(2025年)高壓電力系統(tǒng)繼電保護(hù)配置與整定試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.220kV線路主保護(hù)配置中，下列哪項(xiàng)不屬于縱聯(lián)保護(hù)的常見通道類型？A.光纖通道B.微波通道C.載波通道D.電纜通道2.變壓器差動保護(hù)中，為消除勵磁涌流影響，通常不采用以下哪種措施？A.二次諧波制動B.波形對稱制動C.間斷角鑒別D.零序電流閉鎖3.110kV中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，線路零序電流保護(hù)的靈敏段（Ⅱ段）整定應(yīng)滿足對本線路末端接地故障的靈敏度不低于：A.1.3B.1.5C.1.25D.2.04.母線差動保護(hù)中，“大差”與“小差”的主要區(qū)別是：A.大差針對全母線，小差針對元件B.大差采用比率制動，小差采用電流突變量C.大差保護(hù)外部故障，小差保護(hù)內(nèi)部故障D.大差用于110kV母線，小差用于220kV母線5.距離保護(hù)Ⅰ段的整定原則是保護(hù)本線路全長的：A.80%-85%B.90%-95%C.70%-75%D.100%6.發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)中，下列哪項(xiàng)保護(hù)需考慮廠用變壓器低壓側(cè)故障的影響？A.發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)B.變壓器縱差保護(hù)C.發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)D.復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)7.330kV線路重合閘配置中，優(yōu)先采用的重合閘方式是：A.單相重合閘B.三相重合閘C.綜合重合閘D.停用重合閘8.微機(jī)型保護(hù)裝置中，“采樣中斷”的主要作用是：A.實(shí)現(xiàn)邏輯判斷B.完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換C.執(zhí)行出口跳閘D.存儲故障數(shù)據(jù)9.高壓電抗器保護(hù)中，下列哪項(xiàng)保護(hù)需反映匝間短路故障？A.縱差保護(hù)B.過電流保護(hù)C.零序過電壓保護(hù)D.分相差動保護(hù)10.繼電保護(hù)定值通知單中，“靈敏系數(shù)”的計(jì)算應(yīng)基于：A.最大運(yùn)行方式B.最小運(yùn)行方式C.正常運(yùn)行方式D.檢修運(yùn)行方式二、判斷題（每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.線路縱聯(lián)保護(hù)的“通道異?！毙盘柊l(fā)出時，應(yīng)立即停用該保護(hù)。（）2.變壓器后備保護(hù)的動作時間應(yīng)比相鄰元件后備保護(hù)的動作時間大一個時間級差（通常0.3-0.5s）。（）3.10kV小電流接地系統(tǒng)中，單相接地故障時，故障線路的零序電流滯后零序電壓約90°。（）4.距離保護(hù)Ⅲ段的整定需考慮與相鄰線路距離保護(hù)Ⅱ段的配合。（）5.母線充電保護(hù)是一種專用的短時投入保護(hù)，正常運(yùn)行時應(yīng)退出。（）6.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的動作判據(jù)需同時滿足低勵磁和系統(tǒng)低電壓條件。（）7.高壓線路電流速斷保護(hù)（Ⅰ段）的整定值需躲過線路末端最大短路電流。（）8.變壓器中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)由間隙零序電流和零序電壓共同構(gòu)成，二者需經(jīng)“或”邏輯出口。（）9.微機(jī)型保護(hù)的“開入量”指保護(hù)裝置輸出的跳閘、信號接點(diǎn)。（）10.500kV線路保護(hù)雙重化配置時，兩套保護(hù)的交流電流、電壓回路應(yīng)分別取自不同的電流互感器、電壓互感器二次繞組。（）三、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述220kV線路主保護(hù)配置的基本原則，并說明縱聯(lián)保護(hù)與后備保護(hù)的配合關(guān)系。2.分析變壓器差動保護(hù)中“穩(wěn)態(tài)不平衡電流”的主要來源及減小措施。3.