繼電保護工專業(yè)理論模擬練習(xí)題與答案_第1頁
繼電保護工專業(yè)理論模擬練習(xí)題與答案_第2頁
繼電保護工專業(yè)理論模擬練習(xí)題與答案_第3頁
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文檔簡介

繼電保護工專業(yè)理論模擬練習(xí)題與答案一、單項選擇題(每題2分,共20題)1.下列關(guān)于繼電保護“主保護”的描述,正確的是()。A.主保護是用于切除相鄰元件故障的保護B.主保護是本元件的主要保護,能快速切除區(qū)內(nèi)故障C.主保護需與后備保護配合使用,不能單獨動作D.主保護僅在系統(tǒng)最大運行方式下動作答案:B解析:主保護是被保護元件的主要保護,能快速、有選擇地切除被保護元件范圍內(nèi)的故障,無需依賴其他保護(后備保護是主保護或斷路器拒動時的補充)。2.電流互感器(TA)二次側(cè)嚴(yán)禁開路的主要原因是()。A.二次側(cè)開路會導(dǎo)致二次電流過大,燒毀設(shè)備B.二次側(cè)開路會在二次繞組感應(yīng)高電壓,危及人身和設(shè)備安全C.二次側(cè)開路會導(dǎo)致一次電流無法傳輸?shù)蕉蝹?cè)D.二次側(cè)開路不影響保護動作,但會影響測量精度答案:B解析:TA二次側(cè)開路時,一次電流全部用于勵磁,鐵芯嚴(yán)重飽和,二次繞組感應(yīng)出數(shù)千伏高電壓,可能擊穿絕緣并危及人員安全。3.方向過流保護中,方向元件的作用是()。A.防止反向故障時保護誤動B.提高保護的靈敏度C.縮短保護的動作時間D.擴大保護的范圍答案:A解析:方向元件通過判斷故障電流的方向(相對于母線電壓的相位),僅允許正向故障時保護動作,避免反向故障時保護誤動。4.110kV中性點直接接地系統(tǒng)中,發(fā)生單相接地故障時,零序電流的大小主要取決于()。A.系統(tǒng)的正序阻抗B.故障點的過渡電阻C.系統(tǒng)的零序阻抗D.發(fā)電機的負(fù)序電抗答案:C解析:零序電流的大小由故障點零序電壓與系統(tǒng)零序阻抗的比值決定,中性點直接接地系統(tǒng)中,零序阻抗主要由變壓器中性點接地數(shù)量和線路零序參數(shù)決定。5.距離保護Ⅰ段的整定原則是()。A.保護本線路全長,動作時間0.5sB.保護本線路80%-85%,無延時動作C.保護相鄰線路全長,動作時間1.5sD.保護本線路末端,動作時間與相鄰線路保護配合答案:B解析:距離保護Ⅰ段按被保護線路末端短路時的測量阻抗整定,可靠系數(shù)取0.8-0.85,因此保護范圍為線路全長的80%-85%,無延時動作以快速切除故障。6.單側(cè)電源線路的三相一次重合閘,重合閘的動作條件不包括()。A.斷路器因故障跳閘B.故障為瞬時性C.斷路器手動跳閘D.重合閘裝置投入運行答案:C解析:手動跳閘時重合閘不應(yīng)動作(避免手動切除故障后誤重合),其他情況(保護跳閘、瞬時性故障、裝置投入)是重合閘動作的必要條件。7.變壓器縱差保護中,不平衡電流的主要來源不包括()。A.變壓器勵磁涌流B.各側(cè)TA變比誤差C.變壓器帶負(fù)荷運行時的負(fù)荷電流D.各側(cè)TA型號不同導(dǎo)致的誤差答案:C解析:不平衡電流主要由TA變比誤差、TA型號差異、變壓器勵磁涌流、變壓器分接頭調(diào)整等引起;正常負(fù)荷電流會被制動線圈平衡,不會產(chǎn)生明顯不平衡電流。8.母線完全差動保護的保護范圍是()。A.母線所有連接元件的斷路器外側(cè)B.母線所有連接元件的斷路器內(nèi)側(cè)(靠近母線側(cè))C.母線本身及所有連接元件的全部D.母線本身及連接元件的引出線答案:B解析:完全差動保護將母線所有連接元件的TA二次側(cè)同極性端并聯(lián),保護范圍為TA與母線之間的區(qū)域(即斷路器內(nèi)側(cè)到母線的部分)。9.線路縱聯(lián)保護中,采用光纖通道的主要優(yōu)點是()。A.抗電磁干擾能力強B.通道成本低C.無需考慮衰耗D.