2025年中职电力系统继电保护与自动化技术（继电保护调试）试题及答案

2025年中职电力系统继电保护与自动化技术（继电保护调试）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）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题的备选项中，只有1个最符合题意)1.电力系统继电保护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.电流保护的动作电流是按照躲过（）来整定的。A.最大负荷电流B.最小负荷电流C.短路电流D.正常运行时的不平衡电流3.限时电流速断保护的动作电流是按照躲过（）来整定的。A.相邻线路电流速断保护的动作电流B.本线路末端短路时的最大短路电流C.本线路首端短路时的最大短路电流D.相邻线路末端短路时的最大短路电流4.三段式电流保护中，（）是主保护。A.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.以上都是5.方向电流保护是在电流保护的基础上，加装了（）元件。A.功率方向B.电流速断C.限时电流速断D.定时限过电流6.零序电流保护的动作电流是按照躲过（）来整定的。A.正常运行时的不平衡电流B.外部短路时的不平衡电流C.最大负荷电流D.短路电流7.距离保护是利用（）来测量故障点到保护安装处的距离。A.电流B.电压C.阻抗D.功率8.阻抗继电器的动作特性通常采用（）。A.圆形特性B.方向阻抗特性C.偏移特性D.以上都是9.三段式距离保护中，（）是主保护。A.距离I段B.距离II段C.距离III段D.以上都是10.高频保护是利用（）信号来比较被保护线路两端的电气量。A.高频电流B.高频电压C.高频信号D.以上都是11.相差高频保护是利用（）来比较被保护线路两端电流的相位。A.高频电流B.高频电压C.高频信号D.以上都是12.高频闭锁方向保护是利用（）来判断故障方向。A.高频电流B.高频电压C.高频信号D.以上都是13.变压器的主保护通常采用（）。A.过电流保护B.过负荷保护C.差动保护D.零序保护14.变压器差动保护的动作电流是按照躲过（）来整定的。A.变压器励磁涌流B.变压器最大负荷电流C.变压器短路电流D.正常运行时的不平衡电流15.变压器瓦斯保护是利用变压器内部故障时产生的（）来动作的。A.气体B.电流C.电压D.功率16.发电机的主保护通常采用（）。A.纵差动保护B.横差动保护C.过电流保护D.以上都是17.发电机纵差动保护是利用发电机（）两侧电流的差值来动作的。A.定子绕组B.转子绕组C.励磁绕组D.以上都是18.发电机横差动保护是利用发电机（）绕组的电流差值来动作的。A.定子B.转子C.励磁D.以上都是19.母线保护是利用（）来判断母线故障的。A.电流B.电压C.功率D.以上都是20.母联电流相位比较式母线保护是利用（）来判断母线故障的。A.母联电流的相位B.母线电流的相位C.线路电流的相位D.以上都是第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（每题2分，共10分）请将正确答案填在横线上。1.电力系统继电保护的基本要求是可靠性、选择性、速动性和______。2.电流保护的动作电流是按照躲过最大负荷电流、外部短路时的不平衡电流和______来整定的。3.限时电流速断保护的动作电流是按照躲过相邻线路电流速断保护的动作电流和______来整定的。4.距离保护是利用阻抗来测量故障点到保护安装处的距离，阻抗继电器的动作特性通常采用圆形特性、方向阻抗特性和______。5.高频保护是利用高频信号来比较被保护线路两端的电气量，相差高频保护是利用高频信号来比较被保护线路两端电流的______。（二）简答题（每题10分，共30分）简要回答下列问题。1.简述三段式电流保护的组成及各段的作用。2.简述距离保护的工作原理及动作特性。3.简述变压器差动保护的动作原理及整定原则。（三）计算题（每题10分，共20分）计算下列各题。1.某线路采用三段式电流保护，已知电流速断保护的动作电流为10A，限时电流速断保护的动作电流为5A，定时限过电流保护的动作电流为2A，线路末端短路时的最大短路电流为8A，相邻线路电流速断保护的动作电流为9A，试计算各段保护的灵敏系数，并判断其是否满足要求。2.某变压器采用差动保护，已知变压器额定电流为5A，变压器励磁涌流为20A，变压器短路电流为50A，试计算差动保护的动作电流，并判断其是否满足要求。（四）案例分析题（每题10分，共20分）阅读以下案例，回答问题。案例：某变电站10kV线路发生短路故障，保护装置动作跳闸。经检查，发现故障点位于线路末端，线路采用三段式电流保护。已知电流速断保护的动作电流为10A，限时电流速断保护的动作电流为5A，定时限过电流保护的动作电流为2A，线路末端短路时的最大短路电流为8A，相邻线路电流速断保护的动作电流为9A。1.分析三段式电流保护的动作情况，并说明原因。2.若要提高保护装置的可靠性，可采取哪些措施？（五）设计题（每题10分，共20分）根据以下要求设计保护方案。要求：某电力系统中有一条10kV线路，长度为10km，采用架空线路。线路首端接有一台容量为10MVA的变压器，末端接有多个负荷。为了保证线路的安全运行，需要设计一套继电保护方案。1.设计三段式电流保护方案，包括动作电流、动作时间的计算，并说明理由。2.设计距离保护方案，包括阻抗继电器的动作特性选择、动作阻抗的计算，并说明理由。答案：1.C2.A3.A4.A5.A6.A7.C8.D9.A10.C11.A12.C13.C14.A15.A16.A17.A18.A19.A20.A填空题答案：1.灵敏性2.短路电流3.本线路末端短路时的最大短路电流4.偏移特性5.相位简答题答案：1.三段式电流保护由电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护组成。电流速断保护是主保护，用于快速切除近处短路故障；限时电流速断保护是近后备保护，用于切除本线路全长范围内的短路故障；定时限过电流保护是远后备保护，用于切除相邻线路短路故障。2.距离保护是利用阻抗来测量故障点到保护安装处的距离。当测量阻抗小于动作阻抗时，保护动作。动作特性通常采用圆形特性、方向阻抗特性和偏移特性。3.变压器差动保护是利用变压器两侧电流的差值来动作的。当两侧电流差值大于动作电流时，保护动作。整定原则是躲过变压器励磁涌流、最大负荷电流和短路电流。计算题答案：1.电流速断保护的灵敏系数：Klm1=8/10=0.8，不满足要求。限时电流速断保护的灵敏系数：Klm2=8/5=1.6，满足要求。定时限过电流保护的灵敏系数：Klm3=8/2=4，满足要求。2.差动保护的动作电流：Idz=Krel×(Ie+Icmax)=1.3×(5+20)=32.5A，满足要求。案例分析题答案：1.电流速断保护未动作，因为线路末端短路电流小于其动作电流。限时电流速断保护动作，因为其动作电流大于线路末端短路电流。定时限过电流保护动作，因为其动作电流大于线路末端短路电流。2.可采取的措施有：提高保护装置的可靠性，如采用冗余配置；加强设备的维护和检修；提高运行人员的技术水平等。设计题答案：1.三段式电流保护方案：电流速断保护动作电流：Iqb=Kk×Ikm=1.3×8=10.4A，动作时间：tqb=0s。限时电流速断保护动作电流：Ixb=Kk×Kt×Ikm=1.3×1.1×8=11.44A，动作时间：txb=0.5s。定时限过电流保护动作电流：Ig=Kk×Kre×I