2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護原理案例分析試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述電流保護、電壓保護、方向保護和差動保護在原理和應(yīng)用上的主要區(qū)別。二、在整定電流保護時，為什么要進行靈敏度校驗？靈敏系數(shù)通常取多少？在什么情況下可能需要采用更低的靈敏系數(shù)？三、試述GL型電流保護（反時限部分）的原理特性，并簡述其與定時限過電流保護相比的優(yōu)點。四、解釋什么是保護裝置的“整定配合”？在電力系統(tǒng)中，通常存在哪幾種主要的保護配合關(guān)系？請分別說明。五、某輸電線路采用BCH-2型差動保護。試簡述該型差動保護利用制動線圈實現(xiàn)區(qū)外故障制動的基本原理。六、某110kV線路，正常時流過線路的負荷電流為300A，系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端發(fā)生金屬性短路時，流過保護裝置的短路電流為2000A。若該線路定時限過電流保護的動作電流整定為800A，動作時限為1.5秒。請計算該保護在最小運行方式下的靈敏系數(shù)，并判斷此定值是否符合靈敏度的要求（一般要求靈敏系數(shù)大于1.5）。七、在一座變電站的10kV母線上發(fā)生單相接地故障。已知母線上的零序電壓為80V，流經(jīng)接地故障點的零序電流為30A。請分析在此故障情況下，母線上的零序電壓保護（零序電流保護或零序電壓保護）會如何動作？并簡述零序電壓保護在單相接地故障中的工作特點。八、某發(fā)電機采用差動保護作為主保護。在一次運行中，差動保護發(fā)生了動作跳閘。請列舉可能導(dǎo)致此次差動保護誤動的幾種主要內(nèi)部原因，并簡述其發(fā)生的可能性或條件。九、某輸電線路保護配置如下：線路首端裝設(shè)LFP-901型微機距離保護，線路末端裝設(shè)GL型反時限過電流保護。系統(tǒng)正常運行時，線路末端發(fā)生瞬時性故障，故障切除后線路恢復(fù)正常。請分析在此過程中，線路首端和末端的保護裝置各自的行為，并說明保護選擇性是如何得到保證的。十、當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，可能會對繼電保護裝置產(chǎn)生什么影響？距離保護中通常采用哪些措施來防止在系統(tǒng)振蕩時誤動？試卷答案一、電流保護主要依據(jù)故障電流的大小動作，常用于過負荷和短路保護；電壓保護依據(jù)故障時電壓的變化動作，常用于反映系統(tǒng)故障或異常狀態(tài)；方向保護除依據(jù)電流或電壓外，還需依據(jù)故障方向的元件（如方向繼電器）動作，用于消除保護動作方向性帶來的影響，常用于環(huán)形電網(wǎng)或線路交叉處；差動保護依據(jù)保護安裝點兩側(cè)電流的差值動作，反應(yīng)內(nèi)部故障，靈敏度高，可靠性好，主要用于變壓器、發(fā)電機等設(shè)備。二、進行靈敏度校驗是為了確保保護裝置在系統(tǒng)最小運行方式下，發(fā)生指定的故障類型時，能夠可靠地動作，特別是對于外部故障或靠近保護安裝點發(fā)生的故障，保證有足夠的靈敏度。靈敏系數(shù)是實際故障電流（或電壓）與保護裝置動作值之比。通常要求靈敏系數(shù)大于1.5（對中性點不接地系統(tǒng)）或大于1.25（對中性點直接接地系統(tǒng)）。在特殊重要或故障幾率很小的回路，或外部故障電流本身較小的情況下，可能需要采用更低的靈敏系數(shù)，但一般不低于1.2。三、GL型電流保護（感應(yīng)型電流繼電器）由電磁部分和感應(yīng)部分組成。電磁部分作為啟動元件，反應(yīng)電流大小；感應(yīng)部分（由一個鋁盤和磁鐵構(gòu)成）作為反時限部分，電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)動越快，時限越短。其原理特性是：當(dāng)電流小于整定值時，只有微小的電磁力，鋁盤不轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動極慢，保護不動作；當(dāng)電流達到整定值（啟動值）時，電磁力克服彈簧力，鋁盤轉(zhuǎn)動并帶動時限機構(gòu)，經(jīng)過一定時限后，機械部分使常開觸點閉合，發(fā)出動作信號。