2025年電工中級(jí)資格證考試試題：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制技術(shù)實(shí)戰(zhàn)試題庫考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置最主要的作用是（）。A.發(fā)出報(bào)警信號(hào)B.切除故障線路C.切除非故障設(shè)備D.隔離故障點(diǎn)2.繼電保護(hù)裝置的“選擇性”要求是指（）。A.保護(hù)動(dòng)作速度快B.保護(hù)靈敏度高C.只有故障點(diǎn)所在的保護(hù)裝置動(dòng)作，與相鄰設(shè)備和線路的保護(hù)裝置不動(dòng)作D.保護(hù)裝置動(dòng)作后能自動(dòng)恢復(fù)3.電流速斷保護(hù)通常作為電力系統(tǒng)某元件的（）。A.主保護(hù)B.后備保護(hù)C.輔助保護(hù)D.終端保護(hù)4.在電力系統(tǒng)中，反映故障點(diǎn)到電源側(cè)距離的繼電保護(hù)是（）。A.電流速斷保護(hù)B.電壓速斷保護(hù)C.距離保護(hù)D.零序保護(hù)5.架空輸電線路發(fā)生相間短路時(shí)，主要故障電流流過（）。A.地球B.三相導(dǎo)線C.空氣D.絕緣子6.變壓器差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.靈敏度高B.動(dòng)作速度快C.接線簡單，能反應(yīng)區(qū)內(nèi)各種故障D.不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響7.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路發(fā)生接地故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)（）。A.差動(dòng)保護(hù)B.定子接地保護(hù)C.失磁保護(hù)D.過勵(lì)磁保護(hù)8.電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，故障點(diǎn)流過的大地電流稱為（）。A.故障電流B.短路電流C.零序電流D.距離電流9.自動(dòng)重合閘裝置通常與（）配合使用，以盡快恢復(fù)供電。A.備用電源自動(dòng)投入裝置B.繼電保護(hù)裝置C.操作電源系統(tǒng)D.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)10.某線路距離保護(hù)的第Ⅰ段保護(hù)范圍取決于（）。A.系統(tǒng)阻抗B.保護(hù)安裝處至線路末端阻抗C.故障類型D.保護(hù)裝置的整定時(shí)間11.繼電保護(hù)裝置中，用于測量電氣量并判斷是否發(fā)生故障的部分稱為（）。A.邏輯部分B.執(zhí)行部分C.測量部分D.信號(hào)部分12.繼電保護(hù)裝置中，用于根據(jù)測量結(jié)果和預(yù)定邏輯進(jìn)行判斷，并發(fā)出信號(hào)或指令的部分稱為（）。A.邏輯部分B.執(zhí)行部分C.測量部分D.電源部分13.電力系統(tǒng)中，為了保證保護(hù)裝置的選擇性，相鄰線路保護(hù)之間在動(dòng)作時(shí)限上應(yīng)滿足（）原則。A.后一級(jí)動(dòng)作時(shí)限大于前一級(jí)動(dòng)作時(shí)限B.后一級(jí)動(dòng)作時(shí)限小于前一級(jí)動(dòng)作時(shí)限C.同時(shí)動(dòng)作D.無關(guān)14.在直流操作電源系統(tǒng)中，常用的電源方式有（）。A.交流電源B.直流電源C.備用電源自動(dòng)投入D.充電裝置15.繼電保護(hù)裝置的“可靠性”要求是指（）。A.保護(hù)在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作（拒動(dòng)）B.保護(hù)在不應(yīng)動(dòng)作時(shí)動(dòng)作（誤動(dòng)）C.保護(hù)動(dòng)作速度快D.保護(hù)靈敏度高二、判斷題（請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置動(dòng)作后，必須手動(dòng)復(fù)歸才能再次動(dòng)作。（）2.電流繼電器線圈中流過負(fù)荷電流時(shí)，繼電器應(yīng)動(dòng)作。（）3.電壓繼電器線圈并聯(lián)接入被測電路，根據(jù)電壓是否達(dá)到整定值來動(dòng)作。（）4.距離保護(hù)是利用故障點(diǎn)至保護(hù)安裝點(diǎn)之間的電壓、電流比值（阻抗）來反映故障距離的。（）5.零序保護(hù)主要用于反映電力系統(tǒng)發(fā)生的接地故障。（）6.備用電源自動(dòng)投入裝置（ATS）能在工作電源故障時(shí)，自動(dòng)將負(fù)荷切換到備用電源。（）7.繼電保護(hù)裝置的整定是指根據(jù)被保護(hù)對(duì)象和系統(tǒng)情況，確定保護(hù)裝置的動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)。