电力系统继电保护试卷1.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电力系统继电保护试卷1.精品文档.电力系统继电保护考试题试卷4（答案）题号一二三四合计分数一、名词解释（1-2题每题1分，3-8题每题2分，共10分）1变电站综合自动化：主要将变电站的二次设备（测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术和网络技术联结起来，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和继电保护，并与调度通信，实现电力系统统一调度、控制的计算机网络。2继电保护装置：就是指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。3电流差动保护：是反应从被保护元件各对外端口流入该元件的电流之和的一种保护，是最理想的保护原理，称为有绝对选择性的快速保护原理。4距离保护的时限特性：距离保护的动作时间与保护安装地点至短路点之间距离的关系t=f(l)，称为距离保护的时限特性。5备用电源自动投入装置：它简称AAT，就是当工作电源因故障被断开以后,能自动、迅速地将备用电源或备用设备投入工作,使原来的工作电源、被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。6重合闸：在电力系统中，当断路器跳闸之后，能够自动地将断路器重新合闸的装置。7横差动保护：在正常运行的时候，各绕组中的电动势相等，流过相等的负荷电流。而当任一绕组发生匝间短路时，绕组中的电动势就不再相等，因而会出现因电动势差而在各绕组间产生均衡电流。利用这个环流，可以实现对发电机定子绕组匝间短路的保护，即横差动保护。 8低频减载：又称自动按频率减负载，或称低周减载（简称为AFL），是保证电力系统安全稳定的重要措施之一。当电力系统出现严重的有功功率缺额时，通过切除一定的非重要负载来减轻有功缺额的程度，使系统的频率保持在事故允许限额之内，保证重要负载的可靠供电。二、简答（每题5分，共30分）1在继电保护中为什么经常采用中间继电器？答：（1）电流继电器的触点容量比较小，不能直接接通跳闸线圈，所以先起动中间继电器（增加触点容量），然后再由中间继电器的触点(容量大)去跳闸；（2）当线路上装有管型避雷器时，利用中间继电器来增大保护装置的固有动作时间，以防止管型避雷器放电时引起速断保护的误动作。2电力系统运行状态的不等式约束条件是什么？请写出常见不等式。答：不等式约束条件涉及供电质量和电力设备安全运行的某些参数，它们应处于安全运行的范围（上限和下限）内，如：Sk Sk.maxUi.min Ui Ui.maxIij Iij.maxfmin f fmaxSk、 Sk.max 发电机、变压器或用电设备的功率及其上限Ui.min 、Ui、 Ui.max 母线电压及其上、下限Iij 、Iij.max 输、配电线路中的电流及其上限fmin 、 f、 fmax 系统频率及其上、下限3网络型微机保护装置的优点有哪些？答：（1）模块之间的连接简单、方便。（2）可靠性高、抗干扰能力强（3）扩展性好（4）升级方便（5）便于实现出口逻辑的灵活配置（6）降低对微型机或微控制器并行口的数量的要求4微机继电保护的普遍特点有哪些？答：（1）维护调试方便，具有自动检测功能（2）可靠性高，具有极强的综合分析和判断能力，可实现常规模拟保护很难做到的自动纠错，即自（3）动识别和排除干扰，防止由于干扰而造成的误动作，并具有自诊断能力。（4）保护装置自身经济性（5）可扩展性强，易于获得附加功能（6）保护装置本身的灵活性大，可灵活地适应于电力系统运行方式的变化（7）性能得到很好的改善，具有较高的运算和大容量的存储能力5纵联保护的信号有哪几类？简要解释每一种信号。答：（1）闭锁信号：当发生外部故障时，由判定为外部的一端保护装置发出闭锁信号，将两端的保护闭锁；当内部故障时，两端均不发、因而也收不到闭锁信号，保护即可动作于跳闸。（2）允许信号：当内部故障时，两端保护应同时向对端发出允许信号，使保护装置能够动作于跳闸；当外部故障时，则因接近故障点端判出故障在反方向而不发允许信号，对端保护不能跳闸，本端则因判出故障在反方向也不能跳闸。（3）跳闸信号：必须要求各端发送跳闸信号保护的动作范围小于线路全长，而两端保护动作范围之和应大于线路全长。全线上任一点故障时总有一端能发出跳闸信号。（4）解除闭锁信号：在正常运行情况下，两端用不同的频率互发一闭锁信号，闭锁对端保护，兼作通道的监视信号，当内部短路时两端同时取消此闭锁信号，使保护能够跳闸。6变压器常用的继电保护有哪些？