2024年繼電保護(hù)模擬考試題與參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.繼電保護(hù)裝置的基本要求中，（）是指保護(hù)裝置應(yīng)在可能的最小區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。A.選擇性B.速動性C.靈敏性D.可靠性答案：A解析：選擇性是指保護(hù)裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。速動性強(qiáng)調(diào)快速切除故障；靈敏性是指對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力；可靠性則是指保護(hù)裝置該動作時動作，不該動作時不動作。2.過電流保護(hù)的動作電流需要考慮返回系數(shù)，是為了（）。A.提高保護(hù)的靈敏性B.防止保護(hù)誤動作C.使保護(hù)裝置動作迅速D.提高保護(hù)的可靠性答案：B解析：過電流保護(hù)在外部故障切除后，流過保護(hù)的電流應(yīng)返回，為了防止在返回過程中保護(hù)裝置誤動作，動作電流需要考慮返回系數(shù)。返回系數(shù)是返回電流與動作電流之比，通過合理選取返回系數(shù)，可保證保護(hù)在正常運(yùn)行時不會誤動。3.三段式電流保護(hù)中，（）的保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響最大。A.電流速斷保護(hù)B.限時電流速斷保護(hù)C.過電流保護(hù)D.三者相同答案：A解析：電流速斷保護(hù)的動作電流按躲過被保護(hù)線路末端最大短路電流來整定，其保護(hù)范圍是本線路的一部分。系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時，被保護(hù)線路末端的短路電流會發(fā)生較大變化，從而使電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍變化較大。限時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響相對較小。4.變壓器縱差動保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因不包括（）。A.變壓器兩側(cè)電流互感器的變比不完全一致B.變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭C.變壓器的勵磁涌流D.短路電流的熱效應(yīng)答案：D解析：變壓器縱差動保護(hù)中，不平衡電流產(chǎn)生的原因主要有：變壓器兩側(cè)電流互感器的變比不完全一致，會導(dǎo)致兩側(cè)二次電流不相等；變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭，會使變壓器變比發(fā)生變化，從而產(chǎn)生不平衡電流；變壓器的勵磁涌流，其數(shù)值較大且含有大量非周期分量，會引起很大的不平衡電流。而短路電流的熱效應(yīng)與不平衡電流的產(chǎn)生無關(guān)。5.距離保護(hù)的第Ⅰ段一般保護(hù)線路全長的（）。A.50%60%B.70%80%C.80%90%D.100%答案：C解析：距離保護(hù)第Ⅰ段是瞬時動作的，為了保證其選擇性，其動作阻抗按躲過本線路末端短路時的測量阻抗來整定，一般保護(hù)線路全長的80%90%。6.方向過電流保護(hù)中，功率方向繼電器采用90°接線方式，是為了（）。A.消除三相短路時的死區(qū)B.消除兩相短路時的死區(qū)C.提高保護(hù)的靈敏性D.提高保護(hù)的可靠性答案：B解析：功率方向繼電器采用90°接線方式，在三相短路和兩相短路時都能正確動作，尤其可以消除兩相短路時的死區(qū)。在某些接線方式下，兩相短路時可能會出現(xiàn)功率方向繼電器不動作的情況，90°接線方式可以避免這種情況。7.母線差動保護(hù)采用電壓閉鎖元件，其作用是（）。A.提高保護(hù)的選擇性B.提高保護(hù)的靈敏性C.防止母線保護(hù)誤動作D.加快保護(hù)的動作速度答案：C解析：母線差動保護(hù)采用電壓閉鎖元件，是為了防止在母線外部故障時，由于電流互感器二次回路斷線等原因?qū)е虏顒颖Ｗo(hù)誤動作。只有當(dāng)母線電壓降低到一定程度時，電壓閉鎖元件開放，保護(hù)才有可能動作，從而提高了保護(hù)的可靠性。8.輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)是（）。A.反應(yīng)線路一側(cè)電氣量變化的保護(hù)B.反應(yīng)線路兩側(cè)電氣量變化的保護(hù)C.反應(yīng)線路相間短路故障的保護(hù)D.反應(yīng)線路接地故障的保護(hù)答案：B解析：縱聯(lián)保護(hù)是通過通信通道將輸電線路兩側(cè)的電氣量進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果來判斷故障位置的保護(hù)。它反應(yīng)的是線路兩側(cè)電氣量的變化，而不是一側(cè)電氣量變化，能夠快速、可靠地切除線路故障。9.對于中性點不接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的對地電壓（）。A.降低B.升高為線電壓C.不變D.