2025電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模擬題庫(kù)含答案選擇題1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的大小與（）有關(guān)。A.短路點(diǎn)距電源的遠(yuǎn)近B.負(fù)荷的大小C.系統(tǒng)的頻率D.短路類(lèi)型答案：AD解析：短路點(diǎn)距電源越近，短路回路的阻抗越小，短路電流越大；不同的短路類(lèi)型，其短路電流大小也不同。負(fù)荷大小對(duì)短路電流基本無(wú)影響，系統(tǒng)頻率與短路電流大小無(wú)關(guān)。2.過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過(guò)（）而整定的。A.最大負(fù)荷電流B.最大短路電流C.最小負(fù)荷電流D.最小短路電流答案：A解析：過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流需要躲過(guò)最大負(fù)荷電流，以避免在正常最大負(fù)荷情況下保護(hù)誤動(dòng)作。3.電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于（）。A.被保護(hù)線(xiàn)路末端短路時(shí)的最大短路電流B.被保護(hù)線(xiàn)路首端短路時(shí)的最大短路電流C.相鄰線(xiàn)路末端短路時(shí)的最大短路電流D.相鄰線(xiàn)路首端短路時(shí)的最大短路電流答案：A解析：電流速斷保護(hù)是一種無(wú)時(shí)限的電流保護(hù)，其動(dòng)作電流應(yīng)大于被保護(hù)線(xiàn)路末端短路時(shí)的最大短路電流，以保證在被保護(hù)線(xiàn)路內(nèi)部故障時(shí)能夠快速動(dòng)作，而在相鄰線(xiàn)路故障時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作。4.定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是（）。A.隨短路電流大小而變化B.固定不變的C.隨短路點(diǎn)位置而變化D.與電源電壓有關(guān)答案：B解析：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是通過(guò)時(shí)間繼電器來(lái)整定的，一旦整定好，其動(dòng)作時(shí)限就是固定不變的，不隨短路電流大小、短路點(diǎn)位置和電源電壓等因素變化。5.零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于（）。A.最大負(fù)荷電流B.最大不平衡電流C.最小短路電流D.最大短路電流答案：B解析：在三相系統(tǒng)中，正常運(yùn)行時(shí)會(huì)存在一定的不平衡電流，零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于最大不平衡電流，以避免在正常運(yùn)行時(shí)誤動(dòng)作。6.距離保護(hù)第Ⅰ段的保護(hù)范圍是（）。A.本線(xiàn)路全長(zhǎng)B.本線(xiàn)路全長(zhǎng)的80%-85%C.本線(xiàn)路全長(zhǎng)及下一線(xiàn)路的一部分D.下一線(xiàn)路的全長(zhǎng)答案：B解析：距離保護(hù)第Ⅰ段是無(wú)時(shí)限的，為了保證選擇性，其保護(hù)范圍通常為被保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)的80%-85%。7.方向阻抗繼電器的最大靈敏角是（）。A.整定阻抗與測(cè)量阻抗之間的夾角B.測(cè)量阻抗與電流之間的夾角C.整定阻抗的阻抗角D.電壓與電流之間的夾角答案：C解析：方向阻抗繼電器的最大靈敏角就是整定阻抗的阻抗角，當(dāng)測(cè)量阻抗的阻抗角等于最大靈敏角時(shí)，繼電器的動(dòng)作最靈敏。8.變壓器的過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作電流是按躲過(guò)（）來(lái)整定的。A.變壓器的額定電流B.變壓器的最大負(fù)荷電流C.變壓器的短路電流D.變壓器的空載電流答案：B解析：變壓器過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)變壓器的最大負(fù)荷電流，防止在正常最大負(fù)荷時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作。9.變壓器的差動(dòng)保護(hù)是根據(jù)（）原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。A.電流的大小B.電流的相位C.基爾霍夫電流定律D.基爾霍夫電壓定律答案：C解析：變壓器差動(dòng)保護(hù)是基于基爾霍夫電流定律，比較變壓器兩側(cè)電流的大小和相位關(guān)系，當(dāng)兩側(cè)電流的差值超過(guò)整定值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。10.母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)采用電壓閉鎖元件的主要目的是（）。A.防止母線(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)作B.提高母線(xiàn)保護(hù)的靈敏度C.