电力系统继电保护试卷及答案

电力系统继电保护试卷及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.线路电流速断保护的整定原则是按（）A.躲过本线路末端最大短路电流B.躲过本线路末端最小短路电流C.躲过相邻线路末端最大短路电流D.躲过相邻线路末端最小短路电流【答案】A2.距离保护Ⅰ段的动作阻抗通常取线路正序阻抗的（）A.70%B.80%C.85%D.90%【答案】C3.变压器差动保护产生不平衡电流的主要原因是（）A.变压器绕组匝间短路B.变压器励磁涌流C.变压器外部短路D.变压器过负荷【答案】B4.对220kV线路，接地距离Ⅲ段最末一段的整定时间一般不大于（）A.0.5sB.1.0sC.1.5sD.2.0s【答案】C5.高频闭锁式保护发信机输出功率下降3dB，对应功率下降为原功率的（）A.25%B.50%C.70.7%D.75%【答案】B6.母线完全差动保护在外部故障时，差动回路电流理论上为（）A.0B.负荷电流C.短路电流D.不平衡电流【答案】A7.自动重合闸“后加速”功能是指（）A.重合闸后立即加速跳闸B.重合闸后瞬时投入保护加速段C.重合闸后永久加速保护D.重合闸后退出保护【答案】B8.对于零序电流保护，其灵敏系数应按系统（）方式校验。A.最大运行B.最小运行C.正常运行D.检修【答案】B9.光纤分相电流差动保护采样同步误差允许值一般不大于（）A.1msB.2msC.3msD.5ms【答案】A10.变压器重瓦斯保护动作后，其出口继电器接点通常（）A.瞬时返回B.延时0.5s返回C.自保持D.瞬时动作并延时返回【答案】C11.在3/2接线方式中，线路保护CT应位于（）A.线路侧B.母线侧C.断路器两侧D.断路器与母线之间【答案】A12.距离保护振荡闭锁元件的动作判据通常采用（）A.dR/dt>0B.dR/dt<0C.dX/dt>0D.dX/dt<0【答案】A13.对500kV线路，高频保护通道衰耗整定告警值一般取（）A.3dBB.6dBC.10dBD.15dB【答案】B14.发电机纵差保护中性点侧CT变比误差不应大于（）A.1%B.2%C.5%D.10%【答案】C15.当系统频率下降至48Hz时，低频减载装置第一轮动作频率一般整定为（）A.47.5HzB.47.8HzC.48.0HzD.48.2Hz【答案】B16.断路器失灵保护的动作延时必须大于（）A.断路器跳闸时间+保护返回时间B.断路器合闸时间C.保护动作时间D.重合闸时间【答案】A17.线路重合闸检无压侧电压定值一般取额定电压的（）A.10%B.20%C.30%D.40%【答案】B18.变压器零序差动保护可反映（）A.相间短路B.匝间短路C.单相接地D.过励磁【答案】C19.对于P级电流互感器，准确限值系数ALF是指（）A.额定准确限值一次电流与额定一次电流之比B.额定二次电流与额定一次电流之比C.额定二次负载与额定二次电流之比D.准确限值二次电流与额定二次电流之比【答案】A20.当采用“三相一次重合闸”方式时，若线路发生永久性单相接地故障，保护动作后（）A.三相跳闸不重合B.三相跳闸重合一次再跳闸C.单相跳闸重合一次再跳三相D.单相跳闸不重合【答案】B二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于变压器非电量保护的有（）A.瓦斯保护B.压力释放C.油温高D.绕组温度高【答案】ABCD22.影响线路光纤差动保护同步的因素有（）A.采样时钟漂移B.通道延时不对称C.交换机存储转发延时D.GPS对时异常【答案】ABCD23.下列措施可减小变压器差动不平衡电流的有（）A.选用D级CTB.提高CT变比C.采用比率制动特性D.采用二次谐波制动【答案】ACD24.高频闭锁保护通道试验项目包括（）A.收信裕度B.通道衰耗C.3dB告警试验D.通道延时测试【答案】ABC25.下列属于断路器失灵保护启动条件的有（）A.保护动作未返回B.相电流元件动作C.零序电流元件动作D.断路器常闭辅助接点闭合【答案】ABC26.