電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課后習(xí)題及答案完整版一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.電力系統(tǒng)最危險(xiǎn)的故障是（）。A.單相接地B.兩相短路C.三相短路D.兩相接地短路2.限時電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍（）。A.本線路全長B.本線路及下級線路一部分C.下級線路全長D.本線路一部分3.過電流保護(hù)的動作電流是按躲過（）而整定的。A.最大負(fù)荷電流B.最大短路電流C.最小負(fù)荷電流D.最小短路電流4.零序電流保護(hù)能反映（）。A.相間短路B.三相短路C.各種不對稱短路和接地短路D.對稱短路5.縱聯(lián)差動保護(hù)是利用比較被保護(hù)元件各端（）原理構(gòu)成的。A.電流大小B.電流相位C.電壓大小D.電流大小和相位6.距離保護(hù)第Ⅰ段一般保護(hù)線路全長的（）。A.80%85%B.20%50%C.100%D.50%70%7.方向阻抗繼電器的最大靈敏角是指（）。A.測量阻抗與整定阻抗之間的夾角B.動作阻抗與整定阻抗之間的夾角C.最大動作阻抗與整定阻抗之間的夾角D.使繼電器動作阻抗最大時的測量阻抗的阻抗角8.變壓器過勵磁保護(hù)是反應(yīng)（）而動作的。A.變壓器過負(fù)荷B.變壓器過電壓C.變壓器鐵芯過勵磁D.變壓器過熱9.發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動保護(hù)的動作電流應(yīng)大于（）。A.發(fā)電機(jī)的額定電流B.發(fā)電機(jī)的最大負(fù)荷電流C.發(fā)電機(jī)外部短路時的最大不平衡電流D.發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路時的最小不平衡電流10.母線完全差動保護(hù)是將母線上所有的各連接元件的（）均接入差動回路。A.電流互感器B.電壓互感器C.負(fù)荷D.開關(guān)二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.繼電保護(hù)裝置的基本要求有（）。A.選擇性B.速動性C.靈敏性D.可靠性2.電流保護(hù)的接線方式有（）。A.三相星形接線B.兩相星形接線C.兩相電流差接線D.三相三角形接線3.影響距離保護(hù)正確動作的因素有（）。A.短路點(diǎn)過渡電阻B.電力系統(tǒng)振蕩C.電壓回路斷線D.互感器誤差4.變壓器的故障類型有（）。A.油箱外絕緣套管及引出線上的相間短路B.油箱內(nèi)繞組的相間短路C.油箱內(nèi)繞組的匝間短路D.油箱內(nèi)繞組的單相接地短路5.發(fā)電機(jī)的不正常運(yùn)行狀態(tài)有（）。A.過負(fù)荷B.定子繞組過電流C.定子繞組過電壓D.發(fā)電機(jī)失磁三、判斷題（每題2分，共10分）1.繼電保護(hù)裝置動作時，只切除故障設(shè)備，使停電范圍盡量縮小，這是選擇性的體現(xiàn)。（）2.限時電流速斷保護(hù)的動作時限比過電流保護(hù)的動作時限短。（）3.零序電流保護(hù)不受系統(tǒng)振蕩的影響。（）4.距離保護(hù)的Ⅰ段可以保護(hù)本線路的全長。（）5.變壓器的縱聯(lián)差動保護(hù)可以反應(yīng)變壓器內(nèi)部的各種故障。（）四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述繼電保護(hù)裝置的基本組成及各部分的作用。2.分析電流速斷保護(hù)為什么不能保護(hù)線路全長，而限時電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長？3.說明變壓器差動保護(hù)產(chǎn)生不平衡電流的原因及減小不平衡電流的措施。五、計(jì)算題（每題12.5分，共25分）1.已知某電力系統(tǒng)中，線路的最大負(fù)荷電流為300A，可靠系數(shù)取1.2，返回系數(shù)取0.85，求過電流保護(hù)的動作電流。2.某線路裝設(shè)三段式電流保護(hù)，已知線路首端母線電壓為110kV，線路長度為50km，線路單位長度正序阻抗為0.4歐姆每千米，求距離保護(hù)第Ⅰ段的整定阻抗。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C。三相短路是電力系統(tǒng)最嚴(yán)重、最危險(xiǎn)的故障，會產(chǎn)生很大的短路電流，對設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。2.B。