2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理與故障排除試題解析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的字母填入括號內(nèi)）1.在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)是保證電力系統(tǒng)（）。A.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行B.安全穩(wěn)定運(yùn)行C.提高功率因數(shù)D.節(jié)約能源2.電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.動作靈敏度高B.選擇性好C.延時(shí)短，動作迅速D.能反映系統(tǒng)所有類型的故障3.限時(shí)過電流保護(hù)的動作時(shí)限一般比相鄰下一級線路的限時(shí)過電流保護(hù)（）。A.更長B.更短C.相同D.視具體情況而定4.在中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，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5.差動保護(hù)主要用于（）。A.保護(hù)輸電線路相間短路B.保護(hù)變壓器內(nèi)部短路C.保護(hù)發(fā)電機(jī)外部短路D.保護(hù)電力系統(tǒng)單相接地故障6.繼電保護(hù)裝置的“選擇性”要求是指（）。A.保護(hù)裝置動作迅速B.保護(hù)裝置在發(fā)生故障時(shí)能夠正確地、有選擇地切除故障元件，盡量減少對系統(tǒng)的影響C.保護(hù)裝置的靈敏度足夠高D.保護(hù)裝置的可靠性高，不誤動、不拒動7.構(gòu)成晶體管型繼電保護(hù)裝置的核心部分是（）。A.交流濾波器B.信號輸入回路C.比較回路和邏輯回路D.直流電源8.對于反應(yīng)故障后電流增大而動作的保護(hù)裝置，其靈敏系數(shù)通常用（）之比來表示。A.故障點(diǎn)最小短路電流與保護(hù)裝置動作電流B.保護(hù)裝置動作電流與故障點(diǎn)最大短路電流C.故障點(diǎn)最大短路電流與保護(hù)裝置整定電流D.保護(hù)裝置整定電流與故障點(diǎn)最小短路電流9.在繼電保護(hù)裝置的屏面上，通常將切換開關(guān)、按鈕、指示燈等操作元件集中布置的板稱為（）。A.電流互感器板B.電壓互感器板C.投退壓板D.操作回路板10.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出跳閘命令，使斷路器跳閘，這個(gè)過程稱為（）。A.保護(hù)動作B.故障錄波C.信號發(fā)出D.跳閘回路動作二、判斷題（請將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置的可靠性是指保護(hù)裝置在應(yīng)該動作時(shí)不動作（拒動），不應(yīng)該動作時(shí)動作（誤動）的概率都足夠小。（）2.所有類型的繼電保護(hù)裝置都必須滿足選擇性、靈敏性、快速性和可靠性的要求。（）3.反時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限與故障電流的大小成反比。（）4.在中性點(diǎn)接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相對地電壓為零，非故障相對地電壓不變。（）5.差動保護(hù)能夠有效地保護(hù)輸電線路全長，但對區(qū)外故障也會動作。（）6.繼電保護(hù)定值整定時(shí)，必須考慮電力系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。（）7.保護(hù)裝置的壓板是指用于投入或退出保護(hù)裝置中某一部分功能（如某套保護(hù)、某個(gè)功能）的切換開關(guān)。（）8.測量繼電器是根據(jù)輸入的電氣量（電壓、電流）大小來動作的。（）9.