適用于長距離線路答案:A解析:光纖通道以光信號傳輸,不受電磁干擾影響,可靠性高;缺點是成本較高,需專門敷設(shè)光纖。10.發(fā)電機定子繞組相間短路的主保護是()。A.定子接地保護B.縱聯(lián)差動保護C.失磁保護D.過負(fù)荷保護答案:B解析:縱聯(lián)差動保護能快速、靈敏地切除發(fā)電機定子繞組及其引出線的相間短路故障,是相間短路的主保護。11.零序電流Ⅲ段保護的主要作用是()。A.作為本線路的瞬時主保護B.作為本線路的近后備和相鄰線路的遠后備C.僅保護線路全長D.用于檢測高阻接地故障答案:B解析:零序Ⅲ段整定值較?。ò炊氵^最大不平衡電流),動作時間與相鄰線路零序保護配合,可作為本線路的近后備(主保護拒動時)和相鄰線路的遠后備(相鄰保護拒動時)。12.微機保護裝置中,模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)的作用是()。A.將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,供CPU處理B.將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量,驅(qū)動出口繼電器C.放大輸入信號,提高靈敏度D.濾除高頻干擾,保證信號穩(wěn)定答案:A解析:微機保護需將TA/TV輸出的模擬電信號(電流、電壓)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,才能由CPU進行邏輯運算和判斷。13.變壓器瓦斯保護的主要保護對象是()。A.變壓器繞組相間短路B.變壓器油箱內(nèi)部的各種故障(如匝間短路、鐵芯燒損)C.變壓器引出線短路D.變壓器過負(fù)荷答案:B解析:瓦斯保護通過檢測變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或油流變化動作,能反映油箱內(nèi)部的匝間短路、鐵芯故障、油面降低等,是內(nèi)部故障的主保護。14.距離保護中,阻抗繼電器采用“偏移特性”的主要目的是()。A.提高保護的靈敏度B.防止正向出口短路時拒動C.擴大保護范圍D.避免反向故障時誤動答案:B解析:正向出口短路時,母線電壓接近零,阻抗繼電器可能因測量阻抗不準(zhǔn)確而拒動;偏移特性向反向偏移一小部分,可確保出口短路時可靠動作。15.線路縱聯(lián)電流差動保護的動作判據(jù)是()。A.本側(cè)電流與對側(cè)電流的相位差B.本側(cè)電流與對側(cè)電流的幅值差C.本側(cè)電流與對側(cè)電流的矢量和(差流)D.本側(cè)電流與對側(cè)電流的頻率差答案:C解析:縱聯(lián)差動保護通過比較線路兩側(cè)電流的矢量和(差流),當(dāng)差流超過整定值時動作(正常運行或區(qū)外故障時差流很小,區(qū)內(nèi)故障時差流等于故障電流)。16.重合閘后加速保護的特點是()。A.重合閘前加速保護動作時間短,適用于單電源線路B.重合閘后加速保護僅在重合于永久性故障時快速動作C.重合閘后加速保護需與相鄰保護配合,動作時間較長D.重合閘后加速保護在正常跳閘時也會加速動作答案:B解析:后加速保護在重合閘動作后,若故障為永久性,保護以無延時(或短延時)動作切除故障,避免多次承受短路電流沖擊。17.發(fā)電機失磁保護的主要判據(jù)是()。A.機端電壓升高,定子電流降低B.機端電壓降低,定子電流升高,功率因數(shù)進相C.轉(zhuǎn)子電流升高,有功功率降低D.定子繞組溫度升高答案:B解析:發(fā)電機失磁后,轉(zhuǎn)子磁場減弱,定子電壓降低,為維持有功輸出,定子電流增大,功率因數(shù)變?yōu)檫M相(吸收無功),這是失磁保護的主要判據(jù)。18.母線不完全差動保護與完全差動保護的主要區(qū)別是()。A.不完全差動保護僅接入部分連接元件的TAB.不完全差動保護動作時間更長C.不完全差動保護靈敏度更高D.