（）8.變壓器瓦斯保護(hù)能反應(yīng)變壓器內(nèi)部輕微故障和嚴(yán)重故障。（）9.發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)能有效地防止發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障。（）10.繼電保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)越高，保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)越小。（）11.繼電保護(hù)裝置的時(shí)限配合是指保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的長短配合。（）12.電流互感器二次側(cè)可以帶電拆裝。（）13.電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，故障點(diǎn)電壓最高。（）14.繼電保護(hù)裝置的直流操作電源應(yīng)具有足夠的容量和穩(wěn)定性。（）15.微機(jī)保護(hù)裝置比傳統(tǒng)電磁型保護(hù)裝置具有更高的可靠性和功能。（）三、填空題（請(qǐng)將正確答案填入橫線上）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足______、______、______和______四個(gè)基本要求。2.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電流通常會(huì)______，電壓通常會(huì)______。3.電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的______，需要與其他保護(hù)配合構(gòu)成完整的保護(hù)體系。4.距離保護(hù)通常采用______作為測量元件，來反映故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離。5.變壓器差動(dòng)保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)，由于穿越電流的存在，可能會(huì)出現(xiàn)______現(xiàn)象。6.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)是當(dāng)發(fā)電機(jī)______時(shí)發(fā)出信號(hào)或跳閘的保護(hù)。7.自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)具備______功能，以防止在暫時(shí)性故障重合后再次發(fā)生故障導(dǎo)致保護(hù)連續(xù)動(dòng)作。8.繼電保護(hù)裝置的______是指保護(hù)對(duì)故障的識(shí)別能力，即能正確區(qū)分故障與非故障狀態(tài)。9.零序電流主要由______產(chǎn)生。10.繼電保護(hù)裝置的______是指保護(hù)裝置在規(guī)定條件下，正確動(dòng)作的概率。四、簡答題1.簡述電流速斷保護(hù)和距離保護(hù)各自的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。2.解釋什么是繼電保護(hù)裝置的“選擇性”，并說明實(shí)現(xiàn)選擇性的常用方法。3.說明電力系統(tǒng)中發(fā)生相間短路故障時(shí)，電流保護(hù)通常如何實(shí)現(xiàn)時(shí)限配合？4.簡述自動(dòng)重合閘裝置的作用及其可能的應(yīng)用場合。5.何謂繼電保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)？其計(jì)算公式是什么？對(duì)靈敏系數(shù)有何要求？五、計(jì)算題1.某輸電線路AB，長100km，由末端B向首端A安裝距離保護(hù)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，線路AB上的電壓為115kV，線路阻抗為0.4Ω/km。若距離保護(hù)第Ⅰ段動(dòng)作阻抗整定為80%線路阻抗，求該距離保護(hù)第Ⅰ段的保護(hù)范圍是多少公里？當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)，若故障點(diǎn)距離首端A為60km，該距離保護(hù)第Ⅰ段能否可靠動(dòng)作？請(qǐng)說明理由。2.有一臺(tái)變壓器，額定容量為S_n=100MVA，額定電壓為U_1n/U_2n=110/11kV，采用YNd11接線。在一次故障后，保護(hù)動(dòng)作跳閘，經(jīng)檢查為差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。已知正常運(yùn)行和故障時(shí)，差動(dòng)回路中的電流分別為I_normal=600A和I_fault=1200A。