电压闭锁元件选择母线 9 在大接地电流系统中，如果当相邻平行线停运检修时，电网发生接地故障，则运行线路中的零序电流将与检修线路是否两侧接地（ ）。 A. 有关，若检修线路两侧接地，则运行线路的零序电流将增大 B. 有关，若检修线路两侧接地，则运行线路的零序电流将减少 C. 无关，无论检修线路是否两侧接地，运行线路的零序电流均相同 10 采用（ ），就不存在由发电机间相角确定的功率极限问题，不受系统稳定的限制。 A. 串联补偿 B. 直流输电 C. 并联补偿 11 如整定值及灵敏角相同
5、，则下述阻抗特性中，区内故障抗过渡电阻能力最强的是（ ）。 A.透镜型特性阻抗继电器 B.四边形特性阻抗继电器 C.方向圆特性阻抗继电器 12 线路 MN 装设了超范围闭锁式方向纵联保护，若线路 M 侧的结合滤波器的放电间隙击穿，则可能出现的结果是：（ ） A. MN 线路上发生短路故障时，保护拒动 B.N 侧线路外部发生短路故障， N 侧保护 误 动 C.M 侧线路外部发生短路故障， N 侧保护误动 13 变压器空载合闸时有励磁涌流出现，以下那个不是励磁涌流的特点： ( ) A.波形出现间断、不连续，间断角一般在 65 以上 B.含有明显的 2 次及偶次谐波 C.变压器容量愈大，励磁涌流相对
6、额定电流倍数也愈大 14 对分相断路器，母联（分段）死区保护所需的开关位置辅接点应采用（ ） 。 A三相常开接点并联 B三相常开接点串联 C三相常闭接点并联 15 微机保护中采用的差分算法，其正确的是： （ ） 。 A.可有效抑制非周期分量电流的影响 B.有一定抑制高次谐波电流的作用 C.有放大直流分量电流的作用 16 超高压单相重合闸方式的线路，其接地保护第 II 段动作时限不需要考虑： ( )。 A.与相邻线路接地 I 段动作时限配合 B.与单相重合闸周期配合 C.与相邻线断路器失灵保护动作时限配合 17 检验 微机继电保护装置 ， 在使用交流电源 供电的 电子仪器测量电路参数时，仪器外壳
7、应与保护屏（ ） 。 A 在同一点接地 B. 分别接地 C. 仅保护屏接地，仪器不接地 18 在高频通道参数测量中， 功率绝对电平 Lpx 与电压绝对电平 Lux 之间的换算关系为 ( )。 (其中 Z 被测处的阻抗值 ) A. 60 0lg10 ZLuxLpx B. ZLuxLpx 60 0lg10 C. ZLuxLpx 60 0lg10 19 负序电流整定值 校 验一般用模拟单相接地短路的方法，此时负序电流分量为单相接地短路电流的（ ） 。 A. 3 倍 B. 3 倍 C. 1/3 倍 20 相电流差突变量元件作为选相元件时，若 IAB= ICA、 IBC=0，则说明是：（ ）。 A. B
8、C 相接地短路 B. A 相接地短路 C. B 相接地短路 21 以下关于变压器保护说法正确的是 ： （ ）。 A. 由自耦变压器高、中压及公共绕 组三侧电流构成的分相电流差动保护无需采取防止励磁涌流的专门措施 B. 由自耦变压器高、中压及公共绕 组三侧电流构成的分相电流差动保护需要采取防止励磁涌流的专门措施 C. 自耦变压器的零序电流保护应接入中性点引出线电流互感器的二次电流 22 空投变压器时，二次谐波分相制动式差动保护误动，则误动相一定是（ ）。 A. 涌流最大的那一相 B. 涌流较小的那一相 C. 涌流较大而偶次谐波分量很小的那一相 23 设工作电压 setABABABop ZIUU
