2025年注冊電氣工程師考試電力系統(tǒng)保護專項訓練試卷(含答案)一、單項選擇題1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流的大小與（）有關。A.短路點距電源的電氣距離B.系統(tǒng)的額定電壓C.短路類型D.以上都是答案：D解析：短路電流的大小與短路點距電源的電氣距離有關，距離越近，短路電流越大；系統(tǒng)的額定電壓不同，短路時的基準值不同，會影響短路電流大?。徊煌亩搪奉愋停ㄈ缛喽搪?、兩相短路等），短路電流大小也不同。所以以上選項都對。2.過電流保護的動作電流是按躲過（）而整定的。A.最大負荷電流B.最大短路電流C.最小負荷電流D.最小短路電流答案：A解析：過電流保護的動作電流需要躲過最大負荷電流，以保證在正常最大負荷運行時保護裝置不會誤動作。如果按最大短路電流整定，保護可能無法及時動作切除故障；按最小負荷電流或最小短路電流整定則會導致保護誤動作或無法可靠動作。3.三段式電流保護中，（）的保護范圍最小。A.瞬時電流速斷保護B.限時電流速斷保護C.定時限過電流保護D.都一樣答案：A解析：瞬時電流速斷保護的動作電流按躲過被保護線路末端的最大短路電流來整定，所以它只能保護線路的一部分，保護范圍最小。限時電流速斷保護的保護范圍延伸到下一條線路的一部分；定時限過電流保護的保護范圍通常能保護本線路全長及相鄰線路的一部分。4.方向電流保護是在電流保護的基礎上，加裝了一個（）。A.電壓元件B.功率方向元件C.時間元件D.阻抗元件答案：B解析：方向電流保護是在電流保護的基礎上加裝了功率方向元件，用于判斷短路功率的方向，以保證在反方向短路時保護不動作，提高保護的選擇性。電壓元件、時間元件和阻抗元件在其他類型的保護中可能會用到，但不是方向電流保護區(qū)別于普通電流保護的關鍵元件。5.距離保護的第Ⅰ段保護范圍通常為被保護線路全長的（）。A.50%-60%B.70%-80%C.80%-90%D.100%答案：C解析：距離保護的第Ⅰ段保護范圍通常為被保護線路全長的80%-90%，這樣可以快速切除本線路大部分范圍內的短路故障，同時為了保證選擇性，不能保護到線路全長。6.下列哪種故障類型對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響最大（）。A.單相接地短路B.兩相短路C.兩相接地短路D.三相短路答案：D解析：三相短路是對稱短路，短路電流最大，對電力系統(tǒng)的沖擊最為嚴重，會使系統(tǒng)的電壓大幅下降，發(fā)電機的輸出功率和電磁轉矩發(fā)生劇烈變化，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響最大。單相接地短路、兩相短路和兩相接地短路相對三相短路來說，對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響較小。7.變壓器的過負荷保護通常采用（）。A.定時限過電流保護B.反時限過電流保護C.電流速斷保護D.過電壓保護答案：A解析：變壓器的過負荷保護通常采用定時限過電流保護，它可以在變壓器長時間過負荷時發(fā)出信號或動作于跳閘，以保護變壓器的安全。反時限過電流保護一般用于對動作時間有特殊要求的場合；電流速斷保護主要用于快速切除短路故障；過電壓保護用于防止變壓器承受過高的電壓。8.母線保護中，（）是最基本的保護方式。A.電流差動保護B.過電流保護C.距離保護D.方向保護答案：A解析：電流差動保護是母線保護中最基本的保護方式，它通過比較母線各連接元件的電流大小和方向，當發(fā)生母線故障時，流入母線的電流和流出母線的電流不相等，保護裝置動作。過電流保護一般用于線路等設備的過負荷或短路保護；距離保護主要用于輸電線路的保護；方向保護通常與電流保護配合使用，用于提高保護的選擇性。9.高頻保護是以（）為通道，傳送線路兩側的電氣量信息。A.電力線載波B.光纖C.微波D.以上都是答案：D解析：高頻保護可以利用電力線載波、光纖、微波等作為通道，傳送線路兩側的電氣量信息，以實現(xiàn)對線路故障的快速判斷和保護。不同的通道有各自的特點和適用場合。10.自動重合閘裝置的動作次數一般為（）。A.一次B.二次C.三次D.