繼電保護(hù)系統(tǒng)故障分析試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種情況不屬于繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障（）A.保護(hù)誤動作B.保護(hù)拒動作C.正常跳閘D.保護(hù)裝置硬件損壞2.當(dāng)電流互感器二次回路開路時，可能導(dǎo)致的后果是（）A.保護(hù)誤動作B.測量不準(zhǔn)確C.二次側(cè)產(chǎn)生高電壓D.以上都是3.以下哪種故障類型對繼電保護(hù)系統(tǒng)的動作速度要求最高（）A.相間短路B.單相接地短路C.三相短路D.兩相接地短路4.繼電保護(hù)系統(tǒng)中，采用比率制動特性的差動保護(hù)是為了防止（）A.區(qū)外故障時誤動作B.區(qū)內(nèi)故障時拒動作C.短路電流過大D.負(fù)荷電流影響5.若保護(hù)裝置的動作時間過長，可能會導(dǎo)致（）A.故障范圍擴(kuò)大B.保護(hù)靈敏度降低C.設(shè)備過熱D.以上都有可能6.電壓互感器二次回路短路時，會使（）A.二次電壓升高B.二次電壓降低C.保護(hù)誤動作D.B和C7.以下哪個因素不會影響繼電保護(hù)裝置的可靠性（）A.環(huán)境溫度B.設(shè)備老化C.操作人員技能D.系統(tǒng)頻率變化8.對于過電流保護(hù)，動作電流整定時需要考慮的因素不包括（）A.最大負(fù)荷電流B.可靠系數(shù)C.返回系數(shù)D.短路電流的大小9.當(dāng)保護(hù)裝置的動作值與整定值出現(xiàn)較大偏差時，可能的原因是（）A.二次回路絕緣下降B.裝置內(nèi)部元件老化C.測量元件精度不夠D.以上都是10.零序電流保護(hù)主要用于（）A.相間短路保護(hù)B.單相接地短路保護(hù)C.三相短路保護(hù)D.過負(fù)荷保護(hù)11.保護(hù)裝置的抗干擾能力不足，可能會導(dǎo)致（）A.誤動作B.拒動作C.動作時間延長D.以上都有12.以下哪種情況不會引起保護(hù)裝置的誤動作（）A.二次回路接線錯誤B.系統(tǒng)發(fā)生振蕩C.保護(hù)裝置定期校驗D.電磁干擾13.距離保護(hù)的測量元件主要測量的是（）A.電壓B.電流C.阻抗D.功率14.當(dāng)繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障時，首先應(yīng)該（）A.檢查二次回路B.檢查保護(hù)裝置C.查看故障記錄D.重啟保護(hù)裝置15.以下哪種故障診斷方法不屬于基于信號處理的方法（）A.小波變換B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C.傅里葉變換D.希爾伯特黃變換二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.繼電保護(hù)系統(tǒng)故障可能由以下哪些原因引起（）A.一次設(shè)備故障B.二次回路故障C.保護(hù)裝置自身故障D.運行維護(hù)不當(dāng)2.電流互感器可能出現(xiàn)的故障有（）A.二次繞組開路B.二次繞組短路C.絕緣損壞D.變比誤差增大3.影響繼電保護(hù)靈敏度的因素有（）A.故障類型B.短路點位置C.系統(tǒng)運行方式D.保護(hù)裝置的動作特性4.保護(hù)裝置誤動作的原因可能包括（）A.整定值計算錯誤B.二次回路接線松動C.電磁干擾D.保護(hù)裝置內(nèi)部故障5.當(dāng)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障時，正確的處理步驟包括（）A.記錄故障現(xiàn)象和相關(guān)數(shù)據(jù)B.對故障進(jìn)行初步分析C.逐步排查故障原因D.修復(fù)或更換故障部件三、判斷題（每題2分，共20分）1.繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要任務(wù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速切除故障設(shè)備，保證非故障部分繼續(xù)運行。（）2.電流互感器二次回路開路不會對保護(hù)裝置造成影響。（）3.保護(hù)裝置的可靠性與動作速度是相互矛盾的，提高動作速度會降低可靠性。（）4.電壓互感器二次回路短路只會影響測量精度，不會導(dǎo)致保護(hù)誤動作。（）5.過電流保護(hù)的動作電流整定值越大，保護(hù)的靈敏度越高。（）6.零序電流保護(hù)在三相短路時也會動作。（）7.保護(hù)裝置的抗干擾能力越強，越不容易發(fā)生誤動作。（）8.距離保護(hù)在系統(tǒng)振蕩時不會誤動作。（）9.當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)生故障時，應(yīng)立即更換新的保護(hù)裝置，無需進(jìn)行故障排查。（）10.基于信號處理的故障診斷方法可以準(zhǔn)確地判斷故障類型和故障位置。（）四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述繼電保護(hù)系統(tǒng)故障分析的一般步驟。2.分析電流互感器二次回路開路可能帶來的危害及處理方法。五、案例分析題（15分）某變電站的110kV線路保護(hù)裝置在正常運行時突然動作跳閘，經(jīng)過初步檢查，發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置顯示為過電流保護(hù)動作。請你結(jié)合所學(xué)知識，分析可能的故障原因，并提出相應(yīng)的排查步驟。答案一、單項選擇題1.C正常跳閘是繼電保護(hù)系統(tǒng)在檢測到故障后按照預(yù)定邏輯進(jìn)行的正確動作，不屬于故障情況。保護(hù)誤動作、拒動作以及保護(hù)裝置硬件損壞都屬于繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障。2.D電流互感器二次回路開路時，二次側(cè)電流為零，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，二次側(cè)會產(chǎn)生高電壓，可能危及設(shè)備和人員安全；同時會使測量不準(zhǔn)確，也可能導(dǎo)致保護(hù)誤動作。3.C三相短路時短路電流最大，對電力系統(tǒng)的危害也最大，因此對繼電保護(hù)系統(tǒng)的動作速度要求最高。4.A比率制動特性的差動保護(hù)通過引入制動電流，當(dāng)區(qū)外故障時，制動電流增大，防止保護(hù)誤動作。5.D保護(hù)裝置動作時間過長，會使故障持續(xù)時間增加，可能導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大；同時在故障持續(xù)過程中，設(shè)備可能因長時間過流而過熱；另外，動作時間過長也可能影響保護(hù)的靈敏度。6.D電壓互感器二次回路短路時，二次電壓會降低，可能導(dǎo)致基于電壓測量的保護(hù)裝置誤動作。7.D環(huán)境溫度、設(shè)備老化和操作人員技能都會影響繼電保護(hù)裝置的可靠性。系統(tǒng)頻率變化一般不會直接影響繼電保護(hù)裝置的可靠性，但在某些特殊情況下可能會對頻率相關(guān)的保護(hù)產(chǎn)生影響，但通常不是主要因素。8.D過電流保護(hù)動作電流整定時需要考慮最大負(fù)荷電流、可靠系數(shù)和返回系數(shù)，以保證在正常負(fù)荷電流下保護(hù)不動作，在故障時可靠動作。短路電流的大小是故障發(fā)生時的實際情況，不是動作電流整定的考慮因素。9.D二次回路絕緣下降、裝置內(nèi)部元件老化和測量元件精度不夠都可能導(dǎo)致保護(hù)裝置的動作值與整定值出現(xiàn)較大偏差。10.B零序電流保護(hù)主要用于檢測單相接地短路故障，因為單相接地短路時會產(chǎn)生零序電流。