2025年注冊(cè)電氣工程師考試電氣工程電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)試卷（附答案）一、單項(xiàng)選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.下列關(guān)于主保護(hù)與后備保護(hù)的描述中，正確的是（）。A.主保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)元件嚴(yán)重故障的保護(hù)，后備保護(hù)僅反應(yīng)輕微故障B.主保護(hù)動(dòng)作后需靠后備保護(hù)完成斷路器跳閘C.后備保護(hù)包括近后備和遠(yuǎn)后備，其中遠(yuǎn)后備需依賴相鄰元件保護(hù)實(shí)現(xiàn)D.220kV線路主保護(hù)通常采用三段式距離保護(hù)2.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)中，若通道傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，則兩側(cè)保護(hù)裝置需通過（）實(shí)現(xiàn)同步采樣。A.GPS對(duì)時(shí)信號(hào)B.線路電壓同步C.電流相位差校正D.光纖通道自動(dòng)同步3.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定時(shí)，不需要考慮的因素是（）。A.相鄰線路零序I段保護(hù)的動(dòng)作電流B.被保護(hù)線路末端單相接地故障電流C.最大負(fù)荷電流D.斷路器三相不同期合閘產(chǎn)生的零序電流4.變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中，為減小勵(lì)磁涌流的影響，通常不采用的措施是（）。A.二次諧波制動(dòng)B.波形對(duì)稱制動(dòng)C.間斷角鑒別D.速飽和變流器5.母線完全電流差動(dòng)保護(hù)中，“小差”與“大差”的主要區(qū)別是（）。A.小差用于雙母線分列運(yùn)行，大差用于并列運(yùn)行B.小差僅反映某一母線上連接元件的電流差，大差反映所有連接元件的電流差C.小差動(dòng)作后跳開全母，大差僅跳開故障母線D.小差采用比率制動(dòng)特性，大差采用無制動(dòng)特性6.自動(dòng)重合閘裝置中，“檢無壓”與“檢同期”配合使用時(shí)，通常（）。A.兩側(cè)均設(shè)置檢無壓和檢同期B.送電側(cè)檢同期，受電側(cè)檢無壓C.一側(cè)檢無壓，另一側(cè)檢同期D.僅在單電源線路使用檢無壓7.距離保護(hù)I段的保護(hù)范圍通常為被保護(hù)線路全長(zhǎng)的（）。A.80%~85%B.90%~95%C.70%~75%D.100%8.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)不能保護(hù)（）。A.中性點(diǎn)附近接地故障B.機(jī)端附近接地故障C.定子繞組中間部位接地故障D.高阻接地故障9.微機(jī)保護(hù)裝置中，模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）的作用是（）。A.將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量供CPU處理B.將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量驅(qū)動(dòng)出口繼電器C.實(shí)現(xiàn)電氣隔離D.提高信號(hào)抗干擾能力10.線路縱聯(lián)方向保護(hù)中，若本側(cè)判斷為正方向故障，對(duì)側(cè)判斷為反方向故障，則（）。A.本側(cè)保護(hù)立即跳閘B.本側(cè)保護(hù)等待對(duì)側(cè)信號(hào)后跳閘C.兩側(cè)均不跳閘D.對(duì)側(cè)保護(hù)跳閘11.110kV中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)間通常不超過（）。A.0.5小時(shí)B.1小時(shí)C.2小時(shí)D.4小時(shí)12.變壓器零序電流保護(hù)通常安裝在（）。A.中性點(diǎn)接地的變壓器中性點(diǎn)回路B.變壓器高壓側(cè)三相電流回路C.變壓器低壓側(cè)三相電流回路D.變壓器套管電流互感器二次側(cè)13.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)中，以下哪項(xiàng)不是失磁后發(fā)電機(jī)的電氣特征（）。A.機(jī)端無功功率由正變負(fù)B.定子電流增大C.轉(zhuǎn)子電壓升高D.機(jī)端測(cè)量阻抗進(jìn)入靜穩(wěn)極限圓14.微機(jī)型母線保護(hù)裝置中，“TA飽和檢測(cè)”功能的主要目的是（）。A.防止區(qū)外故障TA飽和導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)B.