2025年高壓電工技師考試題庫：高壓繼電保護原理故障排查試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填入括號內(nèi)）1.在電力系統(tǒng)中，距離保護主要用于反映（）。A.短路電流的大小B.故障點到保護安裝點的電氣距離C.電壓的大小D.頻率的變化2.當電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路故障時，流過短路點的電流通常是（）。A.零序電流B.正序電流C.負序電流D.以上都不是3.電流差動保護的基本原理是利用比較（）兩側(cè)電流的大小和相位。A.電源B.保護安裝點C.故障點D.接地4.在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會（）。A.等于零B.升高到線電壓C.升高到相電壓的根號3倍D.保持不變5.繼電保護裝置“四性”原則中，確保保護在規(guī)定條件下正確動作，而在規(guī)定條件下不誤動的特性是指（）。A.選擇性B.可靠性C.靈敏性D.快速性6.當系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求保護裝置盡快動作切除故障，以減少設(shè)備損壞和事故損失，這體現(xiàn)了保護的（）。A.選擇性B.可靠性C.靈敏性D.快速性7.零序電流保護主要用于反映（）。A.相間短路故障B.單相接地故障C.三相短路故障D.斷線故障8.在保護裝置的調(diào)試工作中，校驗保護定值通常使用（）。A.電流互感器B.電壓互感器C.標準信號發(fā)生器D.故障錄波裝置9.如果保護裝置的出口繼電器線圈斷線，可能會導致（）。A.保護誤動B.保護拒動C.保護動作但跳閘失敗D.保護動作時限延長10.在進行保護裝置故障排查時，首先應檢查（）。A.保護定值B.二次回路接線C.一次設(shè)備狀態(tài)D.保護屏內(nèi)電源11.某線路距離保護III段動作后，斷路器跳閘，但保護發(fā)出“TV斷線”信號，這表明（）。A.距離保護III段本身故障B.電流互感器二次回路斷線C.電壓互感器二次回路斷線D.距離保護III段定值錯誤12.對于雙側(cè)電源線路的差動保護，為防止區(qū)外故障時因電流互感器特性不同產(chǎn)生的不平衡電流導致誤動，通常采用（）措施。A.限時差動B.差動繼電器加入制動回路C.采用高精度電流互感器D.減小差動保護定值13.保護裝置的整定計算中，為了保證選擇性，一般要求相鄰下一級線路發(fā)生故障時，本線路的保護應（）。A.先動作B.后動作或不動作C.延時動作D.立即動作14.某母線電壓保護在系統(tǒng)正常運行時發(fā)出“電壓消失”信號，可能的原因是（）。A.母線故障B.電壓互感器二次回路斷線或短路C.電壓保護定值整定過小D.母聯(lián)斷路器跳閘15.故障錄波裝置的主要作用是（）。A.記錄保護裝置的定值B.監(jiān)控電力系統(tǒng)的正常運行C.在故障發(fā)生時記錄故障前后一段時間的電氣量變化D.判斷故障類型二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.繼電保護裝置的動作時限一般是指從故障發(fā)生到斷路器跳閘的時間。（）2.晶體管保護裝置比微機保護裝置的抗干擾能力更強。（）3.當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，靠近故障點的保護裝置應該比遠離故障點的保護裝置先動作。（）4.過電流保護通常用作主保護，用于保護線路免受短路電流的損害。（）5.差動保護能夠反映保護范圍內(nèi)任何類型的故障，并且具有很高的靈敏度和快速性。（）6.單相接地故障在中性點不接地系統(tǒng)中，故障電流很小，因此不需要設(shè)置專門的接地保護。（）7.保護裝置的定值整定后，在設(shè)備運行期間不允許隨意更改。（）8.如果保護裝置的靈敏度過低，可能會導致保護拒動。（）9.在排查保護裝置故障時，可以首先忽略保護裝置本身的問題，直接從二次回路入手。