2025年高壓電工技師考試題庫(kù)：高壓電力系統(tǒng)故障分析及案例分析試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本部分共25題，每題2分，共50分。每題有四個(gè)選項(xiàng)，請(qǐng)選擇其中最符合題意的選項(xiàng)。）1.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)升高，這種現(xiàn)象主要是因?yàn)槭裁丛蚰?？A.故障相電流突然增大，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降B.非故障相電流增加，導(dǎo)致系統(tǒng)阻抗變化C.故障點(diǎn)導(dǎo)致系統(tǒng)電容電流增大，使得非故障相電壓升高D.故障相電壓突然降低，引起非故障相電壓相應(yīng)升高2.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些方法？A.電路分析法、計(jì)算機(jī)仿真法、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法B.電路分析法、經(jīng)驗(yàn)估算法、直覺(jué)判斷法C.計(jì)算機(jī)仿真法、經(jīng)驗(yàn)估算法、直覺(jué)判斷法D.電路分析法、計(jì)算機(jī)仿真法、經(jīng)驗(yàn)估算法3.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)達(dá)到什么程度？A.遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定電流B.等于系統(tǒng)額定電流C.遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流D.等于系統(tǒng)短路電流4.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)關(guān)注哪些參數(shù)？A.電壓、電流、頻率、功率B.電壓、電流、頻率、功率因數(shù)C.電壓、電流、頻率、阻抗D.電壓、電流、頻率、功率、阻抗5.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)達(dá)到什么程度？A.遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定電流B.等于系統(tǒng)額定電流C.遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流D.等于系統(tǒng)短路電流6.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些儀器設(shè)備？A.電流互感器、電壓互感器、接地電阻測(cè)試儀B.電流互感器、電壓互感器、絕緣電阻測(cè)試儀C.電流互感器、電壓互感器、接地電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀D.電流互感器、電壓互感器、接地電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀、示波器7.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)達(dá)到什么程度？A.遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定電流B.等于系統(tǒng)額定電流C.遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流D.等于系統(tǒng)短路電流8.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些軟件工具？A.MATLAB、PSASP、ETAPB.MATLAB、PSASP、PSCADC.MATLAB、PSASP、ETAP、PSCADD.MATLAB、PSASP、ETAP、PSCAD、SIMULINK9.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成多少？A.等于故障相電壓B.等于系統(tǒng)額定電壓C.等于零D.等于系統(tǒng)額定電壓的根號(hào)3倍10.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)考慮哪些因素？A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行方式B.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行方式、環(huán)境因素C.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行方式、環(huán)境因素、人員操作D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行方式、環(huán)境因素、人員操作、天氣情況11.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成多少？A.等于故障相電壓B.等于系統(tǒng)額定電壓C.等于零D.等于系統(tǒng)額定電壓的根號(hào)3倍12.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些故障錄波設(shè)備？A.故障錄波儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)B.故障錄波儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)C.故障錄波儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置D.故障錄波儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置、繼電保護(hù)裝置13.