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2025年电气工程保护动作测试试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 当电力系统发生故障时，要求保护装置动作，将靠近故障点的断路器跳开，这种保护称为（ ）。
A. 主保护
B. 后备保护
C. 辅助保护
答案：A
解析：主保护是指满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。当电力系统发生故障时，主保护动作跳开靠近故障点的断路器。
2. 定时限过电流保护的动作电流是按躲过（ ）来整定的。
A. 最大负荷电流
B. 短路电流
C. 最小负荷电流
答案：A
解析：定时限过电流保护的动作电流要躲过被保护线路的最大负荷电流，以保证在正常运行时保护装置不会误动作。
3. 电流速断保护的动作电流是按（ ）来整定的。
A. 躲过本线路末端短路时可能出现的最大短路电流
B. 躲过本线路末端短路时可能出现的最小短路电流
C. 躲过本线路首端短路时可能出现的最大短路电流
答案：A
解析：电流速断保护的动作电流按躲过本线路末端短路时可能出现的最大短路电流来整定，以保证在靠近电源端短路时能快速动作切除故障。
4. 零序电流保护主要用于反应（ ）。
A. 三相短路
B. 两相短路
C. 单相接地短路
答案：C
解析：零序电流保护主要用于反应中性点直接接地系统中的单相接地短路故障。
5. 距离保护第Ⅱ段的保护范围是（ ）。
A. 本线路全长
B. 本线路全长及下一段线路的一部分
C. 下一段线路全长
答案：B
解析：距离保护第Ⅱ段的保护范围是本线路全长及下一段线路的一部分，它是作为相邻线路保护的后备保护。
6. 瓦斯保护是变压器的（ ）。
A. 主保护
B. 后备保护
C. 辅助保护
答案：A
解析：瓦斯保护是变压器的主保护之一，能反应变压器油箱内的各种故障。
7. 差动保护是根据变压器两侧电流的（ ）原理构成的。
A. 大小
B. 相位
C. 大小和相位
答案：C
解析：差动保护利用变压器两侧电流的大小和相位差来判断变压器是否发生内部故障。
8. 电力系统发生振荡时，（ ）可能会发生误动作。
A. 电流速断保护
B. 零序电流保护
C. 距离保护
答案：C
解析：电力系统振荡时，测量阻抗会随振荡角变化，可能导致距离保护误动作。
9. 过电压保护的目的是防止（ ）对电气设备的破坏。
A. 大气过电压
B. 工频过电压
C. 谐振过电压
答案：A
解析：过电压保护主要是防止大气过电压（如雷击过电压）对电气设备造成破坏。
10. 接地保护主要是为了防止（ ）。
A. 触电事故
B. 电气火灾
C. 设备损坏
答案：A
解析：接地保护主要是为了防止电气设备绝缘损坏时，人体接触设备外壳而发生触电事故。

二、填空题（每题 3 分，共 15 分）
1. 继电保护装置的基本要求是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
答案：选择性、速动性、灵敏性、可靠性
解析：选择性要求保护装置能有选择地切除故障线路；速动性要求快速切除故障，减少故障影响；灵敏性要求对故障有足够的反应能力；可靠性要求保护装置可靠动作，不发生误动和拒动。
2. 电流互感器二次侧严禁（ ），电压互感器二次侧严禁（ ）。
答案：开路、短路
解析：电流互感器二次侧开路会产生高电压，危及设备和人身安全；电压互感器二次侧短路会导致短路电流过大，损坏设备。
3. 零序电流的大小主要取决于（ ）。
答案：接地短路点的位置
解析：零序电流的大小与接地短路点的位置有关，短路点越靠近电源端，零序电流越大。
4. 距离保护的测量元件是（ ）。
答案：阻抗继电器
解析：阻抗继电器用于测量短路点到保护安装处的阻抗，以判断是否发生故障及故障位置。
5. 变压器的纵差动保护是反应变压器（ ）而动作的保护。
答案：绕组内部及引出线的相间短路
解析：纵差动保护通过比较变压器两侧电流的大小和相位，当出现不平衡电流达到整定值时，保护动作，主要用于保护变压器绕组内部及引出线的相间短路。

