电力系统调度运行继电人员继电保护竞赛试题及答案汇编

电力系统调度运行继电人员继电保护竞赛试题及答案汇编一、单选题（每题2分，共30分）1.我国电力系统中性点接地方式有三种，分别是（）。A.直接接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式B.直接接地方式、经消弧线圈接地方式和不接地方式C.不接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式D.直接接地方式、经大电抗器接地方式和不接地方式答案：B解析：我国电力系统中性点接地方式主要有直接接地、经消弧线圈接地和不接地三种方式。直接接地系统发生单相接地时，故障相电流很大；经消弧线圈接地可补偿接地电流；不接地系统发生单相接地时，允许继续运行一段时间。2.继电保护装置的基本要求是具有（）。A.快速性、选择性、灵敏性、可靠性B.安全性、选择性、灵敏性、可靠性C.快速性、安全性、灵敏性、可靠性D.快速性、选择性、安全性、可靠性答案：A解析：快速性要求保护装置能快速切除故障；选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除；灵敏性是指保护装置对其保护范围内发生的故障或不正常运行状态的反应能力；可靠性是指保护装置在规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，不拒动，而在任何其他该保护不应动作的情况下，不误动。3.过电流保护的三相三继电器的完全星形连接方式，能反应（）。A.各种相间短路B.单相接地故障C.各种相间和单相接地故障D.相间和三相短路故障答案：C解析：三相三继电器的完全星形连接方式，三个电流互感器分别装在三相上，能反应各种相间短路和单相接地故障。当发生相间短路或单相接地短路时，相应的电流互感器二次侧会有电流流过继电器，使继电器动作。4.当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护的（）的体现。A.快速性B.选择性C.灵敏性D.可靠性答案：B解析：如前面所述，选择性就是保护装置动作时仅切除故障元件，切断离故障点最近的断路器，保证非故障部分继续正常运行，体现了继电保护的选择性。5.电力系统发生振荡时，（）可能会发生误动。A.电流差动保护B.零序电流保护C.电流速断保护D.距离保护答案：D解析：电力系统振荡时，系统中各点的电压、电流和功率的幅值和相位都随时间发生周期性变化。距离保护是根据测量阻抗的大小来判断故障的，振荡时测量阻抗会发生变化，可能进入距离保护的动作区，导致距离保护误动。而电流差动保护、零序电流保护和电流速断保护受振荡的影响相对较小。6.在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，非故障相的相电压（）。A.降低B.升高C.不变D.不确定答案：B解析：在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相的相电压升高为线电压，即升高到原来的根号3倍。7.定时限过电流保护的动作电流需要考虑返回系数，是为了（）。A.提高保护的灵敏性B.外部故障切除后保护可靠返回C.解决选择性D.提高保护的速动性答案：B解析：当外部故障切除后，流过保护装置的电流会从短路电流减小到正常负荷电流。考虑返回系数是为了保证在故障切除后，继电器能够可靠返回，避免误动作。8.下列哪种保护不属于主保护（）。A.变压器纵差动保护B.线路电流速断保护C.线路过电流保护D.母线差动保护答案：C解析：主保护是指能快速、有选择性地切除被保护设备和线路故障的保护。变压器纵差动保护、线路电流速断保护和母线差动保护都能快速切除相应设备或线路的故障，属于主保护。而线路过电流保护一般作为后备保护，动作时间较长，不是主保护。9.高频保护是以（）为通道，传送高频信号来实现的一种保护。A.输电线路B.电缆C.微波D.光纤答案：A解析：高频保护是将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，通过输电线路作为通道进行传输，比较两端的信号来判断故障是否发生在本线路内。电缆、微波和光纤也可作为通信通道，但高频保护通常以输电线路为通道。10.对于反应故障时参数增大而动作的继电保护，计算继电保护灵敏系数时，应用（）。A.保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值B.