2025年高壓電工繼電保護(hù)原理試題：高壓電工考試知識考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)之一是保證故障切除后，非故障部分能迅速恢復(fù)正常運行，這主要體現(xiàn)了其（）。A.可靠性B.速動性C.選擇性D.靈敏性2.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障點電流遠(yuǎn)大于正常負(fù)荷電流，利用這一特點構(gòu)成的保護(hù)是（）。A.過電壓保護(hù)B.欠電壓保護(hù)C.過電流保護(hù)D.差動保護(hù)3.電流繼電器返回電流與動作電流之比稱為（）。A.動作時限B.延時系數(shù)C.返回系數(shù)D.敏感性4.在電力系統(tǒng)中，為了確保故障時保護(hù)動作的選擇性，相鄰線路或設(shè)備保護(hù)的動作時限應(yīng)（）。A.相等B.互不關(guān)聯(lián)C.按階梯原則配合，即下一級保護(hù)動作時限小于上一級保護(hù)動作時限D(zhuǎn).任意設(shè)置5.反映測量部分輸出量與輸入量之間關(guān)系的曲線稱為（）。A.繼電器特性曲線B.系統(tǒng)等值阻抗曲線C.伏安特性曲線D.保護(hù)配合曲線6.限時過電流保護(hù)通常采用（）作為時間元件。A.電流互感器B.電壓互感器C.時間繼電器D.信號繼電器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（）。A.等于零B.升高至線電壓C.升高至相電壓的根號3倍D.保持不變8.能夠反映被保護(hù)線路兩端電流相位關(guān)系的保護(hù)是（）。A.過電流保護(hù)B.差動保護(hù)C.方向保護(hù)D.電壓保護(hù)9.繼電保護(hù)裝置中，用于發(fā)出信號、指示保護(hù)動作或設(shè)備狀態(tài)的部分稱為（）。A.測量部分B.邏輯部分C.執(zhí)行部分D.信號部分10.對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢驗時，必須確保（）的可靠供應(yīng)。A.交流工作電壓B.直流工作電源C.交流操作電源D.保護(hù)通信信號11.電流互感器在運行中，其二次側(cè)（）。A.必須可靠接地B.可以開路C.可以短路D.嚴(yán)禁接地12.在繼電保護(hù)裝置的直流電源回路中，常用熔斷器或自動空氣開關(guān)作為（）。A.過電流保護(hù)B.欠電壓保護(hù)C.漏電保護(hù)D.短路保護(hù)13.繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指保護(hù)對故障或不正常工作狀態(tài)反應(yīng)的（）。A.快速程度B.可靠程度C.準(zhǔn)確程度D.敏感程度14.在電力系統(tǒng)中，距離保護(hù)通常用于（）的保護(hù)。A.母線B.變壓器C.線路D.發(fā)電機(jī)15.某電流繼電器整定動作電流為10A，返回電流為9A，其返回系數(shù)為（）。A.0.9B.1.1C.10D.0.1二、判斷題1.繼電保護(hù)裝置動作后，必須手動復(fù)歸。（）2.任何類型的保護(hù)裝置都必須同時滿足選擇性和速動性要求。（）3.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置會立即發(fā)出信號，并自動切除故障。（）4.電壓繼電器根據(jù)輸入電壓是否達(dá)到整定值來動作。（）5.保護(hù)裝置的邏輯部分根據(jù)測量部分送來的信號和定值進(jìn)行判斷，決定是否發(fā)出動作指令。（）6.在直流操作電源中，正極通常接電源正極，負(fù)極接電源負(fù)極。（）7.差動保護(hù)能夠快速切除保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障，且與系統(tǒng)運行方式無關(guān)。（）8.繼電保護(hù)裝置的整定計算是指根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和保護(hù)要求，計算確定保護(hù)裝置的整定值。（）9.繼電保護(hù)二次回路圖主要表示一次設(shè)備的連接關(guān)系。（）10.繼電保護(hù)工作對安全要求很高，所有操作都應(yīng)在斷電情況下進(jìn)行。（）11.電流保護(hù)的動作時限一般比相鄰下一級保護(hù)的動作時限長。