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继电保护及自动装置习题（集控专业）

绪论

一、填空题（每空1分）

1、继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得在_电力系统正常的状态下运行。

2、短路时总要伴随产生很大的_短路电流，同时使系统中_电压_降低。

3、继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。

4、对继电保护的基本要求有可靠性、_迅速性、选择性_、灵敏性_。

5、可靠性是指保护该动时不应拒动_，不该动时不误动。

6、反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的时限有选择地切除故障的保护称为迅速性。

7、当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护称为_后备保护。

二、单项选择题（每题2分）

1、主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是__C_____。

A、辅助保护；B、异常运行保护；C、后备保护D、非全相运行保护

2、当控制量（输入量）变化到某一定值（整定值或边界）时被控量（输出量）发生突变，这种特性称为__B____。

A、灵敏性B、继电特性C、可靠性D、动作特性

3、继电保护装置是由___B___组成的。

A、二次回路各元件；B、测量元件、逻辑元件、执行元件；

C、包括各种继电器、仪表回路；D、仪表回路。

4、当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护装置的__B____的体现。

A、快速性；B、选择性；C、可靠性；D、灵敏性

5、为了限制故障的扩大，减轻设备的损坏，提高系统的稳定性，要求继电保护装置具有____A__。

A、快速性；B、选择性；C、可靠性；D、灵敏性。

三、判断对错题（每题1分）在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”）

1、为了保证电力系统运行稳定性和对用户可靠供电，以及避免和减轻电气设备在事故时所受的损失，要求继电保护动作愈快愈好。

（F）

2、能满足系统稳定及设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除被保护设备和线路故障的保护称为主保护。