繼電保護(hù)故障錄波裝置主要用于記錄故障前后系統(tǒng)的電氣量變化情況，為故障分析提供依據(jù)。（）10.處理繼電保護(hù)裝置故障時(shí)，應(yīng)首先判斷是二次回路故障還是保護(hù)裝置本身元件故障。（）三、簡答題1.簡述繼電保護(hù)裝置的“四性”及其含義。2.說明電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)在保護(hù)范圍和動作時(shí)限上有什么主要區(qū)別？3.在中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，為什么非故障相的電壓會升高？4.簡述差動保護(hù)的基本原理及其適用范圍。5.在現(xiàn)場進(jìn)行繼電保護(hù)裝置定值核對時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？四、分析題1.某輸電線路采用電流速斷和限時(shí)過電流保護(hù)。在一次運(yùn)行中，該線路發(fā)生相間短路故障，電流速斷保護(hù)正確動作，斷路器跳閘，但隨后又出現(xiàn)多次越級跳閘，最終由下一級線路的過電流保護(hù)切除故障。請分析可能的原因是什么？2.某變電站變壓器差動保護(hù)裝置發(fā)出“差動動作”信號，斷路器未跳閘，但直流系統(tǒng)有告警信號。請分析可能存在哪些故障點(diǎn)，并列出排查步驟。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.A4.B5.B6.B7.C8.A9.C10.D二、判斷題1.正確2.錯(cuò)誤(某些特殊保護(hù)可能不要求快速性)3.正確4.錯(cuò)誤(非故障相對地電壓會升高至線電壓)5.錯(cuò)誤(差動保護(hù)對區(qū)外故障不應(yīng)動作)6.正確7.正確8.正確9.正確10.正確三、簡答題1.解析思路：首先列出繼電保護(hù)的四性：可靠性、選擇性、靈敏性、快速性。然后逐一解釋每個(gè)性的含義。*可靠性：指保護(hù)裝置在應(yīng)該動作（遇到故障）時(shí)能夠可靠地動作，不應(yīng)該動作（正?；蚍枪收瞎r）時(shí)能夠可靠地不動作。這是對保護(hù)最基本的要求。*選擇性：指保護(hù)裝置在發(fā)生故障時(shí)，能夠正確地、有選擇地切除故障元件（或部分），即只切除故障部分，盡量減少對系統(tǒng)其他部分和正常運(yùn)行的影響。通常通過保護(hù)之間的時(shí)限配合或選擇性原則實(shí)現(xiàn)。*靈敏性：指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)故障的反應(yīng)能力。即當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)的故障點(diǎn)發(fā)生時(shí)，即使故障參數(shù)（如電流、電壓）很輕微，保護(hù)裝置也應(yīng)能靈敏地檢測出來并可靠動作。通常用靈敏系數(shù)來衡量。*快速性：指保護(hù)裝置在檢測到故障后，盡快發(fā)出跳閘信號，使斷路器跳閘，切除故障?？焖賱幼骺梢钥s小故障影響范圍，減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)損失。2.解析思路：對比電流速斷和限時(shí)過電流保護(hù)的核心特性。*電流速斷保護(hù)：*保護(hù)范圍：通常保護(hù)線路的一部分或全長，但保護(hù)區(qū)與系統(tǒng)運(yùn)行方式有關(guān)，在最小運(yùn)行方式下保護(hù)區(qū)可能縮短。它不能保護(hù)線路末端的全長。*動作時(shí)限：基本上沒有時(shí)限，或具有非常短的固有動作時(shí)限（零秒或幾毫秒），動作非常迅速。*限時(shí)過電流保護(hù)：*保護(hù)范圍：能保護(hù)線路的全長，并且保護(hù)范圍不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。*動作時(shí)限：具有明確的動作時(shí)限，且動作時(shí)限與保護(hù)安裝處到相鄰下一級保護(hù)安裝處之間的距離成正比，即越靠近電源側(cè)，時(shí)限越長，通常為0.5秒、1秒、1.5秒或更長。