（）12.感應(yīng)式電流繼電器具有過負(fù)荷切除功能。（）13.繼電保護(hù)裝置的可靠性是指其防止誤動作的能力。（）14.方向保護(hù)能夠判斷故障發(fā)生的方向，防止保護(hù)誤動。（）15.繼電保護(hù)裝置的維護(hù)和測試工作可以由非專業(yè)人員自行操作。（）三、簡答題1.簡述繼電保護(hù)裝置的四個基本要求及其含義。2.簡述電流保護(hù)的基本原理，并說明瞬時過電流保護(hù)和限時過電流保護(hù)的區(qū)別。3.什么是保護(hù)定值的整定？需要考慮哪些主要因素？4.簡述電流互感器在繼電保護(hù)回路中的作用及其基本要求。5.解釋什么是保護(hù)配合，并簡述保護(hù)之間常見的配合方式（至少兩種）。四、計算題1.某線路正常負(fù)荷電流為100A，要求過電流保護(hù)在發(fā)生故障時可靠動作，且返回系數(shù)為0.85。若系統(tǒng)允許的最大故障電流為1000A，請計算該過電流保護(hù)的整定動作電流應(yīng)取多少？（假設(shè)故障電流與負(fù)荷電流成正比）2.某線路保護(hù)采用限時過電流保護(hù)，其動作時限為1.5秒。相鄰下一線路的保護(hù)動作時限為0.8秒。為了保證選擇性，該線路保護(hù)的動作時限應(yīng)整定為多少？若相鄰下一線路的動作時限改為1.2秒，該線路保護(hù)的動作時限又應(yīng)如何調(diào)整？---試卷答案一、選擇題1.C*解析思路：選擇性要求保護(hù)只切除故障部分，不影響非故障部分。通過整定動作電流和動作時限，確保故障點離電源最遠(yuǎn)的那套保護(hù)先動作，實現(xiàn)有選擇地切除故障。這是選擇性的核心體現(xiàn)。2.C*解析思路：過電流保護(hù)的核心原理就是利用故障電流遠(yuǎn)大于正常負(fù)荷電流的特點。當(dāng)電流超過預(yù)設(shè)的整定值時，繼電器動作，發(fā)出跳閘信號。3.C*解析思路：返回系數(shù)是衡量繼電器返回性能的重要指標(biāo)，定義為返回電流與動作電流之比。它反映了繼電器在去除外加作用后返回到原始狀態(tài)的能力，理想情況下接近1，實際中為了保證可靠性略小于1。4.C*解析思路：保護(hù)選擇性是指故障發(fā)生時，離故障點最近的保護(hù)優(yōu)先動作，而相鄰無故障線路的保護(hù)不應(yīng)動作。實現(xiàn)這種選擇性通常采用時限級差配合原則，即下一級保護(hù)的動作時限必須大于上一級保護(hù)的動作時限。5.A*解析思路：繼電器特性曲線描述了繼電器內(nèi)部測量元件（如電流、電壓）的輸入量（如電流、電壓）與其輸出量（如線圈磁通、觸點狀態(tài)）之間的關(guān)系，是理解繼電器工作原理和整定特性的基礎(chǔ)。6.C*解析思路：限時過電流保護(hù)需要在過電流的基礎(chǔ)上增加延時，以實現(xiàn)選擇性。這個延時功能是由時間繼電器來實現(xiàn)的，它接收電流信號，經(jīng)過整定的時間后發(fā)出動作指令。7.B*解析思路：在中性點不接地的系統(tǒng)中，單相接地時，非故障相的電壓會因電容分壓作用而升高，其有效值會達(dá)到線電壓。8.C*解析思路：方向保護(hù)除了判斷有無故障（電流增大）外，還需判斷故障電流的流向是否與預(yù)設(shè)的方向一致，通常通過比較故障電流與電壓的相位關(guān)系來實現(xiàn)。它能防止在系統(tǒng)正常運行或區(qū)外故障時保護(hù)誤動。9.D*解析思路：執(zhí)行部分是繼電保護(hù)裝置的最后環(huán)節(jié)，根據(jù)邏輯部分的處理結(jié)果，執(zhí)行具體的操作，如驅(qū)動繼電器、發(fā)出跳閘命令、啟動信號等。10.B*解析思路：繼電保護(hù)裝置（特別是采用晶體管或微機(jī)技術(shù)的）需要穩(wěn)定的直流電源才能正常工作，包括給CPU、存儲器、繼電器線圈等供電。直流電源的可靠性至關(guān)重要。11.A*解析思路：電流互感器二次側(cè)絕對不允許開路。開路時，一次側(cè)大電流全部變?yōu)榇呕娏?，鐵芯飽和，二次側(cè)會產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，危及人身和設(shè)備安全。二次側(cè)必須可靠接地，形成通路。12.A*解析思路：直流電源回路中的熔斷器或自動空氣開關(guān)主要作用是防止因短路或嚴(yán)重過載導(dǎo)致直流系統(tǒng)故障，保護(hù)直流電源設(shè)備和整個保護(hù)裝置。