繼電保護(hù)原理及應(yīng)用面試題目及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的四個(gè)基本要求（選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性）及其含義。二、解釋什么是繼電保護(hù)的方向性？設(shè)置方向繼電器的目的是什么？在哪些保護(hù)中需要考慮方向性？三、簡(jiǎn)述電流感應(yīng)型繼電器（如感應(yīng)式、電磁式）的基本工作原理。影響其動(dòng)作電流的因素有哪些？四、什么是繼電保護(hù)的整定？簡(jiǎn)述確定電流保護(hù)動(dòng)作電流整定值時(shí)，保證選擇性所依據(jù)的基本原則。五、在輸電線路的相間短路保護(hù)中，為什么通常需要配置限時(shí)電流速斷保護(hù)和限時(shí)過電流保護(hù)？?jī)烧咴诒Ｗo(hù)范圍和動(dòng)作時(shí)限上有什么主要區(qū)別？六、簡(jiǎn)述反映變壓器差動(dòng)保護(hù)基本原理的差電流是如何形成的。在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)為什么不應(yīng)動(dòng)作？七、什么是變壓器勵(lì)磁涌流？它對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作會(huì)產(chǎn)生什么影響？差動(dòng)保護(hù)中通常采用哪些方法來(lái)區(qū)分勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障的差動(dòng)電流？八、簡(jiǎn)述中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓會(huì)發(fā)生什么變化？為什么在這種情況下，不接地系統(tǒng)一般不采用基于相電壓降低原理的接地保護(hù)？九、什么是備用電源自動(dòng)投入裝置（ATS）？簡(jiǎn)述其基本工作原理和常見的應(yīng)用方式。在什么情況下可能需要啟動(dòng)備用電源自動(dòng)投入？十、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行繼電保護(hù)裝置定值核對(duì)時(shí)，除了核對(duì)計(jì)算好的定值外，還需要核對(duì)哪些重要項(xiàng)目？為什么核對(duì)繼電器返回值也很重要？十一、某線路發(fā)生相間短路故障，保護(hù)裝置正確動(dòng)作，斷路器跳閘。但在檢查過程中發(fā)現(xiàn)，故障切除后，保護(hù)裝置又重復(fù)動(dòng)作了幾次。分析可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的常見原因有哪些？十二、簡(jiǎn)述微機(jī)繼電保護(hù)裝置與傳統(tǒng)的電磁型繼電保護(hù)裝置相比，在原理、功能、性能等方面的主要優(yōu)勢(shì)。試卷答案一、答：繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：1.選擇性(Selectivity)：保護(hù)裝置應(yīng)只在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)動(dòng)作，并優(yōu)先切除故障點(diǎn)，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。解析思路：這是指保護(hù)動(dòng)作要“精準(zhǔn)”，只對(duì)該保護(hù)負(fù)責(zé)的區(qū)域故障才動(dòng)作，下一級(jí)或相鄰線路故障時(shí)不影響，通常通過整定配合實(shí)現(xiàn)。2.速動(dòng)性(Speed)：保護(hù)裝置應(yīng)盡快地動(dòng)作，切除故障。解析思路：快速切除故障可以減少故障造成的設(shè)備損壞和系統(tǒng)損失，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，通常要求保護(hù)動(dòng)作時(shí)間盡可能短。3.靈敏性(Sensitivity)：保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障，應(yīng)具有足夠的反應(yīng)能力，即使在不利的故障條件下（如最小故障電流），也能可靠地動(dòng)作。解析思路：靈敏性是指保護(hù)的“靈敏度高”，能檢測(cè)到很小的故障電流或很輕微的故障情況，確保故障時(shí)不會(huì)拒動(dòng)。4.