2025年高壓電工考試題庫(kù)：高壓繼電保護(hù)原理與電氣控制試題考試時(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.在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)是（）。A.發(fā)出報(bào)警信號(hào)B.快速切除故障線路C.穩(wěn)定系統(tǒng)電壓D.調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率2.電流速斷保護(hù)通常采用瞬時(shí)動(dòng)作，其主要保護(hù)對(duì)象是（）。A.整個(gè)供電線路B.線路始端C.線路末端D.變壓器3.過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限一般采用（）原則。A.越快越好B.越慢越好C.與相鄰下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合，保證選擇性D.與系統(tǒng)電壓等級(jí)成正比4.在中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)（）。A.等于零B.升高到線電壓C.升高到相電壓的根號(hào)3倍D.保持不變5.零序電流保護(hù)主要用于（）的保護(hù)。A.相間短路B.三相短路C.單相接地故障D.過(guò)負(fù)荷6.電力系統(tǒng)中，反映電力質(zhì)量的主要指標(biāo)是（）。A.電流、電壓、頻率B.功率、頻率、相角C.電壓、頻率、功率因數(shù)D.電流、功率、功率因數(shù)7.電磁型繼電器的主要組成部分不包括（）。A.鐵芯B.線圈C.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)D.晶體管放大電路8.在繼電保護(hù)裝置中，常用（）作為操作電源。A.交流電網(wǎng)電壓B.直流電源C.交直流混合電源D.單相電源9.斷路器的控制回路中，通常使用（）來(lái)實(shí)現(xiàn)斷路器與隔離開關(guān)之間的電氣閉鎖。A.接觸器B.繼電器C.隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)D.斷路器的輔助觸點(diǎn)10.微機(jī)保護(hù)裝置的核心處理單元是（）。A.電流互感器B.電壓互感器C.中央處理器（CPU）D.操作電源二、判斷題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)“√”填入括號(hào)內(nèi)，錯(cuò)誤選項(xiàng)“×”填入括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)的“選擇性”是指故障發(fā)生時(shí)，只有離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動(dòng)作。（）2.限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限一般比過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限更長(zhǎng)。（）3.在三相電力系統(tǒng)中，任意兩相之間的電壓都稱為線電壓。（）4.繼電保護(hù)的“靈敏性”是指保護(hù)裝置對(duì)故障的檢測(cè)能力，通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。（）5.電流互感器可以將高電壓大電流變換為低電壓小電流，以便于測(cè)量和保護(hù)裝置使用。（）6.電壓互感器實(shí)際上是一種升壓變壓器，用于將系統(tǒng)的高電壓升高后供給測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。（）7.在繼電保護(hù)裝置中，信號(hào)繼電器的作用是發(fā)出保護(hù)動(dòng)作的信號(hào)。（）8.繼電保護(hù)裝置的定值整定是指根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和保護(hù)要求，確定保護(hù)裝置各參數(shù)的設(shè)定值。（）9.某保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)大于1，說(shuō)明該保護(hù)裝置能夠可靠地動(dòng)作。（）10.繼電保護(hù)的“速動(dòng)性”是指保護(hù)裝置的動(dòng)作速度，動(dòng)作越快越好。（）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.電流速斷保護(hù)由于不能保護(hù)線路的______，因此通常作為主保護(hù)的后備保護(hù)。3.零序電流保護(hù)是利用故障后出現(xiàn)______來(lái)構(gòu)成的保護(hù)。4.距離保護(hù)是根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)裝置的______，通過(guò)測(cè)量______來(lái)實(shí)現(xiàn)的。5.繼電保護(hù)裝置的接線方式主要有______、______和______三種基本形式。6.斷路器的______和______是電氣控制回路中的關(guān)鍵元件。7.在直流操作電源中，蓄電池組通常采用______或______兩種連接方式。8.繼電保護(hù)調(diào)試工作必須在設(shè)備______或______狀態(tài)下進(jìn)行。9.處理繼電保護(hù)裝置故障時(shí)，必須嚴(yán)格遵守______制度，防止誤操作。10.微機(jī)保護(hù)裝置的軟件通常包括______、______和______三部分。