不完全差動保護不考慮不平衡電流答案:A解析:不完全差動保護通常用于連接元件較多的母線,僅接入電源元件(如發(fā)電機、變壓器)的TA,負(fù)荷元件(如線路)的TA不接入,以簡化接線。19.電流保護中,限時電流速斷保護(Ⅱ段)的整定原則是()。A.躲過本線路末端最大短路電流B.躲過相鄰線路末端最大短路電流,并與相鄰線路電流速斷保護配合C.躲過最大負(fù)荷電流D.躲過最小短路電流答案:B解析:限時電流速斷保護(Ⅱ段)的整定值需小于相鄰線路電流速斷保護(Ⅰ段)的整定值,動作時間比相鄰Ⅰ段大一個時間級差(通常0.5s),以保證選擇性。20.變壓器復(fù)合電壓閉鎖過電流保護中,“復(fù)合電壓”的組成是()。A.相間低電壓和負(fù)序電壓B.零序電壓和相間低電壓C.負(fù)序電壓和零序電壓D.正序電壓和負(fù)序電壓答案:A解析:復(fù)合電壓由相間低電壓(反映對稱故障時電壓降低)和負(fù)序電壓(反映不對稱故障時出現(xiàn)負(fù)序分量)組成,用于閉鎖過電流保護,提高靈敏度。二、多項選擇題(每題3分,共10題)1.繼電保護裝置的基本要求包括()。A.選擇性B.速動性C.靈敏性D.可靠性答案:ABCD解析:繼電保護的“四性”要求:選擇性(僅切除故障元件)、速動性(快速切除故障)、靈敏性(對區(qū)內(nèi)故障有足夠反應(yīng)能力)、可靠性(不拒動、不誤動)。2.以下屬于電流保護接線方式的有()。A.三相完全星形接線B.兩相不完全星形接線C.兩相電流差接線D.零序電流接線答案:ABC解析:電流保護常用接線方式包括三相完全星形(YN,d11變壓器后)、兩相不完全星形(廣泛用于中性點非直接接地系統(tǒng))、兩相電流差(用于6-10kV線路);零序電流接線是獨立的零序保護方式,不屬于常規(guī)電流保護接線。3.影響距離保護正確動作的因素包括()。A.過渡電阻B.系統(tǒng)振蕩C.電壓互感器二次回路斷線D.電流互感器飽和答案:ABCD解析:過渡電阻可能使測量阻抗增大(導(dǎo)致保護范圍縮短或拒動);系統(tǒng)振蕩時測量阻抗周期性變化(可能誤動);TV二次斷線導(dǎo)致電壓消失(阻抗繼電器誤判);TA飽和導(dǎo)致電流畸變(測量阻抗計算錯誤)。4.變壓器縱差保護需要考慮的特殊問題有()。A.勵磁涌流導(dǎo)致的不平衡電流B.各側(cè)TA變比不同導(dǎo)致的不平衡電流C.變壓器分接頭調(diào)整導(dǎo)致的不平衡電流D.負(fù)荷電流導(dǎo)致的不平衡電流答案:ABC解析:勵磁涌流(空載合閘時)含大量非周期分量和二次諧波,需通過諧波制動躲過;各側(cè)TA變比無法完全匹配(如Y,d11接線需相位補償);分接頭調(diào)整改變變比,需重新計算平衡系數(shù);正常負(fù)荷電流產(chǎn)生的差流很小,無需特殊考慮。5.母線差動保護中,不平衡電流的產(chǎn)生原因包括()。A.各連接元件TA變比誤差B.TA型號不同導(dǎo)致的特性差異C.區(qū)外故障時TA飽和D.母線對地電容電流答案:ABC解析:TA變比誤差、型號差異(如飽和特性不同)會導(dǎo)致二次電流不一致;區(qū)外故障時短路電流大,TA可能飽和,二次電流畸變,產(chǎn)生不平衡電流;母線對地電容電流(小電流系統(tǒng))主要影響零序保護,對母線差動保護(基于工頻電流)影響可忽略。6.微機保護裝置的硬件通常包括()。A.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(A/D轉(zhuǎn)換)B.中央處理器(CPU)C.開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)D.通信接口答案:ABCD解析:微機保護硬件由數(shù)據(jù)采集(模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量)、CPU(邏輯運算)、開關(guān)量I/O(輸入信號、出口跳閘)、通信接口(與監(jiān)控系統(tǒng)交互)等組成。7.自動重合閘的啟動方式有()。A.保護跳閘啟動B.