2025年高壓電工考試模擬題庫：高壓繼電保護(hù)原理高級習(xí)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)的代表字母填寫在括號內(nèi)）1.在電力系統(tǒng)中，距離保護(hù)的主要作用是反映（）。A.系統(tǒng)頻率變化B.電流幅值大小C.故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的電氣距離D.電壓相角差2.對于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會（）。A.立即變?yōu)榱鉈.升高至線電壓C.升高至根號3倍相電壓D.保持不變或略微升高3.變壓器差動保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)，為了防止因（）而誤動，通常采用比率制動特性。A.電流互感器飽和B.系統(tǒng)頻率波動C.變壓器勵磁涌流D.保護(hù)裝置本身故障4.反時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限通常隨（）的增大而（）。A.電流，減小B.電流，增大C.電壓，減小D.電壓，增大5.在電力系統(tǒng)中，零序電流保護(hù)主要用于反映（）。A.相間短路故障B.單相接地故障C.三相短路故障D.斷線故障6.微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算判斷和輸出跳閘命令等功能，其核心是（）。A.電流互感器和電壓互感器B.中央處理器（CPU）C.操作回路和跳閘線圈D.故障錄波器7.母線差動保護(hù)通常采用（）接線方式。A.電流互感器開口三角B.電壓互感器星形C.電流互感器完全星形D.電壓互感器開口三角8.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，可能會對繼電保護(hù)造成的影響是（）。A.所有保護(hù)均正確動作B.可能導(dǎo)致距離保護(hù)、方向保護(hù)誤動C.只影響零序保護(hù)的動作D.使所有保護(hù)均拒動9.電力系統(tǒng)中，作為電源的發(fā)電機(jī)，其差動保護(hù)通常采用（）接線方式。A.電流互感器完全星形B.電流互感器環(huán)形C.電流互感器三角形D.電流互感器曲折形10.對于重要變電站的母線，為了提高可靠性，常采用（）作為主保護(hù)。A.母聯(lián)斷路器保護(hù)B.備用電源自動投入裝置C.母線差動保護(hù)D.母線電壓互感器后備保護(hù)二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填寫在括號內(nèi)）1.（）距離保護(hù)的整定范圍，一般應(yīng)覆蓋本線路末端短路點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離。2.（）零序保護(hù)的方向性在接地方式不同的系統(tǒng)中可能需要考慮。3.（）變壓器瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器內(nèi)部油箱內(nèi)故障（如繞組短路、鐵芯故障等）的主要保護(hù)。4.（）過電流保護(hù)屬于反應(yīng)故障后電流增大的保護(hù)，其動作時(shí)限一般較長，且動作時(shí)限隨線路距離的增大而延長。5.（）在雙側(cè)電源線路中，為了確保選擇性，距離保護(hù)通常需要考慮方向性。6.（）微機(jī)保護(hù)裝置的通訊接口主要用于與上位機(jī)或其它保護(hù)裝置進(jìn)行信息交換。7.（）電流互感器飽和是差動保護(hù)誤動的主要原因之一，比率制動特性可以有效防止其誤動。8.（）斷線保護(hù)是用來檢測保護(hù)回路中電流或電壓互感器二次回路斷線的裝置。9.（）自動重合閘裝置可以完全消除短路故障。10.（）母線保護(hù)的動作出口通常直接連接到母線所連接的所有斷路器的跳閘線圈。三、填空題（請將正確答案填寫在橫線上）1.高壓輸電線路發(fā)生相間短路時(shí)，距離保護(hù)通常利用______和______來判斷故障點(diǎn)位置并實(shí)現(xiàn)選擇性。2.在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會______，但相間電壓______。3.變壓器差動保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)，制動線圈流過的電流主要用于補(bǔ)償______和______產(chǎn)生的不平衡電流。4.反時(shí)限過電流保護(hù)的動作特性曲線通常呈______形狀，動作時(shí)限與故障電流______。5.零序電壓保護(hù)通常利用故障點(diǎn)處______的升高來作為動作判據(jù)。6.微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對外部信號的采集和處理，通常需要經(jīng)過______、______和______等環(huán)節(jié)。7.