它不能瞬時(shí)動作。3.解析思路：解釋中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)電壓升高的原因。*在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，正常時(shí)各相電壓對稱，相電壓為Uφ。當(dāng)發(fā)生單相接地故障（例如A相接地）時(shí)，故障相對地電壓（Ua）變?yōu)榱恪Ｓ捎诰€路對地存在分布電容，故障相電流（主要是容性電流）流入大地。非故障相（B、C相）的電流也發(fā)生變化，此時(shí)非故障相的電壓不再等于相電壓Uφ，而是升高，其有效值通常達(dá)到線電壓Uφ的根號3倍（√3Uφ）。這是因?yàn)楣收宵c(diǎn)將非故障相與地之間形成了額外的并聯(lián)路徑（線路對地電容），導(dǎo)致非故障相電壓被“抬高”。這種電壓升高必須被系統(tǒng)設(shè)計(jì)所考慮，相關(guān)設(shè)備（如絕緣子、套管）的額定電壓需要按此條件校驗(yàn)。4.解析思路：闡述差動保護(hù)的基本原理和適用對象。*基本原理：差動保護(hù)利用基爾霍夫電流定律，將保護(hù)安裝點(diǎn)兩側(cè)（例如變壓器高低壓側(cè)、線路兩端）的電流進(jìn)行對比。正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動回路（連接兩側(cè)電流互感器二次側(cè)）的電流之和接近于零（考慮極性后大小相等，方向相反），差動繼電器線圈中無或只有很小的電流，不動作。當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障（如變壓器內(nèi)部、線路內(nèi)部）時(shí)，兩側(cè)電流均增大，且方向均為從系統(tǒng)流向故障點(diǎn)，導(dǎo)致流入差動繼電器的電流（差電流Id）顯著增大，超過繼電器的動作整定值，差動繼電器動作，發(fā)出跳閘信號。簡單說，就是“和”為零正常，“和”不為零（且大于定值）故障。*適用范圍：差動保護(hù)原理清晰，動作迅速，對保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障具有高靈敏度和可靠性，且?guī)缀醪皇芟到y(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。因此，它廣泛用于保護(hù)線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備的內(nèi)部短路故障。對于平行運(yùn)行的線路，如果結(jié)構(gòu)上允許實(shí)現(xiàn)兩側(cè)電流的可靠比較，也可采用差動保護(hù)。5.解析思路：列舉現(xiàn)場核對繼電保護(hù)定值時(shí)的注意事項(xiàng)。*核對環(huán)境：確保在光線良好、無強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下進(jìn)行，避免濕手或帶電作業(yè)。*核對條件：確認(rèn)被核對的保護(hù)裝置處于停用狀態(tài)（斷開直流電源或按規(guī)定斷開相關(guān)壓板），線路無故障，系統(tǒng)運(yùn)行方式正常。*核對工具：使用精度合格的萬用表、校驗(yàn)儀等測量工具。*核對依據(jù)：嚴(yán)格以最新的、經(jīng)過審核批準(zhǔn)的定值單為依據(jù)。*核對內(nèi)容：全面核對保護(hù)裝置整定計(jì)算書要求的各項(xiàng)定值，包括各保護(hù)套件的電流、電壓定值（瞬時(shí)、延時(shí)）、定值組合、投退位置等。*核對方法：先核對直流電源電壓是否正常，然后按照定值單順序逐項(xiàng)核對，對于有計(jì)算關(guān)系的定值（如方向繼電器整定電壓、阻抗繼電器定定值等），要核對計(jì)算結(jié)果是否正確。*核對記錄：做好核對記錄，如有不符，應(yīng)立即查找原因，不得隨意更改定值。*核對完畢：核對無誤后，恢復(fù)保護(hù)裝置運(yùn)行，并做好安全措施。