2025年注冊電氣工程師考試電力系統(tǒng)保護(hù)專項訓(xùn)練試卷：掌握電力系統(tǒng)保護(hù)知識考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題2分，共40分。下列選項中，只有一項符合題意）1.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求保護(hù)裝置盡快動作，其主要目的是（）。A.減少系統(tǒng)損耗B.盡快恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行C.切除故障元件，防止故障擴(kuò)大D.保護(hù)設(shè)備自身不被損壞2.下列保護(hù)中，屬于按反應(yīng)故障元件故障電流大小原理構(gòu)成的保護(hù)是（）。A.電流速斷保護(hù)B.差動保護(hù)C.零序保護(hù)D.電壓保護(hù)3.電流速斷保護(hù)的整定原則是（）。A.靈敏度校驗(yàn)，動作時間大于下級保護(hù)動作時間B.靈敏度校驗(yàn)，動作時間小于下級保護(hù)動作時間C.不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，動作時間大于下級保護(hù)動作時間D.不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，動作時間小于下級保護(hù)動作時間4.限時電流速斷保護(hù)的整定原則是（）。A.靈敏度校驗(yàn)，動作時間大于下級保護(hù)動作時間B.靈敏度校驗(yàn)，動作時間小于下級保護(hù)動作時間C.不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，動作時間大于下級保護(hù)動作時間D.不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，動作時間小于下級保護(hù)動作時間5.過電流保護(hù)的整定原則是（）。A.靈敏度校驗(yàn)，動作時間大于下級保護(hù)動作時間B.靈敏度校驗(yàn)，動作時間小于下級保護(hù)動作時間C.不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，動作時間大于下級保護(hù)動作時間D.不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，動作時間小于下級保護(hù)動作時間6.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，故障點(diǎn)流過的電流是（）。A.故障相電流B.非故障相電流C.接地電流D.系統(tǒng)電容電流7.下列保護(hù)中，屬于按反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的電氣距離原理構(gòu)成的保護(hù)是（）。A.電流速斷保護(hù)B.過電流保護(hù)C.距離保護(hù)D.零序保護(hù)8.距離保護(hù)的方向判別元件通常采用（）。A.電流方向元件B.電壓方向元件C.頻率方向元件D.電流和電壓方向元件9.差動保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.靈敏度高B.動作速度快C.不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響D.以上都是10.在電力系統(tǒng)中，反映系統(tǒng)對地絕緣狀況的電氣量是（）。A.電流B.電壓C.零序電壓D.零序電流11.復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)，在發(fā)生單相接地故障時，復(fù)合電壓元件（）。A.肯定動作B.肯定不動作C.可能動作D.無法判斷12.在電力系統(tǒng)中，限時電壓速斷保護(hù)通常作為（）的后備保護(hù)。A.電流速斷保護(hù)B.距離保護(hù)C.過電流保護(hù)D.零序保護(hù)13.繼電保護(hù)裝置的“四性”是指（）。A.快速性、準(zhǔn)確性、可靠性、靈敏性B.快速性、選擇性、可靠性、靈敏性C.選擇性、準(zhǔn)確性、可靠性、靈敏性D.選擇性、快速性、可靠性、靈敏性14.電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，距離保護(hù)的（）會誤動作。A.起動元件B.方向元件C.距離元件D.以上都可能15.在電力系統(tǒng)中，為了防止區(qū)外故障時保護(hù)誤動作，距離保護(hù)通常采用（）。A.躲避出口故障B.躲避系統(tǒng)最小運(yùn)行方式C.躲避系統(tǒng)最大運(yùn)行方式D.躲避振蕩16.下列保護(hù)中，不屬于發(fā)電機(jī)保護(hù)的是（）。A.失磁保護(hù)B.定子接地保護(hù)C.勵磁回路接地保護(hù)D.差動保護(hù)17.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的主要作用是（）。A.防止發(fā)電機(jī)繞組過熱B.防止發(fā)電機(jī)失去同步C.防止發(fā)電機(jī)短路故障D.防止發(fā)電機(jī)勵磁回路故障18.變壓器差動保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.靈敏度高B.動作速度快C.不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響D.以上都是19.變壓器差動保護(hù)中，為了消除勵磁涌流的影響，通常采用（）。A.二次諧波制動B.差動速斷保護(hù)C.差動繼電器特性調(diào)整D.以上都是20.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置動作后，發(fā)出信號通知值班人員，該信號稱為（）。A.位置信號B.事故信號C.運(yùn)行信號D.調(diào)度信號二、填空題（每題2分，共20分）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足______、______、______和______的基本要求。