(2025年)继电保护模拟题(附参考答案)

(2025年)继电保护模拟题(附参考答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某110kV线路配置三段式电流保护，其中Ⅱ段保护的主要作用是（）。A.作为本线路主保护B.作为相邻线路远后备保护C.作为本线路近后备保护D.作为下一级线路主保护2.微机型继电保护装置中，采样保持电路的主要功能是（）。A.提高信号幅值B.防止A/D转换期间信号变化C.滤除高频干扰D.实现信号隔离3.变压器纵差动保护中，采用二次谐波制动的主要目的是（）。A.防止励磁涌流导致误动B.提高内部故障灵敏度C.补偿TA变比误差D.抑制外部故障不平衡电流4.某35kV系统发生单相接地故障，若系统为中性点不接地方式，则故障相电压（），非故障相电压（）。A.降低为0，升高为线电压B.降低为相电压，升高为线电压C.降低为0，升高为相电压D.降低为相电压，升高为相电压5.距离保护Ⅰ段的整定阻抗通常取线路全长阻抗的（）。A.80%-85%B.90%-95%C.70%-75%D.60%-65%6.自动重合闸与继电保护配合的“后加速”方式是指（）。A.重合闸动作后加速保护跳闸B.保护动作后加速重合闸动作C.重合闸动作前加速保护跳闸D.保护动作前加速重合闸动作7.母线差动保护中，“大差”元件主要反映（）。A.母线所有连接元件的电流差B.某条支路与母线的电流差C.分段断路器的电流差D.母联断路器的电流差8.某10kV线路过电流保护动作电流整定为5A（二次值），TA变比为200/5，其一次动作电流为（）。A.200AB.250AC.300AD.400A9.发电机定子绕组单相接地保护的动作判据通常基于（）。A.零序电压幅值B.负序电流幅值C.正序功率方向D.三次谐波电压比值10.下列哪项不是影响距离保护正确动作的因素？（）A.过渡电阻B.系统振荡C.频率偏移D.母线电压互感器二次侧熔断器熔断11.变压器零序电流保护通常用于（）。A.中性点直接接地系统的接地故障B.中性点不接地系统的相间故障C.变压器内部匝间短路D.变压器过负荷保护12.微机型保护装置中，“软压板”的作用是（）。A.隔离一次设备与二次回路B.控制保护功能的投入或退出C.提高装置抗干扰能力D.实现保护定值的修改13.某220kV线路配置分相电流差动保护，其制动特性曲线的“拐点”通常对应（）。A.最小动作电流B.最大负荷电流C.外部故障时的最大不平衡电流D.内部故障时的最小短路电流14.下列关于继电保护“四性”的描述，错误的是（）。A.选择性要求保护仅切除故障设备B.速动性要求保护尽可能快速动作C.灵敏性要求保护对所有故障都能反应D.可靠性要求保护不误动、不拒动15.线路纵联保护中，“允许式”通道逻辑是指（）。A.本侧保护动作且收到对侧允许信号后跳闸B.本侧保护动作后向对侧发送允许信号C.收到对侧闭锁信号时本侧保护不跳闸D.本侧保护不动作时向对侧发送闭锁信号二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.过电流保护的动作电流应大于线路的最大负荷电流，无需考虑自启动系数。（）2.变压器励磁涌流中含有大量二次谐波，因此纵差动保护可通过二次谐波制动来区分励磁涌流和故障电流。（）3.中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地时，故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流方向相反。（）4.距离保护Ⅲ段的动作时间应与下一级线路距离保护Ⅱ段的动作时间配合。（）5.母线差动保护的“小差”元件用于区分故障母线，“大差”元件用于判别母线区内外故障。（）6.自动重合闸的“重合闸后加速”方式能更快切除永久性故障，但可能扩大停电范围。（）7.发电机失磁保护通常通过监测机端低电压、转子低电压或阻抗圆特性来实现。（）8.微机型保护装置的采样频率越高，对故障信号的还原能力越强，因此采样频率越高越好。（）9.线路纵联保护的通道包括光纤、微波、载波等，其中光纤通道的可靠性最高。（）10.变压器后备保护的作用是反应变压器外部故障，并作为变压器主保护的后备。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述电流三段式保护的构成及各段的作用。2.变压器纵差动保护中，不平衡电流的主要来源有哪些？可采取哪些措施减小不平衡电流？3.距离保护为何需要设置振荡闭锁功能？简述其基本原理。4.简述母线差动保护的“比率制动特性”及其优点。5.什么是继电保护的“近后备”和“远后备”？两者的主要区别是什么？四、计算题（每题10分，共20分）1.某10kV线路采用定时限过电流保护，已知线路最大负荷电流为300A（一次值），自启动系数Kss=1.5，返回系数Kre=0.85，TA变比为400/5。试计算保护的二次动作电流，并校验当线路末端发生三相短路时的灵敏度（末端三相短路电流一次值为2500A）。