斷路器位置不對應(yīng)啟動C.手動合閘啟動D.遙控跳閘啟動答案:AB解析:重合閘通常由保護跳閘(故障跳閘)或斷路器位置不對應(yīng)(如斷路器偷跳)啟動;手動合閘或遙控跳閘時不應(yīng)重合(避免重合于人為切除的故障)。8.零序電流保護相比相間電流保護的優(yōu)點有()。A.靈敏度高(零序電流受運行方式影響?。〣.動作時間短C.能反映所有類型的短路故障D.不受系統(tǒng)振蕩影響答案:AD解析:零序電流僅在接地故障時出現(xiàn),其大小主要由零序阻抗決定(受運行方式影響?。?,因此靈敏度更高;系統(tǒng)振蕩時無零序分量,零序保護不會誤動;但零序保護無法反映相間短路(無零序電流),動作時間需與相鄰保護配合(不一定更短)。9.線路縱聯(lián)保護按通道類型可分為()。A.電力線載波縱聯(lián)保護B.光纖縱聯(lián)保護C.微波縱聯(lián)保護D.導(dǎo)引線縱聯(lián)保護答案:ABCD解析:縱聯(lián)保護通道包括電力線載波(利用高壓線路傳輸高頻信號)、光纖(光信號)、微波(無線通信)、導(dǎo)引線(專用電纜)等。10.發(fā)電機定子繞組單相接地保護的方式包括()。A.基波零序電壓保護B.三次諧波電壓保護C.縱聯(lián)差動保護D.失磁保護答案:AB解析:基波零序電壓保護用于反映15%以上的定子繞組接地故障(中性點附近不靈敏);三次諧波電壓保護利用中性點與機端三次諧波電壓的比值變化,反映中性點附近的接地故障;兩者配合可實現(xiàn)100%定子接地保護。三、判斷題(每題1分,共10題)1.主保護必須與后備保護配合使用,不能單獨切除故障。()答案:×解析:主保護是被保護元件的主要保護,可獨立、快速切除區(qū)內(nèi)故障;后備保護僅在主保護或斷路器拒動時動作。2.電流互感器二次側(cè)開路會導(dǎo)致二次電壓升高,但不會影響保護裝置。()答案:×解析:TA二次開路會產(chǎn)生高電壓,可能擊穿二次回路絕緣,導(dǎo)致保護裝置誤動或損壞。3.方向過流保護中,方向元件動作的條件是故障電流從母線流向線路(正向)。()答案:√解析:方向元件通過比較電流與電壓的相位,僅當(dāng)電流從母線流向線路(正向故障)時允許保護動作。4.零序電流保護受系統(tǒng)運行方式變化的影響比相間電流保護小。()答案:√解析:零序阻抗主要由變壓器中性點接地數(shù)量和線路參數(shù)決定,運行方式變化(如發(fā)電機投退)對零序阻抗影響較小,因此零序電流保護的整定值受運行方式影響小。5.距離保護Ⅰ段的保護范圍是本線路全長,動作時間為0.5s。()答案:×解析:距離保護Ⅰ段保護本線路的80%-85%,無延時動作(0s),以快速切除故障。6.重合閘前加速保護適用于多電源復(fù)雜電網(wǎng),后加速適用于單電源簡單電網(wǎng)。()答案:×解析:前加速保護動作時間短(無延時),但可能誤跳非故障線路,適用于單電源簡單電網(wǎng);后加速保護在重合后加速動作,選擇性更好,適用于多電源復(fù)雜電網(wǎng)。7.變壓器差動保護能反映繞組的匝間短路故障。()答案:×解析:匝間短路時,短路電流僅在繞組內(nèi)部循環(huán),差動保護的差流可能較小(未超過整定值),需由瓦斯保護反映。8.母線完全差動保護的保護范圍是母線所有連接元件的外側(cè)(遠離母線側(cè))。()答案:×解析:完全差動保護的范圍是TA與母線之間的區(qū)域(即斷路器內(nèi)側(cè)到母線的部分),不包括連接元件的外側(cè)。9.縱聯(lián)保護屬于主保護,能快速切除線路全長故障。()答案:√解析:縱聯(lián)保護通過比較線路兩側(cè)電氣量(電流、方向等),能無延時切除線路任何位置的故障,是線路的主保護。10.發(fā)電機失磁保護僅反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路的勵磁電流消失,與機端電壓無關(guān)。()答案:×解析:失磁保護需綜合判斷勵磁電流降低(或消失)、機端電壓降低、定子電流增大、功率因數(shù)進相等多個判據(jù),不能僅依賴勵磁電流。