(2025年)配电自动化考试试题及答案

(2025年)配电自动化考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.配电自动化系统的核心组成不包括以下哪项？（）A.主站系统B.配电终端C.通信网络D.发电设备答案：D2.集中式馈线自动化（FA）实现故障隔离的关键依赖是？（）A.终端间直接通信B.主站实时计算C.开关本体保护D.故障指示器动作答案：B3.配电终端DTU的主要功能不包括？（）A.采集开关状态B.执行遥控操作C.实现电能质量分析D.传输故障录波数据答案：C4.以下哪种通信方式最适合配电自动化实时控制业务？（）A.无线公网4GB.电力线载波C.光纤环网D.卫星通信答案：C5.配电自动化系统同步对时的常用协议是？（）A.IEC61850B.IEEE1588C.MODBUSD.DL/T634.5104答案：B6.馈线自动化的三个阶段依次是？（）A.故障定位→故障隔离→恢复供电B.故障隔离→故障定位→恢复供电C.恢复供电→故障定位→故障隔离D.故障定位→恢复供电→故障隔离答案：A7.FTU通常安装在？（）A.配电变压器低压侧B.柱上开关本体C.开闭所母线侧D.变电站10kV出线答案：B8.配电网过流保护配合的主要方式是？（）A.仅时间级差B.仅电流级差C.时间与电流级差结合D.电压闭锁答案：C9.配变监测终端（TTU）的核心监测参数不包括？（）A.低压侧电压B.高压侧电流C.负载率D.主变油温答案：D10.分布式电源接入配电网后，对馈线自动化的主要影响是？（）A.缩短故障定位时间B.可能导致潮流反向C.提升供电可靠性D.简化保护配合答案：B二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.配电自动化主站必须采用双机冗余配置以保证可靠性。（）答案：√2.就地型馈线自动化无需主站参与即可完成故障隔离。（）答案：√3.无线公网通信可直接用于配电终端的实时遥控操作。（）答案：×（需通过安全加密且延迟较高，一般不用于实时控制）4.配电自动化系统同步对时精度需达到毫秒级。（）答案：√5.配变监测终端需具备零序电流采集功能以监测单相接地故障。（）答案：√6.分布式电源接入后，馈线自动化逻辑无需调整。（）答案：×（需考虑反孤岛、潮流反向等影响）7.DTU应支持IEC61850通信协议以实现互操作性。（）答案：√8.光纤环网通信支持“50ms自愈”功能。（）答案：√9.配电网过流保护的时间级差应至少设置0.3秒。（）答案：√10.故障指示器必须依赖外部电源供电。（）答案：×（可通过取电线圈从线路自取电）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述配电自动化系统的三层架构及其核心功能。答案：配电自动化系统采用“主站层-通信层-终端层”三层架构。主站层是核心，负责数据处理、故障分析、远程控制及高级应用（如网络拓扑分析）；通信层是桥梁，通过光纤、无线专网等方式实现主站与终端的实时数据交互；终端层包括FTU、DTU、TTU等，完成现场数据采集（遥测、遥信）、设备控制（遥控）及简单逻辑判断（如就地型FA）。2.集中式馈线自动化与就地式馈线自动化的主要区别是什么？答案：集中式FA依赖主站，通过终端上送故障信息（如开关变位、故障电流），主站结合拓扑模型定位故障区间，再下发遥控指令隔离故障；需可靠通信，动作时间较长（秒级）。就地式FA不依赖主站，通过开关本体保护或终端间直接通信（如电压时间型、电流电压型）实现故障隔离，动作时间短（毫秒至秒级），但依赖开关动作顺序和定值配合，无法适应复杂网络。3.配电终端的“三遥”功能具体指什么？各功能的技术指标要求是什么？答案：“三遥”指遥测、遥信、遥控。遥测是采集模拟量（如电压、电流、有功功率），精度需≥0.5级（重要测点）或1.0级（一般测点）；遥信是采集开关状态、告警信号等数字量，分辨率≤2ms（重要信号）或10ms（一般信号）；遥控是主站对开关的分合操作，响应时间≤3s（含通信延迟），正确率≥99.9%。4.简述配电网发生相间短路故障时的典型处理流程。答案：①故障检测：终端采集到过流信号，开关保护动作跳闸，上送故障信息（如故障电流、开关状态）至主站；②故障定位：主站根据故障电流方向、开关变位信息及网络拓扑，确定故障区间；③故障隔离：主站下发遥控指令，跳开故障区间两侧开关；④恢复供电：主站通过网络重构（如合上联络开关），将非故障段负荷转供至其他电源。5.通信系统在配电自动化中起什么作用？