2025年繼電保護(hù)模考試題（附參考答案）一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于繼電保護(hù)“四性”的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.選擇性要求保護(hù)僅切除故障元件B.速動(dòng)性要求故障切除時(shí)間盡可能短C.靈敏性用靈敏系數(shù)衡量，要求≥1.3~1.5D.可靠性要求保護(hù)在任何情況下都動(dòng)作2.電磁型電流繼電器的動(dòng)作電流整定值調(diào)整可通過(guò)改變（）實(shí)現(xiàn)A.線圈匝數(shù)或彈簧反作用力矩B.鐵芯氣隙或線圈電阻C.觸點(diǎn)數(shù)量或動(dòng)作時(shí)間D.阻尼片材料或游絲長(zhǎng)度3.某110kV線路配置三段式電流保護(hù)，其中（）的保護(hù)范圍最穩(wěn)定A.電流Ⅰ段（無(wú)時(shí)限電流速斷）B.電流Ⅱ段（限時(shí)電流速斷）C.電流Ⅲ段（定時(shí)限過(guò)電流）D.三者保護(hù)范圍相同4.變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中，由勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流特點(diǎn)是（）A.含有大量基波分量，波形連續(xù)B.含有大量二次諧波分量，波形存在間斷角C.與負(fù)荷電流成正比，三相平衡D.僅在外部故障時(shí)出現(xiàn)，幅值較小5.零序電流保護(hù)相比相間電流保護(hù)的優(yōu)勢(shì)是（）A.不受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響B(tài).對(duì)單相接地故障靈敏度更高C.動(dòng)作時(shí)間更短D.無(wú)需考慮返回系數(shù)6.距離保護(hù)中，過(guò)渡電阻對(duì)（）影響最大A.Ⅰ段（瞬時(shí)動(dòng)作段）B.Ⅱ段（帶時(shí)限段）C.Ⅲ段（后備段）D.各段影響相同7.母線完全差動(dòng)保護(hù)中，若某連接元件的電流互感器二次側(cè)極性接反，會(huì)導(dǎo)致（）A.正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)回路無(wú)電流B.外部故障時(shí)差動(dòng)回路出現(xiàn)差流C.內(nèi)部故障時(shí)差動(dòng)回路無(wú)電流D.保護(hù)靈敏度顯著提高8.微機(jī)型保護(hù)裝置中，“采樣頻率”是指（）A.CPU處理數(shù)據(jù)的頻率B.A/D轉(zhuǎn)換每秒采集的點(diǎn)數(shù)C.開(kāi)關(guān)量輸入的掃描頻率D.通信接口的傳輸頻率9.110kV線路配置單相重合閘時(shí)，若發(fā)生永久性單相接地故障，保護(hù)動(dòng)作邏輯為（）A.跳開(kāi)三相，重合三相，若不成功跳三相B.跳開(kāi)故障相，重合故障相，若不成功跳三相C.跳開(kāi)故障相，重合故障相，若不成功跳故障相D.跳開(kāi)三相，不重合10.發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)中，基波零序電壓保護(hù)的動(dòng)作范圍是（）A.靠近中性點(diǎn)的85%~90%繞組B.靠近機(jī)端的10%~15%繞組C.整個(gè)定子繞組D.僅中性點(diǎn)附近二、判斷題（每題1分，共10分。正確打√，錯(cuò)誤打×）1.過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定，因此正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)動(dòng)作。（）2.變壓器瓦斯保護(hù)能反映油箱內(nèi)部所有故障，因此可替代縱差動(dòng)保護(hù)。（）3.高頻保護(hù)通過(guò)輸電線路本身傳遞信號(hào)，屬于縱聯(lián)保護(hù)的一種。（）4.三段式電流保護(hù)中，Ⅰ段的整定值最大，Ⅲ段的動(dòng)作時(shí)間最長(zhǎng)。（）5.零序電流保護(hù)在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中無(wú)法使用。（）6.