2025国网二批考试真题-继电保护篇

2025国网二批考试真题汇总-继电保护篇一、单项选择题1.电力系统发生故障时，继电保护装置应满足“四性”要求，其中“可靠性”是指（）。A.保护装置在应该动作时不拒动，不应该动作时不误动B.保护装置能快速切除故障C.保护装置能区分区内和区外故障D.保护装置在电力系统各种运行方式下都能正确动作答案：A2.在电流保护中，采用不完全星形接线方式，当未装设电流互感器的相发生单相接地短路时（）。A.保护装置将拒动B.保护装置将误动C.由另一个装有电流互感器的相的保护动作切除故障D.无法确定答案：A3.距离保护第Ⅰ段的保护范围通常为被保护线路全长的（）。A.25%~30%B.50%~60%C.80%~85%D.100%答案：C4.纵联差动保护比较线路两侧的电气量，其原理上（）。A.能区分区内和区外故障，无需与相邻线路保护配合B.能区分区内和区外故障，但需要与相邻线路保护配合C.不能区分区内和区外故障，需要依靠延时D.不能区分区内和区外故障，需结合方向元件答案：A5.对于中性点直接接地系统，发生单相接地故障时，故障相电压（），零序电压（）。A.降低，最高B.降低，最低C.升高，最高D.升高，最低答案：A6.变压器励磁涌流中含有大量的高次谐波分量，其中以（）谐波为主。A.二次B.三次C.五次D.七次答案：A7.在变压器差动保护中，为了减小励磁涌流的影响，通常采用的措施是（）。A.采用速饱和变流器或二次谐波制动B.提高保护定值C.增加保护动作延时D.引入零序电流制动答案：A8.母线完全电流差动保护中，差动电流继电器动作电流的整定原则是（）。A.躲过外部短路时流过保护的最大不平衡电流B.躲过母线连接元件中最大负荷电流C.躲过任一连接元件的最大负荷电流D.与下级线路电流保护定值配合答案：A9.自动重合闸装置（ARC）加速保护动作的方式有多种，其中“前加速”一般用于（）。A.35kV及以下由发电厂或变电所引出的直配线上B.220kV及以上高压输电线路上C.所有电压等级的环网线路上D.变压器保护中答案：A10.电力系统振荡时，阻抗继电器测量阻抗的变化轨迹是（）。A.直线B.圆C.通过坐标原点的直线D.通过坐标原点的倾斜直线答案：D11.在微机保护中，模拟量输入回路的核心部件是（）。A.模拟低通滤波器（ALF）B.采样保持器（S/H）C.模数转换器（A/D）D.电压形成回路答案：C12.根据采样定理，为了不失真地恢复被测信号，采样频率f_s必须大于等于输入信号最高频率f_max的（）。A.1倍B.1.5倍C.2倍D.2.5倍答案：C13.零序电流保护逐级配合的原则是指（）。A.零序电流I段定值及时间均需配合B.零序电流I段定值配合，II、III段时间配合C.零序电流I段定值不配合，时间配合；II、III段定值及时间均需配合D.零序电流各段只需时间上配合答案：B14.方向阻抗继电器引入第三相电压是为了防止（）。A.距离保护暂态超越B.反方向出口两相短路时误动C.正方向出口三相短路时拒动（电压死区）D.系统振荡时误动答案：C15.对于双母线接线的变电站，母差保护采用（）接线，可以较好地适应母线运行方式的变化。A.固定连接式B.母联电流相位比较式C.电流差动式D.比率制动式答案：B二、多项选择题1.电力系统继电保护的基本任务包括（）。A.自动、迅速、有选择性地切除故障元件B.反应电气元件的异常运行状态，发出信号C.与自动重合闸、备用电源自动投入等装置配合，提高供电可靠性D.实现电力系统安全稳定控制答案：A,B,C2.影响距离保护正确工作的因素有（）。A.短路点过渡电阻B.电力系统振荡C.电压回路断线D.电流互感器和电压互感器的误差答案：A,B,C,D3.变压器内部故障的类型主要包括（）。A.绕组的匝间短路B.绕组的相间短路C.绕组的接地短路（中性点接地系统）D.铁芯烧损或局部发热答案：A,B,C,D4.发电机应装设的保护有（）。A.纵差动保护和横差动保护B.定子绕组单相接地保护C.励磁回路一点及两点接地保护D.失磁保护和失步保护答案：A,B,C,D5.微机保护的硬件系统通常包括（）。A.数据采集系统（模拟量输入系统）B.微型计算机系统（主系统）C.开关量输入/输出系统D.人机接口与通信接口答案：A,B,C,D6.输电线路纵联保护按照通道类型可分为（）。A.电力线载波纵联保护B.微波纵联保护C.光纤纵联保护D.导引线纵联保护答案：A,B,C,D7.下列哪些情况可能导致差动保护误动？（）A.电流互感器二次回路断线B.变压器空载合闸C.区外故障时，电流互感器严重饱和D.保护装置内部元件损坏答案：A,B,C,D8.自动重合闸（ARC）的主要作用有（）。A.提高供电可靠性，减少停电损失B.