繼電保護工專業(yè)理論試題庫及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.繼電保護裝置的基本要求是（）。A.選擇性、快速性、靈敏性、可靠性B.選擇性、準確性、靈敏性、可靠性C.選擇性、快速性、準確性、可靠性D.選擇性、快速性、靈敏性、安全性答案：A解析：繼電保護裝置應滿足選擇性、快速性、靈敏性和可靠性四個基本要求。選擇性是指保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮??；快速性是指盡可能快地切除故障；靈敏性是指在規(guī)定的保護范圍內(nèi)，對故障和異常運行狀態(tài)應能準確反應；可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，而在任何其他該保護不應動作的情況下，它不應該誤動作。2.電流速斷保護的動作電流應大于（）。A.被保護線路末端短路時的最大短路電流B.被保護線路首端短路時的最大短路電流C.相鄰線路末端短路時的最大短路電流D.相鄰線路首端短路時的最大短路電流答案：A解析：電流速斷保護的動作電流應大于被保護線路末端短路時的最大短路電流，以保證在被保護線路外部短路時保護裝置不會誤動作，具有選擇性。3.變壓器的過電流保護，其動作電流按躲過（）來整定。A.變壓器的最大負荷電流B.變壓器的額定電流C.相鄰線路末端短路時的最大短路電流D.變壓器空載投入時的勵磁涌流答案：A解析：變壓器過電流保護的動作電流按躲過變壓器的最大負荷電流來整定，這樣可以保證在正常最大負荷情況下保護裝置不會誤動作。4.當系統(tǒng)發(fā)生故障時，正確地切斷離故障點最近的斷路器，是繼電保護的（）的體現(xiàn)。A.快速性B.選擇性C.靈敏性D.可靠性答案：B解析：如前面所述，選擇性就是在故障發(fā)生時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，即正確切斷離故障點最近的斷路器，使停電范圍盡量縮小。5.三段式電流保護中，（）段的保護范圍最小。A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.一樣大答案：A解析：電流速斷保護（Ⅰ段）的保護范圍一般為被保護線路全長的一部分，通常小于被保護線路的全長；限時電流速斷保護（Ⅱ段）的保護范圍一般能保護本線路的全長；過電流保護（Ⅲ段）作為本線路和相鄰線路的后備保護，保護范圍更大。所以Ⅰ段保護范圍最小。6.電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，（）可能會發(fā)生誤動作。A.電流速斷保護B.過電流保護C.距離保護D.零序電流保護答案：C解析：電力系統(tǒng)振蕩時，系統(tǒng)各點的電壓、電流和功率的幅值和相位都將發(fā)生周期性的變化，距離保護是反應故障點至保護安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置，振蕩時測量阻抗會發(fā)生變化，可能會使距離保護誤動作。而電流速斷保護、過電流保護和零序電流保護受振蕩影響相對較小。7.變壓器差動保護的不平衡電流主要是由（）引起的。A.兩側(cè)電流互感器的型號不同B.變壓器的勵磁涌流C.變壓器兩側(cè)的電壓不同D.以上都是答案：D解析：兩側(cè)電流互感器型號不同會導致其變比、特性等不一致，從而產(chǎn)生不平衡電流；變壓器勵磁涌流中含有大量的非周期分量和高次諧波，會使差動回路中出現(xiàn)不平衡電流；變壓器兩側(cè)電壓不同，在計算變比等參數(shù)時也會引起不平衡電流。8.對于反應故障時參數(shù)增大而動作的過量保護裝置，其返回系數(shù)（）。A.大于1B.等于1C.小于1D.視具體情況而定答案：C解析：返回系數(shù)是指保護裝置的返回值與動作值之比。對于過量保護裝置，返回值小于動作值，所以返回系數(shù)小于1。9.零序電流保護的特點是（）。A.只反應單相接地故障B.只反應相間短路故障C.既反應單相接地故障，也反應相間短路故障D.不反應任何故障答案：A解析：零序電流保護主要用于反應中性點直接接地系統(tǒng)中的單相接地故障。因為只有在發(fā)生單相接地故障時，才會出現(xiàn)零序電流，而相間短路故障一般不會產(chǎn)生零序電流。10.距離保護的第Ⅰ段一般保護線路全長的（）左右。A.20%50%B.50%70%C.70%90%D.100%答案：A解析：距離保護的第Ⅰ段為無時限電流速斷保護，其保護范圍一般為被保護線路全長的20%50%，以保證保護的選擇性和快速性。