电力系统微型计算机继电保护A及答案.docx

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电力系统微型计算机继电保护A及答案

二00六年下半年全国高等教育自学考试

电力系统微型计算机继电保护A试卷

（考试时间150分钟）

总分

题号

一

二

三

四

五

六

核分人

题分

复查人

得分

（电力系统及其自动化专业）

得分

评卷人

复查人

一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。

每小题1分，共20分）

1.当采样信号完全能反映原始信号时，采样频率必须满足（）。

A：

B：

C：

D：

2.为了防止混叠现象，对原始信号在采样之前，必须要设计一个前置（）。

A：

低通滤波器B：

带通滤波器C：

高通滤波器D：

带阻滤波器

3.离散系统输入、输出序列之间运算关系的描述方程是（）。

A：

微分方程B：

差分方程C：

状态方程D：

线形方程

4.开环离散控制系统中，N个串联环节（

）之间无采样开关时，脉冲传递函数为：

（）。

A：

B：

C：

D：

5.S平面上虚轴上的点在Z平面上映射为（）。

A：

以原点为圆心的单位圆上B：

以原点为圆心的单位圆内

C：

Z平面的左半平面D：

Z平面的右半平面

6.当工频每个周期有10个采样点时，采样周期为（）。

SSSS

7.对多个工频信号顺序采样时，会引起各模拟输入信号采样值之间的（）

A：

幅值差B：

混叠C：

频率差D：

相位角差

8.在VFC数据采集系统中，可以通过以下哪种措施来提高分辨率。

（）

A：

减小计算脉冲时间间隔B：

增加计算脉冲时间间隔

C：

增加计数器位数D：

减小计数器位数

9.从滤波效果来看，零点应设置在Z平面的（）。

A：

单位圆内B：

单位圆外C：

单位圆上D：

原点

10.在差分滤波器

中，当m=3，

时，可以滤除

的几次倍频谐波。

（其中

分别为采样频率和基波频率）。

（）

A：

2B：

3C：

4D：

5

11.半周期积分法中，电压的有效值计算公式为：

（其中S是对电压的绝对值进行半周期积分的结果）。

（）。

A：

B：

C：

D：

12.半周期傅立叶变换的条件是不考虑电力系统中的（）。

A：

奇次谐波B：

偶次谐波C：

3n次谐波D：

4n次谐波

13.为了克服过渡电阻对距离保护的影响，阻抗元件应采用的阻抗特性为（）。

A：

四边形B：

方向四边形C：

圆形D：

自适应式阻抗特性

14.两相短路时，非故障相故障电流分量（）。

A：

大B：

小C：

为零D：

最大

15.三相短路时，短路电流中只含有（）。

A：

零序分量B：

正序分量C：

负序分量D：

谐波分量

16.采用故障分量法纵差保护时，动作电流值和制动电流值中消除了以下哪种电流的影响，从而提高了保护的灵敏性。

（）

A：

负荷电流B：

励磁涌流C：

负序电流D：

零序电流

17.微机发电机纵差保护中，采样瞬时值算法的动作方程为（其中

分别为差动电流，制动电流和制动系数）（）。

A：

B：

C：

D：

18.发生下列哪种故障时，变压器微机纵差保护不动作。

（）

A：

变压器绕组相间短路B：

变压器外部三相短路

C：

变压器套管相间短路D：

变压器绕组匝间短路

19.利用二次谐波电流判断励磁涌流的判据是（其中

分别为二次谐波幅值，基波幅值和，制动整定值）（）。

A：

B：

C：

D：

20.在软件抗干扰对策中，对三相电流和零序电流检错的判据是（）。

A：

B：

C：

D：

得分

评卷人

复查人

二、填空题（每空1分，共20分）

1.将模拟电气量转换成数字量的硬件设备称为微机保护的。

2.电路是微机保护装置与外部设备的连接部件。

3.微机保护装置是以微型计算机作为控制器，以断路器作为受控对象，构成的一个控制离散控制系统。

4.在频率域内的理想低通滤波器（矩形窗），其在时域内的窗口函数称为。

5.从相频特性来看，零阶保持器会产生一个附加。

6.在零初始条件下，系统输出脉冲序列的Z变换和输入脉冲序列的Z变换的比值定义为系统的。

7.当系统输入信号为正弦信号时，离散控制系统的幅频特性表明了系统对同频率输入信号的。

8.在微机保护中模拟输入信号的电平变换主要由器来完成。

9.在采样保持器中，同步采样也称。

10.在逐次比较式A/D转换器中，转换数据位数越高，其就越高。

11.在处理外部开关量时，为了减少干扰信号，应采用技术，将开关量电路与微机接口电路隔离。

12.由于干扰，造成微机软件运行出轨时，电路可以给微处理器一个复位信号，使程序初始化。

13.数字滤波器对多个输入量进行滤波时，可采用的方法用一个滤波器实现。

14.在非递归型滤波器设计中，由于加了时间窗，会出现频率特性中的现象。

15.在递归型滤波器中，零点反映了某一频率信号的作用。

16.在导数算法中，随着采样频率的增加，计算相对误差。

17.为了防止在发生短路时，衰减性非周期分量对计算结果的影响，采用傅立叶算法时，必须要对该分量进行处理。

18.在功率方向算法中，调整

和

的采样间隔

，可以改变功率方向元件的。

19.采用三段折线式比率制动特性的纵差保护，可以提高纵差保护动作的选择性和。

