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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共30分)1.繼電保護(hù)裝置的基本要求是()。A.選擇性、快速性、靈敏性、可靠性B.安全性、經(jīng)濟(jì)性、選擇性、快速性C.可靠性、穩(wěn)定性、靈敏性、選擇性D.快速性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性答案:A解析:繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性、快速性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。選擇性是指能有選擇地切除故障設(shè)備;快速性是指盡可能快地切除故障;靈敏性是指對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)的故障有足夠的反應(yīng)能力;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。2.限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍()。A.本線路全長B.本線路及下級(jí)線路一部分C.下級(jí)線路全長D.本線路一部分答案:B解析:限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大于本線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流,其保護(hù)范圍不僅包括本線路的全長,還延伸到下一級(jí)線路的一部分。3.三段式電流保護(hù)中,靈敏度最高的是()。A.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)B.限時(shí)電流速斷保護(hù)C.定時(shí)限過電流保護(hù)D.一樣高答案:C解析:定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的,其整定值相對(duì)較小,所以在相同的故障條件下,它的靈敏度最高。4.距離保護(hù)是反應(yīng)()而動(dòng)作的保護(hù)裝置。A.電流增大B.電壓降低C.電流與電壓比值(阻抗)增大D.電流與電壓比值(阻抗)減小答案:D解析:距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離(阻抗),并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。當(dāng)故障點(diǎn)距離保護(hù)安裝處越近,測量阻抗越小,保護(hù)裝置越容易動(dòng)作。5.變壓器過電流保護(hù)采用低電壓閉鎖時(shí),低電壓繼電器的啟動(dòng)電壓應(yīng)()正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓。A.高于B.低于C.等于D.無關(guān)答案:B解析:低電壓繼電器的啟動(dòng)電壓應(yīng)低于正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓,這樣在正常運(yùn)行時(shí)低電壓繼電器不動(dòng)作,而當(dāng)發(fā)生故障時(shí),電壓降低到啟動(dòng)電壓以下,低電壓繼電器動(dòng)作,開放過電流保護(hù)。6.差動(dòng)保護(hù)的基本原理是()。A.基于基爾霍夫電流定律B.基于基爾霍夫電壓定律C.基于歐姆定律D.基于楞次定律答案:A解析:差動(dòng)保護(hù)是利用基爾霍夫電流定律,比較被保護(hù)設(shè)備各側(cè)電流的大小和相位關(guān)系,當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí),流入差動(dòng)繼電器的電流不為零,繼電器動(dòng)作。7.母線差動(dòng)保護(hù)采用電壓閉鎖元件的主要目的是()。A.防止母線保護(hù)誤動(dòng)作B.提高母線保護(hù)的靈敏度C.提高母線保護(hù)的快速性D.提高母線保護(hù)的可靠性答案:A解析:母線差動(dòng)保護(hù)采用電壓閉鎖元件主要是為了防止由于TA(電流互感器)飽和、二次回路故障等原因引起的保護(hù)誤動(dòng)作。只有當(dāng)電壓也滿足一定條件時(shí),母線差動(dòng)保護(hù)才允許動(dòng)作。8.零序電流保護(hù)的特點(diǎn)是()。A.只反映接地故障B.只反映相間故障C.既反映接地故障也反映相間故障D.只反映三相短路故障答案:A解析:零序電流保護(hù)是專門用于反應(yīng)接地故障的保護(hù),因?yàn)橹挥性诮拥毓收蠒r(shí)才會(huì)出現(xiàn)零序電流。9.方向電流保護(hù)是在電流保護(hù)的基礎(chǔ)上加裝了()元件。A.電壓B.功率方向C.時(shí)間D.阻抗答案:B解析:方向電流保護(hù)是在電流保護(hù)的基礎(chǔ)上增加了功率方向元件,以判斷故障的方向,從而提高保護(hù)的選擇性。10.重合閘前加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是()。A.能快速切除瞬時(shí)性故障B.能快速切除永久性故障C.能有選擇性地切除故障D.對(duì)相鄰線路的影響小答案:A解析:重合閘前加速保護(hù)是當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí),靠近電源側(cè)的保護(hù)首先無選擇性地瞬時(shí)動(dòng)作跳閘,然后進(jìn)行重合閘。如果是瞬時(shí)性故障,重合閘成功,恢復(fù)供電;如果是永久性故障,保護(hù)再按選擇性動(dòng)作跳閘。其優(yōu)點(diǎn)是能快速切除瞬時(shí)性故障。11.電力系統(tǒng)振蕩時(shí),距離保護(hù)的測量阻抗()。A.增大B.減小C.周期性變化D.不變答案:C解析:在電力系統(tǒng)振蕩時(shí),電源間的電勢(shì)角差在0°~360°之間周期性變化,導(dǎo)致測量阻抗也隨時(shí)間作周期性變化。12.變壓器縱差動(dòng)保護(hù)能夠反應(yīng)()。A.變壓器繞組的相間短路B.變壓器繞組的匝間短路C.變壓器繞組的接地短路D.以上都是答案:D解析:變壓器縱差動(dòng)保護(hù)能夠反應(yīng)變壓器繞組的相間短路、匝間短路和接地短路等內(nèi)部故障。