距離保護(hù)的阻抗繼電器采用0°接線方式時(shí)，能正確反映相間故障的測(cè)量阻抗。（）7.母線不完全差動(dòng)保護(hù)只接入與電源相連的元件電流，適用于出線較少的母線。（）8.微機(jī)型保護(hù)的“軟壓板”投退不影響保護(hù)裝置的硬件電路，僅改變軟件邏輯。（）9.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的主要判據(jù)是機(jī)端測(cè)量阻抗進(jìn)入靜穩(wěn)邊界圓或異步邊界圓。（）10.重合閘前加速保護(hù)適用于單側(cè)電源線路，后加速保護(hù)適用于雙側(cè)電源線路。（）三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述電流互感器（TA）二次回路斷線對(duì)繼電保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施。2.說(shuō)明變壓器縱差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)的分工配合原則。3.對(duì)比分析縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)與縱聯(lián)方向保護(hù)的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)。4.列舉微機(jī)型保護(hù)裝置的主要組成部分，并簡(jiǎn)述各部分功能。5.分析110kV線路配置零序電流保護(hù)時(shí)，為何通常設(shè)置四段式零序保護(hù)？四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某110kV線路最大運(yùn)行方式下，三相短路電流I''k.max=8kA；最小運(yùn)行方式下，兩相短路電流I''k.min=5kA。線路末端最大負(fù)荷電流IL.max=1200A，電流互感器變比nTA=600/5，可靠系數(shù)Krel=1.2，返回系數(shù)Kre=0.85，時(shí)限級(jí)差Δt=0.5s。（1）計(jì)算電流Ⅰ段（無(wú)時(shí)限電流速斷）的動(dòng)作電流整定值（二次值）；（2）若該線路下一級(jí)線路電流Ⅰ段動(dòng)作電流（一次值）為7kA，計(jì)算本線路電流Ⅱ段的動(dòng)作電流整定值（二次值）及動(dòng)作時(shí)間；（3）計(jì)算電流Ⅲ段（定時(shí)限過(guò)電流）的動(dòng)作電流整定值（二次值）。2.某Y,d11接線變壓器，額定容量SNT=31.5MVA，額定電壓110kV/10.5kV，兩側(cè)TA變比分別為300/5（高壓側(cè)）和2000/5（低壓側(cè)）。計(jì)算變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的穩(wěn)態(tài)不平衡電流，并說(shuō)明抑制措施（已知最大負(fù)荷電流倍數(shù)Kss=1.5，TA誤差ΔfTA=0.1，變壓器變比誤差Δfub=0.05）。五、案例分析題（20分）某110kV雙電源線路配置三段式距離保護(hù)（Ⅰ段80%整定，Ⅱ段1.5s，Ⅲ段3s）、零序電流保護(hù)（Ⅰ段0s，Ⅱ段0.5s，Ⅲ段1.5s，Ⅳ段3s）及單相重合閘（重合時(shí)間1s）。某日線路L發(fā)生A相接地故障，故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處15km（線路全長(zhǎng)50km，正序阻抗0.4Ω/km，零序阻抗1.2Ω/km），系統(tǒng)等值零序阻抗Z0s=10Ω（電源側(cè)），線路零序阻抗Z0L=1.2×50=60Ω。故障錄波顯示：-保護(hù)A（送電側(cè)）距離Ⅰ段動(dòng)作，跳A相；-保護(hù)B（受電側(cè)）零序Ⅰ段動(dòng)作，跳A相；-重合閘動(dòng)作，重合A相后故障仍存在；-保護(hù)A、B再次動(dòng)作，跳三相。請(qǐng)分析：（1）保護(hù)A距離Ⅰ段是否應(yīng)動(dòng)作（需計(jì)算驗(yàn)證）；（2）保護(hù)B零序Ⅰ段是否應(yīng)動(dòng)作（需計(jì)算零序電流）；（3）重合閘后再次跳閘的原因；（4）若重合閘后故障消失，說(shuō)明故障性質(zhì)。