2025年高壓電工（高壓繼電保護原理）試題匯編與答案解析一、單項選擇題1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流的大小與（）有關。A.短路類型B.系統(tǒng)的額定電壓C.短路點距電源的距離D.系統(tǒng)的運行方式答案：C解析：短路電流的大小與短路點距電源的距離密切相關。距離電源越近，短路阻抗越小，短路電流越大；而短路類型、系統(tǒng)的額定電壓、系統(tǒng)的運行方式等雖然也會對短路有影響，但不是直接決定短路電流大小的關鍵因素。例如，在一個簡單的供電系統(tǒng)中，靠近電源端發(fā)生短路時，由于線路電阻和電抗較小，短路電流會比遠離電源處短路時大很多。2.過電流保護的動作電流需要考慮返回系數，其目的是（）。A.提高保護的靈敏性B.防止保護誤動作C.降低保護的動作時間D.增加保護的可靠性答案：B解析：過電流保護在正常運行時會有負荷電流通過，如果動作電流不考慮返回系數，當負荷電流消失后，由于電流互感器的誤差等原因，可能會使保護裝置誤認為故障仍然存在而發(fā)生誤動作?？紤]返回系數可以使保護裝置在負荷電流消失后可靠返回，從而防止保護誤動作。例如，當系統(tǒng)中電動機啟動時會有較大的啟動電流，若不考慮返回系數，過電流保護可能會誤動作，而考慮返回系數就能避免這種情況。3.三段式電流保護中，（）的保護范圍最小。A.瞬時電流速斷保護B.限時電流速斷保護C.過電流保護D.一樣大答案：A解析：瞬時電流速斷保護是按躲過被保護線路末端的最大短路電流來整定的，其動作電流很大，因此它只能保護線路首端的一部分，保護范圍最小。限時電流速斷保護的保護范圍一般延伸到下一條線路的一部分，過電流保護的保護范圍通常是本線路及相鄰線路的一部分，相對前兩者保護范圍更大。例如在一條輸電線路中，瞬時電流速斷保護可能只保護線路起始的一小段距離，而限時電流速斷和過電流保護能覆蓋線路的更多部分。4.變壓器的過負荷保護一般采用（）。A.電流速斷保護B.過電流保護C.過電壓保護D.定時限過負荷保護答案：D解析：變壓器過負荷是一種長期的、相對緩慢的過程，定時限過負荷保護可以根據變壓器的允許過負荷能力，在一定時間后動作，避免因短期的負荷波動而誤動作。電流速斷保護主要用于快速切除短路故障；過電流保護主要針對短路等故障；過電壓保護是針對電壓異常升高的情況。例如，當變壓器長期處于輕度過負荷狀態(tài)時，定時限過負荷保護可以在設定的時間后發(fā)出信號或動作，提醒運行人員采取措施。5.在繼電保護裝置中，（）是測量部分向邏輯部分傳送的物理量。A.測量值B.整定值C.動作值D.返回值答案：A解析：測量部分的作用是測量被保護對象的物理量，如電流、電壓等，并將測量值傳送給邏輯部分，邏輯部分根據測量值與整定值等進行比較判斷，決定保護裝置是否動作。整定值是預先設定的標準值；動作值是保護裝置動作時對應的物理量；返回值是保護裝置返回時對應的物理量。例如，在過電流保護中，測量部分測量線路中的電流值（測量值），并將其傳送給邏輯部分，邏輯部分將其與整定值比較來判斷是否動作。二、多項選擇題1.下列屬于電力系統(tǒng)短路類型的有（）。A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路答案：ABCD解析：在電力系統(tǒng)中，三相短路是三相導體間直接短路，是最嚴重的短路類型；兩相短路是兩相導體間直接短路；單相接地短路是一相導體與大地直接短路；兩相接地短路是兩相導體同時與大地短路。這四種都是常見的電力系統(tǒng)短路類型。例如在一個三相供電系統(tǒng)中，可能會因為設備故障、雷擊等原因出現上述各種短路情況。2.影響距離保護正確動作的因素有（）。A.短路點過渡電阻B.電力系統(tǒng)振蕩C.電壓回路斷線D.