2022年电力系统保护与控制天津大学作业答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆电力系统爱护与掌握复习题单 项 选 择 题1. 正方向出口相间短路 , 存在动作“ 死区” 的阻抗继电器是（A. 全阻抗继电器 抗继电器C.偏移特性阻抗继电器） B. 方向阻 D. 上抛圆阻抗继电器2. 在中性点直接接地系统中,反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（）A0 接线 B 90 接线C3 0、3 0 D A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式3. 由于过渡电阻的存在,一般情形下使阻抗继电器的（）A. 测量阻抗增大, 爱护范畴减小 C.测量阻抗减小,爱护范畴减小B.测量阻抗增大, 爱护范畴增大 D. 测量阻抗减小

2、,爱护范畴增大4相高频爱护用 I1+KI2 为操作电流, K=6 8,主要是考虑（侧电源相位的影响,有利于正确比相；）相位不受两 相电流A 正序电流 B 零序电流 C 负序电流 D 5. 高频爱护基本原理是： 将线路两端的电气量 （电流方向或功率方向） 转化为高 频信号；以（）为载波传送通道实现高频信号的传送,完成对两端电气量的比 较；A. 波通道 B. 光纤通道 C. 输电线路 D. 导引线 6. 距离段爱护,采纳方向阻抗继电器比采纳全阻抗继电器（）A. 灵敏度高 B. 灵敏度低 C. 灵敏度一样 D.爱护范畴小 7. 发电机横差爱护的作用是（）A. 爱护定子绕组匝间短路 B.爱护定子绕 组

3、相间短路 C.爱护定子绕组接地短路 D.爱护转子绕 组一点接地故障8. 电流速断爱护定值不能保证（）时,就电流速断爱护要误动作,需要加装方向元件；DKB A. 速动性 B.挑选性 C.灵敏性 D.牢靠性9. 方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调剂的；调剂方法是转变电抗变换器（）A. 原边匝数 B.副边匝数C.原边线圈中的电阻大小 D.副边线圈中的电阻大小10. 输电线路始端相电流故障重量的特点是B,C两相幅值相同,相量之和为零,A相幅值为零,就线路发生的故障是 A.AB两相短路 B.A相接地 C.BC两相短路 D.BC 两相短路接地答案：1-5 BDACC 6-10 AABDC 填空题1对动作于

4、跳闸的继电爱护, 在技术上一般应满意、四个基本要求；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2. 过电流继电器的启动电流和返回电流,其返回系数 1；3. 后备爱护包括；4 运行中应特殊留意电流互感器二次侧不能；电压互感器二次侧不能；5. 三段式电流爱护中,段灵敏度最高,段灵敏度最低；6. 全阻抗继电器的主要缺点是；7. 短距离输电线路比长距离输电线路受过渡电阻的影响要 大；8. 距离 III 段的灵敏度校验应按分支系数 Kfz 为最大的运行方式来确定,目的是为了保证；9. 定时限过电流爱护的动作

5、时限是按 来挑选的10. 相差高频爱护采纳比较线路两端 11. 对于母线爱护,通常把相位来反应对称短路；放在重要位置；12. 在电力系统正常运行时,三相电压采样值之和为_；13. 零点滤波器能够将输入信号中的某些频率信号_；14. 从某一信号中,提取其中有用频率信号的过程称为_；15. 同步发电机准同期并列的条件是、16. 具有正调差特性的二台发电机组并列运行时,使无功负荷增量按机组容量合理安排的条件是；17. 发电机自动励磁调剂器的基本组成单元包括、18. 为了加速切除故障,继电爱护与自动重合闸协作的方式有、；19. 在线路末端发生相间短路时, 如流过 II段阻抗继电器的短路电流小于其最小精

6、确工作电流,距离爱护 II 段 动作；20. 动作于跳闸的继电爱护,在技术上应满意的四个基本要求是挑选性、；21、在继电爱护整定运算中,通常要考虑系统的 行方式；_、_两种极端运22、自动重合闸视其功能分 _重合闸, _ 重合闸, _重合 闸；23、能满意系统稳固及设备安全要求,有挑选性地切除被爱护设备和全线故障的爱护称为 _；如主爱护或断路器拒动时,用以切除故障的爱护称为 _ ；24、短路时总要相伴产生很大的_,同时使系统中 _降低；25、备用电源和备用设备自动投入装置的动作时间的确定,是以使负荷的停电时间尽可能短为原就,以削减电动机的 _时间；26、将同步发电机并入电力系统参与并列运行的操