變?yōu)榱愦鸢福築解析：在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，故障相接地，非故障相的對地電壓升高為線電壓。因為系統(tǒng)的線電壓仍然保持對稱且大小不變，此時非故障相對地電位發(fā)生變化，其對地電壓等于線電壓。10.發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)通常采用（）。A.定時限過負(fù)荷保護(hù)B.反時限過負(fù)荷保護(hù)C.兩者均可D.以上都不對答案：C解析：發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)可以采用定時限過負(fù)荷保護(hù)，也可以采用反時限過負(fù)荷保護(hù)。定時限過負(fù)荷保護(hù)動作時間固定，反時限過負(fù)荷保護(hù)動作時間隨過負(fù)荷電流的大小而變化，兩者都能起到對發(fā)電機(jī)過負(fù)荷的保護(hù)作用。11.微機(jī)保護(hù)中，采樣保持電路的作用是（）。A.將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量B.對輸入的模擬信號進(jìn)行采樣，并在A/D轉(zhuǎn)換期間保持采樣值不變C.對輸入的模擬信號進(jìn)行濾波D.提高信號的幅值答案：B解析：采樣保持電路的作用是對輸入的模擬信號進(jìn)行采樣，并在A/D轉(zhuǎn)換期間保持采樣值不變。因為A/D轉(zhuǎn)換需要一定的時間，在轉(zhuǎn)換過程中如果輸入信號發(fā)生變化，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)換結(jié)果不準(zhǔn)確，采樣保持電路可以保證在轉(zhuǎn)換期間輸入信號穩(wěn)定。12.零序電流保護(hù)的優(yōu)點不包括（）。A.靈敏度高B.動作時限短C.受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響小D.能保護(hù)線路全長答案：B解析：零序電流保護(hù)的優(yōu)點有：靈敏度高，因為接地故障時零序電流較大；受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響小，零序電流的大小主要取決于接地故障點的位置和系統(tǒng)的零序阻抗；能保護(hù)線路全長。但零序電流保護(hù)的動作時限不一定短，它需要與相鄰線路的零序電流保護(hù)進(jìn)行配合，以保證選擇性。13.電力系統(tǒng)振蕩時，距離保護(hù)的測量阻抗會（）。A.增大B.減小C.周期性變化D.不變答案：C解析：電力系統(tǒng)振蕩時，系統(tǒng)中各點的電壓和電流會發(fā)生周期性變化，導(dǎo)致距離保護(hù)的測量阻抗也會周期性變化。當(dāng)測量阻抗進(jìn)入距離保護(hù)的動作區(qū)時，可能會使距離保護(hù)誤動作，因此需要采取措施防止振蕩時距離保護(hù)誤動。14.變壓器的過勵磁保護(hù)是為了防止（）。A.變壓器過負(fù)荷B.變壓器過熱C.變壓器鐵芯飽和D.變壓器繞組短路答案：C解析：變壓器的過勵磁保護(hù)是為了防止變壓器鐵芯飽和。當(dāng)變壓器的電壓升高或頻率降低時，會使變壓器的勵磁電流增大，導(dǎo)致鐵芯飽和，產(chǎn)生大量的鐵損，可能會損壞變壓器。過勵磁保護(hù)可以在變壓器過勵磁時及時動作，切除變壓器。15.自動重合閘裝置的動作次數(shù)一般為（）。A.一次B.二次C.三次D.多次答案：A解析：自動重合閘裝置的動作次數(shù)一般為一次。因為大多數(shù)情況下，輸電線路的故障是瞬時性的，一次重合閘成功后可以恢復(fù)供電。如果多次重合閘，可能會使故障擴(kuò)大，對系統(tǒng)造成更大的危害。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.以下屬于繼電保護(hù)裝置基本任務(wù)的有（）。A.自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除B.反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，發(fā)出信號或跳閘C.監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)D.提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性答案：AB解析：繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)包括：自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)中無故障部分的安全運(yùn)行；反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，發(fā)出信號或提醒值班人員采取措施，必要時跳閘。監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)不是繼電保護(hù)的基本任務(wù)，雖然有些保護(hù)裝置可能會有監(jiān)測功能，但這不是其核心任務(wù)。提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制等措施的目標(biāo)，不是繼電保護(hù)的直接任務(wù)。