提高區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)的靈敏度C.監(jiān)測(cè)TA二次回路斷線D.補(bǔ)償TA變比誤差15.高壓線路的過電壓保護(hù)通常不包括（）。A.工頻過電壓保護(hù)B.操作過電壓保護(hù)C.雷電過電壓保護(hù)D.諧振過電壓保護(hù)二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題3分，共30分。每題至少有2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.以下屬于線路縱聯(lián)保護(hù)通道類型的有（）。A.光纖通道B.微波通道C.載波通道D.導(dǎo)引線通道2.變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流來源包括（）。A.變壓器勵(lì)磁涌流B.兩側(cè)TA變比不一致C.變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭D.TA二次回路接觸電阻3.母線保護(hù)中，以下屬于比率制動(dòng)特性優(yōu)點(diǎn)的是（）。A.區(qū)外故障時(shí)可靠制動(dòng)B.區(qū)內(nèi)故障時(shí)快速動(dòng)作C.不受TA變比誤差影響D.對(duì)TA飽和不敏感4.自動(dòng)重合閘裝置需要閉鎖的情況包括（）。A.手動(dòng)跳閘B.重合閘動(dòng)作后加速保護(hù)再次跳閘C.母線保護(hù)動(dòng)作跳閘D.斷路器氣壓/液壓低于允許值5.發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)與定子繞組匝間保護(hù)的區(qū)別在于（）。A.縱差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)相間故障，匝間保護(hù)反應(yīng)同相匝間故障B.縱差動(dòng)保護(hù)使用機(jī)端和中性點(diǎn)TA，匝間保護(hù)可能使用專用匝間TAC.縱差動(dòng)保護(hù)不反應(yīng)輕微匝間故障，匝間保護(hù)靈敏度更高D.縱差動(dòng)保護(hù)為主保護(hù)，匝間保護(hù)為后備保護(hù)6.微機(jī)保護(hù)裝置的抗干擾措施包括（）。A.輸入/輸出回路光電隔離B.印刷電路板采用屏蔽層C.軟件設(shè)置數(shù)字濾波D.裝置外殼接地7.以下關(guān)于零序電流保護(hù)的描述中，正確的有（）。A.零序電流僅在接地故障時(shí)出現(xiàn)B.零序電流保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小C.零序III段可作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)D.零序I段保護(hù)范圍隨系統(tǒng)零序阻抗變化而變化8.距離保護(hù)中，振蕩閉鎖裝置的作用是（）。A.系統(tǒng)振蕩時(shí)閉鎖距離保護(hù)B.故障時(shí)開放保護(hù)C.區(qū)分短路故障與系統(tǒng)振蕩D.提高距離保護(hù)的靈敏度9.以下屬于發(fā)電機(jī)低勵(lì)/失磁保護(hù)判據(jù)的有（）。A.機(jī)端測(cè)量阻抗進(jìn)入靜穩(wěn)極限圓B.轉(zhuǎn)子電壓低于整定值C.定子電流超過額定值D.有功功率低于設(shè)定值10.10kV配電線路的保護(hù)配置通常包括（）。A.電流速斷保護(hù)B.過電流保護(hù)C.零序電流保護(hù)D.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)三、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）1.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流需躲過區(qū)外故障時(shí)的最大不平衡電流。（）2.變壓器瓦斯保護(hù)能反應(yīng)油箱內(nèi)部的所有故障，包括輕微匝間短路和鐵芯過熱。（）3.自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于斷路器滅弧時(shí)間和故障點(diǎn)去游離時(shí)間。（）4.距離保護(hù)III段的動(dòng)作時(shí)間需與相鄰線路保護(hù)的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間配合。（）5.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)的死區(qū)是中性點(diǎn)附近約15%~20%的繞組。（）6.母線不完全差動(dòng)保護(hù)僅安裝在連接元件的電源側(cè)TA，適用于出線較多的母線。（）7.微機(jī)保護(hù)裝置的采樣頻率越高，對(duì)CPU處理能力的要求越低。（）8.