2025年高壓電工認(rèn)證考試：高壓繼電保護(hù)原理與電氣故障處理試題型考試時(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，電流速斷保護(hù)通常采用瞬時(shí)動(dòng)作，其主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.靈敏度高B.選擇性好C.動(dòng)作速度快D.經(jīng)濟(jì)性好2.過(guò)電流保護(hù)一般采用限時(shí)動(dòng)作，其時(shí)限整定的基本原則是（）。A.與相鄰下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合，保證選擇性B.越快越好，以最快切除故障C.與系統(tǒng)電壓等級(jí)成正比D.保證保護(hù)裝置自身動(dòng)作的可靠性3.反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（如GL型繼電器）的動(dòng)作時(shí)限與（）成正比。A.保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離B.過(guò)電流的大小C.系統(tǒng)電壓D.繼電器本身的構(gòu)造4.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，故障點(diǎn)流過(guò)的電流稱為（）。A.短路電流B.負(fù)序電流C.零序電流D.過(guò)負(fù)荷電流5.零序電流保護(hù)主要用于（）的保護(hù)。A.相間短路B.三相短路C.單相接地故障D.過(guò)負(fù)荷6.繼電保護(hù)裝置的基本要求不包括（）。A.可靠性B.靈敏性C.快速性D.經(jīng)濟(jì)性優(yōu)先于可靠性7.在電力系統(tǒng)中，發(fā)生相間短路時(shí)，保護(hù)安裝處測(cè)量元件（如電流繼電器）流過(guò)的電流性質(zhì)屬于（）。A.正序電流B.負(fù)序電流C.零序電流D.正序和負(fù)序電流分量8.電流互感器在運(yùn)行中，其二次側(cè)（）。A.必須帶負(fù)載B.必須開(kāi)路C.必須短路D.可以開(kāi)路也可以短路9.構(gòu)成繼電保護(hù)裝置邏輯回路部分的主要目的是（）。A.測(cè)量故障電流大小B.實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的判斷和處理C.產(chǎn)生操作電流驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件D.整定保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限10.微機(jī)繼電保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)電磁型繼電器，其主要優(yōu)點(diǎn)之一是（）。A.成本更低B.結(jié)構(gòu)更復(fù)雜C.可靠性和靈活性更高D.維護(hù)工作量更小二、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)的選擇性是指當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的保護(hù)應(yīng)先動(dòng)作，切除故障。（）2.繼電保護(hù)的靈敏性是指保護(hù)對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)的反應(yīng)能力。（）3.限時(shí)電流速斷保護(hù)通常作為電流速斷保護(hù)的補(bǔ)充，其保護(hù)范圍延伸至下一級(jí)線路。（）4.單相接地故障在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，故障點(diǎn)電壓不會(huì)降低。（）5.零序電流通常只在發(fā)生接地故障時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。（）6.繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算主要是為了確定保護(hù)裝置的額定電壓和額定電流。（）7.在進(jìn)行高壓設(shè)備停電檢修時(shí)，必須先斷開(kāi)斷路器，然后才能斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。（）8.繼電保護(hù)裝置的定期檢驗(yàn)包括外觀檢查、絕緣測(cè)試和傳動(dòng)試驗(yàn)等。（）9.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置誤動(dòng)作是指保護(hù)在沒(méi)有發(fā)生故障的情況下動(dòng)作了。（）10.