2.電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍取決于______，其動作時限______。3.過電流保護(hù)的整定電流通常按______來整定。4.距離保護(hù)通常由______、______和______三部分組成。5.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓______。6.差動保護(hù)的主要缺點(diǎn)是______。7.復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)，在發(fā)生相間短路故障時，復(fù)合電壓元件______。8.繼電保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)是指______與______的比值。9.距離保護(hù)的整定原則包括______、______和______。10.發(fā)電機(jī)勵磁回路接地保護(hù)的主要作用是______。三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)的區(qū)別。2.簡述距離保護(hù)的工作原理。3.簡述零序電流保護(hù)的工作原理。4.簡述變壓器差動保護(hù)中，為了消除勵磁涌流影響，通常采取哪些措施？5.簡述發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的動作原理。四、計算題（每題10分，共30分）1.某線路發(fā)生相間短路故障，故障點(diǎn)距離保護(hù)安裝點(diǎn)40km，系統(tǒng)故障相電壓為0.8Ue，非故障相電壓為1.1Ue。試計算保護(hù)安裝點(diǎn)故障相的靈敏系數(shù)，并判斷該保護(hù)能否滿足靈敏性要求（靈敏系數(shù)要求大于1.5）。2.某變壓器額定電壓為110/11kV，額定容量為10000kVA，變壓器的阻抗電壓為10%，系統(tǒng)阻抗為50Ω。試計算變壓器差動保護(hù)的差動電流整定值。3.某發(fā)電機(jī)額定電壓為10kV，額定容量為5000kVA，發(fā)電機(jī)勵磁回路發(fā)生接地故障，故障電流為5A。試計算發(fā)電機(jī)勵磁回路接地保護(hù)的整定值，并說明其作用。試卷答案一、單項選擇題1.C解析：電流速斷保護(hù)的主要目的是快速切除故障元件，防止故障擴(kuò)大，保護(hù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。2.A解析：電流速斷保護(hù)是依據(jù)故障電流的大小來動作的保護(hù)，反應(yīng)電流的大小。3.A解析：電流速斷保護(hù)的整定原則是保證在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，保護(hù)范圍末端故障時，故障電流大于保護(hù)動作電流，并且動作時間小于下級保護(hù)動作時間，同時進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。4.B解析：限時電流速斷保護(hù)的整定原則是保證在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，保護(hù)范圍末端故障時，故障電流大于保護(hù)動作電流，并且動作時間小于下級保護(hù)動作時間，同時進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，其動作時間比電流速斷保護(hù)長。5.A解析：過電流保護(hù)的整定原則是保證在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，保護(hù)范圍末端故障時，故障電流大于保護(hù)動作電流，并且動作時間大于下級保護(hù)動作時間，同時進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。6.C解析：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，故障點(diǎn)流過的電流是接地電流，即系統(tǒng)電容電流。7.C解析：距離保護(hù)是依據(jù)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的電氣距離來動作的保護(hù)，反應(yīng)距離的大小。8.D解析：距離保護(hù)的方向判別元件通常采用電流和電壓方向元件，根據(jù)電流和電壓的相位關(guān)系判斷故障方向。9.D解析：差動保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、動作速度快、不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響。10.C解析：零序電壓是反映系統(tǒng)對地絕緣狀況的電氣量，零序電壓越高，說明系統(tǒng)對地絕緣狀況越差。11.C解析：在發(fā)生單相接地故障時，復(fù)合電壓元件是否動作取決于故障類型和程度，如果故障導(dǎo)致電壓降低到一定值，復(fù)合電壓元件會動作。12.B解析：限時電壓速斷保護(hù)通常作為距離保護(hù)的后備保護(hù)，在距離保護(hù)拒動時切除故障。13.B解析：繼電保護(hù)裝置的“四性”是指快速性、選擇性、可靠性、靈敏性。14.B解析：電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，距離保護(hù)的方向元件會誤動作，因?yàn)檎袷帟r電流和電壓的相位關(guān)系會發(fā)生改變。15.B解析：在電力系統(tǒng)中，為了防止區(qū)外故障時保護(hù)誤動作，距離保護(hù)通常采用躲避系統(tǒng)最小運(yùn)行方式，因?yàn)樽钚∵\(yùn)行方式下系統(tǒng)阻抗較大，容易導(dǎo)致保護(hù)誤動。16.D解析：差動保護(hù)通常用于變壓器、輸電線路等，發(fā)電機(jī)通常采用失磁保護(hù)、定子接地保護(hù)、勵磁回路接地保護(hù)等。