增加母線(xiàn)保護(hù)的可靠性D.加快母線(xiàn)保護(hù)的動(dòng)作速度答案：A解析：母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)采用電壓閉鎖元件主要是為了防止在區(qū)外故障時(shí)，由于TA（電流互感器）飽和等原因?qū)е虏顒?dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。當(dāng)母線(xiàn)電壓降低到一定值時(shí)，才允許差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。判斷題1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的大小與系統(tǒng)的運(yùn)行方式無(wú)關(guān)。（×）解析：系統(tǒng)的運(yùn)行方式不同，系統(tǒng)的等值阻抗不同，短路電流的大小也會(huì)不同。例如，在最大運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的等值阻抗最小，短路電流最大；在最小運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的等值阻抗最大，短路電流最小。2.過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限與短路電流大小成反比。（×）解析：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是固定不變的，與短路電流大小無(wú)關(guān)；反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限與短路電流大小成反比，但本題沒(méi)有明確說(shuō)明是哪種過(guò)電流保護(hù)。3.電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流越大，其保護(hù)范圍越廣。（×）解析：電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流越大，其能夠動(dòng)作的短路電流范圍就越窄，保護(hù)范圍也就越小。4.零序電流保護(hù)只能反映接地短路故障。（√）解析：零序電流只有在系統(tǒng)發(fā)生接地短路時(shí)才會(huì)出現(xiàn)，因此零序電流保護(hù)只能反映接地短路故障。5.距離保護(hù)的測(cè)量阻抗與故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離成正比。（√）解析：在不考慮線(xiàn)路分布電容等因素的情況下，距離保護(hù)測(cè)量的是故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的線(xiàn)路阻抗，而線(xiàn)路阻抗與距離成正比，所以測(cè)量阻抗與故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離成正比。6.方向阻抗繼電器在正方向出口短路時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)死區(qū)。（√）解析：在正方向出口短路時(shí)，母線(xiàn)電壓很低，可能導(dǎo)致方向阻抗繼電器無(wú)法正確測(cè)量阻抗，從而出現(xiàn)死區(qū)。為了消除死區(qū)，通常采用記憶回路等方法。7.變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。（√）解析：變壓器過(guò)負(fù)荷是一種長(zhǎng)期的、緩慢變化的過(guò)程，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)可以按照躲過(guò)變壓器的最大負(fù)荷電流來(lái)整定，當(dāng)變壓器過(guò)負(fù)荷時(shí)，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)或跳閘。8.變壓器的差動(dòng)保護(hù)能夠保護(hù)變壓器的所有故障。（×）解析：變壓器差動(dòng)保護(hù)主要用于保護(hù)變壓器內(nèi)部的相間短路、匝間短路等故障，但對(duì)于一些輕微的故障，如變壓器的鐵芯過(guò)熱等故障，差動(dòng)保護(hù)可能無(wú)法動(dòng)作。9.母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作速度越快越好。（×）解析：母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)需要在保證選擇性的前提下，盡量提高動(dòng)作速度。如果動(dòng)作速度過(guò)快，可能會(huì)在區(qū)外故障時(shí)由于TA飽和等原因?qū)е抡`動(dòng)作，因此需要綜合考慮選擇性和動(dòng)作速度。10.繼電保護(hù)裝置的可靠性是指在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。（√）解析：這是繼電保護(hù)裝置可靠性的定義，可靠性是繼電保護(hù)裝置的重要性能指標(biāo)之一，包括安全性和信賴(lài)性?xún)蓚€(gè)方面。簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)。答：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)主要有以下幾點(diǎn)：-自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。