多次答案：A解析：自動重合閘裝置的動作次數一般為一次，因為大多數情況下，輸電線路的故障是瞬時性的，一次重合閘就可以恢復供電。如果多次重合閘，可能會對系統(tǒng)造成不必要的沖擊，特別是在永久性故障時。二、多項選擇題1.電力系統(tǒng)保護的基本要求包括（）。A.選擇性B.速動性C.靈敏性D.可靠性答案：ABCD解析：電力系統(tǒng)保護的基本要求包括選擇性，即當系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置應能有選擇地將故障設備從系統(tǒng)中切除，保證非故障部分繼續(xù)正常運行；速動性，要求保護裝置能快速切除故障，以減少故障對設備和系統(tǒng)的損害；靈敏性，指保護裝置對其保護范圍內發(fā)生的故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力；可靠性，保護裝置應能在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定的動作。2.下列屬于電流保護的有（）。A.瞬時電流速斷保護B.限時電流速斷保護C.定時限過電流保護D.反時限過電流保護答案：ABCD解析：瞬時電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護和反時限過電流保護都屬于電流保護。瞬時電流速斷保護能快速切除近處短路故障；限時電流速斷保護作為瞬時電流速斷保護的后備，擴大保護范圍；定時限過電流保護用于過負荷和短路保護，動作時間固定；反時限過電流保護的動作時間與短路電流大小有關，短路電流越大，動作時間越短。3.影響距離保護正確動作的因素有（）。A.短路點過渡電阻B.電力系統(tǒng)振蕩C.電壓回路斷線D.電流互感器和電壓互感器的誤差答案：ABCD解析：短路點過渡電阻會使測量阻抗增大，可能導致距離保護拒動或誤動；電力系統(tǒng)振蕩時，系統(tǒng)的電壓和電流會發(fā)生周期性變化，可能使距離保護誤動作；電壓回路斷線會使距離保護的測量電壓異常，影響保護的正確動作；電流互感器和電壓互感器的誤差會導致測量的電流和電壓不準確，從而影響距離保護的測量阻抗計算和動作判斷。4.變壓器的主保護有（）。A.過電流保護B.過負荷保護C.差動保護D.瓦斯保護答案：CD解析：變壓器的主保護是用于快速切除變壓器內部故障的保護裝置。差動保護可以反映變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障；瓦斯保護可以反映變壓器內部的各種故障，特別是輕微故障和油面降低等情況。過電流保護和過負荷保護主要作為變壓器的后備保護，用于過負荷和外部短路故障的保護。5.母線保護的特點有（）。A.母線故障時短路電流大B.母線故障對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響大C.母線故障時電壓變化明顯D.母線保護需要快速動作答案：ABCD解析：母線是電力系統(tǒng)中匯集和分配電能的重要設備，母線故障時短路電流大，會對系統(tǒng)造成嚴重的沖擊；母線故障會影響多個連接元件的正常運行，對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響大；母線故障時，母線電壓會大幅下降，電壓變化明顯；為了減少母線故障對系統(tǒng)的影響，母線保護需要快速動作，切除故障母線。6.高頻保護的分類有（）。A.方向高頻保護B.相差高頻保護C.距離高頻保護D.零序高頻保護答案：ABCD解析：高頻保護根據原理和構成方式的不同可以分為方向高頻保護，通過比較線路兩側的功率方向來判斷故障；相差高頻保護，比較線路兩側電流的相位差；距離高頻保護，結合距離保護和高頻通道；零序高頻保護，利用零序電流和高頻通道傳送信息。7.自動重合閘的作用有（）。A.提高供電可靠性B.提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性C.糾正斷路器的誤跳閘D.