11.D保護(hù)裝置抗干擾能力不足，可能會受到外界干擾信號的影響，導(dǎo)致誤動作、拒動作或動作時間延長。12.C保護(hù)裝置定期校驗是為了保證其正常運行和準(zhǔn)確性，不會引起保護(hù)裝置的誤動作。二次回路接線錯誤、系統(tǒng)發(fā)生振蕩和電磁干擾都可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動作。13.C距離保護(hù)的測量元件主要測量故障點到保護(hù)安裝處的阻抗，根據(jù)阻抗大小判斷故障位置。14.C當(dāng)繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障時，首先應(yīng)該查看故障記錄，了解故障發(fā)生的時間、動作情況等信息，為后續(xù)的故障排查提供依據(jù)。15.B神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于人工智能的故障診斷方法，小波變換、傅里葉變換和希爾伯特黃變換都屬于基于信號處理的方法。二、多項選擇題1.ABCD一次設(shè)備故障可能引發(fā)繼電保護(hù)動作異常；二次回路故障會影響保護(hù)裝置的輸入信號；保護(hù)裝置自身故障會導(dǎo)致其功能異常；運行維護(hù)不當(dāng)，如未及時校驗、維護(hù)等，也可能引發(fā)故障。2.ABCD電流互感器可能出現(xiàn)二次繞組開路、短路、絕緣損壞以及變比誤差增大等故障。3.ABCD故障類型不同，短路電流大小和分布不同，會影響保護(hù)靈敏度；短路點位置不同，測量到的故障量也不同；系統(tǒng)運行方式的變化會導(dǎo)致短路電流的大小變化；保護(hù)裝置的動作特性，如動作門檻等，也會影響靈敏度。4.ABCD整定值計算錯誤會使保護(hù)裝置在正常運行或不正常運行時誤動作；二次回路接線松動會導(dǎo)致信號傳輸異常；電磁干擾可能使保護(hù)裝置接收到錯誤信號；保護(hù)裝置內(nèi)部故障會使其功能紊亂，都可能導(dǎo)致誤動作。5.ABCD當(dāng)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障時，記錄故障現(xiàn)象和相關(guān)數(shù)據(jù)是為了后續(xù)分析；初步分析可以確定故障大致范圍；逐步排查故障原因可以找到具體故障點；修復(fù)或更換故障部件是解決故障的最終措施。三、判斷題1.√這是繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要任務(wù)，通過快速切除故障設(shè)備，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。2.×電流互感器二次回路開路會產(chǎn)生高電壓，危及設(shè)備和人員安全，還會影響測量和保護(hù)裝置的正常運行。3.×保護(hù)裝置的可靠性和動作速度并不是相互矛盾的，在設(shè)計和配置繼電保護(hù)系統(tǒng)時，可以通過合理的技術(shù)手段，在保證可靠性的前提下提高動作速度。4.×電壓互感器二次回路短路會使二次電壓降低，可能導(dǎo)致基于電壓測量的保護(hù)裝置誤動作。5.×過電流保護(hù)的動作電流整定值越大，保護(hù)的靈敏度越低。因為動作電流整定值大，在較小故障電流時保護(hù)可能不動作。6.×三相短路時沒有零序電流，零序電流保護(hù)不會動作，它主要用于單相接地短路故障。7.√保護(hù)裝置抗干擾能力越強，越能抵抗外界干擾信號的影響，不容易發(fā)生誤動作。8.×距離保護(hù)在系統(tǒng)振蕩時可能會誤動作，因此需要采取相應(yīng)的措施來防止振蕩時誤動作。9.×當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)生故障時，應(yīng)先進(jìn)行故障排查，確定故障原因后再進(jìn)行修復(fù)或更換，盲目更換新裝置可能無法解決問題，還可能造成資源浪費。10.