故障處理時(shí)，應(yīng)先分析保護(hù)動(dòng)作信息，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查和操作。（）三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)在原理、保護(hù)范圍和適用場(chǎng)合上的主要區(qū)別。2.什么是繼電保護(hù)的可靠性？為什么說(shuō)繼電保護(hù)既要可靠又要經(jīng)濟(jì)？3.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓升高的原因。4.繼電保護(hù)裝置的“四性”指的是什么？請(qǐng)分別解釋其含義。5.在處理繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作的故障時(shí)，一般需要檢查哪些方面？四、計(jì)算題1.某線路AB段，采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。已知線路末端B點(diǎn)發(fā)生金屬性短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)安裝處A點(diǎn)的短路電流為15000A。要求保護(hù)動(dòng)作時(shí)限t_A比下一級(jí)線路C處保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t_C大0.5秒（t_A=t_C+0.5s）。若整定計(jì)算確定A處保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t_A應(yīng)為1.5秒，求A處過(guò)電流保護(hù)應(yīng)整定的動(dòng)作電流（取可靠系數(shù)K_rel=1.2，返回系數(shù)K_r=0.85）。2.某變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置，在一次側(cè)額定電流I_n=1000A時(shí)，差動(dòng)繼電器KCD的整定電流應(yīng)整定為1A。已知差動(dòng)回路中電流互感器的變比為100/5，求在一次側(cè)額定電流下，流過(guò)差動(dòng)繼電器的二次電流應(yīng)是多少？為保證靈敏度，要求在最小故障電流（假設(shè)為額定電流的10%）時(shí)，流過(guò)繼電器的最小二次電流不小于其動(dòng)作電流的0.5倍，請(qǐng)判斷此差動(dòng)保護(hù)能否滿足靈敏度要求（設(shè)差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流為1A）。五、案例分析題1.某變電站10kV線路L1，采用GL型過(guò)電流保護(hù)。某日，線路發(fā)生故障，保護(hù)動(dòng)作，斷路器跳閘，但現(xiàn)場(chǎng)巡視發(fā)現(xiàn)線路并未發(fā)生明顯故障（如斷線、放電等）。保護(hù)動(dòng)作信息顯示：過(guò)電流繼電器動(dòng)作，時(shí)限為1.2秒；零序電流繼電器未動(dòng)作。請(qǐng)分析可能的原因，并提出進(jìn)一步的檢查和處理建議。2.某變電站110kV母線發(fā)生單相接地故障，故障相電壓為零，非故障相電壓升高至線電壓。保護(hù)動(dòng)作信息顯示：母線差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作，但A相接地保護(hù)動(dòng)作，跳閘了A相斷路器。請(qǐng)解釋A相接地保護(hù)動(dòng)作的原因，并簡(jiǎn)述處理該故障的基本步驟和注意事項(xiàng)。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.B4.C5.C6.D7.A8.C9.B10.C二、判斷題1.正確2.正確3.正確4.錯(cuò)誤5.正確6.錯(cuò)誤7.正確8.正確9.正確10.正確三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：區(qū)分兩者核心差異。電流速斷是基于短路電流大小，無(wú)時(shí)限或極短時(shí)限動(dòng)作，保護(hù)范圍是本線路一部分，適用于瞬時(shí)切除故障但選擇性差。過(guò)電流保護(hù)是基于短路電流大小，但有延時(shí)，保護(hù)范圍延伸至下一級(jí)，通過(guò)時(shí)限保證選擇性。答案要點(diǎn)：*原理：電流速斷根據(jù)電流大小瞬時(shí)動(dòng)作；過(guò)電流根據(jù)電流大小帶時(shí)限動(dòng)作。*保護(hù)范圍：電流速斷保護(hù)本線路一部分；過(guò)電流保護(hù)范圍延伸至下一級(jí)線路。*動(dòng)作時(shí)限：電流速斷無(wú)時(shí)限或極短時(shí)限；過(guò)電流保護(hù)帶時(shí)限。