2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護原理高級試題考試時間：______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.在電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路時，故障點的總電流主要決定于（）。A.系統(tǒng)故障前的運行方式B.系統(tǒng)中各元件的阻抗C.電源的電壓等級D.以上都是2.電流保護中，為了提高對短路電流的靈敏度，通常采用（）措施。A.增大保護裝置的啟動電流B.減小保護裝置的啟動電流C.增加保護裝置的動作時限D(zhuǎn).減小保護裝置的動作時限3.距離保護的第Ⅰ段保護范圍受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，其原因是（）。A.受系統(tǒng)阻抗的影響B(tài).受線路阻抗的影響C.受保護安裝處短路電流的影響D.受負荷電流的影響4.在中性點直接接地系統(tǒng)中，反映相間短路故障最靈敏的保護是（）。A.電流保護B.電壓保護C.差動保護D.零序電流保護5.電力系統(tǒng)中，限時電流速斷保護通常作為（）的后備保護。A.電力變壓器B.線路C.發(fā)電機D.母線6.對于輸電線路的相間短路故障，距離保護第Ⅱ段的動作特性通常設(shè)置為（）。A.以保護安裝處母線為圓心的圓B.以保護安裝處母線為圓心的圓，但圓內(nèi)不包含相鄰線路的保護范圍C.以被保護線路末端為圓心的圓D.任意形狀的區(qū)域7.在微機保護裝置中，用于實現(xiàn)各種保護邏輯運算的硬件基礎(chǔ)是（）。A.中央處理器（CPU）B.存儲器C.輸入/輸出接口D.操作繼電器8.繼電保護裝置的“出口中間繼電器”通常采用自鎖接線方式，其目的是（）。A.提高保護的可靠性B.增加保護的動作時限C.實現(xiàn)保護動作的信號復(fù)歸D.防止保護誤動9.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，距離保護的（）可能會誤動。A.第Ⅰ段B.第Ⅱ段C.第Ⅲ段D.電壓閉鎖元件10.在校驗繼電保護裝置的靈敏度時，通常采用（）作為計算用故障電流。A.系統(tǒng)正常運行時的最大負荷電流B.系統(tǒng)發(fā)生短路時的最小短路電流C.系統(tǒng)正常運行時的最小負荷電流D.系統(tǒng)發(fā)生短路時的最大短路電流二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.繼電保護裝置應(yīng)保證在系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速、準確地切除故障元件。（）2.電流保護的動作時限一般比距離保護的動作時限長。（）3.差動保護能夠保護其保護區(qū)內(nèi)的任何類型故障，包括匝間故障。（）4.繼電保護裝置的“整定”是指根據(jù)被保護對象和系統(tǒng)情況，確定保護裝置各元件參數(shù)的過程。（）5.在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會升高。（）6.繼電保護裝置的“方向性”是指保護只對指定方向的故障才動作。（）7.微機保護裝置的軟件固化在只讀存儲器（ROM）中，斷電后數(shù)據(jù)會丟失。（）8.繼電保護裝置的“重合閘”是指故障切除后，自動將斷開的線路或設(shè)備恢復(fù)送電。（）9.繼電保護裝置的“BCH”繼電器通常用于發(fā)電機或變壓器的差動保護中。（）10.繼電保護裝置的調(diào)試工作主要包括外觀檢查、絕緣測試和傳動試驗。（）三、填空題（請將正確答案填入橫線上）1.繼電保護裝置應(yīng)滿足選擇性、______、______、靈敏性和可靠性五個基本要求。2.電流保護根據(jù)其保護范圍不同，可分為______、______和______三種。3.距離保護是利用故障點至保護安裝點之間的______與短路電流的______成正比的關(guān)系來反映故障距離的。4.在中性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，故障相的電流稱為______電流，非故障相的電流稱為______電流。5.微機保護裝置通常由______、______、______、______和______五個部分組成。6.繼電保護裝置的整定計算中，為了保證選擇性，相鄰線路的保護動作時限應(yīng)存在______關(guān)系。7.繼電保護裝置的靈敏度通常用______來衡量，其值應(yīng)大于規(guī)定要求。8.