（）10.重合閘裝置是用于在斷路器因故障跳閘后，自動將其重新合閘的裝置。（）11.當系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，距離保護可能會誤動。（）12.保護屏內(nèi)的小母線（如直流母線、信號母線）發(fā)生短路，會影響屏上所有保護裝置的工作。（）13.零序電壓保護可以作為單相接地故障的輔助保護。（）14.保護裝置的“整組試驗”是指對保護裝置進行定值校驗和傳動試驗。（）15.故障排查過程中，收集詳細的故障信息（如故障發(fā)生時間、現(xiàn)象、保護動作信息等）非常重要。（）三、簡答題1.簡述電流保護、電壓保護和差動保護在原理和適用范圍上的主要區(qū)別。2.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)和直接接地系統(tǒng)的區(qū)別，并說明各自的優(yōu)缺點。3.簡述微機保護裝置與晶體管保護裝置相比，在功能、可靠性、易維護性等方面的主要優(yōu)勢。4.在進行保護裝置的現(xiàn)場檢驗時，通常需要進行哪些基本測試項目？5.當發(fā)現(xiàn)保護裝置誤動時，應如何進行分析和處理？四、論述題1.假設(shè)某110kV線路發(fā)生A相瞬時性接地故障，線路距離保護III段動作，斷路器跳閘，同時保護發(fā)出“距離保護III段動作”和“TV斷線”信號。請分析保護動作行為，判斷可能的原因，并闡述排查故障的思路和步驟。2.試述電流差動保護在區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障以及區(qū)外故障伴隨一側(cè)CT飽和情況下的工作情況，并分析可能出現(xiàn)的誤動或拒動現(xiàn)象及其原因。---試卷答案一、選擇題1.B*解析思路：距離保護是根據(jù)故障點到保護安裝點的電氣距離（以阻抗表示）來決定是否動作的，其核心原理是測量電壓和電流的阻抗，并與整定的阻抗值進行比較。2.B*解析思路：相間短路故障指的是相與相之間的短路，故障電流主要是由系統(tǒng)電源經(jīng)故障點、短路路徑回到另一相或大地形成回路，這種電流屬于正序分量為主構(gòu)成的電流。3.B*解析思路：電流差動保護的核心原理是比較被保護元件（如線路）兩端電流的大小和相位。正常運行時，兩端電流大小相等、方向相反，代數(shù)和為零；發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，兩端電流方向一致，大小基本相等，差動電流等于故障電流，達到動作值。4.B*解析思路：在中性點不接地的系統(tǒng)中，正常時各相電壓對稱。發(fā)生單相接地故障時，故障相電流通過大地流向接地點，非故障相的電壓不再對稱，其電壓會升高，理論上達到線電壓的水平。5.B*解析思路：“四性”指選擇性、可靠性、靈敏性、快速性?？煽啃允侵副Ｗo裝置在應該動作的條件下（故障發(fā)生且滿足動作條件）可靠地動作，在不應動作的條件下（正常運行或非故障情況）可靠地不動作。6.D*解析思路：快速性是指保護裝置動作時間的長短。故障切除越快，對系統(tǒng)的沖擊越小，設(shè)備損壞越輕，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越好。因此，要求保護盡快動作切除故障。7.B*解析思路：零序電流保護是利用故障點出現(xiàn)零序電壓，導致零序電流（流經(jīng)故障點、大地、返回）流過保護裝置構(gòu)成的回路來實現(xiàn)的，因此主要用于反映單相接地故障。8.C*解析思路：校驗保護定值需要使用精確的、已知幅值和相位的信號來模擬故障時的電流、電壓，這個信號源就是標準信號發(fā)生器。電流互感器和電壓互感器是用于測量信號的，故障錄波裝置是用于記錄信號的。9.B*解析思路：出口繼電器線圈斷線，即使保護邏輯判斷需要出口，也無法形成到斷路器跳閘線圈或分閘回路的電流通路，導致保護裝置發(fā)出跳閘命令但斷路器實際沒有跳閘，表現(xiàn)為保護拒動。