電力系統(tǒng)保護(hù)原理模擬題一簡答題1什么是繼電器的繼電特性答繼電器的繼電特性是指繼電器的輸入量和輸出量在整個變化過程中的相互關(guān)系。無論是動作還是返回，繼電器都是從起始位置到最終位置，它不可能停留在某一個中間位置上。這種特性就稱之為繼電器的“繼電特性”。2簡述方向比較式縱聯(lián)保護(hù)的思想和特點。答兩側(cè)保護(hù)裝置將本側(cè)的功率方向、測量阻抗是否在規(guī)定的方向、區(qū)段內(nèi)的判斷結(jié)果送到對側(cè)。每側(cè)保護(hù)根據(jù)兩側(cè)的判別結(jié)果區(qū)分是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障。傳送邏輯信號，信息量少，可靠性要求高。3間接比較方式和直接比較方式的區(qū)別。答間接比較方式是指高頻信號僅將本側(cè)交流繼電器對故障的判斷結(jié)果傳送到對側(cè)去，線路兩側(cè)保護(hù)根據(jù)兩側(cè)交流繼電器對故障判斷的結(jié)果作出最終判斷。所以高額信號間接代表交流電氣量，可以簡單地用高頻電流的有或無來代表邏輯信號的“是”或“非”。這種方式對通道要求簡單，被廣泛采用。4簡述電流比相式母線保護(hù)基本原理。答根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障時各連接元件電流相位的變化來實現(xiàn)。當(dāng)母線發(fā)生短路時，各有源支路的電流相位幾乎是一致的；當(dāng)外部發(fā)生短路時，非故障有源支路的電流流入母線，故障支路的電流則流出母線，兩者相位相反，利用電流相位的不同來判斷母線是否短路，而不用管電流大小。二問答題1電力線載波信號的種類有哪些說出它們各自的含義和優(yōu)缺點。答閉鎖信號、允許信號、跳閘信號。閉鎖信號是指出現(xiàn)高頻信號構(gòu)成不跳閘的充分條件，沒有高頻信號僅是跳閘的必要條件，后者和保護(hù)裝置的動作行為組成“與”門，構(gòu)成跳閘的充分條件。允許信號是指出現(xiàn)高頻信號僅構(gòu)成跳閘的必要條件，必須再和保護(hù)裝置的動作行為組成“與”門，才構(gòu)成跳閘的充分條件。沒有高頻信號則構(gòu)成不跳閘的充分條件。跳閘信號是指出現(xiàn)高頻信號就構(gòu)成跳閘的充分條件，不論保護(hù)裝置是否動作。采用閉鎖信號的優(yōu)點是可靠性高，線路故障對傳送閉鎖信號無影響，所以在以輸電線路作高頻通道時，廣泛采用這種信號方式，缺點是這種信號方式要求兩端保護(hù)元件動作時間和靈敏系數(shù)應(yīng)很好配合，所以保護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動作速度慢。采用允許信號的主要優(yōu)點是動作速度快，在主保護(hù)雙重化的情況下，可以利用一套閉鎖信號，另一套用允許信號。采用跳閘信號的優(yōu)點是能從一端判定內(nèi)部故障，缺點是抗干擾能力差，多用于線路變壓器組上。2電力變壓器可能出現(xiàn)哪些故障和不正常工作狀態(tài)應(yīng)裝設(shè)哪些保護(hù)答變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障主要包括變壓器油箱內(nèi)繞組的相間短路、匝間短路等。油箱外部最常見的故障主要是變壓器繞組引出線和套管上發(fā)生的相間短路和接地短路等。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要有負(fù)荷長時間超過額定容量引起的過負(fù)荷；外部短路引起的過電流；外部接地短路引起的中性點過電壓；油箱漏油引起的油面降低或冷卻系統(tǒng)故障引起的溫度升高；大容量變壓器在過電壓或低頻等異常運行工況下導(dǎo)致變壓器過勵磁，引起鐵芯和其他金屬構(gòu)件過熱。變壓器的保護(hù)也就分為電量保護(hù)和非電量保護(hù)兩種。非電量保護(hù)裝設(shè)在變壓器內(nèi)部。電量保護(hù)有過電流保護(hù)、縱差保護(hù)等。3為什么大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)采用負(fù)序反時限過流保護(hù)答電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或在正常情況下三相負(fù)荷不平衡時，在發(fā)電機(jī)定子繞組中將出現(xiàn)負(fù)序電流。此電流在發(fā)電機(jī)定子氣隙中建立負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場在轉(zhuǎn)子繞組、阻尼繞組以及轉(zhuǎn)子鐵芯等部件上感應(yīng)出倍頻電流，該電流使得轉(zhuǎn)子上電流密度很大的某些部位，可能出現(xiàn)局部灼傷，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)重大事故。隨著發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大，所允許的承受負(fù)序過負(fù)荷能力也隨之下降，因此必須對發(fā)電機(jī)進(jìn)行負(fù)序過電流保護(hù)。對大容量發(fā)電機(jī)，為防止轉(zhuǎn)子遭受負(fù)序電流的損壞，應(yīng)裝設(shè)能夠模擬發(fā)電機(jī)允許負(fù)序電流曲線的反時限負(fù)序過電流保護(hù)。負(fù)序反時限特性能真實地模擬轉(zhuǎn)子的熱積累過程，并能模擬散熱，即發(fā)電機(jī)發(fā)熱后若負(fù)序電流消失，熱積累并不立即消失，而是慢慢地散熱消失，此時如負(fù)序電流再次增大，則上一次的熱積累將成為該次的初值。4微波通信和光纖通信的特點有哪些答微波通信（1）有一條獨立于輸電線路的通信通道，輸電線路上的干擾對通信沒有影響；通道的檢修不影響輸電線路運行。