2025年高壓電工（高壓繼電保護(hù)原理）專業(yè)考試試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的基本要求不包括以下哪項(xiàng)？(A)選擇性(B)速動(dòng)性(C)可靠性(D)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)2.電流保護(hù)中，限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流是按什么原則整定的？(A)等于線路末端最大短路電流(B)略小于線路末端最大短路電流(C)等于線路首端最小短路電流(D)略大于線路首端最小短路電流3.反映繼電器線圈或觸點(diǎn)通過電流后其動(dòng)作狀態(tài)能自保持的繼電器特性是？(A)電磁特性(B)感應(yīng)特性(C)自鎖特性(D)速動(dòng)特性4.在直流操作電源中，常用的穩(wěn)定電壓元件是？(A)電阻(B)電容(C)穩(wěn)壓二極管或硅整流堆(D)晶體管5.對(duì)于電力系統(tǒng)中的故障，要求繼電保護(hù)裝置具有選擇性的主要原因是？(A)為了快速切除故障(B)為了保證設(shè)備安全(C)為了減少停電范圍，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行(D)為了簡(jiǎn)化保護(hù)裝置6.在三相交流電路中，測(cè)量相間電壓通常使用？(A)電流互感器(B)電壓互感器(C)功率互感器(D)電容電壓互感器7.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，距離保護(hù)中距離繼電器測(cè)量部分的動(dòng)作判據(jù)通?；冢?A)電流的大小(B)電壓的大小(C)電流和電壓的比值（或相量關(guān)系）(D)時(shí)間延遲8.電流方向保護(hù)是為了保證保護(hù)的什么特性？(A)速動(dòng)性(B)靈敏性(C)選擇性(D)可靠性9.在三相三柱式電壓互感器中，二次側(cè)開口三角形接法的目的是？(A)用于測(cè)量線電壓(B)用于測(cè)量相電壓(C)用于構(gòu)成零序電壓濾過器，反映零序電壓(D)用于提供三相電源10.繼電保護(hù)裝置中的時(shí)限級(jí)差通常是指？(A)同一套保護(hù)內(nèi)部不同元件的動(dòng)作時(shí)間差(B)同一線路上不同保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間差(C)相鄰兩線路保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間差(D)保護(hù)裝置與斷路器跳閘機(jī)構(gòu)之間的時(shí)間差二、判斷題（每題1分，共10分。請(qǐng)將“正確”劃在括號(hào)內(nèi)，“錯(cuò)誤”劃在括號(hào)外）1.繼電保護(hù)裝置動(dòng)作后，必須手動(dòng)復(fù)歸才能恢復(fù)到準(zhǔn)備狀態(tài)。（）2.電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，其二次側(cè)可以帶負(fù)載，也可以開路。（）3.電壓互感器在正常運(yùn)行時(shí)，其二次側(cè)可以帶負(fù)載，也可以短路。（）4.繼電保護(hù)裝置的速動(dòng)性是指故障切除的時(shí)限要盡可能短。（）5.繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)故障的檢測(cè)能力，通常用靈敏系數(shù)表示。（）6.對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)升高。（）7.功率方向繼電器是根據(jù)通過其輸入端電流和電壓的相位關(guān)系來判斷功率方向的。（）8.三段式電流保護(hù)中，限時(shí)電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是依次延長(zhǎng)的。（）9.繼電保護(hù)中的“四邊形原則”通常用于說明距離保護(hù)的動(dòng)作特性。（）10.繼電保護(hù)裝置的整定是指根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和保護(hù)要求，確定保護(hù)裝置的各個(gè)整定值。（）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置選擇性的含義及其實(shí)現(xiàn)的基本原則。2.簡(jiǎn)述電流互感器與電壓互感器在結(jié)構(gòu)、原理和用途上的主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述什么是繼電保護(hù)的靈敏性？