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2010年秋季学期电力系统继电保护第三次作业 一、判断题（本大题共5分，共 5 小题，每小题 1 分） 1. 当系统正常运行时继电保护不工作
2. 继电保护装置应首先满足选择性和灵敏性，其次是速动性和可靠性的要求。 3. 考虑简单、可靠的原则，单侧电源输电线路宜采用三相一次自动重合闸。 4. 继电保护的灵敏系数是固定不变的。
5. 继电保护的基本任务之一是保证系统稳定运行。 二、填空题（本大题共30分，共 30 小题，每小题 1 分） 1. 现在电力系统中通常采用 ______ 类型的继电保护装置。 2. 当输入电流和电压的相角为 ______ 时，功率方向继电器动作。
3. 对于相间短路，中小容量电动机的主保护是 ______ ，后备保护是 ______ ，大容量或重要电动机的主保护是 ______ 。
4. 电压、电流互感器的误差包括 ______ 和 ______ 。
5. 发电机定子绕组的主要故障是 ______ 、 ______ 和 ______ 。 6. 母线保护的种类有 ______ 保护和 ______ 保护。 7. 故障切除时间等于 ______ 和 ______ 之和。
8. 圆特性阻抗继电器有三种，分别是 ______ 、 ______ ]和 ______ ，动作区位于 ______ 。
9. 采用电流启动方式的高频闭锁方向保护为防止因电流互感器误差而使发信机不能够启动，所以设置 ______ 和 ______ ，防止区外故障时保护误动。 10. Y/d-11接线的变压器星形侧线电流比三角形侧线电流相位 ______ 30°。 11. 一般情况下，变压器空载投入电压幅值 ______ 时，励磁涌流最大。 12. 零序电流保护Ⅱ段的分支系数是 ______ 序电流之比。
13. 自动重合闸重合于暂时性故障时，通常能够恢复供电，提高系统的 ______ 和 ______ ，重合于永久性故障时，由 ______ 再次跳闸切除故障。 14. 平行双回线采用横联方向差动保护的原因是 ______ 。
15. 三段式电流保护中，Ⅰ段和Ⅱ段是 ______ 保护，Ⅲ段是 ______ 保护。 16. 双侧电源输电线路采用快速重合闸或非同期重合闸时，需要重点 ______ 的大小。
17. 变压器磁密度与电压成 ______ 比例关系，与频率成 ______ 比例关系。 18. 纵联差动保护反应的是[blank]?
19. 自动重合闸与继电保护的配合有 ______ 和 ______ 两种方式。 20. 为了使零序电流保护的性能稳定，系统中直接接地的变压器中性点的
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[blank]和[blank]应该尽量保持不变。
21. 双侧电源输电线路重合闸时，两侧断路器应该已经 ______ ，还应该考虑到两侧电源 ______ 问题。
22. 一般情况下线路的无时限电流速断保护整定原则： ______ 。
23. 零序电流保护的最大、最小运行方式要通过计算两种短路类型，即 ______ 和 ______ ，才能够确定。
24. 一般情况下对于反应中性点非直接接地系统中相间短路的电流保护， ______ 短路是最大方式， ______ 短路是最小方式。
25. 反时限过电流保护在 ______ 上通常优于定时限过流保护。
26. 电容器组双三角形连接时采用 ______ 保护，双星型连接时采用 ______ 保护。
27. 计算不平衡电流时，对发电机差动保护，同型系数为 ______ ，对变压器差动保护，同型系数为 ______ 。
28. 一般情况下线路的限时电流速断保护整定原则： ______
29. 在最大运行方式下，相邻下一级线路短路时，电压、电流联锁速断保护的 ______ 继电器可能启动，而 ______ 继电器通常不会启动。
30. 整定阻抗一样时三种圆特性阻抗继电器受过渡电阻影响最小的是 ______ 。
三、计算题（本大题共15分，共 1 小题，每小题 15 分）
如下图所示网络，计算1处距离保护Ⅰ段和Ⅱ段的动作阻抗、动作时限和灵敏系数（或保护范围）。要求：K'rel=K''rel=0.8；计算分支系数时，短路点设为Ⅰ段保护范围的末端。
四、问答题（本大题共50分，共 10 小题，每小题 5 分）
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1. 简述电力系统的不正常运行状态。 2. 简述继电保护和继电保护装置的概念。 3. 简述对继电保护的基本要求。 4. 简述综合重合闸的功能。
5. 简述几种同步电动机失步保护的原理。 6. 简述零序电流保护Ⅲ段的整定原则。 7. 简述继电保护的基本任务。
8. 简述变压器比率制动特性差动保护的优点。
9. 一般情况下无时限电流速断保护为什么不能够保护线路的全长？
10. 简述采用电流启动方式的高频闭锁方向保护中“延时启动瞬时返回”时间元件和“瞬时启动延时返回”时间元件的作用。 答案：
一、判断题（5分，共 5 题，每小题 1 分） 1. × 2. × 3. √ 4. × 5. ×
二、填空题（30分，共 30 题，每小题 1 分） 1. 参： 数字（或微机） 解题方案：
我国在20世纪80年代普遍采用微机继电保护装置。 评分标准： 2. 参： 锐角 解题方案：
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功率方向继电器动作方程。 评分标准： 3. 参：
电流速断保护；过负荷保护；纵差保护 解题方案：
评分标准： 4. 参：
变比误差；相角误差 解题方案：
电压、电流都是矢量。 评分标准： 5. 参：
相间短路；匝间短路；单相接地 解题方案：
评分标准： 6. 参：
电流差动保护；电流比相式 解题方案：
评分标准： 7. 参：
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保护装置动作时间；断路器动作时间 解题方案：
故障切除时间是指继电保护发现故障发生、发出跳闸命令、断路器启动操作机构跳闸这一过程的时间。 评分标准： 8. 参：
全阻抗继电器；方向阻抗继电器；偏移特性阻抗继电器；圆内 解题方案：