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？A.電壓突然升高B.電流突然增大C.頻率突然變化D.功率因數(shù)突然變化14.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些故障診斷方法？A.電流分析法、電壓分析法、頻率分析法B.電流分析法、電壓分析法、頻率分析法、功率分析法C.電流分析法、電壓分析法、頻率分析法、功率分析法、阻抗分析法D.電流分析法、電壓分析法、頻率分析法、功率分析法、阻抗分析法、經(jīng)驗(yàn)估算法15.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？A.電壓突然升高B.電流突然增大C.頻率突然變化D.功率因數(shù)突然變化16.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些故障模擬軟件？A.MATLAB、PSASP、ETAPB.MATLAB、PSASP、PSCADC.MATLAB、PSASP、ETAP、PSCADD.MATLAB、PSASP、ETAP、PSCAD、SIMULINK17.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？A.電壓突然升高B.電流突然增大C.頻率突然變化D.功率因數(shù)突然變化18.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些故障隔離方法？A.電流隔離、電壓隔離、頻率隔離B.電流隔離、電壓隔離、頻率隔離、功率隔離C.電流隔離、電壓隔離、頻率隔離、功率隔離、阻抗隔離D.電流隔離、電壓隔離、頻率隔離、功率隔離、阻抗隔離、經(jīng)驗(yàn)隔離19.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)達(dá)到什么程度？A.遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定電流B.等于系統(tǒng)額定電流C.遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流D.等于系統(tǒng)短路電流20.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些故障預(yù)測(cè)方法？A.電流預(yù)測(cè)、電壓預(yù)測(cè)、頻率預(yù)測(cè)B.電流預(yù)測(cè)、電壓預(yù)測(cè)、頻率預(yù)測(cè)、功率預(yù)測(cè)C.電流預(yù)測(cè)、電壓預(yù)測(cè)、頻率預(yù)測(cè)、功率預(yù)測(cè)、阻抗預(yù)測(cè)D.電流預(yù)測(cè)、電壓預(yù)測(cè)、頻率預(yù)測(cè)、功率預(yù)測(cè)、阻抗預(yù)測(cè)、經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)21.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)達(dá)到什么程度？A.遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定電流B.等于系統(tǒng)額定電流C.遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流D.等于系統(tǒng)短路電流22.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些故障處理方法？A.電流處理、電壓處理、頻率處理B.電流處理、電壓處理、頻率處理、功率處理C.電流處理、電壓處理、頻率處理、功率處理、阻抗處理D.電流處理、電壓處理、頻率處理、功率處理、阻抗處理、經(jīng)驗(yàn)處理23.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)達(dá)到什么程度？A.遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定電流B.等于系統(tǒng)額定電流C.遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流D.等于系統(tǒng)短路電流24.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到哪些故障評(píng)估方法？A.電流評(píng)估、電壓評(píng)估、頻率評(píng)估B.電流評(píng)估、電壓評(píng)估、頻率評(píng)估、功率評(píng)估C.電流評(píng)估、電壓評(píng)估、頻率評(píng)估、功率評(píng)估、阻抗評(píng)估D.電流評(píng)估、電壓評(píng)估、頻率評(píng)估、功率評(píng)估、阻抗評(píng)估、經(jīng)驗(yàn)評(píng)估25.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成多少？A.等于故障相電壓B.等于系統(tǒng)額定電壓C.等于零D.等于系統(tǒng)額定電壓的根號(hào)3倍二、判斷題（本部分共25題，每題2分，共50分。請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤，正確的請(qǐng)打“√”，錯(cuò)誤的請(qǐng)打“×”。）1.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流。（√）2.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電路分析法、計(jì)算機(jī)仿真法、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法等方法。（√）3.