常用的通信方式有哪些？各适用于什么场景？答案：通信系统是配电自动化的“神经”，负责主站与终端间的实时数据传输（如遥测遥信上送、遥控指令下发），其可靠性直接影响故障处理效率。常用方式：①光纤通信（环网/星型）：适用于核心区域（如开闭所、变电站出线），带宽大、延迟低；②无线专网（如LTE230）：适用于郊区或光纤难以覆盖的区域，支持移动终端接入；③电力线载波（HPLC）：适用于低压配电网（如台区内TTU通信），利用现有电力线传输；④无线公网（4G/5G）：作为补充，用于非实时监测（如配变负荷监测），需加密以保障安全。四、案例分析题（每题15分，共30分）案例1：某10kV线路为单辐射结构，电源侧为变电站10kV1出线开关（K1），下游依次为柱上开关K2（距K13km）、K3（距K22km）、K4（距K31km），K4后接1000kVA配电变压器。某日14:30，主站监测到K1、K2保护动作跳闸，K3、K4状态正常；K2处FTU上送故障电流2.1kA（线路最大负荷电流0.8kA，保护定值：K1过流Ⅰ段2.5kA/0.3s，K2过流Ⅰ段2.0kA/0.2s，K3过流Ⅰ段1.5kA/0.1s）。问题：（1）判断故障区间并说明依据；（2）写出故障隔离及恢复供电的操作步骤；（3）若故障点位于K2与K3之间，保护动作是否合理？为什么？答案：（1）故障区间为K1与K2之间。依据：K1、K2均跳闸，且K2的过流定值（2.0kA）小于K1（2.5kA），时间级差0.1s（0.3s-0.2s），符合过流保护配合原则。若故障在K2下游，K2应优先跳闸隔离，K1不应动作。（2）隔离步骤：①主站确认K1、K2已跳闸；②遥控合上K1（恢复变电站侧供电）；③遥控拉开K2（隔离故障区间）；④遥控合上K2负荷侧开关（如K3），恢复K2下游非故障段供电（本题中K3、K4正常，可直接合上K3）。（3）不合理。若故障在K2与K3之间，故障电流应流过K2、K3，K3的过流定值（1.5kA）小于K2（2.0kA），时间级差0.1s（0.2s-0.1s），K3应优先跳闸隔离故障，K2不应动作。实际中K2跳闸说明保护定值或时间级差配合失效（如K3定值设置过高或时间级差不足）。案例2：某10kV线路接入2MW光伏电站（并网点位于K5开关负荷侧），某日10:15线路发生瞬时性单相接地故障，变电站出线开关K1重合闸未动作。主站数据显示：K1保护动作跳闸时，故障电流为1.2kA（正向），重合闸逻辑启动但未出口；光伏并网点K5处检测到反向电流0.8kA，光伏逆变器因“反孤岛保护”动作跳闸。问题：（1）分析重合闸拒动的可能原因；（2）提出针对性的解决措施；（3）分布式电源接入后，馈线自动化需增加哪些功能？答案：（1）重合闸拒动原因：①光伏反孤岛保护动作后，故障点两侧仍有电源（光伏）供电，导致故障点未消弧，重合闸检测到故障持续存在（如零序电压未消失），故不重合；②重合闸逻辑未考虑分布式电源影响，未校验故障点是否处于“无压”状态（光伏跳闸后并网点仍有残压）。（2）解决措施：①优化重合闸逻辑，增加“检无压+检同期”功能（确认故障点两侧无压或与系统侧同期后再重合）；②调整光伏反孤岛保护定值（延长动作时间，配合重合闸时序）；③在并网点加装快速开关，故障时优先隔离光伏电源，确保故障点无电源支撑。（3）馈线自动化需增加的功能：①反孤岛检测（识别故障后是否存在孤岛运行）；②分布式电源出力预测（结合天气、负荷数据，优化转供方案）；③多电源协调控制（故障隔离后，协调主网电源与分布式电源恢复供电）；④保护定值自适应（根据分布式电源接入容量动态调整过流、零序保护定值）。五、论述题（20分）论述智能分布式馈线自动化的技术原理、优势及应用场景，并结合配电网发展趋势说明其推广意义。答案：智能分布式FA是基于终端间对等通信（如工业以太网、无线Mesh）的馈线自动化模式。其原理为：线路上各终端（FTU/DTU）通过高速通信实时交换故障信息（如故障方向、电流幅值），本地计算故障区间并协同动作。例如，当某区间检测到“正向故障电流”上游终端与“反向故障电流”下游终端时，判定该区间为故障点，两侧终端直接跳开开关，无需主站干预。优势：①动作速度快（通信延迟≤10ms，总动作时间≤50ms），接近断路器本体保护；②不依赖主站，避免通信中断导致的FA失效；③适应复杂网络（如环网、多分段多联络），可动态调整逻辑；④减少主站计算压力，提升系统可靠性。应用场景：适用于高可靠性要求的区域（如城市核心区、工业园区），尤其是双电源环网或多联络线路，需快速隔离故障以减少停电时间