评分标准： 9. 参：
灵敏元件；不灵敏元件 解题方案：
电流启动方式中灵敏元件和不灵敏元件的作用和整定值的关系。 评分标准： 10. 参： 滞后 解题方案：
评分标准： 11. 参： 最小 解题方案：
强化空载投入电压、磁通和励磁涌流的关系。 评分标准：
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12. 参： 零
解题方案：
评分标准： 13. 参：
可靠性；稳定性；继电保护 解题方案：
评分标准： 14. 参：
避免切除非故障线路 解题方案：
评分标准： 15. 参： 主，后备 解题方案：
阶段式电流保护构成 评分标准： 16. 参： 冲击电流 解题方案：
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采用快速重合闸或非同期重合闸的条件。 评分标准： 17. 参： 正；反 解题方案：
评分标准： 18. 参：
元件流入和流出电流的关系变化 解题方案： KCL 评分标准： 19. 参： 前加速；后加速 解题方案：
评分标准： 20. 参： 位置；数目 解题方案：
接地的变压器中性点对零序等值网络的影响。 评分标准： 21. 参：
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跳闸；同期 解题方案：
评分标准： 22. 参：
躲过被保护线路末端三相短路时保护安装处的相电流 解题方案：
评分标准： 23. 参：
单相接地；两相短路接地 解题方案：
评分标准： 24. 参： 三相；两相 解题方案：
中性点非直接接地系统中相间短路只考虑三相和两相短路。 评分标准： 25. 参： 快速性 解题方案：
反时限特性和定时限的阶梯配合特性。 评分标准：
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26. 参：
电流撗联差动；中性线电流平衡 解题方案：
强化电容器组的保护类型。 评分标准： 27. 参： 0.5；1 解题方案：
发电机差动保护和变压器差动保护中各侧电流互感器的差异 评分标准： 28. 参：
躲过相邻下一级线路Ⅰ段保护范围末端三相短路时保护安装处的相电流 解题方案：
强化对Ⅱ段整定原则的认识。 评分标准： 29. 参： 电流；电压 解题方案：
电压、电流联锁速断保护原理和整定原则。 评分标准： 30. 参： 全阻抗继电器 解题方案：
阻抗继电器动作特性在+r方向面积越大，受过渡电阻的影响越小。
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评分标准：
三、计算题（15分，共 1 题，每小题 15 分） 0. 参：
解题方案：
评分标准：
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四、问答题（50分，共 10 题，每小题 5 分） 1. 参：
不正常状态是指电力系统运行参数严重偏离额定值，通常有过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。 解题方案： 运行参数不正常 评分标准： 2. 参：
继电保护装置是指为被保护元件配置的，反应其故障或不正常运行状态并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。一般地，继电保护泛指继电保护技术或由继电保护装置组成的继电保护系统。 解题方案：
评分标准： 3. 参：
继电保护装置应满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求。 解题方案： 继电保护四性 评分标准： 4. 参：
综合重合闸是将三相重合闸和单相重合闸结合，当发生相间故障时，采用三相重合闸方式工作，当发生单相故障时，采用单相重合闸方式工作。 解题方案：
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评分标准： 5. 参：
利用同步电动机失步时转子励磁回路中的交流分量；利用同步电动机失步时定子电流增大；利用同步电动机失步时定子电压和电流之间的相角的变化。 解题方案：
同步电动机失步时转子、定子电流和电压的变化。 评分标准： 6. 参：
按躲过相邻线路出口处三相短路时保护安装处的最大不平衡电流整定，并与相邻下一级线路的零序Ⅲ段进行灵敏度配合，动作时间按阶梯特性设置。 解题方案：
评分标准： 7. 参：
1、自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行。2、反应元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的元件予以切除。3、继电保护装置还可以和其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。 解题方案：
切除故障、反应不正常运行状态，提高系统可靠性。 评分标准： 8. 参：
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当变压器内部发生轻微故障或经过高阻抗短路时，保护有足够的灵敏度而不会拒动。在正常和区外故障时，保护有足够的制动特性对抗不平衡电流，不会误动。 解题方案：
保护制动性能随不平衡电流增大而加强。 评分标准： 9. 参：
一般情况下，无时限电流速断保护通常是瞬时动作的，如果其保护范围等于或大于线路全长，在相邻下一级线路出口（始端）附近发生短路时，保护会误动（非选择性动作），使停电范围扩大。 解题方案：
评分标准： 10. 参：
1、“延时启动瞬时返回”时间元件的作用是在区外故障时等待对侧闭锁信号的到达，这一延时包括高频信号传送时间、两侧发信机动作时间差和裕度时间；瞬时返回是为了当区外故障切除后及时封闭跳闸回路，防止误动。 2、“瞬时启动延时返回”时间元件的作用是在区外故障时及时启动发信机，闭锁保护防止误动；延时返回是为了当区外故障切除后能够继续闭锁跳闸，等待不灵敏元件和功率方向元件返回，防止误动。 解题方案：
高频闭锁方向保护的防误动措施。 评分标准：
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