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)等于系統(tǒng)額定電流。（×）4.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)關(guān)注電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)。（√）5.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)額定電流。（×）6.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流互感器、電壓互感器、接地電阻測(cè)試儀等儀器設(shè)備。（√）7.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)等于系統(tǒng)短路電流。（×）8.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到MATLAB、PSASP、ETAP等軟件工具。（√）9.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成零。（×）10.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行方式等因素。（√）11.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成系統(tǒng)額定電壓的根號(hào)3倍。（×）12.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到故障錄波儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等故障錄波設(shè)備。（√）13.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)電壓突然升高的現(xiàn)象。（×）14.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流分析法、電壓分析法、頻率分析法等故障診斷方法。（√）15.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)電流突然增大的現(xiàn)象。（√）16.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到MATLAB、PSASP、PSCAD等故障模擬軟件。（√）17.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)頻率突然變化的現(xiàn)象。（×）18.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流隔離、電壓隔離、頻率隔離等故障隔離方法。（√）19.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)短路電流。（×）20.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流預(yù)測(cè)、電壓預(yù)測(cè)、頻率預(yù)測(cè)等故障預(yù)測(cè)方法。（√）21.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生三相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)等于系統(tǒng)短路電流。（√）22.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流處理、電壓處理、頻率處理等故障處理方法。（√）23.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)等于系統(tǒng)短路電流。（×）24.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流評(píng)估、電壓評(píng)估、頻率評(píng)估等故障評(píng)估方法。（√）25.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成系統(tǒng)額定電壓。（×）三、簡(jiǎn)答題（本部分共5題，每題5分，共25分。請(qǐng)根據(jù)題目要求，簡(jiǎn)潔明了地回答問(wèn)題。）26.在高壓電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，為什么非故障相的電壓會(huì)升高？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明其原因。在我們實(shí)際工作中呢，你想想看，當(dāng)高壓系統(tǒng)里頭發(fā)生單相接地故障的時(shí)候，那故障相其實(shí)已經(jīng)跟地連上了，對(duì)吧？這時(shí)候它和地之間的電位差幾乎就等于零了。但是，我們系統(tǒng)里頭的其他兩相，它們還是正常處在絕緣狀態(tài)，對(duì)地之間還是有一定的電容存在的。這時(shí)候，系統(tǒng)電源就會(huì)通過(guò)那兩相的對(duì)地電容，向故障點(diǎn)輸送電流。這就好比說(shuō)，本來(lái)是三腳凳，現(xiàn)在有一只腳掉到地上了，另外兩只腳還懸在空中，上面的重物（電源電壓）就會(huì)把那兩只腳（非故障相）往上頂，導(dǎo)致它們的電位就升高了。這就是為什么非故障相電壓會(huì)升高的主要原因。當(dāng)然啦，在實(shí)際系統(tǒng)中，我們還會(huì)考慮到線路的阻抗等因素，但核心原理就是電容電流的作用。27.高壓電力系統(tǒng)故障分析中，常用的計(jì)算機(jī)仿真軟件有哪些？請(qǐng)列舉至少三種，并簡(jiǎn)要說(shuō)明它們的主要功能特點(diǎn)。哎，說(shuō)到這個(gè)仿真軟件啊，那可是我們做故障分析的重要幫手。常用的還真不少呢。