互感器誤差答案：ABCD解析：短路點過渡電阻可能會使測量阻抗增大，導致距離保護的測量值不準確，影響其正確動作；電力系統(tǒng)振蕩時，系統(tǒng)中的電流、電壓會發(fā)生大幅度波動，可能使距離保護誤動作；電壓回路斷線會使距離保護失去正常的電壓量，導致測量不準確；互感器誤差會使測量的電流、電壓值與實際值有偏差，從而影響距離保護的動作。例如，當發(fā)生短路時，短路點可能存在電弧等過渡電阻，會干擾距離保護對故障點距離的判斷。3.下列關于繼電保護裝置基本要求的說法，正確的有（）。A.選擇性，即只將故障元件從電力系統(tǒng)中切除B.速動性，即快速切除故障C.靈敏性，即對故障的反應能力D.可靠性，即保護裝置應可靠動作，不能誤動也不能拒動答案：ABCD解析：繼電保護裝置的選擇性要求在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，僅將故障元件從系統(tǒng)中切除，保證無故障部分繼續(xù)正常運行。速動性要求保護裝置能快速切除故障，以減少故障對設備和系統(tǒng)的損害。靈敏性體現了保護裝置對故障的反應能力，能在規(guī)定的保護范圍內對各種故障快速反應?？煽啃砸蟊Ｗo裝置在應該動作時可靠動作，不發(fā)生拒動，在不應該動作時不發(fā)生誤動。例如，在一個復雜的電力網絡中，當某條線路發(fā)生故障時，繼電保護裝置應準確地將故障線路切除，同時動作迅速，并且對各種輕微故障也能準確反應，同時保證自身運行可靠。4.高壓電動機可能發(fā)生的故障和異常運行方式有（）。A.定子繞組的相間短路B.定子繞組的單相接地短路C.過負荷D.低電壓答案：ABCD解析：高壓電動機定子繞組的絕緣損壞可能導致相間短路；電動機的定子繞組與外殼接觸可能引發(fā)單相接地短路；電動機長期過載運行會出現過負荷情況；當電網電壓降低時，高壓電動機可能處于低電壓運行狀態(tài)。例如，在工業(yè)生產中，由于電動機的老化、受潮等原因，容易出現定子繞組的相間短路和單相接地短路故障；當電動機所帶負載過大時，就會出現過負荷現象；電網故障可能導致電壓下降，使電動機處于低電壓運行。5.下列關于變壓器縱差動保護的說法，正確的有（）。A.能反應變壓器繞組、套管及引出線上的故障B.保護區(qū)外故障時不會誤動作C.動作迅速D.能保護變壓器內部的所有故障答案：ABC解析：變壓器縱差動保護通過比較變壓器兩側的電流大小和相位來判斷故障，能快速反應變壓器繞組、套管及引出線上的故障，動作迅速。在保護區(qū)外發(fā)生故障時，由于兩側電流的變化符合正常情況，保護裝置不會誤動作。但縱差動保護不能保護變壓器內部的所有故障，例如一些輕微的匝間短路等可能無法通過縱差動保護準確檢測到。例如，當變壓器繞組引出線發(fā)生短路時，縱差動保護能迅速動作將故障切除。三、判斷題1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流的大小與系統(tǒng)的等值阻抗成正比。（×）解析：根據歐姆定律，短路電流I=U/Z（U為系統(tǒng)電壓，Z為系統(tǒng)等值阻抗），在系統(tǒng)電壓一定的情況下，短路電流與系統(tǒng)的等值阻抗成反比，而不是成正比。例如，當系統(tǒng)等值阻抗減小時，短路電流會增大。2.過電流保護的動作電流應大于最大負荷電流。（√）解析：過電流保護的目的是在電路中出現異常過電流時動作，若動作電流小于最大負荷電流，那么在正常的最大負荷運行時保護裝置就會誤動作，所以過電流保護的動作電流應大于最大負荷電流。3.三段式電流保護中，限時電流速斷保護的動作時間比過電流保護的動作時間長。（×）解析：限時電流速斷保護的動作時間一般比過電流保護的動作時間短。限時電流速斷保護是為了快速切除本線路上瞬時電流速斷保護范圍以外的故障，而過電流保護主要是作為后備保護，動作時間相對較長。4.變壓器的差動保護能夠保護變壓器繞組的匝間短路。