保护区首端金属性短路时故障参数的最大计算值C.保护区末端金属性短路时故障参数的最大计算值D.保护区首端金属性短路时故障参数的最小计算值答案：A解析：灵敏系数是衡量保护装置对故障的反应能力。对于反应故障时参数增大而动作的继电保护，用保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值来计算灵敏系数，以确保在最不利的情况下保护装置仍能可靠动作。11.变压器的过负荷保护通常采用（）。A.定时限过电流保护B.反时限过电流保护C.电流速断保护D.过电压保护答案：A解析：变压器过负荷是一种长时间的不正常运行状态，定时限过电流保护可以按照预先设定的时间动作，当变压器过负荷达到一定时间后，保护装置动作，发出信号或跳闸。反时限过电流保护动作时间随电流大小而变化；电流速断保护主要用于快速切除短路故障；过电压保护用于防止变压器过电压损坏。12.母线差动保护采用电压闭锁元件，主要是为了防止（）。A.系统发生振荡时误动B.区外故障时误动C.保护装置拒动D.保护装置误碰答案：B解析：母线差动保护在区外故障时，由于电流互感器的误差等原因，可能会出现不平衡电流，导致差动保护误动。电压闭锁元件可以根据母线电压的变化来判断是否真正发生了区内故障，当母线电压降低到一定程度时才允许差动保护动作，从而防止区外故障时误动。13.三段式电流保护中，（）的保护范围最小。A.电流速断保护B.限时电流速断保护C.过电流保护D.一样大答案：A解析：电流速断保护的动作电流按躲过被保护线路末端最大短路电流来整定，其保护范围一般小于被保护线路的全长，通常为线路全长的15%20%；限时电流速断保护的保护范围一般延伸到下一条线路的一部分；过电流保护的保护范围最大，可作为本线路和相邻线路的后备保护。14.方向电流保护是在电流保护的基础上，加装了（）而构成的。A.电压元件B.方向元件C.时间元件D.阻抗元件答案：B解析：方向电流保护在电流保护的基础上增加了方向元件，方向元件可以判断短路功率的方向，只有当短路功率方向指向被保护线路时，保护装置才动作，从而提高了保护的选择性。15.当线路发生不对称短路时，零序电流滤过器的输出电流（）。A.大于三相短路时的电流B.与三相短路时的电流相等C.小于三相短路时的电流D.不一定答案：C解析：三相短路时没有零序电流，而不对称短路时会产生零序电流。零序电流滤过器的输出电流是零序电流，一般情况下，不对称短路时的零序电流小于三相短路时的短路电流。二、多选题（每题3分，共30分）1.继电保护装置一般由（）组成。A.测量部分B.逻辑部分C.执行部分D.显示部分答案：ABC解析：继电保护装置主要由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。测量部分用于测量被保护对象的电气参数，如电流、电压等；逻辑部分根据测量部分的输出信号，按照一定的逻辑关系进行判断，确定是否需要动作；执行部分根据逻辑部分的判断结果，发出跳闸或信号等指令。显示部分不是继电保护装置的必要组成部分。2.下列属于后备保护的有（）。A.过电流保护B.远后备保护C.近后备保护D.电流速断保护答案：ABC解析：后备保护是在主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。过电流保护可作为本线路和相邻线路的后备保护；远后备保护是指当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护；近后备保护是指当主保护拒动时，由本设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。电流速断保护是主保护，用于快速切除短路故障。3.影响距离保护正确动作的因素有（）。A.短路点过渡电阻B.电力系统振荡C.电压回路断线D.电流互感器和电压互感器的误差答案：ABCD解析：短路点过渡电阻会使测量阻抗增大或减小，可能导致距离保护误动或拒动；电力系统振荡时测量阻抗会发生周期性变化，可能使距离保护进入动作区而误动；电压回路断线会使距离保护失去正常的电压信号，导致误动；电流互感器和电压互感器的误差会影响测量阻抗的计算，从而影响距离保护的正确动作。4.电力系统中性点直接接地和不直接接地系统中，当发生单相接地故障时，各有什么特点（）。A.直接接地系统中短路电流大B.直接接地系统中故障相电压为零C.不直接接地系统中允许短时继续运行D.