比如第一個(gè)就得提MATLAB，這個(gè)大家肯定不陌生吧？它主要是以矩陣運(yùn)算見(jiàn)長(zhǎng)，我們用它來(lái)做故障的暫態(tài)過(guò)程計(jì)算、保護(hù)整定計(jì)算、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析這些都非常方便，特別是配合它的Simulink模塊，畫(huà)起電路圖來(lái)那叫一個(gè)直觀。第二個(gè)是PSASP，這個(gè)是專門(mén)針對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，功能也挺全面的，能做短路計(jì)算、潮流計(jì)算、甚至還可以做暫態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定分析，對(duì)于我們分析故障后的系統(tǒng)狀態(tài)變化很有用。第三個(gè)是ETAP，這個(gè)在工業(yè)界用得也挺廣泛，它特別擅長(zhǎng)處理復(fù)雜的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，做故障分析、可靠性分析、以及設(shè)備參數(shù)掃描這些都很方便，而且它還能跟一些實(shí)際的SCADA系統(tǒng)接口，數(shù)據(jù)交換方便。還有一個(gè)PSCAD，這個(gè)也挺厲害的，它特別適合做暫態(tài)過(guò)程的仿真，特別是電機(jī)、變壓器這些非線性元件的仿真，效果很逼真，我們分析故障時(shí)的電壓電流波形什么的，用它來(lái)做驗(yàn)證很到位。這些軟件各有側(cè)重，實(shí)際工作中我們往往需要根據(jù)具體問(wèn)題來(lái)選擇合適的工具。28.在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，為什么要進(jìn)行故障錄波？故障錄波提供了哪些重要的信息？哎，說(shuō)到故障錄波啊，那可是非常重要的一環(huán)！為啥重要呢？你想啊，故障那瞬間的現(xiàn)象非常復(fù)雜，電流電壓瞬間變化非常劇烈，而且這種故障狀態(tài)通常持續(xù)時(shí)間很短，靠我們平時(shí)巡檢或者常規(guī)測(cè)量是根本捕捉不到這些細(xì)節(jié)的。這時(shí)候，故障錄波器就發(fā)揮了它的作用。它就像一個(gè)“電偵探”，在故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，把那一瞬間以及稍后一段時(shí)間內(nèi)的電流、電壓波形都一五一十地記錄下來(lái)。這些記錄下來(lái)的波形數(shù)據(jù)，就是我們分析故障的“第一手資料”，是診斷故障原因、判斷保護(hù)動(dòng)作是否正確、甚至改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)都離不開(kāi)的依據(jù)。故障錄波能提供哪些重要信息呢？首先，最直觀的就是能看到故障發(fā)生時(shí)電流電壓的具體波形，能判斷是哪種類型的故障（單相接地、兩相短路還是三相短路），能看到故障電流和電壓的具體數(shù)值，這對(duì)我們?cè)u(píng)估故障的嚴(yán)重程度很有幫助。其次，能看到保護(hù)裝置的動(dòng)作順序和時(shí)間，是不是按我們?cè)O(shè)定的順序動(dòng)作了？動(dòng)作時(shí)間夠不夠快？這直接關(guān)系到故障能否被及時(shí)切除。還能看到自動(dòng)重合閘的動(dòng)作情況，是成功了還是失敗了？為啥成功或失??？這些信息都是非常有價(jià)值的。所以，我們每次系統(tǒng)發(fā)生故障后，都特別重視調(diào)取故障錄波報(bào)告，那是診斷故障的“金標(biāo)準(zhǔn)”??！29.高壓電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置的作用是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)述其基本工作原理。繼電保護(hù)裝置啊，在我們高壓電力系統(tǒng)中，那真是扮演著“安全衛(wèi)士”的角色。它的主要任務(wù)就是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，像人一樣能夠迅速反應(yīng)，準(zhǔn)確地判斷出是不是發(fā)生了故障，以及故障發(fā)生在系統(tǒng)的哪個(gè)部分，然后發(fā)出指令讓斷路器跳閘，把故障部分從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，保護(hù)設(shè)備免受損壞，同時(shí)盡量縮短停電時(shí)間，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。它的基本工作原理其實(shí)也挺樸素的，主要是基于“故障時(shí)電氣量會(huì)發(fā)生變化”這個(gè)特點(diǎn)。比如最常見(jiàn)的電流保護(hù)，它就利用故障時(shí)電流會(huì)突然增大的特點(diǎn)。它內(nèi)部通常有個(gè)電流互感器，把系統(tǒng)中的大電流按比例變成小電流，送到繼電器里。正常情況下，這個(gè)電流如果小于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器就不會(huì)動(dòng)作。一旦發(fā)生故障，電流急劇增大，超過(guò)了繼電器的整定動(dòng)作值，繼電器內(nèi)部的線圈就會(huì)產(chǎn)生足夠的磁力，使得一個(gè)機(jī)械的或電子的開(kāi)關(guān)動(dòng)作起來(lái)，發(fā)出跳閘信號(hào)給斷路器，斷路器就跳閘了。還有電壓保護(hù)，就是利用故障時(shí)電壓會(huì)突然降低或出現(xiàn)不平衡電壓的特點(diǎn)?？傊?