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.D（可靠性要求保護(hù)在該動(dòng)作時(shí)動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作）2.A（通過(guò)改變線圈匝數(shù)調(diào)整動(dòng)作電流，改變彈簧力矩調(diào)整返回電流）3.A（電流Ⅰ段按躲過(guò)本線路末端最大短路電流整定，保護(hù)范圍固定為線路全長(zhǎng)的80%~85%）4.B（勵(lì)磁涌流含大量二次諧波，波形存在間斷角，是區(qū)分故障電流的主要特征）5.B（零序電流僅在接地故障時(shí)出現(xiàn)，對(duì)單相接地故障靈敏度更高）6.A（Ⅰ段整定值小，過(guò)渡電阻可能導(dǎo)致測(cè)量阻抗超出Ⅰ段范圍）7.B（外部故障時(shí)，正常TA極性正確時(shí)差流為0；若某TA極性反接，差流為2倍故障電流）8.B（采樣頻率指A/D轉(zhuǎn)換每秒采集的模擬量點(diǎn)數(shù)，常見(jiàn)為每周波12點(diǎn)或24點(diǎn)）9.B（單相重合閘僅跳故障相，重合失敗后跳三相）10.A（基波零序電壓保護(hù)對(duì)中性點(diǎn)附近故障不敏感，動(dòng)作范圍為機(jī)端側(cè)85%~90%繞組）二、判斷題1.√（動(dòng)作電流按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定，正常運(yùn)行時(shí)電流小于動(dòng)作值）2.×（瓦斯保護(hù)反映油箱內(nèi)部故障，縱差動(dòng)保護(hù)反映繞組和引出線故障，兩者互補(bǔ)）3.√（高頻保護(hù)利用輸電線路作為通道傳遞高頻信號(hào)，屬于縱聯(lián)保護(hù)）4.√（Ⅰ段整定值最大，無(wú)時(shí)限；Ⅲ段整定值最小，動(dòng)作時(shí)間最長(zhǎng)）5.√（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)無(wú)零序電流通路，零序保護(hù)無(wú)法動(dòng)作）6.√（0°接線用于相間故障，測(cè)量電壓為相間電壓，電流為兩相電流差，能正確反映阻抗）7.×（母線不完全差動(dòng)保護(hù)接入所有連接元件電流，但省略部分無(wú)電源元件，適用于出線多的母線）8.√（軟壓板通過(guò)軟件邏輯控制保護(hù)功能投退，不影響硬件回路）9.√（失磁后機(jī)端阻抗從第一象限進(jìn)入第四象限，進(jìn)入靜穩(wěn)或異步邊界圓時(shí)動(dòng)作）10.√（前加速用于單側(cè)電源，快速切除故障；后加速用于雙側(cè)電源，保證選擇性）三、簡(jiǎn)答題1.影響：TA二次斷線時(shí)，斷線相電流為0，可能導(dǎo)致：-差動(dòng)保護(hù)出現(xiàn)差流（如變壓器、母線差動(dòng)保護(hù)）；-零序保護(hù)誤動(dòng)（斷線相零序電流異常）；-過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)（斷線相電流降低）。措施：-配置TA斷線檢測(cè)功能（如三相電流不平衡、零序電壓越限）；-斷線時(shí)閉鎖差動(dòng)保護(hù)，發(fā)告警信號(hào)；-加強(qiáng)二次回路巡檢，防止端子松動(dòng)。2.分工配合原則：-瓦斯保護(hù)：反映油箱內(nèi)部故障（如匝間短路、鐵芯燒損、油面降低），對(duì)輕微故障（如局部過(guò)熱）靈敏度高；-縱差動(dòng)保護(hù)：反映繞組及引出線相間短路、大電流接地短路，對(duì)油箱外部故障（如引出線故障）有保護(hù)作用；-瓦斯保護(hù)作為內(nèi)部故障的主保護(hù)，縱差動(dòng)保護(hù)作為內(nèi)部和外部故障的主保護(hù)，兩者共同構(gòu)成變壓器主保護(hù)，瓦斯保護(hù)不能替代縱差動(dòng)保護(hù)。3.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)：原理：比較線路兩端電流的幅值和相位，差流超過(guò)整定值時(shí)動(dòng)作；優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)區(qū)明確，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，靈敏度高；缺點(diǎn)：需專用通道（光纖或電纜），對(duì)通道可靠性要求高?？