纠正由于继电保护误动、人员误碰等造成的跳闸C.提高系统并列运行的稳定性D.弥补继电保护选择性不足的缺陷答案：A,B,C9.关于零序电流滤过器，以下说法正确的有（）。A.其输出电流为3I0B.正常运行时和相同短路时，理论上输出为零C.其不平衡电流主要由电流互感器误差引起D.必须使用三相电流互感器同极性并联答案：A,B,C,D10.电力系统振荡与短路的区别主要表现在（）。A.振荡时，电气量呈周期性平滑变化；短路时，电气量突变B.振荡时，三相完全对称，无负序和零序分量；短路时，通常存在负序或零序分量C.振荡中心电压最低，且周期性变化；短路点电压降低且基本不变D.振荡时，测量阻抗的轨迹是直线；短路时，测量阻抗基本不变答案：A,B,C三、填空题1.继电保护装置一般由______、______和______三部分组成。答案：测量比较元件；逻辑判断元件；执行输出元件2.电流速断保护按躲过本线路末端______短路时流过保护的最大短路电流整定，其保护范围受______和______的影响。答案：三相；系统运行方式；短路类型3.三段式电流保护中，第Ⅰ段为______保护，第Ⅱ段为______保护，第Ⅲ段为______保护。答案：无时限电流速断；限时电流速断；定时限过电流4.距离保护是反应______至______之间的距离，并根据该距离的______而确定动作时间的一种保护。答案：故障点；保护安装处；远近5.中性点非直接接地系统中，发生单相接地故障时，接地电容电流的方向是从______流向______，全系统出现______电压。答案：非故障相；故障相；零序6.变压器纵差动保护需要克服的不平衡电流因素包括______、______、______以及电流互感器变比标准化引起的误差。答案：励磁涌流；变压器两侧电流相位不同；变压器调压分接头改变7.母线差动保护按原理可分为______、______和______。答案：完全电流差动保护；不完全电流差动保护；电流相位比较式差动保护8.微机保护算法中，用于计算基波分量的常用算法有______和______。答案：傅里叶算法（Full-cycleDFT）；半周积分法（或采样值积算法）9.在方向性电流保护中，功率方向继电器采用______接线方式，可以保证在各种两相短路时无______。答案：90°（或按相启动）；死区10.备用电源自动投入装置（AAT）应满足的基本要求包括：工作电源确实断开后，______才投入；AAT只应动作______；当电压互感器二次回路断线时，AAT______。答案：备用电源；一次；不应误动作四、简答题1.（封闭型）简述继电保护“选择性”的含义，并举例说明。答案：选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分继续运行。例如，当图1中k点发生短路时，应由距故障点最近的保护3动作，使断路器QF3跳闸，切除故障线路L3。此时，仅L3停电，而线路L1和L2仍可继续供电。若保护3或QF3拒动，则应由上一级的保护2动作，使QF2跳闸，切除故障。这种后备作用虽然扩大了停电范围，但仍是满足选择性要求的。2.（开放型）分析中性点直接接地系统中，采用零序电流保护相较于相间电流保护的优点。答案：①灵敏度高。零序过电流保护的整定值通常较小，因为正常负荷电流中不包含零序分量，定值只需躲过不平衡电流即可，而相同保护需躲过最大负荷电流，故零序保护灵敏度更高。②动作时限短。零序电流保护的动作时限无需与Y，d接线变压器后的保护配合，其时限配合级差小，因此动作速度更快。③不受系统振荡和过负荷的影响。系统振荡时三相电流对称，无零序分量；过负荷电流也是对称的，不会引起零序保护误动。④结构简单，可靠性较高。3.（封闭型）什么是距离保护的振荡闭锁？其基本原理是什么？答案：振荡闭锁是距离保护中用来防止电力系统发生振荡时保护误动作的一种措施。其基本原理是利用系统振荡和短路时电气量变化特征的不同来构成判别逻辑。当检测到系统发生振荡时（如测量阻抗缓慢周期性变化、无负序或零序分量突变量等），迅速将可能误动的保护段（通常是第Ⅰ、Ⅱ段）闭锁；当检测到短路时（如电流电压突变、出现负序或零序分量等），则开放保护。待振荡平息后，再自动解除闭锁。4.（开放型）阐述变压器纵差动保护中产生不平衡电流的主要原因及相应的应对措施。答案：主要原因及措施：①变压器两侧电流相位不同。措施：通过改变电流互感器接线方式（如Y，d11变压器，将Y侧TA接成△，d侧TA接成Y）进行相位补偿。②变压器两侧电流互感器变比不匹配。措施：采用自耦变流器或利用微机保护的软件系数进行数值补偿。③变压器调压分接头改变导致变比变化。措施：提高保护动作电流的整定值，引入比率制动特性。④变压器励磁涌流。