三、判断题（每题 2 分，共 20 分）
1. 只要电力系统发生故障，继电保护装置就应动作。（ ）
答案：×
解析：电力系统发生故障时，继电保护装置不一定动作，只有当故障满足保护装置的动作条件时才会动作。
2. 定时限过电流保护的动作时间是固定不变的。（ ）
答案：√
解析：定时限过电流保护的动作时间是按照预先设定的固定时间动作，与故障电流大小无关。
3. 电流速断保护能保护线路全长。（ ）
答案：×
解析：电流速断保护不能保护线路全长，它的保护范围受动作电流整定的限制，只能保护线路的一部分。
4. 零序电流保护在中性点不接地系统中也能使用。（ ）
答案：×
解析：零序电流保护主要用于中性点直接接地系统，在中性点不接地系统中，单相接地时故障电流很小，零序电流保护难以可靠动作。
5. 距离保护不受系统运行方式变化的影响。（ ）
答案：×
解析：距离保护的测量阻抗与系统运行方式有关，系统运行方式变化时，测量阻抗也会变化，可能影响距离保护的动作。
6. 瓦斯保护能反应变压器油箱内的各种故障。（ ）
答案：√
解析：瓦斯保护通过检测变压器油箱内故障产生的气体来动作，能反应油箱内的各种故障，如绕组短路、绝缘破坏等。
7. 差动保护能保护变压器的所有内部故障。（ ）
答案：×
解析：差动保护虽然能快速反应变压器绕组内部及引出线的相间短路，但对于一些轻微故障或特殊故障可能无法完全保护。
8. 电力系统振荡时，所有保护装置都会误动作。（ ）
答案：×
解析：电力系统振荡时，不是所有保护装置都会误动作，如电流速断保护一般不会误动作，而距离保护可能会误动作。
9. 过电压保护只对大气过电压起保护作用。（ ）
答案：×
解析：过电压保护不仅对大气过电压起保护作用，对工频过电压、谐振过电压等也有一定的保护措施。
10. 接地保护能防止电气设备的绝缘损坏。（ ）
答案：×
解析：接地保护主要是防止人体触电，而不能防止电气设备的绝缘损坏，绝缘监测装置可用于监测绝缘情况。

四、简答题（每题 10 分，共 20 分）
1. 简述继电保护装置的选择性动作原理。
答案：继电保护装置的选择性动作原理是指当电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。例如，当某一条线路发生短路故障时，该线路的保护装置会首先动作，跳开该线路的断路器，而其他正常线路的保护装置不会动作。这样就可以有选择地切除故障线路，避免无故障线路不必要的停电，提高了电力系统运行的可靠性和经济性。
解析：选择性动作是继电保护的重要特性，通过准确判断故障位置并仅切除故障元件，能最大程度减少停电对系统的影响。
2. 说明距离保护的工作原理。
答案：距离保护是利用短路时故障点到保护安装处的距离（即测量阻抗）与正常运行时的测量阻抗不同来实现保护的。当测量阻抗小于整定值时，保护装置动作。具体来说，距离保护的测量元件是阻抗继电器，它通过测量短路电流和母线电压，计算出测量阻抗。当线路发生短路时，短路电流增大，测量阻抗减小。当测量阻抗小于预先设定的动作阻抗时，阻抗继电器动作，启动保护装置，跳开相应的断路器，切除故障线路。
解析：距离保护通过测量阻抗判断故障位置，具有较高的选择性和灵敏度，能快速准确地切除故障线路。

五、综合分析题（15 分）
某电力系统如图所示，线路 L1 的电流速断保护动作电流整定计算值为 10A，动作时间为 0s；定时限过电流保护动作电流整定计算值为 5A，动作时间为 1s。线路 L2 的电流速断保护动作电流整定计算值为 8A，动作时间为 0s；定时限过电流保护动作电流整定计算值为 4A，动作时间为 1.5s。已知电源 E1 的容量大于电源 E2 的容量。当 K1 点发生短路时，分析各保护装置的动作情况。
答案：当 K1 点发生短路时，短路电流流经线路 L1 和 L2。首先，线路 L1 的电流速断保护会动作，因为短路电流大于其动作电流 10A，且动作时间为 0s，所以它会立即跳开 L1 线路的断路器。此时，L2 线路的电流速断保护不会动作，因为短路电流未达到其动作电流 8A。接着，L2 线路的定时限过电流保护会动作，因为短路电流持续存在，且其动作电流为 4A，动作时间为 1.5s，经过 1.5s 后会跳开 L2 线路的断路器。而 L1 线路的定时限过电流保护不会动作，因为其动作电流为 5A，短路电流大于 5A 时，L1 的电流速断保护已先动作跳开断路器。
解析：根据各保护装置的动作电流和动作时间，结合短路点位置，分析得出各保护装置的动作顺序和情况，以确保故障线路能被及时切除，同时保证无故障线路正常运行。