說明110kV中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，零序電流保護(hù)與相間距離保護(hù)在故障反應(yīng)上的差異。4.列舉母線差動保護(hù)的主要技術(shù)要求，并解釋“比率制動特性”的作用。四、計(jì)算題（每題12分，共36分）1.某110kV線路參數(shù)：最大負(fù)荷電流IL.max=450A，線路長度L=60km，正序阻抗Z1=0.4Ω/km，系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下線路末端三相短路電流I''k.max=3200A，最小運(yùn)行方式下線路末端三相短路電流I''k.min=2800A。要求：（1）計(jì)算電流速斷保護(hù)（Ⅰ段）的整定值（可靠系數(shù)取1.2）；（2）計(jì)算限時電流速斷保護(hù)（Ⅱ段）的整定值（可靠系數(shù)取1.1，與相鄰線路電流速斷保護(hù)配合，相鄰線路Ⅰ段定值為3800A）；（3）校驗(yàn)Ⅱ段保護(hù)對本線路末端故障的靈敏度（靈敏系數(shù)要求≥1.3）。2.某200MVA變壓器，接線方式Y(jié)Nd11，額定電壓220kV/110kV，變壓器阻抗電壓Uk%=14%。低壓側(cè)母線最大三相短路電流Ik.max=25kA（110kV側(cè)），高壓側(cè)最大負(fù)荷電流IL.max=520A。要求：（1）計(jì)算變壓器過電流保護(hù)的整定值（可靠系數(shù)取1.2，返回系數(shù)取0.85）；（2）若過電流保護(hù)動作時間整定為2.5s，校驗(yàn)其作為低壓側(cè)母線后備保護(hù)的靈敏度（靈敏系數(shù)要求≥1.2）。3.某110kV母線差動保護(hù)采用比率制動特性，已知母線最大運(yùn)行方式下穿越性短路電流Ik.max=20kA，最小運(yùn)行方式下內(nèi)部故障電流Ik.min=8kA，各連接元件電流互感器變比均為1200/5。要求：（1）計(jì)算差動保護(hù)的最小動作電流Idz.min（可靠系數(shù)取1.3，電流互感器最大誤差取10%）；（2）計(jì)算比率制動系數(shù)K（要求外部故障時可靠不動作，制動電流取最大穿越電流的一半）。五、綜合分析題（22分）某220kV雙電源線路配置兩套縱聯(lián)保護(hù)（光纖通道）、距離保護(hù)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段）及零序電流保護(hù)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段），重合閘采用單相重合閘方式。某日線路發(fā)生A相永久性接地故障，故障點(diǎn)位于線路全長的70%處。假設(shè)：-第一套縱聯(lián)保護(hù)因通道異常退出；-第二套縱聯(lián)保護(hù)動作跳閘，但A相開關(guān)拒動；-重合閘裝置未退出。請分析：（1）故障發(fā)生后，第二套縱聯(lián)保護(hù)的動作邏輯及跳閘行為；（2）A相開關(guān)拒動時，后備保護(hù)的動作順序及配合關(guān)系；（3）重合閘裝置的動作情況及可能導(dǎo)致的后果；（4）針對開關(guān)拒動問題，應(yīng)配置何種輔助保護(hù)以提高系統(tǒng)可靠性。答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.D3.B4.A5.A6.D7.A8.B9.D10.B二、判斷題1.×（通道異常時需根據(jù)保護(hù)類型決定是否停用，如允許無通道運(yùn)行的縱聯(lián)保護(hù)可短時運(yùn)行）2.√3.×（故障線路零序電流超前零序電壓約90°）4.√5.√6.×（失磁保護(hù)通常以低勵磁/無功倒向?yàn)橹髋袚?jù)，系統(tǒng)低電壓為輔助判據(jù)）7.×（電流速斷保護(hù)整定值應(yīng)躲過線路末端最大短路電流的最大可能值，即最大運(yùn)行方式下的三相短路電流）8.√9.×（開入量指外部輸入保護(hù)裝置的接點(diǎn)信號，如開關(guān)位置、壓板狀態(tài)等）10.√三、簡答題1.220kV線路主保護(hù)配置原則：必須雙重化配置，每套主保護(hù)應(yīng)包含完整的縱聯(lián)保護(hù)（如光纖縱差、縱聯(lián)距離/零序），且兩套保護(hù)的交流回路、直流電源、出口跳閘回路相互獨(dú)立?？