继电保护技木竞赛考题与答案(4)

4．下图中标出的阻抗为正序（负序）电抗，设各元件阻抗角为900，变压器的励磁阻抗为无穷大、输电线路零序电抗为正序电抗的三倍，所有参数均已归算到MN线路所在的系统侧。求N母线发生A相金属性单相接地短路时流过MN线路的各相电流以及M母线的A相电压值（答案可以用分数表达）。（10分）

5．如需构成如右图所示特性的相间阻抗继电器，直线PQ下方与圆所围的部分是动作区。Zzd是整定值，OM是直径。请写出动作方程，并说明其实现方法。（要求写出圆特性和直线特性的以阻抗形式表达的动作方程，写出加于继电器的电压UJ、电流IJ和Zzd表达的电压动作方程以及逻辑关系）。（10分）

6．系统各元件的参数如下图所示，阻抗角都为80º，     两条线路各侧距离保护Ⅰ段均按本线路阻抗的0.8倍整定。继电器都用方向阻抗继电器。

1）试分析距离保护1、2、4的Ⅰ段阻抗继电器振荡时会不会误动；（5分）

2）如果振荡周期T=1.5秒且作匀速振荡，求振荡时距离保护3的Ⅰ段阻抗继电器的误动时间。（提示：(42+72)1/2≈8）（5分）

发电专业试题

说明：第1题（20分）为必选题；2-6题（每题10分）可任选其中4道题做答，其余题目不得做答。判卷时在1题及2-6题中依次评阅，且2-6题只评阅4道题（请将答案写在答题纸上）。

1．  如图所示，发电机经YN,d11变压器及断路器B1接入高压母线，在准备用断路器B2并网前，高压母线发生A相接地短路，短路电流为IAK。变压器配置有其两侧TA接线为星-角的分相差动保护，并设变压器零序阻抗小于正序阻抗。

1）画出差动保护两侧TA二次原理接线图（标出相对极性及差动继电器差流线圈）。（6分）

2）画出故障时变压器两侧的电流、电压相量图及序分量图。（8分）

3）计算差动保护各侧每相的电流及差流（折算到一次）。（3分）

4）写出故障时各序功率的流向。（3分）

2．发电机经穿墙套管、裸导线与室外主变联接。发电机配置有双频式100%的定子接地保护，其三次谐波电压保护的动作方程为                  

式中：

为幅值、相位平衡系数，K3为制动系数；分别为机端及中性点三次谐波电压，基波零序电压3U0取自机端TV开口绕组。

1）大雨天，基波零序电压保护及三次谐波电压保护同时动作，请指出故障点可能所在的范围。（5分）

2）简述机端TV及中性点TV的一次侧分别断线时，基波零序电压保护及三次谐波电压保护的可能动作行为。（5分）

3．  水轮发电机，Sn=700MW，Un=20kV，每相5并联分支，每分支36匝，中性点侧可引出各分支端子；定子铁心共540槽，槽内上下层线棒短路共540种，其中a)相间短路60种（约占总短路故障的11%）；b)同相不同分支匝间短路60种；c)同相同分支匝间短路420种，短路匝数分别为1、3、5、7匝各105种。请回答：

1）主保护配置要求双重化，你建议装设哪些主保护？指出它们的优缺点。（8分）

2）相应的电流互感器如何配置？（2分）

4．  变压器差动保护在外部短路暂态过程中产生不平衡电流（两侧二次电流的幅值和相位已完全补偿）的主要原因是哪些（要求答出5种原因）？（10分）

5．  发电机负序反时限保护（I22t>A）的最大和最小动作电流分别为Iop.max和Iop.min，对应的最短和最长动作时限为tmin和tmax，问Iop.max、Iop.min、tmax、tmin如何整定？要不要与系统相邻元件保护配合整定？（10分）

6．  Y,d11变压器，在Y侧端口BC两相金属性短路时，设额定电压为Un=1（标幺值）,试分析△侧三相电压Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc的大小和相位。

（10分）

供电专业试题

说明：第1题（20分）为必选题；2-6题（每题10分）可任选其中4道题做答，其余题目不得做答。判卷时在1题及2-6题中依次评阅，且2-6题只评阅4道题（请将答案写在答题纸上）。

1．  下图中两条线路都装有闭锁式零序方向高频保护，线路阻抗角为800。

1）请画出闭锁式零序方向高频保护的原理框图(保护停信和断路器位置停信可不画入)。（6分）

2)如果保护用母线TV，当MN线路两侧DL1、DL2均已跳开单相，进入两相运行状态时，按传统规定的电压、电流正方向，分析四个保护安装处的零序方向元件测量到的零序电压与零序电流之间的相角差及零序方向元件的动作行为，并根据方向元件动作行为阐述它们的发信、收信情况。（7分）

3)如何进行高频电缆的传输衰耗和输入阻抗测试？（要求画出测量传输衰耗和输入阻抗的试验接线并列出计算公式）（7分）

答：1)

2)保护1：U0=-I0ZS0             arg3U0/3I0=-1000      动作；

保护2：U0=-I0(ZNP0+ZR0)       arg3U0/3I0=-1000      动作；

MN线路两侧1、2号保护都停信，两侧都收不到信号；

保护3：U0=I0(ZNP0+ZR0)        arg3U0/3I0=800         不动；

保护4：U0=-I0ZR0             arg3U0/3I0=-1000      动作；

NP线路N侧3号保护发信，收信机收到自己的信号。P侧4号保护停信但收信机一直收到3号保护发出的信号。

3) 如图；其中信号源可以是振荡器，收发信机也可以。所用电阻应采用无感电阻。电阻R可选75欧姆，也可选小于75欧姆的电阻。电平表应选择平衡输入端测量。

1)      传输衰耗：

                       （基本定义）