17.B解析：發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的主要作用是防止發(fā)電機(jī)失去同步，導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。18.D解析：變壓器差動保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、動作速度快、不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響。19.D解析：變壓器差動保護(hù)中，為了消除勵磁涌流影響，通常采用二次諧波制動、差動速斷保護(hù)、差動繼電器特性調(diào)整等措施。20.B解析：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置動作后，發(fā)出信號通知值班人員，該信號稱為事故信號。二、填空題1.快速性，選擇性，可靠性，靈敏性2.保護(hù)安裝點(diǎn)到系統(tǒng)故障點(diǎn)的距離，小于保護(hù)安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端變電站的距離，有一個時限3.系統(tǒng)正常運(yùn)行時的最大負(fù)荷電流4.起動元件，方向元件，距離元件5.升高6.接線復(fù)雜，容易發(fā)生誤動和拒動7.肯定動作8.故障時的最小故障量，保護(hù)動作的整定值9.靈敏性，選擇性，速動性10.防止發(fā)電機(jī)勵磁回路接地故障引起相間短路或單相接地故障擴(kuò)大三、簡答題1.電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍取決于保護(hù)安裝點(diǎn)到系統(tǒng)故障點(diǎn)的距離，其動作時限小于保護(hù)安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端變電站的距離，有一個時限。過電流保護(hù)的保護(hù)范圍取決于系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型，其動作時限大于保護(hù)安裝點(diǎn)到保護(hù)范圍末端變電站的距離，有一個時限。電流速斷保護(hù)的整定電流較高，只考慮躲過系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的最大負(fù)荷電流，而過電流保護(hù)的整定電流較低，需要考慮躲過系統(tǒng)正常運(yùn)行時的最大負(fù)荷電流。2.距離保護(hù)的工作原理是利用故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的電氣距離，通過測量電流和電壓的相位關(guān)系，判斷故障點(diǎn)的位置，并根據(jù)故障點(diǎn)的位置來決定保護(hù)的動作行為。距離保護(hù)通常由起動元件、方向元件和距離元件組成。起動元件用于檢測故障，方向元件用于判斷故障方向，距離元件用于測量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的電氣距離，并根據(jù)距離大小決定保護(hù)的動作時限。3.零序電流保護(hù)的工作原理是利用故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的零序電流，通過測量零序電流的大小和方向，判斷故障點(diǎn)的位置，并根據(jù)故障點(diǎn)的位置來決定保護(hù)的動作行為。零序電流保護(hù)通常用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中，用于檢測單相接地故障。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障點(diǎn)會產(chǎn)生零序電流，零序電流保護(hù)通過測量零序電流的大小和方向，判斷故障點(diǎn)的位置，并根據(jù)故障點(diǎn)的位置來決定保護(hù)的動作行為。4.變壓器差動保護(hù)中，為了消除勵磁涌流影響，通常采取以下措施：二次諧波制動，利用勵磁涌流中二次諧波分量較大而故障電流中二次諧波分量較小的特點(diǎn)，進(jìn)行制動；差動速斷保護(hù)，設(shè)置一個短時限的差動速斷保護(hù)，用于切除勵磁涌流引起的差動電流；差動繼電器特性調(diào)整，調(diào)整差動繼電器的動作特性，使其對勵磁涌流不敏感。5.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的動作原理是檢測發(fā)電機(jī)是否失去勵磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)失去勵磁時，發(fā)電機(jī)電流會發(fā)生變化，發(fā)電機(jī)電壓會下降，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)會降低。失磁保護(hù)通過檢測發(fā)電機(jī)電流、電壓和功率因數(shù)的變化，判斷發(fā)電機(jī)是否失去勵磁，并在發(fā)電機(jī)失去勵磁時發(fā)出信號或切除發(fā)電機(jī)。四、計算題1.靈敏系數(shù)Ks=If_min/Iop其中，If_min為保護(hù)安裝點(diǎn)故障時流過保護(hù)的最小故障電流，Iop為保護(hù)的動作電流。假設(shè)系統(tǒng)故障相電流為If，則If=sqrt(3)*Ue/(Zs+Zl)其中，Ue為系統(tǒng)額定電壓，Zs為系統(tǒng)阻抗，Zl為線路阻抗。假設(shè)線路阻抗為Zl=0.1*Xl，Xl為線路電抗。則If=sqrt(3)*110000/(50+0.1*40*2)=1039A故障相最小電流If_min=1039A保護(hù)安裝點(diǎn)故障相的靈敏系數(shù)Ks=0.8Ue/Iop=0.8*110000/(0.1*50)=1760靈敏系數(shù)要求大于1.5，因此該保護(hù)能滿足靈敏性要求。2.變壓器差動保護(hù)的差動電流整定值Iop=(Krel*sqrt(3)*Ue)/(nI*Zn)其中，Krel為可靠系