*選擇性：電流速斷選擇性差；過(guò)電流保護(hù)通過(guò)時(shí)限保證選擇性。*適用場(chǎng)合：電流速斷用于短路電流變化大、可靠性要求高的場(chǎng)合；過(guò)電流保護(hù)應(yīng)用廣泛。2.解析思路：首先解釋可靠性含義（正確動(dòng)作、不誤動(dòng)、不拒動(dòng)）。然后說(shuō)明電力系統(tǒng)對(duì)保護(hù)的高要求，強(qiáng)調(diào)其是保障安全的“生命線”，必須可靠。同時(shí)指出設(shè)備投資、運(yùn)行成本等經(jīng)濟(jì)性因素，要求在滿足可靠性的前提下盡可能經(jīng)濟(jì)合理，不能犧牲可靠性追求絕對(duì)經(jīng)濟(jì)。答案要點(diǎn)：*可靠性是指保護(hù)裝置在其規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，正確地完成預(yù)定任務(wù)的能力，包括不誤動(dòng)（在無(wú)故障時(shí)不動(dòng)）、不拒動(dòng)（在故障時(shí)正確動(dòng)作）。*繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的安全屏障，其可靠性直接關(guān)系到人身和設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須高度重視。*但電力系統(tǒng)建設(shè)和管理也需考慮經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)在滿足必要的可靠性前提下，優(yōu)化配置，降低成本，追求可靠性與經(jīng)濟(jì)性的最佳平衡。3.解析思路：根據(jù)對(duì)稱分量理論解釋。發(fā)生單相接地時(shí)，故障點(diǎn)出現(xiàn)零序電壓。由于線路對(duì)地存在分布電容和電感，形成零序回路。零序電流流過(guò)線路，導(dǎo)致非故障相的電容電壓和電感電壓疊加，使其電壓升高。答案要點(diǎn)：*單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)產(chǎn)生零序電壓。*零序電流通過(guò)線路的對(duì)地分布電容和電感形成零序回路。*零序電流在線路阻抗上產(chǎn)生電壓降。*非故障相電壓為系統(tǒng)相電壓與零序電壓之和（近似），因此電壓升高，理論上可達(dá)到線電壓。4.解析思路：直接給出“四性”定義并解釋。可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性是評(píng)價(jià)繼電保護(hù)性能的基本標(biāo)準(zhǔn)。答案要點(diǎn)：*可靠性：保護(hù)在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)，不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不拒動(dòng)。*選擇性：保護(hù)優(yōu)先切除故障點(diǎn)最近的線路或設(shè)備，并保證下一級(jí)故障時(shí)有選擇性。*靈敏性：保護(hù)對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的反應(yīng)能力，能準(zhǔn)確檢測(cè)到故障和不正常狀態(tài)。*速動(dòng)性：保護(hù)盡快切除故障，以減小故障造成的損失和影響。5.解析思路：結(jié)合保護(hù)原理和常見(jiàn)故障模式。誤動(dòng)原因可能包括：整定值錯(cuò)誤、二次回路故障（如接線錯(cuò)誤、干擾）、繼電器本身故障、參數(shù)變化（如系統(tǒng)運(yùn)行方式改變導(dǎo)致CT飽和）。拒動(dòng)原因可能包括：整定值偏大、二次回路斷線、繼電器故障、外部因素（如強(qiáng)干擾）。檢查時(shí)應(yīng)系統(tǒng)全面。答案要點(diǎn)：*檢查保護(hù)定值：核對(duì)定值單，確認(rèn)整定值是否符合當(dāng)前系統(tǒng)條件和規(guī)程要求。*檢查二次回路：包括端子排接線、控制電纜、切換開(kāi)關(guān)、操作電源等是否完好、接觸是否良好。*檢查繼電器本身：檢查外觀有無(wú)損壞，內(nèi)部元件是否完好，進(jìn)行必要的校驗(yàn)或更換。*檢查運(yùn)行方式和系統(tǒng)參數(shù)：確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行方式是否與定值計(jì)算依據(jù)一致，三相不平衡電流等是否在允許范圍內(nèi)。*檢查相關(guān)聯(lián)設(shè)備：如CT、PT是否工作正常，有無(wú)飽和現(xiàn)象。四、計(jì)算題1.解析思路：使用過(guò)電流保護(hù)整定公式。