變電二次考試試卷選擇題（每題3分，共30分）在繼電保護裝置中，（）是用來測量被保護對象的某些運行參數，并與給定的整定值進行比較，從而判斷保護是否應該動作的部分。測量元件邏輯元件執(zhí)行元件輔助元件以下哪種繼電器不屬于電量繼電器（）電流繼電器電壓繼電器時間繼電器功率繼電器當電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路時，短路電流中含有（）正序分量負序分量零序分量正序和負序分量變壓器差動保護的不平衡電流產生的原因不包括（）變壓器勵磁涌流電流互感器變比誤差變壓器兩側電流互感器型號不同變壓器正常運行時的負荷電流線路縱聯保護的通信通道不包括（）電力線載波通道光纖通道微波通道輸電線通道下列關于備用電源自動投入裝置的說法，錯誤的是（）應保證在工作電源斷開后，備用電源才能投入備用電源自動投入裝置應保證只動作一次備用電源無壓時不應動作工作電源故障時，備用電源自動投入裝置應立即動作電流互感器的二次側額定電流通常為（）A.5A或1AB.10A或5AC.15A或10AD.20A或15A電壓互感器的二次側額定電壓通常為（）A.100VB.200VC.380VD.500V在微機保護中，數據采集系統(tǒng)的主要作用是（）進行邏輯判斷執(zhí)行保護動作將模擬量轉換為數字量存儲保護定值下列哪種故障不屬于變壓器的內部故障（）繞組匝間短路鐵芯燒損套管閃絡繞組相間短路判斷題（每題2分，共20分）繼電保護裝置的基本要求是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。（）電流速斷保護的保護范圍隨系統(tǒng)運行方式的變化而變化。（）變壓器瓦斯保護是反映變壓器油箱內部故障的主保護。（）零序電流保護只適用于中性點直接接地系統(tǒng)。（）線路的距離保護是反映線路兩端電壓差的保護。（）備用電源自動投入裝置可以在工作電源和備用電源同時失去時動作。（）電流互感器二次側可以開路運行。（）電壓互感器二次側可以短路運行。（）微機保護的硬件由數據采集系統(tǒng)、CPU主系統(tǒng)、開關量輸入/輸出系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成。（）電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置應盡快切除故障，以減少故障對設備的損壞。（）簡答題（每題8分，共40分）簡述繼電保護的任務。什么是變壓器的差動保護？其工作原理是什么？簡述線路縱聯保護的基本原理。備用電源自動投入裝置應滿足哪些基本要求？簡述電流互感器和電壓互感器的作用。簡述微機保護中CPU主系統(tǒng)的主要功能。什么是電力系統(tǒng)的振蕩？它與短路故障有哪些區(qū)別？簡述變壓器過電流保護的工作原理及適用場景。說明零序電壓保護的基本原理和應用范圍。簡述斷路器失靈保護的作用及動作條件。計算題（每題10分，共30分）已知某電流互感器的變比為600/5A，當一次側電流為300A時，求二次側電流為多少？某線路距離保護的整定阻抗為20Ω，當線路發(fā)生短路時，測量阻抗為15Ω，判斷保護是否動作，并說明理由。有一電壓互感器，變比為10000/100V，若一次側電壓為8000V，求二次側電壓是多少？某變電站中，一臺變壓器的額定容量為1000kVA，額定電壓為10kV/0.4kV，計算該變壓器一次側和二次側的額定電流。已知某線路的阻抗為每公里5Ω，距離保護的整定范圍為10公里，求該距離保護的整定阻抗值。論述題（30分）論述在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置誤動和拒動分別會帶來哪些危害，以及如何采取措施減少這兩種情況的發(fā)生。詳細闡述變壓器各種保護裝置的配置原則，并分析不同保護之間的配合關系。結合實際應用場景，分析微機保護在運行過程中可能遇到的干擾因素，并提出相應的抗干擾措施。參考答案選擇題（每題3分，共30分）ACDDDDAACC判斷題（每題2分，共20分）√√√√××××√√簡答題（每題8分，共40分）1.繼電保護的任務：自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。反應電氣設備的不正常運行狀態(tài)，并根據運行維護的條件（如有無經常值班人員）而動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。2.變壓器的差動保護及工作原理：變壓器差動保護是利用變壓器兩側電流的相量差構成的保護裝置，是變壓器的主保護。