2026年继电保护装置过负荷保护整定计算测试题含答案

2026年继电保护装置过负荷保护整定计算测试题含答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.电力系统中常规继电保护过负荷保护的起动电流整定的核心原则是（）A.躲过设备的额定电流B.躲过设备长期允许的最大负荷电流C.躲过设备的短路电流D.躲过设备的冲击合闸电流答案：B解析：过负荷保护属于电力设备异常工况保护，其功能是在设备出现超过长期允许能力的负荷时发出告警或跳闸，整定的核心原则是必须躲过设备正常运行时可能出现的最大负荷电流，包括短时允许的过负荷、电动机自启动产生的短时过电流等，因此B选项正确。额定电流是设备长期运行的基准电流，正常负荷可能接近或小幅超过额定，因此不能作为整定核心依据，A选项错误；短路电流属于故障电流，由短路保护负责切除，和过负荷保护整定无关，C选项错误；冲击合闸电流是变压器等设备合闸时的励磁涌流，由主保护躲过，不属于过负荷保护的整定核心，D选项错误。2.某10kV工业异步电动机，额定容量PN=250kW，额定电压UN=10kV，额定电流IN=17.5A，配置定时限过负荷保护，电流互感器变比为20/5，可靠系数Krel取1.2，返回系数Kre取0.85，该保护二次侧动作电流整定值约为（）A.5.2AB.6.2AC.7.8AD.9.1A答案：B解析：高压电动机定时限过负荷保护二次动作电流整定公式为：，代入参数计算得：，工程取整为6.2A，因此B选项正确。3.对于110kV容量63MVA的双绕组降压变压器，配置动作于信号的过负荷保护，其最小动作延时整定要求应躲过外部故障切除后低压侧电动机自启动的最长时间，该延时通常整定为（）A.0.1~0.3sB.0.5~1sC.6~10sD.30~60s答案：C解析：根据《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T14285-2006要求，变压器过负荷保护动作于信号，延时需要躲过短时自启动过负荷和变压器允许的短时过负荷，通常110kV及以下电压等级降压变压器的过负荷保护延时整定为610s，因此C选项正确。0.11s延时太短，会在自启动过程中误动，A、B错误；30s以上延时过长，不能及时发现过负荷异常，D错误。4.对于输送功率稳定的10kV电缆线路，过负荷保护起动电流整定的时候，长期最大负荷电流通常按照（）倍线路长期允许载流量选取。A.0.8~0.9B.1.0~1.1C.1.2~1.3D.1.5~1.8答案：A解析：电缆线路的长期允许载流量是其长期连续运行所能承受的最大电流，过负荷保护需要在电流接近载流量时提前发出告警，因此整定时最大负荷取0.8~0.9倍允许载流量，留有一定告警裕度，避免线路长期满负荷运行过热，因此A选项正确。5.汽轮发电机定子绕组负序过负荷保护的起动电流整定依据是（）A.躲过发电机额定负荷下的固有负序电流B.躲过发电机最大负荷下的正序电流C.躲过励磁回路最大负荷电流D.躲过不对称短路的负序电流答案：A解析：负序过负荷保护反应发电机长期承受的负序电流，不对称负荷、不对称运行都会产生负序电流，整定核心是躲过发电机额定运行时系统不对称带来的固有负序电流，因此A选项正确。负序保护和正序电流、励磁电流、短路负序电流无关，B、C、D错误。6.对于采用电磁型电流继电器构成的过负荷保护，规程要求继电器的返回系数不低于（）A.0.7B.0.85C.0.9D.0.95答案：B解析：根据继电保护装置检验规程，电磁型电流继电器的返回系数要求不低于0.85，静态继电器的返回系数要求不低于0.9，因此本题问电磁型，B选项正确。7.对于故障切除后需要自启动的电动机组，过负荷保护整定计算时，整定依据的最大负荷电流应该取（）A.