2025年继电保护工(高级)资格考试题库(带答案)

2025年继电保护工(高级)资格考试题库(带答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.方向阻抗继电器在三相短路时，若测量阻抗落在动作特性圆内，则继电器动作的条件是（）。A.测量阻抗的幅值小于整定阻抗幅值B.测量阻抗的相位角与整定阻抗的相位角之差小于90°C.测量阻抗的幅值小于整定阻抗幅值且相位角在动作区内D.测量阻抗的相位角等于整定阻抗的相位角答案：C2.变压器纵联差动保护中，产生稳态不平衡电流的主要原因是（）。A.变压器励磁涌流B.电流互感器变比误差C.变压器两侧电流相位差D.外部短路时电流互感器饱和答案：B3.220kV线路纵联保护中，采用光纤通道的优点不包括（）。A.抗电磁干扰能力强B.传输衰耗小C.无需考虑通道衰耗对保护的影响D.可实现双向高速数据传输答案：C4.微机型母线差动保护中，大差比率差动元件的作用是（）。A.区分母线区内、区外故障B.防止区外故障时TA饱和导致误动C.提高保护灵敏度D.实现各段母线的选择性跳闸答案：A5.校验零序电流保护定值时，若系统最大零序阻抗为Z0max，最小零序阻抗为Z0min，则零序I段定值应按（）整定。A.躲过本线路末端单相接地故障时的最大零序电流B.躲过下一条线路出口单相接地故障时的最大零序电流C.与下一条线路零序I段定值配合D.躲过本线路最大负荷电流答案：B6.变压器零序电流保护通常安装在（）。A.变压器中性点直接接地侧B.变压器中性点经消弧线圈接地侧C.变压器高压侧D.变压器低压侧答案：A7.重合闸装置与保护配合时，后加速保护的作用是（）。A.提高重合闸成功率B.加速切除瞬时性故障C.加速切除永久性故障D.防止重合于永久性故障时保护拒动答案：C8.二次回路绝缘电阻测量时，对于额定电压1000V以下的回路，应使用（）兆欧表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：A9.微机型保护装置运行中，“TV断线”告警信号动作的可能原因是（）。A.电流互感器二次回路开路B.电压互感器二次回路三相失压或两相失压C.保护装置内部电源故障D.通信插件损坏答案：B10.电力系统发生振荡时，距离保护可能误动的原因是（）。A.测量阻抗周期性进入动作区B.零序电流增大C.负序电流增大D.母线电压升高答案：A二、判断题（每题1分，共10分）1.变压器励磁涌流中含有大量二次谐波，因此差动保护可利用二次谐波制动原理防止误动。（）答案：√2.线路纵联保护的通道异常时，应立即退出纵联保护，仅保留后备保护运行。（）答案：√3.零序电流保护受系统运行方式影响较小，因此在所有电压等级线路中均可作为主保护。（）答案：×（注：零序电流保护一般用于110kV及以上中性点直接接地系统，35kV及以下系统多采用小电流接地选线装置）4.微机型保护装置校验时，只需检验保护逻辑功能，无需检查开入、开出回路的正确性。（）答案：×（注：开入、开出回路的正确性直接影响保护动作可靠性，必须检验）5.母线差动保护中，当母联断路器断开时，大差比率差动元件应自动退出，仅由小差元件判断故障。（）答案：√6.重合闸装置应在断路器手动跳闸时闭锁，防止误重合。（）答案：√7.电流互感器二次回路开路会导致二次侧产生高电压，威胁设备及人身安全。（）答案：√8.距离保护III段的整定应躲过线路最大负荷电流对应的阻抗，因此其动作时限较长。（）答案：√9.变压器瓦斯保护能反映油箱内部的所有故障，包括轻微匝间短路和油面降低。（）答案：√10.二次回路标号中，“A411”表示A相电流回路第11号节点。（）答案：√三、简答题（每题5分，共25分）1.简述变压器纵联差动保护与瓦斯保护的区别及配合关系。