2.影響距離保護(hù)正確動作的因素有（）。A.短路點過渡電阻B.電力系統(tǒng)振蕩C.電壓回路斷線D.電流互感器二次回路斷線答案：ABCD解析：短路點過渡電阻會使距離保護(hù)的測量阻抗發(fā)生變化，可能導(dǎo)致保護(hù)誤動或拒動；電力系統(tǒng)振蕩時，測量阻抗周期性變化，可能使距離保護(hù)進(jìn)入動作區(qū)而誤動作；電壓回路斷線會使距離保護(hù)的測量電壓異常，影響測量阻抗的計算，導(dǎo)致保護(hù)誤動；電流互感器二次回路斷線會使保護(hù)裝置失去正確的電流信號，也可能引起保護(hù)誤動。3.以下關(guān)于變壓器差動保護(hù)的說法正確的有（）。A.差動保護(hù)能反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線上的各種短路故障B.差動保護(hù)不能反應(yīng)變壓器的過負(fù)荷C.差動保護(hù)需要考慮變壓器的勵磁涌流D.差動保護(hù)的動作電流應(yīng)躲過變壓器的最大不平衡電流答案：ABCD解析：變壓器差動保護(hù)能反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線上的各種短路故障，因為它是通過比較變壓器兩側(cè)電流的大小和相位來判斷故障的。差動保護(hù)主要用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部短路故障，不能反應(yīng)變壓器的過負(fù)荷情況。變壓器的勵磁涌流數(shù)值較大且含有大量非周期分量，會對差動保護(hù)產(chǎn)生影響，所以需要考慮。為了保證差動保護(hù)的選擇性，其動作電流應(yīng)躲過變壓器的最大不平衡電流。4.微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點包括（）。A.靈活性高B.可靠性高C.具有自診斷功能D.維護(hù)調(diào)試方便答案：ABCD解析：微機(jī)保護(hù)具有很多優(yōu)點。靈活性高，因為可以通過軟件編程實現(xiàn)不同的保護(hù)功能和算法；可靠性高，采用了先進(jìn)的硬件和軟件技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)；具有自診斷功能，可以實時監(jiān)測自身的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障及時報警；維護(hù)調(diào)試方便，通過計算機(jī)可以方便地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、調(diào)試和故障分析。5.母線保護(hù)的類型有（）。A.母線差動保護(hù)B.母線過電流保護(hù)C.母線不完全差動保護(hù)D.母線電流速斷保護(hù)答案：ABC解析：母線保護(hù)的類型主要有母線差動保護(hù)，它是母線保護(hù)的主要方式，能快速、準(zhǔn)確地切除母線故障；母線過電流保護(hù)，可作為母線的后備保護(hù)；母線不完全差動保護(hù)，適用于某些特定的母線接線方式。母線電流速斷保護(hù)一般不單獨作為母線保護(hù)，因為母線故障時短路電流較大，電流速斷保護(hù)難以保證選擇性。三、判斷題（每題2分，共20分）1.繼電保護(hù)的靈敏性越高越好。（）答案：錯誤解析：繼電保護(hù)的靈敏性需要在一定范圍內(nèi)合理取值。雖然靈敏性高可以更準(zhǔn)確地反應(yīng)故障，但如果靈敏性過高，可能會導(dǎo)致保護(hù)在正常運(yùn)行時或外部故障時誤動作，影響系統(tǒng)的可靠性。所以需要綜合考慮選擇性、速動性和可靠性等因素，合理確定保護(hù)的靈敏性。2.過電流保護(hù)的動作電流應(yīng)躲過最大負(fù)荷電流。（）答案：正確解析：過電流保護(hù)的動作電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定，這樣可以保證在正常運(yùn)行時保護(hù)裝置不會誤動作。只有當(dāng)電流超過最大負(fù)荷電流且達(dá)到動作電流時，保護(hù)才會動作。3.變壓器的縱差動保護(hù)可以反應(yīng)變壓器的所有故障。（）答案：錯誤解析：變壓器的縱差動保護(hù)主要反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線上的各種短路故障，但不能反應(yīng)變壓器的一些輕微故障，如繞組的匝間短路（當(dāng)短路匝數(shù)較少時，差動電流可能較小，保護(hù)可能不動作）、鐵芯的過熱等故障。4.距離保護(hù)的測量阻抗與故障點到保護(hù)安裝處的距離成正比。（）答案：正確解析：在理想情況下，距離保護(hù)的測量阻抗主要由故障點到保護(hù)安裝處的線路阻抗決定，而線路阻抗與距離成正比，所以距離保護(hù)的測量阻抗與故障點到保護(hù)安裝處的距離成正比。但實際中還會受到短路點過渡電阻等因素的影響。5.方向過電流保護(hù)中，功率方向繼電器的動作方向與短路功率的方向有關(guān)。（）答案：正確解析：方向過電流保護(hù)中，功率方向繼電器根據(jù)短路功率的方向來判斷是否動作。當(dāng)短路功率的方向符合功率方向繼電器的動作方向時，繼電器動作；反之則不動作。6.母線差動保護(hù)不需要考慮不平衡電流。（）答案：錯誤解析：母線差動保護(hù)需要考慮不平衡電流。