（×）解析：變壓器差動保護主要用于保護變壓器繞組、套管及引出線上的相間短路等故障，對于輕微的匝間短路，由于短路匝數較少，差動電流可能較小，差動保護可能無法準確動作，不能很好地保護變壓器繞組的匝間短路。5.距離保護受系統(tǒng)運行方式變化的影響比電流保護小。（√）解析：電流保護的動作電流是按照一定的運行方式下的短路電流來整定的，系統(tǒng)運行方式變化時短路電流變化較大，容易影響電流保護的靈敏度和選擇性。而距離保護是測量故障點到保護安裝處的距離，受系統(tǒng)運行方式變化的影響相對較小。四、簡答題1.簡述過電流保護的工作原理。過電流保護是反應電流增大而動作的保護裝置。其工作原理基于電力系統(tǒng)正常運行時，通過被保護元件的電流為正常負荷電流，此電流小于保護裝置的動作電流，保護裝置不動作。當被保護線路發(fā)生短路等故障時，故障電流會顯著增大，當故障電流超過預先設定的動作電流值時，過電流保護裝置啟動。保護裝置中的電流繼電器動作，經過一定的延時后，觸發(fā)相應的跳閘回路，使斷路器跳閘，從而將故障線路從電力系統(tǒng)中切除，以保證非故障部分的正常運行。例如在一個簡單的輸電線路中，正常運行時線路電流為負荷電流，過電流保護不動作；當線路發(fā)生短路故障時，短路電流急劇增大，超過動作電流，過電流保護裝置就會動作切除故障線路。2.說明變壓器縱差動保護的工作原理。變壓器縱差動保護是利用比較被保護變壓器兩側電流的大小和相位的原理構成的。在正常運行和保護區(qū)外故障時，變壓器兩側的電流大小和相位關系符合一定的規(guī)律，流入差動繼電器的電流為不平衡電流，此電流小于繼電器的動作電流，繼電器不動作。當變壓器內部（包括繞組、套管及引出線）發(fā)生相間短路等故障時，兩側電流的大小和相位關系會發(fā)生改變，使得流入差動繼電器的電流大于動作電流，繼電器動作，跳開變壓器兩側的斷路器，將故障變壓器從系統(tǒng)中切除。例如，當變壓器繞組發(fā)生相間短路時，故障側的電流會明顯增大，與另一側電流的大小和相位關系改變，縱差動保護裝置能快速檢測到這種變化并動作。3.簡述三段式電流保護的組成及各段的作用。三段式電流保護由瞬時電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護組成。瞬時電流速斷保護：它的動作電流按躲過被保護線路末端的最大短路電流來整定，其特點是動作迅速，沒有延時。它的作用是快速切除被保護線路首端的短路故障，為了保證選擇性，其保護范圍一般只能保護線路的一部分。例如在一條輸電線路中，當線路首端發(fā)生短路時，瞬時電流速斷保護能迅速動作，快速隔離故障。限時電流速斷保護：它的動作電流按躲過下一條線路瞬時電流速斷保護的動作電流來整定，同時帶有一定的延時。其作用是作為瞬時電流速斷保護的后備保護，當瞬時電流速斷保護范圍以外的故障時，限時電流速斷保護能在一定時間后動作切除故障，保護范圍延伸到下一條線路的一部分。過電流保護：其動作電流按躲過最大負荷電流來整定，動作時間一般較長。它的作用是作為本線路和相鄰線路的后備保護，當上述兩種保護拒動時，過電流保護可以動作切除故障。4.簡述距離保護的基本原理。距離保護是反應故障點至保護安裝處的距離（或阻抗），并根據距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。它的基本原理是通過測量保護安裝處的電壓和電流，計算出故障點至保護安裝處的距離（阻抗）。正常運行時，測量到的阻抗為負荷阻抗，其值較大。當發(fā)生故障時，測量到的阻抗為故障點至保護安裝處的短路阻抗，其值較小。當測量阻抗小于預先設定的動作阻抗時，距離保護裝置動作。例如，在輸電線路上，當線路發(fā)生短路故障時，距離保護裝置能根據測量到的電壓和電流計算出故障點的距離，判斷是否在保護范圍內，若在則動作跳閘。5.簡述變壓器過負荷保護的作用和原理。變壓器過負荷保護的作用是當變壓器長時間超