(2025年)继电保护模拟试题(含参考答案)

(2025年)继电保护模拟试题(含参考答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某110kV线路配置三段式电流保护，其中Ⅱ段保护的动作电流整定时，需考虑的最严格条件是（）。A.躲过线路最大负荷电流B.躲过相邻线路末端短路时的最大短路电流C.与相邻线路Ⅰ段保护配合D.躲过线路充电电流2.数字式继电保护装置中，采样频率为4000Hz，若采用每周波16点采样，则系统频率应为（）。A.50HzB.60HzC.40HzD.25Hz3.变压器纵差动保护中，为防止励磁涌流导致保护误动，通常不采用的措施是（）。A.二次谐波制动B.波形对称制动C.间断角鉴别D.零序电流闭锁4.某220kV线路配置零序电流保护，当系统发生单相接地故障时，若故障点过渡电阻增大，零序电流的变化趋势是（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减5.距离保护中，阻抗继电器采用0°接线方式时，电压取自（），电流取自（）。A.相电压，相电流B.线电压，相电流差C.相电压，零序电流D.线电压，零序电流6.母线差动保护中，“大差”和“小差”的主要区别是（）。A.大差用于区外故障判别，小差用于区内故障判别B.大差保护所有连接元件，小差保护单条母线C.大差动作时间更快，小差灵敏度更高D.大差采用比率制动，小差采用瞬时动作7.微机型保护装置中，“软压板”与“硬压板”的配合原则是（）。A.软压板投入即可动作，硬压板仅作信号指示B.硬压板投入后，软压板投入才具备跳闸条件C.两者独立动作，任意一个投入即可跳闸D.软压板用于逻辑闭锁，硬压板用于电流回路接通8.发电机定子绕组单相接地保护中，当接地电流超过允许值时，应（）。A.发信号B.延时跳闸C.瞬时跳闸D.先减负荷后跳闸9.对于双侧电源线路，自动重合闸装置需考虑的关键问题是（）。A.重合闸的启动方式B.同期检定或无压检定C.重合闸的动作时间D.与保护的配合逻辑10.智能变电站中，继电保护装置通过（）接收电流、电压采样值。A.GOOSE报文B.SV报文C.MMS报文D.IEC61850模型二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.限时电流速断保护（Ⅱ段）的动作时间应比相邻线路Ⅰ段保护的动作时间大一个时间级差（通常0.3-0.5s）。（）2.变压器过负荷保护应动作于跳闸，以避免变压器过热损坏。（）3.零序电流保护受系统运行方式影响较小，因此在中性点直接接地系统中应用广泛。（）4.距离保护Ⅲ段的主要作用是作为本线路的近后备和相邻线路的远后备保护。（）5.母线差动保护在正常运行时，差流为各连接元件电流的矢量和，理论上应为零。（）6.发电机失磁保护中，测量阻抗进入静稳边界圆时应瞬时跳闸，进入异步边界圆时发信号。（）7.重合闸后加速保护是指重合于永久性故障时，加速本线路保护动作。（）8.微机型保护装置的采样回路中，低通滤波器的作用是防止高频信号干扰，避免混叠效应。（）9.对于Yd11接线的变压器，纵差动保护需通过软件调整相位，使两侧电流相位一致。（）10.智能变电站中，SV链路中断时，保护装置应闭锁相关保护功能，避免误动。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述电流速断保护（Ⅰ段）的整定原则及缺点。2.变压器纵差动保护中，产生不平衡电流的主要原因有哪些？3.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？4.零序电流保护的Ⅲ段（零序过电流保护）通常如何整定？需考虑哪些因素？5.智能变电站继电保护的“直采直跳”模式指什么？与“网采网跳”模式相比有何优势？四、计算题（每题10分，共30分）1.某10kV线路最大负荷电流为300A，线路末端三相短路电流为3500A，相邻线路Ⅰ段保护动作电流为800A（可靠系数取1.2）。试计算该线路限时电流速断保护（Ⅱ段）的动作电流和动作时间（时间级差取0.5s）。2.一台SFP-120000/220变压器，接线方式为YNd11，高压侧额定电压220kV，低压侧110kV。高压侧TA变比为600/5，低压侧TA变比为1200/5。计算纵差动保护的基本侧平衡系数（取高压侧为基本侧）。3.某220kV线路全长60km，正序阻抗0.4Ω/km，零序阻抗1.2Ω/km。线路末端发生单相接地故障，过渡电阻Rg=10Ω，系统零序等效阻抗Z0s=50Ω。