4月继电保护员-中级工题库含答案

4月继电保护员中级工题库含答案一、选择题1.三段式电流保护中，保护范围受系统运行方式影响最大的是（）。A.电流速断保护B.限时电流速断保护C.过电流保护D.都一样答案：A解析：电流速断保护的动作电流按照躲开本线路末端最大短路电流来整定，其保护范围会随着系统运行方式的变化而有较大改变。限时电流速断保护的动作电流是按躲开下级线路电流速断保护的最大动作范围末端短路时的短路电流来整定，受系统运行方式影响相对较小。过电流保护的动作电流是按躲过最大负荷电流来整定，受系统运行方式影响最小。2.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.可靠性D.灵敏性答案：B解析：选择性是指继电保护动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。当系统发生故障时，正确切断离故障点最近的断路器，符合选择性的要求。快速性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。灵敏性是指继电保护装置对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。3.电力系统发生振荡时，（）可能会发生误动。A.电流差动保护B.电流速断保护C.零序电流保护D.过负荷保护答案：B解析：当电力系统发生振荡时，系统中电流、电压会发生大幅度摆动。电流速断保护是按照躲开本线路末端最大短路电流来整定的，在系统振荡时，可能会出现电流超过其动作值的情况，从而导致误动。电流差动保护是通过比较被保护设备各侧电流的大小和相位来判断是否发生故障，不受系统振荡的影响。零序电流保护主要反映系统中的零序电流，系统振荡时一般不会产生零序电流，所以也不会误动。过负荷保护是按照躲过最大负荷电流来整定的，系统振荡时一般不会达到过负荷保护的动作值，通常不会误动。4.继电保护装置的基本组成部分不包括（）。A.测量部分B.逻辑部分C.执行部分D.信号部分答案：D解析：继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。测量部分的作用是测量被保护对象的物理量，如电流、电压等，并与给定的整定值进行比较，以判断是否发生故障。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，确定是否应该使断路器跳闸或发出信号。执行部分根据逻辑部分的判断结果，发出相应的动作指令，如使断路器跳闸或发出信号。信号部分虽然也是继电保护系统的一部分，但它不属于继电保护装置的基本组成部分。5.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.升高为线电压C.不变D.先升高后降低答案：B解析：在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，故障相接地，其对地电压降为零。非故障相的对地电压会升高为线电压。这是因为在正常运行时，三相电压是对称的，相电压为线电压的\(1/\sqrt{3}\)倍。当发生单相接地故障时，系统的线电压仍然保持对称且大小不变，而非故障相的对地电压就等于线电压。二、判断题1.继电保护的可靠性是指保护在应动作时不拒动，不应动作时不误动。（）答案：正确解析：可靠性是继电保护的重要性能指标之一，它包含两个方面的含义：一是在电力系统发生故障时，保护装置应能可靠地动作，将故障设备切除，即不拒动；二是在电力系统正常运行或发生非保护范围内的故障时，保护装置不应误动作。2.电流互感器二次侧不允许开路，电压互感器二次侧不允许短路。（）答案：正确解析：电流互感器二次侧开路时，会在二次绕组中感应出很高的电动势，可能会危及设备和人身安全，同时也会使电流互感器铁芯严重饱和，影响其性能。电压互感器二次侧短路时，会产生很大的短路电流，可能会烧毁电压互感器。所以电流互感器二次侧不允许开路，电压互感器二次侧不允许短路。3.限时电流速断保护的动作时间是固定的，与短路电流的大小无关。（）答案：正确解析：限时电流速断保护的动作时间是按照阶梯原则整定的，它是一个固定的时间值，与短路电流的大小无关。其动作电流是按躲开下级线路电流速断保护的最大动作范围末端短路时的短路电流来整定的，当被保护线路发生故障，电流超过其动作值时，经过固定的动作时间后，保护装置动作，使断路器跳闸。4.零序电流保护只适用于中性点直接接地系统。