其工作原理是：將變壓器兩側的電流互感器二次側電流按一定方式連接，使得在正常運行和外部故障時，流入差動繼電器的電流為零或很小，保護不動作；而當變壓器內部發(fā)生故障時，兩側電流產生的差流較大，使差動繼電器動作，從而跳開變壓器兩側的斷路器，切除故障。3.線路縱聯保護的基本原理：線路縱聯保護是當線路發(fā)生故障時，使兩側開關同時快速跳閘的一種保護裝置，是線路的主保護。它的基本原理是：通過通信通道將線路兩側的保護裝置聯系起來，將兩側的電氣量（如電流、功率方向等）傳送到對側，兩側保護裝置根據兩側的電氣量進行綜合判斷，以確定是否屬于本線路內部故障。如果是內部故障，則兩側保護同時動作跳閘；如果是外部故障，則兩側保護均不動作。4.備用電源自動投入裝置應滿足的基本要求：應保證在工作電源斷開后，備用電源才能投入，防止將備用電源投入到故障上。備用電源自動投入裝置應保證只動作一次，避免多次動作而造成不必要的停電。備用電源無壓時不應動作，以防止投入無電的備用電源。工作電源故障時，備用電源自動投入裝置應延時動作，以躲過工作電源側保護動作和斷路器跳閘的時間。應具有閉鎖功能，在某些情況下（如備用電源檢修）能將裝置閉鎖，防止誤動作。5.電流互感器和電壓互感器的作用：電流互感器：將一次側的大電流按一定比例變換為二次側的小電流（通常為5A或1A），以便于測量、保護和控制裝置的標準化和小型化；使二次側設備與高壓一次側設備隔離，保證人身和設備的安全。電壓互感器：將一次側的高電壓按一定比例變換為二次側的低電壓（通常為100V），供測量、保護和控制裝置使用；使二次側設備與高壓一次側設備隔離，保障安全；使二次側的電壓標準統(tǒng)一，便于設備的標準化生產和應用。6.微機保護中CPU主系統(tǒng)的主要功能：對數據采集系統(tǒng)采集到的數字量進行分析和處理，完成各種保護算法的計算，如電流、電壓的計算，阻抗的計算，功率方向的判斷等。實現保護的邏輯判斷，根據計算結果和設定的保護定值，判斷是否發(fā)生故障以及故障的類型，決定是否發(fā)出跳閘命令或信號。對保護裝置本身的工作狀態(tài)進行監(jiān)視和自檢，如檢查存儲器、I/O接口、電源等是否正常，發(fā)現異常時發(fā)出告警信號。與外部設備進行通信，如與監(jiān)控系統(tǒng)交換信息，上傳保護動作信息、自檢信息等，接收監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的命令（如修改定值、遠方操作等）。存儲保護定值、動作報告、故障錄波數據等信息，便于故障分析和查詢。7.電力系統(tǒng)的振蕩及與短路故障的區(qū)別：電力系統(tǒng)的振蕩是指由于電力系統(tǒng)受到擾動（如短路故障切除、大容量發(fā)電機或負荷的突然投入或切除等）后，系統(tǒng)中的發(fā)電機失去同步，引起各發(fā)電機之間的角度、電壓、電流等參數發(fā)生周期性變化的現象。其與短路故障的區(qū)別如下：短路時，電流突然增大，電壓突然降低；而振蕩時，電流和電壓是周期性變化的，不會突然劇變。短路時，電流與電壓之間的相位角基本不變；而振蕩時，相位角會隨振蕩角度的變化而變化。短路時有零序電流和負序電流出現（不對稱短路）；而振蕩時，一般沒有零序電流和負序電流（對稱振蕩）。短路故障時，保護裝置會立即動作跳閘；而振蕩時，在一般情況下保護裝置不應動作，只有當振蕩中心附近的電壓低于某一值，可能損壞設備時，才允許保護裝置動作。8.變壓器過電流保護的工作原理及適用場景：變壓器過電流保護是當變壓器的電流超過整定電流時動作的一種保護裝置。其工作原理是：通過電流互感器測量變壓器的電流，當電流超過設定的整定電流時，過電流繼電器動作，經過一定的延時后，跳開變壓器的斷路器，切除故障。適用場景：作為變壓器的后備保護，當變壓器內部故障時，主保護（如差動保護、瓦斯保護）拒動，或當變壓器外部故障引起變壓器過電流時，過電流保護動作，切除故障，以保護變壓器。它也可作為相鄰元件（如線路、母線等）的后備保護。9.零序電壓保護的基本原理和應用范圍：零序電壓保護的基本原理是：在電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，會出現零序電壓。零序電壓保護裝置通過檢測零序電壓的大小，當零序電壓超過整定閾值時，保護裝置動作，發(fā)出信號或跳閘。應用范圍：主要適用于中性點不接地或經消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中，作為接地故障的保護。在這些系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，故障點的零序電壓最高，非故障相的零序電壓較低，利用這一特點可以實現接地故障的檢測和保護。