2025年电力继电保护整定试题(附答案)

2025年电力继电保护整定试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某110kV线路采用三段式距离保护，其Ⅰ段保护范围应整定为何种比例？（）A.线路全长的80%-85%B.线路全长的100%C.下一级线路全长的80%-85%D.本线路末端母线故障的1.2倍可靠系数2.变压器纵差动保护中，为消除励磁涌流影响，通常采用的方法是（）。A.提高差动定值B.引入二次谐波制动C.缩短动作时间D.增加零序电流闭锁3.10kV母线不完全星型接线电流互感器配置时，若A相电流互感器变比为400/5，C相为600/5，则公共线电流为（）。A.IA+ICB.IA-ICC.√3×（IA+IC）D.√3×（IA-IC）4.某35kV线路配置零序过流保护，其最大不平衡电流主要来源于（）。A.电流互感器变比误差B.系统不对称运行C.线路分布电容电流D.断路器三相不同期合闸5.电容器组过电压保护的整定原则是（）。A.躲过系统最高运行电压B.躲过电容器投切暂态过电压C.按电容器额定电压的1.1倍整定D.按系统额定电压的1.3倍整定6.微机型保护装置采样频率为4000Hz，每周波采样点数为（）（系统频率50Hz）。A.20点B.40点C.80点D.100点7.220kV变压器中性点间隙接地保护中，间隙零序电流保护的动作电流通常整定为（）。A.10-30AB.50-100AC.150-200AD.200-300A8.母线差动保护中，大差电流与小差电流的定义分别为（）。A.大差为所有连接元件电流和，小差为某一段母线连接元件电流和B.大差为某一段母线连接元件电流和，小差为所有连接元件电流和C.大差为进线电流和，小差为出线电流和D.大差为出线电流和，小差为进线电流和9.某10kV线路最大负荷电流为300A，电流互感器变比为400/5，过电流保护的可靠系数取1.2，返回系数取0.85，则过流保护的动作电流整定值为（）。A.4.24AB.5.29AC.6.35AD.7.06A10.智能变电站中，SV（采样值）报文的传输方式为（）。A.点对点单向传输B.广播方式传输C.面向连接的双向传输D.组播方式传输二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.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。（）2.变压器过负荷保护应动作于跳闸，以避免变压器长期过载。（）3.零序电流保护的灵敏性随系统运行方式变化较小，因为零序阻抗主要取决于线路和变压器的零序参数。（）4.电容器组的不平衡电压保护主要用于检测单台电容器内部元件击穿故障。（）5.母线差动保护的复合电压闭锁元件应取母线线电压，以避免母线失压时误闭锁。（）6.距离保护Ⅲ段的整定需考虑与相邻线路距离保护Ⅱ段的配合，动作时间一般比相邻线路Ⅱ段大一个时间级差。（）7.微机型保护装置的开入量需经光电隔离处理，以提高抗干扰能力。（）8.110kV变压器中性点直接接地时，其零序过流保护的动作时限应大于相邻线路零序保护的最大时限。（）9.电流互感器二次回路开路会导致保护误动，因此需在二次回路中设置短路连片。（）10.分布式光伏接入配电网后，线路过流保护的灵敏性可能降低，需重新校核定值。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述继电保护整定计算的基本步骤。2.说明变压器纵差动保护中“相位补偿”的原因及实现方法（以Yd11接线变压器为例）。3.对比分析线路相间距离保护与零序距离保护的特点。4.母线差动保护中，为何需要设置“充电保护”？其整定原则是什么？5.简述微机型保护装置“定值区”的作用及切换要求。四、计算题（每题10分，共30分）1.某110kV线路参数如下：正序阻抗Z1=0.4Ω/km，线路长度L=50km，系统最大运行方式下，线路始端三相短路电流I''k.max=25kA，最小运行方式下线路末端三相短路电流I''k.min=8kA。试计算该线路距离保护Ⅰ段、Ⅱ段的动作阻抗（可靠系数取0.85，Ⅱ段配合系数取1.1），并校验Ⅱ段在最小运行方式下本线路末端的灵敏系数（灵敏系数要求≥1.3）。2.某10kV配电变压器参数：容量S=1600kVA，接线方式Dyn11，变比10.5/0.4kV，高压侧最大负荷电流I_L.max=90A，高压侧电流互感器变比为200/5。过电流保护采用三相式接线，可靠系数K_rel=1.2，返回系数K_re=0.85，动作时限t=0.5s（与下级保护配合）。试计算高压侧过流保护的动作电流，并说明该保护是否需要装设低压闭锁（低压闭锁动作电压一般取0.6-0.7倍额定电压）。3.