，就是通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)中的電流、電壓、頻率等電氣量，與預(yù)先整定好的整定值進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量值超過(guò)整定值達(dá)到一定時(shí)間后，就認(rèn)為發(fā)生了故障并發(fā)出跳閘命令。它就像個(gè)靈敏的哨兵，時(shí)刻監(jiān)測(cè)著系統(tǒng)的健康狀態(tài)。30.請(qǐng)簡(jiǎn)述高壓電力系統(tǒng)故障分析的一般步驟，并說(shuō)明每一步的目的。好的，高壓電力系統(tǒng)故障分析啊，它其實(shí)是有個(gè)比較清晰的邏輯步驟的。第一步，通常我們得先**收集故障信息**。這包括故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)，系統(tǒng)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式，故障前后保護(hù)裝置的動(dòng)作情況，以及最重要的——故障錄波數(shù)據(jù)。這一步的目的，就是盡可能全面地掌握故障發(fā)生時(shí)的各種客觀情況，為后續(xù)的分析提供基礎(chǔ)依據(jù)。第二步，就是**選擇合適的分析方法**。根據(jù)故障的類型（單相、兩相、三相）、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、以及我們想要分析的具體問(wèn)題（比如故障電流、電壓、設(shè)備損壞情況等），來(lái)決定是用手工計(jì)算、還是用計(jì)算機(jī)仿真，或者兩者結(jié)合。選擇的方法要能準(zhǔn)確反映我們所關(guān)心的問(wèn)題。第三步，**進(jìn)行故障計(jì)算或仿真**。如果選了手工計(jì)算，就要根據(jù)相關(guān)的計(jì)算公式，考慮故障時(shí)的系統(tǒng)等效電路，計(jì)算故障點(diǎn)的電流、電壓、系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓電流變化等。如果選了計(jì)算機(jī)仿真，就要在仿真軟件里搭建好系統(tǒng)的模型，設(shè)置好故障的類型、發(fā)生時(shí)間、系統(tǒng)參數(shù)等，然后運(yùn)行仿真得到結(jié)果。這一步是核心，目的是得到故障時(shí)的電氣量數(shù)據(jù)。第四步，**對(duì)計(jì)算或仿真結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估**。看看結(jié)果是否符合我們預(yù)期，保護(hù)裝置的動(dòng)作是否正確，設(shè)備是否在允許的承受范圍內(nèi)，系統(tǒng)是否穩(wěn)定等。第五步，**提出改進(jìn)措施或結(jié)論**。根據(jù)分析結(jié)果，看看系統(tǒng)存在哪些薄弱環(huán)節(jié)，提出改進(jìn)保護(hù)定值、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)、或者調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式等建議，或者得出關(guān)于故障原因、后果的明確結(jié)論。這一步的目的，就是讓我們的分析不只是為了知道發(fā)生了什么，更是為了從中吸取教訓(xùn)，改進(jìn)工作，防止類似故障再次發(fā)生。四、案例分析題（本部分共2題，每題10分，共20分。請(qǐng)根據(jù)給出的案例背景，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行分析并回答問(wèn)題。）31.案例背景：某110kV變電站，發(fā)生一起單相接地故障。故障發(fā)生時(shí)，站內(nèi)電壓互感器TV甲側(cè)（A相）熔斷器熔斷，保護(hù)動(dòng)作信號(hào)顯示A相接地?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)A相導(dǎo)線與絕緣子串放電，但很快熄弧，系統(tǒng)未出現(xiàn)跳閘。故障錄波數(shù)據(jù)顯示，故障時(shí)A相電流約為10kA，持續(xù)約0.2s后消失，非故障相（B、C相）電壓出現(xiàn)諧振過(guò)電壓，峰值達(dá)到1.5倍額定電壓。系統(tǒng)運(yùn)行方式為：該線路為單回線供電，末端連接一大型工廠。問(wèn)題：（1）根據(jù)故障現(xiàn)象和錄波數(shù)據(jù)，初步判斷故障性質(zhì)是什么？并簡(jiǎn)述判斷依據(jù)。（2）分析A相熔斷器熔斷的可能原因。（3）說(shuō)明非故障相出現(xiàn)諧振過(guò)電壓的原因，并簡(jiǎn)述其危害。嗨，你看這個(gè)案例，挺典型的嘛。一個(gè)110kV變電站，發(fā)生單相接地故障。根據(jù)描述，故障發(fā)生時(shí)A相導(dǎo)線確實(shí)放電了，這直接就指向了A相出了問(wèn)題。而且保護(hù)動(dòng)作信號(hào)也明確指是A相接地。再看故障錄波數(shù)據(jù)，A相電流高達(dá)10kA，雖然持續(xù)時(shí)間只有0.2秒，但這也是單相接地故障的典型特征，故障電流就是接地電容電流。而且，故障很快就熄弧了，這也是很多單相接地故障的特點(diǎn)，特別是如果接地電阻比較大的話。綜合這些信息，我們可以初步判斷這次故障性質(zhì)就是A相金屬性接地（或者說(shuō)是臨時(shí)性接地，因?yàn)楹芸炀拖ɑ×耍?。判斷依?jù)就是：有明顯的故障現(xiàn)象（A相放電）、保護(hù)動(dòng)作指示、故障電流數(shù)據(jù)符合單相接地特征、以及故障自愈（熄?。┑奶攸c(diǎn)。接下來(lái)分析A相熔斷器熔斷的原因。一般來(lái)說(shuō)，熔斷器熔斷要么是因?yàn)殡娏鬟^(guò)大，要么是短路電流過(guò)大導(dǎo)致的熱效應(yīng)。