2025年高壓電工考試：高壓繼電保護原理與電力系統(tǒng)安全運行試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.繼電保護裝置應具備的基本性能不包括以下哪一項？A.選擇性B.速動性C.可靠性D.經(jīng)濟性2.電流速斷保護的主要優(yōu)點是？A.保護范圍大B.靈敏度高C.動作速度快D.接線簡單且經(jīng)濟3.當電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，保護裝置迅速切除故障，其主要目的是？A.減少線路損耗B.保護發(fā)電機免受過載C.保證非故障部分安全繼續(xù)運行D.減少用戶停電時間（雖然不是直接目的，但結果是）4.過電流保護通常采用限時動作的方式，其主要原因是？A.電流速斷保護范圍太小B.需要保證選擇性切除故障C.過電流本身就不需要速斷D.避免保護誤動5.以下哪種繼電器常用于構成限時電流速斷保護？A.GL型（感應型）B.DL型（電磁型）C.LAD型（差動）D.DZ型（組合式）6.方向保護主要用于哪些線路？A.所有輸電線路B.環(huán)網(wǎng)線路C.需要考慮電源方向的雙電源或環(huán)網(wǎng)線路D.用戶內(nèi)部配電線路7.在電力系統(tǒng)中，采用中性點不接地方式的主要優(yōu)點是？A.系統(tǒng)簡單，投資少B.在單相接地故障時，非故障相電壓不變C.便于發(fā)現(xiàn)接地故障D.可以承受較高的接地故障電流8.差動保護的主要優(yōu)點是？A.靈敏度高B.動作速度快C.具有絕對選擇性，不受系統(tǒng)運行方式變化影響D.接線簡單9.繼電保護裝置的“整定”是指？A.調(diào)試檢驗B.校驗精度C.根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計算并設定保護裝置的動作參數(shù)D.更換繼電器元件10.電力系統(tǒng)中，繼電保護和安全自動裝置的核心任務是？A.監(jiān)控設備運行狀態(tài)B.發(fā)出告警信號C.自動調(diào)整系統(tǒng)運行參數(shù)D.在規(guī)定時間內(nèi)切除故障或隔離故障點二、判斷題（每題1分，共10分）1.繼電保護裝置的動作時限越長，選擇性越好。（）2.電流互感器二次側嚴禁開路。（）3.電壓互感器二次側嚴禁短路。（）4.繼電保護裝置的可靠性是指其不誤動、不拒動的能力。（）5.靈敏度是衡量保護裝置在故障時能否正確動作的能力。（）6.GL型繼電器可以同時實現(xiàn)過電流和短路電流速斷保護功能。（）7.保護裝置的整定計算主要是為了滿足速動性要求。（）8.電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，如果采用中性點不接地系統(tǒng)，故障相電壓會升高至線電壓。（）9.差動保護通常用于發(fā)電機、變壓器等元件的內(nèi)部故障保護。（）10.電力系統(tǒng)安全運行僅依賴于繼電保護裝置。（）三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述繼電保護裝置的“選擇性”含義及其意義。2.簡述電流速斷保護和過電流保護在原理和用途上的主要區(qū)別。3.簡述方向保護中，采用功率方向繼電器（如90度接線）的基本原理。4.簡述電力系統(tǒng)對繼電保護裝置的基本要求（至少寫四點）。四、計算題（共20分）1.（10分）某線路AB段，裝設有一級電流速斷保護和限時過電流保護。已知線路AB正常最大負荷電流為300A，系統(tǒng)發(fā)生短路時，保護安裝處K點的最大短路電流為5000A，最小短路電流為2500A。要求電流速斷保護的動作電流整定為最小短路電流的1.5倍，且要躲過正常最大負荷電流。限時過電流保護的動作電流整定為線路正常最大負荷電流的1.2倍，動作時限整定為1.5秒。試計算電流速斷保護和限時過電流保護的整定動作電流，并說明電流速斷保護的動作時限應如何整定。2.（10分）某雙電源線路，采用方向過電流保護。已知線路正方向（從電源A到B）的短路電流為4000A，反方向（從電源B到A）的短路電流為2000A。為使保護具有選擇性，正方向和反方向過電流保護的動作電流應如何整定（定性說明，無需具體數(shù)值計算）？為什么？五、論述題（10分）結合電力系統(tǒng)安全運行的要求，論述繼電保護裝置在保障系統(tǒng)安全方面所起的重要作用，并簡述為提高保護系統(tǒng)的可靠性應采取哪些措施。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.B5.A6.C7.B8.C9.C10.D二、判斷題1.×2.√3.√4.√5.√6.√7.×8.√9.√10.×三、簡答題1.解析思路：理解選擇性是指保護動作應只作用于故障元件或線路，保證非故障部分繼續(xù)運行。其意義在于隔離故障，減少停電范圍，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定。答案：選擇性是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置只將故障元件或線路從電力系統(tǒng)中切除，而保證非故障部分繼續(xù)正常運行的性能。其意義在于最大限度地減少故障帶來的影響，縮小停電范圍，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。2.