2025年電工中級職業(yè)技能考試真題模擬卷——電氣系統(tǒng)繼電保護與自動化試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填在括號內）1.在三相電力系統(tǒng)中，發(fā)生不對稱短路時，會出現(xiàn)（）。A.只有零序電流B.只有正序電壓C.電流和電壓都可能出現(xiàn)正序、負序和零序分量D.電流和電壓均只有正序分量2.GL型電流繼電器通常用作（）保護。A.速斷B.感應過電流C.零序電流D.差動3.繼電保護裝置的基本要求不包括（）。A.選擇性B.可靠性C.經濟性D.快速性（速動性）4.在電力系統(tǒng)中，電壓互感器二次側（）。A.必須安裝熔斷器B.不允許短路C.可以長期處于開路狀態(tài)D.接線時極性必須正確5.電流速斷保護的保護范圍（）。A.僅為本線路B.跨越下一線路一段C.覆蓋整個電力系統(tǒng)D.取決于系統(tǒng)運行方式6.當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置動作切除故障的時間包括（）。A.繼電器固有動作時間B.斷路器固有分閘時間C.傳動時間D.以上都是7.Y-Δ啟動方式適用于（）電動機。A.小容量的B.大容量的C.所有D.特殊設計的8.在繼電保護整定計算中，為了保證選擇性，相鄰線路保護的動作時限應（）。A.相同B.逐級增加C.逐級減小D.隨意設置9.下列哪種保護主要反應電氣設備溫度升高而動作（）。A.GL型過電流保護B.差動保護C.熱繼電器D.電流方向保護10.可編程邏輯控制器（PLC）屬于（）。A.模擬調節(jié)裝置B.繼電-接觸器控制系統(tǒng)C.數(shù)字式控制器D.感應式保護裝置二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填在括號內）1.繼電保護裝置的動作電流必須大于系統(tǒng)正常運行時的最大負荷電流。（）2.短路電流中，正序分量通常是最主要的分量。（）3.反時限過電流繼電器動作時限與通過繼電器的電流大小成反比。（）4.電流互感器二次側可以像普通變壓器一樣進行短路。（）5.接觸器自鎖是指在斷電后，接觸器能自動保持吸合狀態(tài)。（）6.繼電保護裝置的靈敏系數(shù)是指保護區(qū)內發(fā)生金屬性短路時，最小故障電流與保護裝置動作電流的比值。（）7.在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會升高。（）8.PLC程序的執(zhí)行速度比繼電-接觸器控制線路的響應速度慢。（）9.繼電保護屏通常需要可靠接地。（）10.保護裝置的可靠性是指保護在應該動作時不動作，不應該動作時也不動作。（）三、簡答題1.簡述繼電保護裝置選擇性的含義及其實現(xiàn)方法。2.簡述電流互感器與電壓互感器在結構、原理和使用中的主要區(qū)別。3.簡述直接啟?？刂齐娐返幕驹怼?.什么是繼電保護裝置的靈敏系數(shù)？其意義是什么？5.在進行繼電保護整定時，通常需要考慮哪些基本原則？四、計算題1.某線路采用GL-12/10型電流繼電器構成感應過電流保護。已知繼電器整定電流為60A，返回系數(shù)為0.85，靈敏系數(shù)要求不小于1.5。若在線路末端發(fā)生金屬性短路，測得最小短路電流為150A。試計算該繼電器的動作電流整定值（采用返回電流整定法）和靈敏系數(shù)，并判斷該保護能否滿足靈敏性要求。2.有一條10kV線路，采用定時限過電流保護。已知線路正常運行最大負荷電流為80A，相鄰下一線路定時限過電流保護的動作時限為1.5s。本線路定時限過電流保護要求有0.5s的時限級差。試確定本線路定時限過電流保護的動作時限。五、案例分析題1.某工廠10kV配電線路采用三相自動重合閘裝置。在一次運行中，線路因瞬時性故障跳閘，保護動作斷路器分閘，自動重合閘裝置動作，重合成功，線路恢復正常供電。