2025年2月继电保护模考试题与参考答案

2025年2月继电保护模考试题与参考答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.以下关于继电保护“四性”的描述中，错误的是（）A.选择性要求保护仅切除故障元件B.速动性要求故障切除时间尽可能短C.灵敏性用灵敏系数衡量，需满足规程要求D.可靠性指保护在需要动作时不拒动，不需要动作时不误动2.某110kV线路配置三段式电流保护，其中Ⅰ段保护的整定依据是（）A.躲过本线路末端最大短路电流B.躲过相邻线路末端最大短路电流C.躲过本线路最大负荷电流D.躲过线路充电电容电流3.变压器纵差动保护中，产生稳态不平衡电流的主要原因是（）A.变压器空载合闸时的励磁涌流B.电流互感器变比误差C.变压器外部故障时的暂态过程D.二次回路接触不良4.距离保护中，阻抗继电器采用0°接线方式时，电压取（）A.相电压，电流取相电流B.线电压，电流取两相电流差C.相电压，电流取两相电流差D.线电压，电流取相电流5.零序电流保护的最大特点是（）A.受系统运行方式影响小B.保护范围受过渡电阻影响大C.能反映所有类型的短路故障D.动作时限与零序电流大小无关6.微机型继电保护装置中，采样保持电路的主要作用是（）A.提高测量精度B.实现模数转换同步C.滤除高频干扰D.扩大信号动态范围7.某220kV线路配置分相电流差动保护，当线路发生单相接地故障时，保护应（）A.仅跳开故障相断路器B.跳开三相断路器C.先跳故障相，重合不成功后跳三相D.经延时跳开三相8.校验电流保护Ⅲ段的灵敏系数时，应采用（）A.最大运行方式下线路末端三相短路电流B.最小运行方式下线路末端两相短路电流C.最大运行方式下相邻线路末端三相短路电流D.最小运行方式下相邻线路末端两相短路电流9.变压器励磁涌流的特点不包括（）A.含有大量二次谐波分量B.波形存在间断角C.电流幅值远大于额定电流D.三相涌流完全对称10.以下关于母线差动保护的描述，正确的是（）A.小差电流是指母联电流与各支路电流之和B.大差电流是指所有连接元件电流之和C.当母联断路器断开时，需退出母联电流D.区外故障时，大差电流等于短路电流11.数字化变电站中，SV（采样值）报文的传输协议是（）A.GOOSEB.MMSC.IEC61850-9-2D.IEC60044-812.线路纵联保护中，允许式方向纵联保护的动作逻辑是（）A.本侧保护启动+对侧允许信号B.本侧方向元件动作+对侧允许信号C.本侧保护启动+本侧方向元件动作+对侧允许信号D.本侧方向元件动作+对侧方向元件动作13.校验距离保护Ⅰ段的灵敏系数时，通常要求不小于（）A.1.25B.1.5C.2.0D.1.014.电流互感器（CT）二次回路断线时，可能导致（）A.差动保护误动B.零序保护拒动C.距离保护范围缩小D.过电流保护不动作15.某10kV线路配置反时限过电流保护，其动作时间与（）A.短路电流幅值成反比B.短路电流幅值成正比C.短路电流平方成反比D.短路电流平方成正比16.变压器复合电压闭锁过电流保护中，复合电压元件包括（）A.低电压和负序电压B.低电压和零序电压C.负序电压和零序电压D.低电压和相电压17.线路重合闸与保护配合方式中，“后加速”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.重合闸启动后加速保护定值D.故障发生后加速保护动作时间18.电子式电流互感器（ECT）与传统CT相比，主要优势是（）A.不存在磁饱和问题B.输出电流信号更稳定C.二次侧无需短接D.抗电磁干扰能力更强19.校验零序电流保护Ⅱ段的灵敏系数时，应采用（）A.本线路末端单相接地短路电流B.相邻线路末端单相接地短路电流C.本线路末端三相短路电流D.相邻线路末端三相短路电流20.微机型保护装置的“软压板”投退状态应通过（）A.装置面板指示灯确认B.后台监控系统报文确认C.二次回路电压测量确认D.装置显示界面和监控系统双重确认二、判断题（每题1分，共10分）1.继电保护的可靠性要求保护在任何情况下都必须正确动作。（）2.电流保护Ⅰ段的保护范围通常为线路全长的80%-85%。（）3.变压器纵差动保护能反映绕组匝间短路故障。（）4.距离保护Ⅲ段主要用于本线路后备保护和相邻线路后备保护。（）5.零序电流保护受系统运行方式变化的影响比相间电流保护小。（）6.高频闭锁方向保护中，区内故障时两侧保护均不发闭锁信号。（）7.母线差动保护的小差元件用于区分哪条母线发生故障。（）8.数字化保护装置的SV断链会导致保护闭锁，不影响GOOSE报文传输。（）9.变压器过负荷保护通常采用三相式接线，动作于跳闸。（）10.线路纵联差动保护不需要与相邻线路保护配合，动作速度快。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述三段式电流保护的组成及各段的作用。2.