2025年继电保护延伸要点电气工程试题及答案.doc

2025年继电保护延伸要点电气工程试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 继电保护装置的基本要求不包括以下哪一项？（ ）
A. 可靠性 B. 选择性 C. 安全性 D. 速动性
答案：C
解析：继电保护装置的基本要求是可靠性、选择性、速动性和灵敏性，不包括安全性。

2. 以下哪种保护属于主保护？（ ）
A. 过电流保护 B. 零序电流保护 C. 差动保护 D. 过负荷保护
答案：C
解析：差动保护能快速、有选择性地切除被保护元件的内部故障，属于主保护。

3. 电流互感器二次侧额定电流一般为（ ）。
A. 5A B. 1A C. 10A D. 2A
答案：A
解析：电流互感器二次侧额定电流一般为 5A。

4. 零序电流保护的动作电流应躲过（ ）。
A. 被保护线路的负荷电流 B. 正常运行时的不平衡电流
C. 短路时的不平衡电流 D. 以上都不对
答案：B
解析：零序电流保护的动作电流应躲过正常运行时的不平衡电流。

5. 距离保护的测量元件是（ ）。
A. 电流继电器 B. 电压继电器 C. 阻抗继电器 D. 功率继电器
答案：C
解析：距离保护的测量元件是阻抗继电器。

6. 限时电流速断保护的动作电流应与（ ）配合。
A. 相邻线路的瞬时电流速断保护 B. 本线路的瞬时电流速断保护
C. 相邻线路的限时电流速断保护 D. 以上都不对
答案：A
解析：限时电流速断保护的动作电流应与相邻线路的瞬时电流速断保护配合。

7. 变压器的瓦斯保护属于（ ）。
A. 主保护 B. 后备保护 C. 辅助保护 D. 异常运行保护
答案：A
解析：变压器的瓦斯保护属于主保护。

8. 微机保护硬件系统通常包括（ ）。
A. 数据采集系统 B. 微型机主系统 C. 开关量输入/输出系统 D. 以上都是
答案：D
解析：微机保护硬件系统通常包括数据采集系统、微型机主系统、开关量输入/输出系统。

9. 继电保护装置的灵敏性用（ ）来衡量。
A. 动作电流 B. 动作时间 C. 灵敏系数 D. 可靠系数
答案：C
解析：继电保护装置的灵敏性用灵敏系数来衡量。

10. 以下哪种情况会使距离保护误动作？（ ）
A. 短路点过渡电阻过大 B. 电压互感器二次回路断线
C. 电流互感器二次回路断线 D. 以上都有可能
答案：D
解析：短路点过渡电阻过大、电压互感器二次回路断线、电流互感器二次回路断线等情况都可能使距离保护误动作。

二、填空题（每题 3 分，共 15 分）
1. 继电保护装置是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于（ ）或发出信号的一种自动装置。
答案：断路器跳闸
解析：继电保护装置能在故障时动作于断路器跳闸，切除故障元件，保证系统安全。

2. 过电流保护的动作电流是按躲过被保护线路的（ ）来整定的。
答案：最大负荷电流
解析：过电流保护动作电流需躲过最大负荷电流，防止正常运行时误动作。

3. 零序电流保护的灵敏性与（ ）有关。
答案：接地电阻大小
解析：接地电阻大小影响零序电流大小，从而影响零序电流保护的灵敏性。

4. 距离保护的动作时间与（ ）有关。
答案：短路点到保护安装处的距离
解析：距离保护根据短路点到保护安装处的距离来确定动作时间。

5. 微机保护的软件通常包括（ ）和（ ）两部分。
答案：监控程序、运行程序
解析：监控程序用于系统初始化等，运行程序实现保护功能算法等。

三、简答题（每题 10 分，共 30 分）
1. 简述继电保护装置的基本原理。
答案：继电保护装置通过测量电力系统中电气元件的电流、电压、功率等参数，当这些参数超过正常运行范围或出现异常时，保护装置根据预先设定的动作判据，判断元件发生了故障或不正常运行状态，然后发出跳闸命令使断路器动作，切除故障元件，或发出信号通知运行人员。
解析：通过测量参数来判断故障，进而采取相应措施保护系统。

2. 说明限时电流速断保护的特点及整定原则。
答案：特点：动作电流大于被保护线路的最大负荷电流，动作时间比相邻线路的瞬时电流速断保护动作时间长一个时限阶段。整定原则：动作电流应与相邻线路的瞬时电流速断保护配合，按躲过相邻线路出口处短路时可能通过本线路的最大短路电流来整定；动作时间应比相邻线路的瞬时电流速断保护动作时间长一个时限阶段，以保证选择性。
解析：既要保证选择性，又要快速切除靠近电源端的故障。

3. 简述距离保护的组成及各部分作用。
答案：距离保护一般由启动元件、测量元件、时间元件和出口执行元件组成。启动元件用于在故障发生时启动保护装置；测量元件测量短路点到保护安装处的距离；时间元件根据测量元件测得的距离，按照一定的时限特性确定保护的动作时间；出口执行元件在保护动作时，发出跳闸命令使断路器跳闸。
解析：各部分协同工作实现距离保护功能。

四、计算题（每题 10 分，共 15 分）
1. 某线路装有三段式电流保护，已知：第一段动作电流$I_{op1}=5A$，第二段动作电流$I_{op2}=3A$，第三段动作电流$I_{op3}=1.5A$。线路正常运行时的最大负荷电流$I_{Lmax}=2A$，电流互感器变比$K_{TA}=500/5$，继电器返回系数$K_{re}=0.85$，试计算各段保护的灵敏系数，并判断其是否满足要求。
答案：
第一段：
$I_{Lmax}=2A$，$I_{1}=I_{Lmax}/K_{TA}=2/(500/5)=0.02A$
$K_{lm1}=I_{op1}/(K_{re}I_{1})=5/(0.85×0.02)\approx294.12$
一般要求$K_{lm1}\geq1.2$，满足要求。

第二段：
$I_{2}=I_{op1}/K_{TA}=5/(500/5)=0.05A$
$K_{lm2}=I_{op2}/(K_{re}I_{2})=3/(0.85×0.05)\approx70.59$
一般要求$K_{lm2}\geq1.5$，满足要求。

第三段：
$I_{3}=I_{op2}/K_{TA}=3/(500/5)=0.03A$
$K_{lm3}=I_{op3}/(K_{re}I_{3})=1.5/(0.85×0.03)\approx58.82$
一般要求$K_{lm3}\geq1,2$，满足要求。
解析：通过计算灵敏系数与要求值比较来判断保护是否满足要求。

五、综合分析题（20 分）
某变电站有一台变压器，容量为$10000kVA$，电压等级为$110kV/10kV$。变压器配置了差动保护、瓦斯保护、过电流保护等。在一次运行中，变压器发生内部故障，差动保护动作使断路器跳闸，同时瓦斯保护也动作。请分析：
1. 差动保护动作的可能原因有哪些？
2. 瓦斯保护动作的可能原因有哪些？
3. 两种保护同时动作说明了什么？
答案：
1. 差动保护动作的可能原因：变压器内部绕组短路、引出线短路、差动保护二次回路故障等。
2. 瓦斯保护动作的可能原因：变压器内部故障产生气体、油位降低等。
3. 两种保护同时动作说明变压器内部发生了较为严重的故障，差动保护快速切除了故障，同时瓦斯保护也因内部故障产生气体而动作，进一步验证了故障的存在。
解析：根据保护原理分析动作原因及两种保护同时动作的意义。