2025國網二批考試真題-繼電保護篇

2025國網二批考試真題匯總-繼電保護篇一、單項選擇題1.電力系統發生故障時，繼電保護裝置應滿足“四性”要求，其中“可靠性”是指（）。A.保護裝置在應該動作時不拒動，不應該動作時不誤動B.保護裝置能快速切除故障C.保護裝置能區分區內和區外故障D.保護裝置在電力系統各種運行方式下都能正確動作答案：A2.在電流保護中，采用不完全星形接線方式，當未裝設電流互感器的相發生單相接地短路時（）。A.保護裝置將拒動B.保護裝置將誤動C.由另一個裝有電流互感器的相的保護動作切除故障D.無法確定答案：A3.距離保護第Ⅰ段的保護范圍通常為被保護線路全長的（）。A.25%~30%B.50%~60%C.80%~85%D.100%答案：C4.縱聯差動保護比較線路兩側的電氣量，其原理上（）。A.能區分區內和區外故障，無需與相鄰線路保護配合B.能區分區內和區外故障，但需要與相鄰線路保護配合C.不能區分區內和區外故障，需要依靠延時D.不能區分區內和區外故障，需結合方向元件答案：A5.對于中性點直接接地系統，發生單相接地故障時，故障相電壓（），零序電壓（）。A.降低，最高B.降低，最低C.升高，最高D.升高，最低答案：A6.變壓器勵磁涌流中含有大量的高次諧波分量，其中以（）諧波為主。A.二次B.三次C.五次D.七次答案：A7.在變壓器差動保護中，為了減小勵磁涌流的影響，通常采用的措施是（）。A.采用速飽和變流器或二次諧波制動B.提高保護定值C.增加保護動作延時D.引入零序電流制動答案：A8.母線完全電流差動保護中，差動電流繼電器動作電流的整定原則是（）。A.躲過外部短路時流過保護的最大不平衡電流B.躲過母線連接元件中最大負荷電流C.躲過任一連接元件的最大負荷電流D.與下級線路電流保護定值配合答案：A9.自動重合閘裝置（ARC）加速保護動作的方式有多種，其中“前加速”一般用于（）。A.35kV及以下由發電廠或變電所引出的直配線上B.220kV及以上高壓輸電線路上C.所有電壓等級的環網線路上D.變壓器保護中答案：A10.電力系統振蕩時，阻抗繼電器測量阻抗的變化軌跡是（）。A.直線B.圓C.通過坐標原點的直線D.通過坐標原點的傾斜直線答案：D11.在微機保護中，模擬量輸入回路的核心部件是（）。A.模擬低通濾波器（ALF）B.采樣保持器（S/H）C.模數轉換器（A/D）D.電壓形成回路答案：C12.根據采樣定理，為了不失真地恢復被測信號，采樣頻率f_s必須大于等于輸入信號最高頻率f_max的（）。A.1倍B.1.5倍C.2倍D.2.5倍答案：C13.零序電流保護逐級配合的原則是指（）。A.零序電流I段定值及時間均需配合B.零序電流I段定值配合，II、III段時間配合C.零序電流I段定值不配合，時間配合；II、III段定值及時間均需配合D.零序電流各段只需時間上配合答案：B14.方向阻抗繼電器引入第三相電壓是為了防止（）。A.距離保護暫態超越B.反方向出口兩相短路時誤動C.正方向出口三相短路時拒動（電壓死區）D.系統振蕩時誤動答案：C15.對于雙母線接線的變電站，母差保護采用（）接線，可以較好地適應母線運行方式的變化。A.固定連接式B.母聯電流相位比較式C.電流差動式D.比率制動式答案：B二、多項選擇題1.電力系統繼電保護的基本任務包括（）。A.自動、迅速、有選擇性地切除故障元件B.反應電氣元件的異常運行狀態，發出信號C.與自動重合閘、備用電源自動投入等裝置配合，提高供電可靠性D.實現電力系統安全穩定控制答案：A,B,C2.