×基于信號處理的故障診斷方法可以提供一些故障特征信息，但由于電力系統(tǒng)的復(fù)雜性，不能完全準(zhǔn)確地判斷故障類型和故障位置，還需要結(jié)合其他方法和經(jīng)驗進(jìn)行綜合判斷。四、簡答題1.繼電保護(hù)系統(tǒng)故障分析的一般步驟如下：故障信息收集：記錄故障發(fā)生的時間、相關(guān)保護(hù)裝置的動作情況（如動作時間、動作元件等）、故障時的系統(tǒng)運行參數(shù)（如電壓、電流、功率等）以及設(shè)備的異常現(xiàn)象（如聲響、氣味等）。初步分析：根據(jù)收集到的故障信息，初步判斷故障的大致范圍，是一次設(shè)備故障、二次回路故障還是保護(hù)裝置本身故障。故障排查：按照先易后難、先外后內(nèi)的原則進(jìn)行排查。先檢查二次回路的接線是否松動、短路、開路等；再檢查保護(hù)裝置的外觀是否有損壞、元件是否正常；對于一次設(shè)備，可以通過測量絕緣電阻、檢查外觀等方式進(jìn)行初步檢查。試驗驗證：對排查過程中發(fā)現(xiàn)的可疑點進(jìn)行試驗驗證，如對保護(hù)裝置進(jìn)行定值校驗、對二次回路進(jìn)行絕緣測試等。確定故障原因：根據(jù)試驗驗證結(jié)果，確定故障的具體原因。故障處理：針對確定的故障原因，采取相應(yīng)的處理措施，如修復(fù)二次回路、更換損壞的元件等?？偨Y(jié)經(jīng)驗：對故障分析和處理過程進(jìn)行總結(jié)，積累經(jīng)驗，以便今后遇到類似故障時能夠更快更準(zhǔn)確地處理。2.電流互感器二次回路開路可能帶來的危害及處理方法如下：危害：二次側(cè)產(chǎn)生高電壓：根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次回路開路時，二次側(cè)電流為零，一次側(cè)電流全部用于勵磁，會在二次側(cè)產(chǎn)生很高的電壓，可能危及設(shè)備和人員安全。測量不準(zhǔn)確：二次回路開路會使測量儀表無法正常工作，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。保護(hù)誤動作或拒動作：保護(hù)裝置根據(jù)電流互感器提供的電流信號進(jìn)行判斷和動作，二次回路開路可能使保護(hù)裝置接收到錯誤的信號，導(dǎo)致誤動作或拒動作。處理方法：穿戴絕緣防護(hù)用品：在處理電流互感器二次回路開路故障時，操作人員必須穿戴好絕緣手套、絕緣靴等防護(hù)用品，確保自身安全。停用相關(guān)保護(hù)裝置：為防止保護(hù)誤動作，應(yīng)先停用與該電流互感器相關(guān)的保護(hù)裝置。檢查二次回路：仔細(xì)檢查二次回路的接線是否松動、斷開等，找到開路點。修復(fù)開路點：如果是接線松動，應(yīng)重新擰緊接線；如果是導(dǎo)線斷開，應(yīng)更換導(dǎo)線。在修復(fù)過程中，要注意避免二次回路再次開路。恢復(fù)保護(hù)裝置運行：修復(fù)完成后，檢查確認(rèn)無誤，恢復(fù)相關(guān)保護(hù)裝置的運行。五、案例分析題可能的故障原因1.一次設(shè)備故障：線路發(fā)生相間短路、單相接地短路等故障，導(dǎo)致短路電流增大，超過過電流保護(hù)的動作值。2.二次回路故障：二次回路接線松動、短路或開路，使保護(hù)裝置接收到錯誤的電流信號，導(dǎo)致誤動作。3.保護(hù)裝置故障：保護(hù)裝置內(nèi)部元件損壞、定值錯誤等，使保護(hù)裝置在正常運行時誤動作。4.外部干擾：如電磁干擾等，可能使保護(hù)裝置接收到錯誤信號，導(dǎo)致誤動作。排查步驟1.查看故障記錄：詳細(xì)查看保護(hù)裝置的故障記錄，包括動作時間、動作值、故障類型等信息，初步判斷故障大致情況。2.檢查一次設(shè)備：對110kV線路進(jìn)行外觀檢查，查看是否有明顯的故障跡象，如導(dǎo)線斷線、絕緣子閃絡(luò)等；測量線路的絕緣電阻，判斷是否存在接地故障。3.檢查二次回路：檢查二次回