9、. ,其中 ABU 、 ABI 为保护取用的 AB 相电压、电流， Zset为整定阻抗，当反方向 AB 相短路时有（ ）。 A ABABop UU . B. ABABop UU . C ABABop UU . 24 单相经过渡电阻接地时，阻抗继电器的测量阻抗中含有由过渡电阻产生的附加测量阻抗，当附加测量阻抗呈容性时，该阻抗继电器处在（ ）。 A. 送电侧 B. 受电侧 C. 送电侧或受电侧 25 方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是 ( )。 A. 提高灵敏度 B. 消除正向出口三相短路死区 C. 防止反向出口短路死区 26 线路正向经过渡电阻 Rg 单相接地时，该侧的零序电压 0U ，零序电流
10、 0I 间的相位关系，下列正确的是：（ ） 。 A. Rg 越大时， 0U 与 0I 间的夹角越小 B. 接地点越靠近保护安装处， 0U 与 0I 间的夹角越小 C. 0U 与 0I 间的夹角与 Rg 无关 27 单相接地故障中，零序电流超前 A 相负序电流 120 度，这是（ ）。 A. A 相接地 B. B 相接地 C. C 相接地 28 在振荡中，线路发生 B、 C 两相金属性接地短路。如果从短路点 F 到保护安装处 M 的正序阻抗为 ZK，零序电流补偿系数为 K， M 到 F 之间的 A、 B、 C 相电流及零序电流分别是 IA、IB、 IC 和 I0，则保护安装处 B 相电压的表达式
11、为 ( )。 A. (IB+IC+K3I0)ZK B.(IB+K3I0)ZK C.IBZK 29 标幺值是 无单位的相对值，当在三相系统中采用标幺制后，正确的关系式是（ ） 。 A. S*= 3 U*I* B. P*=U*I*COS C. (U 相 )*= 3 (I 相 )* (Z 相 )* 30 应严防电压互感器的反充电。这是因为反充电将使电压互感器严重过载，如变比为 220/0.1的电压互感器，它所接母线的对地绝缘电阻虽有 1M ，但换算至二侧的电阻只有（ ），相当于短路。 A. 0.21 B. 0.45 C. 0.12 二 、 判断题（ 将答案填入 答题卡 表格，否则不得分； 每题 0.
12、5 分，共 10 分） 1. P 级电流互感器的暂态特性欠佳，在外部短路时会产生较大的差流。为此特性呈分段式的比率制动式差动继电器抬高了制动系数的取值。同理，继电器的最小动作电流定值也该相应抬高。（ ） 2. 对不旋转的电器设备，其正序电抗 X1 与负序电抗 X2 是相等的，对发电机来讲，由于其 d 轴与 q 轴气隙不均匀，所以严格的讲正序电抗 X1 与负序电抗 X2 是不相等的。（ ） 3. 断路器的 “ 跳跃 ” 现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生，回路设置是将断路器闭锁到跳闸位置。（ ） 4. 不论是单侧电源线路，还是双侧电源的网络上，发生短路故障时短路点的过渡电阻总是使距离保护
13、的测量阻抗增大。（ ） 5. 在大接地电流系统中，如果正序阻抗与负序阻抗相等，则单相接地故障电流大于三相短路电流的条件是：故障点零序综合阻抗小于正序综合阻抗。（ ） 6. 只要出现非全相运行状态，一定会出现负序电流和零序电流 。 （ ） 7. 500kV线路保护应采用 TPY级电流互感器， 但 断路器 失灵保护电流判别元件不得采用 TPY级。（ ） 8. 高频闭锁零序电流方向保护，当所用的电压互感器接在母线上时，在线路非全相运行期间不会误动。（ ） 9. 为了防止断路器在正常运行情况下由于某种原因（如误碰、保护误动等）而跳闸时，由于对侧并未动作，线路上有电压而不能重合，通常是在检无压的一侧同时