（2）擴(kuò)展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速率加快。（3）受外界干擾小，通信誤碼率低，可靠性高。（4）輸電線路的任何故障都不會使通道工作破壞。微波只能在視線距離內(nèi)傳播的特點決定了在通信距離較遠(yuǎn)時，必須架設(shè)中繼站，通道價格較貴。光纖通信（1）通信容量大。（2）可以節(jié)約大量的金屬材料，經(jīng)濟(jì)效果可觀。（3）保密性好，不怕雷擊，不受外界電磁干擾。（4）具有無感應(yīng)性能，極為可靠。光纖通信的主要缺點是通信距離還不夠長，在長距離通信時需要中繼器及其附加設(shè)備。5自動重合閘的作用和基本要求是什么答作用1在輸電線路發(fā)生暫時性故障時，能迅速恢復(fù)供電，從而能提高供電的可靠性。2對于雙側(cè)電源的輸電線路，可以提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。3在電網(wǎng)的設(shè)計與建設(shè)過程中，有些情況下由于考慮重合閘的作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。4可以糾正由于斷路器本身機(jī)構(gòu)的問題或繼電保護(hù)誤動作引起的誤跳閘?；疽螅?）動作迅速。（2）在下列情況下，自動重合閘裝置不應(yīng)動作由運行人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時，自動重合閘裝置不應(yīng)動作。斷路器手動合閘，由于線路上有故障，而隨即被繼電保護(hù)跳開時，自動重合閘裝置不應(yīng)動作。當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)時。（3）動作的次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。（4）動作后應(yīng)能自動復(fù)歸。（5）重合閘時間應(yīng)能整定。（6）雙側(cè)電源的線路上實現(xiàn)自動重合閘時，應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間同步的問題。（7）采用不對應(yīng)原則啟動。6構(gòu)成振蕩閉鎖回路的基本要求有哪些答（1系統(tǒng)發(fā)生振蕩而沒有故障時，應(yīng)可靠地將保護(hù)閉鎖，且振蕩不停息，閉鎖不應(yīng)解除。（2系統(tǒng)發(fā)生各種類型的故障包括轉(zhuǎn)換性故障時，不論系統(tǒng)有無振蕩，保護(hù)都不應(yīng)閉鎖而可靠動作。（3在振蕩的過程中發(fā)生不對稱故障時，保護(hù)應(yīng)能快速的正確動作。對于對稱故障，則允許保護(hù)延時動作。（4當(dāng)保護(hù)范圍以外發(fā)生故障引起系統(tǒng)振蕩時，應(yīng)可靠閉鎖。（5振蕩平息后，振蕩閉鎖裝置應(yīng)能自動返回，準(zhǔn)備好下一次的動作。7三段式電流保護(hù)由哪幾部分組成各自的優(yōu)缺點是什么答分以下三段電流速斷保護(hù)，限時電流速斷保護(hù)，定時限過電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)簡單可靠，動作迅速；但不能保護(hù)線路全長，在線路較短或運行方式變化較大時可能無保護(hù)范圍。限時電流速斷保護(hù)結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，能保護(hù)本條線路全長；但不能作為相鄰元件（下一條線路）的后備保護(hù),且受系統(tǒng)運行方式變化較大。定時限過電流保護(hù)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，不僅能作本線路的近后備（有時作為主保護(hù)），而且能作為下一條線路的遠(yuǎn)后備；但動作時間長，而且越靠近電源端其動作時限越大，對靠電源端的故障不能快速切除。8詳細(xì)說明中性點經(jīng)消弧線圈的作用。答消弧線圈的作用就是用電感電流來補(bǔ)償流經(jīng)接地點的電容電流。根據(jù)補(bǔ)償程度的不同，可分為完全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償和過補(bǔ)償三種方式。（1）完全補(bǔ)償。從消除故障點電弧，避免出現(xiàn)弧光過電壓的角度來說，這種補(bǔ)償方式是最好的。但完全補(bǔ)償時正是引起串聯(lián)諧振的條件，因此在實際上是不能采用完全補(bǔ)償方式的。（2）欠補(bǔ)償。補(bǔ)償后的接地點電流仍然是電容性的。采用此方式時，仍然不能避免上述問題的發(fā)生。因此欠補(bǔ)償方式一般也是不采用的。（3）過補(bǔ)償。補(bǔ)償后流過故障點的電流是感性的。采用此補(bǔ)償方式不可能發(fā)生串聯(lián)諧振的過電壓問題，因此在實際中得到了廣泛的應(yīng)用。三綜合題1試畫出相間短路電流保護(hù)的主要接線形式，并說出它們動作于什么故障。上圖為三相星形接線方式，這種保護(hù)對各種故障都能動作。右圖為兩相星形接線方式，這種保護(hù)能反應(yīng)各種相間短路，但B相發(fā)生單相短路時，保護(hù)裝置不會動作。2結(jié)合下圖，簡述母聯(lián)相位差動保護(hù)的原理。答此母線保護(hù)包括一個啟動元件KST和一個選擇元件KD。啟動元件接在除母聯(lián)斷路器外所有連接元件的二次電流之和回路中，作用是區(qū)分母線內(nèi)部和外部故障。選擇元件KD是一個電流相位比較繼電器，其一個線圈接入除母聯(lián)斷路器以外其他連接元件的二次電流之和，另一個線圈則接在母聯(lián)斷路器的電流互感器二次側(cè)。利用比較母聯(lián)斷路器中電流與總差動電流的相位選