2025年電力系統(tǒng)工程師職稱考試試卷電力系統(tǒng)保護與控制專項沖刺考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題2分，共20分。下列每題選項中，只有一項符合題意）1.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置的主要任務(wù)是（）。A.立即跳閘，隔離故障點B.發(fā)出信號，通知運行人員處理C.減少系統(tǒng)損耗，盡快恢復(fù)供電D.自動調(diào)整發(fā)電機出力，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓2.下列哪種保護通常用于反應(yīng)電流的突然增大，并作為發(fā)電機、變壓器等設(shè)備的內(nèi)部相間短路的主保護？（）A.電流速斷保護B.過電流保護C.差動保護D.零序保護3.在電力系統(tǒng)中，為了確保故障時保護動作的選擇性，相鄰線路或設(shè)備保護的動作時限應(yīng)滿足的原則是（）。A.后一級保護的動作時限必須等于前一級保護的動作時限B.后一級保護的動作時限必須大于前一級保護的動作時限一個時限級差C.后一級保護的動作時限必須小于前一級保護的動作時限D(zhuǎn).所有保護的動作時限均需相同4.對于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓通常會（）。A.等于零B.略有升高，但不超過線電壓C.升高到線電壓D.保持不變5.電力線路距離保護中，通常采用方向判別元件是為了保證在（）情況下，保護不誤動。A.系統(tǒng)正常運行B.系統(tǒng)發(fā)生相間短路C.系統(tǒng)發(fā)生接地故障D.相鄰線路發(fā)生故障，故障電流通過本線路的保護6.繼電保護裝置的“四性”是指（）。A.可靠性、選擇性、速動性、經(jīng)濟性B.可靠性、選擇性、速動性、靈敏性C.靈敏性、選擇性、速動性、準確性D.可靠性、靈敏性、速動性、多樣性7.在電力系統(tǒng)中，自動重合閘裝置通常用于（）。A.切除永久性故障B.切除正在發(fā)展的故障C.恢復(fù)因瞬時性故障而斷開的線路或設(shè)備D.防止保護誤動8.某變電站10kV線路采用電磁型電流速斷保護，其整定電流按躲過線路最大負荷電流整定，該保護屬于（）。A.靈敏保護，但選擇性可能不足B.選擇性保護，但靈敏性可能不足C.既不靈敏也不選擇性D.具有足夠靈敏性和選擇性的保護9.微機保護裝置與傳統(tǒng)的電磁型保護裝置相比，其主要優(yōu)勢之一是（）。A.結(jié)構(gòu)更簡單，維護更方便B.成本更低，可靠性更高C.功能更強大，調(diào)試更簡單D.體積更小，功耗更低10.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置動作后，為了驗證保護是否正確動作以及斷路器是否確已斷開，通常需要進行（）。A.信號復(fù)歸B.繼電保護傳動試驗C.定值復(fù)核D.距離測量二、填空題（每空1分，共15分）1.繼電保護裝置應(yīng)具備可靠性、選擇性、______、靈敏性四個基本品質(zhì)。2.反應(yīng)故障點距離保護的原理是基于電力系統(tǒng)故障時電壓、______的變化。3.對于大型發(fā)電機，通常需要配置______保護、匝間保護、差動保護等，以實現(xiàn)全面保護。4.在中性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，故障點的零序電流大小近似等于______系統(tǒng)的總接地故障電流。5.保護裝置的整定計算中，“選擇性”要求保護動作應(yīng)具有選擇性，即只切除故障部分，______故障。6.電力線路的接地保護，在接地電阻較小的情況下，通常采用______保護。7.自動重合閘裝置應(yīng)具備選擇性地作用于______和______的能力。8.繼電器線圈兩端電壓大于其啟動電壓時，繼電器即______。9.在保護裝置的“四性”中，“靈敏性”是指保護對故障的反應(yīng)能力，即保護應(yīng)能在______的故障下正確動作。