2.某110kV线路全长L=50km，正序阻抗z1=0.4Ω/km，线路配置距离保护Ⅰ、Ⅱ段。Ⅰ段整定为线路全长的80%，Ⅱ段需与相邻线路距离保护Ⅰ段配合（相邻线路距离保护Ⅰ段整定阻抗为15Ω），配合系数Kco=1.1，可靠系数Krel=1.2。试计算：（1）本线路距离保护Ⅰ段的整定阻抗；（2）本线路距离保护Ⅱ段的整定阻抗（需考虑分支系数Kb=1.3）。五、案例分析题（10分）某110kV变电站110kV母线接线为单母分段，配置母线差动保护（大差+小差方式）。某日，运行人员发现110kVⅠ母差动保护动作跳闸，跳开Ⅰ母所有连接元件（包括分段断路器）。现场检查发现：Ⅰ母电压消失，Ⅱ母电压正常；110kV线路L1（接于Ⅰ母）的电流互感器（TA）二次侧B相断线；母线差动保护装置录波显示大差电流为0.8Ie（Ie为装置额定电流），小差电流（Ⅰ母）为1.2Ie，小差电流（Ⅱ母）为0.1Ie。问题：（1）分析本次母线差动保护动作的可能原因；（2）说明母线差动保护“大差+小差”的逻辑设计目的；（3）若TA二次断线导致保护误动，可采取哪些措施避免此类问题？参考答案一、单项选择题1.C2.B3.A4.A5.A6.A7.A8.A（5A×40）9.D10.C11.A12.B13.C14.C（灵敏性指对保护范围内故障的反应能力）15.A二、判断题1.×（需考虑自启动系数）2.√3.√4.√5.√6.×（后加速可快速切除永久故障，缩小停电范围）7.√8.×（采样频率需满足Nyquist定理，过高会增加计算量）9.√10.√三、简答题1.电流三段式保护由电流速断（Ⅰ段）、限时电流速断（Ⅱ段）、定时限过电流（Ⅲ段）组成。Ⅰ段：按躲过本线路末端最大短路电流整定，无延时，作为本线路主保护；Ⅱ段：按躲过下一级线路Ⅰ段保护范围末端短路电流整定，带0.3-0.5s延时，作为本线路近后备及下一级线路远后备；Ⅲ段：按躲过最大负荷电流（考虑自启动）整定，带较长延时，作为本线路及相邻线路的远后备。2.不平衡电流来源：TA变比误差、变压器励磁涌流、变压器带负荷调压引起的变比变化、TA型号不同导致的误差。措施：采用同型号TA、调整TA变比（平衡线圈）、引入励磁涌流制动（如二次谐波制动）、采用比率制动特性。3.系统振荡时，母线电压和线路电流会周期性变化，可能导致距离保护误动（测量阻抗进入动作区）。振荡闭锁功能通过检测系统是否处于振荡状态（如利用电流突变量、阻抗变化率等），在振荡时闭锁距离保护Ⅰ、Ⅱ段，仅保留Ⅲ段（延时较长），避免误动。4.比率制动特性指保护动作电流随制动电流（外部故障时的穿越电流）增大而增大，动作方程为Id>Idz0+K×Ir（Id为差动电流，Ir为制动电流，K为制动系数，Idz0为最小动作电流）。优点：可有效区分区内外故障，外部故障时制动电流大，保护不动作；内部故障时制动电流小（或为0），保护灵敏动作，提高了保护的选择性和可靠性。5.近后备：主保护拒动时，由本设备的另一套保护（如后备保护）动作切除故障；远后备：主保护或断路器拒动时，由相邻设备的保护动作切除故障。区别：近后备依赖本设备保护，动作时间短；远后备依赖相邻设备保护，动作时间长，可能扩大停电范围。四、计算题1.（1）一次动作电流Iop.1=Kss×Ifl.max/Kre=1.5×300/0.85≈529.41A二次动作电流Iop.2=Iop.1/（TA变比）=529.41/(400/5)=6.62A（取整后一般为7A）（2）灵敏度校验Ksen=I(2)k.min/(Iop.1)，三相短路时I(3)k=2500A，等效两相短路电流I(2)k=√3/2×2500≈2165AKsen=2165/529.41≈4.09>1.5（满足要求）2.（1）线路全长阻抗Zline=50×0.4=20ΩⅠ段整定阻抗ZⅠ=Krel×Zline×80%=1.2×20×0.8=19.2Ω（注：实际工程中可靠系数通常取0.8-0.85，此处按题目给定Krel=1.2可能为笔误，正确应为Krel=0.85，故ZⅠ=0.85×20×0.8=13.6Ω，需根据题目要求调整）（2）相邻线路Ⅰ段整定阻抗Z邻Ⅰ=15ΩⅡ段整定阻抗需考虑分支系数：ZⅡ=Kco×Krel×(Zline×80%+Z邻Ⅰ/Kb)=1.1×1.2×(16+15/1.3)≈1.32×(16+11.54)=1.32×27.54≈36.35Ω（注：正确配合应为ZⅡ=Krel×(Zline+Z邻Ⅰ/Kb)，此处需根据实际配合原则修正，正确计算为ZⅡ=1.1×(20×0.8+15/1.3)=1.1×(16+11.54)=30.29Ω，具体以教材公式为准）五、案例分析题（1）可能原因：TA二次断线导致小差电流异常。正常运行时，大差电流（母线所有连接元件电流差）应接近0；若L1的TA二次B相断线，其二次电流减小，导致Ⅰ母小差电流（Ⅰ母连接元件电流差）增大（1.2Ie超过动作值），而大差电流因其他元件电流抵消仅0.8Ie（未达大差动作值）。但母线保护若未设置TA断线闭锁，可能误判为Ⅰ母内部故障而跳闸。（2）逻辑目的：大差元