2025年高壓電工中級職稱考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理與保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填入括號內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的基本要求不包括（）。A.選擇性B.速動性C.經(jīng)濟(jì)性D.靈敏性2.在輸電線路發(fā)生相間短路時，反應(yīng)故障點距離的保護(hù)是（）。A.電流速斷保護(hù)B.縱聯(lián)保護(hù)C.距離保護(hù)D.電壓保護(hù)3.GL型電流繼電器中，時限環(huán)節(jié)的動作時限通常與（）有關(guān)。A.整定電流B.線路阻抗C.故障電流D.瞬時電流4.變壓器差動保護(hù)在區(qū)外故障時，流過差動繼電器的電流可能增大，其主要原因是（）。A.差動回路發(fā)生匝間短路B.保護(hù)誤動C.故障電流中包含不平衡電流D.繼電器線圈斷線5.某線路的定時限過流保護(hù)，其動作時限應(yīng)按（）原則整定。A.越短越好B.越長越好C.與相鄰下一級保護(hù)動作時限配合D.與系統(tǒng)電壓等級成正比6.在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會（）。A.降低B.升高C.不變D.等于零7.為保證選擇性，相鄰線路保護(hù)的動作時限應(yīng)（）。A.互不影響B(tài).相同C.按階梯原則整定，相鄰下一級長D.按時間比例整定8.微機(jī)保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)繼電器，其主要優(yōu)勢之一是（）。A.成本更低B.接線更復(fù)雜C.可靠性更高，功能更完善D.對維護(hù)人員要求更低9.電力系統(tǒng)中，故障切除時間等于保護(hù)動作時間加上（）。A.繼電器返回時間B.斷路器分閘時間C.繼電器固有延時D.信號傳遞時間10.提高保護(hù)系統(tǒng)可靠性的措施不包括（）。A.采用高靈敏度繼電器B.加強(qiáng)保護(hù)之間的配合C.減少保護(hù)重疊D.提高系統(tǒng)運(yùn)行電壓二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.繼電保護(hù)的速動性是指保護(hù)在故障發(fā)生后，盡快切除故障，以減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)損失。（）2.任何情況下，保護(hù)裝置的動作都應(yīng)保證選擇性，即只切除故障部分，不影響非故障部分。（）3.距離保護(hù)是利用故障點到保護(hù)安裝點之間的電壓、電流比值來反映故障距離的。（）4.變壓器瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障（如鐵芯發(fā)熱、油位變化）的保護(hù)。（）5.當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生變化時，保護(hù)裝置的整定值通常也需要隨之調(diào)整。（）6.重合閘裝置是用于在線路發(fā)生瞬時性故障、斷路器跳閘后自動恢復(fù)送電的裝置。（）7.保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化主要是指通過增加設(shè)備來提高保護(hù)的性能。（）8.差動保護(hù)能夠快速反應(yīng)保護(hù)安裝處兩側(cè)的區(qū)外故障。（）9.繼電器的返回電流必須小于其動作電流。（）10.故障錄波裝置是繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分，用于記錄故障前后系統(tǒng)的電氣量變化。（）三、填空題（請將正確答案填入橫線上）1.繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)包括______、______、______和______。2.反應(yīng)故障時電流增大而動作的保護(hù)稱為______保護(hù)。3.阻抗繼電器是根據(jù)故障點的______來判定故障是否發(fā)生在其保護(hù)范圍內(nèi)。4.為保證差動保護(hù)在勵磁涌流情況下不誤動，常采用______或______原理。5.