減少停電時間答案：ABCD解析：自動重合閘可以在輸電線路發(fā)生瞬時性故障跳閘后，自動重合閘恢復供電，提高供電可靠性；在系統(tǒng)發(fā)生故障時，快速重合閘可以減少故障切除時間，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；如果斷路器由于誤操作等原因誤跳閘，自動重合閘可以糾正這種情況；自動重合閘能快速恢復供電，減少停電時間。8.電力系統(tǒng)振蕩與短路的區(qū)別有（）。A.振蕩時系統(tǒng)各點電壓和電流的幅值作周期性變化，短路時電流、電壓是突變的B.振蕩時電流、電壓值的變化速度較慢，短路時電流、電壓值的變化速度很快C.振蕩時系統(tǒng)任一點電流與電壓之間的相位角隨功角的變化而變化，短路時電流與電壓之間的相位角是基本不變的D.振蕩時系統(tǒng)是對稱的，短路時可能是不對稱的答案：ABCD解析：電力系統(tǒng)振蕩時，系統(tǒng)各點電壓和電流的幅值作周期性變化，變化速度較慢，電流與電壓之間的相位角隨功角的變化而變化，且系統(tǒng)是對稱的；而短路時電流、電壓是突變的，變化速度很快，電流與電壓之間的相位角基本不變，短路可能是對稱短路（三相短路）也可能是不對稱短路（單相接地短路、兩相短路等）。三、判斷題1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流的大小與系統(tǒng)的運行方式無關。（）答案：×解析：電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流的大小與系統(tǒng)的運行方式有關。不同的運行方式下，系統(tǒng)的等值阻抗不同，短路點的電壓也不同，從而會影響短路電流的大小。例如，在最大運行方式下，系統(tǒng)的等值阻抗最小，短路電流最大；在最小運行方式下，系統(tǒng)的等值阻抗最大，短路電流最小。2.過電流保護的動作時間與短路電流大小無關。（）答案：×解析：過電流保護分為定時限過電流保護和反時限過電流保護。定時限過電流保護的動作時間是固定的，與短路電流大小無關；但反時限過電流保護的動作時間與短路電流大小有關，短路電流越大，動作時間越短。3.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：√解析：距離保護的測量阻抗是保護安裝處的電壓與電流的比值，在均勻輸電線路中，故障點到保護安裝處的距離越遠，測量阻抗越大，測量阻抗與故障點到保護安裝處的距離成正比。4.變壓器的差動保護可以反映變壓器的所有故障。（）答案：×解析：變壓器的差動保護主要反映變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障，但對于變壓器內部的輕微故障，如匝間短路等，差動保護可能不靈敏，此時瓦斯保護可以發(fā)揮作用。所以變壓器的差動保護不能反映變壓器的所有故障。5.母線保護的動作時間應比連接在母線上的其他元件的保護動作時間長。（）答案：×解析：母線是電力系統(tǒng)中重要的設備，母線故障會對系統(tǒng)造成嚴重影響，所以母線保護需要快速動作，其動作時間應比連接在母線上的其他元件的保護動作時間短，以盡快切除故障母線，減少對系統(tǒng)的損害。6.高頻保護可以實現(xiàn)全線速動。（）答案：√解析：高頻保護通過高頻通道傳送線路兩側的電氣量信息，能夠快速比較線路兩側的電氣狀態(tài)，當線路發(fā)生故障時，可以快速判斷故障位置并動作跳閘，實現(xiàn)全線速動。7.自動重合閘裝置只適用于輸電線路。（）答案：×解析：自動重合閘裝置不僅適用于輸電線路，也可用于其他電氣設備，如發(fā)電機、變壓器等。在輸電線路中，自動重合閘可以提高供電可靠性；在發(fā)電機和變壓器等設備中，也可以在某些情況下采用自動重合閘來恢復設備的正常運行。8.電力系統(tǒng)振蕩時，保護裝置不會誤動作。（）答案：×解析：電力系統(tǒng)振蕩時，系統(tǒng)的電壓和電流會發(fā)生周期性變化，可能使某些保護裝置的測量值進入動作區(qū)，導致保護裝置誤動作。例如，距離保護在電力系統(tǒng)振蕩時可能會誤動作，所以需要采取相應的措施來防止保護裝置在振蕩時誤動作。四、簡答題1.簡述電力系統(tǒng)保護的選擇性及其實現(xiàn)方法。(1).選擇性是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置應能有選擇地將故障設備從系統(tǒng)中切除，保證非故障部分繼續(xù)正常運行。