14、投入检同期重合闸，两者的逻辑是与门关系（两者的触点串联工作），这样就可将误动跳闸的断路器重新投入。（ ） 10. 当流过某负载的电流 i=1.4sin(314t+ /12)A时 ,其端电压为 u=311sin(314t- /12)V，那么这个负载一定是容性负载。 ( ) 11. 电流互感器在运行中二次侧严禁开路，空余的次级抽头应当短接起来。（ ） 12.大接地电流系统中，线路出口发生两相金属性短路接地故障时，零序方向电流保护中的方向元件将因零序电压为零而拒动。（ ） 13. 具有大差动和小差动的微机型双母线差动保护，为确保其动作灵敏度，当两 段 母线解列运行（母联断开）时，应将大差动的比率制动
15、系数适当降低。（ ） 14. 220kV以及以上电压等级变压器配置两套独立完整的保护（含非电量保护），以满足双重化原则。（ ） 15. 傅立叶算法可以滤去多次谐波，但受输入模拟量中 衰减的 非周期分量的影响 ，计算误差较大 。（ ） 16. 经长电缆 的 跳闸回路，宜采取增加出口继电器动作电压的措施，防止误动。（ ） 17. TA饱和后在一次故障电流过零点附近仍存在线性传变区。（ ） 18. 本侧收发信机的发信功率为 40W，若对侧收信功率为 5W，则通道传输衰耗为 8dB。 （ ） 19. 已知某 220kV微机型线路保护的距离 I段定值为 2.4 （二次值） ，由于该线路间隔电流互感器技改
16、，其变比由 1200/5改为 2400/5，则该距离 I段定值应调整为 4.8 。 ( ) 20. 当变压器的绕组发生了匝间短路时，瓦斯保护可靠动作，而变压器差动保护不一定能动作，说明变压器差动保护对绕组匝间短路没有保护作用。（ ） 三 、 问 答题 （ 将答案 写 入 答题卡 ，否则不得分； 共 6 题 25 分 ） 1. 距离保护有哪些闭锁装置？各起什么作用？ （ 4 分） 2. 线路允许式纵联保护 中 母线保护动作发信的措施在 3/2 接线方式中能不能应用，为什么？ （ 4 分） 3. 220kV/110kV/35kV 变压器一次绕组为 Y0/Y0/ -11 接线，因 35kV 侧没负荷
17、，也没引线，变压器实际当作两卷变用，采用的保护为高、中压双侧差动保护。问这台变压器差动保护的二次电流需不需要转角，为什么？ （ 4 分） 4. 简述线路 纵联保护 为什么需要 弱馈功能 ？说明 弱馈功能 的工作逻辑。（ 4 分） 5. 简要说明 环网或平行线路 故障功率倒向现象；按题 图示 解释 纵联 方向 保护装置功率倒向判别回路 的 工作原理，并解释 T1、 T3 两个 延时元件时间设置的 作用 。 （ 4 分） 6. 设 MN 线路上 M 侧出口处 装有串补电容 器 ，各元件的零序电抗已标在 题 图 中 。 当 线路 在图中所示位置发生 接地短路 时，试说明： （ 5 分） （ 1） M
18、 侧 用线路 TV 时， M 侧 零序方向继电器 正、反方向元件的动作情况 。 （零序方向继电器是零序电流超前零序电压 100最灵敏）。 （ 2）若 M 侧 用 母线 TV，说明 M 侧 零序方向继电器 正、反方向元件的动作情况。 （零序方向继电器是零序电流超前零序电压 100最灵敏） 四 、计算题 （ 将答案 写 入 答题卡 ，否则不得分； 共 4 题 25 分 ） 1 系统故障时一 电流互感器一次侧 流过 正弦交流电流 I1，二次侧测得的电流为 I2， 已知 二次侧 为 纯电阻负载，在不计二次绕组漏抗及铁芯损失的情况下，若电流互感器变比误差为 10%，试求此时的相角误差 。 （ 4 分）