可靠性(Reliability)：保護(hù)裝置應(yīng)在規(guī)定條件下，正確地動(dòng)作，而不應(yīng)誤動(dòng)或拒動(dòng)。解析思路：可靠性是保護(hù)工作的“保險(xiǎn)”，要求保護(hù)在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不漏動(dòng)（不拒動(dòng)），在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)（如正常運(yùn)行或外部故障）不誤動(dòng)，保證系統(tǒng)安全。二、答：繼電保護(hù)的方向性是指保護(hù)只對(duì)規(guī)定方向（通常指故障電流從系統(tǒng)外部流向內(nèi)部）的故障才動(dòng)作，而對(duì)反方向故障不動(dòng)作的特性。設(shè)置方向繼電器的目的是為了在具有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)，且可能存在不同電壓等級(jí)或保護(hù)配合復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中，防止故障電流從相鄰線路或下級(jí)線路流過時(shí)，引起本線路保護(hù)誤動(dòng)，從而保證保護(hù)的選擇性。解析思路：方向性通過檢測(cè)故障電流的方向（如利用功率方向繼電器）來(lái)實(shí)現(xiàn)，確保只有本線路或本側(cè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的故障才觸發(fā)保護(hù)，避免“越級(jí)”或“誤越”動(dòng)作。三、答：電流感應(yīng)型繼電器（如感應(yīng)式、電磁式）的基本工作原理是基于電磁感應(yīng)或電磁力平衡。例如，電磁式繼電器利用故障電流流過線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，與鐵芯吸引銜鐵的磁力，當(dāng)磁力克服彈簧反作用力時(shí)，繼電器動(dòng)作。感應(yīng)式繼電器（如GL型）則利用電流和電壓分別產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和制動(dòng)磁場(chǎng)，根據(jù)故障時(shí)合成磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)達(dá)到一定角度時(shí)動(dòng)作。影響其動(dòng)作電流的因素主要有：繼電器線圈匝數(shù)、線徑，鐵芯材質(zhì)和氣隙大小，機(jī)械部分（如彈簧剛度、摩擦力），以及接入繼電器的電流互感器變比等。解析思路：核心是電磁效應(yīng)或力矩平衡，分析磁場(chǎng)產(chǎn)生方式、影響磁力大小的因素以及繼電器動(dòng)作的物理?xiàng)l件，并指出影響線圈參數(shù)的內(nèi)部和外部因素。四、答：確定電流保護(hù)動(dòng)作電流整定值時(shí)，保證選擇性的基本原則是：相鄰下一級(jí)線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，其保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流（或故障時(shí)的最大電流）應(yīng)大于本線路保護(hù)裝置的整定動(dòng)作電流。即本保護(hù)的整定值要低于下一級(jí)的啟動(dòng)值，確保故障時(shí)電流先達(dá)到下一級(jí)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)故障由距離最近、最靠近故障點(diǎn)的保護(hù)先動(dòng)作。解析思路：選擇性是基于電流大小的“階梯”原則，從電源端到負(fù)荷端，保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)逐級(jí)降低，防止越級(jí)跳閘。五、答：輸電線路通常配置限時(shí)電流速斷保護(hù)和限時(shí)過電流保護(hù)是為了實(shí)現(xiàn)速動(dòng)性和選擇性以及后備保護(hù)。限時(shí)電流速斷保護(hù)（速斷）動(dòng)作速度快，但不帶時(shí)限，其保護(hù)范圍受系統(tǒng)短路電流水平限制，通常只保護(hù)線路的一部分（靠近電源端）。當(dāng)速斷保護(hù)范圍外或系統(tǒng)發(fā)生較小故障時(shí)，限時(shí)過電流保護(hù)（過流）投入，它帶有一個(gè)固有的或可調(diào)的時(shí)限，保證選擇性（因?yàn)槠鋯?dòng)電流按選擇性原則整定，動(dòng)作時(shí)限比下一級(jí)長(zhǎng)），作為本線路和相鄰線路速斷保護(hù)的后備，也作為下一級(jí)線路過流保護(hù)的后備。