限時電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍為本線路及下級線路一部分，其動作時限比電流速斷保護(hù)長，以保證選擇性。3.A。過電流保護(hù)的動作電流按躲過最大負(fù)荷電流整定，以避免在正常最大負(fù)荷時誤動作。4.C。零序電流保護(hù)能反映各種不對稱短路和接地短路，因?yàn)橹挥性诓粚ΨQ短路和接地短路時才會出現(xiàn)零序電流。5.D。縱聯(lián)差動保護(hù)利用比較被保護(hù)元件各端電流大小和相位的原理構(gòu)成，當(dāng)兩端電流的大小和相位關(guān)系不滿足正常運(yùn)行情況時動作。6.A。距離保護(hù)第Ⅰ段一般保護(hù)線路全長的80%85%，以保證其動作的快速性和選擇性。7.D。方向阻抗繼電器的最大靈敏角是指使繼電器動作阻抗最大時的測量阻抗的阻抗角。8.C。變壓器過勵磁保護(hù)是反應(yīng)變壓器鐵芯過勵磁而動作的，當(dāng)變壓器鐵芯的磁通密度超過允許值時，保護(hù)動作。9.C。發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動保護(hù)的動作電流應(yīng)大于發(fā)電機(jī)外部短路時的最大不平衡電流，以防止在外部短路時誤動作。10.A。母線完全差動保護(hù)將母線上所有連接元件的電流互感器均接入差動回路，通過比較各電流互感器二次側(cè)電流的大小和相位來判斷母線是否發(fā)生故障。二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD。繼電保護(hù)裝置的基本要求包括選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。選擇性是指保護(hù)裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除；速動性要求快速切除故障；靈敏性是指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力；可靠性是指保護(hù)裝置在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，不拒動，而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)動作的情況下，不誤動。2.ABC。電流保護(hù)的接線方式有三相星形接線、兩相星形接線和兩相電流差接線。三相星形接線能反應(yīng)各種短路故障；兩相星形接線廣泛應(yīng)用于中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)；兩相電流差接線主要用于610kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。3.ABCD。影響距離保護(hù)正確動作的因素有短路點(diǎn)過渡電阻、電力系統(tǒng)振蕩、電壓回路斷線和互感器誤差等。短路點(diǎn)過渡電阻可能使測量阻抗增大或減小，導(dǎo)致距離保護(hù)誤動或拒動；電力系統(tǒng)振蕩會使測量阻抗發(fā)生周期性變化，可能引起距離保護(hù)誤動作；電壓回路斷線會使距離保護(hù)失去正確的電壓測量值；互感器誤差會影響測量阻抗的計(jì)算結(jié)果。4.ABCD。變壓器的故障類型包括油箱外絕緣套管及引出線上的相間短路、油箱內(nèi)繞組的相間短路、匝間短路和單相接地短路等。5.ABCD。發(fā)電機(jī)的不正常運(yùn)行狀態(tài)有過負(fù)荷、定子繞組過電流、定子繞組過電壓和發(fā)電機(jī)失磁等。過負(fù)荷會使發(fā)電機(jī)溫度升高，加速絕緣老化；定子繞組過電流可能是由于外部短路或發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障引起；定子繞組過電壓可能導(dǎo)致絕緣損壞；發(fā)電機(jī)失磁會使發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行狀態(tài)，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。三、判斷題1.√。繼電保護(hù)裝置的選擇性就是在故障發(fā)生時，只切除故障設(shè)備，使停電范圍盡量縮小，保證非故障部分繼續(xù)正常運(yùn)行。2.√。限時電流速斷保護(hù)的動作時限比過電流保護(hù)短，過電流保護(hù)的動作時限是按照階梯原則整定的，時限較長，而限時電流速斷保護(hù)主要是為了快速切除本線路及下級線路一部分的故障，動作時限較短。3.√。零序電流保護(hù)不受系統(tǒng)振蕩的影響，因?yàn)橄到y(tǒng)振蕩時三相電流仍然對稱，沒有零序電流產(chǎn)生。4.×。距離保護(hù)的Ⅰ段不能保護(hù)本線路的全長，一般保護(hù)線路全長的80%85%，以保證其動作的快速性和選擇性。5.