母線差動保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)，應(yīng)保證______，而在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，應(yīng)保證______。8.為了防止區(qū)外故障時(shí)因______而引起差動保護(hù)誤動，差動保護(hù)普遍采用______。9.繼電保護(hù)裝置的“四屏”通常指______、______、______和______。10.在保護(hù)裝置的整定計(jì)算中，為了保證選擇性，相鄰線路或設(shè)備保護(hù)的______和______必須配合得當(dāng)。四、簡答題1.簡述距離保護(hù)為什么需要考慮方向性？在什么情況下可能不需要考慮？2.簡述電流互感器飽和對差動保護(hù)可能產(chǎn)生什么影響？比率制動特性是如何實(shí)現(xiàn)制動作用的？3.說明微機(jī)保護(hù)裝置與傳統(tǒng)的電磁型保護(hù)裝置相比，有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？4.為什么變壓器差動保護(hù)容易受到勵磁涌流的影響？簡單說明如何區(qū)分勵磁涌流和內(nèi)部故障電流？5.在電力系統(tǒng)中，為什么要設(shè)置后備保護(hù)？后備保護(hù)通常采用哪種方式配置？五、分析題1.某電力系統(tǒng)中，某線路L1的末端靠近線路L2，L1和L2都裝有單側(cè)電源供電的距離保護(hù)。當(dāng)L1末端發(fā)生金屬性短路時(shí)，分析說明距離保護(hù)I段的動作情況。如果此時(shí)L2線路末端也恰好發(fā)生故障，分析說明L1距離保護(hù)I段是否會誤動？為什么？2.某變電站母線發(fā)生單相接地故障，故障發(fā)生后，母線電壓互感器二次側(cè)出現(xiàn)了零序電壓。請分析說明零序電壓保護(hù)是如何動作的？如果此時(shí)系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，零序電壓保護(hù)的動作行為會有什么特點(diǎn)？為什么？3.分析說明在變壓器差動保護(hù)中，為什么需要設(shè)置比率制動元件？該元件在區(qū)外故障和區(qū)內(nèi)故障時(shí)，其制動電流和差動電流的關(guān)系有何不同？這種關(guān)系如何有效防止區(qū)外故障時(shí)的誤動？試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.C二、判斷題1.正確2.正確3.正確4.正確5.正確6.正確7.正確8.正確9.錯誤10.錯誤三、填空題1.電壓，距離2.升高，保持不變3.勵磁涌流，穿越電流4.反時(shí)限，成反比5.零序電壓6.采樣，濾波，A/D轉(zhuǎn)換7.不動作，可靠動作8.電流互感器飽和，比率制動特性9.信號屏，控制屏，繼電器屏，儀表屏10.動作時(shí)限，動作整定值四、簡答題1.解析思路：距離保護(hù)的核心是根據(jù)測量到的電壓和電流的相角差（或阻抗），判斷故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離。在雙側(cè)電源線路中，正常運(yùn)行時(shí)，電流從一側(cè)電源流向另一側(cè)電源，保護(hù)安裝點(diǎn)兩側(cè)的電壓相位通常不同。如果距離保護(hù)沒有方向性，那么在單電源供電側(cè)或故障情況下，本側(cè)電源可能誤判為故障側(cè)而動作，導(dǎo)致保護(hù)誤動。因此，距離保護(hù)需要引入方向元件，根據(jù)電壓和電流的相角關(guān)系判斷故障是發(fā)生在保護(hù)安裝點(diǎn)本側(cè)還是對側(cè)，從而確保只有本側(cè)故障時(shí)才動作，實(shí)現(xiàn)選擇性。而在單側(cè)電源線路或明確知道故障只會發(fā)生在單側(cè)的線路中，可以不裝設(shè)方向元件。2.解析思路：電流互感器飽和時(shí)，其鐵芯進(jìn)入飽和區(qū)，導(dǎo)致其一次電流與二次電流不再成線性比例關(guān)系，二次電流可能遠(yuǎn)小于一次電流，甚至出現(xiàn)波形畸變。在差動保護(hù)中，如果保護(hù)安裝點(diǎn)兩側(cè)的電流互感器同時(shí)或先后飽和，會導(dǎo)致差動回路中出現(xiàn)顯著的不平衡電流，即使沒有發(fā)生內(nèi)部故障，也可能使差動繼電器誤動。比率制動特性通過引入一個(gè)與差動電流成正比、與制動電流（通常是電流互感器二次電流）成正比的制動量。在區(qū)外故障時(shí)，制動電流較大，制動作用增強(qiáng)，有效抑制了差動電流，即使差動電流達(dá)到動作值也不會誤動。在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，制動電流較小，制動作用減弱，只有當(dāng)差動電流足夠大（大于制動電流）時(shí)才動作，保證了區(qū)內(nèi)故障的可靠動作。3.