優(yōu)點是具有反時限特性，能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生短路時電流暫態(tài)增大并可能逐漸衰減的特點，避免在短時過負荷或故障電流自消時誤動，提高了選擇性。四、保護裝置的“整定配合”是指在電力系統(tǒng)中，相鄰或相關(guān)保護裝置的動作參數(shù)（如動作電流、動作時限等）進行協(xié)調(diào)整定，以保證在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時保護能正確、有選擇地動作，而在發(fā)生區(qū)外故障時保護不誤動，或者保證各級保護在時限上有明確的配合關(guān)系，防止越級跳閘。主要的保護配合關(guān)系包括：①相鄰線路或元件保護的動作時限配合（上級保護時限大于下級保護時限）；②同一線路或元件上不同保護（如主保護與后備保護）的動作時限配合；③方向保護的功率方向或電流方向配合；④電壓保護與電流保護的時限配合；⑤保護與自動重合閘裝置（ARD）的動作時限配合。五、BCH-2型差動保護（比率制動型差動繼電器）利用制動線圈產(chǎn)生的制動磁通。在正常運行或區(qū)外故障時，兩側(cè)電流基本相等，差動線圈電流產(chǎn)生的差磁通與制動線圈電流產(chǎn)生的制動磁通方向相反、大小接近，制動磁通對差動磁通起到抑制作用，使得繼電器動作電流（啟動值）較高，不易誤動。在區(qū)內(nèi)故障時，差動線圈電流顯著增大，產(chǎn)生的差磁通遠大于制動磁通，即使制動磁通也難以完全抑制差動磁通的作用，使得繼電器動作電流降低，保證了在區(qū)內(nèi)故障時具有足夠的靈敏度和快速動作能力。六、靈敏系數(shù)Ks=實際故障最小短路電流/保護裝置動作電流=2000A/800A=2.5。因為2.5>1.5，所以此定值符合靈敏度的要求。七、在單相接地故障時，故障點出現(xiàn)零序電壓，非故障相電壓升高。母線上的零序電壓保護（通常指零序電流保護或零序電壓保護構(gòu)成的零序保護）會檢測到零序電壓或零序電流的升高。如果零序電壓或零序電流超過整定值，零序保護裝置會動作，發(fā)出信號或跳閘（根據(jù)配置）。零序電壓保護的工作特點是在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，能有效地反映單相接地故障，但在中性點直接接地的系統(tǒng)中，零序電壓通常較低，零序電壓保護可能不起作用或靈敏度不足，此時主要依靠零序電流保護。八、可能導(dǎo)致差動保護誤動的內(nèi)部原因包括：①區(qū)外故障引起的穿越性電流導(dǎo)致制動磁通過大，可能誤動（尤其在區(qū)外故障切除瞬間）；②差動回路外部故障或接線錯誤，導(dǎo)致一側(cè)電流互感器（CT）二次側(cè)開路或短路，產(chǎn)生過電壓或過電流；③電流互感器（CT）本身內(nèi)部故障，如二次繞組匝間短路、磁飽和等，導(dǎo)致CT誤差增大，差動回路出現(xiàn)不平衡電流；④差動繼電器本身元件故障或定值整定錯誤；⑤保護裝置軟件bug或硬件故障。九、系統(tǒng)正常運行時，線路末端發(fā)生瞬時性故障，故障電流流過末端GL保護，由于是瞬時性故障，電流可能先增大后衰減，GL保護可能因為電流未達到反時限動作值或故障電流衰減較快而拒絕動作，或者根據(jù)其整定特性可能動作。同時，故障也會引起線路電壓下降，并可能產(chǎn)生一定的零序電流或電壓，如果線路首端LFP-901距離保護測量到的阻抗在整定范圍內(nèi)且滿足動作條件（如方向正確），則會動作。故障切除后，線路恢復(fù)，保護裝置應(yīng)復(fù)歸。保護選擇性體現(xiàn)在：①故障發(fā)生在末端，故障電流較大，末端GL保護（后備）可能先動作或同時動作；②故障點電壓降低，可能使首端LFP-901距離保護（主保護）動作，其動作時限應(yīng)小于末端保護的動作時限（如果末端保護也動作，則按選擇性原則由末端保護先跳閘，首端保護根據(jù)需要可能作為遠后備）。這種配置結(jié)合了主保護（距離保護）和后備保護（過電流保護），確保了選擇性。十、系統(tǒng)振蕩時，電源間會產(chǎn)生搖擺的電流和電壓，導(dǎo)致流過保護裝置的電流和電壓周期性變化，可能使某些保護裝置（特別是反應(yīng)電流、電壓瞬時值的保護）誤判為故障狀態(tài)而誤動。距離保護中通常采用以下措施防止振蕩誤動：①采用具有振蕩閉鎖功能的距離保護裝置，當(dāng)檢測到系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，