電力系統(tǒng)繼電保護試題以及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.電力系統(tǒng)最危險的故障是（）A.單相接地B.兩相短路C.三相短路D.兩相接地短路答案：C。三相短路時短路電流最大，對電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備等造成的危害最為嚴重，是最危險的故障類型。2.限時電流速斷保護的保護范圍（）A.本線路全長B.延伸至下一條線路一部分C.本線路一部分D.下一條線路全長答案：B。限時電流速斷保護為了保證選擇性，其動作電流要與下一條線路的瞬時電流速斷保護配合，所以其保護范圍會延伸至下一條線路的一部分。3.過電流保護的動作電流需要考慮返回系數(shù)，是為了（）A.提高保護的靈敏性B.外部故障切除后保護可靠返回C.解決選擇性D.解決速動性答案：B?？紤]返回系數(shù)是為了保證在外部故障切除后，通過故障電流的繼電器能夠可靠返回，不至于誤動作。4.變壓器的過電流保護，加裝復合電壓閉鎖后（）A.提高了過電流保護的可靠性B.提高了過電流保護的靈敏性C.降低了過電流保護的可靠性D.降低了過電流保護的靈敏性答案：B。復合電壓閉鎖過電流保護，在電壓降低等情況下可以降低動作電流，從而提高了過電流保護的靈敏性。5.對于反應(yīng)故障時參數(shù)增大而動作的繼電保護，計算繼電保護靈敏系數(shù)時，應(yīng)用（）A.保護區(qū)末端金屬性短路B.保護區(qū)首端金屬性短路C.保護區(qū)內(nèi)任何一點金屬性短路D.相鄰線路首端金屬性短路答案：A。計算反應(yīng)故障時參數(shù)增大而動作的繼電保護靈敏系數(shù)時，采用保護區(qū)末端金屬性短路，此時故障量最小，用于檢驗保護在最不利情況下的靈敏性。6.發(fā)電機縱差動保護沒有動作死區(qū)，是因為（）A.采用了速飽和變流器B.采用了比率制動特性C.電流互感器二次側(cè)采用了三角形接線D.保護動作電流很小答案：B。比率制動特性的發(fā)電機縱差動保護，在區(qū)外故障時，制動電流增大，防止保護誤動，區(qū)內(nèi)故障時可靠動作，不存在動作死區(qū)。7.零序電流保護能反映（）A.各種短路故障B.相間短路故障C.三相短路故障D.接地短路故障答案：D。零序電流只有在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時才會出現(xiàn)，所以零序電流保護主要用于反映接地短路故障。8.距離保護第Ⅰ段的保護范圍（）A.本線路全長B.本線路全長的80%85%C.本線路全長的20%50%D.延伸至下一條線路一部分答案：B。距離保護第Ⅰ段為了保證選擇性，其保護范圍通常為本線路全長的80%85%。9.方向阻抗繼電器的最大靈敏角是可以調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)方法是（）A.改變電抗變壓器DKB的轉(zhuǎn)移阻抗ZtbB.改變電壓互感器二次側(cè)的電壓C.改變電流互感器二次側(cè)的電流D.改變變壓器的變比答案：A。改變電抗變壓器DKB的轉(zhuǎn)移阻抗Ztb可以調(diào)節(jié)方向阻抗繼電器的最大靈敏角。10.變壓器差動保護防止勵磁涌流的措施有（）A.采用二次諧波制動B.采用間斷角鑒別C.采用速飽和變流器D.以上都是答案：D。二次諧波制動、間斷角鑒別和采用速飽和變流器都是變壓器差動保護防止勵磁涌流的有效措施。11.母線差動保護采用電壓閉鎖元件的主要目的是（）A.系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，母線差動保護不會誤動B.區(qū)外發(fā)生故障時，母線差動保護不會誤動C.由于誤碰出口繼電器而不至于造成母線差動保護誤動D.提高母線差動保護的靈敏性答案：C。母線差動保護采用電壓閉鎖元件主要是為了防止由于誤碰出口繼電器等原因造成母線差動保護誤動。12.輸電線路的過負荷保護的動作電流按（）來整定。A.躲過最大負荷電流B.