电动机额定电流B.1~1.5倍电动机额定电流C.自启动过程中的实际最大电流D.3~5倍电动机额定电流答案：C解析：电动机自启动过程中电流远高于额定电流，属于短时允许的过电流，过负荷保护必须躲过该过程，避免启动过程误动，因此整定依据的最大电流就是自启动过程的实际最大电流，C选项正确。仅用额定电流整定会导致误动，A、B错误；3~5倍是启动电流倍数，不同电机启动倍数不同，必须取实际值，D错误。8.当变压器已经配置差动保护、电流速断保护作为主保护，后备保护配置相间过流保护时，过负荷保护的核心作用是（）A.作为主保护的后备，切除变压器内部短路故障B.反应变压器过负荷异常运行工况，发出告警信号C.切除变压器外部相间短路故障D.切除变压器侧接地故障答案：B解析：过负荷保护属于异常保护，不是故障保护，核心作用就是在变压器出现过负荷时提醒运行人员处理，因此B选项正确，切除故障是主保护和后备保护的作用，A、C、D错误。9.某35kV架空输电线路，长期允许载流量为300A，可靠系数Krel取1.2，返回系数Kre取0.9，该线路过负荷保护一次动作电流整定值为（）A.240AB.300AC.400AD.500A答案：C解析：线路过负荷保护一次动作电流公式为，为长期允许载流量，代入得，因此C选项正确。10.额定电流为100A的低压异步电动机，采用热继电器实现过负荷保护，热元件的额定电流通常整定为（）范围。A.80~90AB.95~105AC.110~125AD.130~150A答案：B解析：热继电器过负荷整定按照电动机额定电流选择，热元件额定电流通常取电动机额定电流的0.951.05倍，因此100A额定电流的电机选95105A，B选项正确。二、多项选择题（每题3分，共30分）1.过负荷保护整定计算中，需要考虑的核心影响因素有（）A.设备的长期允许发热温度B.设备的负荷波动特性C.电流互感器的变比误差D.保护装置的返回系数E.设备出口短路电流大小答案：ABCD解析：过负荷保护是异常保护，整定和短路电流大小无关，短路电流由故障保护处理，因此E选项错误，其余四项都是过负荷整定需要考虑的因素，ABCD正确。2.下列电力设备中，按照规程要求需要配置过负荷保护的有（）A.3MW以上的工业高压异步电动机B.10MVA以上的电力变压器C.1000kW以上的汽轮发电机D.10kV母线电压互感器答案：ABC解析：电压互感器二次负荷很小，一般不需要配置专门的过负荷保护，因此D错误，ABC三类设备都是重要电力设备，容量大，过负荷会导致设备烧毁，因此需要配置过负荷保护，ABC正确。3.关于定时限过负荷保护动作延时整定，下列说法正确的有（）A.动作延时需要大于下级元件故障切除时间与本侧保护动作时间之和B.动作延时需要大于设备允许的短时过负荷最长持续时间C.动作延时需要大于电动机自启动过程的最长持续时间D.动作于信号的过负荷延时通常小于动作于跳闸的过负荷延时答案：ABCD解析：下级元件故障切除过程中，本侧设备会出现短时过负荷，因此延时需要大于故障切除总时间，A正确；设备本身允许短时过负荷，不需要动作，因此延时要大于短时过负荷时间，B正确；自启动是短时大电流，必须躲过，C正确；过负荷保护一般先发出信号提醒运行人员处理，处理无效后再跳闸，因此信号延时小于跳闸延时，D正确，四项全对。4.关于发电机定子绕组正序过负荷保护整定，下列说法正确的有（）A.定时限过负荷起动电流公式为B.可靠系数Krel对于定时限过负荷通常取1.05C.反时限过负荷保护需要按照发电机定子绕组允许的过负荷发热特性曲线整定D.反时限过负荷动作特性需要与变压器过负荷特性配合答案：ABC解析：反时限过负荷是匹配发电机自身的允许过负荷特性，不需要和变压器配合，因此D错误，ABC三项说法都正确。5.