13.高頻保護(hù)的通道主要有()。A.電力線載波通道B.微波通道C.光纖通道D.以上都是答案:D解析:高頻保護(hù)的通道主要有電力線載波通道、微波通道和光纖通道等。14.對(duì)于雙側(cè)電源供電的線路,采用自動(dòng)重合閘時(shí)應(yīng)考慮()。A.時(shí)間的配合B.同步問題C.故障類型D.以上都是答案:B解析:對(duì)于雙側(cè)電源供電的線路,采用自動(dòng)重合閘時(shí)需要考慮同步問題,即兩側(cè)電源的相位和頻率要滿足一定的條件,否則重合閘可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩甚至更嚴(yán)重的事故。15.發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)通常是()。A.定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)B.反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)C.兩者都有D.以上都不是答案:C解析:發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)通常采用定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)和反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)兩種方式。定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)適用于長期過負(fù)荷的情況,反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)則適用于短期過負(fù)荷的情況。二、多項(xiàng)選擇題(每題3分,共15分)1.繼電保護(hù)裝置的可靠性包括()。A.安全性B.可信賴性C.選擇性D.快速性答案:AB解析:繼電保護(hù)裝置的可靠性包括安全性和可信賴性。安全性是指保護(hù)裝置在不該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)作;可信賴性是指保護(hù)裝置在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)可靠動(dòng)作。2.電流保護(hù)的接線方式有()。A.三相星形接線B.兩相星形接線C.兩相電流差接線D.三相三角形接線答案:ABC解析:電流保護(hù)的接線方式主要有三相星形接線、兩相星形接線和兩相電流差接線三種。3.變壓器的故障類型可分為()。A.內(nèi)部故障B.外部故障C.相間故障D.接地故障答案:AB解析:變壓器的故障類型可分為內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障是指變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障,如繞組的相間短路、匝間短路等;外部故障是指變壓器油箱外的引出線上發(fā)生的各種故障。4.母線保護(hù)的類型有()。A.母線差動(dòng)保護(hù)B.母線過電流保護(hù)C.母線不完全差動(dòng)保護(hù)D.母線電流速斷保護(hù)答案:AC解析:母線保護(hù)的類型主要有母線差動(dòng)保護(hù)和母線不完全差動(dòng)保護(hù)。母線過電流保護(hù)和母線電流速斷保護(hù)一般不作為母線的主保護(hù)。5.高頻保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)有()。A.能快速切除全線故障B.不受系統(tǒng)振蕩影響C.具有絕對(duì)的選擇性D.靈敏度高答案:ABCD解析:高頻保護(hù)具有能快速切除全線故障、不受系統(tǒng)振蕩影響、具有絕對(duì)的選擇性和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。三、判斷題(每題2分,共20分)1.繼電保護(hù)裝置的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí),僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使停電范圍盡量縮小,以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。()答案:正確解析:這是繼電保護(hù)裝置選擇性的基本定義。2.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長。()答案:正確解析:瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流來整定的,所以它只能保護(hù)線路的一部分,不能保護(hù)線路全長。3.距離保護(hù)的第Ⅰ段保護(hù)范圍是本線路全長。()答案:錯(cuò)誤解析:距離保護(hù)的第Ⅰ段保護(hù)范圍一般為被保護(hù)線路全長的80%85%。4.變壓器的過負(fù)荷保護(hù)通常是過電流保護(hù)。()答案:正確解析:變壓器的過負(fù)荷保護(hù)通常采用過電流保護(hù),其動(dòng)作電流按躲過變壓器的最大負(fù)荷電流來整定。5.差動(dòng)保護(hù)可以保護(hù)變壓器的所有故障。()答案:錯(cuò)誤解析:差動(dòng)保護(hù)主要用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障,但對(duì)于一些輕微的匝間短路等故障,可能存在靈敏度不足的情況,不能保護(hù)變壓器的所有故障。6.母線差動(dòng)保護(hù)可以反應(yīng)母線的所有故障。()答案:錯(cuò)誤解析:母線差動(dòng)保護(hù)主要用于反應(yīng)母線的相間短路和接地短路等故障,但對(duì)于母線的一些輕微故障,如母線絕緣子的輕微閃絡(luò)等,可能無法準(zhǔn)確反應(yīng)。7.零序電流保護(hù)不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。()答案:錯(cuò)誤解析:零序電流的大小和分布與系統(tǒng)的運(yùn)行方式、中性點(diǎn)接地方式等因素有關(guān),所以零序電流保護(hù)會(huì)受到系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。8.方向電流保護(hù)可以提高保護(hù)的選擇性。