高压电网继电保护试卷及答案

高压电网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.高压输电线路纵联保护中，最常用、最可靠的通信通道是（）A.电力线载波B.光纤专用通道C.微波通道D.无线公网答案：B2.当线路发生单相接地故障时，零序电压的相位关系是（）A.超前零序电流90°B.滞后零序电流90°C.与零序电流同相D.与零序电流反相答案：B3.对220kV线路，采用闭锁式纵联保护时，本侧保护发出闭锁信号的条件是（）A.正向元件动作且反向元件不动作B.反向元件动作C.正向元件不动作D.任何元件动作答案：B4.变压器差动保护中，为消除励磁涌流影响，最常用且最有效的二次谐波制动比整定值为（）A.5%B.10%C.15%D.20%答案：C5.超高压线路采用串联补偿电容后，可能引发保护误动的现象是（）A.电压互感器饱和B.距离保护超越C.电流互感器饱和D.零序功率倒向答案：B6.当母线完全差动保护出现“差流越限”报警，且实测二次回路正常，应优先怀疑（）A.CT变比错误B.CT极性接反C.母联断路器位置不对应D.保护装置AD故障答案：B7.对3/2接线方式，断路器失灵保护的启动判据之一是（）A.相电流元件持续动作0.5sB.零序电流元件动作C.断路器常闭辅助触点断开D.保护跳闸出口继电器动作且断路器仍有电流答案：D8.高频闭锁方向保护中，若通道衰耗突然增大10dB，最可能导致（）A.区内故障拒动B.区外故障误动C.装置死机D.通道告警答案：A9.线路重合闸采用“单重”方式时，下列哪种故障一定不重合（）A.单相接地B.相间短路C.三相短路D.两相接地答案：C10.在微机保护中，采样频率为1200Hz，则每周波采样点数为（）A.12B.20C.24D.36答案：C11.对电流互感器10%误差曲线，其横坐标为（）A.二次负载阻抗B.一次电流倍数C.二次电流D.准确限值系数答案：B12.变压器空投时，差动保护动作，最可能的原因是（）A.二次谐波制动未投入B.五次谐波制动未投入C.差动速断值过大D.CT断线答案：A13.距离保护Ⅲ段按躲负荷阻抗整定，若线路最大负荷电流为1000A，TV变比220kV/100V，TA变比1200/5，则二次侧负荷阻抗约为（）A.1.0ΩB.2.0ΩC.3.2ΩD.4.5Ω答案：C14.当系统振荡中心落在本线路上时，距离保护哪一段可能误动（）A.Ⅰ段B.Ⅱ段C.Ⅲ段D.所有段答案：C15.对断路器失灵保护，其跳闸出口继电器的启动电压一般不低于直流额定电压的（）A.50%B.55%C.65%D.80%答案：C16.光纤分相差动保护中，若“采样同步丢失”持续200ms，保护策略为（）A.瞬时闭锁差动B.延时200ms闭锁差动C.切换至距离保护D.直接跳闸答案：A17.零序方向元件的零序电压取自母线TV开口三角，其变比为（）A.一次相电压/100VB.一次线电压/100VC.一次相电压/57.7VD.一次零序电压/100V答案：D18.对500kV线路，采用“允许式”纵联保护时，对侧发出允许信号的条件是（）A.正向元件动作B.反向元件动作C.低电压动作D.零序电压动作答案：A19.微机保护装置在带电检修时，插拔插件必须首先（）A.断开跳闸压板B.关闭装置电源C.断开通信D.接地答案：A20.当线路发生高阻接地（约300Ω）时，最可能拒动的保护是（）A.光纤差动B.零序方向C.接地距离Ⅰ段D.相间距离Ⅰ段答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个及以上正确答案，请将所有正确选项字母填入括号内，漏选、错选均不得分）21.下列哪些措施可有效防止变压器差动保护因励磁涌流误动（）A.二次谐波制动B.波形对称判别C.五次谐波制动D.差动速断答案：AB22.高压线路保护装置需具备的反事故措施包括（）A.电压断线闭锁B.电流回路断线闭锁C.通道异常闭锁D.重合闸后加速答案：ABC23.关于3/2接线方式，下列说法正确的是（）A.任一断路器检修不影响供电B.母线故障需跳开两台断路器C.断路器失灵保护需双重化D.