繼電保護(hù)期末試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.繼電保護(hù)裝置的基本要求不包括以下哪一項(xiàng)（）A.選擇性B.快速性C.靈敏性D.穩(wěn)定性答案：D。繼電保護(hù)裝置的基本要求是選擇性、快速性、靈敏性和可靠性，穩(wěn)定性不是繼電保護(hù)裝置的基本要求。2.電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過（）來整定。A.最大負(fù)荷電流B.最大短路電流C.被保護(hù)線路末端的最大短路電流D.被保護(hù)線路末端的最小短路電流答案：C。電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流來整定，以保證在本線路外部短路時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。3.限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（）。A.應(yīng)大于相鄰下一線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間B.應(yīng)小于相鄰下一線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間C.應(yīng)等于相鄰下一線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間D.與相鄰下一線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間無關(guān)答案：A。限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于相鄰下一線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，以保證選擇性。4.三段式電流保護(hù)中，（）的靈敏度最高。A.電流速斷保護(hù)B.限時(shí)電流速斷保護(hù)C.過電流保護(hù)D.三者靈敏度一樣答案：C。過電流保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷電流整定，其保護(hù)范圍較大，靈敏度最高。5.方向電流保護(hù)是在電流保護(hù)的基礎(chǔ)上加裝了（）元件。A.電壓B.功率方向C.時(shí)間D.阻抗答案：B。方向電流保護(hù)是在電流保護(hù)的基礎(chǔ)上加裝了功率方向元件，以判斷短路功率的方向，保證保護(hù)的選擇性。6.距離保護(hù)的第Ⅰ段保護(hù)范圍通常為被保護(hù)線路全長的（）。A.80%85%B.20%30%C.50%60%D.100%答案：A。距離保護(hù)的第Ⅰ段保護(hù)范圍通常為被保護(hù)線路全長的80%85%，以保證動(dòng)作的快速性和選擇性。7.零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過（）。A.最大負(fù)荷電流B.最大不平衡電流C.三相短路電流D.兩相短路電流答案：B。零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過最大不平衡電流，以保證在正常運(yùn)行和相間短路時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。8.發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)是反應(yīng)（）的保護(hù)。A.定子繞組相間短路B.定子繞組匝間短路C.定子繞組單相接地短路D.轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地短路答案：A。發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)是反應(yīng)定子繞組相間短路的保護(hù)，通過比較發(fā)電機(jī)兩側(cè)電流的大小和相位來判斷是否發(fā)生相間短路。9.變壓器的過電流保護(hù)，其動(dòng)作電流是按躲過（）來整定的。A.變壓器的最大負(fù)荷電流B.變壓器的額定電流C.變壓器的空載電流D.變壓器的短路電流答案：A。變壓器的過電流保護(hù)，其動(dòng)作電流是按躲過變壓器的最大負(fù)荷電流來整定的，以保證在正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。10.母線差動(dòng)保護(hù)采用電壓閉鎖元件的主要目的是（）。A.防止誤動(dòng)B.提高靈敏度C.提高動(dòng)作速度D.降低動(dòng)作門檻答案：A。母線差動(dòng)保護(hù)采用電壓閉鎖元件的主要目的是防止誤動(dòng)，當(dāng)母線電壓降低到一定程度時(shí)，閉鎖差動(dòng)保護(hù)，避免在外部故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作。二、多項(xiàng)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(dòng)、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)的條件，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.實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)重合閘答案：AB。繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，以及反應(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)的條件，發(fā)出信號或跳閘。