13.D*解析思路：靈敏性是指保護(hù)裝置對被保護(hù)對象內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)反應(yīng)的敏感程度，即能夠準(zhǔn)確、可靠地檢測出故障或異常，動作閾值低。14.C*解析思路：距離保護(hù)（或稱阻抗保護(hù)）是根據(jù)故障點至保護(hù)安裝點的距離（阻抗）來動作的保護(hù)，其保護(hù)范圍與線路阻抗成正比，通常用于較長線路的保護(hù)。15.A*解析思路：返回系數(shù)=返回電流/動作電流。根據(jù)題意，返回系數(shù)=9A/10A=0.9。二、判斷題1.錯誤*解析思路：現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)裝置通常具有自復(fù)歸功能，故障處理完成后信號自動清除。對于需要手動復(fù)歸的信號或需要記錄事件信息的，才需要手動操作。2.錯誤*解析思路：速動性是要求保護(hù)盡快切除故障，減少故障損害。但某些情況下，為了選擇性，可能需要一定的延時（如限時過電流保護(hù)）?？煽啃砸蟊Ｗo(hù)在應(yīng)該動作時不誤動，不應(yīng)該動作時不誤動。靈敏性要求足夠檢測微小故障。這四者是相互關(guān)聯(lián)但有時會矛盾的，需要根據(jù)具體情況權(quán)衡，并非所有保護(hù)都必須同時達(dá)到最高級別。3.錯誤*解析思路：繼電保護(hù)裝置動作后發(fā)出信號（光信號、聲信號等），并輸出跳閘或合閘命令，需要斷路器執(zhí)行實際的斷開或合上操作來切除或恢復(fù)故障。斷路器動作通常需要手動或自動操作機(jī)構(gòu)完成。4.正確*解析思路：電壓繼電器就是根據(jù)輸入電壓是否達(dá)到或超過預(yù)設(shè)的整定值來決定是否動作的。分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。5.正確*解析思路：邏輯部分是保護(hù)的核心，它接收測量部分（如電流、電壓形成回路）送來的信號，與內(nèi)部設(shè)定的定值、時間等進(jìn)行比較、判斷，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的邏輯關(guān)系（如“與”、“或”、“延時”）決定是否發(fā)出跳閘或信號命令。6.錯誤*解析思路：直流操作電源通常采用負(fù)極接地（或稱直流正極系統(tǒng)），這樣有利于繼電器觸點和小型開關(guān)的長期可靠工作，并符合相關(guān)安全規(guī)范。7.錯誤*解析思路：差動保護(hù)的動作速度非?？欤ń咏忝耄蕾囉诒槐Ｗo(hù)線路兩端電流的平衡。其可靠性受兩端電流互感器特性差異、系統(tǒng)運行方式變化（如區(qū)外故障時的穿越電流）等因素影響。8.正確*解析思路：整定計算是繼電保護(hù)工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目的是根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)（如額定電壓、額定電流、阻抗等）、保護(hù)要求（如靈敏度、選擇性）以及相鄰設(shè)備的保護(hù)配置，精確計算并確定每個保護(hù)裝置應(yīng)設(shè)定的動作值（如動作電流、動作電壓、動作時限）。9.錯誤*解析思路：繼電保護(hù)二次回路圖（原理展開圖）表示的是保護(hù)裝置內(nèi)部各組件（繼電器、觸點、連接導(dǎo)線等）以及它們與一次設(shè)備（通過電流互感器、電壓互感器）之間的電氣連接關(guān)系，是分析和調(diào)試保護(hù)的重要依據(jù)。一次設(shè)備連接圖是表示一次設(shè)備本身及其連接的。10.錯誤*解析思路：繼電保護(hù)工作環(huán)境復(fù)雜，涉及高電壓、強電磁場、可能的有毒有害氣體等，所有維護(hù)和測試工作都必須嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，由經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員執(zhí)行，并穿戴合格的防護(hù)用品。11.正確*解析思路：為了實現(xiàn)保護(hù)選擇性，遵循“階梯原則”，上一級保護(hù)（如主干線）的動作時限必須比下一級保護(hù)（如分支線）的動作時限長，形成一個時間上的階梯。