v聯(lián)方向保護(hù)：原理：比較線路兩端故障方向（正方向或反方向），兩端均判為正方向時(shí)動(dòng)作；優(yōu)點(diǎn)：通道要求低（可利用高頻載波），適用于長(zhǎng)線路；缺點(diǎn)：受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，區(qū)外故障可能因功率倒向誤動(dòng)。4.微機(jī)型保護(hù)裝置組成及功能：-數(shù)據(jù)采集單元：包括電壓/電流變換器（TV/TA）、低通濾波器、采樣保持器（S/H）、A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；-邏輯處理單元（CPU）：運(yùn)行保護(hù)算法（如傅里葉算法計(jì)算阻抗、電流），判斷故障類型和范圍；-出口單元：包括跳閘出口繼電器、信號(hào)繼電器，執(zhí)行跳閘或發(fā)信命令；-人機(jī)接口：鍵盤(pán)、液晶顯示屏，用于參數(shù)整定、定值修改、故障信息查看；-通信接口：如RS-485、光纖接口，與監(jiān)控系統(tǒng)通信，上傳保護(hù)動(dòng)作信息。5.110kV線路設(shè)置四段式零序保護(hù)的原因：-Ⅰ段（瞬時(shí)零序速斷）：保護(hù)本線路出口附近接地故障，動(dòng)作時(shí)間0s；-Ⅱ段（限時(shí)零序速斷）：保護(hù)本線路全長(zhǎng)，與下一級(jí)線路Ⅰ段配合，動(dòng)作時(shí)間0.5s；-Ⅲ段（零序過(guò)電流）：作為本線路和下一級(jí)線路的后備保護(hù)，與下一級(jí)線路Ⅱ段配合，動(dòng)作時(shí)間1.5s；-Ⅳ段（零序過(guò)電流）：作為遠(yuǎn)后備保護(hù)，與下一級(jí)線路Ⅲ段配合，動(dòng)作時(shí)間3s；四段式配置可滿足不同故障位置和后備需求的選擇性要求，覆蓋從出口到相鄰線路末端的所有接地故障。四、計(jì)算題1.（1）電流Ⅰ段動(dòng)作電流（一次值）按躲過(guò)本線路末端最大三相短路電流整定：Iop.Ⅰ=Krel×I''k.max=1.2×8000=9600A（一次值）二次值：Iop.Ⅰ=9600/(600/5)=80A（2）下一級(jí)線路Ⅰ段一次值為7000A，本線路Ⅱ段需與下一級(jí)Ⅰ段配合：Iop.Ⅱ=Krel×Iop.Ⅰ下=1.2×7000=8400A（一次值）二次值：8400/(600/5)=70A動(dòng)作時(shí)間：tⅡ=tⅠ下+Δt=0+0.5=0.5s（3）電流Ⅲ段動(dòng)作電流按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定，考慮自啟動(dòng)系數(shù)Kss=1.5（一般取1.5~2）：Iop.Ⅲ=Krel×Kss×IL.max/(Kre×nTA)=1.2×1.5×1200/(0.85×120)=1.2×1.5×1200/(102)=1.2×1.5×11.76≈21.17A（二次值）2.穩(wěn)態(tài)不平衡電流計(jì)算公式：Iunb.max=Kss×(ΔfTA+Δfub)×In其中，In為變壓器額定電流（取高壓側(cè)計(jì)算）：In=SNT/(√3×Uh)=31500/(√3×110)=165A（高壓側(cè)一次電流）TA二次額定電流：I2n=165/(300/5)=2.75A代入公式：Iunb.max=1.5×(0.1+0.05)×2.75=1.5×0.15×2.75≈0.619A抑制措施：-采用同型號(hào)、同變比TA，減少TA誤差；-調(diào)整平衡系數(shù)補(bǔ)償變壓器變比誤差；-引入比率制動(dòng)特性，使差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流隨外部短路電流增大而增大，避免不平衡電流誤動(dòng)。五、案例分析題（1）距離Ⅰ段整定范圍為線路全長(zhǎng)的80%，即0.8×50=40km。故障點(diǎn)距保護(hù)A15km<40km，應(yīng)動(dòng)作。驗(yàn)證：線路正序阻抗Z1=0.4×50=20Ω，Ⅰ段整定阻抗Zset.Ⅰ=0.8×20=16Ω（一次值）。故障點(diǎn)阻抗Zk=0.4×15=6Ω<16Ω，故距離Ⅰ段動(dòng)作。（2）零序電流計(jì)算：零序網(wǎng)絡(luò)總阻抗Z0Σ=Z0s+Z0L=10+60=70Ω零序電流3I0