兩者區(qū)別在于：速斷無(wú)時(shí)限，保護(hù)范圍??；過流有時(shí)限，保護(hù)范圍相對(duì)大，作為后備。解析思路：分析兩種保護(hù)的功能定位和特點(diǎn)，速斷是快速、范圍有限，過流是帶時(shí)限、范圍相對(duì)大、提供后備。六、答：變壓器差動(dòng)保護(hù)的基本原理是比較變壓器兩側(cè)（或內(nèi)部回路）在正常和故障時(shí)電流的大小和相位。正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，理論上兩側(cè)電流大小相等、方向相反（或按環(huán)流法接線，流入差動(dòng)繞組的電流近似為零），在差動(dòng)回路中產(chǎn)生的差電流小于繼電器的動(dòng)作電流，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。解析思路：差動(dòng)保護(hù)的核心是“比較”，正常時(shí)理想狀態(tài)是電流抵消（差流為零或極?。收蠒r(shí)內(nèi)部發(fā)生短路，差流增大到足以使繼電器動(dòng)作。七、答：變壓器勵(lì)磁涌流是指在變壓器空載合閘（尤其是電壓過零點(diǎn)合閘）或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，由于鐵芯飽和等原因產(chǎn)生的一種暫態(tài)、非對(duì)稱的大電流。它通常遠(yuǎn)大于內(nèi)部故障時(shí)的差動(dòng)電流，并且含有大量的直流分量。勵(lì)磁涌流會(huì)對(duì)具有電磁式或帶比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，可能導(dǎo)致差動(dòng)繼電器在勵(lì)磁涌流期間誤動(dòng)作（對(duì)于無(wú)制動(dòng)或制動(dòng)不足的繼電器）。差動(dòng)保護(hù)中通常采用以下方法來(lái)區(qū)分勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障的差動(dòng)電流：①利用勵(lì)磁涌流的直流分量或非對(duì)稱性；②利用勵(lì)磁涌流通常含有較大二次諧波分量；③采用比率制動(dòng)特性，在差流較小時(shí)，制動(dòng)電流（如外部故障電流）對(duì)動(dòng)作電流起抑制作用，而在內(nèi)部故障時(shí)，制動(dòng)電流很小或?yàn)榱?，差流起主?dǎo)作用。解析思路：首先說明什么是勵(lì)磁涌流及其特點(diǎn)（大、暫態(tài)、直流分量），然后解釋其對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響（可能誤動(dòng)），最后介紹常用的識(shí)別方法（基于直流、諧波、比率制動(dòng)原理）。八、答：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于線路對(duì)地存在分布電容，故障相對(duì)地電壓會(huì)升高至接近相電壓（線電壓的根號(hào)3倍），而非故障相的電壓會(huì)升高到線電壓。雖然非故障相電壓升高，但由于線路的阻抗和分布電容，故障點(diǎn)的接地電流通常不大（容性電流，數(shù)值較?。?，且系統(tǒng)并未失去接地。因此，如果采用基于相電壓降低或零序電壓原理的接地保護(hù)，其動(dòng)作條件（如電壓低于某個(gè)閾值）可能無(wú)法滿足，或者靈敏度過低。此外，單相接地故障通常允許短時(shí)運(yùn)行（如果系統(tǒng)允許），目的是尋找故障點(diǎn)而不立即跳閘。因此，不接地系統(tǒng)一般不采用這種原理的保護(hù)，而是采用基于零序電流的接地保護(hù)（如零序電流互感器或零序電壓濾過器）來(lái)檢測(cè)接地故障。解析思路：分析單相接地時(shí)非故障相電壓和故障電流的特點(diǎn)（高電壓、小電流），解釋為什么基于電壓降低的原理難以實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)，并指出系統(tǒng)通常允許短時(shí)運(yùn)行，最后說明更常用的基于零序電流的保護(hù)方式。九、答：備用電源自動(dòng)投入裝置（ATS）是一種自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，當(dāng)主電源因故障或計(jì)劃性停電中斷時(shí)，ATS能自動(dòng)、快速地將負(fù)荷切換到備用電源上，以保證重要負(fù)荷的連續(xù)供電。