影響距離保護正確工作的因素有（）。A.短路點過渡電阻B.電力系統振蕩C.電壓回路斷線D.電流互感器和電壓互感器的誤差答案：A,B,C,D3.變壓器內部故障的類型主要包括（）。A.繞組的匝間短路B.繞組的相間短路C.繞組的接地短路（中性點接地系統）D.鐵芯燒損或局部發熱答案：A,B,C,D4.發電機應裝設的保護有（）。A.縱差動保護和橫差動保護B.定子繞組單相接地保護C.勵磁回路一點及兩點接地保護D.失磁保護和失步保護答案：A,B,C,D5.微機保護的硬件系統通常包括（）。A.數據采集系統（模擬量輸入系統）B.微型計算機系統（主系統）C.開關量輸入/輸出系統D.人機接口與通信接口答案：A,B,C,D6.輸電線路縱聯保護按照通道類型可分為（）。A.電力線載波縱聯保護B.微波縱聯保護C.光纖縱聯保護D.導引線縱聯保護答案：A,B,C,D7.下列哪些情況可能導致差動保護誤動？（）A.電流互感器二次回路斷線B.變壓器空載合閘C.區外故障時，電流互感器嚴重飽和D.保護裝置內部元件損壞答案：A,B,C,D8.自動重合閘（ARC）的主要作用有（）。A.提高供電可靠性，減少停電損失B.糾正由于繼電保護誤動、人員誤碰等造成的跳閘C.提高系統并列運行的穩定性D.彌補繼電保護選擇性不足的缺陷答案：A,B,C9.關于零序電流濾過器，以下說法正確的有（）。A.其輸出電流為3I0B.正常運行時和相同短路時，理論上輸出為零C.其不平衡電流主要由電流互感器誤差引起D.必須使用三相電流互感器同極性并聯答案：A,B,C,D10.電力系統振蕩與短路的區別主要表現在（）。A.振蕩時，電氣量呈周期性平滑變化；短路時，電氣量突變B.振蕩時，三相完全對稱，無負序和零序分量；短路時，通常存在負序或零序分量C.振蕩中心電壓最低，且周期性變化；短路點電壓降低且基本不變D.振蕩時，測量阻抗的軌跡是直線；短路時，測量阻抗基本不變答案：A,B,C三、填空題1.繼電保護裝置一般由______、______和______三部分組成。答案：測量比較元件；邏輯判斷元件；執行輸出元件2.電流速斷保護按躲過本線路末端______短路時流過保護的最大短路電流整定，其保護范圍受______和______的影響。答案：三相；系統運行方式；短路類型3.三段式電流保護中，第Ⅰ段為______保護，第Ⅱ段為______保護，第Ⅲ段為______保護。答案：無時限電流速斷；限時電流速斷；定時限過電流4.距離保護是反應______至______之間的距離，并根據該距離的______而確定動作時間的一種保護。答案：故障點；保護安裝處；遠近5.中性點非直接接地系統中，發生單相接地故障時，接地電容電流的方向是從______流向______，全系統出現______電壓。答案：非故障相；故障相；零序6.變壓器縱差動保護需要克服的不平衡電流因素包括______、______、______以及電流互感器變比標準化引起的誤差。答案：勵磁涌流；變壓器兩側電流相位不同；變壓器調壓分接頭改變7.母線差動保護按原理可分為______、______和______。答案：完全電流差動保護；不完全電流差動保護；電流相位比較式差動保護8.微機保護算法中，用于計算基波分量的常用算法有______和______。答案：傅里葉算法（Full-cycleDFT）；半周積分法（或采樣值積算法）9.在方向性電流保護中，功率方向繼電器采用______接線方式，可以保證在各種兩相短路時無______。答案：90°（或按相啟動）；死區10.