说明变压器励磁涌流的产生原因及纵差动保护的应对措施。3.比较零序电流保护与相间电流保护在适用场景上的差异。4.数字化变电站中，GOOSE报文的主要作用是什么？与SV报文有何区别？5.距离保护中，为什么要设置振荡闭锁装置？其基本原理是什么？四、计算题（每题10分，共20分）1.某110kV线路参数如下：最大运行方式下，线路末端三相短路电流I_k.max=3.2kA；最小运行方式下，线路末端两相短路电流I_k.min=2.5kA；线路最大负荷电流I_L.max=0.8kA，自启动系数K_ss=1.5，返回系数K_re=0.85，可靠系数K_relⅠ=1.3、K_relⅡ=1.15、K_relⅢ=1.25。试计算该线路三段式电流保护的Ⅰ段、Ⅲ段动作电流。2.某双绕组变压器，额定容量S_N=63MVA，额定电压U_N=110/10.5kV，接线组别Yd11。高压侧CT变比n_CT1=1200/5，低压侧CT变比n_CT2=3000/5。计算变压器纵差动保护的平衡系数（取高压侧为基本侧）。五、案例分析题（20分）某220kV变电站110kV出线L1配置了纵联距离保护、三段式距离保护和零序电流保护。某日系统发生故障，故障录波显示：L1线路出口处发生A相接地短路，故障电流中含有明显零序分量，故障点过渡电阻约5Ω。现场检查发现：纵联距离保护动作跳开L1断路器，但三段式距离保护Ⅰ段未动作。请分析：（1）纵联距离保护动作的逻辑依据；（2）三段式距离保护Ⅰ段未动作的可能原因；（3）若故障点位于L1线路末端（距离保护Ⅰ段范围外），保护动作行为应如何？参考答案一、单项选择题1-5：AABDA6-10：BADDB11-15：CBAAD16-20：AAABD二、判断题1-5：×√×√√6-10：√√××√三、简答题1.三段式电流保护由电流速断（Ⅰ段）、限时电流速断（Ⅱ段）和过电流保护（Ⅲ段）组成。Ⅰ段按躲过本线路末端最大短路电流整定，无延时快速切除线路首端故障；Ⅱ段按躲过相邻线路Ⅰ段保护范围末端短路电流整定，带0.3-0.5s延时切除本线路全长故障；Ⅲ段按躲过最大负荷电流整定，带较长延时作为本线路和相邻线路的后备保护。2.励磁涌流产生原因：变压器空载合闸或外部故障切除电压恢复时，铁芯严重饱和导致励磁电流急剧增大。应对措施：采用二次谐波制动（涌流中二次谐波含量＞15%时闭锁差动保护）、间断角鉴别（涌流波形存在明显间断角）、波形对称原理（涌流正负半波不对称）等方法区分励磁涌流与故障电流。3.零序电流保护适用于中性点直接接地系统，主要反映单相接地和两相接地短路（产生零序电流）；相间电流保护反映三相、两相短路（无零序电流）。零序电流保护受系统运行方式影响小（零序网络由中性点接地变压器决定），保护范围稳定；相间电流保护受运行方式影响大（正序网络变化大），灵敏度随运行方式变化显著。4.GOOSE报文用于传输开关量信号（如断路器位置、保护跳闸命令），采用多播方式，传输延迟≤4ms，可靠性要求高；SV报文用于传输模拟量采样值（如电流、电压），采用点对点或组网方式，传输速率高（通常4000帧/秒），需保证采样同步。两者均基于IEC61850标准，但GOOSE侧重状态控制，SV侧重数据采集。5.振荡闭锁装置用于防止系统振荡时距离保护误动作。系统振荡时，测量阻抗会进入距离保护动作区，可能导致误跳。基本原理：利用振荡与故障时电气量变化的差异（如振荡时电压、电流周期性变化，故障时突变；振荡无负序/零序分量，不对称故障有），通过检测负序/零序分量或阻抗变化速度闭锁保护，仅在故障时开放。四、计算题1.（1）Ⅰ段动作电流：I_opⅠ=K_relⅠ×I_k.max=1.3×3.2=4.16kA（二次侧需考虑CT变比，本题未给CT变比，按一次值计算）。（2）Ⅲ段动作电流：I_opⅢ=K_relⅢ×K_ss×I_L.max/K_re=1.25×1.5×0.8/0.85≈1.76kA（一次值）。2.高压侧额定电流：I_N1=S_N/(√3×U_N1)=63000/(√3×110)≈330A；低压侧额定电流：I_N2=S_N/(√3×U_N2)=63000/(√3×10.5)≈3464A；高压侧CT二次电流：I_21=I_N1/n_CT1=330/(1200/5)=1.375A；低压侧CT二次电流：I_22=I_N2/n_CT2=3464/(3000/5)=5.77A；平衡系数（基本侧为高压侧）：K_bal=I_22/I_21=5.77/1.375≈4.2（实际取标准值4或4.5，需校验误差）。五、案例分析题（1）纵联距离保护动作逻辑：本侧距离方向元件判断为正方向故障（出口A相接地，测量阻抗小于整定阻抗），同时通过通道收到对侧允许信号（对侧方向元件也判断为正方向），满足“本侧正方向+对侧允许”条件，立即跳闸。（2）三段式距离保护Ⅰ段未动作的可能原因：①距离Ⅰ段整定阻抗较小，出口故障时过渡电阻（5Ω）导致测量阻抗Z=U/I=(I×Z_L+I×R_g)/I=Z_L+R_g（Z_L为线路阻抗，R_