其基本工作原理通常是：監(jiān)測(cè)主電源狀態(tài)（如電壓、電流），當(dāng)檢測(cè)到主電源消失時(shí)，經(jīng)過一定的延時(shí)（防止瞬時(shí)干擾），ATS自動(dòng)合上連接備用電源的開關(guān)，將負(fù)荷轉(zhuǎn)接過去。常見的應(yīng)用方式有：主電源消失后直接切換到備用電源（常用）、先斷開主供回路再合上備用供回路（較少）、帶有順序投切邏輯（如多個(gè)備用電源）。ATS通常在以下情況下啟動(dòng)：主電源線路或設(shè)備發(fā)生故障跳閘、主電源側(cè)電壓或頻率異常、主電源操作人員發(fā)出切換指令（較少見）。解析思路：定義ATS的功能和目的，闡述其基本工作流程（監(jiān)測(cè)-判斷-延時(shí)-切換），列舉常見的接線方式，并說明觸發(fā)ATS的主要條件。十、答：現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行繼電保護(hù)裝置定值核對(duì)時(shí)，除了核對(duì)計(jì)算好的定值（如動(dòng)作電流、時(shí)限、方向角等）是否與現(xiàn)場(chǎng)裝置設(shè)定一致外，還需要核對(duì)以下重要項(xiàng)目：①繼電器本身及其輔助觸點(diǎn)的型號(hào)、規(guī)格是否與圖紙一致；②電流互感器（CT）和電壓互感器（PT）的型號(hào)、變比、極性是否正確，二次回路接線是否正確；③對(duì)于微機(jī)保護(hù)，核對(duì)通信地址、規(guī)約等配置；④核對(duì)繼電器的實(shí)際整定值，包括各軟壓板或硬壓板的定值；⑤對(duì)于帶試驗(yàn)端子的繼電器，檢查試驗(yàn)端子的接線是否完好；⑥核對(duì)繼電器的返回值（或返回電流），即輸入電流減小到多大時(shí)繼電器能可靠返回到原始位置，這對(duì)于檢驗(yàn)繼電器的靈敏度和可靠性至關(guān)重要，應(yīng)確保返回值小于整定值的預(yù)定百分比（如80%-90%）。解析思路：核對(duì)定值是基礎(chǔ)，但更要關(guān)注與定值相關(guān)的硬件和輔助條件，強(qiáng)調(diào)CT/PT的重要性、微機(jī)保護(hù)的特殊配置、試驗(yàn)端子和返回值的意義。十一、答：保護(hù)裝置正確動(dòng)作跳閘后，又重復(fù)動(dòng)作幾次的常見原因可能包括：①直流電源消失又恢復(fù)：保護(hù)動(dòng)作跳閘后，直流電源可能因繼電器觸點(diǎn)粘連、斷路器輔助觸點(diǎn)不良等原因暫時(shí)中斷，當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，保護(hù)裝置可能從原狀態(tài)或一個(gè)不穩(wěn)定的中間狀態(tài)重新啟動(dòng)而再次動(dòng)作。②保護(hù)裝置內(nèi)部邏輯或元件故障：如CPU程序異常、某元件（如繼電器觸點(diǎn)、晶體管）在動(dòng)作后未能可靠復(fù)位或存在間歇性故障，導(dǎo)致保護(hù)反復(fù)啟動(dòng)。③故障存在或發(fā)展：可能是瞬時(shí)性故障消失后又轉(zhuǎn)變成持續(xù)性故障，或者故障點(diǎn)在保護(hù)范圍邊緣有移動(dòng)，導(dǎo)致保護(hù)再次滿足動(dòng)作條件。④出口回路問題：斷路器輔助觸點(diǎn)或保護(hù)出口中間繼電器觸點(diǎn)粘連，導(dǎo)致保護(hù)多次發(fā)出跳閘命令。⑤定值整定不當(dāng)或配合問題：如限時(shí)過電流保護(hù)的時(shí)限整定過短，或與下一級(jí)保護(hù)配合不當(dāng)，在故障切除過程中再次滿足動(dòng)作條件。⑥人為誤操作：如在調(diào)試或事故處理過程中，誤碰了保護(hù)裝置的啟動(dòng)或試驗(yàn)按鈕。解析思路：從電源、裝置本身、故障狀態(tài)、出口回路、整定配合和人為因素等多個(gè)角度分析可能導(dǎo)致重復(fù)動(dòng)作的常見原因。十二、答：微機(jī)繼電保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)的電磁型繼電保護(hù)裝置，主要優(yōu)勢(shì)在于：①高精度和高可靠性：采用數(shù)字電路和軟件算法，受溫度、電磁干擾等環(huán)境影響小，元件壽命長(zhǎng)，故障率低。②強(qiáng)大的功能：可實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能，并能方便地進(jìn)行故障錄波、事件記錄、故障分析、自檢、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。③靈活性和可維護(hù)性：保護(hù)原理固化在