四、分析題1.解析思路：分析越級跳閘的可能原因，重點(diǎn)放在保護(hù)配合和故障點(diǎn)位置。*電流速斷保護(hù)動作，斷路器跳閘：表明故障發(fā)生在電流速斷保護(hù)范圍內(nèi)，且故障電流足夠大，滿足速斷動作條件。速斷保護(hù)本身是正確的。*隨后發(fā)生越級跳閘：說明下一級線路的保護(hù)（或本線路的限時(shí)過電流保護(hù)）也動作了，并跳閘了下一級（或本線路其他部分）的斷路器。*可能原因分析：*時(shí)限配合錯(cuò)誤：最可能的原因是本線路的限時(shí)過電流保護(hù)時(shí)限整定過長，或者下一級線路的限時(shí)過電流保護(hù)時(shí)限整定不當(dāng)（過短），導(dǎo)致在故障點(diǎn)位于本線路末端附近時(shí)，本線路時(shí)限過電流保護(hù)未能可靠地與下一級保護(hù)在動作時(shí)限上配合，發(fā)生了越級跳閘。例如，本線路末端故障，本線路電流速斷動作，下一級線路限時(shí)過電流保護(hù)時(shí)限整定值為0.5秒，而本線路末端到下一級線路首端距離所對應(yīng)的時(shí)限也接近或超過0.5秒，導(dǎo)致下一級限時(shí)過電流保護(hù)也動作。*故障點(diǎn)位置特殊：如果故障點(diǎn)恰好在本線路末端與下一級線路首端之間，且該區(qū)段故障電流剛好使本線路限時(shí)過電流保護(hù)進(jìn)入延時(shí)動作階段，而下一級線路限時(shí)過電流保護(hù)的時(shí)限也正好到了動作時(shí)間，就可能發(fā)生越級。*保護(hù)定值整定不當(dāng)：例如，本線路限時(shí)過電流保護(hù)定值整定得過小，在區(qū)外故障時(shí)也可能誤動。*系統(tǒng)運(yùn)行方式變化：某些情況下，系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變會改變保護(hù)的動作時(shí)限計(jì)算，如果未及時(shí)調(diào)整定值，也可能導(dǎo)致配合不當(dāng)。2.解析思路：分析差動保護(hù)動作、斷路器未跳閘、直流系統(tǒng)告警的可能故障點(diǎn)和排查步驟。*差動保護(hù)動作信號發(fā)出：表明差動回路中的差電流已經(jīng)超過定值，差動繼電器已經(jīng)動作。*斷路器未跳閘：說明從差動保護(hù)發(fā)出跳閘命令到斷路器實(shí)際跳閘的這個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題。*直流系統(tǒng)告警：表明直流系統(tǒng)的電壓、電流或狀態(tài)出現(xiàn)了異常，可能影響了保護(hù)或斷路器的正常工作。*可能故障點(diǎn)分析：*直流電源問題：直流電壓異常（過高或過低），或者直流回路中存在接地、短路故障，導(dǎo)致差動保護(hù)裝置或跳閘回路無法獲得正常工作電壓或電流。*差動保護(hù)裝置本身故障：差動繼電器內(nèi)部元件損壞，導(dǎo)致雖然差動信號發(fā)出，但未能形成有效的跳閘脈沖輸出。*跳閘回路問題：跳閘線圈回路存在斷線、接觸不良、熔斷器熔斷等情況，或者跳閘位置繼電器卡澀，導(dǎo)致接收不到跳閘命令或無法正確反饋跳閘位置。*信號回路問題：可能是信號繼電器動作了，但只是發(fā)出信號，并未實(shí)際驅(qū)動跳閘回路。或者告警信號本身來自直流系統(tǒng)，而非跳閘回路故障。*保護(hù)裝置通信故障（如果是電子式保護(hù)）：通信模塊故障，保護(hù)裝置能判斷差動動作，但無法通過網(wǎng)絡(luò)將跳閘命令正確發(fā)送給斷路器控制裝置。*排查步驟：1.檢查直流系統(tǒng)：首先檢查直流母線電壓是否正常，測量相關(guān)熔斷器是否熔斷，檢查直流回路有無明顯的接地或短路現(xiàn)象。確認(rèn)直流系統(tǒng)狀態(tài)正常。2.檢查差動保護(hù)裝置狀態(tài)：查看保護(hù)裝置面板指示燈、LCD顯示，確認(rèn)差動保護(hù)是否確實(shí)動作，以及是否有其他告警信息。檢查壓板投退情況。必要時(shí)，核對差動定值和壓板狀態(tài)。3.檢查跳閘回路：檢查跳閘線圈是否得