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)的區(qū)別和適用范圍。2.簡(jiǎn)述中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓升高的原因。3.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置中，閉鎖裝置的作用是什么？常見的閉鎖方式有哪些？4.簡(jiǎn)述斷路器控制回路中，常用哪些元件實(shí)現(xiàn)自鎖和互鎖功能？各自的作用是什么？5.簡(jiǎn)述進(jìn)行繼電保護(hù)裝置定值整定時(shí)，需要考慮哪些因素？五、計(jì)算題1.某線路AB段，末端發(fā)生短路，短路電流為I_k=10kA。已知線路AB段的過(guò)電流保護(hù)整定動(dòng)作電流為I_op=6kA，靈敏系數(shù)要求不小于1.5。試計(jì)算該保護(hù)在故障點(diǎn)處的靈敏系數(shù)，并判斷該定值是否滿足要求。2.有一臺(tái)Yd11接線變壓器，其一次側(cè)額定電壓為U_1n=10kV，二次側(cè)額定電壓為U_2n=6.3kV。試求該變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的額定線電壓和相電壓。六、案例分析題1.某變電站10kV線路發(fā)生故障，保護(hù)動(dòng)作，斷路器跳閘，但現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)是線路本身故障。分析可能的原因有哪些？如何避免類似情況的發(fā)生？2.在對(duì)某變電站的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)某保護(hù)裝置的定值與上次校驗(yàn)結(jié)果不符。分析可能的原因有哪些？應(yīng)如何處理？試卷答案一、選擇題1.B2.B3.C4.B5.C6.C7.D8.B9.C10.C二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√三、填空題1.選擇性、靈敏性、速動(dòng)性、可靠性2.末端3.零序電壓（或零序電流）4.距離、電壓（或電壓、電流）5.電流、電壓、功率方向6.接觸器、繼電器7.并聯(lián)、串聯(lián)8.停電、不帶電9.操作10.數(shù)據(jù)采集、核心算法、人機(jī)交互四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：區(qū)分三種保護(hù)的核心原理、保護(hù)范圍和時(shí)限特性。*電流速斷保護(hù)：原理是檢測(cè)電流是否超過(guò)整定值，瞬時(shí)動(dòng)作。保護(hù)范圍是線路的一部分（通?？拷娫磦?cè)），不能保護(hù)線路末端。*限時(shí)電流速斷保護(hù)：原理同上，但動(dòng)作有一定時(shí)限。保護(hù)范圍也是線路的一部分，介于電流速斷和過(guò)電流保護(hù)之間，作為電流速斷的后備。*過(guò)電流保護(hù)：原理是檢測(cè)電流是否超過(guò)整定值，但動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)（定時(shí)限或反時(shí)限）。保護(hù)范圍是整個(gè)線路，作為后備保護(hù)，也用于較小線路或分支線的主保護(hù)。*適用范圍：電流速斷用于電壓等級(jí)較高、線路較短的場(chǎng)合；限時(shí)電流速斷用于需要較寬保護(hù)范圍的線路；過(guò)電流保護(hù)應(yīng)用最廣泛，作為主保護(hù)或后備保護(hù)。2.解析思路：利用中性點(diǎn)不接地的特點(diǎn)，分析故障時(shí)電壓分布變化。*在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，正常時(shí)各相電壓對(duì)稱。發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相對(duì)地短路，該相對(duì)地電壓變?yōu)榱?。由于線路對(duì)地存在絕緣阻抗，非故障相的電壓不再等于相電壓，而是通過(guò)線路對(duì)地絕緣阻抗和故障點(diǎn)接地阻抗分壓，導(dǎo)致電壓升高。理論上，如果絕緣良好，非故障相電壓會(huì)升高到線電壓（根號(hào)3倍相電壓）。3.解析思路：理解閉鎖的概念及其在保護(hù)中的作用。*作用：防止在特定條件下，保護(hù)裝置誤動(dòng)作或?qū)е虏幌Ｍ牟僮鳎ㄈ绫Ｗo(hù)越級(jí)動(dòng)作、設(shè)備誤操作等），保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和操作的正確性。*常見閉鎖方式：*方向閉鎖：利用功率方向繼電器，確保只有故障功率指向預(yù)定方向時(shí)保護(hù)才動(dòng)作。*電壓閉鎖：利用低電壓繼電器，在系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降時(shí)閉鎖某些保護(hù)（如距離保護(hù)）。*同期閉鎖：在并列運(yùn)行的操作中，用于檢查母線電壓、頻率是否與系統(tǒng)同步，同步后才能合閘，防止非同期合閘。*電氣閉鎖：利用斷路器輔助觸點(diǎn)或聯(lián)鎖裝置，確保只有滿足特定條件（如斷路器在分閘位置、相關(guān)隔離開關(guān)狀態(tài)正確等）時(shí)，控制回路才能執(zhí)行操作。4.解析思路：分析控制回路中自鎖和互鎖元件的功能。*自鎖：通常使用接觸器或繼電器的輔助常開觸點(diǎn)。當(dāng)操作命令（如按下啟動(dòng)按鈕）使接觸器/繼電器線圈得電動(dòng)作后，其輔助常開觸點(diǎn)閉合，將啟動(dòng)按鈕回路短接。即使松開啟動(dòng)按鈕，電流仍能通過(guò)輔助觸點(diǎn)繼續(xù)流過(guò)，保持接觸器/繼電器吸合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自鎖。