2025年高壓電工（高壓繼電保護(hù)原理）考試真題模擬及解析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)具備的基本特性不包括以下哪一項(xiàng)？A.選擇性B.可靠性C.經(jīng)濟(jì)性D.速動(dòng)性2.在電力系統(tǒng)中，發(fā)生相間短路時(shí)，保護(hù)裝置主要根據(jù)什么量進(jìn)行判斷和動(dòng)作？A.電流B.電壓C.頻率D.相位3.電流保護(hù)按其動(dòng)作時(shí)限分為幾種？A.1種B.2種C.3種D.4種4.限時(shí)過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)如何整定？A.等于短路電流最小時(shí)限B.等于短路電流最大時(shí)限C.比相鄰下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差D.與相鄰下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限無關(guān)5.反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作特性是指？A.動(dòng)作時(shí)間與電流成正比B.動(dòng)作時(shí)間與電流成反比C.動(dòng)作時(shí)間與時(shí)間成正比D.動(dòng)作時(shí)間與時(shí)間成反比6.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)？A.等于零B.略有升高C.升高至線電壓D.保持不變7.距離保護(hù)（阻抗保護(hù)）的主要優(yōu)點(diǎn)是？A.對(duì)短路電流反應(yīng)靈敏B.能反應(yīng)各種類型故障C.動(dòng)作速度快D.推算出故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離8.電力系統(tǒng)中，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的基本元件是？A.電流互感器B.電壓互感器C.繼電器D.電流繼電器和中間繼電器9.電流互感器二次回路嚴(yán)禁斷線的根本原因是？A.會(huì)影響測(cè)量精度B.可能損壞互感器C.會(huì)引起保護(hù)裝置誤動(dòng)D.可能導(dǎo)致保護(hù)裝置不動(dòng)作10.微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理的硬件基礎(chǔ)是？A.CPUB.RAMC.ROMD.輸入/輸出接口二、判斷題（每題1分，共10分）1.繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作可靠性是指保護(hù)在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)能夠正確動(dòng)作。（）2.過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流必須大于正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。（）3.靈敏度是衡量保護(hù)裝置在故障時(shí)能否正確發(fā)現(xiàn)故障的能力。（）4.三段式電流保護(hù)中，近故障點(diǎn)保護(hù)為第一段，遠(yuǎn)故障點(diǎn)保護(hù)為第三段。（）5.距離保護(hù)在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，距離繼電器測(cè)量到的阻抗值就是故障點(diǎn)的實(shí)際阻抗。（）6.差動(dòng)保護(hù)能夠快速切除故障，但只能用于環(huán)形電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)、變壓器等對(duì)稱元件。（）7.繼電保護(hù)裝置的交流濾波器是為了防止直流電源干擾。（）8.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，距離保護(hù)會(huì)誤動(dòng)。（）9.繼電保護(hù)裝置的定值整定后，無需任何維護(hù)。（）10.低電壓保護(hù)通常用作電源端的失壓保護(hù)。（）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)方法。2.簡(jiǎn)述電流保護(hù)裝置的靈敏性含義及其通常用哪個(gè)參數(shù)來衡量。3.簡(jiǎn)述瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的主要缺點(diǎn)。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某線路末端發(fā)生短路時(shí)，流過保護(hù)安裝處的短路電流為10kA。若要求該保護(hù)的靈敏系數(shù)不小于2，已知保護(hù)安裝處正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流為0.8kA，請(qǐng)計(jì)算該保護(hù)的瞬時(shí)過電流動(dòng)作電流應(yīng)整定多大？2.某線路采用三段式電流保護(hù)，已知L1母線到L2母線距離為50km，L2母線到L3母線距離為40km。若L2母線處第一段過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為0.5s，請(qǐng)確定L1母線處第二段過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)整定多少？