2025年高壓電工實(shí)操考試：高壓繼電保護(hù)原理試題及案例分析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、基礎(chǔ)理論部分1.簡述電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)在保護(hù)范圍、動(dòng)作時(shí)限和適用電壓等級(jí)方面的主要區(qū)別。2.說明零序電流保護(hù)主要用于哪些類型的故障，并簡述其基本原理。3.解釋什么是保護(hù)裝置的“整定”，整定的目的是什么？4.GL型電流繼電器具有幾種動(dòng)作特性？分別適用于哪種保護(hù)？5.DX型信號(hào)繼電器和LXJ型切換繼電器在結(jié)構(gòu)和功能上有什么主要區(qū)別？二、接線與檢查部分6.在進(jìn)行高壓線路繼電保護(hù)裝置的定期檢查時(shí)，通常需要檢查哪些主要內(nèi)容？請(qǐng)列舉至少五項(xiàng)。7.在保護(hù)屏上，壓板通常用于什么目的？在送電前和故障處理時(shí)，對(duì)壓板的操作應(yīng)注意哪些原則？8.某線路的電流速斷保護(hù)采用兩相兩繼電器接線方式，請(qǐng)簡述其工作原理。如果其中一相的電流繼電器線圈斷線，可能會(huì)對(duì)保護(hù)造成什么影響？9.在進(jìn)行保護(hù)裝置回路檢查時(shí)，如何判斷直流電源正負(fù)極是否接反？會(huì)有什么后果？10.如果發(fā)現(xiàn)某保護(hù)裝置的出口中間繼電器經(jīng)常自勵(lì)吸合，可能的原因有哪些？三、故障現(xiàn)象分析與判斷部分11.某變電站10kV線路A相發(fā)生單相接地故障，保護(hù)裝置的動(dòng)作情況如下：A相零序電流保護(hù)動(dòng)作，跳閘；同時(shí)，線路對(duì)側(cè)的B相和C相保護(hù)裝置也相繼動(dòng)作跳閘。請(qǐng)分析可能的原因，并判斷各側(cè)保護(hù)動(dòng)作是否正確。12.某高壓電動(dòng)機(jī)發(fā)生匝間短路故障，電動(dòng)機(jī)側(cè)的電流速斷保護(hù)、過流保護(hù)均未動(dòng)作，但電流表指針劇烈擺動(dòng)，電動(dòng)機(jī)發(fā)出異響。請(qǐng)分析可能的原因，并說明為什么保護(hù)沒有動(dòng)作。13.某變電站母線電壓突然大幅下降，同時(shí)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致這種情況發(fā)生的故障原因，并思考差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的可能性。14.運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)某線路保護(hù)裝置的“交流電源異?！毙盘?hào)燈亮起，請(qǐng)問這可能由哪些原因引起？處理時(shí)應(yīng)注意什么？15.某線路過流保護(hù)動(dòng)作跳閘后，檢查發(fā)現(xiàn)是外部電網(wǎng)發(fā)生故障引起的，但故障切除后，線路側(cè)過流保護(hù)再次動(dòng)作跳閘。請(qǐng)分析可能的原因。四、案例分析部分16.某變電站6kV母線發(fā)生A相接地故障，故障發(fā)生后，母線電壓互感器二次側(cè)A相電壓表指示為零，B相和C相電壓表指示正常。同時(shí)，連接在該母線上的三段式線路保護(hù)（電流速斷、限時(shí)電流速斷、過流）均正確動(dòng)作跳閘。請(qǐng)分析故障時(shí)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，并說明各保護(hù)正確動(dòng)作的原因。如果此時(shí)只將A相電壓表二次回路斷線，保護(hù)會(huì)怎樣動(dòng)作？17.某高壓線路采用分相電流差動(dòng)保護(hù)。一次運(yùn)行中，線路末端發(fā)生B相接地故障。請(qǐng)分析故障時(shí)保護(hù)裝置的動(dòng)作行為。如果該線路采用的不是分相電流差動(dòng)保護(hù)，而是簡單的三相電流速斷保護(hù)，在此次故障下保護(hù)會(huì)如何動(dòng)作？為什么？18.某工廠變電站內(nèi)，一臺(tái)連接外部10kV電網(wǎng)的主變壓器，其差動(dòng)保護(hù)在運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)“差動(dòng)電流不平衡”信號(hào)，導(dǎo)致保護(hù)退出運(yùn)行。