2026年电力继电保护原理测试试卷及答案

2026年电力继电保护原理测试试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.对于反应故障时参数增大而动作的继电保护，其灵敏系数计算为（）A.保护范围内故障时最小参数除以动作整定值B.动作整定值除以保护范围内故障时最小参数C.保护范围内故障时最大参数除以动作整定值D.动作整定值除以保护范围内故障时最大参数2.三段式电流保护中，瞬时电流速断保护的保护范围是（）A.本线路全长B.本线路全长加下一线路一部分C.本线路一部分D.下一线路全长3.双侧电源网络相间短路的三相一次自动重合闸中，当两侧断路器重合于永久性故障时，断路器的动作情况是（）A.两侧断路器都不再次跳闸B.两侧断路器都再次跳闸C.先重合侧再次跳闸，后重合侧不跳D.后重合侧再次跳闸，先重合侧不跳4.纵联电流相差高频保护，当内部故障时，两侧电流的相位差约为（）A.0°B.90°C.180°D.270°5.电力系统发生振荡时，振荡中心处的电压波动情况是（）A.波动幅度最大B.波动幅度最小C.电压不变D.电压始终为零6.变压器瓦斯保护，当变压器内部发生轻微故障时，动作结果是（）A.动作于跳闸B.动作于信号C.不动作D.同时动作于跳闸和信号7.对于微机继电保护装置，装置的采样频率fs=1200Hz，系统额定频率fN=50Hz，那么每个工频周期的采样点数N是（）A.12B.24C.36D.488.距离保护I段的保护范围通常为（）A.被保护线路全长的80%~85%B.被保护线路全长C.被保护线路全长并延伸至下一段线路出口D.被保护线路全长并延伸至下一段线路全长9.方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是（）A.消除出口两相短路的死区B.消除出口三相短路的死区C.提高灵敏系数D.扩大保护范围10.高比例新能源接入的新型电力系统中，逆变型新能源并网侧继电保护最突出的问题是（）A.故障电流幅值大、相位稳定B.故障电流幅值受限、相位受控制策略影响C.保护拒动率低D.保护灵敏度不足，容易误动二、多项选择题（每题3分，共15分）1.继电保护装置按其功能可分为哪几类（）A.主保护B.后备保护C.辅助保护D.异常保护2.影响瞬时电流速断保护保护范围的因素有（）A.系统运行方式变化B.短路点故障类型C.保护的动作整定值D.系统电压等级3.以下属于变压器纵差动保护不平衡电流产生原因的有（）A.变压器两侧电流互感器变比不匹配B.变压器接线组别引起的电流相位差C.变压器分接头改变引起的电流不平衡D.变压器励磁电流引起的不平衡电流4.电力系统振荡对以下哪些保护会产生误动影响（）A.电流速断保护B.低电压闭锁的过流保护C.距离保护D.纵联电流差动保护5.单相自动重合闸的特点包括（）A.需要配置故障选相元件B.故障后仅跳开故障相，其他相继续运行C.可以提高供电可靠性和系统暂态稳定性D.发生相间故障时也可以跳单相后重合三、判断题（每题2分，共10分）1.继电保护整定计算中，可靠系数的取值一定大于1。（）2.距离保护中，阻抗继电器的测量阻抗越小，动作区域越大。（）3.变压器瓦斯保护可以反应变压器油箱内部所有故障，因此可以作为变压器油箱内部故障的主保护。（）4.纵联电流差动保护理想情况下可以实现全线速动，因此可作为高压线路的主保护。（）5.振荡时系统两侧电流相位差始终不变，因此相差高频保护不会发生误动。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述三段式电流保护各段的优缺点及功能定位。2.简述继电保护“四性”的具体含义。3.简述变压器纵差动保护中励磁涌流的产生原因及主要特点。4.距离保护为什么需要配置电压断线闭锁装置，简述其基本工作原理。五、计算分析题（共35分）1.（15分）已知某110kV出线，最大负荷电流为150A，电流互感器变比为300/5，负荷自启动系数为1.5，定时限过电流保护可靠系数取1.2，返回系数取0.85，计算该过电流保护的一次动作电流和二次动作电流。2.（20分）某35kV单侧电源线路AB，长度为30km，线路每公里正序阻抗为0.4Ω/km，距离保护I段可靠系数取0.8，电流互感器变比为300/5，电压互感器变比为35000/100，计算该线路距离I段的二次动作阻抗。答案一、单项选择题1.A解析：对于反应故障参数增大动作的保护，灵敏系数定义为保护范围内最不利条件下（最小故障参数）故障参数除以动作整定值，要求大于规程规定值，因此选A。2.C解析：瞬时电流速断保护为了保证选择性，需要躲过本线路出口最大短路电流整定，因此只能保护本线路的一部分，无法保护全长，因此选C。3.B解析：三相一次重合闸重合于永久性故障时，保护会正确检测到故障，两侧保护都会动作跳开断路器，因此选B。