（T）

3、继电保护装置的选择性和快速性不矛盾。

（F）

4、继电保护装置动作切除故障的时间，必须满足系统稳定和保证重要用户供电可靠性。

（T）

四、简答题（每题5分）

1、继电保护的基本任务是什么？

2、自动装置的任务是什么？

第一节变压器保护

一、填空题（每空1分）

1、电力变压器广泛采用油浸式结构，其故障可分为油箱内故障和油箱内故障。

2、反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的保护是瓦斯保护_。

3、变压器瓦斯保护分为轻瓦斯和重瓦斯保护，其中_重瓦斯__保护动作于跳闸，__轻瓦斯_保护动作于发信号。

4、当变压器油箱内部发生油面下降时，由_瓦斯_保护根据_油流速的大小_的判断，保护动作于__变压器各侧断路器跳闸__。

5、一般情况下大型变压器所装设的主保护有瓦斯保护和纵联差动保护。

6、BCH一2型差动继电器，其短路线圈的作用是 为了躲开变压器的励磁涌流  。

7、变压器励磁涌流中含有以二次谐波_为主的大量高次谐波。

8、变压器主保护中反应变压器绕组或引出线相间短路的保护是纵联差动保护。

9、差动保护因变压器各侧电流互感器型号不同而产生不平衡电流，解决办法是在不平蘅电流计算中引入电流互感器同型号系数。

10、电力变压器纵差动保护中相位补偿的方法是将变压器星形侧的电流互感器二次绕组接成三角形，将变压器三角形侧的电流互感器二次绕组接成星形。

11、单母线分段接线的双绕组变压器，相间短路后备保护第一时限应断开母联断路器，第二时限断开变压器各侧的断路器。

12、变压器复合电压起动的过电流保护，负序电压主要反应不对称短路故障，相间电压反应对称短路故障。

13、对于中性点可能接地或不接地且未装设放电间隙的分级绝缘变压器的接地保护，当发生接地故障时，应先动作于切除中性点不接地变压器，然后再动作于切除_中性点变压器。

14、变压器相间短路后备保护主要作为__防止外部短路引起变压器过电流及作为变压器内部故障的后备保护_。

二、单项选择题（每题2分）

1、变压器的瓦斯保护能反应（C）。

A、变压器油箱内的故障B、油面降低

C、变压器油箱内故障和油面降低D、引出线短路

2、当变压器外部故障时，有较大的穿越性短路电流流过变压器，这时变压器的差动保护__C___。

A、立即动作；B、延时动作；C、不应动作；D、视短路时间长短而定。

3、谐波制动的变压器纵差保护中设置差动速断元件的主要原因是__B___。

A、为了提高差动保护的灵敏度；

B、为了防止在区内故障较高的短路水平时，由于电流互感器的饱和产生高次谐波量增加，导致差动元件拒动；

C、保护设置的双重化，互为备用；

D、为了提高差动保护的可靠性。

4、气体（瓦斯）保护是变压器的__B___。

A、近后备保护；B、油箱内部故障的主保护；

C、油箱外部故障的主保护；D、外部故障的后备保护。

5、变压器过励磁保护是按磁密B正比于__B___原理实现的。

A、电压U与频率f的乘积；B、电压U与频率f的比值；

C、电压U与绕组线圈匝数N的比值；D、电压U与绕组线圈匝数N的乘积。

6、不能作为变压器主保护的是：

（D）

A、瓦斯保护B、电流速断保护C、纵联差动保护D、过电流保护

7、升压变压器后备保护采用复合电压起动的过电流保护时，电流元件应接于（A）的电流互感器二次回路上。

A、低压侧B、高压侧C、负荷侧D、发电机出口

8、降压变压器后备保护采用复合电压起动的过电流保护时，电流元件应接于（B）的电流互感器上。

A、低压侧B、高压侧C、负荷侧D、电源进线输电线路

三、判断对错题（每题1分）（在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”