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)不平衡電流過大的原因，并提出相應(yīng)的檢查和處理措施。19.某變電站10kV線路保護(hù)，其限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限整定值為1.5秒。一次系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)正確動(dòng)作，但動(dòng)作時(shí)限顯示為2.0秒。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致實(shí)際動(dòng)作時(shí)限延長的原因。20.某變電站主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘，但檢查發(fā)現(xiàn)變壓器本體并未發(fā)生故障（如瓦斯繼電器無信號(hào)，冷卻系統(tǒng)正常等）。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的一些常見原因，并提出防范措施。試卷答案一、基礎(chǔ)理論部分1.答：電流速斷保護(hù)動(dòng)作速度快，無選擇性，保護(hù)范圍較小，通常用于靠近電源側(cè)；限時(shí)電流速斷保護(hù)有選擇性，動(dòng)作時(shí)限介于電流速斷和過流保護(hù)之間，保護(hù)范圍也介于兩者之間；過流保護(hù)動(dòng)作速度較慢，具有選擇性，保護(hù)范圍最遠(yuǎn)，用于系統(tǒng)各處。適用電壓等級(jí)上，電流速斷多用于6kV及以下系統(tǒng)，限時(shí)電流速斷和過流保護(hù)可用于更高電壓等級(jí)。解析思路：考察對(duì)三種基本保護(hù)特性（選擇性、時(shí)限、保護(hù)范圍）及其適用性的掌握。需要區(qū)分它們的核心區(qū)別和各自的應(yīng)用場(chǎng)景。2.答：零序電流保護(hù)主要用于反映相間或相對(duì)地的單相接地故障。其基本原理是利用故障點(diǎn)故障電流經(jīng)大地流回，在故障點(diǎn)周圍產(chǎn)生零序電壓和零序電流，通過測(cè)量零序電流的大小并使其達(dá)到動(dòng)作值來啟動(dòng)保護(hù)。解析思路：考察對(duì)零序保護(hù)用途和基本工作原理的理解。核心是理解單相接地故障時(shí)零序電流的產(chǎn)生路徑和特點(diǎn)。3.答：整定是指根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式和保護(hù)裝置的要求，計(jì)算并確定保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù)（如動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限等）。目的是使保護(hù)裝置在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)能夠正確、快速地動(dòng)作，切除故障；而在保護(hù)區(qū)外故障或正常運(yùn)行時(shí)，則不動(dòng)作，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。解析思路：考察對(duì)“整定”概念及其目的的理解。需要明確整定是針對(duì)參數(shù)的，目的是保證保護(hù)的選擇性和正確性。4.答：GL型電流繼電器具有兩種動(dòng)作特性：感應(yīng)式（電磁式）和電磁式。感應(yīng)式（或稱復(fù)式）特性既有電流繼電器的特性，又有時(shí)間繼電器的特性，適用于限時(shí)電流速斷和過流保護(hù)；電磁式特性僅是電流繼電器的特性，適用于電流速斷保護(hù)。解析思路：考察對(duì)GL型繼電器結(jié)構(gòu)和工作原理的掌握，區(qū)分其兩種特性及其對(duì)應(yīng)的應(yīng)用。5.答：DX型信號(hào)繼電器（掉牌式）主要用于發(fā)出明確的動(dòng)作信號(hào)，其動(dòng)作后需要手動(dòng)復(fù)歸，掉牌指示清晰。LXJ型切換繼電器主要用于自動(dòng)切換直流電源回路或信號(hào)回路，其動(dòng)作后通常能自動(dòng)復(fù)歸，用于實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的自動(dòng)切換功能。解析思路：考察對(duì)常用信號(hào)繼電器和切換繼電器結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)的區(qū)別的理解。二、接線與檢查部分6.