√。變壓器的縱聯(lián)差動保護(hù)可以反應(yīng)變壓器內(nèi)部的各種故障，如相間短路、匝間短路和單相接地短路等，通過比較變壓器兩側(cè)電流的大小和相位來判斷是否發(fā)生故障。四、簡答題1.繼電保護(hù)裝置主要由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。測量部分：其作用是測量被保護(hù)對象的有關(guān)物理量，如電流、電壓等，并與給定的整定值進(jìn)行比較，以判斷是否發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)。例如，電流互感器將一次側(cè)的大電流變換為二次側(cè)的小電流，測量部分對該電流進(jìn)行測量和分析。邏輯部分：根據(jù)測量部分的輸出結(jié)果，按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行判斷，確定是否應(yīng)該使保護(hù)裝置動作。邏輯部分可以由各種邏輯元件組成，如與門、或門、非門等，根據(jù)不同的保護(hù)原理和要求構(gòu)成相應(yīng)的邏輯回路。執(zhí)行部分：當(dāng)邏輯部分判斷需要保護(hù)裝置動作時，執(zhí)行部分發(fā)出相應(yīng)的動作指令，如跳閘命令，使斷路器跳閘，切除故障設(shè)備；或發(fā)出信號，提醒運(yùn)行人員設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)。2.電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長的原因：電流速斷保護(hù)的動作電流是按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流來整定的。當(dāng)短路點(diǎn)靠近線路末端時，短路電流較小，可能小于電流速斷保護(hù)的動作電流，此時電流速斷保護(hù)就不能動作，所以不能保護(hù)線路全長。限時電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長的原因：限時電流速斷保護(hù)的動作電流比電流速斷保護(hù)小，其動作時限比電流速斷保護(hù)長。它的動作電流按躲過下級線路電流速斷保護(hù)的最大動作電流來整定，這樣在本線路全長范圍內(nèi)發(fā)生短路時，短路電流都能使限時電流速斷保護(hù)動作，同時通過設(shè)置適當(dāng)?shù)膭幼鲿r限來保證選擇性，所以能保護(hù)線路全長。3.變壓器差動保護(hù)產(chǎn)生不平衡電流的原因：變壓器兩側(cè)電流互感器的變比和特性不一致，會導(dǎo)致兩側(cè)二次電流大小和相位不同，從而產(chǎn)生不平衡電流。變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭時，變壓器的變比會發(fā)生變化，使兩側(cè)電流的大小關(guān)系改變，產(chǎn)生不平衡電流。變壓器勵磁涌流的影響，當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時，會產(chǎn)生很大的勵磁涌流，勵磁涌流只流過變壓器的一側(cè)，會導(dǎo)致差動回路出現(xiàn)不平衡電流。減小不平衡電流的措施：采用特性和變比相同的電流互感器，并對電流互感器進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x型和校驗(yàn)，以減小因電流互感器特性不一致產(chǎn)生的不平衡電流。對于變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流，可以在差動保護(hù)中引入補(bǔ)償措施，如采用具有比率制動特性的差動保護(hù)，根據(jù)外部短路電流的大小自動調(diào)整保護(hù)的動作門檻。為了減小勵磁涌流對差動保護(hù)的影響，可以采用二次諧波制動原理，當(dāng)差動電流中的二次諧波含量超過一定比例時，閉鎖差動保護(hù)；也可以采用間斷角原理，利用勵磁涌流的波形特點(diǎn)來區(qū)分勵磁涌流和故障電流。五、計(jì)算題1.過電流保護(hù)的動作電流計(jì)算公式為：\[I_{op}=\frac{K_{rel}}{K_{re}}I_{L.max}\]其中，\(K_{rel}\)為可靠系數(shù)，\(K_{re}\)為返回系數(shù)，\(I_{L.max}\)為最大負(fù)荷電流。已知\(K_{rel}=1.2\)，\(K_{re}=0.85\)，\(I_{L.max}=300A\)，代入公式可得：\[I_{op}=\frac{1.2}{0.85}\times300\approx423.53A\]所以，過電流保護(hù)的動作電流約為423.53A。2.距離保護(hù)第Ⅰ段的整定阻抗