2025年高壓電工中級(jí)職稱考試題庫(kù)：高壓繼電保護(hù)原理與故障處理試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)是（）。A.發(fā)電機(jī)并網(wǎng)B.改變系統(tǒng)運(yùn)行方式C.自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)荷D.在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速、有選擇地切除故障部分2.電流保護(hù)中，限時(shí)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限通常（）。A.等于零B.短于相鄰下一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限C.長(zhǎng)于相鄰下一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限D(zhuǎn).由系統(tǒng)阻抗決定3.電力系統(tǒng)中發(fā)生相間短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的總電流等于（）。A.系統(tǒng)短路電流B.短路點(diǎn)的負(fù)荷電流C.相應(yīng)相的負(fù)荷電流D.非故障相的負(fù)荷電流4.對(duì)于反應(yīng)相間短路的保護(hù)，在發(fā)生單相接地故障時(shí)，若保護(hù)采用不完全星形接線，則（）。A.接地相的保護(hù)正確動(dòng)作B.非接地相的保護(hù)正確動(dòng)作C.所有保護(hù)均不動(dòng)作D.所有保護(hù)均誤動(dòng)5.電壓保護(hù)通常用作（）的保護(hù)。A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.線路近端D.線路遠(yuǎn)端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（）。A.保持不變B.略有升高C.降至零D.無(wú)法確定7.差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.靈敏度高B.動(dòng)作速度快C.接線簡(jiǎn)單，能快速切除本線路內(nèi)的故障，不影響非故障線路D.對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化不敏感8.方向電流保護(hù)是為了防止在電力系統(tǒng)（）時(shí)誤動(dòng)而裝設(shè)的。A.發(fā)生故障B.切換運(yùn)行方式C.正常運(yùn)行D.過(guò)負(fù)荷9.繼電保護(hù)裝置中，實(shí)現(xiàn)“或”邏輯功能的元件是（）。A.與門電路B.或門電路C.非門電路D.異或門電路10.微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)裝置通常采用（）作為中央處理器。A.模擬集成電路B.數(shù)字集成電路C.微型計(jì)算機(jī)CPUD.大功率晶體管二、判斷題（請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)的“選擇性”是指保護(hù)應(yīng)優(yōu)先切除離電源最遠(yuǎn)的故障點(diǎn)。（）2.繼電保護(hù)的“速動(dòng)性”是指保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡可能短，以減少故障造成的損失。（）3.繼電保護(hù)的“靈敏性”是指保護(hù)對(duì)故障的反映能力，用靈敏系數(shù)表示。（）4.電流互感器二次側(cè)嚴(yán)禁開(kāi)路運(yùn)行。（）5.電壓互感器二次側(cè)嚴(yán)禁短路運(yùn)行。（）6.繼電器的返回系數(shù)是指繼電器返回電流與動(dòng)作電流的比值。（）7.整流型繼電器沒(méi)有返回系數(shù)。（）8.復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，提高了保護(hù)的靈敏性，并增強(qiáng)了抗干擾能力。（）9.線路發(fā)生故障時(shí)，距離保護(hù)的動(dòng)作阻抗應(yīng)大于線路末端短路時(shí)的最大短路阻抗。（）10.繼電保護(hù)裝置的定期檢驗(yàn)分為交接檢驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)和專項(xiàng)檢驗(yàn)。（）三、填空題（請(qǐng)將正確答案填入橫線上）1.繼電保護(hù)裝置通常由______、______、______和______四個(gè)部分組成。2.繼電器線圈兩端所加的電壓或流過(guò)線圈的電流達(dá)到一定值時(shí)，繼電器即動(dòng)作，這個(gè)值稱為繼電器的______。3.