2025年高壓電工技師考試：高壓繼電保護(hù)原理與故障診斷案例分析試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)的特點(diǎn)及其適用范圍。二、解釋方向電流保護(hù)中采用功率方向繼電器（如90度接線）的原因，并簡述其接線方式。三、試述距離保護(hù)（阻抗繼電器）的整定原則，包括動作阻抗、整定阻抗、可靠系數(shù)、返回系數(shù)的確定依據(jù)。四、在電力系統(tǒng)中，為什么需要設(shè)置后備保護(hù)？簡述近后備和遠(yuǎn)后備的概念及實(shí)現(xiàn)方式。五、電流互感器（CT）飽和可能對繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生什么影響？在保護(hù)設(shè)計(jì)中通常采取哪些措施來防止或減輕CT飽和的影響？六、某110kV線路采用分相電流差動保護(hù)。描述該保護(hù)的基本原理。當(dāng)線路發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，該保護(hù)應(yīng)如何反應(yīng)？為什么？七、某變電站10kV母線發(fā)生單相接地故障，保護(hù)動作，發(fā)出接地信號。請分析可能的原因，并提出初步的處理步驟。八、分析以下故障診斷案例：（案例背景：某35kV線路L1，裝設(shè)有三段式電流保護(hù)。某日系統(tǒng)發(fā)生故障，線路L1的保護(hù)動作，跳閘。故障發(fā)生后，測得L1線路末端A點(diǎn)的故障電流為4kA，保護(hù)1（線路首端）動作時(shí)間為0.5s，保護(hù)2（線路中間某處）動作時(shí)間為1.2s，保護(hù)3（線路末端）動作時(shí)間為1.5s。系統(tǒng)提供的信息還包括：線路L1全長50km，額定電壓35kV，正常運(yùn)行時(shí)電流約200A。保護(hù)1、2、3的動作電流分別為600A、500A、400A，時(shí)間定值分別為0.5s、1.0s、1.5s。）請根據(jù)上述信息，分析故障性質(zhì)、大致位置，判斷保護(hù)動作行為是否正確，并推斷可能的原因。試卷答案一、電流速斷保護(hù)特點(diǎn)：動作速度快、簡單、投資少，但保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大，只適用于瞬時(shí)性故障或短路電流較大的情況。限時(shí)電流速斷保護(hù)動作速度較快，能保護(hù)線路全段，但存在死區(qū)（受前一級保護(hù)動作時(shí)間影響）。過電流保護(hù)動作速度最慢，保護(hù)范圍最遠(yuǎn)，適用于要求不高的場合，作為后備保護(hù)或用于短路電流較小的線路。二、采用功率方向繼電器是為了判斷故障電流的方向，確保保護(hù)只在故障側(cè)動作，防止在系統(tǒng)正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)誤動。90度接線方式是指將功率方向繼電器的電流線圈接于相電壓，電壓線圈接于線電壓，其動作區(qū)域主要在以接線電壓為直徑、電流線為半徑的圓內(nèi)（不考慮繼電器角度特性時(shí)），能有效防止區(qū)外故障時(shí)的誤動。三、整定原則：動作阻抗Zop應(yīng)大于線路末端的最大故障阻抗，保證選擇性；整定阻抗Zset應(yīng)小于線路末端的最小故障阻抗，保證在最小運(yùn)行方式下能可靠動作；可靠系數(shù)Krel（通常取1.25~1.3）用于保證在非故障情況下（如CT飽和、保護(hù)裝置誤差等）不誤動；返回系數(shù)Kre（通常取0.85~0.95）用于保證在故障消除后，故障點(diǎn)電壓恢復(fù)時(shí)保護(hù)不返回，確保選擇性。具體計(jì)算需結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行方式和保護(hù)裝置特性。四、設(shè)置后備保護(hù)是為了在主保護(hù)（靠近故障點(diǎn)的一級保護(hù)）因故障、拒動或整定錯誤等原因未能正確動作時(shí)，能夠提供可靠的后備，切除故障，保障系統(tǒng)安全。近后備指相鄰下一級線路的保護(hù)或本線路的后備保護(hù)（如過電流保護(hù)）作為后備；遠(yuǎn)后備指本線路對側(cè)母線上的保護(hù)作為后備。實(shí)現(xiàn)方式通常通過設(shè)置后備保護(hù)元件（如過電流元件）并調(diào)整其定值和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。五、CT飽和會導(dǎo)致其二次電流波形畸變，可能出現(xiàn)非故障相電流增大、保護(hù)誤動等現(xiàn)象，尤其對反應(yīng)故障相電流或故障相earth電流的保護(hù)（如方向保護(hù)、零序保護(hù)）影響較大。采取措施包括：采用高精度CT；合理選擇CT變比和接線方式；在保護(hù)回路中加裝飽和判別裝置；將CT二次側(cè)接地方式改為中性點(diǎn)接地或獨(dú)立接地等。六、分相電流差動保護(hù)原理：比較流過線路各相的電流差值。正常運(yùn)行時(shí)，三相電流對稱，差電流接近零；發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，故障相電流增大，差電流等于故障電流，保護(hù)動作；區(qū)外故障時(shí)，故障電流流經(jīng)下一級線路CT，本線路差電流仍然接近零，保護(hù)不動作。其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、速度快、不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和CT飽和影響。七、可能原因：系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障；保護(hù)裝置（零序保護(hù)）誤動；CT二次回路出現(xiàn)碰殼或接地故障導(dǎo)致零序電流；絕緣監(jiān)視裝置本身故障。處理步驟：確認(rèn)故障信號是否真實(shí)（檢查其他保護(hù)信息、儀表指示）；檢查故障相母線及線路絕緣；檢查相關(guān)保護(hù)裝置動作情況及信號；檢查相關(guān)CT二次回路及端子箱；必要時(shí)進(jìn)行絕緣電阻測試或CT極性測試。八、分析：故障電流較大（4kA），說明是較嚴(yán)重的短路故障。保護(hù)3（末端）動作時(shí)間最長（1.5s），保護(hù)2（中間）次之（1.2s），保護(hù)1（首端）最短（0.5s），符合遠(yuǎn)端故障時(shí)保護(hù)動作時(shí)間依次延長的規(guī)律。保護(hù)1、2、3均動作，說明故障點(diǎn)位于本線路內(nèi)，且靠近線路末端（保護(hù)3動作時(shí)間最長，說明故障點(diǎn)在保護(hù)3與保護(hù)2之間或靠近保護(hù)3末端）。保護(hù)動作行為