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的主要原因有哪些？（至少列舉三種）六、案例分析題1.某變電站110kV線路L1，首端A處安裝一套微機(jī)距離保護(hù)。一天夜間，線路L1發(fā)生瞬時(shí)性故障，距離保護(hù)第Ⅰ段動(dòng)作，自動(dòng)重合閘裝置發(fā)出合閘命令，重合成功，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。第二天早晨，線路L1在相同地點(diǎn)再次發(fā)生相間短路故障，但距離保護(hù)未動(dòng)作，斷路器拒動(dòng)，最終導(dǎo)致線路L1被切除。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致此次事故的原因有哪些？并說明應(yīng)如何改進(jìn)或檢查以避免類似事故再次發(fā)生。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.A4.C5.B6.C7.B8.C9.B10.B11.C12.A13.A14.B15.B二、判斷題1.錯(cuò)誤2.正確3.正確4.正確5.正確6.正確7.錯(cuò)誤8.正確9.正確10.錯(cuò)誤11.正確12.錯(cuò)誤13.錯(cuò)誤14.正確15.正確三、填空題1.選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性2.增大、降低3.末端4.電流、電壓（或阻抗）5.濫動(dòng)6.失去勵(lì)磁（或勵(lì)磁回路斷線）7.檢查故障線路8.選擇性9.接地故障10.可靠性四、簡答題1.電流速斷保護(hù)：適用于低壓、短路電流較大的線路或變壓器。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作快；缺點(diǎn)是保護(hù)范圍固定且較短，不能保護(hù)全線路，且受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較大。距離保護(hù)：適用于中高壓、較長距離的線路。優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)范圍與系統(tǒng)運(yùn)行方式無關(guān)，能反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)重合閘；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高、動(dòng)作相對(duì)電流速斷慢。2.繼電保護(hù)裝置的選擇性是指在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障切除，而系統(tǒng)中的其他保護(hù)裝置以及相鄰設(shè)備和線路應(yīng)保持不動(dòng)。實(shí)現(xiàn)選擇性的常用方法包括：利用保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限進(jìn)行配合（即“遠(yuǎn)動(dòng)近不動(dòng)”或“后一級(jí)動(dòng)，前一級(jí)不動(dòng)”），利用不同保護(hù)原理的動(dòng)作特性進(jìn)行配合（如電流速斷保護(hù)與距離保護(hù)配合）。3.電流保護(hù)實(shí)現(xiàn)時(shí)限配合的主要方法是在相鄰線路或元件的保護(hù)裝置中設(shè)置不同的動(dòng)作時(shí)限。例如，對(duì)于線路AB和BC，若A點(diǎn)安裝的保護(hù)作用于AB段，C點(diǎn)安裝的保護(hù)作用于BC段，則A點(diǎn)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比C點(diǎn)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限長一個(gè)時(shí)限級(jí)差（Δt），以確保故障發(fā)生在BC段時(shí)，C點(diǎn)保護(hù)先動(dòng)作；故障發(fā)生在AB段時(shí)，A點(diǎn)保護(hù)先動(dòng)作。這種逐級(jí)遞增的動(dòng)作時(shí)限構(gòu)成了階梯形時(shí)限配合。4.自動(dòng)重合閘裝置的作用是在電力系統(tǒng)發(fā)生暫時(shí)性故障（如線路被風(fēng)吹斷、絕緣子閃絡(luò)等）導(dǎo)致斷路器跳閘后，能自動(dòng)將斷路器重新合閘，恢復(fù)供電，從而提高供電的可靠性。其應(yīng)用場合主要是那些允許短時(shí)中斷供電，且故障能自愈或清除的線路和設(shè)備，如架空輸電線路、配電線路等。5.繼電保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)是指保護(hù)裝置對(duì)故障的識(shí)別能力，即保護(hù)裝置在故障時(shí)輸出動(dòng)作信號(hào)的能力。對(duì)于反應(yīng)故障參數(shù)（如電流、電壓、阻抗）越小的保護(hù)，其靈敏系數(shù)越高，表示保護(hù)對(duì)故障的識(shí)別能力越強(qiáng)。