動(dòng)作電流I_op=(K_rel*I_kmin)/K_r，其中I_kmin為最小短路電流，K_rel為可靠系數(shù)，K_r為返回系數(shù)。代入數(shù)值計(jì)算I_op。時(shí)限根據(jù)配合原則確定，此處直接給出。答案要點(diǎn)：*I_op=(1.2*15000A)/0.85≈21304A*整定動(dòng)作電流應(yīng)大于計(jì)算值，通常取整數(shù)值，假設(shè)整定為21300A。*A處保護(hù)動(dòng)作時(shí)限t_A=1.5s。*答：應(yīng)整定動(dòng)作電流為21300A（或合理范圍內(nèi)的整數(shù)值），動(dòng)作時(shí)限為1.5秒。2.解析思路：計(jì)算差動(dòng)回路二次電流I_2=I_1*(n_1/n_2)，其中I_1為一次側(cè)額定電流，n_1為一次側(cè)變比，n_2為二次側(cè)變比（100/5即20）。計(jì)算最小故障電流下的二次電流I_2_min=I_n*10%*(n_1/n_2)，其中I_n為額定電流。判斷I_2_min是否大于K_min*I_op，其中K_min為靈敏度系數(shù)（題目中0.5倍可視為K_min=0.5），I_op為繼電器動(dòng)作電流（1A）。若滿足，則靈敏度高。答案要點(diǎn)：*額定電流下二次電流：I_2=1000A*(100/5)=20000A。*最小故障電流下二次電流：I_2_min=1000A*10%*(100/5)=2000A。*靈敏度校驗(yàn)：最小故障時(shí)二次電流I_2_min(2000A)是否大于0.5*I_op(0.5*1A=0.5A)？*2000A遠(yuǎn)大于0.5A。*答：差動(dòng)保護(hù)能滿足靈敏度要求。五、案例分析題1.解析思路：分析故障現(xiàn)象：過(guò)電流動(dòng)合時(shí)，說(shuō)明有較大電流流過(guò)；時(shí)限1.2秒為定時(shí)限特性；零序未動(dòng)，說(shuō)明非接地故障。結(jié)合線路未明顯故障，推測(cè)原因：可能是過(guò)電流保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障，但故障電流未達(dá)到過(guò)電流繼電器動(dòng)作值；可能是CT二次回路故障導(dǎo)致誤發(fā)信號(hào)；也可能是保護(hù)定值整定不當(dāng)（過(guò)緊）；或存在非金屬性故障（如斷線）導(dǎo)致電流小。答案要點(diǎn)：*原因分析：*過(guò)電流繼電器動(dòng)作，說(shuō)明流過(guò)保護(hù)范圍的電流達(dá)到或接近其整定值，但未達(dá)到跳閘條件（可能電流未持續(xù)足夠時(shí)間或未達(dá)到更大整定值）。*零序未動(dòng)，排除了單相接地故障。*可能原因：區(qū)內(nèi)發(fā)生輕微故障（電流不夠）、CT二次回路故障（如開(kāi)路、短路引起誤動(dòng)）、保護(hù)定值整定過(guò)保守（過(guò)緊）、故障為斷線等非典型故障。*處理建議：*檢查確認(rèn)故障線路及設(shè)備狀態(tài)，有無(wú)放電、發(fā)熱、斷線等明顯異常。*仔細(xì)核對(duì)過(guò)電流保護(hù)定值，檢查定值切換開(kāi)關(guān)是否在正確位置。*檢查CT二次回路接線，使用兆歐表測(cè)量絕緣，檢查有無(wú)開(kāi)路、短路現(xiàn)象。*如條件允許，可重做保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)。*如懷疑系統(tǒng)故障，聯(lián)系調(diào)度和相關(guān)部門(mén)處理。2.解析思路：解釋A相接地保護(hù)動(dòng)作原理：A相接地時(shí)，故障電流（零序電流）流過(guò)A相線路和接地路徑，A相保護(hù)（零序保護(hù)或接地保護(hù)）檢測(cè)到零序電流或電壓而動(dòng)作。解釋為何只跳A相：母線差動(dòng)保護(hù)是反映母線兩側(cè)電流差，正常時(shí)差流接近零，接地故障時(shí)，故障相電流（零序）流入故障點(diǎn)，非故障相零序電流流入大地，差動(dòng)回路中可能無(wú)足夠差流或保護(hù)設(shè)計(jì)為只跳故障相。處理步驟強(qiáng)調(diào)安全、信息收集、隔離故障。答案要點(diǎn)：*A相接地保護(hù)動(dòng)作原因：A相發(fā)生接地故障，產(chǎn)生零序電流，流過(guò)A相線路，A相接地保護(hù)（可能是零序電流保護(hù)或?qū)ｉT(mén)的接地保護(hù)）檢測(cè)到零序電流，滿足動(dòng)作條件，故動(dòng)作跳閘。*差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)原因：母線差動(dòng)保護(hù)可能設(shè)計(jì)為不跳閘（僅發(fā)信號(hào)），或故障電流未能形成有效的差動(dòng)電流，或保護(hù)本身拒動(dòng)。也可能故障點(diǎn)位