繼電器動(dòng)作后，必須去掉使其動(dòng)作的條件，繼電器才能返回到原始狀態(tài)，此時(shí)所加的電壓或流過(guò)的電流稱為繼電器的______。4.在距離保護(hù)中，測(cè)量元件的測(cè)量值（如阻抗）與______的比值稱為距離保護(hù)的動(dòng)作阻抗。5.電流差動(dòng)保護(hù)適用于______、______等元件的保護(hù)。6.在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)電流較大，一般采用______保護(hù)。7.繼電保護(hù)裝置的______是指保護(hù)在規(guī)定條件下，正確動(dòng)作的可能性。8.繼電保護(hù)裝置的______是指保護(hù)在非故障情況下，不應(yīng)動(dòng)作的可能性。9.微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)裝置的硬件通常包括______、______、______和______等部分。10.電力系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，非故障部分電壓和頻率一般會(huì)______、______。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的“四性”要求及其含義。2.簡(jiǎn)述電流保護(hù)中限時(shí)電流保護(hù)的工作原理。3.為什么要采用方向性保護(hù)？方向判別元件通常采用什么原理？4.簡(jiǎn)述電流互感器與電壓互感器在結(jié)構(gòu)和二次接線方面的主要區(qū)別及其原因。5.什么是繼電保護(hù)的整定？整定計(jì)算需要考慮哪些主要因素？五、計(jì)算題1.有一臺(tái)變壓器，額定電壓為110/11kV，采用Yd11接線。在變壓器的低壓側(cè)（11kV側(cè)）發(fā)生三相短路故障時(shí)，系統(tǒng)提供的短路電流為1000A。若要求低壓側(cè)10kV線路上的電流保護(hù)（定時(shí)限）動(dòng)作時(shí)限為1.5s，相鄰下一級(jí)線路的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為2s。試問(wèn)該電流保護(hù)的整定動(dòng)作電流應(yīng)如何整定？（假設(shè)保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)的線路阻抗可忽略不計(jì)，且保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于計(jì)算短路電流的1.2倍，最小靈敏系數(shù)應(yīng)不小于1.5）2.某線路采用電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流保護(hù)。已知線路正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流為150A，系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，線路上的最大短路電流為3000A，最小短路電流為2000A。若電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定為2500A，限時(shí)電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定為1800A，動(dòng)作時(shí)限為1s。試分析當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生最大負(fù)荷電流和最小、最大短路電流時(shí)，這兩種保護(hù)能否正確動(dòng)作？六、案例分析題1.某變電站一臺(tái)變壓器（YNd11接線）發(fā)生故障，保護(hù)動(dòng)作，跳閘信號(hào)發(fā)出。已知故障前系統(tǒng)運(yùn)行方式正常，故障發(fā)生后，站內(nèi)測(cè)得母線電壓嚴(yán)重降低，變壓器低壓側(cè)無(wú)電壓，高壓側(cè)有電壓但明顯降低。請(qǐng)分析可能發(fā)生了什么類型的故障？并說(shuō)明判斷依據(jù)。如果該變壓器設(shè)置了差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，請(qǐng)分析這些保護(hù)可能的行為（動(dòng)作或拒動(dòng)）并簡(jiǎn)述原因。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.A4.B5.D6.B7.C8.D9.B10.C二、判斷題1.錯(cuò)誤2.正確3.正確4.正確5.正確6.正確7.正確8.正確9.正確10.正確三、填空題1.測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分、電源部分2.動(dòng)作值（或啟動(dòng)值）3.返回值（或返回電流）4.