在繼電保護二次回路中，______是實現(xiàn)保護裝置與斷路器之間聯(lián)系的關(guān)鍵部件。9.用于防止距離保護在系統(tǒng)發(fā)生振蕩時誤動的裝置或元件通常稱為______。10.差動保護的基本原理是利用被保護元件兩側(cè)的______或______的差值來反映故障。四、簡答題1.簡述電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路時，電流保護、電壓保護和距離保護分別如何反應(yīng)故障，并說明各自的主要優(yōu)缺點。2.什么是繼電保護裝置的整定？簡述整定計算中需要考慮的主要因素。3.微機保護裝置相比傳統(tǒng)繼電保護有哪些主要優(yōu)點？4.解釋繼電保護裝置中“BCH”繼電器（或稱“差動保護屏”）的基本作用及其在構(gòu)成差動保護回路中的作用。5.在繼電保護二次回路中，為什么需要設(shè)置信號回路？信號回路通常能反映哪些信息？五、計算題1.有一臺額定電壓為110kV的電力變壓器，變比為110/11kV，采用Yd11接線。系統(tǒng)在正常運行時，變壓器低壓側(cè)母線B的A相電壓為10kV，B相電壓為0V，C相電壓為10√3kV。當(dāng)在變壓器高壓側(cè)A相發(fā)生金屬性短路時，流過高壓側(cè)A相的短路電流為2000A（有效值）。請計算該短路情況下，變壓器低壓側(cè)母線B相的相對地電壓是多少？假設(shè)系統(tǒng)是無窮大系統(tǒng)，忽略線路阻抗和變壓器勵磁電流的影響。（請寫出計算公式和主要步驟）2.某輸電線路采用兩相三繼電器電流保護（A、C相），保護定值整定如下：動作電流Iop=6A，返回電流Ire=5.4A，保護的動作時限t=1.5s。已知在系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端發(fā)生兩相（BC相）短路時，保護安裝處的A相、C相短路電流分別為3000A和2800A。請計算并判斷該電流保護在上述故障情況下是否能夠可靠動作？（請說明判斷依據(jù)）六、案例分析題1.某變電站內(nèi)，一臺連接在110kV母線上的電力變壓器（110/11kV，Yd11接線）發(fā)生了一起故障，故障時變電站內(nèi)直流電源電壓嚴重下降，導(dǎo)致該變壓器連接的差動保護、距離保護及過流保護均拒動，但變壓器本體保護（瓦斯保護）和溫度保護正常。故障檢查發(fā)現(xiàn)：直流母線電壓僅為正常電壓的50%，相關(guān)保護裝置的直流電源熔斷器完好，但接線端子處存在嚴重氧化。請分析可能導(dǎo)致此次保護拒動的主要原因，并提出相應(yīng)的改進措施。---試卷答案一、選擇題1.D2.B3.A4.C5.B6.B7.A8.A9.B10.B二、判斷題1.正確2.正確3.錯誤(差動保護對匝間故障通常不反映)4.正確5.正確6.正確7.錯誤(微機保護軟件固化在ROM或Flash中，斷電后數(shù)據(jù)不丟失)8.正確9.正確10.錯誤(調(diào)試還應(yīng)包括定值核對、傳動試驗、通信測試等)三、填空題1.快速性，選擇性2.限時電流速斷保護，帶時限電流速斷保護，定時限過電流保護3.距離，電壓4.故障，零序5.中央處理器（CPU），存儲器，輸入/輸出接口，操作回路，電源6.延時7.靈敏度系數(shù)8.操作回路9.振蕩閉鎖元件（或裝置）10.電流，電壓四、簡答題1.解答：*電流保護：利用故障點的短路電流增大來啟動。相間短路時，故障相電流遠大于正常負荷電流。優(yōu)點：簡單、經(jīng)濟、易于實現(xiàn)。缺點：保護范圍受系統(tǒng)運行方式影響大，易誤動（過負荷），靈敏度可能不足（遠處故障）。*電壓保護：利用故障點附近電壓降低來啟動。相間短路時，故障點附近線路電壓顯著下降。優(yōu)點：對系統(tǒng)運行方式變化不敏感，能反映多種相間故障。缺點：易受系統(tǒng)電壓波動和線路對地電容影響而誤動，保護范圍不穩(wěn)定。*距離保護：利用故障點至保護安裝點之間的距離與短路電流（或電壓）的特定關(guān)系來反映故障距離。相間短路時，根據(jù)距離與電流（或電壓）的關(guān)系計算故障點位置。優(yōu)點：保護范圍穩(wěn)定且與系統(tǒng)運行方式基本無關(guān)，可分段實現(xiàn)選擇性，能反映不同類型相間故障。缺點：原理較復(fù)雜，成本較高，受系統(tǒng)振蕩和故障過渡過程影響可能誤動，調(diào)試較復(fù)雜。2.解答：*整定：根據(jù)被保護設(shè)備和系統(tǒng)具體情況，確定保護裝置各參數(shù)（如啟動值、動作時限、靈敏度等）的過程。*主要因素：a)被保護元件的特性（如變壓器、線路參數(shù)）；b)系統(tǒng)運行方式（正常運行和故障時的最大、最小運行方式）；c)相鄰元件保護的動作特性配合（保證選擇性）；d)故障類型和計算用短路電流；e)靈敏度要求；f)可靠性要求；g)繼電保護裝置本身的特性。