答：主要檢查內(nèi)容包括：保護(hù)裝置端子排接線是否正確、牢固；繼電器線圈、觸點(diǎn)是否完好；壓板投退是否正常；直流電源電壓是否在允許范圍內(nèi)；信號(hào)回路是否正常；切換回路是否正常；繼電器傳動(dòng)試驗(yàn)是否良好等。解析思路：考察對(duì)保護(hù)裝置日常巡視檢查內(nèi)容的熟悉程度，應(yīng)涵蓋接線、電源、壓板、信號(hào)、傳動(dòng)等多個(gè)方面。7.答：壓板主要用于隔離保護(hù)回路，方便維護(hù)、試驗(yàn)或?qū)崿F(xiàn)保護(hù)的選擇性投切。操作原則是：送電時(shí)，先投入運(yùn)行保護(hù)壓板，后投入控制回路壓板；故障處理時(shí)，應(yīng)先退出故障保護(hù)壓板，隔離故障點(diǎn)，再進(jìn)行其他操作。解析思路：考察對(duì)壓板作用的理解和操作時(shí)的安全原則，強(qiáng)調(diào)隔離和選擇性。8.答：兩相兩繼電器接線方式利用電流互感器同相二次電流的相加原理構(gòu)成。當(dāng)線路發(fā)生相間故障時(shí)，故障相電流經(jīng)電流互感器變流后，流入兩個(gè)串聯(lián)的電流繼電器線圈，如果電流達(dá)到動(dòng)作值，兩個(gè)繼電器同時(shí)動(dòng)作。一相繼電器線圈斷線，會(huì)導(dǎo)致串聯(lián)回路斷開，在相間故障時(shí)可能無法達(dá)到動(dòng)作值而使保護(hù)拒動(dòng)。解析思路：考察對(duì)兩相電流保護(hù)接線原理的理解，以及斷線情況下對(duì)保護(hù)可能產(chǎn)生的影響（拒動(dòng)）的分析。9.答：可通過檢查直流電源正負(fù)極性標(biāo)識(shí)、熔斷器規(guī)格、回路絕緣等初步判斷。后果是可能導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)、回路損壞、設(shè)備燒毀甚至人身安全事故。解析思路：考察對(duì)直流電源極性重要性的認(rèn)識(shí)，以及錯(cuò)誤接線可能導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。10.答：可能原因包括：直流電源電壓過高；回路存在對(duì)地通路（絕緣不良）；中間繼電器線圈匝間短路；前級(jí)保護(hù)元件（如電流繼電器）誤動(dòng)或觸點(diǎn)粘連等。解析思路：考察對(duì)中間繼電器自勵(lì)吸合現(xiàn)象的分析能力，從電源、回路、元件本身等多個(gè)角度思考可能原因。三、故障現(xiàn)象分析與判斷部分11.答：A相零序保護(hù)動(dòng)作正確，反映了A相接地故障。A側(cè)保護(hù)跳閘也正確。B、C相保護(hù)動(dòng)作可能錯(cuò)誤。原因可能是：系統(tǒng)存在多點(diǎn)接地，導(dǎo)致零序電流通過大地流向?qū)?cè)形成閉路，引起B(yǎng)、C相電壓互感器二次側(cè)出現(xiàn)零序電壓；或者B、C相線路附近也發(fā)生了接地故障，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。同時(shí)，如果A相保護(hù)動(dòng)作后切除故障，可能改變了系統(tǒng)接地情況，導(dǎo)致B、C相保護(hù)條件變化而誤動(dòng)。解析思路：考察對(duì)零序保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象的理解，分析多點(diǎn)接地等情況下保護(hù)可能出現(xiàn)的誤動(dòng)問題，需要結(jié)合系統(tǒng)接線和保護(hù)原理進(jìn)行推理。12.答：原因可能是：電動(dòng)機(jī)匝間短路電流雖然很大，但可能未達(dá)到電流速斷和過流保護(hù)的整定動(dòng)作值；或者故障是短暫的，電流速斷和過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限較長，故障已自行熄滅；或者保護(hù)裝置本身存在故障（如電流互感器飽和、繼電器拒動(dòng)等）。電動(dòng)機(jī)劇烈擺動(dòng)和異響是匝間短路的典型現(xiàn)象。解析思路：考察對(duì)保護(hù)選擇性、動(dòng)作值、動(dòng)作時(shí)限以及保護(hù)裝置可能故障的分析，理解為什么故障現(xiàn)象明顯但保護(hù)未動(dòng)作。13.答：可能原因包括：系統(tǒng)發(fā)生區(qū)外故障，故障電流引起主變差動(dòng)回路不平衡，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)（如區(qū)內(nèi)故障時(shí)，故障電流過大也可能誤動(dòng)）；主變本身發(fā)生內(nèi)部故障（如繞組相間短路、匝間短路、鐵芯故障等）；或者差動(dòng)保護(hù)裝置本身發(fā)生故障（如二次回路接線錯(cuò)誤、元件損壞等）。