某220kV双母线接线变电站，1号主变高压侧（220kV）中性点直接接地，2号主变中性点经间隙接地。系统发生单相接地故障时，1号主变中性点零序电流为300A，2号主变间隙零序电流为15A，母线零序电压为80V。已知主变零序过流保护定值为100A（0.5s），间隙零序电流保护定值为10A（0.3s），零序电压保护定值为100V（0.3s）。分析故障时各保护的动作行为，并说明原因。五、案例分析题（20分）某110kV变电站接线如图1所示（注：图中L1为110kV线路，T1为110kV/10kV主变，容量31.5MVA，接线Yd11，110kV侧中性点直接接地；10kV母线为单母线分段，分段断路器QFS运行；10kV出线L2配置过流保护，定值为3A（0.5s），L3配置过流保护定值为4A（0.3s）；主变10kV侧过流保护定值为5A（1.0s））。某日，L3线路出口处发生三相短路故障，现场检查发现：L3过流保护未动作，L2过流保护动作跳闸，主变10kV侧过流保护未动作。试分析可能的故障原因，并提出整改措施。答案一、单项选择题1.A2.B3.A4.A5.A6.C（50Hz每周波20ms，4000Hz即每0.25ms采样1次，20ms/0.25ms=80点）7.A8.A9.A（计算：I_op=K_rel×I_L.max/(nTA)=1.2×300/(400/5)=1.2×300×5/400=4.24A）10.B二、判断题1.√2.×（过负荷保护应动作于信号）3.√4.√5.×（应取母线相电压或负序电压、零序电压）6.√7.√8.√9.×（开路会导致高电压，需设置短路连片防止开路）10.√三、简答题1.基本步骤：①收集系统参数（网络接线、元件阻抗、运行方式等）；②确定保护配置及动作逻辑；③计算各短路点的最大/最小短路电流；④按整定原则计算各保护定值（如可靠系数、配合系数等）；⑤校验灵敏系数和动作时间；⑥编写整定方案并校核。2.原因：Yd11变压器两侧电流存在30°相位差，直接比较电流幅值会导致差动回路出现不平衡电流。实现方法：将Y侧电流互感器接成三角形（或软件补偿），使Y侧电流相位超前Δ侧电流30°，抵消变压器接线引起的相位差。3.相间距离保护反映相间短路，受系统运行方式影响较大，测量阻抗为正序阻抗；零序距离保护反映单相接地短路，测量阻抗为零序阻抗（约为正序阻抗的2-3倍），受运行方式影响小，灵敏度更高，但仅能保护接地故障。4.设置原因：母线充电时，若母线存在故障，母差保护可能因充电电流过大导致不平衡电流而拒动，需专用充电保护快速切除故障。整定原则：动作电流按躲过充电线路的最大充电电流（一般取1.5-2倍线路额定电流），动作时间取0s。5.作用：存储不同运行方式下的保护定值，避免频繁修改定值。切换要求：①切换前核对定值区编号与当前运行方式匹配；②切换后检查装置无异常报警；③重要保护切换需退出出口压板，切换完成后恢复。四、计算题1.（1）距离Ⅰ段动作阻抗：ZⅠ=K_rel×Z1×L=0.85×0.4×50=17Ω。（2）相邻线路（假设为L'）距离Ⅰ段阻抗ZⅠ'=0.85×0.4×L'（若L'未知，本题假设为配合下一级线路末端，取ZⅡ=K配合×ZⅠ=1.1×17=18.7Ω）；（3）校验灵敏系数：本线路末端最小短路电流I''k.min=8kA，对应的测量阻抗Z测量=U/k/I''k.min=110/√3/8=7.97Ω（二次值需考虑TV变比，假设TV变比110/0.1=1100，则二次测量阻抗Z测量=7.97/(1100)=0.00725Ω，与ZⅡ=18.7Ω（二次值需除以TV变比，假设保护用TV变比110/0.1，则ZⅡ二次=18.7/(110/0.1)=0.017Ω），灵敏系数Ksen=ZⅡ/(Z1×L)=18.7/(0.4×50)=0.935（不满足≥1.3，需重新调整配合）。2.（1）高压侧额定电流Ie=S/(√3×Ue)=1600/(√3×10.5)=87.9A；（2）过流保护动作电流Iop=K_rel×I_L.max/(nTA)=1.2×90/(200/5)=1.2×90×5/200=2.7A；（3）是否需要低压闭锁：若最大负荷电流接近额定电流（90A≈87.9A），过流保护可能在正常过负荷时误动，需加低压闭锁（当电压降低至0.6-0.7倍额定电压时开放保护）。3.（1）1号主变中性点零序过流保护：电流300A＞100A，0.5s动作跳主变；（2）2号主变间隙零序电流保护：15A＞10A，0.3s动作跳主变；（3）零序电压保护：80V＜100V，不动作。最终2号主变先跳，1号主变随后跳开，切除故障。五、案例分析题可能原因：①L3过流保护定值设置错误（如定值4A大于故障电流，或电流互感器变比选择过大）；②L3过流保护二次回路故障（如CT断线、接线松动导致采样电流偏小）；③L3保护装置故障（如插件接触不良、