-反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件（如有無(wú)經(jīng)常值班人員）而動(dòng)作于信號(hào)，以便值班人員及時(shí)處理，或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會(huì)引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。2.什么是電流保護(hù)的接線(xiàn)方式？常用的接線(xiàn)方式有哪些？答：電流保護(hù)的接線(xiàn)方式是指電流互感器二次側(cè)與繼電器的連接方式。常用的接線(xiàn)方式有以下幾種：-三相星形接線(xiàn)：將三個(gè)電流互感器的二次繞組分別與三個(gè)繼電器線(xiàn)圈相串聯(lián)，然后接成星形。這種接線(xiàn)方式能反映各種相間短路和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的單相接地短路，其靈敏度較高，廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、變壓器等重要電氣設(shè)備的保護(hù)中。-兩相星形接線(xiàn)：只用兩個(gè)電流互感器，二次繞組分別與兩個(gè)繼電器線(xiàn)圈相串聯(lián)，然后接成星形。這種接線(xiàn)方式能反映各種相間短路，但不能完全反映單相接地短路，其靈敏度相對(duì)較低，常用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或小電流接地系統(tǒng)的饋線(xiàn)保護(hù)中。-兩相電流差接線(xiàn)：將兩個(gè)電流互感器的二次繞組相減后與一個(gè)繼電器線(xiàn)圈相串聯(lián)。這種接線(xiàn)方式簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但只適用于三相三線(xiàn)制系統(tǒng)，且在不同類(lèi)型的短路時(shí)，其靈敏度不同，主要用于6-10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。3.簡(jiǎn)述距離保護(hù)的基本原理。答：距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。其基本原理是利用短路時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，測(cè)量電壓與電流的比值，該比值反映故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗大小，此阻抗稱(chēng)為測(cè)量阻抗。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，測(cè)量阻抗減小，當(dāng)測(cè)量阻抗小于預(yù)先整定的動(dòng)作阻抗時(shí)，距離保護(hù)動(dòng)作。距離保護(hù)通常由起動(dòng)元件、方向元件、測(cè)量元件和時(shí)間元件等組成。起動(dòng)元件用于在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)迅速起動(dòng)保護(hù)裝置；方向元件用于判斷故障的方向，保證保護(hù)的選擇性；測(cè)量元件用于測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗；時(shí)間元件則根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離遠(yuǎn)近，確定保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，實(shí)現(xiàn)階梯式時(shí)限特性。4.變壓器差動(dòng)保護(hù)中產(chǎn)生不平衡電流的原因有哪些？如何減小不平衡電流的影響？答：變壓器差動(dòng)保護(hù)中產(chǎn)生不平衡電流的原因主要有以下幾點(diǎn)：-變壓器兩側(cè)電流互感器的變比不匹配：由于電流互感器的變比是標(biāo)準(zhǔn)化的，很難完全滿(mǎn)足變壓器兩側(cè)實(shí)際電流的比例關(guān)系，從而產(chǎn)生不平衡電流。-變壓器的勵(lì)磁涌流：在變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，其值可達(dá)額定電流的6-8倍，且含有大量的非周期分量和高次諧波，會(huì)導(dǎo)致差動(dòng)回路中出現(xiàn)不平衡電流。-變壓器兩側(cè)電流相位不同：對(duì)于Y，d11接線(xiàn)的變壓器，其兩側(cè)電流的相位相差30°，如果不進(jìn)行相位補(bǔ)償，會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生不平衡電流。-變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭：變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭時(shí)，會(huì)改變變壓器的變比，從而使差動(dòng)回路中產(chǎn)生不平衡電流。減小不平衡電流影響的措施主要有：-采用適當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅髯儽群徒泳€(xiàn)方式，盡量減小因變比不匹配和相位不同產(chǎn)生的不平衡電流。