提高保護(hù)靈敏性通常有哪些方法？四、計(jì)算題（每題7分，共14分）1.某線路AB，長(zhǎng)度為60km，末端短路電流為2000A?，F(xiàn)裝設(shè)一套三段式電流保護(hù)，其中限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按線路末端短路電流的1.5倍整定，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按線路末端短路電流的1.25倍整定，且動(dòng)作時(shí)限為0.5s。試計(jì)算限時(shí)電流速斷保護(hù)和帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定動(dòng)作電流。若線路始端短路電流為5000A，請(qǐng)計(jì)算定時(shí)限過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)，并簡(jiǎn)述靈敏系數(shù)是否滿足要求（一般要求大于1.5）。2.在圖1所示三相電力系統(tǒng)中，M點(diǎn)發(fā)生A相接地故障，試簡(jiǎn)述保護(hù)1（裝于N點(diǎn)）和保護(hù)2（裝于K點(diǎn)）的動(dòng)作情況（動(dòng)作/不動(dòng)作）。（此處無(wú)圖，請(qǐng)根據(jù)常識(shí)作答，例如：保護(hù)1裝設(shè)了方向繼電器且指向M點(diǎn)，則根據(jù)故障類型和方向是否一致判斷；保護(hù)2可能為無(wú)方向或方向指向不同方向，同樣判斷）五、綜合題（每題8分，共16分）1.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)中發(fā)生相間短路故障時(shí)，電流保護(hù)、電壓保護(hù)、方向保護(hù)和距離保護(hù)各自的作用和基本原理。2.說明繼電保護(hù)裝置常見的故障有哪些？并簡(jiǎn)述故障發(fā)生后，保護(hù)裝置應(yīng)如何正確反應(yīng)（動(dòng)作或不動(dòng)作）？試卷答案一、選擇題1.(D)2.(A)3.(C)4.(C)5.(C)6.(B)7.(C)8.(C)9.(C)10.(C)二、判斷題1.()2.()3.()4.()5.()6.()7.()8.()9.()10.()三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：首先定義選擇性，即保護(hù)裝置只將故障設(shè)備或線路切除，保證系統(tǒng)其他部分繼續(xù)正常運(yùn)行。然后說明實(shí)現(xiàn)原則，核心是保證相鄰下一級(jí)線路或設(shè)備故障時(shí)，上一級(jí)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作（或延時(shí)動(dòng)作），而故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的保護(hù)應(yīng)優(yōu)先或快速動(dòng)作。通常利用故障點(diǎn)的位置、保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限整定配合來實(shí)現(xiàn)。答案：選擇性是指繼電保護(hù)裝置在發(fā)生故障時(shí)，只將故障設(shè)備或線路切除，保證系統(tǒng)其他部分繼續(xù)正常運(yùn)行的性能。實(shí)現(xiàn)原則通常是在相鄰的保護(hù)之間設(shè)置足夠的時(shí)間級(jí)差，使得故障點(diǎn)附近的保護(hù)優(yōu)先動(dòng)作，并具有最短的動(dòng)作時(shí)限，而上一級(jí)或其他非故障線路的保護(hù)則不動(dòng)作或經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間后動(dòng)作，從而保證選擇性切除故障。2.解析思路：從結(jié)構(gòu)上，電流互感器一次繞組匝數(shù)少（或直接串聯(lián)接入線路），二次繞組匝數(shù)多；電壓互感器一次繞組匝數(shù)多（并聯(lián)接入線路），二次繞組匝數(shù)少。從原理上，電流互感器利用電磁感應(yīng)原理將大電流按比例變?yōu)樾‰娏?；電壓互感器利用電磁感?yīng)原理將高電壓按比例變?yōu)榈碗妷?。從用途上，電流互感器主要用于測(cè)量線路電流、構(gòu)成保護(hù)裝置的輸入信號(hào)；電壓互感器主要用于測(cè)量線路電壓、為測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置提供電壓信號(hào)。