隨后，線路再次跳閘，保護再次動作，斷路器分閘，但自動重合閘裝置未動作。試分析可能導致第二次重合閘失敗的原因有哪些？（至少列舉三種）---試卷答案一、選擇題1.C*解析：三相系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路（如單相接地、兩相接地、兩相短路），根據(jù)對稱分量法，會同時出現(xiàn)正序、負序和零序分量。對稱短路（如三相短路）只存在正序分量。2.B*解析：GL型（感應型）電流繼電器具有過電流和時限兩部分特性，能夠反應電流增大并具有反時限動作特性，常用于作線路的過電流保護。3.C*解析：繼電保護的基本要求是選擇性、可靠性、靈敏性和速動性。經濟性是工程設計需考慮的因素，但不是保護裝置本身的核心技術要求。4.B*解析：電壓互感器二次側接有測量儀表和繼電保護裝置，其阻抗很小，若發(fā)生短路，將產生極大的短路電流，可能燒毀互感器，因此二次側絕對不允許短路。5.A*解析：電流速斷保護通常采用電流互感器的一次側過電流瞬時動作，其保護范圍受系統(tǒng)運行方式（特別是短路電流水平）影響較大，且為了確保選擇性，其保護范圍通常僅限于本線路。6.D*解析：保護動作切除故障的總時間包括繼電器從接收故障信號到動作觸點閉合的時間（固有動作時間）、信號傳輸時間、操作機構動作時間、斷路器固有分閘時間、傳動機構動作時間等。7.B*解析：Y-Δ啟動適用于正常工作接成三角形、啟動時接成星形（Y）的籠型異步電動機。這種方式啟動電流較小，但對供電電網容量有一定要求。8.B*解析：為了確保故障發(fā)生時，離故障點最近的保護優(yōu)先動作并切除故障，相鄰線路的保護應采用逐級延時的原則設置動作時限。9.C*解析：熱繼電器是利用電流通過發(fā)熱元件產生的熱量使雙金屬片彎曲，推動執(zhí)行機構動作的裝置，主要用于電動機的過載保護。10.C*解析：PLC（可編程邏輯控制器）是一種基于微處理器技術的數(shù)字式控制器，廣泛應用于工業(yè)自動化控制領域。二、判斷題1.正確*解析：保護裝置的動作電流必須大于正常運行時的最大負荷電流（或允許的正常過負荷電流），以防止誤動作。2.正確*解析：在大多數(shù)對稱短路情況下，電源側提供給短路點的正序電壓和正序電流是主要的，它們決定了短路的基本特性。3.正確*解析：反時限過電流繼電器（如GL型）的動作時限隨著通過繼電器電流的增大而減小，電流越大，動作時間越短。4.錯誤*解析：電流互感器二次側嚴禁短路，因為這將導致二次側產生接近短路電流的大電流，可能燒毀互感器、損壞儀表和保護裝置，并危及人身安全。5.正確*解析：接觸器自鎖是指利用接觸器自身的常開觸點與啟動按鈕并聯(lián)，當按下啟動按鈕使接觸器線圈得電吸合后，即使松開啟動按鈕，自鎖觸點也閉合，保持線圈持續(xù)得電，接觸器保持吸合狀態(tài)。6.正確*解析：靈敏系數(shù)是衡量保護裝置對故障反應能力的指標，定義為在保護安裝處發(fā)生最不利故障（通常是金屬性短路，且故障參數(shù)最?。r，流過保護裝置的故障電流（或故障電壓）與保護裝置動作整定值的比值。其值越大，保護越靈敏。7.正確*解析：在中性點不接地的系統(tǒng)中，單相接地時，非故障相電壓會因電容分壓作用而升高至線電壓。8.錯誤*解析：PLC是基于微處理器和數(shù)字電路的控制器，其程序執(zhí)行速度遠快于模擬的繼電-接觸器控制線路的機械動作響應速度。9.正確*解析：繼電保護屏是集中安裝保護裝置的設備，可靠接地是保證人身安全、防止干擾和確保保護正確動作的重要措施。10.錯誤*解析：可靠性是指保護裝置在應該動作（故障時）時可靠地動作，不應該動作（正常運行時）時可靠地不動作。題目描述的是抗干擾能力或可靠性的一部分，但不是完整定義。三、簡答題1.簡述繼電保護裝置選擇性的含義及其實現(xiàn)方法。