下列关于不同设备过负荷保护起动电流整定公式，正确的有（）A.变压器过负荷保护：，为变压器侧额定电流，Krel一般取1.05B.电动机过负荷保护：，为电动机额定电流，Krel对于定时限一般取1.2C.线路过负荷保护：，为线路长期允许载流量D.发电机负序过负荷保护：，Krel一般取1.2答案：ABCD解析：四项公式都符合继电保护整定规程要求，全部正确。6.运行中影响过负荷保护整定值实际动作准确性的因素有（）A.电流互感器的实际变比误差B.环境温度变化对继电器动作值的影响C.负荷功率因数小幅变化D.系统频率小幅波动答案：AB解析：负荷功率因数和系统频率的小幅波动对电流有效值的影响极小，不会影响过负荷保护的动作准确性，因此CD错误，电流互感器变比误差会导致二次电流偏差，温度变化会改变继电器弹簧的弹力，影响动作值，因此AB正确。7.对于需要频繁启动的高压电动机，过负荷保护整定需要额外考虑的因素有（）A.单次启动电流的大小B.单次启动时间的长短C.电动机运行环境温度D.电动机散热条件答案：ABCD解析：频繁启动的电动机，每次启动都会产生大电流，积累热量，比正常运行的电机更容易过热，因此需要考虑启动电流大小、启动时间，同时环境温度和散热条件都会影响发热，四个因素都需要考虑，ABCD全部正确。8.过负荷保护在不同应用场景下，动作出口方式配置正确的有（）A.常规电力变压器过负荷保护动作于信号B.不允许长时间过负荷的重要电动机过负荷保护动作于跳闸C.重载输电通道过负荷保护，第一级动作于信号，第二级动作于切负荷D.发电机过负荷必须直接动作于跳闸答案：ABC解析：发电机过负荷首先发信号，允许短时间过负荷，运行人员减负荷后可以继续运行，不需要直接跳闸，因此D错误，ABC三项配置都正确。9.关于可靠系数Krel在过负荷整定中的取值，下列说法正确的有（）A.对于微机等静态保护装置，Krel一般取1.05~1.15B.对于电磁型保护装置，Krel一般取1.15~1.25C.电动机过负荷保护，Krel取值一般不超过1.3D.变压器过负荷保护Krel一般取1.0~1.05答案：ABCD解析：四项取值都符合现行整定规程要求，全部正确。10.反时限过负荷保护和定时限过负荷保护相比，具备的优势有（）A.能够更好匹配设备的允许过负荷发热特性，充分利用设备的短时过载能力B.不需要整定动作参数，使用更方便C.过负荷倍数越大，动作时间越短，更有利于保护设备安全D.整定计算更简单，现场调试工作量更小答案：AC解析：反时限过负荷需要整定多个参数，整定计算和调试比定时限复杂，因此BD错误，AC两项是反时限过负荷的核心优势，正确。三、判断题（每题1分，共10分）1.过负荷保护的动作电流整定值越大，保护的灵敏度越高。（）答案：×解析：动作电流整定值越大，需要更大的过负荷才能动作，因此灵敏度越低，本题说法错误。2.对于多侧电源的变压器，各侧都需要分别配置过负荷保护，以反应各侧的过负荷工况。（）答案：√解析：多侧电源变压器各侧都可能出现过负荷，因此各侧都需要配置，本题说法正确。3.过负荷保护动作电流整定值和返回系数成反比，返回系数越大，动作电流整定值越小。（）答案：√解析：动作电流公式，在分母，因此越大，越小，本题说法正确。4.大截面电缆线路的长期允许载流量大，因此过保护动作电流整定值可以低于正常最大负荷电流，方便提前告警。（）答案：×解析：动作电流整定值必须大于正常最大负荷电流，否则正常运行就会误动，本题说法错误。5.发电机负序过负荷保护的灵敏度校验要求，灵敏度系数大于1.5，满足要求。（）答案：√解析：根据规程，负序过负荷灵敏度系数要求不低于1.5，本题说法正确。6.过负荷保护属于异常运行保护，只能动作于信号，不能动作于跳闸。（）答案：×解析：不允许过负荷的设备或者长时间过负荷处理无效时，过负荷保护可以动作于跳闸，本题说法错误。