母線差動保護(hù)是通過比較母線各連接元件的電流來判斷故障的，由于電流互感器的變比誤差、二次回路的電阻等因素，會產(chǎn)生不平衡電流。為了保證保護(hù)的選擇性和可靠性，需要采取措施減小不平衡電流的影響。7.輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)可以實現(xiàn)全線速動。（）答案：正確解析：輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)通過通信通道將線路兩側(cè)的電氣量進(jìn)行比較，能夠快速判斷故障位置并切除故障，實現(xiàn)全線速動。它不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型的影響，能在最短時間內(nèi)切除線路故障。8.對于中性點直接接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時，故障相的電流等于零。（）答案：錯誤解析：在中性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，故障相有很大的短路電流通過，因為故障點通過大地形成了短路回路。而中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障相接地，但沒有短路電流通過。9.微機(jī)保護(hù)的采樣頻率越高越好。（）答案：錯誤解析：微機(jī)保護(hù)的采樣頻率需要根據(jù)信號的頻率和保護(hù)算法的要求合理選擇。采樣頻率過高會增加硬件成本和數(shù)據(jù)處理量，而且可能會引入更多的噪聲。一般采樣頻率應(yīng)滿足采樣定理，即采樣頻率應(yīng)不小于信號最高頻率的兩倍。10.自動重合閘裝置可以提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。（）答案：正確解析：自動重合閘裝置可以在輸電線路發(fā)生瞬時性故障跳閘后，自動重合閘恢復(fù)供電。因為大多數(shù)輸電線路故障是瞬時性的，重合閘成功后可以快速恢復(fù)供電，減少停電時間，提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述三段式電流保護(hù)的構(gòu)成及各段的作用。答：三段式電流保護(hù)由電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)構(gòu)成。電流速斷保護(hù)：是一種無時限的電流保護(hù)，動作電流按躲過被保護(hù)線路末端最大短路電流來整定。其作用是快速切除本線路首端的短路故障，動作迅速，能在最短時間內(nèi)切斷故障，減少故障對系統(tǒng)的影響，但保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響較大，一般只能保護(hù)線路全長的80%90%。限時電流速斷保護(hù)：動作電流按躲過下級線路電流速斷保護(hù)的動作電流來整定，同時帶有一定的動作時限。其作用是作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，當(dāng)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍不能覆蓋整個線路時，限時電流速斷保護(hù)可以切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，保證線路的全長都能得到保護(hù)。過電流保護(hù)：動作電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定，動作時限一般采用階梯型時限特性。其作用是作為本線路和相鄰線路的后備保護(hù)，當(dāng)線路發(fā)生故障，前面的保護(hù)裝置拒動時，過電流保護(hù)可以動作，切除故障。2.說明變壓器勵磁涌流的特點及對差動保護(hù)的影響。答：變壓器勵磁涌流的特點如下：數(shù)值較大：勵磁涌流可達(dá)額定電流的68倍。含有大量非周期分量：使勵磁涌流波形偏向時間軸的一側(cè)。含有大量高次諧波：其中二次諧波含量較高，一般可達(dá)基波分量的20%以上。波形存在間斷角：勵磁涌流的波形在一個周期內(nèi)有間斷，間斷角可達(dá)60°120°。對差動保護(hù)的影響：可能導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作：由于勵磁涌流數(shù)值較大，會使差動電流增大，可能超過差動保護(hù)的動作電流，從而使差動保護(hù)誤動作。影響保護(hù)的可靠性：如果不采取措施消除勵磁涌流的影響，差動保護(hù)可能頻繁誤動，降低了保護(hù)的可靠性，影響變壓器的正常運(yùn)行。因此，在變壓器差動保護(hù)中，需要采取一些措施來鑒別勵磁涌流，如二次諧波制動原理、間斷角原理等，以防止勵磁涌流引起的誤動作。五、計算題（15分）已知某110kV輸電線路，線路長度L=50km，線路每公里阻抗Z?=0.4+j0.4Ω/km，線路末端最大負(fù)荷電流I_max=300A，功率因數(shù)cosφ=0.9。設(shè)距離保護(hù)第Ⅰ段的可靠系數(shù)K_rel1=0.8，第Ⅱ段的可靠系數(shù)K_rel2=1.1，第Ⅱ段的時限t?=0.5s，相鄰線路距離保護(hù)第Ⅰ段的動作阻抗Z_opⅠ′=15Ω。試計算該線路距離保護(hù)第Ⅰ段和第Ⅱ段的動作阻抗。解：1.計算線路的總阻抗線路的總阻抗\(Z_{L}=Z_{0}\timesL