1、变压器纵联差动保护能正确反应绕组匝间短路。

（F）

2、变压器采用纵联差动保护后，可不必装设瓦斯保护。

（F）

3、变压器的故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。

（T）

4、气体保护能反映变压器油箱内的各种短路、运行比较稳定、可靠性比较高，因此能完全取代差动保护的作用。

（F）

5、变压器在运行中补充油，应事先将重瓦斯保护改接信号位置，以防止误动跳闸。

（T）

6、Y，d11组别的变压器差动保护，高压侧电流互感器（TA）的二次绕组接成三角形接线是为了相位调整。

（F）

7、变压器励磁涌流和短路电流均包含有很大成分的谐波分量，使波形不对称。

（F）

8、在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，有可能产生很大的励磁涌流。

（T）

9、当变压器发生少数绕组匝间短路时，匝间短路电流很大，因而变压器气体保护和纵差保护均会动作跳闸。

（F）

10、对于中性点可能接地或可能不接地的分级绝缘变压器，若中性点无放电间隙，则其所装设的零序保护应保证首先动作于切除中性点未接地的变压器。

（T）

四、简答题（每题5分）

1、变压器可能发生哪些故障和异常运行状态？

2、变压器通常装设哪些保护装置？

3、产生变压器纵差保护不平衡电流的因素有哪些？

一般采取什么措施克服不平衡电流的影响？

4、三相变压器励磁涌流有什么特性？

对此常采取哪些措施减小或消除励磁涌流的影响？

5、变压器相间短路的后备保护有哪几种方案？

并比较各保护的灵敏度。

五、分析题（每题10分）

画出复合电压启动过电流保护的原理框图，并根据原理框图说明什么是复合电压启动及其工作原理。

第二节发电机保护

1、发电机转子绕组发生一点接地，由转子一点接地保护动作于信号；当转子发生两点接地时，由转子两点接地保护动作于跳闸。

2、发电机横差保护反映发电机___匝间__短路,发电机纵差保护反映发电机的_的内部相间__短路,这两套保护不可互相代替。

3、发电机定子绕组匝间短路，纵差动保护__不应_动作。

4、发电机定子绕组的故障主要是指定子绕组的__相间__短路、定子绕组匝间_短路和定子绕组单相接地短路。

5、发电机定子绕组发生单相接地，当接地电容电流大于__5___安时，保护动作于跳闸。

对于100MW及以上的发电机要求装设_保护区为100%的定子__单相接地保护。

6、发电机在___机端____发生单相接地时，零序电压为相电压，在中性点_发生单相接地时，零序电压为零。

7、发电机纵差保护的动作结果是全停，即包括_停汽机、锅炉、断开高压侧断路器、灭磁、厂用电开关断开备用合闸（或厂用切换）及启动断路器失灵。

二、单项选择题（每题2分）

1、利用纵向零序电压构成的发电机匝间保护，为了提高其动作的可靠性，则应在保护的交流输入回路上（C）。

A、加装2次谐波滤过器；B、加装5次谐波滤过器；

C、加装3次谐波滤过器；D、加装高次谐波滤过器。

2、由反应基波零序电压和利用三次谐波电压构成的100%定子接地保护，其基波零序电压元件的保护范围是（B）。

A、由中性点向机端的定子绕组的85%-90%；

B、由机端向中性点的定子绕组的85%-90%；

C、100%的定子绕组；

D、由中性点向机端的定子绕组的50%。

3、发电机定时限励磁回路过负荷保护，作用对象（B）。

A、全停 B、发信号 C、解列灭磁 D、解列

4、发电机负序过电流保护是反应定子绕组电流不对称，而引起的（C）过热的一种保护。

A、定子铁芯B、转子绕组C、转子铁芯D、定子绕组

5、发电机转子绕组两点接地对发电机的主要危害之一是（A）。

A、破坏了发电机气隙磁场的对称性，将引起发电机剧烈振动，同时无功功率出力降低；

B、无功功率出力增加；

C、转子电流被地分流，使流过转子绕组的电流减少；

D、转子电流增加，致使转子绕组过电流。

6、发电机采用低电压过电流保护与采用复合电压过电流保护进行比较，低电压元件的灵敏系数（C）。

A、相同B、低压过电流保护高C、复合电压起动过电流保护高D、无法比较

7、发电机定子绕组相间短路、匝间短路、分支开焊等不对称故障时，故障分量负序功率P2方向是（B）。

A、从系统流入发电机；B、从发电机流向系统；

C、不定，视故障严重程度而定D、从电源流向故障点

三、判断对错题（每题1分）（在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”）

1、当发电机发生转子一点接地后，会对发电机产生严重的破坏。

（F）

2、对于大容量的发电机—变压器组，采用双重化纵差动保护。

发电机、变压器和厂用变压器各自装设纵差动保护作为主保护，再装一套公用的纵差动保护作为后备保护，以确保快速切除发电机、变压器和厂用变压器的内部故障。

（T）

3、发电机必须装设动作于跳闸的定子绕组单相接地保护。

（F）

4、发电机励磁回路一点接地保护动作后，一般作用于全停。

（F）

5、在发电机中性点附近，不可能发生绝缘降低，因为发电机运行时中性点对地电压近似为零。

（F）

6、发电机容量越大，它所能承受的负序过负荷能力越小。

（T）

7、利用零序电压构成的发电机定子接地保护在中性点附近发生接地时，保护不存在死区。

（F）

8、发电机失磁故障可采用机端测量阻抗超越静稳边界圆的边界、机端测量阻抗进入异步静稳边界阻抗圆，检测失磁故障。

（T）

9、发电机纵联差动保护没有动作死区。

（F）

四、简答题（每题5分）

1、发电机可能发生哪些故障?

并说明各种故障对发电机有何危害?

2、发电机可能出现哪些异常运行情况?

3、发电机相间短路后备保护有哪些方案?

4、试分析发电机纵差保护与横差保护作用及保护范围如何?

能否互相取代?

5、发电机差动保护的不平衡电流比变压器差动保护的不平衡电流大还是小，为什么？

6、发电机常用的内部短路的主保护有哪些？

并说明哪些判据可反映定子匝间短路故障？

7、发电机定子绕组匝间短路有何危害，列出两种匝间短路保护方案？

8、由反应基波零序电压和三次谐波电压构成的发电机定子100%接地保护，其各元件的保护范围是为发电机的哪一部分？

并简单说明其工作原理。

五、分析题（每题10分）

1、画出发电机负序电流时限特性曲线，并据此说明发电机反时限负序电流保护的构成及保护动作情况。

2、画图说明发电机失磁时其机端测量阻抗是如何变化的?

并说明失磁保护的主判据有哪些？

第四节电动机保护

一、填空题（每空1分）

1、电动机的故障主要是定子绕组的相间短路、单相接地和匝间短路。

2、高压异步电动机的相间短路保护一般可由_瞬时电流速断保护或纵联差动保护_实现。

3、在小电流接地电网中的高压电动机，发生单相接地故障，且接地电流大于5A时，应装设单相接地保护。

单相接地电流为10A及以上时，保护装置一般动作与跳闸；单相接地电流为10A以下时，保护装置可动作跳闸或信号。

二、单项选择题（每题2分）

1、中性点非直接接地电网中的高压电动机，当发生单相接地且接地电流___A____时，应装设单相接地保护。

A、大于5AB、小于5AC、大于10AD、小于5A

2、电动机容量在5MW以上时，采用__B____，以保证一点在保护区内另一点在保护区外两点接地时的快速跳闸。

A、两相式接线B、三相式接线C、单相式接线

三、判断对错题（每题1分）（在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”）

1、不正常运行状态有过负荷、相电流不平衡、低电压、堵转、同步电动机还有异步运行和失磁等。

（T）

2、电动机的低电压保护一般设两个时限，以较短的时限（一般取0.5s）跳开重要电动机；以较长的时限（一般取9～10s）跳开次重要电动机。

（F）

3、电压在500V以下的电动机，特别是容量为750kW及以下的电动机，广泛采用熔断器或自动空气开关作为相间短路和单相接地短路保护；用磁力起动器或接触器中的热继电器作为过负荷和两相运行保护。