10.微機保護裝置通常采用______計算機系統(tǒng)作為核心處理器。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述電流速斷保護和過電流保護在原理、整定原則和應(yīng)用上的主要區(qū)別。2.簡述電力線路距離保護中，采用方向元件的主要目的。3.簡述繼電保護裝置在運行維護中，進行定值校驗的主要目的。4.簡述電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，中性點不接地系統(tǒng)和中性點直接接地系統(tǒng)的主要區(qū)別。四、計算題（共25分）1.（10分）某電力線路AB段，線路上最大負荷電流為300A，系統(tǒng)允許該線路保護的最大動作電流為500A。已知相鄰下一級線路C段的過電流保護動作電流為450A，動作時限為1.5s?，F(xiàn)要求本線路AB段的電流速斷保護（無時限）具有足夠的靈敏度，并保證選擇性。試計算該電流速斷保護的整定電流應(yīng)整定為多少？若線路AB末端發(fā)生短路，流過保護安裝處的短路電流為2000A，請校驗該保護的靈敏度（靈敏系數(shù)校驗）。（假設(shè)靈敏系數(shù)要求不小于1.5）2.（15分）某變壓器額定容量為S_n，額定電壓為U_1n/U_2n，繞組連接方式為Yd11。其差動保護采用二次側(cè)電流互感器，變比為n_T。已知變壓器額定電流I_1n和I_2n，流過差動回路的工作電流I_op工作和故障時差動電流I_op'故障。請簡述差動保護的基本工作原理，并說明在正常運行和外部故障時，差動回路中的電流大致情況。假設(shè)外部故障時，流過差動回路的總電流為I_ext，請簡述為防止差動保護誤動，應(yīng)如何整定差動繼電器的啟動電流。（可用公式和文字說明）五、論述題（10分）試論述在電力系統(tǒng)中，繼電保護與自動裝置協(xié)調(diào)配合運行的重要性，并舉例說明如何實現(xiàn)這種協(xié)調(diào)配合。試卷答案一、單項選擇題1.A2.C3.B4.B5.D6.B7.C8.B9.C10.B二、填空題1.速動性2.電流3.定子接地4.電源5.不影響6.零序電流7.正常運行、故障8.吸合9.最小10.工業(yè)控制三、簡答題1.解析思路：區(qū)分兩者的核心在于原理、整定依據(jù)、時限和用途。*電流速斷：原理是檢測電流是否瞬間遠超正常值。整定依據(jù)是躲過線路最大負荷電流。動作時限為0s（瞬時）。主要用于保護線路近端故障，對遠端故障靈敏度低。*過電流：原理是檢測電流是否持續(xù)超過整定值。整定依據(jù)是躲過線路最大負荷電流并考慮時間延遲以保障選擇性。動作時限通常為0.5s、1s或更長。主要用于保護線路遠端故障或作為主保護（對瞬時性故障不動作，可作為后備）。2.解析思路：理解距離保護的工作原理和選擇性需求。*距離保護根據(jù)測量點到故障點的距離（阻抗）來動作，距離越遠，動作時限越長。*在平行線路或電力網(wǎng)中，可能出現(xiàn)區(qū)外故障時，故障電流也流過本線路保護，此時本線路距離保護可能會誤動。方向元件通過判斷故障電流相對于線路走向的流向（功率方向），來確保只有當(dāng)故障發(fā)生在本線路保護范圍內(nèi)，且電流從電源端流向負荷端（或規(guī)定正方向）時才動作，從而實現(xiàn)選擇性。3.解析思路：強調(diào)維護目的和校驗內(nèi)容。*運行維護中，定期校驗定值是為了確保保護裝置在運行中，其內(nèi)部定值與現(xiàn)場實際整定值一致，與系統(tǒng)參數(shù)變化相適應(yīng)。這包括校驗各元件的電流、電壓定值、時間定值、靈敏度和動作方向等，以保證故障發(fā)生時保護能正確、可靠地動作。4.解析思路：對比兩種系統(tǒng)的故障特征和保護方式差異。*中性點不接地系統(tǒng)：故障時，非故障相電壓升高（線電壓），故障點電流很?。鹘?jīng)大地，受接地電阻限制）。一般不需要立即切除故障線路，只需發(fā)出信號，允許系統(tǒng)帶接地故障繼續(xù)運行一段時間。