线路保护需接入两组CT答案：ACD24.距离保护振荡闭锁的开放条件包括（）A.振荡中心电压低于0.5UnB.阻抗变化率dR/dt大于整定值C.零序电流大于定值D.负序电流大于定值答案：AB25.光纤电流差动保护采样同步方法有（）A.乒乓法B.GPS秒脉冲C.插值同步D.通道延时测量法答案：ABCD26.下列哪些故障类型一定伴随零序分量（）A.单相接地B.两相短路C.两相接地D.三相短路答案：AC27.对断路器失灵保护，下列哪些量可作为“断路器未断开”判据（）A.相电流元件B.零序电流元件C.断路器位置触点D.跳闸出口继电器答案：AB28.微机保护装置检验中，需模拟的异常工况包括（）A.TA断线B.TV断线C.通道误码D.直流接地答案：ABC29.影响接地距离保护灵敏度的因素有（）A.过渡电阻B.互感C.串联补偿D.系统振荡答案：ABC30.线路重合闸“后加速”功能在下列哪些情况下投入（）A.手动合闸B.单重动作后C.三重动作后D.保护跳闸后答案：BC三、填空题（每空1分，共20分）31.220kV线路光纤差动保护，TA变比1200/5，若一次侧故障电流为12kA，则二次差流为________A。答案：5032.距离保护Ⅰ段整定阻抗一次值为8.4Ω，TA变比1200/5，TV变比220kV/100V，则二次整定值为________Ω。答案：2.033.变压器差动保护二次谐波制动比取15%，当二次谐波含量为________%时，差动被完全闭锁。答案：1534.零序方向元件动作方程为Arg(3U0/3I0)=________°。答案：−11035.对闭锁式纵联保护，通道传输时间大于________ms时，需整定通道延时补偿。答案：536.3/2接线方式，每台断路器配置________组电流互感器供保护使用。答案：237.微机保护每周波24点采样，则其能准确反映的最高次谐波为________次。答案：1238.电流互感器10%误差曲线纵坐标为________。答案：二次负载阻抗39.线路重合闸方式有单重、三重和________三种。答案：综重40.断路器失灵保护动作时间一般按躲过断路器________时间整定。答案：全分闸41.对500kV线路，接地距离Ⅱ段一次整定阻抗一般不大于________Ω。答案：12042.光纤差动保护通道采用“专用光纤”时，其衰耗裕度不应低于________dB。答案：643.距离保护Ⅲ段按躲负荷阻抗整定，其灵敏系数不应低于________。答案：1.344.变压器空投时，励磁涌流中二次谐波含量最大可达________%。答案：7045.系统振荡时，阻抗轨迹在R-X平面上呈________形。答案：直线46.零序电压互感器开口三角绕组额定电压为________V。答案：10047.微机保护装置AD转换位数为16位，则其分辨率可达________。答案：1/6553548.对220kV线路，保护双重化要求两套保护分别接入________组直流熔断器。答案：独立49.高频闭锁保护通道频率范围一般为________kHz。答案：40～50050.线路保护装置“TV断线”延时报警一般整定为________s。答案：1.25四、简答题（共6题，每题5分，共30分）51.简述光纤电流差动保护“采样同步丢失”常见原因及处理措施。答案：常见原因：1.通道单向中断；2.时钟源异常；3.插值算法溢出。处理：1.切换备用通道；2.重启同步模块；3.检查GPS天线；4.手动闭锁差动并通知运维。52.写出距离保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段整定原则（一次值）。答案：Ⅰ段：躲本线路末端故障，0.8×ZL；Ⅱ段：躲相邻元件末端故障，1.5×ZL且与相邻Ⅰ段配合；Ⅲ段：躲最大负荷电流对应阻抗，灵敏系数≥1.3，时间逐级配合。53.说明变压器差动保护“波形对称判别”原理。答案：比较差流前后半波面积差，若差值大于门槛且连续3点，则判为励磁涌流，闭锁差动。门槛一般取0.15～0.2倍额定差流。54.高压线路采用串联补偿电容后，距离保护为何会出现“超越”？