2025年大学大四（电气工程及其自动化）电力系统继电保护综合测试试题及答案.doc

2025年大学大四（电气工程及其自动化）电力系统继电保护综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)
1. 电力系统发生短路时，最严重的后果是（ ）
A. 电流增大 B. 电压降低 C. 破坏电力系统运行的稳定性 D. 功率因数增大
2. 继电保护装置的基本要求不包括（ ）
A. 选择性 B. 速动性 C. 安全性 D. 可靠性
3. 电流速断保护的动作电流是按（ ）来整定的。
A. 被保护线路末端短路时的最大短路电流 B. 被保护线路首端短路时的最大短路电流
C. 被保护线路末端短路时的最小短路电流 D. 被保护线路首端短路时的最小短路电流
4. 限时电流速断保护的动作电流是按（ ）来整定的。
A. 大于下一级线路电流速断保护的动作电流 B. 等于下一级线路电流速断保护的动作电流
C. 小于下一级线路电流速断保护的动作电流 D. 与下一级线路电流速断保护的动作电流无关
5. 定时限过电流保护的动作时间是（ ）
A. 固定的 B. 与短路电流大小有关 C. 与短路类型有关 D. 与负荷电流大小有关
6. 反时限过电流保护的动作时间是（ ）
A. 固定的 B. 与短路电流大小有关 C. 与短路类型有关 D. 与负荷电流大小有关
7. 零序电流保护主要用于（ ）
A. 相间短路保护 B. 接地短路保护 C. 过负荷保护 D. 失压保护
8. 电力系统中性点不接地系统发生单相接地故障时，三相线电压（ ）
A. 均不变 B. 均升高√3倍 C..均降低√3倍 D. 一相降低，两相升高
9. 电力系统中性点经消弧线圈接地的系统，通常采用（ ）方式。
A. 欠补偿 B. 过补偿 C. 全补偿 D. 不补偿
10. 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
11. 高频保护是利用（ ）信号来传递保护信息的。
A. 低频 B. 高频 C. 工频 D. 直流
12. 差动保护是利用（ ）原理构成的保护。
A. 比较被保护元件各端电流的大小和相位 B. 比较被保护元件各端电压的大小和相位
C. 比较被保护元件各端功率的大小和相位 D. 比较被保护元件各端阻抗的大小和相位
13. 变压器的瓦斯保护分为（ ）
A. 轻瓦斯保护和重瓦斯保护 B. 过流保护和速断保护
C. 差动保护和零序保护 D. 过负荷保护和失压保护
14. 发电机的纵差动保护主要用于保护（ ）
A. 定子绕组相间短路 B. 定子绕组接地短路
C. 转子绕组接地短路 D. 转子绕组相间短路
15. 电力系统振荡时，振荡中心的电压（ ）
A. 最高 B. 最低 C. 不变 D. 不确定
16. 微机保护装置硬件系统通常包括（ ）
A. 数据采集系统、CPU主系统、开关量输入/输出系统
B. 数据采集系统、CPU主系统、模拟量输入/输出系统
C. 数据采集系统、CPU主系统、数字量输入/输出系统
D. 数据采集系统、CPU主系统、脉冲量输入/输出系统
17. 继电保护装置的检验分为（ ）
A. 定期检验和不定期检验 B. 定期检验和补充检验
C. 定期检验和临时检验 D. 定期检验和事故检验
18. 电力系统故障时，继电保护装置应（ ）
A. 迅速动作切除故障 B. 延时动作切除故障
C. 不动作 D. 视情况而定
19. 下列哪种保护不属于主保护（ ）
A. 电流速断保护 B. 限时电流速断保护
C. 过电流保护 D. 差动保护
20. 电力系统继电保护的发展趋势不包括（ ）
A. 微机化 B. 智能化 C. 网络化 D. 简单化

第II卷（非选择题，共60分）
21. （10分）简述电力系统继电保护的基本任务。
22. （10分）说明电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护的动作电流整定原则及三者之间的配合关系。
23. （15分） 材料：某电力系统中，一条输电线路发生了短路故障。已知该线路的电流速断保护动作电流为5A，限时电流速断保护动作电流为3A，过电流保护动作电流为2A。当短路电流为4A时，分析各保护的动作情况。
24. （15分） 材料：电力系统中某变压器采用瓦斯保护。轻瓦斯动作后发出信号，重瓦斯动作后跳开变压器两侧断路器。请分析瓦斯保护动作的原因及处理方法。
25. （20分） 材料：在一个复杂的电力系统中，有多个元件和保护装置。当某一元件发生故障时，可能会导致系统中其他元件的运行状态发生变化，进而影响到相关保护装置的动作。请阐述如何通过分析故障时各元件的电气量变化以及保护装置的动作情况，来判断电力系统故障的类型和位置，并提出相应的改进措施。

答案：1.C 2.C 3.B 4.A 5.A 6.B 7.B 8.A 9.B 10.C 11.B 12.A 13.A 14.A 15.B 16.A 17.C 18.A 19.C 20.D
21. 电力系统继电保护的基本任务是：自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员）而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除；继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
22. 电流速断保护动作电流按被保护线路首端短路时的最大短路电流来整定，以保证其选择性；限时电流速断保护动作电流大于下一级线路电流速断保护的动作电流，以实现与下一级线路电流速断保护的配合；过电流保护动作电流按躲过被保护线路的最大负荷电流来整定。电流速断保护动作最快，限时电流速断保护动作时间稍长，过电流保护动作时间最长，三者相互配合，共同构成了三段式电流保护，实现对线路不同范围故障的可靠保护。
23. 当短路电流为4A时，电流速断保护不会动作，因为4A小于其动作电流5A；限时电流速断保护也不会动作，因为4A小于其动作电流3A；过电流保护会动作，因为4A大于其动作电流2A。
24. 瓦斯保护动作的原因可能是变压器内部发生故障，如绕组短路、绝缘损坏等，导致产生气体。轻瓦斯动作可能是由于变压器内部有轻微故障，产生少量气体；重瓦斯动作则表明变压器内部故障严重，产生大量气体。处理方法：首先检查瓦斯继电器内气体的性质、颜色、数量等；然后对变压器进行外部检查，包括油温、油位、声音等；若怀疑变压器内部故障，应进行进一步的试验和检查，如电气试验、油化验等，以确定故障位置和原因，必要时进行检修。
25. 通过监测故障时各元件的电流、电压、功率等电气量的变化，分析保护装置的动作逻辑和动作时间。若某元件电流突然增大且超过整定值，对应的电流保护动作，则可能该元件发生短路故障。根据保护动作的先后顺序和范围，结合电气量变化特征，可判断故障位置。改进措施包括优化保护装置的动作参数，提高保护的灵敏性和可靠性；加强电力系统的运行监测和维护，及时发现潜在故障隐患；采用先进的故障诊断技术，如人工智能算法，更准确地判断故障类型和位置，快速恢复电力系统正常运行。