10.B*解析思路：排查故障應遵循由表及里、由簡到繁的原則。二次回路接線是直接影響保護裝置正確接收信號和發(fā)出命令的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，且相對容易檢查，因此應首先檢查。11.C*解析思路：“TV斷線”信號通常由電壓形成回路或啟動元件發(fā)出，表明電壓互感器二次側(cè)可能斷線或其輔助觸點閉合。距離保護III段需要電壓信號進行測量，TV斷線會導致其無法正常工作，可能誤動或拒動，但發(fā)出TV斷線信號本身指示的是電壓回路問題。12.B*解析思路：區(qū)外故障時，電流流過兩側(cè)變壓器（或阻抗）后，由于型號規(guī)格不同，兩側(cè)差動電流可能不完全相等，產(chǎn)生不平衡電流。加入制動回路，利用區(qū)外故障時差動電流在制動繞組產(chǎn)生的制動磁通來降低差動繼電器的動作門檻，防止誤動。13.B*解析思路：選擇性要求保護動作具有層次性。當下一級線路故障時，應允許下一級保護優(yōu)先、無時限地動作，切除故障，而本線路的保護應不動作或延時動作，以保證選擇性。14.B*解析思路：正常運行時母線電壓應為額定電壓。發(fā)出“電壓消失”信號，通常意味著母線電壓嚴重下降或為零。常見原因包括TV二次側(cè)斷線（導致電壓表指示為零或異常）、TV本身故障、母線或引出線故障導致電壓嚴重下降。15.C*解析思路：故障錄波裝置的核心功能是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的瞬間及其后的一段時間內(nèi)，高頻率地記錄電流、電壓等電氣量的變化曲線，為分析故障性質(zhì)、原因、保護動作行為等提供依據(jù)。二、判斷題1.錯誤*解析思路：繼電保護的動作時限通常指從故障發(fā)生（或故障特征滿足啟動條件）到保護裝置發(fā)出跳閘信號（或出口繼電器線圈通電）的時間。2.錯誤*解析思路：微機保護裝置采用數(shù)字電路和計算機技術(shù)，具有強大的數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷和自診斷能力，抗干擾能力通常遠優(yōu)于基于模擬電路的晶體管保護裝置。3.正確*解析思路：根據(jù)選擇性原則，靠近故障點的保護應具有更快的動作速度，優(yōu)先切除故障，以減少故障范圍和影響。4.錯誤*解析思路：過電流保護通常用作后備保護或輔助保護。瞬時過電流保護動作速度快，但可能沒有選擇性，一般用于線路末端的后備或作為其他保護的后備。定時限過電流保護反應故障電流增大，用于本線路主保護或下一級線路后備，但動作相對較慢。5.錯誤*解析思路：差動保護對區(qū)外故障具有天然的Selectivity（選擇性），區(qū)外故障時由于電流平衡，差動電流很小，保護不會誤動。但其靈敏度受制于不平衡電流的大小，且在特定故障（如CT飽和、勵磁涌流）下可能拒動。6.錯誤*解析思路：雖然單相接地故障電流在中性點不接地系統(tǒng)中較小，但若不設(shè)置保護，故障點電弧可能長時間存在，導致絕緣損壞擴大，甚至引發(fā)相間短路，因此需要設(shè)置接地保護（如零序電流保護、零序電壓保護或接地選線裝置）。7.錯誤*解析思路：保護定值是依據(jù)系統(tǒng)運行方式、設(shè)備參數(shù)、安全要求等計算和整定的。在設(shè)備檢修、改造或系統(tǒng)運行方式重大變化后，需要重新校驗并調(diào)整定值，以保證保護的正確性和選擇性。8.正確*解析思路：靈敏性是指保護對故障的識別能力。如果保護裝置的整定值設(shè)置得過高，或者保護本身存在缺陷，當故障時流過保護安裝點的故障參數(shù)（如故障電流、故障電壓）低于保護的動作整定值或保護無法正確識別故障，就會導致保護拒動。9.錯誤*解析思路：排查故障應遵循一定的邏輯順序。首先應檢查最可能發(fā)生問題且易于檢查的部分，如二次回路接線、端子排、熔斷器、小母線等。保護裝置本身的問題也可能導致故障，不能首先忽略。10.