如何消除？答案：串补使线路呈现容抗，阻抗轨迹左移，测量阻抗小于实际距离，导致Ⅱ段超越。措施：1.采用带记忆极化电压；2.投入“串补补偿”功能；3.降低Ⅱ段阻抗整定；4.采用自适应算法。55.3/2接线方式下，断路器失灵保护为何需配置“电流+位置”双判据？答案：防止单一判据因CT饱和或触点粘连误动或拒动。电流判据确保故障电流存在，位置判据确保断路器未分闸，双判据“与”逻辑提高可靠性。56.简述微机保护“电压断线闭锁”实现方法。答案：1.自产零序电压与开口三角零序电压差大于8V；2.负序电压大于0.15Un且持续1.25s；3.任一相电压低于0.2Un而对应电流大于0.04In。满足任一条件瞬时闭锁相关保护并报警。五、计算题（共4题，每题10分，共40分。要求写出公式、代入数据、得出结果）57.220kV线路正序阻抗ZL=0.45Ω/km，线路长度40km，TA变比1200/5，TV变比220kV/100V。（1）计算距离保护Ⅰ段一次整定阻抗；（2）计算二次整定阻抗；（3）若系统最小运行方式下末端三相短路电流为5kA，校验Ⅰ段灵敏系数。答案：（1）ZⅠ=0.8×0.45×40=14.4Ω（2）ZⅠsec=14.4×(5/1200)/(100/220000)=2.0Ω（3）Zmin=220kV/(√3×5kA)=25.4Ω，Ksen=25.4/14.4=1.76＞1.5，满足要求。58.变压器额定容量240MVA，电压比525/230kV，短路阻抗Ud=14%，配置差动保护，TA变比高压侧1250/5，低压侧3000/5。（1）计算高压侧额定电流及二次值；（2）计算低压侧额定电流及二次值；（3）计算平衡系数Kph。答案：（1）I1n=240/(√3×525)=0.264kA=264A，I1sec=264/250=1.056A（2）I2n=240/(√3×230)=602A，I2sec=602/600=1.003A（3）Kph=1.056/1.003=1.053，整定取1.05。59.500kV线路采用允许式光纤差动保护，通道双向传输延时测得为6ms，保护采样频率1200Hz，每周波24点。（1）计算通道延时对应采样点数；（2）说明插值同步需补偿的点数；（3）若对侧时钟超前本侧1.5ms，写出插值补偿公式。答案：（1）N=6ms/(1/1200)=7.2点（2）取整补偿7点，余0.2点用线性插值（3）y(n)=x(n+7)+0.2×[x(n+8)−x(n+7)]。60.某220kV线路零序方向保护，零序电压取自开口三角，变比220kV/100V，零序TA变比600/5，线路发生A相高阻接地，过渡电阻100Ω，系统正序、零序阻抗分别为Z1=j30Ω，Z0=j90Ω，电源电势E=220/√3kV。（1）计算故障点零序电流3I0；（2）计算保护安装处零序电压3U0；（3）判断零序方向元件是否动作（动作边界−110°±30°）。答案：（1）3I0=3×E/(Z1+Z2+Z0+3Rf)=3×127kV/(j30+j30+j90+300)=3×127/(300+j150)=1.13∠−26.6°A（2）3U0=3I0×(Z0+3Rf)=1.13∠−26.6°×(j90+300)=356∠45.9°V（3）Arg(3U0/3I0)=45.9°−(−26.6°)=72.5°，落在−110°±30°范围外，方向元件不动作，需经零序电压闭锁。六、综合分析题（共2题，每题15分，共30分）61.某500kV3/2接线站，5011、5012断路器带线路L1，配置双重化光纤差动+距离保护。运行中5011断路器B相爆炸，线路L1差动保护动作跳5011、5012，但5011B相仍持续拉弧，断路器失灵保护未动作，最终导致5012断路器烧毁。请分析：（1）失灵保护未动作可能原因；（2）断路器失灵保护整定及回路设计缺陷；（3）提出整改措施。答案：（1）可能原因：1.失灵电流判据取自5011B相CT，CT饱和导致电流元件返回；2.位置触点因机械连杆损坏仍显示“分闸”；3.双重化失灵电流判据未采用“或”逻辑；4.时间继电器损坏。（2）缺陷：1.电流元