保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化需要在可靠性、速動性、靈敏性和______之間取得平衡。6.在中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，故障相電流為______。7.繼電器的______是指從動作狀態(tài)返回到正常狀態(tài)所需的最小電流。8.繼電器的______是指從施加到足夠大的動作電流開始到繼電器可靠動作為止所需的時間。9.利用通信線路將保護(hù)信息傳送到中央監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)方式稱為______保護(hù)。10.提高保護(hù)系統(tǒng)可靠性的一個重要措施是采用______結(jié)構(gòu)。四、簡答題1.簡述繼電保護(hù)選擇性原則的含義及其重要性。2.簡述電流保護(hù)、電壓保護(hù)和距離保護(hù)各適用于哪些場合？并說明其基本原理。3.什么是保護(hù)裝置的不平衡電流？產(chǎn)生不平衡電流的主要原因有哪些？4.簡述微機(jī)保護(hù)裝置與傳統(tǒng)的電磁型繼電器相比，具有哪些主要優(yōu)點？5.什么是保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化？在進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化時，需要考慮哪些因素？五、計算題1.某輸電線路采用定時限過流保護(hù)，線路正常最大負(fù)荷電流為300A，系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末端發(fā)生三相短路時的短路電流為5000A。若要求保護(hù)動作時限為1.5秒，請計算該過流保護(hù)瞬時和定時部分的整定電流值（假設(shè)瞬時部分按1.2倍動作電流整定，定時部分按返回電流整定，并保證靈敏度滿足1.5倍最小短路電流的要求）。2.某變壓器差動保護(hù)采用BCH-2型差動繼電器，在正常運(yùn)行和外部故障時，流過繼電器的差電流均為5A。若繼電器的整定動作電流為6A，最小靈敏系數(shù)要求為1.25，請分析該差動保護(hù)能否滿足靈敏性要求？并簡述影響差動保護(hù)靈敏性的主要因素。試卷答案一、選擇題1.C*解析思路：繼電保護(hù)的基本要求是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性，經(jīng)濟(jì)性并非其核心技術(shù)要求。2.C*解析思路：距離保護(hù)（阻抗保護(hù)）是根據(jù)故障點到保護(hù)安裝點的距離（阻抗）來動作，距離越遠(yuǎn)，阻抗值越大，保護(hù)動作時限越長，具有距離反比時限的特性。3.C*解析思路：GL型電流繼電器（感應(yīng)型電流繼電器）由電磁部分和鐘擺式時限部分組成，其時限環(huán)節(jié)的動作時限與電流的大小有關(guān)，電流越大，時限越長。4.C*解析思路：區(qū)外故障時，流過差動回路的電流包括外部故障電流和兩側(cè)斷路器勵磁電流等，這些電流構(gòu)成不平衡電流，可能導(dǎo)致差動繼電器誤動。5.C*解析思路：為滿足選擇性，當(dāng)上一級保護(hù)拒動時，下一級保護(hù)應(yīng)能可靠動作，因此下一級保護(hù)的時限必須比上一級長，即按階梯原則整定。6.B*解析思路：在中性點不接地系統(tǒng)中，單相接地時，故障相對地電壓升高至線電壓，非故障相對地電壓基本不變（仍為相電壓）。7.C*解析思路：為了確保故障只切除故障線路，而不影響相鄰線路，下一級線路的保護(hù)動作時限必須比上一級線路的保護(hù)動作時限長一個時限級差，即按時間階梯原則整定。8.C*解析思路：微機(jī)保護(hù)利用計算機(jī)技術(shù)，可以實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算功能，存儲故障信息，自檢，通信等，功能更強(qiáng)大，可靠性更高。9.B*解析思路：故障切除時間包括保護(hù)動作時間（從故障發(fā)生到保護(hù)發(fā)出跳閘命令）和斷路器分閘時間（從收到跳閘命令到斷路器實際分閘并切除故障）。10.C*解析思路：減少保護(hù)重疊會增加設(shè)備投資和系統(tǒng)復(fù)雜性，并非提高可靠性的有效措施，反而可能引入新的配合問題。二、判斷題1.正確*解析思路：速動性要求保護(hù)快速動作切除故障，減少短路電流對設(shè)備和系統(tǒng)的損害，縮短故障持續(xù)時間。