備用電源自動投入裝置（AAT）應滿足的基本要求包括：工作電源確實斷開后，______才投入；AAT只應動作______；當電壓互感器二次回路斷線時，AAT______。答案：備用電源；一次；不應誤動作四、簡答題1.（封閉型）簡述繼電保護“選擇性”的含義，并舉例說明。答案：選擇性是指保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統中的無故障部分繼續運行。例如，當圖1中k點發生短路時，應由距故障點最近的保護3動作，使斷路器QF3跳閘，切除故障線路L3。此時，僅L3停電，而線路L1和L2仍可繼續供電。若保護3或QF3拒動，則應由上一級的保護2動作，使QF2跳閘，切除故障。這種后備作用雖然擴大了停電范圍，但仍是滿足選擇性要求的。2.（開放型）分析中性點直接接地系統中，采用零序電流保護相較于相間電流保護的優點。答案：①靈敏度高。零序過電流保護的整定值通常較小，因為正常負荷電流中不包含零序分量，定值只需躲過不平衡電流即可，而相同保護需躲過最大負荷電流，故零序保護靈敏度更高。②動作時限短。零序電流保護的動作時限無需與Y，d接線變壓器后的保護配合，其時限配合級差小，因此動作速度更快。③不受系統振蕩和過負荷的影響。系統振蕩時三相電流對稱，無零序分量；過負荷電流也是對稱的，不會引起零序保護誤動。④結構簡單，可靠性較高。3.（封閉型）什么是距離保護的振蕩閉鎖？其基本原理是什么？答案：振蕩閉鎖是距離保護中用來防止電力系統發生振蕩時保護誤動作的一種措施。其基本原理是利用系統振蕩和短路時電氣量變化特征的不同來構成判別邏輯。當檢測到系統發生振蕩時（如測量阻抗緩慢周期性變化、無負序或零序分量突變量等），迅速將可能誤動的保護段（通常是第Ⅰ、Ⅱ段）閉鎖；當檢測到短路時（如電流電壓突變、出現負序或零序分量等），則開放保護。待振蕩平息后，再自動解除閉鎖。4.（開放型）闡述變壓器縱差動保護中產生不平衡電流的主要原因及相應的應對措施。答案：主要原因及措施：①變壓器兩側電流相位不同。措施：通過改變電流互感器接線方式（如Y，d11變壓器，將Y側TA接成△，d側TA接成Y）進行相位補償。②變壓器兩側電流互感器變比不匹配。措施：采用自耦變流器或利用微機保護的軟件系數進行數值補償。③變壓器調壓分接頭改變導致變比變化。措施：提高保護動作電流的整定值，引入比率制動特性。④變壓器勵磁涌流。措施：采用二次諧波制動、間斷角鑒別或波形對稱原理識別并閉鎖保護。⑤電流互感器誤差，特別是區外故障時飽和。措施：選用特性一致的TA，提高定值躲過最大不平衡電流，采用具有良好抗飽和能力的差動保護原理（如采樣值差動）。5.（封閉型）說明微機保護中“采樣保持（S/H）”電路的作用。答案：采樣保持電路的作用是在模數轉換器（A/D）進行轉換期間，將模擬輸入信號在某一瞬間的采樣值“保持”不變，以確保A/D轉換器輸入端電壓的穩定，從而保證轉換精度。它解決了模擬信號連續變化而A/D轉換需要一定時間之間的矛盾。其工作過程分為“采樣”和“保持”兩個階段：采樣階段，開關閉合，輸出跟隨輸入變化；保持階段，開關斷開，輸出保持開關斷開前一瞬間的輸入值不變，供A/D轉換。五、應用題1.（計算類）如圖示網絡，已知：線路L1和L2均裝設三段式電流保護，采用兩相星形接線。系統阻抗Zs=8Ω（最大運行方式）和12Ω（最小運行方式），線路單位正序阻抗Z1=0.4Ω/km?？煽肯禂礙rel^I=1.25，Krel^II=1.15，返回系數Kre=0.85，自起動系數Kss=1.5，時限級差△t=0.5s。L1長度30km，L2長度50km。