解析思路：微機(jī)保護(hù)相比電磁型保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括：1）精度高，計(jì)算速度快，能實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的保護(hù)原理和功能；2）可靠性高，無機(jī)械磨損，抗干擾能力強(qiáng)，自檢功能強(qiáng)；3）靈活性高，保護(hù)原理、定值、整定方式等可通過軟件修改，易于實(shí)現(xiàn)多功能一體化；4）易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，便于與監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控和故障錄波分析；5）體積小，功耗低，調(diào)試和維護(hù)相對方便。4.解析思路：變壓器差動保護(hù)容易受到勵磁涌流影響是因?yàn)樽儔浩髟诳蛰d合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)過程中，鐵芯可能會經(jīng)歷短暫的飽和狀態(tài)。此時(shí)，即使一次側(cè)沒有負(fù)載電流，鐵芯磁化曲線的非線性導(dǎo)致會產(chǎn)生遠(yuǎn)大于正常負(fù)載電流的勵磁電流，該電流傳到二次側(cè)會因電流互感器勵磁飽和而出現(xiàn)顯著的不平衡。勵磁涌流的特點(diǎn)通常有：波幅很大，持續(xù)時(shí)間為幾個(gè)周波，包含大量高次諧波分量（直流分量和二次諧波分量通常較大），且其波形通常有明顯的非對稱性。內(nèi)部故障電流則一般幅值相對較?。ㄅc額定電流或短路電流相比），持續(xù)時(shí)間較短（取決于保護(hù)整定），波形相對對稱，諧波含量較少。差動保護(hù)可以通過檢測涌流的上述特點(diǎn)（如波形對稱性、二次諧波含量、波形連續(xù)性等）來區(qū)分勵磁涌流和內(nèi)部故障電流。5.解析思路：設(shè)置后備保護(hù)的主要目的是為了在主保護(hù)（如距離保護(hù)、差動保護(hù)）因故（如拒動、整定值整定不當(dāng)、故障點(diǎn)導(dǎo)致保護(hù)誤動等）未能正確動作時(shí)，提供一種額外的保護(hù)手段，確保故障能夠被切除，防止事故擴(kuò)大，提高供電可靠性。后備保護(hù)通常采用近后備和遠(yuǎn)后備的方式配置。近后備是指用本線路或本設(shè)備另外一套獨(dú)立的保護(hù)裝置作為后備；遠(yuǎn)后備是指用相鄰線路或相鄰設(shè)備的保護(hù)裝置作為后備。最常見的配置是近后備（如距離保護(hù)的II、III段作為本線路的后備）和遠(yuǎn)后備（相鄰線路的距離保護(hù)或過電流保護(hù)作為后備）相結(jié)合的方式。五、分析題1.解析思路：分析L1距離保護(hù)I段的動作情況需結(jié)合其整定范圍。L1距離保護(hù)I段通常整定為本線路末端短路時(shí)剛好動作。當(dāng)L1末端發(fā)生故障時(shí)，L1距離保護(hù)I段應(yīng)可靠動作。分析L1距離保護(hù)I段是否會因L2末端故障而誤動，關(guān)鍵在于L2末端故障時(shí)，L1距離保護(hù)I段的測量阻抗是否fallenwithin其整定范圍。如果L2末端故障點(diǎn)到L1保護(hù)安裝點(diǎn)的距離大于L1距離保護(hù)I段的整定距離，那么其測量阻抗會大于整定值，保護(hù)不應(yīng)動作。反之，如果故障點(diǎn)足夠近，使得L1保護(hù)I段的測量阻抗小于其整定值，則L1保護(hù)I段會誤動。通常，為了保證選擇性，L1保護(hù)I段的整定距離會略小于L1和L2線路連接處的距離，因此L2末端故障一般不會導(dǎo)致L1保護(hù)I段誤動。2.解析思路：單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)出現(xiàn)零序電壓，該電壓通過故障點(diǎn)與大地之間的阻抗（以及線路對地電容、大地阻抗等）傳導(dǎo)到系統(tǒng)中性點(diǎn)（或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中的補(bǔ)償阻抗），形成零序電流。零序電流通過接地的電壓互感器（VT）的零序繞組（開口三角輸出端），產(chǎn)生零序電壓。零序電壓保護(hù)檢測到這個(gè)零序電壓，當(dāng)其幅值達(dá)到預(yù)設(shè)定值時(shí)，保護(hù)動作。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，消弧線圈會對零序電流產(chǎn)生感性補(bǔ)償作用，使得故障電流（零序電流）相對較小，同時(shí)故障點(diǎn)的零序電壓可能不會升得非常高，因此零序電壓保護(hù)的動作定值可能需要設(shè)置得更高，或者需要結(jié)合其它保護(hù)（如零序電流保護(hù)）共同判斷。而在不接地系統(tǒng)中，故障電流很小，故障點(diǎn)零序電壓可能接近相電壓，零序電壓保護(hù)定值可以相對較低。3.解析思路：變壓器差動保護(hù)設(shè)置比率制動元件的核心原因是為了解決電流互感器飽和在區(qū)外故障時(shí)可能引起的不平衡電流導(dǎo)致誤動的問題。比率制動元件的作用是根據(jù)區(qū)外故障時(shí)出現(xiàn)的較大制動電流來增強(qiáng)制動作用，有效抑制差動電流，防止