()答案:正確解析:方向電流保護(hù)通過增加功率方向元件,判斷故障的方向,從而可以避免在反方向故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作,提高了保護(hù)的選擇性。9.重合閘后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是能快速切除瞬時(shí)性故障。()答案:錯(cuò)誤解析:重合閘后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是能快速切除永久性故障。當(dāng)重合于永久性故障時(shí),保護(hù)裝置能無時(shí)限地再次動(dòng)作跳閘。10.發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)可以反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組的相間短路和匝間短路。()答案:錯(cuò)誤解析:發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)主要反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組的相間短路,對(duì)于匝間短路,縱差動(dòng)保護(hù)可能無法準(zhǔn)確反應(yīng),需要采用專門的匝間短路保護(hù)。四、簡答題(每題10分,共20分)1.簡述三段式電流保護(hù)的組成及各段的作用。答案:三段式電流保護(hù)由瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)組成。(1)瞬時(shí)電流速斷保護(hù):它的動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流來整定,能快速切除本線路首端的故障,動(dòng)作時(shí)間為零秒,但不能保護(hù)線路全長。(2)限時(shí)電流速斷保護(hù):動(dòng)作電流大于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流,其保護(hù)范圍不僅包括本線路的全長,還延伸到下一級(jí)線路的一部分。它的動(dòng)作時(shí)間比相鄰線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)限級(jí)差,用于切除本線路全長范圍內(nèi)的故障。(3)定時(shí)限過電流保護(hù):動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定,靈敏度較高,保護(hù)范圍較大,不僅能保護(hù)本線路的全長,還能作為相鄰線路的后備保護(hù)。它的動(dòng)作時(shí)間與故障電流的大小無關(guān),是一個(gè)固定的時(shí)間值。2.簡述變壓器差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生不平衡電流的原因及減小不平衡電流的措施。答案:產(chǎn)生不平衡電流的原因主要有以下幾點(diǎn):(1)變壓器兩側(cè)電流互感器的型號(hào)和變比不同,會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性不一致,從而產(chǎn)生不平衡電流。(2)變壓器有勵(lì)磁涌流,在變壓器空載合閘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,其中含有大量的非周期分量和高次諧波,會(huì)使差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生不平衡電流。(3)變壓器兩側(cè)繞組的接線方式不同,例如變壓器采用Yd11接線,會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)電流的相位不同,從而產(chǎn)生不平衡電流。(4)變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭,會(huì)使變壓器的變比發(fā)生變化,從而產(chǎn)生不平衡電流。減小不平衡電流的措施有:(1)選用特性完全相同的高精度電流互感器。(2)采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器,利用速飽和鐵心對(duì)非周期分量的抑制作用,減小勵(lì)磁涌流對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響。(3)采用相位補(bǔ)償法,例如將變壓器Y側(cè)的電流互感器接成三角形,d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。(4)采用比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù),使差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流隨著外部短路電流的增大而增大,從而提高保護(hù)的可靠性。五、計(jì)算題(15分)已知某110kV線路,其最大負(fù)荷電流為300A,功率因數(shù)為0.85,線路末端三相短路時(shí)的最大短路電流為2000A,最小短路電流為1500A。試計(jì)算該線路三段式電流保護(hù)的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間。(取可靠系數(shù)Krel1=1.2,Krel2=1.1,Krel3=1.2;返回系數(shù)Kre=0.85;時(shí)限級(jí)差Δt=0.5s)答案:1.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流:$I_{op1}=K_{rel1}I_{k.max}=1.2\times2000=2400A$動(dòng)作時(shí)間:$t_1=0s$2.限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流:$I_{op2}=K_{rel2}I_{op1}=1.1\times2400=2640A$動(dòng)作時(shí)間:$t_2=t_1+\Deltat=0+0.5=0.5s$3.定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流:$I_{op3}=
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