正確*解析思路：重合閘裝置是一種自動裝置，用于在斷路器因故障（通常是瞬時性故障）跳閘后，經(jīng)過一段預設(shè)時間自動將斷路器重新合閘。11.正確*解析思路：系統(tǒng)振蕩時，各點電壓和電流的幅值、相位會周期性劇烈變化。距離保護的測量元件（特別是阻抗繼電器）可能因測量阻抗進入或退出動作區(qū)而反復動作，導致保護誤動。12.正確*解析思路：保護屏上的小母線是匯集和分配各路信號、電源的樞紐。如果小母線發(fā)生短路，會導致連接到該母線上的所有設(shè)備的電壓、電流異常，影響其正常工作，包括保護裝置。13.正確*解析思路：零序電壓保護利用故障時系統(tǒng)零序電壓升高這一特征來動作。在零序電流保護因故拒動或靈敏度不足時，零序電壓保護可以作為補充，發(fā)出接地故障信號或參與后備邏輯。14.正確*解析思路：“整組試驗”是對保護裝置進行的一次全面的檢驗，通常包括定值校驗（核對保護定值是否與當前運行方式匹配）、傳動試驗（模擬故障信號，檢查保護能否正確發(fā)出跳閘或信號命令）以及一些輔助功能的檢查。15.正確*解析思路：故障排查需要依據(jù)事實進行分析。收集詳細的故障信息，如故障發(fā)生的時間（精確到秒）、保護動作序列、跳閘信號、告警信息、故障錄波圖（如有）、設(shè)備外觀檢查情況等，是進行準確分析、定位故障原因的基礎(chǔ)。三、簡答題1.答：電流保護是根據(jù)故障時電流的增大來動作的。原理是測量電流，當電流超過整定值時經(jīng)延時（或瞬時）動作。適用于反應相間短路故障，接線簡單，價格低廉，但選擇性差，易受系統(tǒng)運行方式影響。電壓保護是根據(jù)故障時電壓的降低（或升高）來動作的。原理是測量電壓，當電壓低于（或高于）整定值時動作。常用于反映系統(tǒng)失壓或母線故障，也可作為距離保護的一部分。差動保護是根據(jù)被保護元件兩端電流的差值來動作的。原理是比較兩端電流的大小和相位，正常運行時差值為零，區(qū)內(nèi)故障時差值等于故障電流。適用于輸電線路、變壓器等，具有很高的靈敏度和速動性，且具有天然的區(qū)外故障選擇性，但接線復雜，對CT和連接回路的可靠性要求高。2.答：中性點不接地系統(tǒng)：正常運行時，中性點電位為零，各相電壓對稱。發(fā)生單相接地故障時，故障相電流通過大地形成回路（稱為接地電流），非故障相電壓升高到線電壓，系統(tǒng)可繼續(xù)運行一段時間（受接地電流大小和設(shè)備絕緣水平限制）。優(yōu)點是正常運行時無中性點電流，可利用單相接地故障時故障電流小的特點，給非故障線路和設(shè)備繼續(xù)運行創(chuàng)造條件。缺點是故障時非故障相對地電壓升高，對絕緣要求高，單相接地故障時系統(tǒng)不能繼續(xù)正常運行，需盡快切除。直接接地系統(tǒng)：正常運行時，中性點直接接地，各相電壓對稱。發(fā)生單相接地故障時，故障相電流通過大地的故障電流很大（接近相電壓除以線路阻抗），迅速使保護動作跳閘。優(yōu)點是故障時非故障相電壓基本不變，對設(shè)備絕緣要求低，故障電流大，易于保護動作切除故障，系統(tǒng)可靠性高。缺點是故障時接地電流很大，可能造成短路點的電弧持續(xù)燃燒，損壞設(shè)備，且故障時系統(tǒng)仍有電壓。3.答：微機保護相比晶體管保護的主要優(yōu)勢在于：功能強大，可以實現(xiàn)多種保護功能（如差動、距離、零序、重合閘、故障錄波、事件記錄、通信接口等）甚至輔助功能（如自動校驗、故障自診斷）；可靠性高，采用數(shù)字電路，抗干擾能力強，無機械磨損，不易受環(huán)境溫度影響，自診斷功能可及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障；易維護性高，設(shè)置定值方便（可遠方或就地設(shè)置），故障信息豐富（事件記錄、故障錄波），便于查找和排除故障；調(diào)試和整定方便，可通過軟件進行，精度高；靈活性強，可通過軟件升級增加新功能或修改算法；人機界面友好，參數(shù)顯示直觀，操作方便。4.