(2025年)继电保护模拟试题+参考答案

(2025年)继电保护模拟试题+参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.电流互感器（CT）二次侧开路时，最可能导致的后果是（）。A.二次侧电压大幅降低B.铁芯饱和产生高电压，损坏设备或危及人身安全C.一次侧电流异常增大D.保护装置误动为短路故障2.继电保护的选择性要求是指（）。A.故障时仅切除故障设备，其他设备继续运行B.保护装置动作时间尽可能短C.能正确区分故障与正常运行状态D.保护范围覆盖所有可能故障点3.某110kV线路配置三段式距离保护，其中Ⅱ段的主要作用是（）。A.作为本线路全长的主保护B.作为本线路末端的近后备保护和相邻线路的远后备保护C.作为本线路瞬时切除故障的主保护D.作为相邻线路的主保护4.纵联保护中，采用光纤通道的主要优势是（）。A.抗电磁干扰能力强B.无需考虑衰耗问题C.通道成本最低D.适用于长距离传输5.零序电流保护相比相间电流保护的主要特点是（）。A.受运行方式影响更大B.对单相接地故障更灵敏C.动作时限更短D.不需要考虑方向元件6.变压器瓦斯保护不能反应的故障是（）。A.铁芯局部过热B.绕组匝间短路C.套管闪络引起的单相接地D.油面降低7.过电流保护的动作电流整定时，需考虑的最大负荷电流不包括（）。A.正常最大负荷电流B.电动机自启动电流C.外部故障切除后的恢复电流D.线路充电电流8.单侧电源线路配置自动重合闸时，与保护配合的主要方式是（）。A.重合闸前加速保护动作B.重合闸后加速保护动作C.保护动作后立即重合D.重合闸独立于保护动作9.变压器差动保护中，产生不平衡电流的主要原因不包括（）。A.两侧CT变比不一致B.变压器励磁涌流C.变压器带负荷调节分接头D.系统频率波动10.方向电流保护中，方向元件的作用是（）。A.防止反向故障时保护误动B.提高保护的灵敏度C.缩短保护的动作时间D.扩大保护的范围11.某220kV线路配置高频闭锁距离保护，当本侧保护感受到故障且收不到对侧闭锁信号时，保护将（）。A.立即跳闸B.延时跳闸C.发告警信号D.不动作12.微机型保护装置中，采样频率的选择主要考虑（）。A.提高计算速度B.满足信号不失真还原的要求C.降低硬件成本D.减少数据存储量13.母线差动保护中，“大差”元件的作用是（）。A.区分母线区内与区外故障B.作为各段母线的小差保护后备C.提高保护的灵敏度D.防止TA断线误动14.发电机定子绕组单相接地保护中，利用基波零序电压原理的保护主要反应（）。A.距中性点较近的接地故障B.距中性点较远的接地故障C.绕组内部相间故障D.转子接地故障15.低周减载装置的动作频率应（）。A.高于系统正常运行最低频率B.低于系统允许的最低频率C.等于系统额定频率D.随系统频率自动调整二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.电流互感器二次回路应一点接地，主要是为了防止一次侧高电压窜入二次侧危及设备和人身安全。（）2.速断保护的保护范围在最大运行方式下最小，最小运行方式下最大。（）3.零序电流的分布仅与系统零序网络结构有关，与电源的数目无关。（）4.自动重合闸装置只需要在断路器因故障跳闸后动作，正常操作跳闸时不应动作。（）5.变压器差动保护的制动特性是为了防止区外故障时不平衡电流导致保护误动。（）6.距离保护中，振荡闭锁装置的作用是在系统振荡时闭锁保护，防止误动。（）7.轻瓦斯保护动作于跳闸，重瓦斯保护动作于信号。（）8.过负荷保护的动作电流应大于最大负荷电流，且延时较长，以避免正常过负荷时误动。（）9.纵联保护的通道故障时，保护应立即退出运行，否则可能导致误动或拒动。（）10.复合电压闭锁过电流保护中，低电压和负序电压元件的作用是提高保护的灵敏度，防止过电流元件误动。（）三、简答题（每题6分，共48分）1.简述电流互感器10%误差曲线的定义及其在继电保护整定中的应用。2.三段式电流保护由哪几部分组成？各段的保护范围和动作时限有何特点？3.纵联保护与阶段式保护的主要区别是什么？纵联保护的主要优势有哪些？4.零序电流保护相比相间电流保护有哪些优缺点？5.变压器瓦斯保护的动作原理是什么？其能反应哪些类型的故障？6.距离保护中，阻抗继电器的作用是什么？常用的动作特性有哪些（至少列举3种）？7.自动重合闸前加速和后加速的区别是什么？