线路重合闸方式有（）A.单相重合闸B.三相一次重合闸C.三相两次重合闸D.综合重合闸【答案】ABD27.发电机定子接地保护常见方案有（）A.基波零序电压式B.三次谐波电压式C.注入式20HzD.差动式【答案】ABC28.下列属于距离保护“四统一”设计内容的有（）A.统一阻抗元件B.统一振荡闭锁C.统一重合闸逻辑D.统一通道接口【答案】ABC29.下列关于零序功率方向元件说法正确的有（）A.零序电压取自开口三角B.零序电流取自三相CT和C.最大灵敏角约70°D.可反映不对称故障【答案】ABCD30.智能变电站中GOOSE报文可用于传输（）A.保护跳闸命令B.断路器位置C.电流采样值D.闭锁信号【答案】ABD三、填空题（每空1分，共20分）31.线路电流速断保护的最小保护范围一般要求不小于线路全长的________%。【答案】1532.距离保护Ⅲ段按躲过________负荷阻抗整定。【答案】最小33.变压器励磁涌流中二次谐波分量比例通常大于________%。【答案】2034.高频保护通道工作频率一般取________kHz。【答案】40～50035.母线差动保护在外部故障时，差动回路不平衡电流主要由________误差引起。【答案】CT36.自动重合闸“检同期”角度差整定值一般不大于________°。【答案】3037.低频减载装置延时一般取________ms级。【答案】100～20038.断路器失灵保护动作后，先跳________断路器，再跳相邻断路器。【答案】母联（或分段）39.光纤差动保护每周波采样点不少于________点。【答案】2040.发电机负序电流保护反映________短路。【答案】不对称41.对P级CT，准确限值系数ALF=10，额定二次负载为10VA，则准确限值二次电流为________A。【答案】1042.线路三相一次重合闸充电时间一般整定为________s。【答案】15～2043.变压器重瓦斯保护流速定值一般取________m/s。【答案】1.0～1.244.距离保护振荡闭锁开放时间一般取________ms。【答案】15045.零序电流保护Ⅲ段按躲过________电流整定。【答案】不平衡46.高频闭锁保护收信裕度要求不小于________dB。【答案】8.6847.智能变电站中，保护装置通过________协议传输采样值。【答案】SV48.线路差动保护两侧CT变比误差应小于________%。【答案】549.发电机定子绕组单相接地故障电流允许值一般不大于________A。【答案】150.当系统电压下降至________%Un时，低压减载装置应动作。【答案】70四、简答题（共6题，每题5分，共30分）51.简述线路电流速断保护整定计算步骤。【答案】（1）计算系统最大运行方式下本线路末端三相短路电流Ik.max；（2）按躲过Ik.max原则取Iset=Kk·Ik.max，Kk取1.2～1.3；（3）校验最小运行方式下线路首端两相短路电流Ik.min，要求Ik.min/Iset≥1.5；（4）若不满足灵敏系数，则改用电流闭锁电压速断或距离保护。52.说明变压器励磁涌流对差动保护的影响及抑制措施。【答案】励磁涌流幅值大、谐波高，易导致差动保护误动。抑制措施：1.二次谐波制动，当二次谐波占比>15%～20%时闭锁差动；2.波形间断角判据，间断角>65°闭锁；3.采用速饱和变流器或提高差动门槛；4.利用五次谐波制动防止过励磁误动；5.采用差动速断段短时高定值躲过初始涌流。53.写出距离保护Ⅲ段整定阻抗公式并说明各符号含义。【答案】ZsetⅢ=Kk·Kf·Zl+Kk′·Zload.min，其中Kk为可靠系数0.8；Kf为自启动系数1.5～2；Zl为被保护线路正序阻抗；Kk′为负荷阻抗可靠系数1.1～1.2；Zload.min为最小负荷阻抗，Zload.min=0.9Un/(√3·Imax)，Imax为线路最大负荷电流。54.说明高频闭锁保护“3dB告警”试验方法。