解析思路：考察對(duì)主變差動(dòng)保護(hù)可能誤動(dòng)和正確動(dòng)作（區(qū)內(nèi)故障）原因的分析，需要考慮故障類型、位置以及保護(hù)本身。14.答：可能原因：交流電壓互感器本身故障（如次級(jí)開路、短路）；二次回路接線松動(dòng)、斷線或接觸不良；相關(guān)設(shè)備（如濾波器、小變壓器）故障；或者來自二次回路的其他干擾。解析思路：考察對(duì)交流電源異常信號(hào)來源的分析，從源頭（電壓互感器）到回路（二次接線）再到相關(guān)設(shè)備進(jìn)行排查。15.答：原因可能是：外部故障切除后，系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生變化，導(dǎo)致線路負(fù)荷電流增大，超過了過流保護(hù)的整定值；或者故障切除后，線路附近發(fā)生瞬時(shí)性故障，引起過流保護(hù)再次動(dòng)作；也可能是保護(hù)裝置本身存在輕微缺陷或整定值整定得過保守。解析思路：考察對(duì)過流保護(hù)再次動(dòng)作原因的分析，需要考慮故障后的系統(tǒng)變化、負(fù)荷情況以及保護(hù)自身因素。四、案例分析部分16.答：故障時(shí)，A相接地，A相電壓為零，B、C相電壓正常，說明故障點(diǎn)位于母線或連接線上。三段式線路保護(hù)正確動(dòng)作跳閘，說明故障電流達(dá)到了線路保護(hù)的整定值，并且保護(hù)范圍在允許時(shí)限內(nèi)。保護(hù)正確動(dòng)作的原因是：故障產(chǎn)生了零序電流，A相零序保護(hù)動(dòng)作跳閘；同時(shí)故障電流也達(dá)到了線路電流速斷、限時(shí)電流速斷和過流保護(hù)的整定值，分別在各自時(shí)限內(nèi)動(dòng)作跳閘。如果A相電壓表二次回路斷線，則A相電壓表可能指示異常（如無窮大或錯(cuò)誤數(shù)值），但不會(huì)影響保護(hù)裝置的正常動(dòng)作，因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置依據(jù)的是電流和電壓的比值或零序分量，而非單相電壓表的具體讀數(shù)。解析思路：考察對(duì)單相接地故障時(shí)系統(tǒng)現(xiàn)象、保護(hù)動(dòng)作邏輯的理解，以及單相儀表故障對(duì)保護(hù)的影響分析。17.答：對(duì)于分相電流差動(dòng)保護(hù)，故障相（B相）的差動(dòng)回路電流差（正常時(shí)為零，故障時(shí)為故障電流）將使差動(dòng)繼電器動(dòng)作，并跳開包含該故障相的斷路器。非故障相（A、C相）的差動(dòng)回路電流差接近零，不動(dòng)作。對(duì)于三相電流速斷保護(hù)，由于線路末端B相接地，故障電流主要流過B相線路，A、C相電流可能很小或無變化。如果電流未達(dá)到A、C相電流速斷保護(hù)的整定值，則保護(hù)不動(dòng)作；如果達(dá)到，則可能誤動(dòng)跳閘，但通常保護(hù)會(huì)整定得較為靈敏，在末端接地時(shí)可能也會(huì)動(dòng)作。解析思路：考察對(duì)分相電流差動(dòng)保護(hù)原理和三相電流速斷保護(hù)原理的理解，對(duì)比分析不同保護(hù)在特定故障下的動(dòng)作行為。18.答：可能原因：主變兩側(cè)電流互感器變比配合不當(dāng)；差動(dòng)回路中存在導(dǎo)線電阻、接觸電阻過大等；運(yùn)行方式變化引起主變兩側(cè)電流差異增大；差動(dòng)繼電器本身參數(shù)漂移或校驗(yàn)不準(zhǔn)確；系統(tǒng)發(fā)生不平衡故障（如單相接地）。解析思路：考察對(duì)差動(dòng)保護(hù)不平衡電流產(chǎn)生原因的全面分析，涵蓋接線、參數(shù)、運(yùn)行方式、元件本身等多個(gè)方面。19.答：可能原因：保護(hù)裝置內(nèi)部元件（如時(shí)間繼電器、邏輯門電路）存在延遲；測(cè)量元件（如電流互感器）到保護(hù)屏距離較長，電纜傳輸存在延時(shí)；保護(hù)屏到斷路器控制回路存在中間環(huán)節(jié)（如中間繼電器）且其動(dòng)作時(shí)間長；故障發(fā)生時(shí)刻與保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻之間存在固有延時(shí)；系統(tǒng)故障發(fā)展時(shí)間較長