7、作称为 _；27、电力系统发生有功功率缺额时,必定造成系统频率 _于额定值；28、电力系统自动低频减负载装置一般分散安装在电力系统中相关的 _；29、电力系统自动低频减负载装置首级动作频率一般不超过 _；30、完全母线差动爱护,每一支路上电流互感器应选用_；31 、 阻 抗 继 电 器 的0 接 线 是 指 _, 加 入 继 电 器 的_；32、电流平稳爱护是通过比较双回线路 短路；_ 来判定线路是否发生名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆33、自动重合闸与继电爱护的协作方式有两种,即 _；

8、答案：1. 挑选性；速动性；灵敏性；牢靠性；2. 大于；小于；3. 远后备爱护,近后备爱护；4. 断线；短路；5.III,I ；6. 无方向性 7. 大 8. 灵敏性 9. 阶梯时限特性 10. 正序电流 11. 牢靠性 12. 零13. 滤除 14. 滤波 15. 速动性、灵敏性、牢靠性16. 条差系数相同 17. 调差、电压测量比较、综合放大、移向触发 18. 前加速爱护、后加速爱护19. 不会_和20. 一次转速调剂、二次频率调剂、三次经济负荷协作 21、最大、最小；22、三相重合闸 单相重合闸,综合重合闸23、主爱护、后备爱护 24、短路电流、电压；25、自启动 26、并列 27、低；

9、28、发电厂或变电所 29、49.1Hz 30、相同变比 _；31、cos1时 、 电压和电流同相32、电流的大小 33、前加速、后加速；问答题名师归纳总结 1. 一台 100KVA的三相变压器,额定电压为10kV/0.4kV ,估算原副边额定电流,第 3 页,共 10 页如 Ud%=4,接于无穷大容量电源,估算副边三相短路的短路电流；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2. 用标幺值对电力系统进行短路电流运算,级电压的基值？3. 继电爱护的原理、作用及组成是什么？为什么把各级平均额定电压作为相应4. 为什麽电流三段爱护的和段采

10、纳两相两继电器接线,而段（过电流爱护）采纳两相三继电器或三相三继电器接线；5. 简述零序方向电流三段爱护的优点；6. 写出方向阻抗继电器的动作阻抗方程；7. 发电机有哪些故障,应加装什么爱护；8. 阻抗继电器的 00 接线能正确反应哪几种短路；9. 相差高频爱护在什么条件下会产生相继跳闸动作；10. 母线加装特地母差爱护的条件是什么？11. 继电爱护装置由哪些部分组成？12. 高频爱护发讯方式有哪些？高频信号有几种？13. 什么叫电流速断爱护？它有什么特点？14. 同步发电机组并列时遵循的原就 15. 母线短路故障的危害有哪些？16. 全绝缘和分级绝缘变压器接地爱护有何异同？17. 说出微机爱

11、护软件的构成；18. 什么是重合闸前加速爱护？19、对继电爱护基本性能的要求是什么？20、同步发电机准同步并列的实际条件是什么 . 21、产生变压器纵差爱护不平稳电流的因素有哪些？22、同步发电机励磁掌握系统的任务 23、提高微机爱护牢靠性的常见措施有哪些？24、等微增率法就的含义25、水轮机发电机组为什么要强行减磁 26、试写出全阻抗继电器的动作方程,并作图说明继电器动作区；答案：1. 答：2. 答：把各级平均额定电压作为电压的基值使各电压级电压的标幺值皆为 的阻抗标幺值不需进行归算； 各电压级的电压不是同一个电压,1,各电压级 它们之间没有电的联系,就象线电压和相电压的基值电压不同一样,压

12、级的基值；3. 答：化成出名值时应乘以不同电原理：反应被爱护线路或设备故障前故障后某些物理量的突变；作用：自动地、快速地、有挑选性地掌握断路器切除故障、对不正常运行状态发 出相应信号；组成：由测量元件、规律元件和执行元件组成；4. 答：电流三段爱护的和段采纳两相两继电器接线是使不同出线不同相别两点接名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆地有 2/3 的机会只切除一回线路； 而段采纳两相三继电器或三相三继电器接线 是为了提高远后备 Y 11 接线变压器对侧两相短路的灵敏度；5. 答：反映接地故障