常用于保持設(shè)備（如斷路器）在啟動(dòng)后持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)。*互鎖：通常使用斷路器或隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)。目的是防止操作人員誤操作，導(dǎo)致設(shè)備損壞或人身事故。*斷路器與隔離開關(guān)閉鎖：斷路器在合閘位置時(shí)，其輔助常閉觸點(diǎn)斷開合閘回路，防止誤合閘；斷路器在分閘位置時(shí)，其輔助常開觸點(diǎn)閉合，接通合閘回路。反之，隔離開關(guān)閉合時(shí)，其輔助常閉觸點(diǎn)斷開分閘回路（或合閘回路），防止誤操作。*防止反送電互鎖：在有電源的設(shè)備側(cè)進(jìn)行操作時(shí)，必須先斷開斷路器，并利用其輔助觸點(diǎn)與合閘回路構(gòu)成閉鎖，防止在斷路器未真正斷開時(shí)，誤合閘導(dǎo)致反送電。5.解析思路：總結(jié)定值整定需要考慮的主要因素。*系統(tǒng)參數(shù)：如系統(tǒng)運(yùn)行方式（最大、最小運(yùn)行方式）、系統(tǒng)阻抗、短路電流水平等。*保護(hù)要求：如保護(hù)對(duì)象特性、允許的動(dòng)作時(shí)限、靈敏系數(shù)要求等。*相鄰設(shè)備保護(hù)配合：必須與相鄰線路或設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作特性、動(dòng)作時(shí)限相配合，確保選擇性（即故障點(diǎn)離得越近的保護(hù)越先動(dòng)作）。*設(shè)備額定參數(shù)：如保護(hù)裝置本身的額定電壓、額定電流范圍等。*經(jīng)濟(jì)性：在滿足保護(hù)要求的前提下，考慮整定值的合理性，避免不必要的過(guò)保守。五、計(jì)算題1.解析思路：根據(jù)靈敏系數(shù)定義公式進(jìn)行計(jì)算和判斷。*靈敏系數(shù)K_s=I_op_min/I_k_min*其中I_op_min是保護(hù)裝置能可靠動(dòng)作的最小故障電流，題目給出為I_op=6kA。*I_k_min是被保護(hù)線路末端發(fā)生最嚴(yán)重故障（通常是短路）時(shí)的最小短路電流，題目給出為I_k=10kA。*計(jì)算：K_s=6kA/10kA=0.6*比較：要求的靈敏系數(shù)不小于1.5，計(jì)算結(jié)果K_s=0.6。*結(jié)論：該定值不滿足要求（0.6<1.5）。2.解析思路：利用Yd11接線變壓器電壓關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。*一次側(cè)：*相電壓U_1p=U_1n/√3=10kV/√3≈5.77kV*線電壓U_1l=U_1n=10kV*二次側(cè)：*相電壓U_2p=U_2n/√3=6.3kV/√3≈3.64kV*線電壓U_2l=U_2n=6.3kV*（注：Yd11接線表示一次側(cè)星形接線，二次側(cè)三角形接線。線電壓與相電壓關(guān)系不同，一次側(cè)線電壓是相電壓的√3倍，二次側(cè)線電壓等于相電壓。但題目直接給額定電壓，通常指線電壓。）六、案例分析題1.解析思路：從保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)、定值錯(cuò)誤、二次回路故障等方面分析可能原因，并提出預(yù)防措施。*可能原因：*保護(hù)誤動(dòng)：可能是保護(hù)定值整定過(guò)保守，或定值計(jì)算錯(cuò)誤；也可能是保護(hù)裝置本身存在故障或受到干擾；還可能是誤碰操作按鈕或控制開關(guān)。*保護(hù)拒動(dòng)：可能是保護(hù)裝置本身故障（如元件損壞、定值丟失）；也可能是電流互感器或電壓互感器故障（如二次開路、短路）；也可能是二次回路接線松動(dòng)或斷線；還可能是斷路器本身故障或操作機(jī)構(gòu)問(wèn)題。*定值錯(cuò)誤：可能是定值整定后未正確錄入或核對(duì)；可能是校驗(yàn)設(shè)備不準(zhǔn)導(dǎo)致整定錯(cuò)誤。*二次回路故障：接線錯(cuò)誤、元件損壞等。*預(yù)防措施：*嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行保護(hù)定值整定和核對(duì)。*定期對(duì)保護(hù)裝置、電流互感器、電壓互感器及二次回路進(jìn)行檢查和維護(hù)。*加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行操作票制度和監(jiān)護(hù)制度，防止誤操作。*使用質(zhì)量可靠的設(shè)備和材料。*建立完善的故障錄波和調(diào)查分析制度，找出故障原因并改進(jìn)。2.解析思路：分析定值不符的可能技術(shù)原因和管理原因，并提出處理方法。*可能原因：*技術(shù)原因：*校驗(yàn)設(shè)備誤差：用于校驗(yàn)定值的儀器（如校驗(yàn)儀）本身存在誤差。*保護(hù)裝置故障：保護(hù)裝置內(nèi)部元件老化或損壞，導(dǎo)致定值無(wú)法正確保存或顯示。*接線問(wèn)題：校驗(yàn)時(shí)二次回路接線錯(cuò)誤或接觸不良。*定值修改錯(cuò)誤：在現(xiàn)場(chǎng)修改定值時(shí)，手動(dòng)操作錯(cuò)誤或錄入電腦定值時(shí)出錯(cuò)。*干擾：外部電磁干擾導(dǎo)致保護(hù)裝置工作異常，臨時(shí)性改變定值。*處理方法：*核實(shí)校驗(yàn)設(shè)備：使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)合格的校驗(yàn)設(shè)備重新進(jìn)行核對(duì)。*檢查保護(hù)裝置：對(duì)