11.下列哪種保護不屬于主保護（）。A.變壓器差動保護B.線路電流速斷保護C.變壓器過電流保護D.線路距離保護答案：C解析：主保護是指能快速切除被保護元件范圍內(nèi)的故障的保護裝置。變壓器差動保護、線路電流速斷保護和線路距離保護都能快速切除相應元件的故障，屬于主保護；而變壓器過電流保護主要作為后備保護，用于在主保護拒動時切除故障。12.繼電保護裝置的動作時間必須滿足（）。A.速動性要求B.選擇性要求C.速動性和選擇性要求D.可靠性要求答案：C解析：繼電保護裝置的動作時間既要滿足速動性要求，盡可能快地切除故障，減少故障對電力系統(tǒng)的影響；又要滿足選擇性要求，保證只切除故障元件，使停電范圍盡量縮小。13.變壓器的氣體保護能反應（）。A.變壓器內(nèi)部的各種故障B.變壓器外部的各種故障C.變壓器內(nèi)部的相間短路故障D.變壓器內(nèi)部的匝間短路故障答案：A解析：氣體保護是變壓器的主保護之一，它能反應變壓器內(nèi)部的各種故障，包括相間短路、匝間短路、鐵芯過熱等故障。當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，故障點局部過熱，使變壓器油分解產(chǎn)生氣體，氣體上升到瓦斯繼電器中，使繼電器動作。14.當采用三相完全星形接線時，若電流互感器二次側(cè)一相斷線，則三相電流之和（）。A.等于零B.等于故障相電流C.等于非故障相電流D.無法確定答案：C解析：三相完全星形接線中，三相電流之和在正常運行和三相短路時為零。當一相斷線時，三相電流之和等于非故障相電流的向量和，在數(shù)值上等于非故障相電流。15.線路的過電流保護的動作時限采用（）。A.階梯原則B.反時限原則C.定時限原則D.以上都可以答案：A解析：線路過電流保護的動作時限采用階梯原則，即越靠近電源端的保護裝置動作時限越長，以保證保護的選擇性。二、判斷題（每題2分，共20分）1.繼電保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，而在任何其他該保護不應動作的情況下，它不應該誤動作。（）答案：正確解析：這是繼電保護裝置可靠性的定義，前面已有詳細說明。2.電流速斷保護的動作電流越大，其保護范圍越廣。（）答案：錯誤解析：電流速斷保護的動作電流越大，能動作的短路電流門檻越高，其保護范圍越窄。因為只有當短路電流大于動作電流時保護才會動作，動作電流增大，滿足動作條件的范圍就變小了。3.變壓器的過負荷保護應動作于跳閘。（）答案：錯誤解析：變壓器的過負荷保護一般動作于信號，提醒運行人員采取措施，而不是直接動作于跳閘，因為過負荷不一定會立即對變壓器造成損壞，通過調(diào)整負荷等措施可以避免進一步的問題。4.距離保護的測量阻抗與故障點到保護安裝處的距離成正比。（）答案：正確解析：距離保護的基本原理就是反應故障點至保護安裝處的距離，測量阻抗是根據(jù)電壓和電流計算得到的，在一定條件下，測量阻抗與故障點到保護安裝處的距離成正比。5.零序電流保護可以用于中性點不接地系統(tǒng)。（）答案：錯誤解析：零序電流保護主要用于中性點直接接地系統(tǒng)，因為只有在中性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時才會出現(xiàn)零序電流。在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，沒有零序電流通路，零序電流幾乎為零，所以零序電流保護不能用于中性點不接地系統(tǒng)。6.變壓器差動保護能反應變壓器的所有故障。（）答案：錯誤解析：變壓器差動保護主要反應變壓器內(nèi)部的相間短路、匝間短路等故障，但對于一些輕微的故障，如變壓器油面降低等故障，差動保護無法反應，需要氣體保護等其他保護來配合。7.繼電保護裝置的靈敏度系數(shù)越大，說明保護裝置越靈敏。（）答案：正確解析：靈敏度系數(shù)是衡量繼電保護裝置對故障和異常運行狀態(tài)反應能力的指標，靈敏度系數(shù)越大，表明保護裝置在規(guī)定的保護范圍內(nèi)對故障的反應越靈敏。8.三段式電流保護中，Ⅰ段和Ⅱ段是主保護，Ⅲ段是后備保護。（）答案：正確解析：電流速斷保護（Ⅰ段）和限時電流速斷保護（Ⅱ段）能快速切除被保護線路的故障，屬于主保護；過電流保護（Ⅲ段）作為本線路和相鄰線路的后備保護，在主保護拒動時動作。9.