不直接接地系统中非故障相电压升高答案：ABCD解析：在中性点直接接地系统中，发生单相接地故障时，故障相通过大地形成短路回路，短路电流很大，故障相电压降为零。在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，由于没有直接的短路回路，接地电流较小，允许短时继续运行，同时非故障相的相电压升高为线电压。5.变压器的故障可分为（）。A.内部故障B.外部故障C.相间故障D.接地故障答案：AB解析：变压器的故障分为内部故障和外部故障。内部故障是指变压器油箱内发生的故障，如绕组的相间短路、匝间短路、单相接地短路等；外部故障是指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的故障。相间故障和接地故障是故障的具体类型，不是按照故障位置分类的。6.以下哪些保护需要考虑方向（）。A.方向过电流保护B.方向零序电流保护C.纵差动保护D.距离保护答案：ABD解析：方向过电流保护和方向零序电流保护都增加了方向元件，用于判断短路功率的方向，以提高保护的选择性。距离保护在某些情况下也需要考虑方向，例如在双侧电源系统中，需要根据功率方向来确定故障是否在保护范围内。纵差动保护是根据被保护设备两侧电流的大小和相位关系来判断故障的，不需要考虑方向。7.高频保护的信号有（）。A.闭锁信号B.允许信号C.跳闸信号D.告警信号答案：ABC解析：高频保护的信号主要有闭锁信号、允许信号和跳闸信号。闭锁信号是指当收到该信号时，保护装置不动作；允许信号是指当收到该信号且保护装置本身满足动作条件时，保护装置动作；跳闸信号是指当收到该信号时，保护装置直接跳闸。告警信号不是高频保护的主要信号类型。8.为防止纵差动保护误动，可采取的措施有（）。A.采用比率制动特性B.提高动作电流整定值C.采用二次谐波制动D.采用速饱和中间变流器答案：ACD解析：采用比率制动特性可以使差动保护在区外故障时，根据制动电流的大小调整动作电流，防止误动；二次谐波制动是利用变压器励磁涌流中含有大量二次谐波的特点，当二次谐波含量超过一定值时，闭锁差动保护，防止励磁涌流引起的误动；速饱和中间变流器可以抑制短路电流中的非周期分量，减少不平衡电流，防止纵差动保护误动。提高动作电流整定值可能会降低保护的灵敏性，不是防止误动的最佳方法。9.以下哪些属于自动重合闸的类型（）。A.三相一次重合闸B.单相重合闸C.综合重合闸D.二次重合闸答案：ABC解析：自动重合闸的类型有三相一次重合闸、单相重合闸和综合重合闸。三相一次重合闸是指当线路发生故障时，三相断路器同时跳闸，然后进行一次重合闸；单相重合闸是指当线路发生单相接地故障时，只跳开故障相断路器，然后进行单相重合；综合重合闸是指当线路发生单相接地故障时，进行单相重合，当发生相间故障时，进行三相重合。二次重合闸在实际应用中较少使用。10.影响零序电流大小的因素有（）。A.系统运行方式B.故障点过渡电阻C.线路的零序阻抗D.电源的零序阻抗答案：ABCD解析：系统运行方式的改变会影响系统的等值阻抗，从而影响零序电流的大小；故障点过渡电阻会影响零序电流的流通路径和大小；线路的零序阻抗和电源的零序阻抗也会直接影响零序电流的计算和大小。三、判断题（每题1分，共10分）1.继电保护装置的可靠性是指保护装置在规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，不拒动，而在任何其他该保护不应动作的情况下，不误动。（）答案：正确解析：这是继电保护装置可靠性的准确定义。2.过电流保护的动作电流越大，其保护范围越广。（）答案：错误解析：过电流保护的动作电流越大，其保护范围越小。因为动作电流大，只有当短路电流达到较大值时保护才动作，能保护的范围就相应减小。3.电力系统发生振荡时，电流差动保护不会误动。（）答案：正确解析：电流差动保护是比较被保护设备两侧电流的大小和相位关系，电力系统振荡时，两侧电流的差值基本不变，所以电流差动保护不会误动。4.在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，三相线电压仍然对称。（）答案：正确解析：中性点不接地系统发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压升高为线电压，但三相线电压仍然对称，因此可以继续运行一段时间。5.距离保护的测量阻抗与故障点到保护安装处的距离成正比。（）答案：正确解析：距离保护是根据测量阻抗来判断故障位置的，在一定条件下，测量阻抗与故障点到保护安装处的距离成正比。