答：（1）瓦斯保护（2）纵差动保护或电流速断保护（3）过电流保护（4）接地保护（5）过负荷保护（6）过励磁保护三、读图题（每题6分，共30分）1下图为两相星形接线方式，请简述其原理和三相星形接线的主要区别。答：两相星形接线用装设在A、C相上的两相电流互感器与两个电流继电器分别按相连接在一起。它与三相星形接线的主要区别在于B相上不装设电流互感器和相应的继电器，故不能反应B相中所流过的电流，此时中性线的流回电流是2下图为限时电流速断保护的单相原理接线图，请指出1、2、3分别是什么继电器，并叙述此接线图的工作原理。 1-电流继电器、2-时间继电器、3-信号继电器。当电流互感器中通过的电流大于电流继电器整定的电流值时，电流继电器动作，并引出时间继电器工作，经时间继电器设定的延时后，时间继电器动作，信号继电器动作发出跳闸信号，并给断路器以跳闸信号，跳闸器跳闸切除故障。3下图为变压器的两种保护示意图，请说明a)和b)各是什么动作情况，并简述其工作原理。a) b)a)正常工作状态：在变压器正常运行时，瓦斯继电器的容器内包括其中的上下开口油杯，都是充满油的；而上下油杯因各自平衡锤的作用而升起，如图a所示。此时上下两对触点都是断开的。b)轻瓦斯保护：当变压器油箱内部发生轻微故障时，由故障产生的少量气体慢慢升起，进入瓦斯继电器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有残余的油而使其力矩大于转轴的另一端平衡锤的力矩而降落，如图b所示。这时上触点接通信号回路，发出音响和灯光信号，称之为“轻瓦斯动作”。4下图为在水电厂采用自同步重合闸的示意图，请简述其工作原理。线路上（如k点）发生故障后，系统侧的保护使线路断路器跳闸，水电厂侧的保护则动作于跳开发电机的断路器和灭磁开关而不跳故障线路的断路器。然后系统侧的重合闸检查线路无电压而重合，如重合成功，则水轮发电机以自同步的方式，自动与系统并列，故称为自同步重合闸。如重合不成功，则系统侧的保护再次动作跳闸，水电厂也被迫停机。采用自同步重合闸时，必须考虑水电厂侧地区负荷供电的影响，因为在自同步重合闸的过程中，如果不采取其他措施，它将被迫全部停电。5下图为三相一次重合闸原理接线框图，请简述重合闸前加速保护、后加速成继电保护动作情况。KTM1为时间元件，KTC1为一次合闸脉冲元件、KCS为合闸继电器、XB1前加速切换片、XB2后加速切换片、HG2-允许重合闸信号灯、KAT-加速继电器。（1）重合闸前加速保护：在重合闸未动作时，记忆6s的KTC2输出为低电平，经非门F后输出高电平，如果使连接片XB1投入，则起动加速继电器KAT。当被保护线路上发生故障，保护动作后即可通过KAT的触点使断路器直接跳闸。（2）重合闸后加速继电保护动作：此时应断开XB1而投入XB2，当被保护线路上第一次发生故障时，继电保护按原来有选择性的整定值动作切除故障，重合闸即起动进行一次合闸。于是记忆6s的KTC2输出高电平，经KTM2延时0.2s后经XB2及或门起动KAT，如果重合于永久性故障上，继电保护再次动作时，即可通过KAT的触点加速继电保护的跳闸。四、画图说明题（每题6分，共30分）1请画出断路器失灵保护说明图，并说明其工作过程。线路L1上发生短路，断路器QF1拒动，此时断路器失灵保护动作，以较短的时限跳开QF2、QF5和QF3，将故障切除。虽然可由L2和L3的远后备保护来动作跳开QF6、QF7，将故障切除，但延长了故障切除时间，扩大了停电范围甚至有可能破坏系统的稳定。2请画出距离保护的组成框图，请说明其工作原理。当正方向发生故障时，起动元件动作，如果故障位于第I段范围内，则ZI动作，并与起动元件的输出信号通过与门，瞬时使用于出口回路，动作于跳闸。如果故障位于距离II段保护范围内，则ZI不动而ZII动作，随即起动II段的时间元件tII，待tII延时到达后，也通过与门起动出口回路动作于跳闸。如果故障位于距离III段保护范围内，则ZIII动作起动tIII，在tIII的延时之内，假定故障未被其他的保护动作切除，则在tIII延时到达后，仍通过与门和出口回路动作于跳闸，起到后备保护的作用3变电站多分段母线的三主变四分段备用电源自投方式，并简要说明投入原理。备用电源自投动作如下：（1）母线失压、母线有压时备自投启动跳QF1,合QF4同时联跳QF22;（2）母线失压、母线有压时备自投启动跳QF3,合QF5同时联跳QF21;（3）母线1失压、母线I有压时，备自投启动跳QF21，合QF4；（4）母线2失压、母线有压时，备自投启动跳QF22，合QF5。4请画出短路点过渡电阻原理图，并简要说明过渡电阻对距离保护的影响。答：短路点过渡电阻Rt总是使继电器的测量阻抗增大，使保护范围缩短。保护装置距短路点越近时，受过渡电阻的影响越大；同时保护装置的整定值越小，则相对地过渡电阻的影响也越大。5请画出微机继护程序自检程序框图