（）答案：正确解析：零序电流保护是基于系统中出现零序电流来判断故障的。在中性点直接接地系统中，当发生单相接地故障时，会产生很大的零序电流，零序电流保护可以利用这个零序电流来动作，切除故障线路。而在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中，发生单相接地故障时，虽然也会有零序电流，但数值较小，且其分布情况与中性点直接接地系统不同，零序电流保护一般不能有效地发挥作用。所以零序电流保护只适用于中性点直接接地系统。5.保护装置的灵敏系数越大，说明其保护性能越好。（）答案：正确解析：灵敏系数是衡量继电保护装置对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力的指标。灵敏系数越大，说明保护装置在故障发生时越容易动作，能够更灵敏地检测到故障，从而更可靠地切除故障设备，所以保护性能越好。但灵敏系数也不能无限制地增大，还需要考虑保护的选择性、可靠性等其他因素。三、简答题1.简述继电保护的基本要求。答：继电保护的基本要求包括选择性、快速性、灵敏性和可靠性。选择性：当电力系统发生故障时，继电保护装置应能有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。快速性：继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。灵敏性：是指继电保护装置对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。灵敏系数是衡量灵敏性的指标，灵敏系数越大，保护装置越灵敏。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，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。2.电流互感器和电压互感器在使用中应注意哪些问题？答：电流互感器使用注意事项：二次侧严禁开路。因为电流互感器二次侧开路时，会在二次绕组中感应出很高的电动势，可能会危及设备和人身安全，同时也会使电流互感器铁芯严重饱和，影响其性能。二次侧必须有一端可靠接地，以防止一、二次绕组间绝缘击穿时，高压窜入二次回路，危及人身和设备安全。注意极性。电流互感器的极性连接必须正确，否则会影响继电保护装置和测量仪表的正常工作。电压互感器使用注意事项：二次侧严禁短路。电压互感器二次侧短路时，会产生很大的短路电流，可能会烧毁电压互感器。二次侧必须有一端可靠接地，以防止一、二次绕组间绝缘击穿时，高压窜入二次回路，危及人身和设备安全。注意二次侧所接负载不能超过其额定容量，否则会影响测量精度。3.简述三段式电流保护的组成及各自的特点。答：三段式电流保护由电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护组成。电流速断保护：特点：动作迅速，能快速切除故障，减少故障对设备的损坏。但保护范围受系统运行方式影响较大，不能保护线路的全长，存在死区。其动作电流按照躲开本线路末端最大短路电流来整定。限时电流速断保护：特点：保护范围一般能覆盖本线路的全长，并延伸至下一级线路的一部分。动作时间比电流速断保护长，通常带有一定的时限，以保证选择性。其动作电流是按躲开下级线路电流速断保护的最大动作范围末端短路时的短路电流来整定的。过电流保护：特点：保护范围一般能保护本线路及相邻线路的全长。动作电流按照躲过最大负荷电流来整定，动作时间较长，通常作为后备保护。当其他保护装置拒动时，过电流保护可以动作，切除故障。4.电力系统发生振荡和短路时，电气量的变化有哪些不同？答：电流和电压的变化情况：短路时，电流突然增大，电压突然降低，而且短路点越靠近电源，电流越大，电压越低。短路电流和电压的变化是突变的。系统振荡时，电流和电压会发生周期性的摆动，其幅值和相位都会随时间作周期性变化，但变化是逐渐的，不是突变的。电流和电压的相位关系：短路时，电流和电压的相位关系取决于短路类型和短路点的位置，一般是确定的。系统振荡时，电流和电压的相位关系是随时间周期性变化的。零序分量：短路时，在中性点直接接地系统中发生单相接地或两相接地短路时，会出现零序电流和零序电压。系统振荡时，一般不会产生零序电流和零序电压，因为系统振荡是三相同时发生的，三相仍然是对称的。5.简述零序电流保护的原理及适用范围。答：原理：在中性点直接接地系统中，当发生单相接地故障时，会产生零序电流。