2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理及案例分析試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。下列每題都有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填寫在括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的基本要求包括（）。A.靈敏性B.選擇性C.可靠性D.經(jīng)濟(jì)性E.速動(dòng)性2.電流保護(hù)中，限時(shí)電流保護(hù)通常采用（）作為其基本構(gòu)成元件。A.電流互感器B.電壓繼電器C.時(shí)間繼電器D.電流繼電器E.中間繼電器3.以下哪些保護(hù)屬于按故障類型反應(yīng)的保護(hù)？（）A.過電流保護(hù)B.欠電壓保護(hù)C.差動(dòng)保護(hù)D.距離保護(hù)E.方向保護(hù)4.在電力系統(tǒng)中，利用電流互感器（CT）和電壓互感器（PT）構(gòu)成的保護(hù)回路，其二次側(cè)應(yīng)視為（）。A.低壓回路B.高壓回路C.儀表回路D.等電位回路E.信號(hào)回路5.對(duì)于輸電線路的距離保護(hù)，其整定原則通常包括（）。A.選擇性B.靈敏性C.速動(dòng)性D.可靠性E.返回系數(shù)6.以下關(guān)于方向保護(hù)描述正確的有（）。A.能夠反應(yīng)故障的方向B.通常用于環(huán)網(wǎng)或非電源側(cè)線路保護(hù)C.由電流繼電器和電壓繼電器（或功率方向繼電器）構(gòu)成D.可以防止保護(hù)誤動(dòng)E.其整定主要考慮動(dòng)作時(shí)限7.構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的基本條件之一是（）。A.保護(hù)安裝處必須有電源B.差動(dòng)電流大于繼電器動(dòng)作電流C.必須采用同型或不同型繼電器D.保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，流過繼電器的電流差接近于零E.必須有可靠的直流電源8.繼電保護(hù)裝置的可靠性是指（）。A.在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，保護(hù)裝置能夠正確動(dòng)作B.在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)C.在故障時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)拒動(dòng)D.繼電器觸點(diǎn)接觸良好E.元件質(zhì)量合格9.電力系統(tǒng)中，發(fā)生相間短路時(shí)，故障點(diǎn)離電源越近，短路電流中的（）分量通常越大。A.電流B.電壓C.有功功率D.無功功率E.電容電流10.微機(jī)保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)繼電保護(hù)具有的特點(diǎn)包括（）。A.功能強(qiáng)大B.可靠性高C.速動(dòng)性好D.易于實(shí)現(xiàn)多功能E.成本低廉二、判斷題（每題1分，共10分。請(qǐng)將“√”填寫在表示正確的題后括號(hào)內(nèi)，將“×”填寫在表示錯(cuò)誤的題后括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置的選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作，而系統(tǒng)其他部分的保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。（）2.電流繼電器線圈串聯(lián)在電流互感器二次回路中，其額定電壓通常為100V。（）3.電壓保護(hù)通常作為主保護(hù)，用于反應(yīng)相間短路故障。（）4.差動(dòng)保護(hù)能夠反應(yīng)保護(hù)范圍內(nèi)任何形式的故障，且動(dòng)作速度極快，但需要滿足特定的條件才能正確應(yīng)用。（）5.繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)故障的反映能力，通常用靈敏系數(shù)來衡量。（）6.距離保護(hù)是根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的電氣距離的大小來決定是否動(dòng)作，距離越遠(yuǎn)，保護(hù)裝置越先動(dòng)作。（）7.在直流操作電源中，繼電保護(hù)裝置的直流電壓通常取自蓄電池組或直流母線，其電壓應(yīng)穩(wěn)定且符合要求。（）8.繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算是指根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、運(yùn)行方式和保護(hù)要求，確定保護(hù)裝置的整定值（如動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限等）的過程。（）9.電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限一般比下一級(jí)相鄰元件的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限長。