躲過最大短路電流C.躲過最小負荷電流D.躲過最小短路電流答案：A。過負荷保護的動作電流應(yīng)按躲過最大負荷電流來整定，以避免在正常負荷情況下保護誤動作。13.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。繼電保護的選擇性是指當系統(tǒng)發(fā)生故障時，正確地切斷離故障點最近的斷路器，使停電范圍最小。14.采用檢無壓、檢同期重合閘的線路，投檢無壓的一側(cè)（）A.也必須投檢同期B.可以不投檢同期C.不允許投檢同期D.以上說法都不對答案：A。采用檢無壓、檢同期重合閘的線路，投檢無壓的一側(cè)也必須投檢同期，以防止在某些情況下非同期重合。15.反應(yīng)相間短路的阻抗繼電器，采用線電壓和相電流差的接線方式，其繼電器的測量阻抗（）故障點的正序阻抗。A.大于B.等于C.小于D.不確定答案：B。反應(yīng)相間短路的阻抗繼電器，采用線電壓和相電流差的接線方式，其繼電器的測量阻抗等于故障點的正序阻抗。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.繼電保護的基本要求包括（）A.選擇性B.快速性C.靈敏性D.可靠性答案：ABCD。繼電保護的基本要求是選擇性、快速性、靈敏性和可靠性。2.電力系統(tǒng)故障時，短路電流的主要分量有（）A.正序分量B.負序分量C.零序分量D.高次諧波分量答案：ABC。電力系統(tǒng)故障時，短路電流主要包含正序分量、負序分量和零序分量。3.變壓器的故障類型有（）A.油箱內(nèi)故障B.油箱外故障C.相間短路故障D.接地短路故障答案：AB。變壓器的故障類型分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障。相間短路故障和接地短路故障是故障的具體形式，不是故障類型的分類。4.以下屬于自動重合閘作用的是（）A.提高供電可靠性B.提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性C.糾正斷路器本身機構(gòu)不良導致的誤跳閘D.快速切除故障答案：ABC。自動重合閘可以提高供電可靠性、提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，還能糾正斷路器本身機構(gòu)不良導致的誤跳閘?？焖偾谐收鲜抢^電保護的作用，不是自動重合閘的主要作用。5.距離保護的組成部分有（）A.測量部分B.啟動部分C.振蕩閉鎖部分D.二次電壓回路斷線失壓閉鎖部分答案：ABCD。距離保護一般由測量部分、啟動部分、振蕩閉鎖部分和二次電壓回路斷線失壓閉鎖部分等組成。三、判斷題（每題2分，共10分）1.繼電保護裝置的可靠性是指保護裝置應(yīng)能正確動作，而在不該動作時不發(fā)生誤動作。（）答案：正確。這是繼電保護可靠性的基本定義。2.限時電流速斷保護可以保護本線路全長。（）答案：正確。限時電流速斷保護通過與相鄰線路保護配合，可以保護本線路全長。3.變壓器的過負荷保護應(yīng)動作于跳閘。（）答案：錯誤。變壓器的過負荷保護一般動作于信號，而不是跳閘。4.方向電流保護是在電流保護的基礎(chǔ)上加裝了方向元件。（）答案：正確。方向電流保護就是在電流保護的基礎(chǔ)上增加方向元件，以保證保護的選擇性。5.自動重合閘只適用于架空線路。（）答案：錯誤。自動重合閘也可用于電纜線路等，但由于電纜線路故障多為永久性故障，所以自動重合閘在架空線路上應(yīng)用更為廣泛。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述繼電保護裝置的基本組成及各部分的作用。答：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有關(guān)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)。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(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號等。