2025年高职（电力系统自动化技术）电力系统继电保护综合测试题及答案

2025年高职（电力系统自动化技术）电力系统继电保护综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.电力系统继电保护的基本要求不包括以下哪一项？A.选择性B.速动性C.安全性D.可靠性2.以下哪种继电器属于电流继电器？A.电磁式电流继电器B.感应式电流继电器C.晶体管式电流继电器D.以上都是3.电力系统发生短路时，短路电流的大小与以下哪些因素有关？A.电源电压B.短路点的位置C.电力系统的阻抗D.以上都是4.继电保护装置的动作电流应躲过以下哪种电流？A.最大负荷电流B.最小负荷电流C.短路电流D.负荷波动电流5.限时电流速断保护的动作电流应与以下哪种保护的动作电流配合？A.过电流保护B.电流速断保护C.限时电流速断保护D.以上都不对6.零序电流保护的动作电流应躲过以下哪种电流？A.正常运行时的不平衡电流B.外部故障时的最大不平衡电流C.短路电流D.负荷波动电流7.以下哪种保护属于主保护？A.过电流保护B.电流速断保护C.限时电流速断保护D.以上都不对8.电力系统发生不对称短路时，短路电流中包含以下哪些分量？A.正序分量B.负序分量C.零序分量D.以上都是9.以下哪种继电器属于电压继电器？A.电磁式电压继电器B.感应式电压继电器C.晶体管式电压继电器D.以上都是10.继电保护装置的动作时间应与以下哪些因素有关？A.短路电流的大小B.短路点的位置C.电力系统的阻抗D.以上都是11.过电流保护的动作时间与以下哪种保护的动作时间配合？A.电流速断保护B.限时电流速断保护C.零序电流保护D.以上都不对12.以下哪种保护属于后备保护？A.过电流保护B.电流速断保护C.限时电流速断保护D.以上都不对13.电力系统发生振荡时，以下哪种保护可能会误动作？A.电流速断保护B.限时电流速断保护C.过电流保护D.以上都可能14.以下哪种继电器属于时间继电器？A.电磁式时间继电器B.感应式时间继电器C.晶体管式时间继电器D.以上都是15.继电保护装置的返回系数应满足以下要求？A.大于1B.小于1C.等于1D.以上都不对16.以下哪种保护属于非电量保护？A.瓦斯保护B.过流保护C.速断保护D.限时速断保护17.电力系统发生单相接地短路时，短路电流中零序电流的大小与以下哪些因素有关？A.接地电阻B.系统运行方式C.线路长度D.以上都是18.以下哪种继电器属于中间继电器？A.电磁式中间继电器B.感应式中间继电器C.晶体管式中间继电器D.以上都是19.继电保护装置的灵敏系数应满足以下要求？A.大于1B.小于1C.等于1D.以上都不对20.以下哪种保护属于距离保护？A.三段式距离保护B.过电流保护C.电流速断保护D.限时电流速断保护第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在题中的横线上。1.电力系统继电保护的基本任务是______、______、______。2.继电保护装置一般由______、______、______、______等部分组成。3.电流继电器的动作电流是指______。4.限时电流速断保护的动作电流应大于______，小于______。5.零序电流保护的动作电流应躲过______。（二）判断题（共10分）答题要求：本大题共10小题，每小题1分。判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。1.电力系统继电保护的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。（）2.电流继电器的动作电流应躲过最大负荷电流。（）3.限时电流速断保护的动作电流应与电流速断保护的动作电流配合。（）4.零序电流保护的动作电流应躲过正常运行时的不平衡电流。（）5.过电流保护属于主保护。（）6.电力系统发生振荡时，电流速断保护可能会误动作。（）7.时间继电器的作用是实现保护装置的动作延时。（）8.继电保护装置的返回系数应大于1。（）9.瓦斯保护属于非电量保护。（）10.距离保护是根据短路点到保护安装处的距离来动作的保护。（）（三）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答下列问题。1.简述电力系统继电保护的基本要求。2.简述电流继电器的工作原理。3.简述限时电流速断保护与电流速断保护的配合关系。4.简述零序电流保护的工作原理。（四）分析题（共15分）材料：某电力系统如图所示，已知电源电动势E=10kV，系统阻抗Z1=j0.1Ω，Z2=j0.2Ω，Z3=j0.3Ω，线路L1的长度为10km，线路L2的长度为20km，线路L3的长度为30km，短路点K位于线路L2的中点。答题要求：本大题共3小题，每小题5分。根据上述材料，分析以下问题。1.计算短路点K的短路电流。2.若在电源处安装电流速断保护，计算其动作电流。3.若在电源处安装限时电流速断保护，计算其动作电流和动作时间。（五）设计题（共5分）材料：某工厂有一台重要的电动机，需要设计一套继电保护装置，以保证电动机的安全运行。已知电动机的额定电流为10A，启动电流为额定电流的5倍，电动机的额定电压为380V。答题要求：本大题共1小题，每小题5分。根据上述材料，设计一套适合该电动机的继电保护装置，包括保护类型、动作电流、动作时间等参数。答案：选择题：1.C2.D3.D4.A5.B6.B7.B8.D9.D10.D11.B12.A13.D14.D15.B16.A17.D18.D19.A20.A填空题：1.自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气元件的不正常运行状态，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；实现电力系统的自动化和远动化，以及工业生产的自动控制。2.测量部分、逻辑部分、执行部分、辅助电源部分。3.能使继电器动作的最小电流。4.被保护线路末端短路时的最大短路电流、相邻线路电流速断保护的动作电流。5.正常运行时的不平衡电流。判断题：1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.√8.×9.√10.√简答题：1.电力系统继电保护的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。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，使停电范围尽量缩小；速动性是指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，提高电力系统并列运行的稳定性；灵敏性是指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；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应可靠动作，而在不该动作时应可靠不动作。2.电流继电器的工作原理是基于电磁感应原理。当线圈中通入电流时，铁芯被磁化，产生磁通，磁通穿过铝框和工作绕组，在铝框中感应出电流，此电流与磁通相互作用产生电磁力，使铝框转动，带动动触点与静触点闭合或断开，从而实现继电器的动作。3.限时电流速断保护的动作电流应大于被保护线路末端短路时的最大短路电流，小于相邻线路电流速断保护的动作电流。其动作时间应比相邻线路电流速断保护的动作时间长一个时限级差，以保证选择性。4.零序电流保护的工作原理是利用电力系统发生接地短路时会出现零序电流这一特点。正常运行时，三相电流对称，零序电流为零；当发生接地短路时，三相电流不再对称，出现零序电流。零序电流保护通过检测零序电流的大小，当零序电流超过整定值时，保护装置动作，切除故障线路。分析题：1.首先计算系统总阻抗Z=Z1+Z2+Z3=j0.1+j0.2+j0.3=j0.6Ω。短路点K的短路电流I=E/Z=10/j0.6=-j16.67kA。2.电流速断保护的动作电流应躲过被保护线路末端短路时的最大短路电流，即Iqb=KkIzd，其中Kk为可靠系数，取1.3，Izd为被保护线路末端短路电流，Izd=10/(j0.1+j0.2)=-j33.33kA，所以Iqb=1.333.33=43.33kA。3.限时电流速断保护的动作电流应大于被保护线路末端短路时的最大短路电流，小于相邻线路电流速断保护的动作电流。设动作电流为Ixb，Ixb=KkIzd=1.133.33=36.66kA。动作时间t=0.5s（根据时限级差确定）。设计题：对于该电动机，可采用过电流保护作为主保护，动作电流Iop=KrelKssIn