計(jì)算公式根據(jù)保護(hù)類型不同而不同，例如，對(duì)于電流保護(hù)，靈敏系數(shù)Ksen=Ifault_min/Iop_min，其中Ifault_min為保護(hù)安裝處發(fā)生最輕微故障時(shí)流過保護(hù)裝置的電流，Iop_min為保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流（整定值）。對(duì)靈敏系數(shù)的要求是：對(duì)于反應(yīng)電流的保護(hù)（如電流速斷、過流保護(hù)），靈敏系數(shù)通常不小于1.5～2；對(duì)于反應(yīng)電壓的保護(hù)（如電壓速斷），不小于1.25～1.5；對(duì)于距離保護(hù)，根據(jù)不同電壓等級(jí)和線路重要性，要求通常在1.5～2.5之間。五、計(jì)算題1.解：*線路阻抗Z_line=0.4Ω/km*100km=40Ω。*距離保護(hù)第Ⅰ段整定阻抗Z_op=80%*Z_line=0.8*40Ω=32Ω。*保護(hù)范圍S=Z_op/Z_line=32Ω/0.4Ω/km=80km。*故障點(diǎn)距離首端A為60km，小于保護(hù)范圍80km。*結(jié)論：該距離保護(hù)第Ⅰ段能可靠動(dòng)作。理由：故障點(diǎn)距離（60km）在保護(hù)范圍（80km）之內(nèi)，故障點(diǎn)的阻抗（Z_fault=60km*0.4Ω/km=24Ω）小于整定阻抗（32Ω），且由于是瞬時(shí)性故障（假設(shè)第Ⅰ段為瞬時(shí)動(dòng)作），保護(hù)將可靠動(dòng)作。2.解：*可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的主要原因有：1.外部故障時(shí)的穿越電流：在區(qū)外故障時(shí)，故障電流可能從一側(cè)流過差動(dòng)回路再流回，導(dǎo)致兩側(cè)電流互感器（CT）飽和，二次電流波形畸變，差動(dòng)回路出現(xiàn)不平衡電流，可能引起保護(hù)誤動(dòng)。2.CT變比誤差或接線錯(cuò)誤：兩側(cè)CT變比選擇不當(dāng)或差動(dòng)回路接線錯(cuò)誤（如一側(cè)接反），會(huì)導(dǎo)致正常運(yùn)行或故障時(shí)兩側(cè)電流相位差過大或大小不等，形成不平衡電流。3.CT飽和：故障電流過大或故障點(diǎn)靠近CT二次側(cè)，可能導(dǎo)致CT飽和，其輸出不再是線性比例，造成差動(dòng)回路不平衡。4.勵(lì)磁回路接地：變壓器勵(lì)磁回路接地可能引入零序電流至差動(dòng)回路，尤其是在接地故障或系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，可能形成不平衡電流。5.差動(dòng)繼電器本身缺陷：差動(dòng)繼電器本身存在制造缺陷或損壞，導(dǎo)致其動(dòng)作門檻降低。六、案例分析題1.可能原因分析：*瞬時(shí)性故障未清除：昨夜發(fā)生的瞬時(shí)性故障并未完全清除，導(dǎo)致線路狀態(tài)不穩(wěn)定，重合閘后再次發(fā)生故障。*保護(hù)整定值不當(dāng)：距離保護(hù)第Ⅰ段整定值可能設(shè)置不當(dāng)，如整定阻抗偏小或時(shí)限配合有問題，導(dǎo)致在重合閘后再次發(fā)生相同故障時(shí)，保護(hù)未能正確動(dòng)作（可能是拒動(dòng)或整定值未躲過故障點(diǎn)）。*重合閘裝置故障：自動(dòng)重合閘裝置本身存在故障，未能正確執(zhí)行重合閘命令，或者重合閘后未能正確復(fù)歸，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)再次嘗試合閘。*電流互感器（CT）故障：可能有一側(cè)或兩側(cè)CT在故障或重合閘過程中出現(xiàn)飽和或二次開路/短路，導(dǎo)致保護(hù)裝置未收到正確的電流信號(hào)而拒動(dòng)。*保護(hù)裝置軟件或硬件故障：微機(jī)保護(hù)裝置的軟件程序錯(cuò)誤或硬件（如CPU、內(nèi)存）故障，導(dǎo)致保護(hù)邏輯異?；驘o法正常工作。*系統(tǒng)運(yùn)行方式變化：重合閘后系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生較大變化，導(dǎo)致保護(hù)裝置的計(jì)算結(jié)果（如整定值、故障距離）與實(shí)際故障情況不符。*斷路器故障：斷路器本身存在故障（如觸頭燒傷、操作機(jī)構(gòu)問題），導(dǎo)致拒動(dòng)。改進(jìn)或檢查措施：*檢查重合閘記錄：詳細(xì)分析故障錄波數(shù)據(jù)和重合閘裝置記錄，確定故障類型、重合情況及保護(hù)動(dòng)作行為。*復(fù)核保護(hù)定值：重新校驗(yàn)距離保護(hù)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的整定值、定時(shí)限、靈敏系數(shù)校驗(yàn)等，確保整定計(jì)算正確且滿足要求。*檢查CT狀態(tài)：檢查兩側(cè)CT的接線、變比、極性，進(jìn)行CT比差和角