（）10.功率方向繼電器是方向保護(hù)的核心元件，它能夠根據(jù)故障時(shí)功率方向的變化來判斷故障是否存在。（）三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述繼電保護(hù)裝置的“選擇性”和“速動(dòng)性”的含義及其重要性。2.簡述電流繼電器根據(jù)其動(dòng)作電流整定原則的不同，主要分為哪幾種？并簡述其基本特點(diǎn)。3.在電力系統(tǒng)中，為什么通常要求相鄰線路或元件的保護(hù)之間具有動(dòng)作時(shí)限的配合？簡述基本原理。4.什么是繼電保護(hù)裝置的“靈敏性”？影響距離保護(hù)靈敏性的主要因素有哪些？5.簡述構(gòu)成電力系統(tǒng)差動(dòng)保護(hù)的基本條件。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某線路采用定時(shí)限過電流保護(hù)，保護(hù)安裝處正常最大負(fù)荷電流為I_max=120A，系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末端發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)安裝處的最小短路電流為I_k.min=1500A。已知繼電器動(dòng)作電流整定系數(shù)K_set=1.2，返回系數(shù)K_return=0.85。試計(jì)算該過電流保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流整定值I_op.set。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）2.某輸電線路采用三段式電流保護(hù)。已知線路AB長100km，線路BC長50km。在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，AB段末端發(fā)生三相短路時(shí)，流過AB段的短路電流為I_k.AB.min=2000A；流過BC段末端相同故障點(diǎn)的短路電流為I_k.BC.min=3000A。若AB段保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)限整定為0.5s，為了保證選擇性，試計(jì)算BC段保護(hù)2應(yīng)如何整定其動(dòng)作時(shí)限？（簡述原則和結(jié)果）五、論述/分析題（每題12.5分，共25分）1.假設(shè)某發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)有差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)。在一次故障事故中，差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作跳閘，電流速斷保護(hù)也同時(shí)動(dòng)作跳閘。請(qǐng)分析可能的原因，并說明差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)在此故障中各自起到的作用。2.以下是一段關(guān)于繼電保護(hù)異常情況的分析描述：“某日，監(jiān)控系統(tǒng)告警，某線路距離保護(hù)II段動(dòng)作跳閘，但現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)線路并未發(fā)生故障，且線路兩側(cè)電流、電壓正常。檢查保護(hù)裝置定值無誤，但發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置內(nèi)部故障錄波存在異常數(shù)據(jù)?！闭?qǐng)分析可能導(dǎo)致此現(xiàn)象的原因，并簡述后續(xù)應(yīng)如何處理。---試卷答案一、選擇題1.A,B,C,E2.C,D3.A,B,C,E4.A,B5.A,B,C,D6.A,B,C,D7.B,D,E8.A,B,C9.A,C10.A,B,C,D二、判斷題1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√三、簡答題1.答：選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作，將故障切除，而系統(tǒng)其他部分的保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作或只作為后備。速動(dòng)性是指保護(hù)裝置在故障發(fā)生后應(yīng)盡快動(dòng)作，切除故障，以減小故障對(duì)電力設(shè)備和系統(tǒng)的損害。重要性在于選擇性保證了非故障部分的系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行，速動(dòng)性則減少了故障持續(xù)時(shí)間，保護(hù)設(shè)備和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。2.答：主要分為定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)（如電流速斷、帶時(shí)限電流速斷、定時(shí)限過電流保護(hù)）。