這次故障錄波顯示A相電流是10kA，雖然持續(xù)時(shí)間短，但對(duì)于110kV系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這個(gè)電流值已經(jīng)相當(dāng)大了。如果A相導(dǎo)線與絕緣子之間發(fā)生的是金屬性接地，那么故障電流就是通過(guò)大地回到變壓器的，這個(gè)電流的大小主要取決于系統(tǒng)的對(duì)地電容和系統(tǒng)的等效接地電阻。10kA的電流，說(shuō)明這個(gè)接地電容或者接地電阻可能比較小，導(dǎo)致故障電流很大。這么大的電流流過(guò)熔斷器的熔體，即使時(shí)間短，也會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)熔體的熔斷電流和熔斷時(shí)間，導(dǎo)致熔斷器動(dòng)作熔斷。還有一種可能，就是這次放電雖然熄弧了，但可能對(duì)絕緣造成了損傷，導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度下降，下次發(fā)生類似情況時(shí)電流更大，或者直接就造成了持續(xù)性的小電流短路，最終導(dǎo)致熔斷器熔斷。所以，熔斷器熔斷很可能是由于故障時(shí)流過(guò)的接地電流過(guò)大，超過(guò)了熔斷器的額定熔斷能力。最后，說(shuō)說(shuō)非故障相出現(xiàn)諧振過(guò)電壓的原因和危害。在單相接地故障時(shí)，特別是如果系統(tǒng)是中性點(diǎn)不接地的，故障相和健全相之間通過(guò)分布電容和線路對(duì)地電容形成了一個(gè)耦合回路。當(dāng)故障電流流過(guò)時(shí)，這個(gè)回路可能會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振。就像你蕩秋千，如果推得正好，秋千就能越蕩越高，形成共振。在電力系統(tǒng)中，就是這個(gè)回路里的電壓電流發(fā)生了共振，導(dǎo)致非故障相的電壓急劇升高，出現(xiàn)諧振過(guò)電壓。這個(gè)案例里就出現(xiàn)了1.5倍額定電壓的諧振過(guò)電壓。諧振過(guò)電壓的危害主要是可能超過(guò)設(shè)備（比如絕緣子、隔離開(kāi)關(guān)等）的耐受電壓，導(dǎo)致絕緣擊穿，引發(fā)相間短路，擴(kuò)大事故范圍。雖然這次故障是暫時(shí)性的，過(guò)電壓持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，可能還沒(méi)來(lái)得及造成損壞就熄弧了，但這仍然是一個(gè)需要警惕的危險(xiǎn)因素。特別是對(duì)于一些老舊設(shè)備，或者絕緣強(qiáng)度本來(lái)就不太好的地方，這種諧振過(guò)電壓可能就會(huì)成為引發(fā)事故的導(dǎo)火索。所以，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，要采取措施防止或限制這種諧振過(guò)電壓的發(fā)生。32.案例背景：某220kV輸電線路，發(fā)生一起三相短路故障。故障發(fā)生時(shí)，線路兩端距離保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，并快速準(zhǔn)確地跳開(kāi)了兩側(cè)的斷路器，故障切除時(shí)間為0.15s。故障發(fā)生前，線路負(fù)荷較重，功率因數(shù)偏低。故障錄波數(shù)據(jù)顯示，故障瞬間故障點(diǎn)電流達(dá)到40kA，電壓跌落至零，隨后電流逐漸衰減，呈現(xiàn)明顯的阻尼振蕩波形。系統(tǒng)運(yùn)行方式為：該線路為雙回線運(yùn)行，但其中一回線因檢修而停運(yùn)，故障線路為單回線運(yùn)行。問(wèn)題：（1）分析此次三相短路故障電流較大的原因。（2）說(shuō)明距離保護(hù)能夠快速準(zhǔn)確動(dòng)作的原因。（3）故障切除時(shí)間為0.15s，說(shuō)明了什么？對(duì)系統(tǒng)有什么意義？好的，這個(gè)案例是個(gè)典型的三相短路故障，而且處理得還挺及時(shí)的。首先來(lái)看第一個(gè)問(wèn)題，為啥故障電流這么大？這次故障發(fā)生在220kV輸電線路，而且題目說(shuō)線路是單回線運(yùn)行的。我們知道，三相短路電流的大小主要取決于系統(tǒng)的短路容量，也就是看從故障點(diǎn)到系統(tǒng)電源之間的總阻抗。因?yàn)槭菃位鼐€運(yùn)行，意味著故障回路的總阻抗比雙回線運(yùn)行時(shí)要大。但是，故障錄波數(shù)據(jù)給出的故障點(diǎn)電流高達(dá)40kA，這已經(jīng)是很不小的數(shù)值了。這說(shuō)明什么呢？可能的原因有幾個(gè)：第一，這次短路故障點(diǎn)離變電站（電源）比較近，線路阻抗相對(duì)較小，即使單回線，短路電流也可能很大。第二，系統(tǒng)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式可能使得短路回路阻抗進(jìn)一步減小，比如附近的其他線路也可能處于接近短路的狀態(tài)，或者系統(tǒng)發(fā)生了某些未預(yù)料到的變化。第三，雖然單回線，但如果故障點(diǎn)恰好處于線路的某個(gè)特定位置，使得從該點(diǎn)到兩側(cè)變電所的等效阻抗呈現(xiàn)較低值。第四，如果故障是經(jīng)過(guò)小電阻或者直接金屬性短路，也會(huì)導(dǎo)致電流增大。題目還提到故障前線路負(fù)荷較重，功率因數(shù)偏低，這通常意味著系統(tǒng)電壓可能有所下降，但這通常會(huì)使短路電流略微增大，但不太可能單獨(dú)導(dǎo)致40kA這么大的電流，除非其他因素也同時(shí)存在。所以，最可能的原因是故障點(diǎn)位置、系統(tǒng)運(yùn)行方式以及線路本身特性共同作用的結(jié)果，使得單回線運(yùn)行下的短路電流依然達(dá)到了40kA這個(gè)相當(dāng)大的數(shù)值。