（T）

四、简答题（每题5分）

1、电动机可能出现的故障和异常状态有哪些？

2、高压异步电动机一般配置有哪些保护？

第四章电力系统自动控制装置

第三节备用电源自动投入装置

一、填空题

1．备用电源自动投入装置是当工作电源因故障被断开后，能自动并迅速的将投入工作，使用户的一种自动装置。

2．对备用电源自动投入装置的基本要求之一是：

无论任何原因消失，备用电源自动投入装置都应该动作。

3.备用电源自动投入装置从其电源的备用方式上来分，可分为：

和两种。

4．备用电源自动投入装置一般由和两部分构成。

5.AAT的动作时间应使尽可能短，运行经验表明其动作时间一般为s。

6．AAT一般允许动作次。

二、单项选择题

1．AAT装置的明备用接线方式指正常情况下有（）。

A.断开的工作电源B.断开的备用电源

C.工作电源和备用电源均断开D.没有明显断开的备用电源

2.备用电源与备用设备自动投入装置的主要作用是（）。

A.保证电网频率不变；B.提高供电选择性；C.改善电能质量；D.提高供电可靠性

三、判断对错题（每题1分）（在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”）

（）１．备用电源自动投入装置从其电源的备用方式上分为明备用和暗备用，暗备用是指没有专门的备用电源或者备用设备的备用方式。

（）２．为了使用户停电时间尽可能短，备用电源自动投入装置可以不带时限。

（）３．备用电源自动投入装置必须当工作电源断开后，才允许动作。

（）４．当低压启动部分中电压互感器TV二次回路断线时，备用电源自动投入装置不应动作。

（）5．若备用电源投到故障上时，其保护按其判断经延时动作。

四、简答题

1、什么叫备用电源自动投入装置？

它有何作用？

2、何谓明备用？

何谓暗备用？

试绘图说明。

3、对备自投装置有哪些基本要求？

第四节自动并列装置

一、填空题

1．准同步并列的最大优点是。

2．整步电压按波形可以分为整步电压和整步电压。

3.整步电压是指包含的电压。

4.同步发电机的并列方法有和两种。

5.电力系统同步点是指可以进行并列操作的。

6.将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作称为。

7.从自动准同步装置的硬件构成上来看可以分为和两种。

8．自动准同步装置的任务是实现操作。

二、单项选择题

1．准同步并列的方法是，发电机并列合闸前（），当（）时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

A.未加励磁，发电机电压与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等；

B.未加励磁，发电机转速接近同步转速；

C.已加励磁，发电机电压与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等；

D.已加励磁，发电机转速接近同步转速。

2．准同步并列条件规定的允许合闸误差角一般不超过（）。

A.5度；B.10度；　C.15度；D.20度

3．导前时间为保证在δ=0°合闸，而提前发合闸脉冲的时间，一般为（B）。

A.0.04～0.08SB.0.1～0.7SC.0.8～1.2SD.1～1.5S

4.自动准同步装置的导前时间脉冲的形成中，导前时间与滑差（）

A.成正比B.有关C.成反比D.无关

5.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的（）

A.3%～5%B.5%～10%

C.10%～15%D.15%～20%

三、判断对错题（每题1分）（在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”）

（）1．发电机准同期并列条件是指待并发电机和系统的电压、频率、相位接近相等，其偏差控制在规定的范围内。

（）2．在电压差和频率差满足要求，合闸脉冲要在δ=00时发出。

（）3．自动准同步装置从构成上来看，可分为模拟式和数字式。

（）4．自动准同步装置的任务是实现自动并列操作，在压差或频差不满足要求时，应自动闭锁合闸脉冲，同时检出压差或频差的方向，对待并发电机进行电压或频率的调整，以加快动并列的进程。

