2025年微機保護試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.微機保護裝置中，若采樣頻率設置為1200Hz，系統(tǒng)頻率為50Hz，則每周波采樣點數(shù)為（）。A.12B.24C.30D.482.下列哪種算法屬于微機保護的全波算法？（）A.半周積分算法B.兩點乘積算法C.全周傅里葉算法D.突變量算法3.變壓器差動保護中，為避免勵磁涌流導致誤動，通常采用的閉鎖條件是（）。A.二次諧波制動B.零序電流閉鎖C.負序電壓閉鎖D.過電流加速4.線路距離保護中，Ⅱ段的整定范圍通常為（）。A.本線路全長的80%-85%B.下一條線路全長的30%-40%C.本線路全長的100%+下一條線路的10%-15%D.本線路全長的50%-60%5.小電流接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障線路的零序電流方向為（）。A.由母線流向線路B.由線路流向母線C.無零序電流D.方向隨機6.微機保護裝置的開入量通常指（）。A.電流、電壓模擬量輸入B.斷路器位置、隔離開關位置等狀態(tài)信號C.保護出口跳閘信號D.裝置內(nèi)部溫度、電源狀態(tài)信號7.對于110kV線路，配置的縱聯(lián)保護通道類型不包括（）。A.光纖通道B.載波通道C.微波通道D.衛(wèi)星通信通道8.母線差動保護中，當母聯(lián)斷路器斷開時，大差比率制動系數(shù)應（）小差比率制動系數(shù)。A.大于B.小于C.等于D.無關聯(lián)9.微機保護裝置的時鐘同步通常采用（）對時方式。A.RS485B.IRIG-BC.CAN總線D.藍牙10.變壓器后備保護中，復合電壓閉鎖過電流保護的復合電壓通常指（）。A.低電壓+負序電壓B.低電壓+零序電壓C.高電壓+負序電壓D.高電壓+零序電壓二、填空題（每題2分，共20分）1.微機保護的核心部件是（），其主要功能是完成數(shù)據(jù)采集、算法計算和邏輯判斷。2.采樣定理要求采樣頻率至少為被采信號最高頻率的（）倍，以避免頻譜混疊。3.線路縱聯(lián)保護的主要作用是（），實現(xiàn)全線速動。4.變壓器比率差動保護的制動電流通常取各側電流的（）。5.小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的常用方法包括（）、（）和群體比幅比相法。6.距離保護Ⅲ段的整定需考慮（）和（）的影響，通常作為本線路和相鄰線路的后備保護。7.微機保護裝置的出口繼電器動作時間應不大于（）ms，以滿足快速切除故障的要求。8.母線保護中，當母聯(lián)斷路器電流互感器（TA）極性接反時，會導致（）。9.發(fā)電機定子繞組單相接地保護的動作判據(jù)通常為（）和（）。10.數(shù)字化變電站中，微機保護通過（）接收合并單元的采樣值，通過（）發(fā)送跳閘命令。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述微機保護中“突變量啟動元件”的工作原理及作用。2.比較半周積分算法與全周傅里葉算法在微機保護中的優(yōu)缺點。3.分析小電流接地系統(tǒng)中，為何單相接地故障時一般不立即跳閘，而是發(fā)出報警信號。4.說明變壓器差動保護中“勵磁涌流”的產(chǎn)生原因及常用閉鎖方法。5.列舉線路縱聯(lián)保護通道異常時的處理原則及后備保護配合要求。四、計算題（每題8分，共16分）1.某110kV線路，正序阻抗為0.4Ω/km，線路長度為50km，系統(tǒng)最大運行方式下，線路末端三相短路電流為3kA，最小運行方式下末端三相短路電流為2kA。若采用三段式電流保護，試計算Ⅰ段保護的動作電流（可靠系數(shù)取1.3）。2.某220kV變壓器，高壓側額定電壓220kV，低壓側額定電壓110kV，接線組別為YNd11。已知高壓側TA變比為2000/5，低壓側TA變比為4000/5。計算差動保護的平衡系數(shù)（取高壓側為基準側）。五、案例分析題（14分）某35kV變電站10kV母線發(fā)生三相短路故障，10kV線路A的微機保護裝置動作跳閘，但相鄰線路B的保護裝置未動作，導致越級跳閘至主變低壓側斷路器。經(jīng)檢查，線路B的保護裝置采樣值正常，出口繼電器無動作信號。試分析可能的故障原因，并提出排查步驟。