12.正確*解析思路：感應(yīng)式電流繼電器（如GL型）除了有過電流保護(hù)作用外，其感應(yīng)元件還具有反時限特性，即電流越大，動作時間越短，并且能在過負(fù)荷時自動返回，起到反時限過載保護(hù)的作用。13.錯誤*解析思路：可靠性包含兩個方面：一是防止誤動（ReliabilityofProtectionagainstFalseOperation），即在非故障情況下不動作；二是防止拒動（ReliabilityofProtectionagainstFailuretoOperate），即在故障情況下應(yīng)該動作時能夠可靠動作。題目只提到了其中一個方面。14.正確*解析思路：方向保護(hù)通過判斷故障電流方向與預(yù)設(shè)正方向的關(guān)系來決定是否動作，能有效防止區(qū)外故障時因系統(tǒng)運行方式變化導(dǎo)致的不平衡電流引起保護(hù)誤動。15.錯誤*解析思路：繼電保護(hù)裝置的維護(hù)和測試涉及高壓設(shè)備操作、精密儀器使用等，必須由具備相應(yīng)資質(zhì)和經(jīng)驗的專業(yè)電工進(jìn)行，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書。三、簡答題1.簡述繼電保護(hù)裝置的四個基本要求及其含義。*答：四個基本要求是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。*選擇性：指故障發(fā)生時，保護(hù)只切除故障部分，不波及非故障部分，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。*速動性：指故障發(fā)生后，保護(hù)盡快動作切除故障，減少故障持續(xù)時間及其造成的損失。*靈敏性：指保護(hù)對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)反應(yīng)的敏感程度，應(yīng)能準(zhǔn)確檢測出故障或不正常狀態(tài)，即使故障參數(shù)很輕微。*可靠性：指保護(hù)在應(yīng)該動作時不誤動（防止無故障時動作），不應(yīng)該動作時不拒動（保證故障時可靠動作）。2.簡述電流保護(hù)的基本原理，并說明瞬時過電流保護(hù)和限時過電流保護(hù)的區(qū)別。*答：電流保護(hù)的基本原理是利用故障時電流顯著增大的特點，當(dāng)電流超過預(yù)先整定的動作值時，電流繼電器動作，啟動后續(xù)邏輯，發(fā)出跳閘信號。*瞬時過電流保護(hù)：當(dāng)電流超過整定值后，繼電器立即動作，不經(jīng)過任何延時就發(fā)出跳閘命令。優(yōu)點是速度快，缺點是選擇性差，易誤動（如過負(fù)荷、區(qū)外故障時），通常用于負(fù)荷電流穩(wěn)定、無沖擊、且允許無選擇性切除故障的場合，或作為其他保護(hù)的后備。*限時過電流保護(hù)：當(dāng)電流超過整定值后，繼電器動作，但需要經(jīng)過一個預(yù)先整定的時間延時后，才發(fā)出跳閘命令。優(yōu)點是具有選擇性，能防止誤動，缺點是動作速度相對較慢。根據(jù)延時長短，又可分為定時限過電流保護(hù)。3.什么是保護(hù)定值的整定？需要考慮哪些主要因素？*答：保護(hù)定值的整定是指根據(jù)被保護(hù)對象的特性、系統(tǒng)運行方式、相鄰設(shè)備的保護(hù)配置以及保護(hù)的要求，計算并確定保護(hù)裝置應(yīng)動作的參數(shù)值（如動作電流、動作電壓、靈敏系數(shù)、動作時限等）的過程。*主要考慮因素：*正常運行時的負(fù)荷電流和可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。*故障時的最小故障電流（確保靈敏性）。*相鄰線路或設(shè)備的保護(hù)配置及其整定值（確保選擇性，如時限配合、電流配合）。*保護(hù)裝置本身的特性（如繼電器返回系數(shù)、動作時間誤差）。*系統(tǒng)運行方式的變化（如正常運行、檢修、極限運行方式）。*保護(hù)裝置的具體任務(wù)和用途（如主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)）。4.簡述電流互感器在繼電保護(hù)回路中的作用及其基本要求。