（）5．在电压差和频率差满足要求，合闸脉冲要在δ=00之前提前一个时间发出。

（）6.自同步操作是将接近同步转速的而未加励磁的发电机投入系统，然后再加励磁，发电机借助电磁力矩拉入同步。

四、简答题（每题5分）

１．同步发电机准同步并列的理想条件及实际条件各是什么？

２．何谓准同步并列？

发电机准同步并列的理想条件是什么？

3.自动准同步装置的主要输入输出信号有哪些？

4.自动准同步装置的频率检测部分的作用是什么？

5．画出正弦整步电压的波形图，并根据波形图说明正弦整步电压中如何体现其并列条件的。

第八章电力系统无功功率自动调节装置

第一节同步发电机的自动调节励磁装置

一、填空题

１．与同步发电机的励磁回路电压的建立、及必要时的有关设备

，总称为励磁系统。

２．励磁系统一般由两大部分组成，第一部分是励磁功率单元，第二部分是自动励磁调节装置。

３．发电机励磁系统的励磁功率单元可分为、

和静止励磁系统。

４．自动励磁调节装置根据发电机的变化，控制励磁功率单元的输出，从而达到调节的目的。

５．00<α<900时，全控整流桥处于状态，900<α<1800时，全控整流桥处于状态。

6．调差系数表示无功负荷电流从零升至时，发电机端电压的相对变化。

7．所谓灭磁是使发电机励磁绕组的磁场到程度。

8．三相全控整流桥输出电压平均值与α的关系表达式为：

9.三相半控整流桥输出电压平均值与α的关系表达式为：

二、单项选择题

1．同步发电机励磁自动调节的作用不包括（）。

A.电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平；

B.合理分配机组间的无功负荷；

C.合理分配机组间的有功负荷；

D.提高系统的动态稳定。

２．同步发电机励磁自动调节不包括（）。

A.自动励磁调节器；

B.继电强行励磁装置；

C.自动准同期装置；

D.自动灭磁装置。

３．三相全控桥式整流电路，在0°＜＜90°时，工作在（）状态。

A．逆变；B．整流；

C．直流变交流；D．对发电机进行灭磁。

４．关于同步发电机的电压调差系数下列说法不正确的是：

（）

A．正调差系数在机端直接并联运行的机组上采用；

B．负调差系数在升压变压器高压侧并联运行的机组上采用；

C．负调差系数在机端直接并联运行的机组上采用；

D．零调差系数并联运行时不稳定

５．机端直接参与并联运行的发电机，无差特性的机组（）

A.不允许参与并联运行B.不得多于一台

C.可有任意多台D.只能与负调差特性的机组并联运行

６．负调差特性的发电机可以（）。

A.与负调差特性的发电机直接并联运行；

B.与无差特性的发电机直接并联运行；

C．经升压变压器后并联运行；

D.与正调差特性的发电机直接并联运行。

７．在励磁系统中，励磁电压响应比反映（）。

A．强励时间；B.励磁系统的额定电压；

C.励磁系统能达到的最高电压；D.励磁响应速度的大小。

８．强励指标不包括（）。

A.继电强励；B.励磁电压响应比；C．强励倍数

９．下列不属于同步发电机转子回路灭磁方法的有:

（）

A.放电电阻灭磁B.灭弧栅灭磁

C．全控整流桥的逆变灭磁D.突然断开励磁回路

三、判断对错题（每题1分）（在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”）

（）１．同步发电机的励磁系统是由励磁功率单元和自动调节励磁装置组成。

（）２．一台无差特性的机组与正调差特性机组可以并联运行，并且能做到机组间无功功率的合理分配。

（）3．根据励磁电源的不同，同步发电机的励磁方式可以分为直流励磁机供电的励磁系统，交流励磁机经半导体整流器供电的励磁方式和静止励磁方式。

（）4．三相全控整流桥输出电压平均值与α的关系表达式为：

Uav=1.35Ep-p

（）5．所谓灭磁是使发电机励磁绕组的磁场尽快地减弱到最低程度。

四、简答题

1．简述自动励磁系统的作用。

2．简述对自动励磁调节系统的要求

２．半导体型自动励磁调节器的主要单元有哪些？

各单元的作用是什么？

3．同步发电机的调差特性有哪几种？

画出对应的示意图，分别适用于什么场合。

4．写出三相式整流电路中整流输出电压的表达式，并画出其与控制角的关系曲线，以此说明其工作状态适用的场合。

5．画出励磁调节器的静态工作特性，简要说明其调节原理。

（注：

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