保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)的距離5.變壓器、發(fā)電機(jī)6.限時(shí)電流保護(hù)（或零序電流保護(hù)）7.可靠性8.選擇性9.微型計(jì)算機(jī)CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、電源10.升高、降低四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求是可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。*可靠性：指保護(hù)裝置在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)，在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不拒動(dòng)。這是對(duì)保護(hù)最基本的要求。*選擇性：指保護(hù)裝置應(yīng)只切除故障部分，而不影響非故障部分的正常運(yùn)行。通常通過(guò)合理的整定實(shí)現(xiàn)，即故障點(diǎn)離保護(hù)越近，保護(hù)動(dòng)作越優(yōu)先。*速動(dòng)性：指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除故障?？焖偾谐收峡梢詼p少故障造成的損失，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。*靈敏性：指保護(hù)裝置對(duì)故障的反映能力，即能夠正確動(dòng)作于故障點(diǎn)的最不利條件下（如最小故障電流、最遠(yuǎn)故障點(diǎn)等）。靈敏性用靈敏系數(shù)表示。2.解析思路：限時(shí)電流保護(hù)是在電流速斷保護(hù)范圍之外或沒(méi)有電流速斷保護(hù)的線路或設(shè)備上設(shè)置的，作為后備保護(hù)或主保護(hù)。其工作原理是：當(dāng)電流達(dá)到整定的動(dòng)作值時(shí)，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)后，繼電器動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。*測(cè)量部分檢測(cè)到電流。*邏輯部分比較檢測(cè)到的電流與整定的動(dòng)作電流定值。*若電流大于定值，則啟動(dòng)計(jì)時(shí)元件。*計(jì)時(shí)元件經(jīng)過(guò)整定的延時(shí)時(shí)間后，發(fā)出信號(hào)。*執(zhí)行部分根據(jù)邏輯和計(jì)時(shí)信號(hào)，輸出跳閘脈沖，使斷路器跳閘。3.解析思路：在電力系統(tǒng)中，可能存在不同方向的故障或正常運(yùn)行時(shí)的操作引起保護(hù)誤動(dòng)。為了防止這種情況，需要采用方向性保護(hù)。*原因：電流保護(hù)的動(dòng)作不僅取決于電流的大小，還取決于電流的方向。在某些接線方式下（如環(huán)形網(wǎng)、平行線路），故障電流可能從相鄰線路流向被保護(hù)線路，或從被保護(hù)線路流向相鄰線路，此時(shí)非故障線路的保護(hù)可能會(huì)誤動(dòng)。*原理：方向性保護(hù)通過(guò)引入一個(gè)方向判別元件（如方向繼電器），來(lái)判斷故障電流的方向是否與預(yù)設(shè)的指向（通常是故障指向電源）一致。只有當(dāng)電流方向正確且達(dá)到動(dòng)作值時(shí)，保護(hù)才可能動(dòng)作。常用的方向判別原理是基于功率方向，即利用電壓和電流的相位關(guān)系。4.解析思路：*結(jié)構(gòu)區(qū)別：*電流互感器：一次繞組匝數(shù)少（有時(shí)甚至為零，相當(dāng)于導(dǎo)線穿過(guò)鐵芯），二次繞組匝數(shù)多，工作于接近短路狀態(tài)。*電壓互感器：一次繞組匝數(shù)多，二次繞組匝數(shù)少，工作于接近開(kāi)路狀態(tài)。*二次接線區(qū)別及原因：*電流互感器：二次側(cè)必須可靠接地，以保障人身和設(shè)備安全，防止一次側(cè)高電壓竄入二次側(cè)。其二次側(cè)嚴(yán)禁開(kāi)路，因?yàn)殚_(kāi)路時(shí)一次側(cè)電流全部產(chǎn)生磁通，鐵芯飽和，二次側(cè)會(huì)感應(yīng)出危險(xiǎn)的高電壓。*電壓互感器：二次側(cè)必須可靠接地，作為系統(tǒng)的零電位參考。其一次側(cè)嚴(yán)禁短路，因?yàn)槎搪窌r(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的短路電流，燒毀互感器。5.解析思路：整定是指根據(jù)系統(tǒng)的接線方式、運(yùn)行方式、保護(hù)要求以及被保護(hù)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，計(jì)算并確定保護(hù)裝置的定值（如動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限、靈敏度系數(shù)等）的過(guò)程。