（不考慮配合裕度）五、分析題（每題15分，共30分）1.試分析在變壓器差動(dòng)保護(hù)中，為什么會(huì)出現(xiàn)不平衡電流？列舉并簡(jiǎn)述減小不平衡電流的主要措施。2.假設(shè)某變電站母線發(fā)生相間短路故障，請(qǐng)分析說明該故障下，母線保護(hù)、相鄰線路保護(hù)以及發(fā)電機(jī)保護(hù)可能如何動(dòng)作？并簡(jiǎn)述這些保護(hù)之間可能存在的配合關(guān)系。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.C4.C5.B6.B7.D8.D9.D10.A二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置應(yīng)首先動(dòng)作，將故障切除，而相鄰的其他保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作或延遲動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)方法通常是在保護(hù)之間設(shè)置不同的動(dòng)作時(shí)限，使得靠近故障點(diǎn)的保護(hù)具有最短的時(shí)限，逐級(jí)增加。此外，利用不同原理的保護(hù)或利用故障點(diǎn)的物理特性（如阻抗）也能實(shí)現(xiàn)選擇性。答案：繼電保護(hù)裝置選擇性是指保護(hù)裝置在發(fā)生故障時(shí)，能夠正確地、有選擇地切除故障，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)方法主要是通過整定不同的動(dòng)作時(shí)限，使靠近故障點(diǎn)的保護(hù)優(yōu)先動(dòng)作；或者利用不同原理的保護(hù)實(shí)現(xiàn)選擇性；或者利用故障點(diǎn)距保護(hù)安裝點(diǎn)的距離（如距離保護(hù)）實(shí)現(xiàn)選擇性。2.解析思路：靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的反映能力。即當(dāng)保護(hù)安裝處發(fā)生預(yù)設(shè)故障（通常是最小故障）時(shí)，保護(hù)裝置能夠可靠地動(dòng)作。通常用靈敏系數(shù)來衡量，對(duì)于電流保護(hù)，是用故障時(shí)保護(hù)安裝處的最小短路電流與保護(hù)的動(dòng)作電流之比。要求靈敏系數(shù)大于等于規(guī)定值（如1.5或2），以保證在各種故障情況下都能可靠發(fā)現(xiàn)。答案：繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的反應(yīng)能力。它表示保護(hù)在故障時(shí)動(dòng)作的可靠程度。通常用靈敏系數(shù)來衡量。對(duì)于電流保護(hù)，常用最小短路電流與保護(hù)動(dòng)作電流之比作為靈敏系數(shù)，要求其大于等于規(guī)定值（如1.5或2），以確保能可靠地檢測(cè)到最小故障。3.解析思路：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作最快，沒有時(shí)限。但其主要缺點(diǎn)是保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響很大，且只能保護(hù)線路的一部分（通常到末端），不能作為相鄰下一線路的后備保護(hù)，因?yàn)橄乱痪€路故障時(shí)，故障電流可能小于本線路瞬時(shí)動(dòng)作的整定值，導(dǎo)致保護(hù)不動(dòng)作。答案：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的主要缺點(diǎn)是保護(hù)范圍不穩(wěn)定，受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大；動(dòng)作范圍僅限于本線路的一部分（通常到末端）；不能作為相鄰下一線路的后備保護(hù)，因?yàn)橄乱痪€路故障時(shí)，故障電流可能小于本保護(hù)的整定值，導(dǎo)致保護(hù)不動(dòng)作。四、計(jì)算題1.解析思路：根據(jù)靈敏系數(shù)的定義（最小短路電流/動(dòng)作電流≥靈敏系數(shù)要求），計(jì)算動(dòng)作電流。注意，靈敏系數(shù)要求≥2，且動(dòng)作電流必須大于正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流（0.8kA）。最小短路電流為10kA。解不等式即可。答案：設(shè)動(dòng)作電流為Iop。根據(jù)靈敏系數(shù)要求：10kA/Iop≥2。解得Iop≤10kA/2=5kA。同時(shí)，Iop>0.8kA。因此，該保護(hù)的瞬時(shí)過電流動(dòng)作電流應(yīng)整定不大于5kA，具體值需取稍大于5kA且便于整定的標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)確保大于0.8kA。2.解析思路：三段式電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限配合原則是“遠(yuǎn)動(dòng)近定，限時(shí)保護(hù)整定時(shí)間比相鄰下一級(jí)保護(hù)大一個(gè)時(shí)限級(jí)差”。即L1母線（近端）的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比L2母線（中間）的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限長一個(gè)時(shí)限級(jí)差（Δt）。