保護主要配置零序電壓保護或零序電流保護（接地電阻小時）。*中性點直接接地系統(tǒng)：故障時，故障點零序電壓接近零，故障點零序電流很大（接近電源容量）。為迅速切除故障，防止設(shè)備損壞和系統(tǒng)混亂，通常配置零序電流保護，動作后直接跳閘。四、計算題1.整定電流計算：應(yīng)大于最大負荷電流，即I_set>300A。為保證選擇性，應(yīng)大于下一級保護動作電流，即I_set>450A。因此，整定電流應(yīng)取450A或略大于450A，假設(shè)取500A（若題目未要求取整，可保留450A，但通常工程上取整）。整定電流I_set=500A。靈敏度校驗：靈敏系數(shù)K_s=I_op'故障/I_set=2000A/500A=4。靈敏系數(shù)K_s=4。由于4>1.5，滿足靈敏度要求。結(jié)論：該電流速斷保護整定值為500A，靈敏度滿足要求。2.差動保護原理與整定：*工作原理：差動保護利用電流互感器將各側(cè)電流變換到統(tǒng)一標準變比后，流入差動繼電器。正常運行和外部故障時，流入繼電器的電流基本為零（或很小，僅含不平衡電流）。內(nèi)部故障時，故障電流流過差動回路，差動繼電器線圈流過近似等于故障電流的總和，若此電流大于繼電器啟動值則動作跳閘。解析思路：核心是“和差”原理，正常運行和外部故障時和為零，內(nèi)部故障時和為故障電流。*正常運行與外部故障：*正常運行：流入差動繼電器的電流I_op工作≈I_out1+I_out2=0(理想情況下，考慮互感器誤差，有微小不平衡電流I不平衡)。解析思路：理想情況下電流和為零，實際有微小的因互感器特性不同、線路負荷等引起的不平衡電流。*外部故障：故障電流I'故障從一側(cè)流入，從另一側(cè)流出，大小近似相等。流入差動繼電器的電流I_op'故障≈I'故障-(-I'故障)=I'故障。但由于存在不平衡電流I不平衡，實際電流為I_op'故障=I'故障-I不平衡。解析思路：外部故障時，故障電流大小相等方向相反，理論上差值為零，實際因不平衡電流存在，差值為不平衡電流。*內(nèi)部故障整定：為防止外部故障時因不平衡電流引起誤動，差動繼電器的啟動電流I_set應(yīng)大于可能出現(xiàn)的最大不平衡電流I_max不平衡。即I_set>I_max不平衡。解析思路：整定原則是躲過最大不平衡電流，確保只有內(nèi)部故障時流過繼電器的電流足夠大才能動作。五、論述題解析思路：闡述保護與自動裝置協(xié)同工作的必要性，并給出具體配合實例。*重要性：在電力系統(tǒng)中，繼電保護負責(zé)快速、準確地檢測故障并切除故障元件，防止事故擴大；自動裝置（如重合閘、自動準同期、頻率電壓調(diào)節(jié)等）則負責(zé)在故障切除或系統(tǒng)擾動后，實現(xiàn)系統(tǒng)的快速恢復(fù)、穩(wěn)定運行或優(yōu)化控制。兩者必須協(xié)調(diào)配合，才能最大限度地保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。缺乏協(xié)調(diào)可能導(dǎo)致保護誤動或拒動、系統(tǒng)失步、頻率崩潰、設(shè)備損壞等嚴重后果。*配合實例：*保護與自動重合閘（ARD）的配合：線路發(fā)生瞬時性故障，線路保護動作跳閘，同時滿足重合閘條件（如無電壓、無電流、時間間隔滿足要求），則重合閘裝置發(fā)出合閘命令，嘗試恢復(fù)線路運行。這是保護與重合閘最典型的協(xié)調(diào)配合，能有效提高供電可靠性。配合要點：保護必須準確判斷故障性質(zhì)（瞬時性），并確保重合閘裝置正常投入且參數(shù)整定正確。*保護與自動準同期裝置的配合：發(fā)電機或系統(tǒng)某部分恢復(fù)運行后，需要與其他部分同步并列，此時自動準同期裝置發(fā)揮作用。保護在切除故障（如發(fā)電機保護動作）后，可能需要發(fā)出信號或提供信息（如殘差電壓、頻率）給自動準同期裝置，引導(dǎo)其完成同期并列操作。配合要點：保護動作后系統(tǒng)狀態(tài)可能發(fā)生變化（頻率、電壓、相角），準同期裝置需要