7.对于大容量电动机组，过负荷保护动作延时应该大于电动机最长自启动时间，通常整定为10~15s。（）答案：√解析：该整定原则符合规程要求，本题说法正确。8.过负荷保护整定中，可靠系数Krel取值越大，动作电流整定值越小。（）答案：×解析：可靠系数在分子，取值越大，整定值越大，本题说法错误。9.10kV并联电容器组也需要配置过负荷保护，应对系统电压偏高导致的过负荷。（）答案：√解析：电容器组允许1.1倍额定电压长期运行，过电压会导致过负荷，因此需要配置过负荷保护，本题说法正确。10.过负荷保护对电流互感器准确级的要求和相间短路保护一致，不需要特殊要求。（）答案：×解析：过负荷保护反应的是负荷电流，小电流下的测量准确性要求更高，通常要求0.5级及以上准确级，短路保护要求10P级保护准确级，要求不同，本题说法错误。四、案例分析计算题（共40分）1.（15分）某110kV降压变电站，主变为容量63MVA的有载调压双绕组变压器，额定参数为：额定容量SN=63MVA，高压侧额定电压UN1=110kV，低压侧额定电压UN2=10.5kV，高压侧额定电流IN1=SN/(√3UN1)≈330.7A。主变配置动作于信号的定时限过负荷保护，电流互感器取自高压侧，变比nTA=400/5=80，设计要求可靠系数Krel取1.05，保护装置为电磁型，返回系数Kre=0.85。要求：（1）计算该过负荷保护的一次动作电流整定值和二次动作电流整定值；（2）说明该保护动作延时的整定原则及推荐整定值；（3）规程要求过负荷保护应在变压器过负荷20%时可靠动作，请计算校验灵敏度是否满足要求，若不满足给出调整方法。解答：（1）变压器定时限过负荷保护的一次动作电流整定公式为：，代入参数得：，一次整定值取409A。二次动作电流整定值：，工程整定为5.1A。（6分）（2）动作延时整定原则：过负荷保护的动作延时需要满足两个要求：一是躲过外部故障切除后低压侧大容量电动机自启动产生的短时过负荷，二是躲过变压器允许的短时过负荷运行时间，避免误动。本案例中110kV降压变压器低压侧为10kV出线，最长自启动时间不超过10s，同时有载调压变压器需要躲开分接头切换的时间过程，因此推荐整定值为9s，动作出口为发告警信号，不触发跳闸。（4分）（3）灵敏度校验：要求变压器过负荷20%时可靠动作，即过负荷时的电流为，本次计算得到的动作整定值为408.5A，，不满足过负荷20%动作的要求。调整方法：将可靠系数Krel调整为1.0，重新计算得：，此时，满足动作要求。再校验返回性能：返回电流，略大于额定电流，满足正常额定负荷下可靠返回的要求，调整后合格。（5分）2.（12分）某厂10kV高压异步拖动水泵电动机，额定参数为：PN=1000kW，UN=10kV，额定电流IN=69A，效率η=0.94，功率因数cosφ=0.88，配置微机定时限过负荷保护，电流互感器变比nTA=100/5=20，可靠系数Krel取1.1，返回系数Kre=0.9，电动机最长自启动时间为8s，水泵额定运行不允许长时间过负荷，过负荷后需要跳闸。要求：（1）计算过负荷保护的一次和二次动作电流整定值；（2）整定动作延时并说明整定原则；（3）说明动作出口方式。解答：（1）高压电动机定时限过负荷保护动作电流公式为，代入参数得：，一次整定值为84A；二次动作电流，二次整定值为4.2A。（6分）（2）动作延时整定原则：过负荷保护的动作延时需要大于电动机最长启动时间和最长自启动时间，避免电动机启动和自启动过程中误动，本案例中最长自启动时间为8s，因此动作延时整定为9s，满足躲过自启动的要求。（4分）（3）本案例明确水泵不允许长时间过负荷，因此动作出口方式为直接动作于跳闸，切断电动机电源。（2分）3.（13分）某电网220kV重载联络线路，采用2×