2.正確*解析思路：選擇性是保護(hù)設(shè)計的基本原則，確保故障被最靠近故障點的保護(hù)切除，保證系統(tǒng)其余部分的正常運(yùn)行。3.正確*解析思路：距離保護(hù)通過測量故障點相對于保護(hù)安裝點的電壓與電流的比值（阻抗），這個阻抗與故障距離成正比關(guān)系。4.正確*解析思路：瓦斯保護(hù)利用變壓器油箱內(nèi)氣體的產(chǎn)生（輕瓦斯）或油位變化（重瓦斯）來反應(yīng)內(nèi)部故障。5.正確*解析思路：系統(tǒng)運(yùn)行方式（如線路投切、發(fā)電機(jī)啟停）會改變系統(tǒng)阻抗和故障電流，保護(hù)定值需相應(yīng)調(diào)整以保證性能。6.正確*解析思路：重合閘用于處理瞬時性故障，故障跳閘后延時自動合閘，恢復(fù)供電，提高供電可靠性。7.錯誤*解析思路：保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化是指在滿足安全和性能要求的前提下，通過合理配置、參數(shù)整定或技術(shù)改造，提高經(jīng)濟(jì)性、可靠性或效率，并非簡單增加設(shè)備。8.錯誤*解析思路：差動保護(hù)主要反應(yīng)安裝處兩側(cè)的區(qū)內(nèi)故障，區(qū)外故障時差電流通常不大（不平衡電流），理想情況下為零。9.正確*解析思路：繼電器的返回電流是使其從動作狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)所需的最小電流，必須小于動作電流，否則保護(hù)無法返回，會持續(xù)動作或誤動。10.正確*解析思路：故障錄波裝置記錄故障前后精確的電氣量波形，是分析故障原因、判斷保護(hù)動作行為、改進(jìn)保護(hù)配置的重要依據(jù)。三、填空題1.選擇性，速動性，靈敏性，可靠性*解析思路：這是衡量繼電保護(hù)性能的四個基本標(biāo)準(zhǔn)。2.電流*解析思路：電流保護(hù)是利用故障時電流顯著增大的特點來實現(xiàn)的。3.阻抗（或電壓、電流）*解析思路：距離保護(hù)的核心是根據(jù)電壓和電流的比值（阻抗）來判斷故障距離，同時也與電壓和電流的大小有關(guān)。4.差動電流速斷，制動特性*解析思路：為了克服勵磁涌流等引起的不平衡電流，BCH型差動繼電器采用了差動電流速斷段和具有制動特性的主差動段。5.可靠性*解析思路：優(yōu)化需要在多個目標(biāo)間平衡，可靠性是保護(hù)系統(tǒng)最核心的要求之一。6.三相短路電流*解析思路：在中性點直接接地系統(tǒng)中，單相接地相當(dāng)于相接地，故障電流大小接近三相短路電流。7.返回電流*解析思路：返回電流定義了繼電器能夠可靠返回到正常狀態(tài)的最大電流。8.動作時限（或固有動作時間）*解析思路：動作時限是指繼電器從接受信號到可靠動作所需的時間。9.縱聯(lián)*解析思路：利用通信線路將保護(hù)信息傳送到遠(yuǎn)方或中央，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控或協(xié)同控制，屬于縱聯(lián)保護(hù)。10.幾余（或雙重化）*解析思路：采用冗余結(jié)構(gòu)（如雙套保護(hù)、雙電源）可以提高系統(tǒng)的可靠性，當(dāng)一套設(shè)備故障時，另一套可以接管。四、簡答題1.簡述繼電保護(hù)選擇性原則的含義及其重要性。*解析思路：選擇性原則是指在發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)僅將故障元件或線路從電力系統(tǒng)中切除，而系統(tǒng)中的其他非故障元件或線路應(yīng)保持正常運(yùn)行。重要性在于：保證非故障部分的安全，減少停電范圍，提高供電可靠性，避免故障擴(kuò)大，減輕設(shè)備損壞程度，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。2.簡述電流保護(hù)、電壓保護(hù)和距離保護(hù)各適用于哪些場合？并說明其基本原理。*解析思路：*電流保護(hù)：適用于反應(yīng)電流增大而動作的保護(hù)，廣泛用于輸電線路、變壓器、母線等，作為主保護(hù)或后備保護(hù)。原理：利用故障時電流顯著增大的特點，當(dāng)電流超過整定值時動作。常見有瞬時電流速斷、定時限過流保護(hù)。