10斷路器失靈保護的作用及動作條件：斷路器失靈保護的作用是：當故障線路或設備的斷路器拒動時，能以較短的時間切除相鄰的斷路器，以縮小故障范圍，避免事故擴大。動作條件：故障線路或設備的保護裝置已經動作發(fā)出跳閘命令，但斷路器未跳閘。在斷路器拒動的情況下，故障仍然存在，即故障電流仍然流過故障點。滿足一定的延時，以躲過斷路器的固有跳閘時間和保護裝置的返回時間，防止誤動作。計算題（每題10分，共30分）已知電流互感器變比為600/5A，根據變比關系：一次側電流/二次側電流=變比，設二次側電流為I?，則300/I?=600/5，解得I?=（300×5）/600=2.5A。距離保護的動作條件是測量阻抗小于等于整定阻抗。已知整定阻抗為20Ω，測量阻抗為15Ω，15Ω<20Ω，所以保護動作。已知電壓互感器變比為10000/100V，根據變比關系：一次側電壓/二次側電壓=變比，設二次側電壓為U?，則8000/U?=10000/100，解得U?=（8000×100）/10000=80V。根據公式：額定電流I=額定容量S/（√3×額定電壓U）。一次側額定電流I?=1000/（√3×10）≈57.7A。二次側額定電流I?=1000/（√3×0.4）≈1443.4A。1.已知線路每公里阻抗為5Ω，整定范圍為10公里，整定阻抗值=每公里阻抗×整定范圍=5×10=50Ω。論述題（30分）1.繼電保護裝置誤動和拒動的危害及減少措施：誤動的危害：繼電保護裝置誤動會導致正常運行的設備被錯誤地切除，造成不必要的停電，影響電力系統(tǒng)的正常供電，可能導致用戶生產中斷、生活不便，甚至造成重大的經濟損失。同時，誤動還可能引起電力系統(tǒng)的振蕩，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。拒動的危害：當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置拒動，不能及時切除故障，會使故障擴大，損壞更多的電氣設備，甚至導致系統(tǒng)崩潰，造成大面積停電，后果極為嚴重。減少措施：提高保護裝置的質量和可靠性，選用性能優(yōu)良、經過嚴格檢驗的保護設備。加強保護裝置的調試和維護工作，定期對保護裝置進行校驗和檢修，確保其參數設置正確、動作準確可靠。合理配置保護裝置，采用多重化保護和后備保護，以提高保護的可靠性，當主保護誤動或拒動時，后備保護能夠起到作用。加強電力系統(tǒng)的運行管理，避免因運行方式不當或操作失誤引起保護裝置的誤動或拒動。采用先進的保護技術和算法，提高保護裝置的抗干擾能力和判別故障的準確性。2.變壓器各種保護裝置的配置原則及配合關系：配置原則：主保護：應能快速、靈敏、準確地切除變壓器內部和外部的嚴重故障，主要包括差動保護和瓦斯保護。差動保護用于保護變壓器繞組、套管及引出線的相間短路、繞組的匝間短路等故障；瓦斯保護用于保護變壓器油箱內部的故障（如繞組匝間短路、鐵芯燒損等）。后備保護：當主保護拒動時，后備保護應能可靠動作切除故障，同時也能作為相鄰元件的后備保護。主要包括過電流保護、過負荷保護、零序電流保護、零序電壓保護等。過電流保護用于保護變壓器外部故障引起的過電流；過負荷保護用于防止變壓器長期過負荷運行；零序保護用于保護變壓器中性點接地系統(tǒng)中的接地故障。異常運行保護：反映變壓器的不正常運行狀態(tài)，如溫度過高、油位異常等，一般動作于發(fā)出信號，提醒運行人員及時處理。配合關系：主保護動作速度快，范圍準確，當發(fā)生主保護范圍內的故障時，主保護優(yōu)先動作。后備保護動作速度較慢，范圍較廣，當主保護拒動或故障超出主保護范圍時，后備保護動作。主保護和后備保護之間通過整定時間和動作值進行配合，確保在故障時能夠有選擇性地切除故障。例如，過電流保護作為差動保護的后備保護，其整定時間應大于差動保護的動作時間，以保證在差動保護能動作的情況下，過電流保護不動作。3.微機保護在運行過程中可能遇到的干擾因素及抗干擾措施：干擾因素：電磁干擾：來自電力系統(tǒng)中的開關操作、雷擊、電弧等產生的電磁輻射，會對微機保護的硬件和軟件產生干擾，可能導致數據采集錯誤、程序運行混亂、保護誤動或拒動。電源干擾：電源電壓的波動、浪涌、尖峰等干擾，會影響微機保護電源系統(tǒng)的正常工作，導致保護裝置工作不穩(wěn)定。接地干擾：接地系統(tǒng)不良，如接地電阻過大、多點接地等，會產生接地電位差，引起干擾信號，影響微機保護的正常運行。傳導干擾：通過電纜等傳導途徑傳入的干擾信號，如來自相鄰設備的干擾、通信線路的干擾等?？垢蓴_措施：硬件抗干擾：采用屏蔽措施，對微機保護裝置進行電