接下來(lái)分析第二個(gè)問(wèn)題，為啥距離保護(hù)能快速準(zhǔn)確動(dòng)作？距離保護(hù)（或者說(shuō)阻抗保護(hù)）的核心原理就是根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離（阻抗）來(lái)判別故障。它通過(guò)測(cè)量故障回路的阻抗，并與預(yù)先整定的整定值（通常是一個(gè)圓或三角形區(qū)域）進(jìn)行比較。正常情況下，阻抗在整定區(qū)內(nèi)，保護(hù)不動(dòng)作；故障時(shí)，如果故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離小于整定距離，測(cè)量阻抗就落入整定區(qū)，保護(hù)就動(dòng)作。這次故障是三相短路，距離保護(hù)能夠快速準(zhǔn)確動(dòng)作，說(shuō)明它很好地完成了任務(wù)。快速性體現(xiàn)在，距離保護(hù)的整定時(shí)間通常很短，很多情況下可以做到瞬時(shí)或接近瞬時(shí)動(dòng)作（比如零秒、0.1秒），所以能在線路兩端同時(shí)快速動(dòng)作。準(zhǔn)確性體現(xiàn)在它能區(qū)分故障和正常的負(fù)荷或故障。這次故障中提到的“快速準(zhǔn)確地跳開(kāi)”，說(shuō)明保護(hù)不僅動(dòng)作速度快，而且動(dòng)作對(duì)象明確，沒(méi)有誤動(dòng)或拒動(dòng)。這得益于幾個(gè)因素：一是距離保護(hù)的整定配合做得好，線路兩端保護(hù)的動(dòng)作區(qū)有重疊，確保了選擇性；二是距離保護(hù)的測(cè)量元件（如整流橋、濾波電路或數(shù)字濾波器）能夠比較準(zhǔn)確地測(cè)量故障時(shí)的阻抗；三是故障點(diǎn)位置和系統(tǒng)參數(shù)比較符合保護(hù)的設(shè)計(jì)預(yù)期。特別是220kV系統(tǒng)，對(duì)保護(hù)的動(dòng)作速度和準(zhǔn)確性要求很高，距離保護(hù)正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵裝置。最后一個(gè)問(wèn)題，故障切除時(shí)間為0.15s說(shuō)明了什么？有什么意義？故障切除時(shí)間，就是從故障發(fā)生到兩側(cè)斷路器都成功跳閘，電路被斷開(kāi)的時(shí)間。這次是0.15秒，這個(gè)時(shí)間非常短。它說(shuō)明了什么呢？首先，它證明了系統(tǒng)保護(hù)配置和整定是有效的，能夠快速檢測(cè)到如此嚴(yán)重的故障（三相短路）并執(zhí)行跳閘命令。其次，它也體現(xiàn)了斷路器本身動(dòng)作速度很快。220kV系統(tǒng)的距離保護(hù)通常要求動(dòng)作時(shí)間在0.5秒以內(nèi)，甚至更短，0.15秒完全符合快速切除故障的要求。這個(gè)短時(shí)間的故障切除對(duì)系統(tǒng)意義重大。第一，極大地限制了故障電流在系統(tǒng)中流動(dòng)的時(shí)間，從而最大限度地減少了短路電流對(duì)設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、斷路器自身等）的損害，保護(hù)了昂貴的電力設(shè)備。第二，減少了故障點(diǎn)周圍區(qū)域的過(guò)熱和電弧燒蝕，降低了引發(fā)次生事故（如引燃附近可燃物）的風(fēng)險(xiǎn)。第三，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，雖然還是斷了電，但快速切除避免了更長(zhǎng)時(shí)間的大電流沖擊可能對(duì)精密設(shè)備造成的損壞。第四，從系統(tǒng)穩(wěn)定角度看，快速切除故障有助于防止故障擴(kuò)大，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?？傊?，0.15秒的故障切除時(shí)間，是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行追求的高水平的可靠性指標(biāo)，體現(xiàn)了系統(tǒng)整體保護(hù)水平的先進(jìn)性。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.C解析：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)，非故障相電壓升高主要是因?yàn)楣收宵c(diǎn)導(dǎo)致系統(tǒng)電容電流增大，使得非故障相電壓升高。故障相與地形成通路，故障電流經(jīng)大地流回，非故障相對(duì)地電壓不再被限制在相電壓，而是接近線電壓。2.D解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，通常會(huì)用到電路分析法、計(jì)算機(jī)仿真法、經(jīng)驗(yàn)估算法等多種方法。電路分析法是基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)仿真法可以模擬復(fù)雜系統(tǒng)，經(jīng)驗(yàn)估算法基于工程師經(jīng)驗(yàn)。3.C解析：三相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流。因?yàn)槿喽搪窌r(shí)，電源直接短路，阻抗接近于零，根據(jù)歐姆定律，電流會(huì)非常大。4.A解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，通常會(huì)關(guān)注電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)。這些參數(shù)是描述電力系統(tǒng)狀態(tài)的基本物理量。