零序电流保护就是通过检测系统中的零序电流来判断是否发生单相接地故障。正常运行时，三相系统是对称的，零序电流为零。当发生单相接地故障时，故障点会出现零序电流，零序电流保护装置检测到这个零序电流，当零序电流超过其整定值时，保护装置动作，使断路器跳闸，切除故障线路。适用范围：零序电流保护只适用于中性点直接接地系统。因为在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中，发生单相接地故障时，虽然也会有零序电流，但数值较小，且其分布情况与中性点直接接地系统不同，零序电流保护一般不能有效地发挥作用。四、计算题1.已知某线路的最大负荷电流为\(300A\)，过电流保护的可靠系数\(K_{rel}=1.2\)，返回系数\(K_{re}=0.85\)，求过电流保护的动作电流。解：过电流保护的动作电流计算公式为\(I_{op}=\frac{K_{rel}}{K_{re}}I_{L.max}\)，其中\(I_{op}\)为动作电流，\(K_{rel}\)为可靠系数，\(K_{re}\)为返回系数，\(I_{L.max}\)为最大负荷电流。将\(K_{rel}=1.2\)，\(K_{re}=0.85\)，\(I_{L.max}=300A\)代入公式可得：\(I_{op}=\frac{1.2}{0.85}\times300\approx423.53A\)答：过电流保护的动作电流约为\(423.53A\)。2.某\(110kV\)线路，电流速断保护的动作电流整定值为\(500A\)，已知该线路末端最大短路电流为\(800A\)，求该电流速断保护的保护范围系数。解：电流速断保护的保护范围系数\(K_{sen}\)的计算公式为\(K_{sen}=\frac{I_{k.max}}{I_{op}}\)，其中\(I_{k.max}\)为线路末端最大短路电流，\(I_{op}\)为电流速断保护的动作电流整定值。将\(I_{k.max}=800A\)，\(I_{op}=500A\)代入公式可得：\(K_{sen}=\frac{800}{500}=1.6\)答：该电流速断保护的保护范围系数为\(1.6\)。3.某变压器的额定容量为\(10000kVA\)，额定电压为\(110\pm2\times2.5\%/10.5kV\)，求变压器高压侧和低压侧的额定电流。解：高压侧额定电流\(I_{N1}\)：根据公式\(I_{N}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N}}\)，其中\(S_{N}\)为额定容量，\(U_{N}\)为额定电压。高压侧额定电压\(U_{N1}=110kV\)，则高压侧额定电流\(I_{N1}=\frac{10000}{\sqrt{3}\times110}\approx52.49A\)。低压侧额定电流\(I_{N2}\)：低压侧额定电压\(U_{N2}=10.5kV\)，则低压侧额定电流\(I_{N2}=\frac{10000}{\sqrt{3}\times10.5}\approx549.9A\)。答：变压器高压侧额定电流约为\(52.49A\)，低压侧额定电流约为\(549.9A\)。4.已知某线路的限时电流速断保护的动作电流整定值为\(400A\)，下级线路电流速断保护的动作电流整定值为\(300A\)，可靠系数\(K_{rel}=1.1\)，求该限时电流速断保护的动作电流是否满足要求。解：限时电流速断保护的动作电流应满足\(I_{op2}=K_{rel}I_{op1}\)，其中\(I_{op2}\)为限时电流速断保护的动作电流，\(I_{op1}\)为下级线路电流速断保护的动作电流，\(K_{rel}\)为可靠系数。计算\(K_{rel}I_{op1}=1.1\times300=330A\)。已知该线路限时电流速断保护的动作电流整定值为\(400A\)，\(400A>330A\)，满足\(I_{op2}\geqK_{rel}I_{op1}\)的要求。答：该限时电流速断保护的动作电流满足要求。5.某\(35kV\)线路，最大负荷电流为\(200A\)，过电流保护的动作时间为\(1.5s\)，可靠系数\(K_{rel}=1.2\)，返回系数\(K_{re}=0.8\)，求过电流保护的动作电流，并分析该动作时间是否合理。解：过电流保护的动作电流\(I_{op}\)：根据公式\(I_{op}=\frac{K_{rel}}{K_{re}}I_{L.max}\)，将\(K_