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)，自動(dòng)重合閘是一種自動(dòng)裝置，不屬于繼電保護(hù)的基本任務(wù)。2.影響電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的因素有（）A.系統(tǒng)運(yùn)行方式B.短路類型C.被保護(hù)線路的長度D.保護(hù)裝置的動(dòng)作電流答案：ABCD。系統(tǒng)運(yùn)行方式不同，短路電流大小不同，會(huì)影響靈敏系數(shù)；不同的短路類型，短路電流也不同，影響靈敏系數(shù)；被保護(hù)線路長度不同，末端短路電流不同，影響靈敏系數(shù)；保護(hù)裝置的動(dòng)作電流大小直接影響靈敏系數(shù)。3.距離保護(hù)的主要組成部分包括（）A.測量元件B.啟動(dòng)元件C.振蕩閉鎖元件D.邏輯元件答案：ABCD。距離保護(hù)主要由測量元件、啟動(dòng)元件、振蕩閉鎖元件和邏輯元件等組成。測量元件用于測量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離；啟動(dòng)元件用于判斷是否發(fā)生短路故障；振蕩閉鎖元件用于防止系統(tǒng)振蕩時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作；邏輯元件用于實(shí)現(xiàn)保護(hù)的動(dòng)作邏輯。4.發(fā)電機(jī)可能發(fā)生的故障類型有（）A.定子繞組相間短路B.定子繞組匝間短路C.定子繞組單相接地短路D.轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地短路答案：ABCD。發(fā)電機(jī)可能發(fā)生的故障類型包括定子繞組相間短路、匝間短路、單相接地短路以及轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地短路等。5.變壓器的主保護(hù)有（）A.過電流保護(hù)B.縱差動(dòng)保護(hù)C.過負(fù)荷保護(hù)D.瓦斯保護(hù)答案：BD。變壓器的主保護(hù)是縱差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，縱差動(dòng)保護(hù)用于反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路，瓦斯保護(hù)用于反應(yīng)變壓器內(nèi)部的各種故障和油面降低。過電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)屬于變壓器的后備保護(hù)。三、判斷題（每題2分，共10分）1.繼電保護(hù)裝置的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小。（）答案：正確。這是繼電保護(hù)選擇性的定義，保證了非故障部分的正常運(yùn)行，減小停電范圍。2.電流速斷保護(hù)可以保護(hù)線路的全長。（）答案：錯(cuò)誤。電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流整定，其保護(hù)范圍不能保護(hù)線路全長，存在死區(qū)。3.距離保護(hù)不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。（）答案：錯(cuò)誤。距離保護(hù)的測量阻抗與系統(tǒng)運(yùn)行方式有關(guān)，系統(tǒng)運(yùn)行方式變化會(huì)導(dǎo)致短路電流大小變化，從而影響距離保護(hù)的測量阻抗和保護(hù)范圍。4.發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)可以反應(yīng)定子繞組的匝間短路。（）答案：錯(cuò)誤。發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)主要反應(yīng)定子繞組相間短路，對于匝間短路，由于短路電流較小，縱差動(dòng)保護(hù)可能不動(dòng)作。5.變壓器的過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作后一般只發(fā)信號，不跳閘。（）答案：正確。變壓器過負(fù)荷是一種不正常運(yùn)行狀態(tài)，不是故障狀態(tài)，過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作后一般只發(fā)信號，提醒運(yùn)行人員采取措施，不跳閘。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述繼電保護(hù)裝置的基本組成及各部分的作用。答：繼電保護(hù)裝置一般由測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件三部分組成。測量比較元件：其作用是測量通過被保護(hù)電氣元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)。例如，測量電流、電壓等物理量，當(dāng)測量值超過整定值時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的信號。邏輯判斷元件：根據(jù)測量比較元件輸出的信號，按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行判斷，確定是否應(yīng)該使保護(hù)裝置動(dòng)作。常見的邏輯關(guān)系有“與”“或”“非”等。它決定了保護(hù)裝置在什么條件下應(yīng)該動(dòng)作，什么條件下不應(yīng)該動(dòng)作。執(zhí)行輸出元件：當(dāng)邏輯判斷元件判斷應(yīng)該使保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，執(zhí)行輸出元件就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令，如跳閘命令或信號報(bào)警等。