13、灵敏； 爱护范畴稳固, 不受系统运行方式的影响； 零序段时限阶 段少,动作延时短；系统振荡不会误动；零序功率方向继电器没有死区；接线简单,牢靠；6. 答：7. 答：故障：定子绕组相间短路；定子绕组匝间短路（相间环流）；定子绕组单相接地（电容电流）；转子一点接地 - 发信号；转子两点接地 - 跳闸；应加装的爱护：1）定子绕组及引出线的相间短路-纵差爱护2）匝间短路的横差爱护 3）定子单相接地爱护（ 100单相接地爱护）4）过流爱护 5）定子过电压爱护 Udx=1.5 1.3Ue 其中水轮机取 1.5 , 300MW汽轮机取 1.3 ；t dx=0.5s 6）转子一点 / 两点接地爱护 7）过负荷

14、爱护（发信号）8）额定功率 e 100MW,加装失磁爱护 9）额定功率 e 100MW,半导体励磁系统的发电机加装转子过负荷爱护10）对于汽轮发电机主气门突然关闭,11）转子负序过负荷爱护 12）发电机过激磁爱护 8. 答：能正确反应各种相间短路；9. 答：对大容量的发电机可考虑装设逆功率爱护当被爱护线路的长度超过175km三相短路时会产生相继跳闸动作；双母线10. 答：从电力系统稳固考虑, 枢纽变电站母线发生故障会使系统可能发生振荡；或单母线分段并列运行, 母线故障要求有挑选性的切除故障母线时加装特地母差 爱护；11. 答：继电爱护装置由测量部分、规律部分和执行部分组成；12. 答：高频爱护

15、发讯方式有三种：故障起动发信方式；长期发信方式和移频发 信方式；高频信号按规律性质不同,分为跳闸信号、答应信号、闭锁信号；国内多采纳闭 锁信号；13. 答：流速断爱护按被爱护设备的短路电流整定,当短路电流超过整定值时,就爱护装置动作, 断路器跳闸, 电流速断爱护一般没有时限,不能爱护线路全长（为防止失去挑选性） ,即存在爱护的死区名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆14. 答：（1）并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能小,其瞬时最大值一般不宜 超过 12 倍的额定电流；（2）发电机组并入电网后

16、,应能快速进入同步运行状态,其暂态过程要短,以减小对电力系统的扰动；15. 答：母线上发生短路故障的机率虽然比输电线路少,但母线是多元件的汇合 点,母线故障如不快速切除,会使事故扩大,甚至破坏系统稳固,危及整个系统的安全运行,后果非常严峻；16. 答：都采纳零序电流爱护； 区分如下 : 全绝缘变压器一般配置两段式零序电流 爱护,仍应装设零序电压爱护作为变压器不接地运行时的爱护；分级绝缘变压器,可在变压器中性点装设放电间隙,在放电间隙上装设零序电流元件,仍应装设专门的零序电流电压爱护；17. 答：微机爱护装置的软件通常可分为监控程序和运行程序两部分；监控程序 包括对人机接口键盘命令处理程序及为插

17、件调试,调整设置显示等配置的程序；运行程序就是指爱护装置在运行状态下所需要执行的程序；18. 答：当线路上发生故障时, 靠近电源侧的爱护先无挑选性地瞬时动作于跳闸,而后再靠重合闸来订正这种非挑选性动作,前加速一般用于具有几段串联的辐射线路中,重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上；19、答：对电力系统继电爱护的基本性能要求是有挑选性、速动性、灵敏性、可 靠性；基本要求之间,有的相辅相成,有的相互制约；20、答：并列点两侧： 1 电压幅值差不超过额定电压的 5%10%；2 电压的频率差不超过额定频率的 0.2 0.5%；3 电压相位差不超过 5 度；21、答:1 变压器各侧电流互感器型号不同； 2

18、变压器两侧的电流相位不同； 3电流互感器标准变比与运算变比不同； 4变压器调压分接头改变； 5 变压器励磁涌流；22、答：（1）电压掌握 （2）掌握无功功率的安排 行的稳固性（3）提高同步发电机并联运（4）改善电力系统的运行条件（5）水轮发电机组要求实行强行减磁23、答: 可分为两大类：抗干扰措施和自检措施；详细： 1）对输入采样值的抗干扰纠错；2）运算过程的校核纠偏 3）爱护出口的闭锁 4）程序出格的自复原（看门狗） 5）. 储备器自检 6）开关量输入通道、输出回路自检24、 答：等微增率准就是指电力系统中的各发电机组按相等的耗量微增率运行,从而使得总的能源损耗最小,运行最经济；25、答：