例如，當測量到的電流超過整定值，并且滿足一定的時間條件等邏輯關(guān)系時，才會發(fā)出動作指令。執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分的判斷結(jié)果，執(zhí)行相應(yīng)的動作。如果是故障情況，執(zhí)行部分會使斷路器跳閘，切除故障；如果是異常運行狀態(tài)，可能會發(fā)出信號提醒運行人員。2.說明變壓器縱差動保護中不平衡電流產(chǎn)生的原因及減小不平衡電流的措施。答：不平衡電流產(chǎn)生的原因主要有以下幾點：（1）變壓器兩側(cè)電流互感器的型號不同，其勵磁特性和變比可能存在差異，導致二次電流不相等，產(chǎn)生不平衡電流。（2）變壓器有調(diào)壓分接頭，分接頭位置改變時，變壓器的變比會發(fā)生變化，而電流互感器的變比是固定的，從而產(chǎn)生不平衡電流。（3）變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復時，會產(chǎn)生勵磁涌流，勵磁涌流只流過變壓器的一側(cè)，也會形成不平衡電流。（4）變壓器兩側(cè)電流相位不同，例如變壓器采用Yd11接線時，兩側(cè)電流存在30°的相位差，需要進行相位補償，若補償不完全會產(chǎn)生不平衡電流。減小不平衡電流的措施有：（1）采用特性一致的電流互感器，盡量減小因互感器型號不同帶來的不平衡電流。（2）采用帶制動特性的差動繼電器，利用外部故障時的制動電流來防止保護誤動。（3）對于變壓器的調(diào)壓分接頭，可采用自耦變流器或磁平衡原理的差動繼電器，以減小因分接頭變化引起的不平衡電流。（4）采用二次諧波制動的方法來防止勵磁涌流引起的保護誤動。（5）對變壓器兩側(cè)電流進行相位補償，例如采用Yd11接線的變壓器，可將變壓器星形側(cè)的電流互感器接成三角形，三角形側(cè)的電流互感器接成星形，以補償兩側(cè)電流的相位差。五、計算題（每題12.5分，共25分）1.某110kV輸電線路，已知線路最大負荷電流為300A，負荷的自啟動系數(shù)Kss=1.5，電流互感器變比為600/5，過電流保護的可靠系數(shù)Kre1=1.2，返回系數(shù)Kre2=0.85。試計算過電流保護的動作電流。解：首先計算動作電流的一次值Iop1。根據(jù)過電流保護動作電流的計算公式\(I_{op1}=K_{re1}\timesK_{ss}\times\frac{I_{Lmax}}{K_{re2}}\)其中\(zhòng)(I_{Lmax}=300A\)，\(K_{re1}=1.2\)，\(K_{ss}=1.5\)，\(K_{re2}=0.85\)則\(I_{op1}=1.2\times1.5\times\frac{300}{0.85}\approx635.29A\)然后計算動作電流的二次值\(I_{op2}\)。已知電流互感器變比\(n_{TA}=\frac{600}{5}=120\)\(I_{op2}=\frac{I_{op1}}{n_{TA}}=\frac{635.29}{120}\approx5.29A\)所以過電流保護的動作電流二次值約為5.29A。2.某距離保護采用方向阻抗繼電器，已知其整定阻抗\(Z_{set}=10\Omega\)，最大靈敏角\(\varphi_{sen}=60^{\circ}\)，當加入繼電器的電壓\(U=50V\)，電流\(I=5A\)，功率因數(shù)角\(\varphi=30^{\circ}\)時，判斷該繼電器是否動作。解：首先計算繼電器的測量阻抗\(Z_{m}\)，根據(jù)公式\(Z_{m}=\frac{U}{I}\)已知\(U=50V\)，\(I=5A\)，則\(Z_{m}=\frac{50}{5}=10\Omega\)然后計算測量阻抗與最大靈敏角方向的夾角\(\Delta\varphi=\varphi_{sen}\varphi\)\(\Delta\varphi=60^{\circ