電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，所有繼電保護裝置都會誤動作。（）答案：錯誤解析：如前面所述，電力系統(tǒng)振蕩時，距離保護等可能會發(fā)生誤動作，但電流速斷保護、過電流保護和零序電流保護等受振蕩影響相對較小，不一定會誤動作。10.氣體保護可以作為變壓器的后備保護。（）答案：錯誤解析：氣體保護是變壓器的主保護之一，它能快速反應變壓器內(nèi)部的各種故障，而不是后備保護。后備保護一般是過電流保護等。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述繼電保護裝置的基本組成及各部分的作用。答案：繼電保護裝置一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。測量部分：其作用是測量被保護對象的物理量，如電流、電壓等，并與給定的整定值進行比較，以判斷是否發(fā)生故障或異常運行狀態(tài)。例如，在電流保護中，測量部分測量線路中的電流大小，當電流超過整定值時，認為可能發(fā)生了故障。邏輯部分：根據(jù)測量部分的輸出結(jié)果，按照一定的邏輯關(guān)系進行判斷，確定是否應該使保護裝置動作。邏輯部分通常由各種邏輯元件組成，如與門、或門、非門等，它可以實現(xiàn)諸如“與”“或”“非”等邏輯運算，以滿足不同保護原理的要求。執(zhí)行部分：當邏輯部分判斷需要保護裝置動作時，執(zhí)行部分發(fā)出相應的動作指令，如跳閘命令或信號命令。對于跳閘命令，它會驅(qū)動斷路器跳閘，將故障元件從電力系統(tǒng)中切除；對于信號命令，它會發(fā)出聲光信號，提醒運行人員注意。2.什么是變壓器的勵磁涌流？它有哪些特點？答案：變壓器的勵磁涌流是指變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復時，在變壓器繞組中產(chǎn)生的暫態(tài)電流。其特點如下：數(shù)值大：勵磁涌流一般可達額定電流的68倍，這是因為在變壓器空載投入或電壓恢復瞬間，鐵芯中的磁通不能突變，會出現(xiàn)很大的暫態(tài)磁通，從而導致勵磁電流急劇增大。含有大量的非周期分量：勵磁涌流中包含有大量的非周期分量，使涌流波形偏向時間軸的一側(cè)。含有高次諧波：其中二次諧波含量較高，一般可占基波分量的20%以上。這是由于鐵芯的非線性特性導致的。波形存在間斷角：勵磁涌流的波形在一個周期內(nèi)會出現(xiàn)間斷，間斷角一般可達60°120°。3.簡述距離保護的基本原理及構(gòu)成。答案：基本原理：距離保護是反應故障點至保護安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。它通過測量保護安裝處的電壓和電流，計算出故障點到保護安裝處的測量阻抗，將測量阻抗與整定值進行比較。當測量阻抗小于整定值時，說明故障點在保護范圍內(nèi)，保護裝置動作；當測量阻抗大于整定值時，說明故障點在保護范圍外，保護裝置不動作。構(gòu)成：距離保護一般由啟動元件、測量元件、時間元件和出口元件等部分組成。啟動元件：用于判斷系統(tǒng)是否發(fā)生故障，當系統(tǒng)發(fā)生故障時啟動距離保護裝置，以減少保護裝置的不必要動作。測量元件：測量保護安裝處的電壓和電流，計算測量阻抗，并與整定值進行比較，判斷故障是否在保護范圍內(nèi)。時間元件：根據(jù)故障點到保護安裝處的距離，確定保護裝置的動作時間，以保證保護的選擇性。出口元件：當測量元件判斷故障在保護范圍內(nèi)，且時間元件達到整定時限后，出口元件發(fā)出跳閘命令，使斷路器跳閘。四、計算題（每題10分，共20分）1.已知某110kV線路，最大負荷電流為300A，電流互感器變比為400/5，過電流保護的可靠系數(shù)取1.2，返回系數(shù)取0.85，試計算過電流保護的動作電流。答案：首先，將最大負荷電流換算到電流互感器二次側(cè)的電流：$I_{L.max}'=\frac{I_{L.max}}{n_{TA}}$，其中$I_{L.max}=300A$，$n_{TA}=\frac{400}{5}=80$則$I_{L.max}'=\frac{300}{80}=3.75A$過電流保護的動作電流計算公式為：$I_{op}=\frac{K_{rel}}{K_{re}}I_{L.max}'$其中$K_{rel}=1.2$，$K_{re}=0.85$將數(shù)值代入公式可得：$I_{op}=\frac{1.2}{0.85}\tim