定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限固定，整定值只有一個(gè)；反時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限與電流大小成反比，通常分為電流速斷、帶時(shí)限電流速斷和定時(shí)限過電流，電流速斷動(dòng)作電流最大，時(shí)限最短，主要用于保護(hù)線路近端故障；帶時(shí)限電流速斷動(dòng)作電流小于速斷，時(shí)限介于速斷和定時(shí)限之間，用于保護(hù)線路中段；定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流最小，時(shí)限最長，作為遠(yuǎn)端后備或主保護(hù)。3.答：為了保證故障發(fā)生時(shí)，故障點(diǎn)附近的第一套保護(hù)能夠有選擇性地動(dòng)作，而下一級(jí)或更遠(yuǎn)距離的保護(hù)作為后備，需要設(shè)置動(dòng)作時(shí)限的配合。基本原理是利用動(dòng)作時(shí)限的長短來區(qū)分保護(hù)安裝位置的遠(yuǎn)近，距離電源越近的保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限越短；距離電源越遠(yuǎn)的保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限越長。這樣，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，離故障點(diǎn)最近的保護(hù)因時(shí)限最短而最先動(dòng)作，切除故障；其他作為后備的保護(hù)，其時(shí)限設(shè)置保證在下一級(jí)保護(hù)或本線路其他更靠近故障點(diǎn)保護(hù)動(dòng)作并可能拒動(dòng)時(shí)能夠可靠動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)有選擇性的故障切除。4.答：靈敏性是指繼電保護(hù)裝置對(duì)被保護(hù)區(qū)域內(nèi)故障的反映能力，通常用靈敏系數(shù)來衡量，表示實(shí)際故障參數(shù)達(dá)到動(dòng)作條件時(shí)，保護(hù)裝置反應(yīng)的強(qiáng)弱程度。影響距離保護(hù)靈敏性的主要因素包括：故障類型（不同故障類型，如三相短路、單相接地短路，故障參數(shù)不同）；故障點(diǎn)位置（故障點(diǎn)越靠近保護(hù)安裝點(diǎn)，故障電壓、故障電流越大，靈敏性越高）；系統(tǒng)運(yùn)行方式（系統(tǒng)運(yùn)行方式變化會(huì)影響故障時(shí)的電壓、電流大小，進(jìn)而影響靈敏性）；保護(hù)裝置的整定值（整定值越低，相對(duì)靈敏性越高，但需保證選擇性）。5.答：構(gòu)成電力系統(tǒng)差動(dòng)保護(hù)的基本條件包括：①保護(hù)安裝處必須有可靠的直流操作電源；②必須有電流互感器（CT）將高壓大電流轉(zhuǎn)換為適合繼電器動(dòng)作的低電壓小電流；③必須采用同型或經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證可以配合的差動(dòng)繼電器；④保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，流過繼電器的電流差（差動(dòng)電流）應(yīng)大于繼電器的動(dòng)作電流，即IΔ>Iop.relay，以保證繼電器正確動(dòng)作；⑤應(yīng)有防止CT二次回路斷線、外部接地等引起誤動(dòng)的措施。四、計(jì)算題1.解：根據(jù)過電流保護(hù)繼電器動(dòng)作電流整定值計(jì)算公式：I_op.set=(I_k.min/K_return)*K_set代入數(shù)據(jù)：I_op.set=(1500A/0.85)*1.2I_op.set=1764.71A*1.2I_op.set=2113.53A答：該過電流保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流整定值為2113.53A。2.解：為了保證選擇性，BC段保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比AB段保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)限長，且應(yīng)保證在AB段保護(hù)1動(dòng)作切除故障后，BC段保護(hù)2不應(yīng)誤動(dòng)或其啟動(dòng)元件不應(yīng)啟動(dòng)。通常原則是BC段保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于AB段保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)限，并考慮一定的裕度。同時(shí)，需要校驗(yàn)BC段保護(hù)2的啟動(dòng)電流是否小于流過其安裝處的最小短路電流I_k.BC.min。假設(shè)BC段保護(hù)2的啟動(dòng)電流整定值也按與AB段類似原則整定（此處未給出計(jì)算過程），且滿足Iop.set.BC<I_k.BC.min。