答案：電流互感器一次繞組匝數(shù)很少（甚至只有一匝），與被測(cè)線路串聯(lián)，二次繞組匝數(shù)較多，與測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置的電流線圈并聯(lián)。電壓互感器一次繞組匝數(shù)很多，并聯(lián)于被測(cè)線路，二次繞組匝數(shù)較少，與測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置的電壓線圈并聯(lián)。電流互感器原理是將大電流按比例變?yōu)樾‰娏鳎ㄍǔ６晤~定值為5A或1A），用于測(cè)量電流和保護(hù)；電壓互感器原理是將高電壓按比例變?yōu)榈碗妷海ㄍǔ６晤~定值為100V），用于測(cè)量電壓和提供保護(hù)、測(cè)量的電壓信號(hào)。3.解析思路：首先定義靈敏性，即保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的檢測(cè)能力，通常用靈敏系數(shù)表示。然后說明提高靈敏性的方法，主要從兩方面入手：一是提高保護(hù)裝置本身對(duì)故障的反應(yīng)能力（如選用更靈敏的繼電器元件）；二是確保在最小故障條件下（如保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路），故障電流或故障電壓能使保護(hù)裝置可靠動(dòng)作，這通常通過合理整定保護(hù)定值和選擇合適的保護(hù)類型來實(shí)現(xiàn)。答案：靈敏性是指繼電保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的檢測(cè)能力，通常用靈敏系數(shù)（Ksen）表示。提高靈敏性的方法主要有：選用靈敏度高、動(dòng)作閾值低的繼電器元件；合理整定保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流或啟動(dòng)電壓，確保在最小故障條件下（如保護(hù)范圍末端發(fā)生金屬性短路時(shí)）能可靠檢測(cè)到故障；根據(jù)故障類型選擇合適的保護(hù)方式，例如對(duì)于接地故障選用零序保護(hù)等。四、計(jì)算題1.解析思路：*計(jì)算限時(shí)電流速斷保護(hù)定值：Iop_2=1.5*I_kz.A=1.5*2000A=3000A。*計(jì)算帶時(shí)限電流速斷保護(hù)定值：Iop_1=1.25*I_kz.A=1.25*2000A=2500A。*計(jì)算定時(shí)限過電流保護(hù)靈敏系數(shù)：Ksen=I_kc/Iop_3。其中，I_kc是始端短路電流，Iop_3是定時(shí)限過電流保護(hù)定值。定值通常按躲過線路末端最大短路電流或考慮返回系數(shù)等整定，此處假設(shè)按躲過末端短路電流整定，即Iop_3與Iop_2接近或略大。若假設(shè)Iop_3=Iop_2=3000A（僅為示例計(jì)算），則Ksen=5000A/3000A=1.67。根據(jù)要求Ksen>1.5，此定值滿足要求。若按其他合理定值計(jì)算，結(jié)論應(yīng)類似。答案：限時(shí)電流速斷保護(hù)整定動(dòng)作電流Iop_2=1.5*2000A=3000A。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)整定動(dòng)作電流Iop_1=1.25*2000A=2500A。定時(shí)限過電流保護(hù)靈敏系數(shù)Ksen=I_kc/Iop_3。假設(shè)Iop_3=3000A（按躲末端短路電流整定），則Ksen=5000A/3000A=1.67。由于1.67>1.5，滿足靈敏性要求。2.解析思路：判斷保護(hù)動(dòng)作與否，關(guān)鍵看保護(hù)裝置的類型（有無(wú)方向）、故障類型（A相接地）、以及保護(hù)的方向指向（與故障方向的相對(duì)關(guān)系）。例如，若保護(hù)1裝有無(wú)方向電流保護(hù)，則A相接地時(shí)會(huì)產(chǎn)生零序電流或相電流，保護(hù)會(huì)動(dòng)作。若保護(hù)1裝有指向M點(diǎn)的方向繼電器，則需判斷故障引起的電流/電壓方向是否與指向M點(diǎn)的方向一致，一致則動(dòng)作，不一致則不動(dòng)作。保護(hù)2的分析同理。由于無(wú)圖，此題答案具有不確定性，需根據(jù)假設(shè)進(jìn)行說明。答案：（此題無(wú)圖，答案依賴假設(shè)）假設(shè)保護(hù)1裝有無(wú)方向電流保護(hù)，則A相接地時(shí)，故障相電流增大，保護(hù)1會(huì)動(dòng)作。