【答案】（1）两侧收发信机正常发信，记录收信电平P0；（2）在通道中串入可调衰耗器，缓慢增加衰耗至收信电平下降3dB；（3）此时衰耗器读值即为通道裕度，若小于8.68dB应查找通道缺陷；（4）复位衰耗器，确认告警接点返回；（5）记录试验数据并出具报告。55.简述断路器失灵保护启动逻辑。【答案】1.保护动作接点未返回；2.相电流或零序电流元件仍动作；3.断路器位置接点指示仍在合位；4.以上条件“与”关系满足后经短延时（0.2～0.3s）启动失灵；5.先跳母联（分段）断路器，再经较长延时（0.5～0.6s）跳相邻元件。56.说明智能变电站GOOSE报文“心跳”机制作用。【答案】GOOSE报文以T0=5s周期重发“心跳”帧，即使状态未变亦重发，用于告知接收方通信链路正常。若接收方在2T0时间内未收到任何帧，则判定链路中断，触发通信异常告警并闭锁相关保护，防止因通信丢失导致保护拒动或误动。五、计算题（共4题，共30分）57.某110kV线路全长30km，正序阻抗0.4Ω/km，系统最大短路容量2000MVA，基准电压115kV。试计算电流速断定值并校验灵敏系数。（8分）【答案】（1）系统阻抗Xs=115²/2000=6.61Ω；（2）线路阻抗XL=30×0.4=12Ω；（3）末端短路电流Ik.max=115/(√3·(6.61+12))=3.51kA；（4）Iset=1.25×3.51=4.39kA，取4.4kA；（5）最小方式下Xs.max=115²/1200=11.02Ω，首端两相短路电流Ik.min=√3/2·115/(√3·(11.02+0))=5.22kA；（6）灵敏系数Km=5.22/4.4=1.19<1.5，不满足，需改用电压闭锁速断。58.某220kV线路最大负荷电流800A，互感器变比1200/5，距离保护Ⅲ段需躲过负荷，若线路阻抗ZL=30Ω，自启动系数Kf=1.6，可靠系数Kk=0.8，求Ⅲ段整定阻抗。（6分）【答案】最小负荷阻抗Zload.min=0.9×220/(√3×0.8)=142.9Ω；ZsetⅢ=0.8×1.6×30+1.2×142.9=38.4+171.5=209.9Ω，取210Ω。59.某变压器容量31.5MVA，电压110/38.5kV，Ud%=10.5，试计算差动保护平衡系数，已知高压侧CT200/5，低压侧CT600/5。（8分）【答案】高压侧额定电流I1n=31.5/(√3×110)=165A，二次电流I1s=165/40=4.13A；低压侧额定电流I2n=31.5/(√3×38.5)=472A，二次电流I2s=472/120=3.93A；平衡系数Kb=I1s/I2s=4.13/3.93=1.05，整定取1.05。60.某500kV线路采用三相一次重合闸，单相故障保护动作0.1s跳单相，重合闸时间1.0s，若断路器合闸时间0.1s，故障点电弧熄灭去游离时间0.2s，试判断重合闸时间是否满足要求并说明理由。（8分）【答案】规程要求重合闸时间≥断路器合闸时间+去游离时间+裕度0.3s，即≥0.1+0.2+0.3=0.6s；实际整定1.0s>0.6s，满足要求，且留0.4s裕度，可适应高海拔、高风速条件。六、综合应用题（共2题，共20分）61.某220kV双母双分段接线，母差保护配置BP-2B。运行方式：Ⅰ母运行，Ⅱ母检修，L1、L2、T1接Ⅰ母，L3、T2接Ⅱ母，母联BL1、BL2、分段BF1、BF2均合。简述此时母差保护投退原则、CT短接注意事项及失灵保护启动逻辑。（10分）【答案】（1）Ⅱ母检修，母差保护Ⅱ母屏全部退出，出口压板断开，信号压板保留；（2）Ⅱ母所有单元CT二次在端子箱短接并接地，防止开路；短接顺序先接地端后仪表端，拆除时相反；（3）BP-2B自动识别运行方式，将Ⅱ母判为“检修”，差流不计入Ⅱ母；（4）失灵保护仍投入，但Ⅱ母单元失灵启动回路退出，仅Ⅰ母单元有效；（5）若Ⅰ母故障，母差动作跳Ⅰ母所有断路器及BL1、BF1，失灵保护检测到某断路器拒动时，经0.2s跳BL2、BF2及相邻元件，确保隔离故障。62.某500kV线路配置光纤分相电流差动+距离保护。通道中断后，差动保护告警并自动退出。请回答：（1）距离保护能