答案：区别：（1）纵联差动保护反映变压器两侧电流差，主要保护变压器绕组、引出线及套管的相间短路、匝间短路（严重时）；（2）瓦斯保护反映变压器内部油位、气体及油流变化，主要保护绕组匝间短路（轻微时）、铁芯烧损、油面降低等内部故障。配合关系：纵联差动保护作为变压器主保护，瓦斯保护作为其补充，两者共同构成变压器内部故障的主保护体系，差动保护无法反映轻微匝间短路，而瓦斯保护可灵敏动作；瓦斯保护无法反映引出线及套管故障，需差动保护动作切除。2.说明母线差动保护中“TA饱和”对保护的影响及应对措施。答案：影响：区外故障时，若故障线路TA饱和，其二次电流严重畸变，导致差流增大，可能使母线差动保护误动。应对措施：（1）采用具有抗TA饱和功能的比率差动元件（如工频变化量比率差动）；（2）设置TA饱和检测元件，区外故障TA饱和时闭锁差动保护；（3）选用TP级（暂态型）电流互感器，提高抗饱和能力；（4）优化TA变比，避免区外故障时TA严重过载。3.微机型保护装置检验时，需进行哪些关键项目的测试？答案：（1）外观及接线检查：装置型号、端子排标号、二次回路接线正确性；（2）电源性能测试：直流电源电压波动（85%~115%额定电压）下装置运行稳定性；（3）开入量检验：模拟外部接点动作（如保护启动、闭锁信号），验证装置逻辑输入正确性；（4）开出量检验：模拟保护动作，验证跳闸、合闸、告警接点输出可靠性；（5）保护功能校验：-电流、电压定值精度（误差≤5%）；-动作时间特性（误差≤±20ms或±3%）；-逻辑功能（如方向元件、复压闭锁、零序方向等）；（6）通信功能测试：与监控系统、故障录波器的通信报文正确性；（7）绝缘电阻测试：二次回路对地绝缘（≥100MΩ）、各回路间绝缘（≥10MΩ）。4.简述线路距离保护I、II、III段的整定原则及作用。答案：（1）I段：按躲过本线路末端短路阻抗整定（一般取0.8~0.85倍线路阻抗），无延时，快速切除本线路80%~85%范围的故障；（2）II段：按与下一条线路距离I段配合整定（取1.1~1.2倍下一条线路I段定值），并校验本线路末端故障灵敏度（≥1.5），延时0.3~0.5s，保护本线路全长及下一条线路部分范围；（3）III段：按躲过线路最大负荷阻抗整定（考虑负荷自启动系数及返回系数），延时1.5~2.5s，作为本线路及相邻线路的后备保护。5.列举继电保护反事故措施中关于二次回路接地的要求。答案：（1）电流互感器、电压互感器二次回路应一点接地，接地位置选在保护屏或端子箱；（2）经控制室零相小母线（N600）连通的各段电压互感器二次回路，只允许在控制室一点接地；（3）独立的、与其他电压互感器二次回路没有电联系的二次回路（如站用变低压侧），可在开关场一点接地；（4）微机型保护装置的直流电源（逻辑地、信号地）应采用一点接地，禁止与交流接地混接；（5）二次回路接地铜排截面应≥100mm²，接地引下线截面≥4mm²（铜质），接地电阻≤4Ω；（6）严禁在电流互感器与保护装置之间的二次回路中串接开关或熔断器。四、计算题（每题10分，共20分）1.某110kV线路长度L=50km，线路正序阻抗Z1=0.4Ω/km，最大运行方式下线路末端三相短路电流I_k.max=3.5kA，最小运行方式下线路末端三相短路电流I_k.min=2.8kA。若距离保护I段可靠系数取0.85，计算I段的整定阻抗（二次值）。（电压互感器变比TV=110/0.1kV，电流互感器变比TA=600/5A）答案：（1）一次侧线路阻抗Z_L=Z1×L=0.4×50=20Ω；（2）距离I段一次整定阻抗Z_set1=0.85×Z_L=0.85×20=17Ω；（3）二次侧整定阻抗Z_set1_2=Z_set1×(TV二次额定电压/TA二次额定电流)=17×(100V/5A)=17×20=340Ω；或直接计算：Z_set1_2=Z_set1/(TA一次/TA二次)×(TV二次/TV一次)=17/(600/5)×(0.1/110)×1000？