*需要考慮的主要因素：*系統(tǒng)參數(shù)：系統(tǒng)的額定電壓、短路電流水平（最大、最?。┑取?保護(hù)配置：線路或設(shè)備的保護(hù)級(jí)次、保護(hù)類型及其配合關(guān)系（選擇性）。*保護(hù)要求：可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性要求。*設(shè)備參數(shù)：被保護(hù)設(shè)備（如變壓器、線路）的額定參數(shù)、允許的過(guò)載能力等。*運(yùn)行方式：正常運(yùn)行方式和故障后的預(yù)期運(yùn)行方式。*規(guī)程規(guī)范：相關(guān)國(guó)家和行業(yè)的繼電保護(hù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。五、計(jì)算題1.解析思路：定時(shí)限電流保護(hù)的整定原則是：動(dòng)作電流應(yīng)大于正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流，并考慮一定的裕度（通常乘以1.1~1.25倍）；動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比相鄰下一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)階梯時(shí)限（通常為0.5s）。*計(jì)算動(dòng)作電流：Iop=Krel*Iload_max=1.2*150A=180A（取裕度1.2，大于最小短路電流2000A/11kV線路阻抗，確保靈敏）或按躲過(guò)下一級(jí)最大短路電流整定，Iop≥I_next_max/n2=3000A/(110/11)=300A（取n2=10，更嚴(yán)格）。為保證選擇性，可取Iop=300A。但需校驗(yàn)靈敏：Iop/Imin_fault≈300A/(2000A/(110/11))=300A/18.2A≈16.4>1.5，滿足。因此，整定動(dòng)作電流為300A。*確定動(dòng)作時(shí)限：t_op=t_next_op+Δt=2s+0.5s=2.5s。*答案：該電流保護(hù)的整定動(dòng)作電流應(yīng)不小于300A，動(dòng)作時(shí)限應(yīng)整定為2.5秒。2.解析思路：*最大負(fù)荷電流時(shí)：I=150A。速斷保護(hù)整定電流為2500A。I<2500A，故速斷保護(hù)不動(dòng)作。*最小短路電流時(shí)：I_min_fault=2000A。速斷保護(hù)整定電流為2500A。I_min_fault=2000A<2500A，但通常要求I_min_fault/Iop≥1.25，即2000A/2500A=0.8<1.25，速斷保護(hù)在此條件下應(yīng)可靠不動(dòng)作。*最大短路電流時(shí)：I_max_fault=3000A。速斷保護(hù)整定電流為2500A。I_max_fault>2500A，故速斷保護(hù)動(dòng)作。*限時(shí)電流保護(hù)：定值1800A，時(shí)限1s。*最大負(fù)荷電流時(shí)：I=150A<1800A，不動(dòng)作。*最小短路電流時(shí)：I_min_fault=2000A>1800A，會(huì)動(dòng)作，時(shí)限1s。*最大短路電流時(shí)：I_max_fault=3000A>1800A，會(huì)動(dòng)作，時(shí)限1s。*答案：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生最大負(fù)荷電流150A時(shí)，兩種保護(hù)均不正確動(dòng)作（速斷不動(dòng)作是正確的，限時(shí)也不動(dòng)作是正確的）。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生最小短路電流2000A時(shí)，速斷保護(hù)正確不動(dòng)作，限時(shí)保護(hù)正確動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生最大短路電流3000A時(shí)，速斷保護(hù)正確動(dòng)作，限時(shí)保護(hù)也正確動(dòng)作。六、案例分析題1.解析思路：*故障類型分析：站內(nèi)母線電壓嚴(yán)重降低，變壓器低壓側(cè)無(wú)電壓，高壓側(cè)有電壓但明顯降低。這表明系統(tǒng)存在嚴(yán)重的故障，導(dǎo)致電壓顯著下降，且故障點(diǎn)位于電源與低壓側(cè)之間。結(jié)合YNd11接線，可能發(fā)生了：*高壓側(cè)A相接地故障：YN接線的母線非故障相電壓會(huì)升高（線電壓），故障相電壓接近零。d11接線的低壓側(cè)會(huì)呈現(xiàn)不對(duì)稱電壓，且可能無(wú)電壓。*高壓側(cè)B或C相接地故障：情況類似，但具體相別不同。*