已知L2處第一段動(dòng)作時(shí)限為0.5s，則L1處第二段動(dòng)作時(shí)限應(yīng)為0.5s+Δt。題目未給出具體級(jí)差Δt，通常為0.5s或0.7s。按最常見的情況0.5s計(jì)算。答案：根據(jù)三段式電流保護(hù)的時(shí)限配合原則，L1母線處第二段過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比L2母線處第一段過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差（Δt）。即t_L1=t_L2+Δt。已知t_L2=0.5s。若取常見的Δt=0.5s，則t_L1=0.5s+0.5s=1.0s。因此，L1母線處第二段過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)整定為1.0秒（或根據(jù)實(shí)際要求取1.5秒等）。*(注：此處答案基于Δt=0.5s的假設(shè)，實(shí)際應(yīng)根據(jù)題目或標(biāo)準(zhǔn)確定)*五、分析題1.解析思路：差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因主要有：兩端的電流互感器變比不同或?qū)嶋H變比與計(jì)算變比有誤差；兩端電流互感器勵(lì)磁特性不同（勵(lì)磁電流不同）；流過電流互感器二次繞組的負(fù)荷不同（如保護(hù)裝置輸入阻抗）；線路兩側(cè)的故障電流不同等。減小不平衡電流的措施包括：選擇變比精確、特性一致的電流互感器；盡量使兩側(cè)CT二次負(fù)荷平衡；采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)（如比率制動(dòng)差動(dòng)）來躲過不平衡電流；校驗(yàn)和調(diào)整CT變比以減小誤差等。答案：變壓器差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的主要原因有：①兩側(cè)電流互感器（CT）的變比選擇不當(dāng)或?qū)嶋H特性存在差異；②兩側(cè)CT在流過負(fù)荷電流或故障電流時(shí)，鐵芯的勵(lì)磁特性不同，導(dǎo)致勵(lì)磁電流不同，從而產(chǎn)生不平衡磁通；③流過兩側(cè)CT二次繞組的負(fù)荷（如保護(hù)裝置的輸入阻抗）不同；④故障電流本身在兩側(cè)的大小可能存在差異。減小不平衡電流的主要措施包括：①選擇變比精確、特性一致的電流互感器；②盡量保證兩側(cè)CT二次側(cè)回路參數(shù)（如導(dǎo)線截面、連接方式）一致，使二次負(fù)荷平衡；③采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)裝置（如比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)），利用制動(dòng)電流補(bǔ)償不平衡電流的影響，有效躲過不平衡電流引起的誤動(dòng)；④通過精確校驗(yàn)和調(diào)整CT變比，盡量減小計(jì)算變比與實(shí)際變比之間的誤差。2.解析思路：分析母線故障時(shí)各保護(hù)的動(dòng)作行為需考慮母線保護(hù)自身的配置（如差動(dòng)保護(hù)、失靈保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)等）以及與相關(guān)元件（線路、變壓器）的保護(hù)配合。母線差動(dòng)保護(hù)應(yīng)首先、快速動(dòng)作，斷開所有連接到該母線的線路和元件的斷路器。如果差動(dòng)保護(hù)因故未動(dòng)或需要檢驗(yàn)，則啟動(dòng)母線失靈保護(hù)。相鄰線路保護(hù)應(yīng)檢測(cè)到故障，根據(jù)其整定原則（如瞬時(shí)、延時(shí)）動(dòng)作，斷開本線路斷路器。若故障線路保護(hù)因故未動(dòng)，則可能啟動(dòng)本線路的斷路器失靈保護(hù)。發(fā)電機(jī)保護(hù)也應(yīng)檢測(cè)到故障（如差動(dòng)、失磁、逆功率等），根據(jù)情況動(dòng)作，可能跳閘或發(fā)出信號(hào)。這些保護(hù)之間需要配合，如線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比母線保護(hù)（或失靈保護(hù)）長，以保證選擇性。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作是首要的，失靈保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)的后備。答案：假設(shè)某變電站母線發(fā)生相間短路故障：1.母線保護(hù)：若母線配置了差動(dòng)保護(hù)，則差動(dòng)保護(hù)應(yīng)立即檢測(cè)到兩側(cè)電流的差值突變量，快速（通常幾十毫秒）動(dòng)作，發(fā)出跳閘命令，斷開連接到該母線的所有線路和元件（如變壓器、發(fā)電機(jī)）的斷路器。這是最優(yōu)先的動(dòng)作。2.相鄰線路保護(hù)：連接到母線的各線路的保護(hù)裝置會(huì)檢測(cè)到線路故障（如電流增大、電壓降低），根據(jù)其整定方式（如瞬時(shí)或限時(shí)過流保護(hù)）進(jìn)行判斷?？拷收宵c(diǎn)的線路保護(hù)會(huì)先動(dòng)作，斷開本線路斷路器。例如，若L2線路故障，其保護(hù)可能動(dòng)作跳閘。3.發(fā)電機(jī)保護(hù)：若故障影響發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)保護(hù)（如差動(dòng)保護(hù)、匝間保護(hù)、逆功率保護(hù)