(2).實現(xiàn)方法主要有：利用動作時間的不同來實現(xiàn)選擇性，如采用定時限過電流保護，不同級別的保護裝置設置不同的動作時間，靠近電源側的保護動作時間長，遠離電源側的保護動作時間短，當故障發(fā)生時，最靠近故障點的保護先動作切除故障。利用動作電流的不同來實現(xiàn)選擇性，如瞬時電流速斷保護和限時電流速斷保護，通過合理整定動作電流，使保護裝置在不同的故障情況下有選擇地動作。利用功率方向元件來實現(xiàn)選擇性，如方向電流保護，通過判斷短路功率的方向，保證在反方向短路時保護不動作。2.說明距離保護的工作原理。(1).距離保護是反應故障點至保護安裝處的距離，并根據距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。(2).其工作原理基于測量保護安裝處的電壓和電流，計算出測量阻抗。測量阻抗為保護安裝處的電壓與電流的比值。(3).當系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障點到保護安裝處的距離不同，測量阻抗也不同。距離保護根據預先整定的動作阻抗，將測量阻抗與動作阻抗進行比較。(4).如果測量阻抗小于動作阻抗，說明故障點在保護范圍內，保護裝置動作；如果測量阻抗大于動作阻抗，說明故障點在保護范圍外，保護裝置不動作。3.分析變壓器差動保護產生不平衡電流的原因及減小不平衡電流的措施。(1).產生不平衡電流的原因：變壓器兩側電流互感器的型號和變比不同，會導致兩側電流互感器的誤差不同，從而產生不平衡電流。變壓器的勵磁涌流，在變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復時，會產生很大的勵磁涌流，它只流過變壓器的一側，會引起差動回路的不平衡電流。變壓器兩側繞組的接線方式不同，如Y-d11接線，會使兩側電流的相位不同，導致不平衡電流。變壓器帶負荷調節(jié)分接頭時，會改變變壓器的變比，從而產生不平衡電流。(2).減小不平衡電流的措施：采用型號相同、特性一致的電流互感器，并合理選擇變比，以減小電流互感器的誤差。采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器，利用速飽和鐵芯對非周期分量的抑制作用，減小勵磁涌流對差動保護的影響。采用相位補償的方法，如將變壓器Y側的電流互感器接成三角形，d側的電流互感器接成星形，以補償兩側電流的相位差。采用帶制動特性的差動保護，利用外部短路時的穿越電流產生制動作用，減小不平衡電流對保護的影響。4.簡述母線保護的特點和常用的母線保護方式。(1).母線保護的特點：母線故障時短路電流大，會對系統(tǒng)造成嚴重的沖擊，因為母線是電力系統(tǒng)中匯集和分配電能的樞紐，故障時多個電源向故障點提供短路電流。母線故障對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響大，母線故障會影響多個連接元件的正常運行，可能導致系統(tǒng)失去穩(wěn)定。母線故障時電壓變化明顯，母線電壓會大幅下降，影響系統(tǒng)的正常供電。母線保護需要快速動作，以減少母線故障對系統(tǒng)的損害。(2).常用的母線保護方式：電流差動保護：是母線保護中最基本的保護方式，通過比較母線各連接元件的電流大小和方向，當發(fā)生母線故障時，流入母線的電流和流出母線的電流不相等，保護裝置動作。母聯(lián)電流比相式母線保護：利用母聯(lián)斷路器中的電流與總差動電流進行比相，根據相位關系來判斷母線故障的位置。元件固定連接的雙母線差動保護：適用于雙母線系統(tǒng)，根據母線的固定連接方式，分別對兩條母線進行差動保護。5.說明高頻保護的分類及特點。(1).高頻保護的分類：方向高頻保護：通過比較線路兩側的功率方向來判斷故障位置，當兩側功率方向都指向線路內部時，保護動作。相差高頻保護：比較線路兩側電流的相位差，當相位差滿足一定條件時，保護動作。距離高頻保護：結合距離保護和高頻通道，利用高頻通道傳送距離保護的動作信息，實現(xiàn)快速切除故障。零序高頻保護：利用零序電流和高頻通道傳送信息，主