2025年中职第一学年（电气运行与控制）继电保护基础试题及答案

2025年中职第一学年（电气运行与控制）继电保护基础试题及答案

（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：本大题共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。请将正确答案的序号填在括号内。1.继电保护装置的基本要求不包括以下哪一项？（）A.可靠性B.选择性C.安全性D.速动性2.电力系统发生短路时，通常会出现（）。A.电流增大，电压升高B.电流减小，电压降低C.电流增大，电压降低D.电流减小，电压升高3.以下哪种继电器属于电磁式继电器？（）A.电流继电器B.晶体管继电器C.集成电路继电器D.微机保护装置4.电流继电器的动作电流是指（）。A.使继电器动作的最小电流B.使继电器返回的最大电流C.使继电器可靠动作的最小电流D.使继电器可靠返回的最大电流5.过电流保护的动作电流按躲过（）来整定。A.最大负荷电流B.短路电流C.负荷电流D.最小负荷电流6.限时电流速断保护的动作电流按躲过（）来整定。A.下一级线路电流速断保护范围末端的最大短路电流B.本线路末端的最大短路电流C.下一级线路末端的最大短路电流D.本线路首端的最大短路电流7.定时限过电流保护的动作时间是（）。A.固定不变的B.与短路电流大小有关C.与负荷电流大小有关D.与故障类型有关8.反时限过电流保护的动作时间与（）成反比。A.短路电流大小B.负荷电流大小C.故障类型D.动作电流大小9.零序电流保护主要用于反应（）。A.相间短路B.三相短路C.单相接地短路D.两相短路10.零序电流速断保护的动作电流按躲过（）来整定。A.被保护线路末端接地短路时可能出现的最大零序电流B.被保护线路首端接地短路时可能出现的最大零序电流C.下一级线路末端接地短路时可能出现的最大零序电流D.下一级线路首端接地短路时可能出现的最大零序电流11.方向电流保护是在过电流保护的基础上加装了（）。A.电流继电器B.功率方向继电器C.时间继电器D.信号继电器12.功率方向继电器的动作特性是（）。A.正方向短路时动作，反方向短路时不动作B.和电流大小有关C.和电压大小有关D.与故障类型有关13.距离保护是利用（）来反应短路故障的。A.电流大小B.电压大小C.电流与电压的比值D.线路的阻抗14.三段式距离保护中，第一段为（）。A.瞬时电流速断保护B.限时电流速断保护C.定时限过电流保护D.距离保护I段15.三段式距离保护中，第二段为（）。A.瞬时电流速断保护B.限时电流速断保护C.定时限过电流保护D.距离保护II段16.三段式距离保护中，第三段为（）。A.瞬时电流速断保护B.限时电流速断保护C.定时限过电流保护D.距离保护III段17.高频保护是利用（）来传递信号的。A.电力线路B.光纤C.微波通道D.载波通道18.纵联差动保护是利用（）原理构成的保护。A.比较被保护线路两侧电流的大小和相位B.比较被保护线路两侧电压的大小和相位C.比较被保护线路两侧功率的大小和相位D.比较被保护线路两侧阻抗的大小和相位19.变压器的主保护不包括以下哪种？（）A.瓦斯保护B.纵联差动保护C.过电流保护D.电流速断保护20.发电机的主保护不包括以下哪种？（）A.纵联差动保护B.横联差动保护C.过电流保护D.定子绕组匝间短路保护第II卷（非选择题，共60分）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将正确答案填在横线上。1.继电保护装置是由______、______、______和______等部分组成。2.电流继电器的返回系数是指______与______之比。3.过电流保护的动作电流是按躲过______来整定的。4.限时电流速断保护的动作电流是按躲过______来整定的。5.零序电流保护主要用于反应______。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.继电保护装置的可靠性是指保护装置在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。（）2.电力系统发生短路时，短路电流的大小与短路点到电源的距离有关，距离越远，短路电流越大。（）3.电磁式继电器是利用电磁力的作用来实现其动作的。（）4.电流继电器的动作电流是指使继电器可靠动作的最小电流。（）5.过电流保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短。（）6.限时电流速断保护的动作时间比电流速断保护的动作时间长。（）7.定时限过电流保护的动作时间是固定不变的。（）8.反时限过电流保护的动作时间与短路电流的大小成反比。（）9.零序电流保护主要用于反应三相短路。（）10.功率方向继电器的动作特性是正方向短路时动作，反方向短路时不动作。