5.C解析：兩相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流。與單相接地類似，兩相短路也形成低阻抗回路，導(dǎo)致大電流。6.C解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，通常會(huì)用到電流互感器、電壓互感器、接地電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀等儀器設(shè)備。這些設(shè)備是獲取系統(tǒng)電氣參數(shù)和狀態(tài)的重要工具。7.C解析：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)，故障點(diǎn)電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定電流。因?yàn)楣收舷嗯c地形成通路，電容電流流過(guò)故障點(diǎn)。8.C解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，通常會(huì)用到MATLAB、PSASP、ETAP、PSCAD等軟件工具。這些軟件提供了強(qiáng)大的計(jì)算和仿真功能，是現(xiàn)代故障分析的重要手段。9.B解析：三相短路故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成線電壓，即系統(tǒng)額定電壓的根號(hào)3倍。因?yàn)榉枪收舷鄬?duì)地電壓不再被限制在相電壓，而是接近線電壓。10.A解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，通常會(huì)考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行方式等因素。這些因素都會(huì)影響故障的性質(zhì)和后果。11.B解析：兩相短路故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成線電壓，即系統(tǒng)額定電壓的根號(hào)3倍。與三相短路類似，非故障相對(duì)地電壓接近線電壓。12.C解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，通常會(huì)用到故障錄波儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置等故障錄波設(shè)備。這些設(shè)備可以提供故障時(shí)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。13.B解析：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)電流突然增大的現(xiàn)象。故障相與地形成通路，電容電流流過(guò)。14.B解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流分析法、電壓分析法、頻率分析法、功率分析法等故障診斷方法。這些方法從不同角度分析故障。15.A解析：三相短路故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)電壓突然升高的現(xiàn)象。這不是正確的描述，應(yīng)該是電壓突然跌落至零。16.C解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到MATLAB、PSASP、ETAP、PSCAD等故障模擬軟件。這些軟件提供了強(qiáng)大的計(jì)算和仿真功能。17.B解析：兩相短路故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)電流突然增大的現(xiàn)象。與單相接地類似，兩相短路也形成低阻抗回路，導(dǎo)致大電流。18.C解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流隔離、電壓隔離、頻率隔離、功率隔離、阻抗隔離等故障隔離方法。這些方法用于隔離故障點(diǎn)。19.C解析：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)短路電流。因?yàn)槎搪冯娏魇窍到y(tǒng)發(fā)生最嚴(yán)重故障時(shí)的電流。20.A解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流預(yù)測(cè)、電壓預(yù)測(cè)、頻率預(yù)測(cè)等故障預(yù)測(cè)方法。這些方法基于系統(tǒng)模型和參數(shù)。21.C解析：三相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)短路電流。因?yàn)槿喽搪肥窍到y(tǒng)最嚴(yán)重的故障之一。22.C解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流處理、電壓處理、頻率處理、阻抗處理等故障處理方法。這些方法用于應(yīng)對(duì)故障。23.C解析：兩相短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流會(huì)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)短路電流。與單相接地類似，兩相短路也形成低阻抗回路。24.C解析：進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)故障分析時(shí)，我們通常會(huì)用到電流評(píng)估、電壓評(píng)估、頻率評(píng)估、阻抗評(píng)估等故障評(píng)估方法。這些方法用于評(píng)估故障后果。25.B解析：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)，非故障相的電壓會(huì)變成系統(tǒng)額定電壓。因?yàn)榉枪收舷鄬?duì)地電壓