*解析：選擇性是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，靠近故障點的保護裝置首先、無選擇性地動作，切除故障，而系統(tǒng)其他部分（如無故障線路、相鄰設備）的保護裝置不應動作。實現(xiàn)方法：①利用故障電流的大小實現(xiàn)（如采用不同整定值的電流保護）；②利用故障發(fā)生的地點（位置）實現(xiàn)（如采用方向保護）；③利用動作時限實現(xiàn)（如采用逐級延時的定時限過電流保護或反時限過電流保護）。2.簡述電流互感器與電壓互感器在結構、原理和使用中的主要區(qū)別。*解析：結構原理區(qū)別：電流互感器是利用電磁感應原理將大電流按比例變換為小電流（通常5A或1A），其一次繞組匝數(shù)少、導線粗，串聯(lián)接入電路；二次繞組匝數(shù)多、導線細，與負荷（儀表、保護）并聯(lián)。電壓互感器是利用電磁感應原理將高電壓按比例變換為低電壓（通常100V或57.7V），其一次繞組匝數(shù)多、導線細，并聯(lián)接入電路；二次繞組匝數(shù)少、導線粗，與負荷并聯(lián)。使用區(qū)別：①電流互感器二次側嚴禁開路，必須可靠接地點；電壓互感器二次側嚴禁短路，必須裝設熔斷器。②電流互感器工作時接近短路狀態(tài)，二次負荷阻抗很??；電壓互感器工作時接近空載狀態(tài)，二次負荷阻抗很大。③電流互感器主要用于測量電流和實現(xiàn)保護；電壓互感器主要用于測量電壓和為保護、控制、計量提供電壓信號。3.簡述直接啟?？刂齐娐返幕驹?。*解析：直接啟停控制電路是最簡單的電動機控制方式，通常使用一個啟動按鈕和一個停止按鈕。按下啟動按鈕，接觸器線圈得電吸合，其主觸點閉合，電動機得電啟動運行；按下停止按鈕，接觸器線圈失電釋放，其主觸點斷開，電動機失電停止運行。電路中常包含接觸器的自鎖環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)啟動后自動保持運行。4.什么是繼電保護裝置的靈敏系數(shù)？其意義是什么？*解析：繼電保護裝置的靈敏系數(shù)是指在保護安裝處發(fā)生最不利的故障（通常是金屬性短路，且故障參數(shù)最?。r，流過保護裝置的故障電流（或故障電壓，取決于保護類型）與保護裝置動作整定值的比值。意義在于衡量保護對故障的反應能力，靈敏系數(shù)越高，表明保護裝置在故障時越容易動作，越能可靠地檢測出輕微故障或故障發(fā)生在保護安裝處的末端等情況。5.在進行繼電保護整定時，通常需要考慮哪些基本原則？*解析：①選擇性原則：確保故障時，離故障點最近的保護優(yōu)先動作，非故障部分的保護不誤動或延時動作。②可靠性原則：確保在應該動作時保護可靠動作，不應該動作時可靠不動作，不發(fā)生誤動或拒動。③靈敏性原則：確保保護裝置對保護范圍內發(fā)生的故障具有足夠的檢測能力，能夠可靠動作。④速動性（速斷性）原則：盡可能快地切除故障，減少故障造成的損失和對系統(tǒng)的沖擊。⑤經濟性原則：在滿足上述要求的前提下，力求設備投資和運行維護費用經濟合理。四、計算題1.解：*返回電流整定值Iop_set=Iset/Krel=60A/0.85≈70.59A*動作電流整定值Iop=Iop_set≈70.59A（取Iop≈71A）*最小故障電流If_min=150A*靈敏系數(shù)Ksen=If_min/Iop=150A/71A≈2.11*判斷：由于靈敏系數(shù)Ksen≈2.11>1.5的要求，因此該保護滿足靈敏性要求。2.解：*后一級（相鄰線路）保護動作時限t2=1.5s*本線路保護所需時限級差Δt=0.5s*本線路保護動作時限t1=t2+Δt=1.5s+0.5s=2.0s*答：本線路定時限過電流保護的動作時限應整定為2.0秒。五、案例分析題1.解：*可能原因1：自動重合閘裝置本身故障，例如控制開關位置不對應、重合閘繼電器拒動、出口中間繼電器拒動或重合閘線圈斷線等。*可能原因2：斷路器本身故障，第二次跳閘時斷路器拒絕再次合閘