答：保護裝置現(xiàn)場檢驗通常需要進行的基本測試項目包括：外觀檢查，檢查裝置有無損壞、元器件有無松動、接線有無脫落、指示燈是否正常等；定值檢查，核對保護裝置的整定值是否與現(xiàn)場運行要求一致；動作試驗（傳動試驗），模擬故障信號，檢查保護裝置能否按預期邏輯發(fā)出跳閘或信號命令，以及相關(guān)觸點（如出口、信號、重合閘啟動等）是否正確動作；逆變電源電壓檢查，檢查直流電源電壓是否在允許范圍內(nèi)，切換是否正常；交流電壓、電流回路的檢查，檢查TV、CT二次接線是否正確，有無開路、短路，電壓、電流指示是否正常；輔助功能檢查，如故障錄波功能檢查、通信功能檢查（如有）等。5.答：發(fā)現(xiàn)保護裝置誤動時，應按以下思路處理：首先確認誤動現(xiàn)象，如斷路器實際跳閘、保護動作信號發(fā)出、控制室或監(jiān)控后臺顯示跳閘信息等。然后檢查相關(guān)保護裝置的定值，確認是否誤整定。接著檢查直流電源電壓是否正常，有無波動或干擾。檢查二次回路接線，特別是跳閘回路和信號回路，有無松動、碰線、斷線等。檢查與該保護相關(guān)的CT、TV二次側(cè)回路，確認有無開路、短路。查看故障錄波圖（如有），分析故障時電流、電壓的變化情況以及保護動作行為。根據(jù)檢查結(jié)果，判斷誤動原因，如定值錯誤、接線問題、CT/TV故障、保護裝置本身元件損壞或軟件Bug等。處理完成后，進行傳動試驗，確認保護恢復正常。同時分析誤動原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓，避免類似問題再次發(fā)生。四、論述題1.答：分析：*保護動作行為：距離保護III段動作說明故障點距離保護安裝點較遠（或保護整定范圍較大），故障電流可能較大或?qū)儆谶h端故障。斷路器跳閘表明故障被切除。發(fā)出“距離保護III段動作”信號確認了III段保護的動作。*“TV斷線”信號：表明與距離保護III段相關(guān)的電壓互感器二次回路可能存在問題，導致保護無法正常測量電壓或進行判斷。*可能原因：①故障本身：A相瞬時性接地，屬于單相接地故障。②保護問題：距離保護III段本身邏輯錯誤或元件故障導致誤動；或者TV斷線是真實存在的。③二次回路問題：距離保護III段或相關(guān)TV的二次回路接線松動、斷線、接觸不良。④CT問題：故障時CT飽和導致差動保護（如果存在）或其他保護誤動，但題目明確是距離III段動作，更傾向于距離保護本身或其回路問題。排查步驟：1.確認故障信息：核實故障發(fā)生時間、故障相別（A相）、故障性質(zhì)（瞬時性接地）、保護動作信息（III段動作、TV斷線）、斷路器跳閘情況。2.檢查直流電源：確認保護裝置直流電源正常。3.檢查二次回路接線：重點檢查距離保護III段的電壓、電流回路接線，特別是端子排連接，確認有無松動、斷線、虛接。檢查TV二次側(cè)相關(guān)回路。4.檢查TV本身及二次回路：檢查發(fā)出TV斷線信號的TV本體有無異常，檢查其二次電壓輸出是否正常，檢查TV二次側(cè)熔斷器、隔離開關(guān)狀態(tài)，測量二次電壓是否正常。5.檢查保護裝置：如果接線無誤，TV正常，可考慮保護裝置本身故障?？蓢L試將此保護裝置的電壓、電流回路切換到備用保護或與其他線路保護互換試驗（如果條件允許）。檢查保護裝置事件記錄，分析故障時動作過程。6.分析保護邏輯：結(jié)合故障情況（A相瞬時接地），分析距離保護III段在此次故障下的測量結(jié)果和動作邏輯是否正確。瞬時性接地通常發(fā)生在線路末端附近，可能剛好在III段的動作范圍內(nèi)或邊緣，且故障電流可能使III段動作。TV斷線會導致距離保護無法正確測量阻抗而可能拒動，但發(fā)出TV斷線信號說明TV回路有問題。7.結(jié)論與處理：根據(jù)排查結(jié)果，確定故障原因。如果是接線問題，進行緊固或修復；如果是TV問題，處理TV故障；如果是保護裝置問題，進行處理或更換；如果是保護定值問題，進行核對和調(diào)整。處理完畢后進行傳動試驗，確認保護功能恢復正常。2.答：分析：*區(qū)內(nèi)故障：當保護安裝點發(fā)生故障時（區(qū)內(nèi)故障