*答：電流互感器在繼電保護(hù)回路中主要作用是將一次側(cè)線路的大電流按照一定的比例變換成適合保護(hù)裝置測量、比較和動作的二次側(cè)小電流（通常為5A或1A）。它為電流保護(hù)、差動保護(hù)等提供測量信號。*基本要求：*準(zhǔn)確性：二次電流與一次電流的比值（變比）以及相角誤差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證保護(hù)正確動作。*靈敏度：在額定電流下應(yīng)具有足夠的準(zhǔn)確度級，以滿足保護(hù)靈敏度的要求。*短路承受能力：二次側(cè)必須可靠接地，并能承受系統(tǒng)發(fā)生短路時一次側(cè)產(chǎn)生的最大磁通而不飽和，以保證在短路時仍能提供足夠的感應(yīng)電流給保護(hù)裝置。*絕緣性能：具有與安裝環(huán)境相適應(yīng)的絕緣水平，防止絕緣擊穿造成危險。5.解釋什么是保護(hù)配合，并簡述保護(hù)之間常見的配合方式（至少兩種）。*答：保護(hù)配合是指在一個電力系統(tǒng)中，安裝在不同地點、保護(hù)不同對象或不同部分的保護(hù)裝置之間，在整定值、動作時限、動作順序等方面相互協(xié)調(diào)、相互制約，以保證在發(fā)生故障時能夠正確、可靠地切除故障，并防止誤動作的一種設(shè)計原則和措施。*常見的配合方式：*時限配合：相鄰線路或設(shè)備保護(hù)的動作時限按階梯原則配合。例如，主干線保護(hù)的動作時限比其分支線保護(hù)的動作時限長一個時限級差，以保證選擇性，即靠近故障點的保護(hù)先動作。*電流配合（或稱定值配合）：在平行線路或環(huán)形網(wǎng)中，相鄰線路的保護(hù)動作電流按一定比例配合。例如，下一線路保護(hù)的動作電流應(yīng)大于上一線路保護(hù)動作電流的某個倍數(shù)（如1.05-1.5倍），以防止區(qū)外故障時因系統(tǒng)運行方式變化引起的不平衡電流導(dǎo)致上一級保護(hù)誤動。*方向配合：在存在可能反送電或需要區(qū)分故障方向的線路上，相鄰線路保護(hù)必須采用方向保護(hù)，并保證在正方向故障時動作，在反方向故障時可靠不動作。四、計算題1.某線路正常負(fù)荷電流為100A，要求過電流保護(hù)在發(fā)生故障時可靠動作，且返回系數(shù)為0.85。若系統(tǒng)允許的最大故障電流為1000A，請計算該過電流保護(hù)的整定動作電流應(yīng)取多少？（假設(shè)故障電流與負(fù)荷電流成正比）*解：根據(jù)返回系數(shù)定義：返回系數(shù)Kres=返回電流If/動作電流Iop。故動作電流Iop=返回電流If/Kres。在最嚴(yán)重故障情況下，故障電流If最大，此時保護(hù)應(yīng)可靠動作。題目假設(shè)故障電流與負(fù)荷電流成正比，即最大故障電流If_max=1000A/100A*100A=1000A。為保證可靠動作，保護(hù)的動作電流Iop應(yīng)小于或等于最大故障電流If_max。同時，考慮到返回系數(shù)，實際整定動作電流還需略小于最大故障電流。設(shè)整定動作電流為Iop_set，則Iop_set≤If_max?？紤]到負(fù)荷電流和故障電流的關(guān)系（1000A是負(fù)荷的10倍），且返回系數(shù)為0.85，一個保守的整定計算方法是取最大故障電流除以一個大于1的系數(shù)（如考慮裕度），或者直接用最大故障電流的近似值作為整定基準(zhǔn)。假設(shè)我們將最大故障電流作為整定基準(zhǔn)，則Iop_set≈If_max/K=1000A/K。需要確定K的值。通常Iop_set會比If_max小一個負(fù)荷電流倍數(shù)或基于經(jīng)驗系數(shù)。此處直接取If_max作為基準(zhǔn)可能過于保守或過于激進(jìn)。更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄊ牵篒op_set=If_max/(Kres*Ks)，其中Ks是可靠系數(shù)，通常取1.2-1.6。取Ks=1.3，則Iop_set=1000A/(0.85*1.3)≈1000A/1.105≈904A?？紤]到1000A是100A的10倍，如果按比例關(guān)系，動作電流應(yīng)是負(fù)荷電流的10倍，即1000A。但需要考慮返回系數(shù)，實際動作電流應(yīng)小于1000A/0.85≈1176A。若按負(fù)荷電流10倍減去裕度，如900A。為簡化，且題目未給明確裕度