母線C處最大負荷電流IL.max=200A。試計算保護1電流速斷保護（第Ⅰ段）的動作電流。（附圖示意：電源→Zs→母線A→L1（30km）→母線B→L2（50km）→母線C→負荷。保護1裝于L1的A側。）答案：保護1的電流速斷保護應躲過本線路末端（即母線B）最大運行方式下的三相短路電流。L1線路阻抗：ZL1=0.4×30=12Ω最大運行方式下，母線B三相短路時系統總阻抗：Zs.min+ZL1=8+12=20Ω設系統相電勢為Eφ（通常取標幺值1或額定電壓/√3），則三相短路電流：IkB.max=Eφ/(Zs.min+ZL1)=Eφ/20保護1第Ⅰ段動作電流整定值：Iop.1^I=Krel^I×IkB.max=1.25×(Eφ/20)=0.0625Eφ若給定額定電壓（如110kV，則Eφ=110/√3≈63.5kV），可計算出具體數值。此處保留含Eφ的表達式，表明計算原理。2.（分析類）某220kV線路配置了高頻閉鎖方向縱聯保護和三段式距離保護作為后備。試分析：（1）當線路發生區內瞬時性故障時，各保護的動作行為及過程。（2）若高頻通道發生故障，對主保護有何影響？后備保護如何起作用？答案：（1）動作過程：①線路發生區內瞬時性故障，兩側的高頻閉鎖方向縱聯保護中的正向方向元件判斷為正方向故障。由于是區內故障，兩側均不會發出閉鎖信號（或啟動發信機發出信號但隨后停信）。兩側保護在收不到對側閉鎖信號且本側判為正方向后，立即動作，無時限跳開兩側斷路器。同時，距離保護I段也判斷為區內故障，會啟動，但其動作時間（瞬時）通常慢于縱聯保護的出口時間，在縱聯保護動作跳閘后，故障被切除，距離保護I段返回。故障切除后，自動重合閘（ARC）動作，成功合閘，恢復供電。（2）高頻通道故障影響及后備作用：高頻通道故障（如通道中斷、衰耗過大）將導致兩側保護無法正常交換信號。此時，高頻閉鎖方向縱聯保護可能因收不到對側信號而誤判（如一側判為正方向且收不到閉鎖信號可能誤動），或可能因無法發信而導致外部故障時誤動。因此，當檢測到通道故障時，通常會將高頻縱聯保護自動退出或轉為信號狀態。此時，線路失去快速主保護，僅依靠距離保護和零序電流保護等后備保護。當線路發生故障時，由距離保護I段（保護本線路80%-85%）快速切除近端故障，對于I段范圍外的故障，則由距離II段（帶約0.5s延時）或III段切除，保證了選擇性，但動作速度較主保護慢。3.（綜合類）一臺220kV/110kV，YNd11接線的變壓器，配置了微機型縱差動保護。已知變壓器額定容量180MVA，220kV側TA變比nTAH=1200/5，110kV側TAT變比nTAL=2000/5。保護采用二次諧波制動原理，制動比整定為15%。調試時進行空載合閘試驗。（1）計算為平衡兩側二次電流，微機保護中應對高、低壓側電流設置的軟件調整系數（標幺化系數）KH和KL（以高壓側為基準）。（2）在空載合閘過程中，差動保護電流波形中出現大量二次諧波。請分析此時差動保護應如何動作？說明其邏輯判斷過程。（3）若該變壓器差動保護在區外故障時誤動作，請列舉可能導致誤動的三種主要原因。答案：（1）首先計算變壓器各側額定電流及流入保護的二次額定電流。高壓側（220kV）額定電流：I1n=Sn/(√3U1n)=180×10^6/(√3×220×10^3)≈472.4A流入保護的高壓側二次電流：I1n2=I1n/nTAH=472.4/(1200/5)=472.4/240≈1.968A低壓側（110kV）額定電流：I2n=Sn/(√3U2n)=180×1