四、簡答題(每題5分,共5題)1.簡述繼電保護的四個基本要求及其含義。答案:(1)選擇性:僅切除故障元件,非故障元件繼續(xù)運行;(2)速動性:快速切除故障(減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)失穩(wěn)風(fēng)險);(3)靈敏性:對保護區(qū)內(nèi)故障有足夠反應(yīng)能力(用靈敏系數(shù)衡量);(4)可靠性:正常運行時不誤動,故障時不拒動。2.電流速斷保護(Ⅰ段)的優(yōu)缺點及改進措施。答案:優(yōu)點:動作迅速(無延時)、簡單可靠;缺點:保護范圍受運行方式影響大(最大運行方式下保護范圍大,最小運行方式下可能縮小甚至無保護)、不能保護線路全長;改進措施:增設(shè)限時電流速斷保護(Ⅱ段)作為補充,保護線路全長并與相鄰保護配合。3.零序電流保護與相間電流保護的主要區(qū)別。答案:(1)故障類型:零序保護僅反應(yīng)接地故障,相間保護反應(yīng)相間短路;(2)電流來源:零序電流由接地故障點零序電壓產(chǎn)生(需中性點接地),相間電流由電源提供;(3)靈敏度:零序電流受運行方式影響小,靈敏度更高;(4)受過渡電阻影響:零序保護受過渡電阻影響較?。阈蜃杩勾?,過渡電阻分壓?。?,相間保護受影響較大。4.距離保護中,阻抗繼電器的作用及常用特性。答案:作用:測量故障點到保護安裝處的阻抗(Z=U/I),判斷故障是否在保護區(qū)內(nèi);常用特性:(1)圓特性(包括方向圓、偏移圓、全阻抗圓);(2)四邊形特性(提高躲負(fù)荷能力);(3)橄欖特性(兼顧躲負(fù)荷和出口短路靈敏度)。5.變壓器縱差保護與瓦斯保護的配合關(guān)系。答案:(1)縱差保護:反映繞組、引出線的相間短路、接地短路及嚴(yán)重匝間短路(差流大時動作);(2)瓦斯保護:反映油箱內(nèi)部的輕微匝間短路、鐵芯故障、油面降低(產(chǎn)生氣體或油流);(3)配合:縱差保護作為變壓器內(nèi)部及引出線故障的主保護,瓦斯保護作為內(nèi)部故障的補充,兩者共同構(gòu)成變壓器的主保護(縱差保護不能反映輕微匝間短路,瓦斯保護不能反映引出線故障)。五、計算題(每題10分,共2題)1.某110kV線路,最大運行方式下線路末端三相短路電流為3.5kA,最小運行方式下線路末端三相短路電流為2.8kA,線路最大負(fù)荷電流為1.2kA,電流速斷保護可靠系數(shù)取1.2,限時電流速斷保護可靠系數(shù)取1.1,時間級差取0.5s。計算:(1)電流速斷保護(Ⅰ段)的動作電流;(2)若相鄰線路電流速斷保護(Ⅰ段)的動作電流為4.0kA,計算本線路限時電流速斷保護(Ⅱ段)的動作電流及動作時間。答案:(1)電流速斷保護Ⅰ段動作電流:I_op.Ⅰ=K_rel×I_k.max(線路末端三相短路電流)=1.2×3.5kA=4.2kA(2)限時電流速斷保護Ⅱ段動作電流需與相鄰線路Ⅰ段配合:I_op.Ⅱ=K_rel×I_op.Ⅰ(相鄰)=1.1×4.0kA=4.4kA動作時間:t_op.Ⅱ=t_op.Ⅰ(相鄰)+Δt=0s+0.5s=0.5s2.某10kV/35kV變壓器,接線組別為Y,d11,容量為10MVA,10kV側(cè)TA變比為600/5,35kV側(cè)TA變比為200/5。計算變壓器縱差保護的平衡系數(shù)及差動動作電流(可靠系數(shù)取1.3,最大不平衡電流取0.2倍額定電流)。答案:(1)計算各側(cè)額定電流:10kV側(cè):I_N1=S/(√3×U_N1)=10×103/(√3×10)≈577.35A35kV側(cè):I_N2=S/(√3×U_N2)=10×103/(√3×35)≈165.02A(2)計算各側(cè)TA二次額定電流:10kV側(cè)(Y接線):I_2N1=I_N1/n_TA1=577.35/(600/5)≈4.81A35kV

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