措施：采用二次谐波制动、间断角鉴别或波形对称原理识别并闭锁保护。⑤电流互感器误差，特别是区外故障时饱和。措施：选用特性一致的TA，提高定值躲过最大不平衡电流，采用具有良好抗饱和能力的差动保护原理（如采样值差动）。5.（封闭型）说明微机保护中“采样保持（S/H）”电路的作用。答案：采样保持电路的作用是在模数转换器（A/D）进行转换期间，将模拟输入信号在某一瞬间的采样值“保持”不变，以确保A/D转换器输入端电压的稳定，从而保证转换精度。它解决了模拟信号连续变化而A/D转换需要一定时间之间的矛盾。其工作过程分为“采样”和“保持”两个阶段：采样阶段，开关闭合，输出跟随输入变化；保持阶段，开关断开，输出保持开关断开前一瞬间的输入值不变，供A/D转换。五、应用题1.（计算类）如图示网络，已知：线路L1和L2均装设三段式电流保护，采用两相星形接线。系统阻抗Zs=8Ω（最大运行方式）和12Ω（最小运行方式），线路单位正序阻抗Z1=0.4Ω/km。可靠系数Krel^I=1.25，Krel^II=1.15，返回系数Kre=0.85，自起动系数Kss=1.5，时限级差△t=0.5s。L1长度30km，L2长度50km。母线C处最大负荷电流IL.max=200A。试计算保护1电流速断保护（第Ⅰ段）的动作电流。（附图示意：电源→Zs→母线A→L1（30km）→母线B→L2（50km）→母线C→负荷。保护1装于L1的A侧。）答案：保护1的电流速断保护应躲过本线路末端（即母线B）最大运行方式下的三相短路电流。L1线路阻抗：ZL1=0.4×30=12Ω最大运行方式下，母线B三相短路时系统总阻抗：Zs.min+ZL1=8+12=20Ω设系统相电势为Eφ（通常取标幺值1或额定电压/√3），则三相短路电流：IkB.max=Eφ/(Zs.min+ZL1)=Eφ/20保护1第Ⅰ段动作电流整定值：Iop.1^I=Krel^I×IkB.max=1.25×(Eφ/20)=0.0625Eφ若给定额定电压（如110kV，则Eφ=110/√3≈63.5kV），可计算出具体数值。此处保留含Eφ的表达式，表明计算原理。2.（分析类）某220kV线路配置了高频闭锁方向纵联保护和三段式距离保护作为后备。试分析：（1）当线路发生区内瞬时性故障时，各保护的动作行为及过程。（2）若高频通道发生故障，对主保护有何影响？后备保护如何起作用？答案：（1）动作过程：①线路发生区内瞬时性故障，两侧的高频闭锁方向纵联保护中的正向方向元件判断为正方向故障。由于是区内故障，两侧均不会发出闭锁信号（或启动发信机发出信号但随后停信）。两侧保护在收不到对侧闭锁信号且本侧判为正方向后，立即动作，无时限跳开两侧断路器。同时，距离保护I段也判断为区内故障，会启动，但其动作时间（瞬时）通常慢于纵联保护的出口时间，在纵联保护动作跳闸后，故障被切除，距离保护I段返回。故障切除后，自动重合闸（ARC）动作，成功合闸，恢复供电。（2）高频通道故障影响及后备作用：高频通道故障（如通道中断、衰耗过大）将导致两侧保护无法正常交换信号。此时，高频闭锁方向纵联保护可能因收不到对侧信号而误判（如一侧判为正方向且收不到闭锁信号可能误动），或可能因无法发信而导致外部故障时误动。因此，当检测到通道故障时，通常会将高频纵联保护自动退出或转为信号状态。此时，线路失去快速主保护，仅依靠距离保护和零序电流保护等后备保护。当线路发生故障时，由距离保护I段（保护本线路80%-85%）快速切除近端故障，对于I段范围外的故障，则由距离II段（带约0.5s延时）或III段切除，保证了选择性，但动作速度较主保护慢。3.（综合类）一台220kV/110kV，YNd11接线的变压器，配置了微机型纵差动保护。已知变压器额定容量180MVA，220kV侧TA变比nTAH=1200/5，110kV侧TAT变比nTAL=2000/5。保护采用二次谐波制动原理，制动比整定为15%。调试时进行空载合闸试验。（1）计算为平衡两侧二次电流，微机保护中应对高、低压侧电流设置的软件调整系数（标幺化系数）KH和KL（以高压侧为基准）。（2）在空载合闸过程中，差动保护电流波形中出现大量二次谐波。请分析此时差动保护应如何动作？说明其逻辑判断过程。（3）若该变压器差动保护在区外故障时误动作，请列举可能导致误动的三种主要原因。答案：（1）首先计算变压器各侧额定电流及流入保护的二次额定电流。高压侧（220kV）额定电流：I1n=Sn/(√3U1n)=180×10^6/(√3×220×10^3)≈472.4A流入保护的高压侧二次电流：I1n2=I1n/nTAH=472.4/(1200/5)=472.4/240≈1.968A低压侧（110kV）额定电流：I2n=Sn/(√3U2n)=180×1