20.干扰耦合方式有静电耦合，和公共阻抗耦合。

得分

评卷人

复查人

三、名词解释（每小题3分，共12分）

1.离散控制系统

2.A/D转换器的分辨率

3.数字滤波器

4.差模干扰

得分

评卷人

复查人

四、简答题（每小题4分，共16分）

1.简述逐次比较式A/D转换器的工作原理

2.简述非递归型数字滤波器的设计方法。

3.写出傅立叶算法的离散计算公式，并得到基波分量幅值的计算公式。

4.简述三段式比率制动的纵差保护的特点。

得分

评卷人

复查人

五、计算题（每小题5分，共15分）

1.求

的Z变换。

2.求差分方程

的脉冲传递函数，并分析稳定性。

3.对50赫兹的交流电流进行每周期12点的采样，连续两个点的采样值为7.071和12.247用两点采样值乘积算法求电流的有效值和幅值。

得分

评卷人

复查人

六、综合题（第一题8分，第二题9分，共17分）

1.已知采样频率是600赫兹，根据下表设计一个全零点数字滤波器，要求能同时滤除直流分量和2次、4次谐波分量，并写出其脉冲传递函数和差分方程，分析其数据窗的长度。

N=12时滤除各分量的脉冲传递函数因子表达式

滤除谐波次数

Hk（z）

0

1-z-1

1

1-1.732z-1+z-2

2

1-z-1+z-2

3

1+z-2

4

1+z-1+z-2

5

1+1.732z-1+z-2

2.画出方向四边形阻抗特性图，并说明其动作判据。

二00六年下半年全国高等教育自学考试

电力系统微型计算机继电保护A试卷

试题参考答案及评分标准

（电力系统及其自动化专业）

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）

【参考答案】

1、C2、A3、B4、D5、A6、C7、D8、B

9、C10、C11、A12、B13、D14、C15、B16、A

17、A18、B19、D20、C

【评分标准】选错不得分。

二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）

【参考答案】

1、数字采集系统2、开关量输入、输出3、开环

4、内插值函数5、相位角6、脉冲传递函数

7、幅值放大倍数8、电流、电压变送9、跟踪采样

10、分辨率11、光电耦合隔离12、硬件自动复位

13、分时复用14、吉布斯15、滤除

16、越小17、补偿18、动作区域

19、灵敏率20、互感耦合

【评分标准】错误不得分。

三、名词解释（本大题共4小题，每小题3分，共12分）

【参考答案】

1.离散控制系统：

在一个控制系统中，如果有一处或几处信号是时间的离散函数，则称这样的系统为离散控制系统。

2.A/D转换器的分辨率：

在模数转换中，数字量对模拟输入量的分辨能力称为A/D转换器的分辨率。

3.数字滤波器：

数字滤波器是一个计算程序，它可以将输入序列中的相关特征量在采样时刻上的采样值序列有效提出。

4.差模干扰：

差模干扰是指以串联方式出现在信号源回路中的干扰信号。

【评分标准】

概念清晰得满分；概念不清扣一半分；概念错误不得分。

四、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）

【参考答案】

1.简述逐次比较式A/D转换器的工作原理

答题要点：

●置数为最大转换数码的一半

●数模转化成电压U0

●U0与输入电压USR比较

●用比较结果确定最高位，并置数次高位

●依次比较，确定转换数码

2.简述非递归型数字滤波器的设计方法。

答题要点：

●提出合适的频域函数H（jω），在连续时间域确定h（t），两者为傅立叶变换对

●在满足采样定理的条件下，对h（t）进行采样得到h（k）序列

●利用公式

得到非递归型数字滤波器

3.写出傅立叶算法的离散计算公式，并得到基波分量幅值的计算公式。

答题要点：

●傅立叶算法的离散计算公式

●基波分量幅值的计算公式

4.简述三段式比率制动的纵差保护的特点。

答题要点：

●发生元件内部相间短路时，可靠动作

●发生元件外部短路故障时，由于增加了制动量，防止了误动作

●提高了保护的选择性和灵敏性

【评分标准】

所有答题要点全，得满分；少一个要点扣1至2分。

五、计算题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）

【参考答案】

1.求

的Z变换。

2.求差分方程

的脉冲传递函数，并分析稳定性。

其极点为0，在单位圆内，所以稳定

3.对50赫兹的交流电流进行每周期12点的采样，连续两个点的采样值为7.071和12.247用两点采样值乘积算法求电流的有效值和幅值。

【评分标准】

计算公式正确，答案正确，得满分；公式正确，答案错误得一半，公式错误不得分。

六、综合题（本大题共2小题，第一题8分，第二题9分，共17分）

【参考答案】

1.已知采样频率是600赫兹，根据下表设计一个全零点数字滤波器，要求能同时滤除直流分量和2次、4次谐波分量，并写出其脉冲传递函数和差分方程，分析其数据窗的长度。

2.画出方向四边形阻抗特性图，并说明其动作判据。

动作判据为

【评分标准】

第一题：

设计正确，计算正确，得满分；计算错误，得一半分，设计错误不得分。

第二题：

图示正确，得一半分；，判据正确得一半分。