*電壓保護(hù)：適用于反應(yīng)電壓降低或消失而動作的保護(hù)，常作為主保護(hù)用于反應(yīng)相間短路的場合，如線路的零序電壓保護(hù)，或作為后備保護(hù)。原理：當(dāng)電壓低于整定值或出現(xiàn)負(fù)序電壓時動作。*距離保護(hù)：適用于反應(yīng)故障點到保護(hù)安裝點距離的保護(hù)，主要用于輸電線路，作為主保護(hù)。原理：根據(jù)測量到的故障點至保護(hù)安裝點之間的電壓、電流比值（阻抗），與整定阻抗值比較，若大于整定阻抗則認(rèn)為區(qū)內(nèi)故障而動作，距離越遠(yuǎn)，動作時限越長。3.什么是保護(hù)裝置的不平衡電流？產(chǎn)生不平衡電流的主要原因有哪些？*解析思路：不平衡電流是指流經(jīng)差動保護(hù)繼電器的電流中，由于各種原因?qū)е碌牟粦?yīng)出現(xiàn)的、可能引起繼電器誤動的電流分量。主要原因包括：①外部故障時，流過差動回路兩側(cè)的電流相位和數(shù)值可能不完全對稱；②正常運(yùn)行或區(qū)外故障時，由于線路阻抗、斷路器勵磁涌流、電流互感器誤差等因素引起的電流差值；③保護(hù)裝置內(nèi)部元件特性不一致等。4.簡述微機(jī)保護(hù)裝置與傳統(tǒng)的電磁型繼電器相比，具有哪些主要優(yōu)點？*解析思路：微機(jī)保護(hù)的主要優(yōu)點包括：①功能強(qiáng)大，可實現(xiàn)多種保護(hù)功能，并具備自檢、故障錄波、事件記錄、通信聯(lián)網(wǎng)等功能；②精度高，計算速度快，能實現(xiàn)更復(fù)雜的算法；③可靠性高，無機(jī)械磨損，受環(huán)境干擾??；④易于維護(hù)，調(diào)試、整定、修改方便；⑤體積小，功耗低；⑥便于實現(xiàn)自動化和智能化管理。5.什么是保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化？在進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化時，需要考慮哪些因素？*解析思路：保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化是指在滿足安全運(yùn)行和可靠性要求的前提下，通過合理配置保護(hù)裝置、整定計算、改進(jìn)接線方式或采用新技術(shù)等手段，使保護(hù)系統(tǒng)在可靠性、速動性、靈敏性、經(jīng)濟(jì)性、易維護(hù)性等方面達(dá)到最佳或更優(yōu)的綜合性能。優(yōu)化時需要考慮因素：①系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型；②設(shè)備特性和參數(shù)；③保護(hù)之間的配合要求；④可靠性、速動性、靈敏性指標(biāo)要求；⑤經(jīng)濟(jì)成本；⑥技術(shù)先進(jìn)性和可維護(hù)性；⑦運(yùn)行維護(hù)的便利性。五、計算題1.計算題1詳解：*解析思路：計算需要分兩部分：瞬時電流速斷和定時限過流保護(hù)。*瞬時電流速斷整定：按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下末端三相短路電流整定，動作電流略大于最小短路電流。Iop_瞬=Krel*Ish_min=1.2*5000A=6000A。注意：題目要求靈敏度1.5倍最小短路電流，即Iop_瞬/If_min_3Φ(min)=6000A/5000A=1.2<1.5，此瞬時整定值不滿足靈敏度要求，需提高，例如按1.5倍計算，Iop_瞬=1.5*5000A=7500A。但題目只要求計算整定值，按1.2倍計算是常見簡化。*定時限過流保護(hù)整定：按最大負(fù)荷電流整定，并保證選擇性。Iop_定=Krel*Kmul*Ish_max=1.2*1.05*300A=382.2A。為保證靈敏度，按最小短路電流校驗：Sens=If_min_3Φ(min)/Iop_定=5000A/382.2A≈13.04>1.5，滿足要求。動作時限按階梯原則整定，比相鄰下一級（假設(shè)為線路保護(hù)）長0.5-1秒，題目未給相鄰線路時限，可設(shè)為t_定=1.5s（與切除時間要求接近）。*答案：（假設(shè)瞬時部分按1.2倍整定且靈敏度暫不校驗）瞬時電流速斷整定電流7500A（為滿足靈敏度要求，實際應(yīng)取此值）；定時限過流整定電流382.2A，動作時限1.5s。**注：此題計算基于簡化假設(shè)，實際整定需更詳細(xì)的數(shù)據(jù)和配合計算。*2.