3.解答：*a)可靠性高：采用軟件邏輯，無機械磨損，動作穩(wěn)定可靠。*b)功能強大：可實現(xiàn)多種復(fù)雜保護功能，易于擴展。*c)靈活性高：通過軟件修改即可方便調(diào)整定值和功能，適應(yīng)性強。*d)調(diào)試維護方便：可進行在線監(jiān)測和遠方通信，調(diào)試和維護更便捷。*e)事件記錄與故障錄波：可自動記錄故障前后信息，便于事故分析。*f)自檢功能：具備完善的自檢能力，能及時發(fā)現(xiàn)裝置異常。4.解答：*基本作用：BCH（或稱差動保護屏、差動繼電器組）是構(gòu)成差動保護回路的主體，內(nèi)部通常包含差動電流輸入回路、制動電流輸入回路以及比較邏輯電路。*在回路中的作用：它接收被保護元件（如變壓器、線路）兩側(cè)的電流互感器二次電流，計算差電流（兩側(cè)電流之差）和制動電流（通常取兩側(cè)電流中較大者或根據(jù)特定算法計算），并根據(jù)設(shè)定的差動判據(jù)（如差電流大于制動電流并達到一定閾值）和制動判據(jù)（如制動電流越大，允許的差電流越大）來判斷是否發(fā)出跳閘命令。它是實現(xiàn)差動保護核心邏輯功能的關(guān)鍵部分。5.解答：*作用：信號回路用于將保護裝置的動作狀態(tài)、故障信息以及操作指令等傳遞給運行人員或控制中心，以便及時了解系統(tǒng)運行狀況，進行事故處理和設(shè)備操作。*反映信息：通常能反映保護裝置是否動作（發(fā)出跳閘或信號）、保護裝置是否發(fā)出告警信號、開關(guān)位置狀態(tài)、故障類型（如有區(qū)分）、操作指令執(zhí)行情況等信息。五、計算題1.解答：*分析：Yd11接線變壓器高壓側(cè)A相接地故障，對低壓側(cè)B相產(chǎn)生感應(yīng)電壓。根據(jù)對稱分量法或直接計算變壓器兩側(cè)電壓關(guān)系。*計算公式：低壓側(cè)B相對地電壓U_B=-U_A*(a^2*Z_B/Z_A)，其中Z_A為高壓側(cè)阻抗（無窮大系統(tǒng)近似為0），Z_B為低壓側(cè)阻抗（無窮大系統(tǒng)近似為0），a為負序旋轉(zhuǎn)矢量算子（a=-1/e^j120°=1∠240°）。由于U_A近似為0，此公式不適用直接計算。更準確的思路是利用變比和接線方式關(guān)系。Yd11接線，高壓側(cè)A相接地，低壓側(cè)B相感應(yīng)電壓近似為高壓側(cè)A相電壓折算后的負序分量。*簡化計算：忽略系統(tǒng)阻抗和線路阻抗，假設(shè)高壓側(cè)A相接地導(dǎo)致A相電壓為0，B相電壓為U_B。根據(jù)Yd11接線變比，低壓側(cè)C相電壓為0，B相電壓為U_B*(11/110)=U_B/10。故障時系統(tǒng)電壓嚴重畸變，無法簡單按比例折算。更合理的假設(shè)是故障導(dǎo)致低壓側(cè)B相電壓發(fā)生顯著變化，但精確計算需復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析。（注：此題原始數(shù)據(jù)或設(shè)定可能存在不嚴謹，按標準距離保護計算思路，電壓計算非重點，重點在于理解原理）*標準距離保護計算重點：距離L=I/(K*√3*|U|)，其中I為短路電流，U為系統(tǒng)正常運行時線電壓。此題未提供足夠信息進行標準距離計算。*結(jié)論：根據(jù)題目數(shù)據(jù)，無法準確計算低壓側(cè)B相相對地電壓。標準距離保護計算依賴于電流和電壓的有效值及相位關(guān)系。（此處按原題意圖，若理解為考察原理，則應(yīng)說明Yd11變壓器的接地故障會在低壓側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，具體數(shù)值需詳細網(wǎng)絡(luò)分析。）2.解答：*分析：兩相三繼電器電流保護A、C相啟動，判斷是否滿足動作條件：a)電流大于定值；b)動作時限滿足要求。*判斷依據(jù)：*a)電流條件：保護定值Iop=6A。系統(tǒng)最小運行方式下，BC相短路時，A相電流3000A遠大于6A，滿足啟動條件。C相電流2800A也遠大于6A，滿足啟動條件。因此，電流條件滿足。*b)時限條件：題目只給出了保護的動作時限t=1.5s，但未給出故障切除時限或系統(tǒng)其他保護時限信息。僅憑此信息無法判斷其時限是否滿足選擇性要求。（按標準考試，通常隱含要求滿足選擇性，即比下級或相鄰保護時限長，但題目信息不足。）*結(jié)論：從電流角度看，該電流保護在故障情況下能夠可靠啟動。但時限配合信息不足，無法完全確認其選擇性是否滿足。（若必須給答案，可假設(shè)題目意在考察電流啟動能力