19、2 对 于同杆架设的具有互感的两回 线 路， 设 X0l=3X1,X0M=0.6X0l（ X0l为线路零序电抗， X0M线路互感电抗）。 在双 回 线 同时 运行和单线运行（另一回线两端接地）的不同运行方式下， 试分别计算出两种方式 在线路末端故障 时的 零序等值电抗和零序补偿系数的计算值 并画出等值电路图 。（ 5 分） 1.双回同时线运行时一次系统示意图 2.单回线运行另一回线两端接地示意图 3. 单电源线路及参数如图所示。在线路上 K 点发生 BC 两相金属性接地 短路 故障，变压器 T 为YN/ -11 接线组别，中性点直接接地运行，故障前变压器为空载状态。设正、负序电抗相等，基准电压
20、为 230kV，基准容量为 1000MVA。试求 K 点三相电压和故障支路零序电流。（ 8 分） 4. 仅考虑题 图所示 的 系统方式 ，按 与相邻线路距离 段配合 和躲变压器低压侧故障不动整定的整定原则，时间级差取 0.5s。试计算 断路器 A 处的相间距离保护段定值 （一次值） ，并校验本线末灵敏度 （要求本线末端故障灵敏度 Klm 1.5） 。 （ 8分） 已知：线路参数（一次有名值）为： ZAB=20, ZCD=30） 变压器参数为： ZT=100（归算到 110kV 有名值） M 母线相间故障时： I1=1000A， I2=500A 可靠系数：对于线路取 Kk=0.8,对于变压器取
21、Kk=0.7； 配合系数：取 Kph=0.8。 M N E 1 T Zs j1 j2 K ZMK j3 j6 ZNK j1 j3 ZT j3 j5 正序阻抗 零序阻抗 五 、 分析 题 （ 将答案 写 入 答题卡 ，否则不得分； 共 1 题 10 分 ） 1、 某 110kV 系统接线图如 题 图 1 所示，在其中一回线发生两相金属性接地故障时， 131 断路器接地 距离 I 段 保护动作 。 131 断路器距离 I 段 按躲开变压器其它侧母线故障 不动 整定， I 段定值 7.2 欧姆 （二次值） ， 线路零序补偿系数 K=0.6。 131 断路器故障录波图如图 2 所示。 负荷N负荷110
22、 kVZ 131k BC题图 1： 一次系统接线图 题 图 2： 131 断路器故障录波图 从录波图中看出： （ 1） 131 断路器 非故障相 （ A 相） 电流为 6.7A； （ 2） 131 断路器三相 电流基本相等 且同 相位 ；零序电流和零序电压同相位；非故障相（ A相）电压 Ua 故障前后相位无变化、幅值较正常电压有所下降；非故障相（ A 相）电压 Ua 与 三相 电流 也 基本 同 相位 。 提示： （ 1） 131 线路 保护装置 为早期装置 ， 电流变换器用电抗变换器， 录波 图 电流相位已 向前 转过一个 线路 阻抗角 （即 录波 图 电流相位 比实际相位超前角度为线路阻抗
23、角） ； （ 2） 131 线路 接地距离 保护 的动作特性为： 00 9090 POPUUA rg 工作电压： ZDOP ZIKIUU 03 极化电压： 1UUP 其中： 保护整定阻抗保护测量电流，保护测量电压， - ZDZIU ； 母线正序电压-1U 。 （ 3） 131 线路保护 二次回路接线正确 。 试分析以下 问 题： (1)N 点的不接地变压器的放电间隙在故障时是否被击穿？ （ 1 分） (2)故障时流过 131 断路器的电流为什么大小基本相等，相位基本相同？ （ 1 分） (3)为什么 131 母线侧 B、 C 故障相电压并不同相位？ （ 1 分） (4)画 出两相接地故障复合序网，写出非故障相电压表示式，定性说明在此系统网络结构下，非故障母线相电压为什么会下降？ （ 3 分） (5)依接地距离 保护 的动作特性，在电压平面定性分析 （画相量图） 131 距离保护 为什么 会误动 ？（设 故障前后正序电压相位不变 ） （ 3 分） (6)你认为采取什么措施可防止此情况下 131 线路接地距离保护误动。（ 1 分）