中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，單相接地故障時(shí)，故障線路的零序電流等于所有非故障線路零序電流之和。（）9.線路過電流保護(hù)的動(dòng)作電流需躲過線路的最大負(fù)荷電流，并考慮自啟動(dòng)系數(shù)。（）10.發(fā)電機(jī)失磁后，將從系統(tǒng)吸收無功功率，可能導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降。（）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的基本原理及對(duì)通信通道的要求。2.微機(jī)保護(hù)中采樣保持電路（S/H）的作用是什么？若省略該電路可能導(dǎo)致什么問題？3.變壓器瓦斯保護(hù)與縱差動(dòng)保護(hù)的配合關(guān)系是怎樣的？各自能反應(yīng)哪些故障？4.自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合方式有哪幾種？分別說明其適用場(chǎng)景。5.發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)通常由哪幾部分構(gòu)成？各部分的動(dòng)作特性是什么？五、案例分析題（共2題，每題10分，共20分）案例1：某220kV線路配置縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)（主保護(hù)）、距離保護(hù)（I、II、III段）和零序電流保護(hù)（I、II、III段）。某日系統(tǒng)發(fā)生A相接地故障，故障點(diǎn)位于線路全長(zhǎng)的70%處。故障錄波顯示：-本側(cè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開三相斷路器；-對(duì)側(cè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作，但距離II段經(jīng)0.5秒動(dòng)作跳閘；-兩側(cè)零序II段均未動(dòng)作。請(qǐng)分析：（1）本側(cè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的合理性；（2）對(duì)側(cè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作的可能原因；（3）零序II段未動(dòng)作的可能原因。案例2：某110kV變電站主變壓器（YNd11接線，容量50MVA，高壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地）配置縱差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)、零序電流保護(hù)和過電流保護(hù)。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)?shù)蛪簜?cè)（10kV）發(fā)生三相短路故障時(shí)，縱差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作，但過電流保護(hù)動(dòng)作跳閘。請(qǐng)分析：（1）縱差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作的可能原因；（2）若故障點(diǎn)位于變壓器低壓側(cè)繞組內(nèi)部，哪些保護(hù)應(yīng)動(dòng)作？（3）如何驗(yàn)證縱差動(dòng)保護(hù)的正確性？參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.C4.B5.B6.C7.A8.A9.A10.A11.C12.A13.C14.A15.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.AB4.ABCD5.ABC6.ABCD7.ABCD8.ABC9.AB10.ABC三、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的基本原理是比較被保護(hù)線路兩側(cè)電流的幅值和相位。正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，兩側(cè)電流向量和為零（或接近零）；區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)電流向量和等于故障電流，保護(hù)動(dòng)作跳閘。對(duì)通信通道的要求：①傳輸兩側(cè)電流的幅值和相位信息（或數(shù)字量）；②通道延時(shí)需滿足保護(hù)動(dòng)作速度要求（通常≤10ms）；③具備高可靠性和抗干擾能力（如光纖通道需冗余配置）；④兩側(cè)保護(hù)裝置需通過對(duì)時(shí)信號(hào)（如GPS）實(shí)現(xiàn)同步采樣。2.