（）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.简述继电保护装置的基本要求。2.简述过电流保护的动作原理。3.简述限时电流速断保护的动作原理。4.简述零序电流保护的动作原理。分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请根据以下材料进行分析。材料：某电力系统如图所示，线路L1、L2的参数如下：线路L1的长度为100km，正序阻抗为0.4Ω/km，零序阻抗为1.2Ω/km；线路L2的长度为80km，正序阻抗为0.5Ω/km，零序阻抗为1.5Ω/km。电源S1的容量为100MVA，电源S2的容量为80MVA。已知在K点发生单相接地短路，短路电流为10kA。问题：（1）计算线路L1、L2的正序阻抗和零序阻抗。（2）计算电源S1、S2提供的短路电流。（3）若要在K点安装零序电流保护，计算其动作电流。设计题（共5分）答题要求：本大题共1小题，5分。请设计一个简单的过电流保护装置，要求包括电流继电器、时间继电器、信号继电器等元件，并说明其工作原理。答案：1.C2.C3.A4.C5.A6.A7.A8.A9.C10.A11.B12.A13.D14.D15.D16.D17.D18.A19.C20.C填空题答案：1.测量部分、逻辑部分、执行部分、辅助电源2.返回电流、动作电流3.最大负荷电流4.下一级线路电流速断保护范围末端的最大短路电流5.单相接地短路判断题答案：1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.×10.√简答题答案：1.继电保护装置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在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力；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。2.过电流保护的动作原理是：当被保护线路发生短路时，短路电流超过了电流继电器的动作电流，电流继电器动作，其常开触点闭合，接通时间继电器的线圈，时间继电器开始计时。当时间继电器的延时时间到达整定值时，其常开触点闭合，接通信号继电器的线圈，信号继电器动作，发出信号，同时接通断路器的跳闸线圈，断路器跳闸，切除故障线路。3.限时电流速断保护的动作原理是：限时电流速断保护的动作电流按躲过下一级线路电流速断保护范围末端的最大短路电流来整定。当被保护线路发生短路时，短路电流超过了限时电流速断保护的动作电流，限时电流速断保护动作，其常开触点闭合，接通时间继电器的线圈，时间继电器开始计时。当时间继电器的延时时间到达整定值时，其常开触点闭合，接通信号继电器的线圈，信号继电器动作，发出信号，同时接通断路器的跳闸线圈，断路器跳闸，切除故障线路。4.零序电流保护的动作原理是：正常运行时，三相电流对称，零序电流为零。当系统发生单相接地短路时，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来判断系统是否发生单相接地短路。当零序电流超过整定值时，零序电流保护动作，发出信号，同时接通断路器的跳闸线圈，断路器跳闸，切除故障线路。分析题答案：（1）线路L1的正序阻抗：Z11=0.4×100=40Ω；零序阻抗：Z01=1.2×100=120Ω。线路L2的正序阻抗：Z12=0.5×80=40Ω；零序阻抗：Z02=1.5×80=120Ω。（2）短路电流的计算采用标幺值法。取基准容量SB=1GGVA，基准电压UB=115kV。电源S1的标幺值阻抗：XS1=100/100=1；电源S2的标幺值阻抗：XS2=80/100=0.8。线路L1的标幺值阻抗：XL1=40/（115²/100）=0.31；线路L2的标幺值阻抗：XL2=40/（115²/100）=0.31。总标幺值阻抗：X=XS1+XL1+XS2+XL2=1+0.31+0.8+0.31=2.42。短路电流的标幺值：I=1/X=1/2.42=0.413。电源S1提供的短路电流：I1=I×SB/UB=0.413×100/115=0.36kA；电源S2提供的短路电流：I2=I×SB/UB=0.413×100/115=0.36kA。（3）零序电流保护的动作电流按躲过被保护线路末端接地短路时可能出现的最大零序电流来整定。设可靠系数Krel=1.2，自启动系数Kss=1.5，零序电流分支系数Kf=1。则动作电流：Iop=Krel×Kss×Kf×I0.max，其中I0.max为被保护线路末端接地短路时可能出现的最大零序电流。根据已知条件，I0.max=10kA。则动作电流：Iop=1.2×1.5×1×10=18kA。设计题答案：过电流保护装置的设计如下：电流继电器：用于检测电路中的电流大小，当电流超过其动作电流时，继电器动作。时间继电器：用于在电流继电器动作后，延时一