v聯(lián)保護(hù)作為線路全長的快速主保護(hù)，動作時間不超過30ms；后備保護(hù)（如距離Ⅱ、Ⅲ段，零序Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段）需與相鄰線路保護(hù)配合，確保主保護(hù)拒動或斷路器拒動時可靠切除故障，動作時間按階梯原則整定。2.穩(wěn)態(tài)不平衡電流來源：①電流互感器變比誤差；②變壓器分接頭調(diào)整引起的兩側(cè)電流差；③變壓器勵磁電流（正常運(yùn)行時約為額定電流的0.5%-2%）。減小措施：①采用同型號、同變比的高精度電流互感器；②通過保護(hù)裝置的平衡系數(shù)補(bǔ)償分接頭調(diào)整的影響；③設(shè)置差動速斷元件，當(dāng)不平衡電流超過一定倍數(shù)（如6-8倍額定電流）時瞬時動作，避免穩(wěn)態(tài)誤差導(dǎo)致誤動。3.差異：①故障類型：零序電流保護(hù)僅反應(yīng)接地故障（單相或兩相接地），相間距離保護(hù)反應(yīng)相間短路（兩相或三相短路）；②靈敏度：零序電流保護(hù)受系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式影響，接地故障時零序電流顯著，靈敏度高；相間距離保護(hù)受過渡電阻影響較大，高阻接地時可能拒動；③動作范圍：零序電流保護(hù)的保護(hù)范圍隨系統(tǒng)運(yùn)行方式變化較?。ㄒ蛄阈蜃杩狗€(wěn)定），相間距離保護(hù)的保護(hù)范圍受系統(tǒng)正序阻抗變化影響較大。4.母線差動保護(hù)技術(shù)要求：①快速性（動作時間≤20ms）；②選擇性（可靠區(qū)分母線內(nèi)外故障）；③靈敏性（對母線輕微故障有足夠靈敏度）；④可靠性（抗TA飽和、抗干擾能力強(qiáng)）。比率制動特性作用：當(dāng)外部故障時，穿越性短路電流產(chǎn)生制動電流，使差動保護(hù)的動作電流隨制動電流增大而提高，避免因TA飽和導(dǎo)致的差動電流誤判；內(nèi)部故障時，制動電流小，差動電流大，保護(hù)可靠動作。四、計(jì)算題1.（1）電流速斷Ⅰ段整定值：Idz.Ⅰ=Kk×I''k.max=1.2×3200=3840A（取3840A）（2）限時電流速斷Ⅱ段整定值需與相鄰線路Ⅰ段配合：Idz.Ⅱ=Kk×Idz.鄰Ⅰ=1.1×3800=4180A（校驗(yàn)是否躲過本線路最大負(fù)荷電流：4180A＞450A，滿足）（3）Ⅱ段靈敏度校驗(yàn)：本線路末端最小短路電流I''k.min=2800A靈敏度系數(shù)Klm=I''k.min/Idz.Ⅱ=2800/4180≈0.67＜1.3，不滿足要求（需調(diào)整定值或改為與相鄰線路Ⅱ段配合）。2.（1）過電流保護(hù)整定值：變壓器高壓側(cè)額定電流In=S/(√3×U)=200×103/(√3×220)=524.8A（取525A）Idz=Kk×IL.max/Kf=1.2×520/0.85≈734A（取735A）（2）低壓側(cè)母線短路時，高壓側(cè)短路電流Ik.h=Ik.l×(110/220)×(1/Uk%)=25×103×(0.5)×(1/0.14)≈89286A（標(biāo)幺值計(jì)算：Ik.h=1/Uk%=1/0.14≈7.14，Ik.h=7.14×525≈3749A）靈敏度系數(shù)Klm=Ik.h/Idz=3749/735≈5.1＞1.2，滿足要求。3.（1）最小動作電流：Idz.min=Kk×(εTA×Ik.max/nTA)=1.3×(0.1×20000/240)=1.3×8.33≈10.83A（TA變比nTA=1200/5=240）（2）比率制動系數(shù)：制動電流Izd=Ik.max/(2×nTA)=20000/(2×240)≈41.67A差動電流Id=εTA×Ik.max/nTA=0.1×20000/240≈8.33A（外部故障時差動電流由TA誤差引起）要求Id≤K×Izd，故K≥Id/Izd=8.33/41.67≈0.2（取0.3-0.5，通常整定為0.3）。五、綜合分析題（1）第二套縱聯(lián)保護(hù)檢測到A相電流突增、零序電壓/電流異常，通過光纖通道交換兩側(cè)電氣量，確認(rèn)故障點(diǎn)位于本線路內(nèi)部（70%處），立即發(fā)出A相跳閘命令，跳開線路兩側(cè)A相斷路器。（2）A相開關(guān)拒動時，本側(cè)斷路器失靈保護(hù)啟動（需經(jīng)電流判別和保護(hù)動作接點(diǎn)閉鎖），經(jīng)0.3-0.5s延時跳開本側(cè)其他相斷路器及相鄰元件（如母聯(lián)、主變）；對側(cè)縱聯(lián)保護(hù)因本側(cè)A相未跳開，檢測到故障持續(xù)存在，若對側(cè)主保護(hù)未退出，可能再次動作跳閘；若對側(cè)主保護(hù)已退出，距