2008年经济师(中级)财政税收全真试题

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1、主变、单母线和输电线路，零序功率方向继电器采用母线PT与主变CT，线路正反方向分别A相接地，请画出零序网络图；正方向A相接地，零序功率继电器采用正极性接法和反极性接法，请绘制相量图，标注动作区域，零序阻抗角为75°。答案：在中性点直接接地的电源系统中，当电源正方向单相接地故障时，零序电压滞后零序电流180°－Φ，Φ是从系统侧看变电所的序阻抗角，即Φ＝argZM0（一般情况下约为85°左右）其主接线图和零序电流电压向量图如下。零序功率方向继电器根据制造厂的习惯不同，有灵敏角为电流超前电压100～110

2、°和灵敏角为电流滞后电压70°两种，前一种情况零序电流和零序电压的极性端分别接继电器的极性端，接线图和动作区域如下。后一种情况须将零序电流或零序电压与继电器的反极性连接，例如把3I0或3U0与继电器反极性连接，动作区域如下。零序功率方向继电器的正极性接法正极性接法的动作区域反极性接法的动作区域只有根据零序功率方向继电器的动作灵敏角确定接线方案，继电器在线路正方向故障时正确动作，线路反方向故障时拒动。正极性接法的零序功率继电器动作灵敏角等于180○－Ф时，或者反极性接法的零序功率方向继电器动作灵敏角等

3、于Ф时，零序功率方向继电器动作最灵敏。以上分析的零序功率方向继电器的零序电流3I0采用的是主变的出线CT产生的零序电流，如直接从主变中性点CT取零序电流3I0，零序功率方向继电器无法区分正反方向故障。现分析如下。单相接地故障时，M、N两侧的零序电流和零序电压分布如下图所示，规定零序电流正方向由母线流向线路，零序电压的正方向是线路高于大地为正。正方向K1点单相接地故障零序网络图反方向K2点单相接地故障零序网络图（1）正方向K1点单相接地故障，零序网络中M侧流过的零序电流为M0，母线M侧的零序电压M0＝

4、-M0ZM0。其中ZM0是M侧电源零序阻抗，主要取决于主变的零序阻抗。（2）反方向K2点单相接地故障，零序网络中M侧流过的零序电流为对侧电源提供的零序电流IN0，母线M侧的零序电压M0＝-N0（ZN0＋ZL0）。其中ZN0是N侧电源零序阻抗，主要取决于N侧主变的零序阻抗。ZL0是线路零序阻抗。不论是正方向还是反方向单相接地故障，从M侧测得的零序电压UM0相位始终相同，只是数值不同，且UM0相位滞后零序电流，滞后的角度分别是180°-argZM0和180°-arg(ZN0＋ZL0)。当M侧电源零序阻抗

5、角ZM0和ZN0＋ZL0的阻抗角相差不大时（一般ZM0的阻抗角约为85°，ZN0＋ZL0决定于线路阻抗，阻抗角约为80°左右）。IM0和IN0这两个电流流经M侧保护所用的CT的方向相反，其感应的二次电流相位相反，用正常负荷电流与零序电流的相位（即方向）作比较，即可判断出正反方向故障。当M侧正方向发生单相接地故障时，M侧主变出线CT和中性点CT所测得的零序电流都是IM0；当M侧反方向发生单相接地故障时，M侧出线CT所测得的零序电流是IN0，M侧主变中性点CT所测得的零序电流仍是IM0。故主变中性点所测

6、得的零序电流只是数值不等，但方向始终相同，零序功率方向继电器如采用中性点CT电流，始终判断故障为正方向，无法判断反方向故障。故中性点CT电流只能做零序功率方向保护的启动量，而零序功率方向的判别必须采用主变出线CT的零序电流(30=A+B+C),这样才能区分正反方向故障。