2025 年大学电气工程及其自动化（电力系统继电保护）试题及答案

2025年大学电气工程及其自动化（电力系统继电保护）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.电力系统继电保护的基本要求不包括以下哪一项（）A.可靠性B.选择性C.经济性D.速动性2.以下哪种继电器属于过量继电器（）A.电流继电器B.电压继电器C.时间继电器D.信号继电器3.电流互感器二次侧额定电流一般为（）A.5AB.10AC.15AD.20A4.电力系统发生短路时，短路电流的大小与（）有关。A.电源电压B.电源容量C.短路点位置D.以上都是5.三段式电流保护中，灵敏度最高的是（）A.电流速断保护B.限时电流速断保护C.定时限过电流保护D.一样高6.方向电流保护是在（）的基础上加装方向元件构成的。A.电流速断保护B.限时电流速断保护C.定时限过电流保护D.三段式电流保护7.零序电流保护主要用于反应（）故障。A.相间短路B.单相接地短路C.三相短路D.以上都不对8.微机保护硬件系统通常包括（）、数据采集系统、微型机主系统和接口电路。A.电压形成回路B.电流形成回路C.功率形成回路D.频率形成回路9.变压器的瓦斯保护属于（）保护。A.主保护B.后备保护C.辅助保护D.异常运行保护10.线路纵联保护是通过通信通道将线路两端的保护装置纵向联结起来，以判断（）故障。A.区内B.区外C.区内和区外D.以上都不对二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.电力系统继电保护的作用有（）A.自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除B.保证无故障部分迅速恢复正常运行C.反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸D.提高电力系统的稳定性2.以下属于电气量保护的有（）A.电流保护B.电压保护C.距离保护D.差动保护3.电流互感器的误差包括（）A.幅值误差B.相位误差C.频率误差D.功率误差4.电力系统短路的类型有（）A.三相短路B.两相短路C.两相接地短路D.单相接地短路5.变压器的主保护有（）A.瓦斯保护B.纵差动保护C.零序保护D.过负荷保护三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.电力系统继电保护装置的可靠性越高越好。（）2.过量继电器的动作电流应大于被保护线路的最大负荷电流。（）3.电流互感器二次侧可以开路。（）4.电力系统短路时，短路电流会使母线电压升高。（）5.限时电流速断保护的动作电流应大于下一级电流速断保护的动作电流。（）6.方向电流保护可以提高保护的选择性。（）7.零序电流保护的动作电流应躲过被保护线路的最大负荷电流。（）8.微机保护的硬件系统中，数据采集系统的作用是将模拟量转换为数字量。（）9.变压器的差动保护可以保护变压器的内部故障。（）10.线路纵联保护只能反应本线路的故障。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述电力系统继电保护的基本要求及其含义。2.说明三段式电流保护的工作原理及各段的特点。3.阐述微机保护的特点及与传统保护相比的优势。五、分析题（总共2题，每题15分）1.某电力系统如图所示，已知线路L1的阻抗为Z1，线路L2的阻抗为Z2，电源E1的电动势为E1，电源E2的电动势为E2。当K点发生三相短路时，分析线路L1和L2上的短路电流情况，并说明如何配置保护装置。2.某变压器采用Yd11接线方式，容量为100MVA，变比为110/11kV。已知变压器的额定电流为5250A，差动保护采用比率制动特性，制动系数为0.5，动作电流为0.3IN。当变压器高压侧发生短路时，短路电流为10000A，计算差动保护是否会动作，并说明理由。答案：一、选择题1.C2.A3.A4.D5.C6.C7.B8.A9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.AB4.ABCD5.AB三、判断题1.×2.√3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.×四、简答题1.电力系统继电保护的基本要求包括可靠性、选择性、速动性和灵敏性。可靠性是指保护装置应可靠动作，不误动、不拒动；选择性是指保护装置应能有选择地切除故障元件；速动性是指保护装置应能快速切除故障，减少故障影响；灵敏性是指保护装置应能灵敏地反应故障。2.三段式电流保护包括电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。电流速断保护动作电流按躲过被保护线路末端短路电流整定，无时限切除近处故障；限时电流速断保护动作电流大于下一级电流速断保护动作电流，有一定延时切除本线路全长范围内故障；定时限过电流保护动作电流按躲过最大负荷电流整定，延时动作作为相邻线路保护的后备保护。3.微机保护具有可靠性高、灵活性强、动作速度快、能实现复杂保护功能等特点。与传统保护相比，微机保护采用数字电路，抗干扰能力强；可通过软件实现各种保护功能，易于修改和扩展；能实时监测和记录故障信息，便于故障分析和处理。五、分析题1.当K点发生三相短路时，短路电流从电源E1和E2经线路L1和L2流向短路点。线路L1上的短路电流为I1=(E1-E2)/(Z1+Z2)×Z2/Z1，线路L2上的短路电流为I2=(E1-E2)/(Z1+Z2)×Z1/Z2。对于线路L1可配置电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护；线路L2同理。还可配置方向电流保护提高保护选择性。2.变压器高压侧额定电流IN=100×10^6/(√3×110×10^3)=5250A，动作电流Iop=