則為滿足選擇性，BC段保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限T_B2應(yīng)≥T_A1+Δt，其中Δt為時(shí)限級(jí)差。T_A1=0.5s。因此，BC段保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)整定為大于0.5s，例如：T_B2=0.8s或T_B2=1.0s（具體數(shù)值需根據(jù)實(shí)際計(jì)算確定，只要大于0.5s即可）。答：BC段保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)整定大于AB段保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)限（0.5s），例如整定為0.8s或1.0s，以實(shí)現(xiàn)選擇性配合。五、論述/分析題1.答：可能的原因分析如下：*區(qū)外故障或非故障情況：發(fā)生區(qū)外故障（如線路BC故障）或系統(tǒng)發(fā)生非對(duì)稱操作（如斷路器合閘操作），導(dǎo)致差動(dòng)回路中出現(xiàn)不平衡電流，如果不平衡電流大于差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流，則差動(dòng)保護(hù)可能誤動(dòng)。電流速斷保護(hù)若整定值設(shè)置不當(dāng)或故障時(shí)電流剛好達(dá)到或超過整定值，也可能誤動(dòng)。*區(qū)內(nèi)故障：發(fā)生發(fā)電機(jī)出口區(qū)內(nèi)故障。差動(dòng)保護(hù)作為發(fā)電機(jī)的主保護(hù)，其靈敏度高，能夠檢測(cè)到區(qū)內(nèi)故障產(chǎn)生的差動(dòng)電流而正確動(dòng)作。電流速斷保護(hù)由于整定值較高，通常也安裝在發(fā)電機(jī)上作為近后備或輔助保護(hù)，在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，流過其線圈的實(shí)際電流可能達(dá)到或超過整定值，因此也會(huì)動(dòng)作。*保護(hù)裝置自身故障：差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)中的元件（繼電器、二次回路等）發(fā)生故障，導(dǎo)致在非故障情況下保護(hù)動(dòng)作。*直流電源問題：直流電源電壓異?；虬l(fā)生浪涌，可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)。*定值誤整定：差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)的整定值被錯(cuò)誤地調(diào)整到過小，導(dǎo)致在非故障或區(qū)外故障時(shí)動(dòng)作。起到的作用：*差動(dòng)保護(hù)：作為發(fā)電機(jī)的主保護(hù)，其核心作用是在發(fā)電機(jī)出口發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，快速、有選擇地切除故障，保護(hù)發(fā)電機(jī)本身及其相關(guān)設(shè)備，防止故障擴(kuò)大。*電流速斷保護(hù)：作為發(fā)電機(jī)的一種后備保護(hù)或輔助保護(hù)，其作用是在差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)或故障點(diǎn)在差動(dòng)保護(hù)范圍邊緣時(shí)，提供快速切除故障的補(bǔ)充手段，或者在滿足整定條件下，在區(qū)內(nèi)故障時(shí)也能起到一定的保護(hù)作用。2.答：可能導(dǎo)致此現(xiàn)象的原因分析如下：*保護(hù)裝置內(nèi)部元件故障：保護(hù)裝置內(nèi)部的關(guān)鍵元件（如CPU、A/D轉(zhuǎn)換器、繼電器、插件等）發(fā)生故障，導(dǎo)致保護(hù)邏輯混亂或輸出異常，即使接收到的輸入信號(hào)正常，也可能產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷或輸出錯(cuò)誤指令。*定值配置錯(cuò)誤或通信異常：保護(hù)裝置內(nèi)保護(hù)定值整定錯(cuò)誤，或者與監(jiān)控系統(tǒng)、其他保護(hù)裝置之間的通信接口、通信規(guī)約存在問題，導(dǎo)致保護(hù)裝置接收或處理信息錯(cuò)誤。*二次回路干擾或異常：保護(hù)裝置的電流、電壓輸入回路受到強(qiáng)電磁干擾，或存在接觸不良、接線錯(cuò)誤等問題，導(dǎo)致保護(hù)裝置接收到的電氣量信號(hào)失真或異常，但可能未達(dá)到使保護(hù)誤動(dòng)的程度，僅表現(xiàn)為錄波數(shù)據(jù)異常。*軟件Bug或算法缺陷：對(duì)于微機(jī)保護(hù)，保護(hù)算法或軟件本身可能存在設(shè)計(jì)缺陷或Bug，在特定條件下（如故障類型特殊、系統(tǒng)參數(shù)邊界值等）導(dǎo)致邏輯判斷錯(cuò)誤。*電源問題：繼電保護(hù)裝置的電源不穩(wěn)定或干擾較大，可能影響裝置的正常運(yùn)行，導(dǎo)致內(nèi)部數(shù)據(jù)處理或邏輯判斷異常。后續(xù)處理：*詳細(xì)檢查定值：首先核對(duì)保護(hù)裝置當(dāng)前運(yùn)行的定值與定值單是否一致