19、当水轮机发电机组发生故障突然跳闸时,由于它的调速系统具有较大的惯性,不能快速关闭导水叶, 因而会使转速急剧上升； 假如不实行措施快速降名师归纳总结 低发电机的励磁电流,就发电机电压有可能上升到危及定子绝缘的程度；第 6 页,共 10 页26、答：动作方程z mZset- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆圆内为动作区,圆外围非动作区；动作特性圆图形如图运算题3.网络如下列图,已知：网络的正序阻抗Z10. 4/km,线路阻抗角L 65,A、B 变电站装有反应相间短路的二段式距离爱护,其中距离、段测量元件均系采纳方向阻抗继电器；试求变

20、电站距离爱护动作值（I 、段牢靠系数取 0.8 ）；并分析：当在线路 AB距 A 侧 55km和 65km处发生相间金属性短路时 , A 变电站各段爱护的动作情形；G A 1 75km B 2 50km C 4. 巳知采纳幅值比较方式构成继电器的两个电压量：U1=KIIj ,U2=KU UJ-KIIj ,且动作条件为 |U1| |U2|,试问：. 1 所构成的继电器是什么继电器？该继电器的整定值是什么 2 测量阻抗为 Zj ,整定阻抗为 Zzd 时,依据动作方程画出相应的沟通回路结线图及动作特性阻抗圆；5. 某离散掌握系统的差分方程为：yk+2+0.4yk+1+0.4yk=0 名师归纳总结 其

21、中： y0=0,y1=1；试求： y2,y3,y4；250Hz的信号重量,第 7 页,共 10 页6、设采样周期为 T=5/3ms ；要求提取输入信号中的频率为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆试运算出数字滤波器脉冲传递函数极点,并给出脉冲传递函数表达式；7. 如下列图 35kV 单侧电源放射状网络； 变电所 B、C中变压器连接组别为, d11,且在变压器上装设差动爱护,线路 A、B的最大传输功率为 max9MW, 功率因数cos 0 . 9,系统中的发电机都装设了自动励磁调剂器；图中阻抗均归算至37 kV 出名值；试运算线路

22、 AB限时电流速断爱护的动作值；3010 126.3 309.48. 某电力系统中,与频率无关的负荷占20,与频率一次方成正比的负荷占40,与频率二次方成正比的负荷占 25,与频率三次方成正比的负荷占 15；求系统频率由 50HZ下降到 46.5HZ 时,负荷功率变化的百分数及负荷调剂效应系数 KL* 答案：名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆3. 解：1、爱护第段整定值ZIsetA0 . 80. 47524爱护第段整定值ZI setB0. 80 . 450164.5522 I 段和段都会动

23、作； - 在65kmZII setA0. 8（0 .47516）36 .81 在55km出短路测量阻抗为Zm0处短路测量阻抗为；Zm0. 46526 36.8 爱护 A 的 I 段不动作,段会动作； 4. 解：I/K U| 2KI/K U （1）由动作方程,有 |1/2*2KI/K U|Z J - 1/2*2K因此,该继电器是方向阻抗继电器,且其整定阻抗为2 相应的沟通回路结线图及动作特性阻抗圆如下5.yk+2=-0.4yk+1-0.4yk y2=-0.4y1-0.4y0=-0.4 y3=-0.4y2-0.4y1=-0.24 y4=-0.4y3-0.4y2=0.256 6.P=re i5 6

24、0r1 Hz= （1+1.732z-1+z-2 ）-1 7. 解：瞬时电流速断爱护 B 母线短路最大三相短路电流I3XSE SX1 l37000 /31310 A K.max.6310整定值为：名师归纳总结 IopKrel. I 3 k . max1 . 2513101638 A第 9 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆 C 母线短路最大三相电流I3XSE SX l37000 /3755A K.max6.310 12爱护 A 的限时电流爱护动作值为：IopKrel. I 3 k . max1 . 2513101638 A0.93系统的负荷为III OPKrelI3 kmax1.25755=906A8. 解: 1 频率降为 46.5Hz 时,f46.550P Da 0a fa f2a f33 0.15 0.930.9090.22 0.4 0.93+ 0.25 0.93负荷变化为P D10.9090.091其百分值为P % 9.1%负荷的调剂效应系数名师归纳总结 KLP D0.0911.3第 10 页,共 10 页f10.93- - - - - - -