例如，對(duì)于Y，d11接線(xiàn)的變壓器，可將變壓器星形側(cè)的電流互感器接成三角形，將變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形，以補(bǔ)償兩側(cè)電流的相位差。-采用具有速飽和特性的差動(dòng)繼電器或采用二次諧波制動(dòng)原理，來(lái)躲過(guò)勵(lì)磁涌流的影響。-采用平衡線(xiàn)圈或自耦變流器等方法，補(bǔ)償因變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流。5.簡(jiǎn)述母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的工作原理。答：母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)是利用比較母線(xiàn)各連接元件電流的大小和相位的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其基本工作原理如下：在正常運(yùn)行或母線(xiàn)外部故障時(shí)，根據(jù)基爾霍夫電流定律，流入母線(xiàn)的電流之和等于流出母線(xiàn)的電流之和，即母線(xiàn)各連接元件電流的相量和為零。此時(shí)，差動(dòng)回路中的電流為不平衡電流，其值很小，母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)母線(xiàn)發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，故障點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生短路電流，此時(shí)流入母線(xiàn)的電流不再等于流出母線(xiàn)的電流，母線(xiàn)各連接元件電流的相量和不再為零，差動(dòng)回路中會(huì)出現(xiàn)很大的差動(dòng)電流。當(dāng)差動(dòng)電流大于預(yù)先整定的動(dòng)作電流時(shí)，母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，迅速切除母線(xiàn)故障，以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)通常采用電流差動(dòng)原理，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和要求，還可以采用其他輔助判據(jù)，如電壓閉鎖元件等，以提高保護(hù)的可靠性和選擇性。計(jì)算題1.已知某線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流為500A，過(guò)電流保護(hù)的可靠系數(shù)取1.2，返回系數(shù)取0.85，試計(jì)算過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流。解：根據(jù)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的計(jì)算公式：$I_{op}=\frac{K_{rel}}{K_{re}}I_{L.max}$其中，$I_{op}$為過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流，$K_{rel}$為可靠系數(shù)，$K_{re}$為返回系數(shù)，$I_{L.max}$為最大負(fù)荷電流。將題目中的數(shù)據(jù)代入公式可得：$I_{op}=\frac{1.2}{0.85}\times500\approx705.88A$所以，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流約為705.88A。2.某110kV線(xiàn)路，采用三段式距離保護(hù)，已知第Ⅰ段的整定阻抗為$Z_{set.Ⅰ}=20\Omega$，線(xiàn)路的正序阻抗為$Z_1=0.4\Omega/km$，試計(jì)算第Ⅰ段的保護(hù)范圍。解：根據(jù)距離保護(hù)第Ⅰ段保護(hù)范圍的計(jì)算公式：$l_{Ⅰ}=\frac{Z_{set.Ⅰ}}{Z_1}$其中，$l_{Ⅰ}$為第Ⅰ段的保護(hù)范圍，$Z_{set.Ⅰ}$為第Ⅰ段的整定阻抗，$Z_1$為線(xiàn)路的正序阻抗。將題目中的數(shù)據(jù)代入公式可得：$l_{Ⅰ}=\frac{20}{0.4}=50km$所以，第Ⅰ段的保護(hù)范圍為50km。3.一臺(tái)容量為$S_{T}=10MVA$，電壓比為$110/10.5kV$的變壓器，采用縱差動(dòng)保護(hù)，已知變壓器兩側(cè)電流互感器的變比分別為$n_{TA1}=600/5$和$n_{TA2}=1200/5$，試計(jì)算變壓器兩側(cè)的額定電流和差動(dòng)回路的不平衡電流（忽略變壓器的損耗）。解：（1）計(jì)算變壓器兩側(cè)的額定電流高壓側(cè)額定電流：$I_{N1}=\frac{S_{T}}{\sqrt{3}U_{N1}}=\frac{10\times10^6}{\sqrt{3}\times110\times10^3}\approx52.49A$低壓側(cè)額定電流：$I_{N2}=\frac{S_{T}}{\sqrt{3}U_{N2}}=\frac{10\times10^6}{\sqrt{3}\times10.5\times10^3}\approx549.9A$（2）計(jì)算變壓器兩側(cè)電流互感器二次側(cè)的額定電流高壓側(cè)電流