6.变压器的纵差动保护可以反应变压器的所有故障。（）答案：错误解析：变压器的纵差动保护主要反应变压器内部的相间短路和匝间短路等故障，但对于一些轻微的故障，如变压器铁芯过热等故障，纵差动保护可能无法反应。7.高频保护的通道故障会影响保护的正常运行。（）答案：正确解析：高频保护是通过高频通道传输信号来实现保护功能的，通道故障会导致信号传输异常，从而影响保护的正常运行。8.自动重合闸的重合闸时间越短越好。（）答案：错误解析：自动重合闸的重合闸时间需要根据具体情况进行合理选择。如果重合闸时间过短，故障点的绝缘可能还未恢复，会导致再次跳闸；如果重合闸时间过长，会影响系统的稳定性和供电可靠性。9.母线差动保护不需要考虑选择性。（）答案：错误解析：母线差动保护也需要考虑选择性，当母线发生故障时，应只切除故障母线，而不影响非故障母线的正常运行。10.零序电流保护在系统运行方式变化时，保护范围不变。（）答案：错误解析：系统运行方式的变化会影响系统的等值阻抗，从而影响零序电流的大小和分布，导致零序电流保护的保护范围发生变化。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述继电保护装置的基本任务。答案：继电保护装置的基本任务主要有以下几点：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免受损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。例如，当输电线路发生短路故障时，继电保护装置快速动作，跳开故障线路的断路器，避免故障范围扩大。（2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员）而动作于信号，以便值班人员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。比如，当变压器过负荷运行时，继电保护装置发出过负荷信号，提醒值班人员采取措施。（3）与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，提高电力系统运行的可靠性。例如，与自动重合闸装置配合，当线路发生瞬时性故障跳闸后，自动重合闸装置动作使断路器重新合闸，恢复供电。2.说明距离保护的基本原理及构成。答案：基本原理：距离保护是反映故障点至保护安装处的距离（阻抗），并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。它通过测量保护安装处的电压和电流，计算出测量阻抗（测量阻抗等于电压与电流的比值），然后将测量阻抗与预先设定的整定阻抗进行比较。当测量阻抗小于整定阻抗时，说明故障点在保护范围内，保护装置动作；当测量阻抗大于整定阻抗时，说明故障点在保护范围外，保护装置不动作。构成：距离保护主要由以下几部分构成：（1）测量部分：用于测量保护安装处的电压和电流，并计算出测量阻抗。通常采用电压互感器和电流互感器来获取电压和电流信号，然后通过阻抗测量元件进行计算。（2）启动部分：用于判断系统是否发生故障，当系统发生故障时，启动部分动作，开放保护装置的后续部分。常见的启动元件有过电流继电器、低电压继电器等。（3）逻辑部分：根据测量部分和启动部分的输出信号，按照一定的逻辑关系进行判断，确定保护装置是否应该动作，并发出相应的指令。逻辑部分通常由时间继电器、中间继电器等组成。（4）执行部分：根据逻辑部分的指令，发出跳闸或信号等动作。当保护装置判断故障在保护范围内时，执行部分驱动断路器跳闸；当判断故障在保护范围外时，执行部分不动作或发出信号。五、计算题（每题10分，共20分）1.已知某线路电流速断保护的动作电流为5A，电流互感器的变比为100/5，试计算该保护的一次动作电流。答案：电流互感器的变比$K_{TA}=I_{1}/I_{2}$，其中$I_{1}$为一次电流，$I_{2}$为二次电流。已知二次动作电流$I_{op2}=5A$，变比$K_{TA}=100/5=20$。根据变比公式可得一次动作电流$I_{op1}=K_{TA}×I_{op2}$。将数值代入公式：$I_{op1}=20×5=100A$。所以，该保护的一次动作电流为100A。2.某110kV线路，其阻抗$Z_{L}=10+j20\Omega$，线路末端发生三相短路故障，短路点的短路功率为$S_{k}=200MVA$，试计算短路电流（取基准容量$S_{B}=100MVA$，基准电压$U_{B}