各自适用于什么场景？8.母线差动保护的基本原理是什么？为防止误动，通常采取哪些措施？四、计算题（每题6分，共12分）1.某110kV线路，最大运行方式下三相短路电流I_k.max=5kA，最小运行方式下两相短路电流I_k.min=3.5kA，线路最大负荷电流I_L.max=800A，可靠系数K_rel=1.2（速断）、1.1（限时速断）、1.3（过电流），自启动系数K_ss=1.5，时限级差Δt=0.5s。试计算该线路三段式电流保护的动作电流及动作时限（假设限时速断保护与相邻线路速断保护配合，相邻线路速断动作电流I_op.adj=3kA，动作时限t_adj=0s）。2.某变压器容量为31.5MVA，电压比110kV/10kV，接线组别Yd11，高压侧TA变比600/5，低压侧TA变比2000/5。计算差动保护的两侧二次电流及平衡系数（假设变压器额定运行时，高压侧电流I_H=165A，低压侧电流I_L=1819A）。参考答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.A5.B6.C7.D8.B9.D10.A11.A12.B13.A14.B15.B二、判断题1.√2.×（最大运行方式下范围最大，最小运行方式下最小）3.√4.√5.√6.√7.×（轻瓦斯发信号，重瓦斯跳闸）8.√9.√10.√三、简答题1.定义：当电流互感器一次电流增大到某一值时，其误差（比差）达到-10%，此时一次电流与额定一次电流的比值称为10%误差倍数，对应的曲线即10%误差曲线。应用：校验CT在最大短路电流下的误差是否满足保护要求，若误差超过10%，需更换CT或增大二次电缆截面以降低二次负载。2.组成：无时限电流速断（Ⅰ段）、限时电流速断（Ⅱ段）、定时限过电流保护（Ⅲ段）。-Ⅰ段：保护本线路首端部分，动作时限0s，动作电流按躲过本线路末端最大短路电流整定，无后备作用。-Ⅱ段：保护本线路全长，动作电流按躲过相邻线路Ⅰ段动作电流整定，动作时限0.5s（与Ⅰ段配合）。-Ⅲ段：作为本线路及相邻线路的后备保护，动作电流按躲过最大负荷电流整定，动作时限1.5~2s（与相邻线路Ⅱ段配合）。3.区别：纵联保护利用通道传递两侧电气量信息，直接比较故障方向或故障特征，判断区内故障；阶段式保护仅利用单侧电气量，通过时限配合实现选择性。优势：纵联保护动作速度快（全线速动）、灵敏度高、不受运行方式影响。4.优点：①对单相接地故障灵敏度高；②动作电流小（零序电流仅在故障点与接地中性点间流动）；③受运行方式影响小（零序网络结构相对固定）。缺点：①对相间故障无反应；②需要系统有接地中性点；③受过渡电阻影响较大（尤其是经高阻接地时）。5.原理：变压器内部故障时，油分解产生气体或油流冲动，轻瓦斯因气体聚集使气体继电器开口杯动作发信号；重瓦斯因油流冲击挡板使干簧触点闭合，经信号继电器跳闸。反应故障类型：绕组匝间短路、铁芯烧损、油面降低、分接开关接触不良等内部故障。6.作用：测量故障点到保护安装处的阻抗（Z=U/I），并与整定阻抗比较，判断是否在保护范围内。动作特性：圆特性（包括全阻抗圆、方向阻抗圆、偏移阻抗圆）、四边形特性、橄榄形特性等。7.区别：前加速是线路第一次故障时无选择性跳闸，重合后若再次故障则有选择性跳闸；后加速是线路第一次故障时有选择性跳闸，重合后若再次故障则加速跳闸。适用场景：前加速用于简单辐射网，提高供电可靠性；后加速用于复杂电网，避免无选择性跳闸扩大停电范围。8.基本原理：比较母线所有连接元件的电流向量和（正常或区外故障时和为0，区内故障时和为故障电流）。防误动措施：①TA断线闭锁；②复式比率制动（区外故障时制动电流大，防止不平衡电流误动）；③电压闭锁（低电压、负序电压开放保护）；④二次回路冗余设计。四、计算题1.（1）Ⅰ段动作电流：I_op.Ⅰ=K_rel×I_k.max=1.2×5=6kA，动作时限tⅠ=0s。（2）Ⅱ段动作电流：I_op.Ⅱ=K_rel×I_op.adj=1.1×3=3.3kA；需校验灵敏度：K_sen=I_k.min/(√3×I_op.Ⅱ)=3.5/(1.732×3.3)≈0.62（不满足≥1.3要求，需重新整定或改用其他保护）。（3）Ⅲ段动作电流：I_op.Ⅲ=K_rel×K_ss×I_L.max/(K_re)=1.3×1.5×800/0.8=1950A（假设返回系数K_re=0.8）；动作时限tⅢ=t_