4.A解析：内部故障时，两侧电流都以母线流向线路为正方向，同相位，相位差约为0°，保护动作；外部故障时两侧电流相位差约为180°，保护不动作，因此选A。5.A解析：振荡中心位于系统等效阻抗中点，此处电压波动幅度最大，当两侧电动势幅值相等时，振荡中心电压幅值在0到2倍额定电动势之间周期性变化，因此选A。6.B解析：瓦斯保护分为轻瓦斯和重瓦斯，轻微故障产生少量气体，轻瓦斯动作于信号提醒运行人员，重瓦斯反应严重故障，动作于跳闸，因此选B。7.B解析：每个工频周期采样点数N=fs/fN=1200÷50=24，因此选B。8.A解析：距离I段为保证选择性，不能保护全长，仅保护被保护线路全长的80%~85%，因此选A。9.A解析：出口两相短路时，故障相母线残压极低，方向阻抗继电器会出现电压死区，引入非故障相电压后，可利用非故障相电压消除两相出口短路的死区；三相短路残压接近零，需要用记忆回路消除死区，因此选A。10.B解析：逆变型新能源通过电力电子装置并网，故障电流受器件容量限制，幅值一般不超过2倍额定电流，且电流相位受并网控制策略影响，是新型电力系统继电保护的核心问题，因此选B。二、多项选择题1.ABC解析：继电保护按功能划分为主保护、后备保护、辅助保护，异常保护是按反应运行状态划分的类别，因此选ABC。2.ABC解析：系统运行方式变化会改变短路电流大小，最小运行方式下保护范围最小；不同故障类型短路电流不同，两相短路短路电流小于三相短路，保护范围更小；动作整定值越高，保护范围越小，ABC均为影响因素，电压等级不直接影响保护范围，因此选ABC。3.ABCD解析：变压器纵差不平衡电流产生原因包括：两侧电流互感器变比误差与不匹配、接线组别不同导致的相位差、分接头改变导致的变比偏差、空载合闸的励磁涌流，四个选项均正确，因此选ABCD。4.ABC解析：振荡时系统电流增大、电压降低、测量阻抗减小，会导致电流速断、低电压过流、距离保护误动；纵联差动反应两侧电流差，振荡时差流不满足动作条件，不会误动，因此选ABC。5.ABC解析：单相自动重合闸仅跳故障相，非故障相保持运行，需要选相元件识别故障相，可提高供电可靠性和稳定性，相间故障一般跳三相不重合，因此D错误，选ABC。三、判断题1.√解析：可靠系数用于躲避正常运行和外部故障的最大参数，保证保护不误动，因此取值一定大于1。2.×解析：阻抗继电器的动作区域是由整定值决定的固有特性，与实际故障的测量阻抗无关，因此说法错误。3.√解析：瓦斯保护可以反应油箱内部所有短路故障，重瓦斯动作于跳闸，是变压器内部故障的主保护，说法正确。4.√解析：纵联电流差动保护利用线路两端电气量判断故障，理想情况下可实现全线速动，是高压线路的主保护，说法正确。5.×解析：振荡时两侧电动势相位差从0°到360°周期性变化，当振荡中心位于保护范围内部时，两侧电流相位差接近0°，会导致相差高频保护误动，说法错误。四、简答题1.答：（1）瞬时电流速断保护（I段）：优点是动作速度快、接线简单、可靠性高；缺点是不能保护线路全长，保护范围受系统运行方式和故障类型影响大，波动大，功能是本线路故障的第一速动保护。（2）限时电流速断保护（II段）：优点是可保护本线路全长，灵敏性满足要求，动作速度较快；缺点是保护范围受运行方式影响较大，动作时限比I段长，需要与下一级保护配合，功能是本线路故障的主保护。（3）定时限过电流保护（III段）：优点是可保护本线路和下一级线路全长，作为后备保护，接线简单；缺点是动作时限长，越靠近电源动作时限越长，高压电网灵敏性难以满足要求，功能是本线路和下一级线路的后备保护。2.答：继电保护的四性为可靠性、选择性、速动性、灵敏性。（1）可靠性：指保护装置在需要动作时可靠动作（不拒动），不需要动作时可靠不动作（不误动），是对保护最基本的要求。（2）选择性：指保护动作时仅切除故障元件，尽可能保留非故障元件运行，缩小停电范围。（3）速动性：指保护尽可能快速切除故障，降低故障对设备的损害，提高系统暂态稳定性，减少对用户的影响。（4）灵敏性：指保护对保护范围内故障和异常状态的反应能力，用灵敏系数衡量，要求满足规程规定的最低值。3.答：产生原因：变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复时，铁芯磁通不能突变，会出现暂态直流分量，导致铁芯深度饱和，励磁阻抗急剧下降，励磁电流大幅增大，形成励磁涌流。主要特点：（1）幅值大，最大可达变压器额定电流的6~8倍；（2）包含大量非周期分量，波形整体偏向时间轴一侧；（3）包含大量高次谐波，其中二次谐波占比最高；（4）波形存在间断，相邻两个峰值之间存在零电流区间。4.答：原因：距离保护通过输入电压电流计算测量阻抗，当电压互感器二次回路断线时，输入电压降低或变为零，测量阻抗会减小到动作范围内，导致距离保护误动，因此需要配置电压断线闭锁装置防止误动。工作原理：利用电压断线后产生的零序、负序电压，