计算保护安装处感受到的零序电流（忽略分布电容影响）。五、案例分析题（20分）某110kV变电站接线如图所示（注：图中L1为主变10kV侧出线，L2为110kV进线，B1为主变压器，1DL、2DL为断路器）。某日，L1线路发生A相永久性接地故障，故障录波显示：L1线路零序Ⅰ段保护动作跳开1DL，重合闸动作合上1DL，重合后零序Ⅱ段保护再次动作跳开1DL。现场检查发现：L1线路零序Ⅰ段定值为3A（二次值），动作时间0s；零序Ⅱ段定值为1.5A，动作时间0.5s；相邻线路零序Ⅰ段定值为2.5A（二次值），动作时间0s。系统最大运行方式下，L1线路末端单相接地故障零序电流二次值为4A；最小运行方式下为3.2A；重合于故障时零序电流二次值为3.8A。问题：（1）分析L1线路第一次故障时零序Ⅰ段动作是否正确，说明原因。（2）重合闸动作后零序Ⅱ段动作是否合理？若不合理，可能的定值问题是什么？（3）提出改进该线路零序保护配置的建议。参考答案一、单项选择题1.C2.A3.D4.B5.A6.B7.B8.B9.B10.B二、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√三、简答题1.整定原则：按躲过本线路末端最大三相短路电流整定（IdzⅠ=Kk×Id.max），其中Kk为可靠系数（1.2-1.3）。缺点：不能保护线路全长（存在死区），受系统运行方式影响大（运行方式变小时死区扩大）。2.主要原因：①变压器励磁涌流（空载合闸或外部故障切除后）；②TA变比误差（两侧TA变比无法完全匹配）；③变压器分接头调整（改变变比导致电流差）；④两侧电流相位差（如Yd11接线需相位补偿）；⑤TA饱和（外部故障时大电流导致TA误差增大）。3.设置原因：系统振荡时，距离保护测量阻抗可能落入动作区，导致误动。基本原理：利用振荡与短路的差异（如振荡时电压、电流周期性变化，短路时突变；振荡无负序/零序分量，不对称短路有），通过检测负序/零序分量或测量阻抗变化速度闭锁保护，仅在短路时开放。4.整定原则：①躲过最大不平衡电流（IdzⅢ=Kk×Ibp.max）；②与相邻线路零序Ⅲ段配合（IdzⅢ≤Kph×IdzⅢ相邻）；③躲过非全相运行时的零序电流（若线路允许非全相运行）。需考虑因素：系统运行方式、相邻线路保护定值、断路器非全相分合闸时间、零序电流分布特性。5.“直采直跳”指保护装置直接通过光纤从合并单元采样（SV点对点），直接向智能终端发送跳闸命令（GOOSE点对点）。优势：减少网络节点，降低数据传输延迟和丢包风险，提高保护动作可靠性；采样和跳闸链路独立，便于故障定位。四、计算题1.（1）动作电流：需与相邻线路Ⅰ段配合，IdzⅡ=Kph×IdzⅠ相邻=1.2×800=960A（二次值）；同时需校验灵敏度，本线路末端短路时，Id.min=3500A（一次值），若TA变比为400/5（假设），则二次值=3500/80=43.75A＞960/（一次/二次）？需明确TA变比。若题目未给，默认按配合条件整定，故动作电流为960A（一次值）。（2）动作时间：tⅡ=tⅠ相邻+Δt=0+0.5=0.5s。2.高压侧额定电流Ie.H=120000/(√3×220)=314.9A，二次电流Ie.H2=314.9/(600/5)=2.624A；低压侧额定电流Ie.L=120000/(√3×110)=629.8A，二次电流Ie.L2=629.8/(1200/5)=2.624A；因YNd11接线，低压侧电流需相位补偿（Δ侧电流滞后Y侧30°），软件调整后，平衡系数Kph=Ie.H2（调整后）/Ie.L2（调整后）=1（因计算得两侧二次电流相等，平衡系数为1）。3.零序总阻抗Z0总=Z0s+3Rg+3×Z0线路=50+3×10+3×(1.2×60)=50+30+216=296Ω；零序电压U0=3I0×(Z0s+3Rg)（故障点零序电压U0g=3I0×Rg），但简化计算时，零序电流I0=Uφ/(Z0总)（假设系统零序电压Uφ=相电压，220kV系统相电压为220/√3≈127kV），则I0=127000/296≈429A（一次值）。五、案例分析题（1）第一次故障时零序Ⅰ段动作正确。故障时零序电流二次值为4A（＞定值3A），且动作时间0s，符合零序Ⅰ段整定要求（躲本线路末端故障，无时限）。（2）重合后零序Ⅱ段动作不合理。重合于永久性故障时，零序电流二次值为3.8A（＞零序Ⅱ段定值1.5A），但零序Ⅱ段动作时间应为0.5s，而实际可能因重合闸后加速（若配置）导致瞬时动作，或定值时间整定过短。此