它將保護(hù)裝置的判斷結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)際的操作，實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的保護(hù)。2.簡述三段式電流保護(hù)的組成及各段的特點(diǎn)。答：三段式電流保護(hù)由電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)組成。電流速斷保護(hù)：特點(diǎn)是動(dòng)作迅速，無延時(shí)動(dòng)作。其動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流來整定，因此只能保護(hù)線路的一部分，存在保護(hù)死區(qū)，不能保護(hù)線路全長。它主要用于快速切除本線路首端的短路故障，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。限時(shí)電流速斷保護(hù)：動(dòng)作時(shí)間比電流速斷保護(hù)稍長，有一定的延時(shí)。其動(dòng)作電流按躲過相鄰下一線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流來整定，保護(hù)范圍一般能保護(hù)本線路全長，并延伸到相鄰線路的一部分。它作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，當(dāng)電流速斷保護(hù)范圍外的故障發(fā)生時(shí)，能在一定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作切除故障。過電流保護(hù)：動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷電流來整定，動(dòng)作時(shí)間較長，一般帶有較長的延時(shí)。它的保護(hù)范圍最大，能保護(hù)本線路和相鄰線路的全長。過電流保護(hù)作為本線路和相鄰線路的后備保護(hù)，當(dāng)其他保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，過電流保護(hù)動(dòng)作切除故障。3.簡述距離保護(hù)的工作原理。答：距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。其工作原理基于以下幾點(diǎn)：測量元件：測量故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，通常是通過測量短路時(shí)的電壓和電流，計(jì)算出測量阻抗。測量阻抗與故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離成正比。整定阻抗：根據(jù)被保護(hù)線路的參數(shù)和運(yùn)行要求，預(yù)先設(shè)定一個(gè)整定阻抗值。當(dāng)測量阻抗小于整定阻抗時(shí)，說明故障點(diǎn)在保護(hù)范圍內(nèi)；當(dāng)測量阻抗大于整定阻抗時(shí)，說明故障點(diǎn)在保護(hù)范圍外。動(dòng)作特性：距離保護(hù)具有一定的動(dòng)作特性曲線，常見的有圓特性等。根據(jù)測量阻抗在動(dòng)作特性曲線內(nèi)還是外，判斷保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。邏輯判斷：結(jié)合啟動(dòng)元件、振蕩閉鎖元件等進(jìn)行邏輯判斷。啟動(dòng)元件用于判斷是否發(fā)生短路故障，振蕩閉鎖元件用于防止系統(tǒng)振蕩時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作。當(dāng)滿足動(dòng)作條件時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出動(dòng)作指令，實(shí)現(xiàn)對故障的切除。五、計(jì)算題（每題12.5分，共25分）1.已知某110kV線路，最大運(yùn)行方式下三相短路電流$I_{k.max}^{(3)}=3000A$，最小運(yùn)行方式下兩相短路電流$I_{k.min}^{(2)}=2000A$，電流速斷保護(hù)的可靠系數(shù)$K_{rel}=1.2$，求電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流$I_{op}$。解：電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流來整定。在最大運(yùn)行方式下三相短路電流最大，故動(dòng)作電流計(jì)算公式為：$I_{op}=K_{rel}I_{k.max}^{(3)}$已知$K_{rel}=1.2$，$I_{k.max}^{(3)}=3000A$則$I_{op}=1.2\times3000=3600A$答：電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流為3600A。2.某變壓器的額定容量$S_{N}=10000kVA$，額定電壓$U_{N}=110kV$，過電流保護(hù)的可靠系數(shù)$K_{rel}=1.2$，自啟動(dòng)系數(shù)$K_{ss}=1.3$，返回系數(shù)$K_{re}=0.85$，求過電流保護(hù)的動(dòng)作電流$I_{op}$。解：首先計(jì)算變壓器的額定電流$I_{N}$：$I_{N}=\frac{S_{N}}{\sqrt{3}U_{N}}$$S_{N}=10000kVA$，$U_{N}=110kV$$I_{N}=\frac{10000}{\sqrt{3}\times110}\approx52.49A$過電流保護(hù)的動(dòng)作電