采樣保持電路（S/H）的作用是在模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）期間保持輸入模擬信號(hào)的幅值不變，確保A/D轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。若省略該電路，當(dāng)模擬信號(hào)變化率較高時(shí)（如故障電流快速上升），A/D轉(zhuǎn)換過程中信號(hào)幅值可能已改變，導(dǎo)致采樣值失真，進(jìn)而影響保護(hù)算法的計(jì)算精度（如電流有效值、相位角計(jì)算錯(cuò)誤），可能引發(fā)保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。3.配合關(guān)系：瓦斯保護(hù)與縱差動(dòng)保護(hù)共同作為變壓器的主保護(hù)，互為補(bǔ)充。瓦斯保護(hù)反應(yīng)油箱內(nèi)部的氣體或油流變化（如匝間短路、鐵芯過熱、油面降低等），縱差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)變壓器各側(cè)電流差（如相間短路、大電流接地短路、嚴(yán)重匝間短路等）。瓦斯保護(hù)能反應(yīng)縱差動(dòng)保護(hù)無法檢測(cè)的輕微內(nèi)部故障（如局部放電、小電流匝間短路），而縱差動(dòng)保護(hù)能反應(yīng)瓦斯保護(hù)無法檢測(cè)的外部短路故障（如套管及引出線短路）。4.配合方式及適用場(chǎng)景：①重合閘前加速（“前加速”）：故障時(shí)保護(hù)瞬時(shí)跳閘，重合閘動(dòng)作后若故障仍存在，保護(hù)帶時(shí)限跳閘。適用于35kV及以下簡(jiǎn)單輻射網(wǎng)，提高供電可靠性。②重合閘后加速（“后加速”）：故障時(shí)保護(hù)按原有時(shí)限跳閘，重合閘動(dòng)作后若故障仍存在，保護(hù)瞬時(shí)跳閘。適用于110kV及以上復(fù)雜電網(wǎng)，避免無選擇性跳閘。③單相重合閘：僅跳開故障相，重合成功后恢復(fù)三相運(yùn)行。適用于220kV及以上架空線路，減少系統(tǒng)震蕩。5.構(gòu)成及動(dòng)作特性：①基波零序電壓保護(hù)：反應(yīng)機(jī)端零序電壓（3U0），動(dòng)作電壓整定為躲過正常運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電壓（通常5~10V），動(dòng)作時(shí)限0.5~1s，用于保護(hù)機(jī)端附近（中性點(diǎn)20%以外）的接地故障。②三次諧波電壓保護(hù)：利用中性點(diǎn)與機(jī)端三次諧波電壓的比值（U3n/U3s）作為判據(jù)，動(dòng)作范圍覆蓋中性點(diǎn)附近（約20%繞組），無死區(qū)，通常無時(shí)限或短時(shí)限。③注入式定子接地保護(hù)（適用于高阻接地）：向定子繞組注入低頻信號(hào)（如20Hz），檢測(cè)接地阻抗，動(dòng)作阻抗整定為躲過最大允許接地電阻（如10kΩ），用于檢測(cè)高阻接地故障。五、案例分析題案例1分析：（1）本側(cè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作合理。故障點(diǎn)位于線路70%處（區(qū)內(nèi)），兩側(cè)電流向量和等于故障電流，差動(dòng)保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作跳閘。（2）對(duì)側(cè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作的可能原因：①對(duì)側(cè)保護(hù)裝置采樣同步異常（如GPS對(duì)時(shí)失效），導(dǎo)致計(jì)算的差動(dòng)電流小于整定值；②對(duì)側(cè)TA二次回路斷線或接觸不良，導(dǎo)致電流采樣值偏差；③通信通道故障（如光纖中斷），對(duì)側(cè)未收到本側(cè)電流數(shù)據(jù)，差動(dòng)保護(hù)被閉鎖。（3）零序II段未動(dòng)作的可能原因：①故障點(diǎn)過渡電阻較大，零序電流小于零序II段動(dòng)作值；②系統(tǒng)運(yùn)行方式變化（如部分線路停運(yùn)），導(dǎo)致零序網(wǎng)絡(luò)改變，故障點(diǎn)零序電流低于整定值；③零序II段動(dòng)作時(shí)限與相鄰線路配合，本故障中零序電流持續(xù)時(shí)間短于動(dòng)作時(shí)限。案例2分析：（1）縱差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作的可能原因：①低壓側(cè)TA變比選擇不當(dāng)（如變比過大），導(dǎo)致故障電流小于差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值；②差動(dòng)保護(hù)平衡系數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤（如未考慮YN