（注：正确方法应为二次阻抗=一次阻抗×(TV二次电压/TA二次电流)，因TV二次额定电压为100V，TA二次额定电流为5A，故二次阻抗基准为100V/5A=20Ω，因此Z_set1_2=17Ω×(100V/5A)/(110kV/600A)？此处需明确二次阻抗计算方式。正确步骤应为：二次测量阻抗Z=U_2/I_2=(U_1/TV)/(I_1/TA)=(U_1/I_1)×(TA/TV)=Z_1×(TA/TV)；因此，一次整定阻抗Z_set1=17Ω，二次整定阻抗Z_set1_2=17×(TA/TV)=17×(600/5)/(110000/100)=17×120/1100≈1.85Ω（注：TV变比为110kV/0.1kV=1100，TA变比为600/5=120）。最终答案：Z_set1_2≈1.85Ω。2.某双绕组变压器参数：容量S=63MVA，高压侧电压U_h=110kV（Y接线），低压侧电压U_l=10.5kV（Δ接线），高压侧TA变比TA_h=600/5，低压侧TA变比TA_l=3000/5。计算差动保护的平衡系数（以高压侧为基准）。答案：（1）计算各侧额定电流：高压侧一次额定电流I_h=S/(√3×U_h)=63×10³/(√3×110)≈330A；低压侧一次额定电流I_l=S/(√3×U_l)=63×10³/(√3×10.5)≈3464A；（2）计算各侧二次额定电流（未考虑相位补偿）：高压侧二次电流I_h2=I_h/TA_h=330/(600/5)=2.75A；低压侧二次电流（Δ接线需转换为Y接线，相位补偿后电流为I_l/√3）：I_l2=(I_l/√3)/TA_l=(3464/√3)/(3000/5)≈(2000)/600≈3.33A；（3）平衡系数K=I_l2/I_h2=3.33/2.75≈1.21（注：以高压侧为基准，平衡系数用于低压侧电流调整，使两侧二次电流平衡）。五、案例分析题（每题15分，共25分）1.某220kV线路配置微机型纵联距离保护和零序电流保护，某日线路发生A相接地故障，保护动作跳开三相断路器，但重合闸未动作。试分析可能原因及排查步骤。答案：可能原因：（1）重合闸装置故障（如电源失电、插件损坏）；（2）重合闸充电条件不满足（如手合或手跳闭锁重合闸、低气压闭锁、沟通三跳压板投入）；（3）故障性质为永久性故障，重合闸逻辑闭锁（如零序保护II段及以上动作、距离II段及以上动作）；（4）保护动作后未给出重合闸启动信号（如保护跳闸接点未闭合）；（5）重合闸出口压板未投入或二次回路断线。排查步骤：（1）检查重合闸装置面板指示灯：确认“充电完成”灯是否亮（正常充电需15~20s）；（2）查看保护动作报文：确认故障类型（A相接地）、保护动作元件（如纵联保护、零序I段/II段），若为零序II段及以上动作，重合闸应闭锁；（3）检查重合闸启动回路：测量保护跳闸接点（如A相跳闸接点）是否闭合，重合闸装置“启动”开入是否变位；（4）校验重合闸出口压板：检查压板是否投入，二次回路接线是否牢固；（5）测试重合闸装置功能：模拟瞬时性故障（如短接A相跳闸接点），观察重合闸是否动作出口；（6）检查断路器辅助接点：确认断路器跳闸后“跳位”接点闭合，否则重合闸无法启动；（7）测量重合闸装置电源：检查直流电源电压（220V或110V）是否正常，保险是否熔断。2.某110kV变压器差动保护在外部短路时误动作，试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：（1）电流互感器饱和：外部短路电流过大，TA严重饱和，二次电流畸变导致差流增大；（2）差动保护定值不合理：比率制动系数过小，无法有效制动区外故障时的不平衡电流；（3）二次回路接线错误：TA极性接反、变比计算错误、平衡系数设置错误；（4）差动保护装置硬件故障：AD采样模块误差、运算芯片异常；（5）二次回路干扰：强电磁干扰导致装置误判差流。处理措施：（1）检查TA特性：测试TA伏安特性曲线