解析思路：區(qū)別在于動作速度、保護范圍和接線方式。電流速斷只反映電流大小，速度快，保護范圍固定且較短（靠近電源側）；過電流反映電流大小和時限，速度較慢，保護范圍較長（靠近負荷側），且需要與其他保護配合。答案：電流速斷保護僅根據(jù)電流大小判斷是否動作，動作速度極快（瞬時動作），其保護范圍取決于短路電流的大小，通常局限于靠近電源的一小段線路。而過電流保護除了反映電流大小外，還引入了時間元件，只有在電流超過整定值并持續(xù)一定時間后才動作，動作速度相對較慢，保護范圍可以覆蓋整個線路或更大范圍，通常用于實現(xiàn)選擇性切除故障。3.解析思路：90度接線是指功率方向繼電器的一個輸入量（如電流）接A相電流，另一個輸入量（如電壓）接B相和C相電壓的相量和（即線電壓AB）。當線路正?；蚬收蠒r，如果故障點在正方向，故障電流方向與電源方向一致，此時電流相量與線電壓相量之間的夾角接近90度，功率方向繼電器輸出最大，可靠動作。答案：方向保護中，采用功率方向繼電器（如90度接線）的基本原理是利用功率方向繼電器輸入的電流和電壓（通常是線電壓）之間的相位關系來判斷故障功率的方向。例如，對于相間短路，常用的90度接線方式是將電流繼電器接入故障相電流（如A相電流Ia），將電壓繼電器接入與故障相相鄰的兩相電壓的相量和（如B相和C相電壓的相量和Ubc）。當故障發(fā)生在保護安裝點一側（正方向）時，故障相電流Ia與線電壓Ubc之間的相位角接近90度，此時功率方向繼電器輸出最大，可靠動作；而當故障發(fā)生在保護安裝點另一側（反方向）時，電流和電壓的相位角遠小于90度，繼電器輸出很小，不動作。4.解析思路：概括電力系統(tǒng)對保護的基本要求，圍繞“選擇、速動、靈敏、可靠”四個核心字展開。答案：電力系統(tǒng)對繼電保護裝置的基本要求主要包括：選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。選擇性要求保護裝置只將故障元件或線路從系統(tǒng)中切除，非故障部分保持正常運行。速動性要求保護裝置在故障發(fā)生后盡快動作，切除故障，以減小故障造成的損失和對系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響。靈敏性要求保護裝置對其保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障，都能準確、可靠地動作，即使是在最不利的故障條件下（如最小短路電流時）也能滿足動作要求?？煽啃砸蟊Ｗo裝置在正常運行時不誤動（不應對正常負荷或非故障情況動作），在故障時能可靠地動作（不拒動）。四、計算題1.解析思路：電流速斷整定電流=最小短路電流×整定倍率（>最大負荷電流）。限時過電流整定電流=正常最大負荷電流×整定倍率。計算結果分別為：速斷Iop=2500A*1.5=3750A；過流Iop=300A*1.2=360A。速斷保護動作時限應大于下一級（限時過流）保護動作時限加一個級差時限，通常設為0.5s或1s。答案：電流速斷保護整定動作電流Iop_Iu=Imin_short*k_rds=2500A*1.5=3750A。需滿足Iop_Iu>Imax_load，3750A>300A，滿足要求。動作時限整定為躲過下級保護動作時限，通常取0.5s或1.0s。限時過電流保護整定動作電流Iop_Ou=Imax_load*k_re=300A*1.2=360A。動作時限整定為1.5s。（注：計算中未明確下級保護時限，速斷時限按經(jīng)驗值設定）2.解析思路：為保證選擇性，同一線路上的保護應保證正方向故障時反方向保護不動作，反方向故障時正方向保護不動作。因此，反方向保護的動作電流應大于或等于正方向故障時的最大短路電流，正方向保護的動作電流應大于或等于反方向故障時的最大短路電流?；蛘?，可以采用同一整定值，但反方向保護需帶有方向性元件判斷功率方向。答案：為保證選擇性，應使反方向保護（B側對A側）的動作電流整定值大于或等于正方向（A側對B側）的最大故障電流4000A，即Iop_反>4000A。同時，正方向保護（A側對B側）的動作電流整定值大于或等于反方向（B側對A側）的最大故障電流2000A，即Iop_正>2000A。一種簡單方法是采用相同的動作電流整定值Iop，但必須確保在反方向故障時，流過正方向保護回路的電流（約2000A）能使整定電流Iop的保護動作，并且功率方向繼電器正確判斷為反方向，從而不動作。或者，反方向保護的動作電流整定值可以按躲過其保護范圍內(nèi)（靠近B側）的最大短路電流來整定，但需確保在A側向B側故障時，其動作電流仍大于2000A。五、論述題解析思路：從系統(tǒng)安全角度，闡述保護如何防止事故擴大、隔離故障、保障設備、保證持續(xù)供電。措施方面，強調(diào)裝置本身的質量、定期校驗、合理配置、后備措施、遠方監(jiān)控等。答案：繼電保護裝置在保障電力系統(tǒng)安全運行方面起著至關重要的作用。首先，它能在電力系統(tǒng)發(fā)生故障（如短路）時，迅速、準確地檢測到故障并切除故障點，防止故障擴大，避免造成更大范圍停電和設備損壞，這是保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎。其次，通過選擇性動作，保護能將故障元件或線路隔離，保證非故障部分電力系統(tǒng)繼續(xù)正常運行，最大限度地減少故障對用戶正常用電的影響，保障了供電的連續(xù)性。此外，對于一些非故障性的異常工況（如過負荷），部分保護能發(fā)出告警信號，提醒運行人員及時處理，防止設備因長期過負荷而損壞，從而間接保障了設備