假設(shè)保護(hù)1裝有指向M點(diǎn)的方向繼電器（如電流方向繼電器），則需判斷A相接地時(shí)，流過方向繼電器的電流方向是否與指向M點(diǎn)一致。若系統(tǒng)接線使得故障時(shí)電流方向指向M點(diǎn)，則保護(hù)1動(dòng)作；若指向相反或?yàn)榱悖瑒t不動(dòng)作。假設(shè)保護(hù)2裝有無(wú)方向電流保護(hù)，則保護(hù)2會(huì)動(dòng)作。假設(shè)保護(hù)2裝有指向N點(diǎn)（假設(shè)為反方向）的方向繼電器，則保護(hù)2通常不動(dòng)作。請(qǐng)根據(jù)實(shí)際圖紙或更詳細(xì)的保護(hù)配置信息進(jìn)行判斷。五、綜合題1.解析思路：分別闡述各類保護(hù)的作用和原理。電流保護(hù)作用是檢測(cè)電流異常增大，原理通常是利用電流互感器測(cè)量電流，當(dāng)電流超過整定值時(shí)動(dòng)作。電壓保護(hù)作用是檢測(cè)電壓異常降低或消失，原理通常是利用電壓互感器測(cè)量電壓，當(dāng)電壓低于整定值或出現(xiàn)零序電壓時(shí)動(dòng)作。方向保護(hù)作用是檢測(cè)故障功率方向，原理通常是利用功率方向繼電器（根據(jù)電流電壓相位判斷），確保只在規(guī)定方向故障時(shí)動(dòng)作，防止區(qū)外故障誤動(dòng)。距離保護(hù)作用是測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離大小判斷故障點(diǎn)位置，原理通常是利用阻抗繼電器（根據(jù)電流電壓相位和幅值比判斷），距離越遠(yuǎn)，阻抗繼電器越不易動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近配合。答案：電流保護(hù)的作用是檢測(cè)線路或設(shè)備電流異常增大，當(dāng)電流超過整定值時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào)切除故障。其基本原理是利用電流互感器將線路電流變換后，輸入到電流繼電器，當(dāng)電流達(dá)到動(dòng)作值時(shí)，繼電器動(dòng)作。電壓保護(hù)的作用是檢測(cè)線路或設(shè)備電壓異常降低或消失，通常用于反映相間短路或接地故障。其基本原理是利用電壓互感器將線路電壓變換后，輸入到電壓繼電器，當(dāng)電壓低于整定值或出現(xiàn)零序電壓時(shí)，繼電器動(dòng)作。方向保護(hù)的作用是判斷故障功率方向，確保保護(hù)只在規(guī)定方向（如靠近電源側(cè)）故障時(shí)動(dòng)作，防止區(qū)外故障誤動(dòng)。其基本原理是利用功率方向繼電器，根據(jù)輸入的電流和電壓相位關(guān)系判斷故障功率方向，與保護(hù)安裝處指定方向一致時(shí)動(dòng)作。距離保護(hù)的作用是測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離大小實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近配合，選擇最靠近故障點(diǎn)的線路進(jìn)行切除。其基本原理是利用阻抗繼電器，根據(jù)輸入的電流和電壓的幅值比和相位關(guān)系（反映阻抗）判斷故障點(diǎn)距離，距離越遠(yuǎn)，阻抗繼電器越不易動(dòng)作。2.解析思路：列舉保護(hù)裝置常見的故障類型，如接線錯(cuò)誤（如同名端接反、極性接反）、元件損壞（繼電器線圈斷線、觸點(diǎn)粘連或斷開、整定值錯(cuò)誤或丟失）、電源故障（直流消失、電壓過高或過低）、整定配合不當(dāng)（如時(shí)限級(jí)差不足、定值整定錯(cuò)誤）、外部因素（如雷擊、振動(dòng)、電磁干擾）。然后根據(jù)故障性質(zhì)判斷保護(hù)反應(yīng)：對(duì)于導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)（無(wú)故障就跳閘）的故障，保護(hù)應(yīng)動(dòng)作；對(duì)于導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)（有故障不跳閘）的故障，保護(hù)應(yīng)不動(dòng)作或正確動(dòng)作；對(duì)于僅影響保護(hù)顯示或通信的故障，可能不直接影響動(dòng)作行為。核心是區(qū)分誤動(dòng)和拒動(dòng)情況。答案：繼電保護(hù)裝置常見的故障有：接線錯(cuò)誤（如電流互感器、電壓互感器極性接反，繼電器線圈或觸點(diǎn)同名端接錯(cuò)等）；元件損壞（如繼電器線圈斷線、觸點(diǎn)粘連或燒毀、整定值調(diào)整不當(dāng)或丟