--答案一、單項選擇題1.B（50Hz系統(tǒng)每周波時間20ms，1200Hz采樣頻率下，20ms×1200Hz=24點）2.C（全周傅里葉算法需一個周波數(shù)據(jù)，屬于全波算法）3.A（勵磁涌流含大量二次諧波，故采用二次諧波制動）4.B（距離Ⅱ段通常保護本線路全長并延伸至下一條線路的30%-40%）5.B（非故障線路零序電流由線路流向母線，故障線路相反）6.B（開入量為狀態(tài)信號，如斷路器位置）7.D（衛(wèi)星通信通道因延遲和成本問題，不用于縱聯(lián)保護）8.A（母聯(lián)斷開時，大差需更嚴格的制動，故大于小差）9.B（IRIG-B是常用的高精度對時協(xié)議）10.A（復合電壓由低電壓和負序電壓組成）二、填空題1.微處理器（或CPU）2.23.快速切除線路全長范圍內(nèi)的故障4.絕對值之和（或標量和）5.零序電流比幅法、零序功率方向法6.最大負荷電流、自啟動電流7.208.區(qū)外故障時差動保護誤動9.零序電壓、零序電流（或基波零序電壓、三次諧波電壓）10.SV（采樣值）報文、GOOSE（通用面向對象的變電站事件）報文三、簡答題1.突變量啟動元件通過檢測電流、電壓的突變量（ΔI、ΔU）是否超過整定值來啟動保護。原理：利用故障前后電氣量的突變特征，排除穩(wěn)態(tài)量干擾；作用：快速識別故障，開放保護出口邏輯，避免正常運行時誤動作。2.半周積分算法：優(yōu)點是計算簡單、速度快（僅需半周波數(shù)據(jù)），適用于快速動作的保護（如電流速斷）；缺點是受非周期分量影響大，精度較低，無法準確提取基波分量。全周傅里葉算法：優(yōu)點是能濾除高次諧波和非周期分量，精度高，適用于需要準確測量的保護（如距離保護）；缺點是計算量大，需一個周波數(shù)據(jù)，動作速度較慢。3.小電流接地系統(tǒng)單相接地時，故障電流?。▋H為電容電流），三相線電壓仍對稱，不影響對用戶的連續(xù)供電；若立即跳閘會導致停電，降低供電可靠性。因此，保護發(fā)出報警信號，由運行人員在2小時內(nèi)排查故障，避免非故障相電壓升高導致絕緣擊穿。4.勵磁涌流產(chǎn)生原因：變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復時，鐵芯嚴重飽和，勵磁電流急劇增大（可達額定電流的6-8倍）。常用閉鎖方法：二次諧波制動（涌流中二次諧波含量＞15%時閉鎖）、波形判別法（涌流波形存在間斷角）、速飽和變流器（抑制非周期分量）。5.處理原則：①立即退出縱聯(lián)保護出口壓板；②檢查通道設備（如光纖、載波機）狀態(tài)，確認是否通信中斷；③若通道長時間異常，應投入后備保護（如距離Ⅱ、Ⅲ段，零序Ⅲ段）并調(diào)整定值，確保配合。后備保護配合要求：后備保護的動作時間應大于相鄰線路后備保護的動作時間，滿足階梯型時限特性，避免越級跳閘。四、計算題1.Ⅰ段保護動作電流按躲過線路末端最大三相短路電流整定：I_op.Ⅰ=K_rel×I_k.max其中K_rel=1.3，I_k.max=3kA（注意：三相短路電流為周期分量有效值）則I_op.Ⅰ=1.3×3kA=3.9kA（二次側需考慮TA變比，若題目未提TA變比，直接取一次側值）2.平衡系數(shù)計算：高壓側基準電流I_h=高壓側額定電流/高壓側TA變比低壓側額定電流I_l=(S/(√3×110kV))（假設變壓器容量為S，題目未給，默認兩側額定電流與電壓成反比）因接線組別為YNd11，低壓側電流需進行相位補償（Δ側電流滯后Y側30°，故需將低壓側TA二次電流乘以√3補償幅值）平衡系數(shù)K_bal=(I_h二次)/(I_l二次×√3)代入TA變比：高壓側TA變比2000/5=400，低壓側TA變比4000/5=800假設變壓器額定容量為S，則高壓側額定電流I_h一次=S/(√3×220kV)，低壓側I_l一次=S/(√3×110kV)=2I_h一次（因電壓減半）高壓側二次電流I_h二次=I_h一次/400低壓側二次電流（未補償前）I_l二次=I_l一次/800=2I_h一次/800=I_h一次/400補償后低壓側二次電流需乘以√3，故平衡系數(shù)K_bal=(I_h一次/400)/[(I_h一次/400)×√3]=1/√3≈0.577五、案例分析題可能原因：①線路B保護定值設置錯誤（如過流定值過高、時限配合不當）；②保護裝置邏輯插件故障（如CPU板件異常，未輸出跳閘命令）；③出口壓板未投入（如檢修后漏投或誤退）；④跳閘回路斷線（如跳閘出口接點接觸不良、二次電纜斷線）；⑤斷路器操動機構故障（如跳閘線圈燒毀、機構卡澀，但題目中出口繼電器無動作信號，可排除）。排查步驟：1.檢查線路B保護定值單，核對過流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段定值及時間是否與整定單一致；2.查看保護裝置事件記錄，確認故障時是否檢測到故障電流，若采樣值正