2025年電工中級職業(yè)技能考試真題模擬卷：電力系統(tǒng)保護與控制試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在電力系統(tǒng)中，發(fā)生短路故障時，保護裝置應(yīng)盡快動作，其動作時間一般不應(yīng)大于（）秒。A.0.5B.1C.3D.52.電流保護中，限時電流速斷保護通常作為（）的后備保護。A.整個電力系統(tǒng)B.本線路近端C.本線路遠(yuǎn)端及相鄰線路D.發(fā)電機3.GL型電流繼電器中的“L”表示（）。A.電流型B.感應(yīng)型C.通用型D.方向型4.在電力系統(tǒng)中，采用差動保護的主要目的是（）。A.保護線路全長B.實現(xiàn)選擇性保護C.快速切除故障線路D.防止過負(fù)荷5.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，非故障部分的電壓和頻率（）。A.保持不變B.立即消失C.均會降低D.可能升高或降低6.電力線路發(fā)生相間短路時，故障點的電流大小與系統(tǒng)（）有關(guān)。A.額定電壓B.頻率C.線路阻抗D.以上都是7.繼電保護裝置的“選擇性”是指（）。A.保護應(yīng)動作B.保護不應(yīng)動作C.保護應(yīng)優(yōu)先切除靠近電源側(cè)的故障D.保護應(yīng)快速動作8.在保護裝置的整定計算中，通常取系統(tǒng)最小運行方式下的（）作為整定計算的依據(jù)。A.最大短路電流B.最小短路電流C.平均短路電流D.線路額定電流9.自動重合閘裝置通常應(yīng)用于（）的保護上。A.可能發(fā)生永久性故障的線路B.不允許發(fā)生故障的線路C.用戶負(fù)荷D.發(fā)電機10.電力系統(tǒng)中，電壓保護通常作為（）的主保護。A.線路故障B.發(fā)電機故障C.變壓器故障D.母線故障二、判斷題（每題1分，共10分，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”）1.繼電保護裝置的動作時限越長，選擇性越好。（）2.繼電保護裝置的靈敏系數(shù)是指故障時保護裝置輸入的量與整定值的比值。（）3.差動保護可以保護線路的全長，且動作速度非?？臁＃ǎ?.GL型電流繼電器可以兼作過電流保護和速斷電流保護。（）5.電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，若接地電阻較小，可能引起中性點位移。（）6.備用電源自動投入裝置（ATS）可以在工作電源故障時自動切換到備用電源。（）7.繼電保護裝置的調(diào)試工作主要包括校驗和整定。（）8.保護裝置的接線方式主要有電流互感器接線和電壓互感器接線兩種。（）9.運行中的電流互感器二次側(cè)不允許斷路。（）10.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置首先保證選擇性，其次保證速動性。（）三、填空題（每空1分，共15分）1.繼電保護裝置應(yīng)滿足______、______、______和______四個基本要求。2.電流保護根據(jù)整定電流的不同，可分為______、______和______三種基本類型。3.電力線路發(fā)生相間短路時，故障相的電流會______，非故障相的電壓會______。4.差動保護是利用故障時______與故障時______的差異來實現(xiàn)的。5.GL型電流繼電器中的“G”表示______，“L”表示______。6.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置的動作時限通常采用______原則進行整定。7.自動重合閘裝置按操作方式不同，可分為______和______兩種。8.電壓保護主要反應(yīng)電力系統(tǒng)中______的異常變化。四、簡答題（每題5分，共10分）1.簡述電流保護、電壓保護和差動保護各適用于哪些場合？2.簡述繼電保護裝置“四性”的具體含義。五、計算題（共15分）已知某電力線路采用GL型電流繼電器構(gòu)成限時電流速斷保護和過電流保護。線路正常運行時的最大負(fù)荷電流為300A，系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端發(fā)生相間短路時的最小短路電流為4000A。已知該繼電器整定范圍為5A至10A，電流線圈匝數(shù)為150匝，試驗時采用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器，變比為100/5。請計算：（1）若限時電流速斷保護的動作時限整定為0.5秒，請選擇合適的整定電流和線圈抽頭（說明理由）。（2）若過電流保護的整定系數(shù)取1.2，請計算其一次側(cè)整定電流，并說明應(yīng)如何通過改變線圈匝數(shù)或串聯(lián)電阻來實現(xiàn)整定。六、綜合分析題（共20分）某變電站10kV線路采用GL-12/5型繼電器實現(xiàn)過電流保護。某日，線路發(fā)生故障，保護動作跳閘，但重合閘未動作。請分析可能的原因有哪些？（至少列出三種可能性，并簡述分析思路）試卷答案一、選擇題1.C解析：限時電流速斷保護通常作為近端故障的快速保護，動作時間一般要求在1-3秒內(nèi)，3秒是比較常見的上限值。2.C解析：限時電流速斷保護的動作范圍通常為本線路的一部分或靠近末端，對于本線路遠(yuǎn)端及相鄰線路的故障，則由更靈敏或動作時限更長的保護（如過電流保護）切除，體現(xiàn)了選擇性。3.B解析：GL型繼電器是感應(yīng)型繼電器（感應(yīng)式電流繼電器）的簡稱，其中“G”代表感應(yīng)型，“L”代表電流型。4.C解析：差動保護利用線路兩側(cè)電流的相位或大小差異來判斷故障，能夠快速（幾乎瞬時）切除故障線路，是提高切除故障時間最有效的保護方式之一。5.A解析：電力系統(tǒng)有強大的調(diào)節(jié)能力，故障發(fā)生后，通過發(fā)電機、調(diào)壓器等的自動調(diào)節(jié)作用，非故障部分的電壓和頻率會盡量保持穩(wěn)定，不會立即消失或大幅波動。6.D解析：故障點電流的大小取決于系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)阻抗（包括電源內(nèi)阻抗和線路阻抗）以及短路類型，這三者均與系統(tǒng)運行方式和參數(shù)有關(guān)。7.C解析：選擇性要求保護裝置只在其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時動作，并優(yōu)先切除靠近電源側(cè)的故障，避免越級跳閘，影響系統(tǒng)其他部分。8.B解析：為了確保保護在系統(tǒng)運行最不利（阻抗最?。┑那闆r下也能可靠動作，通常取系統(tǒng)最小運行方式下的最小短路電流作為整定計算的依據(jù)。9.A解析：自動重合閘主要用于那些允許短暫中斷供電，且故障多為暫時性（如雷擊、線路碰觸）的線路，以提高供電可靠性。10.D解析：母線是電力系統(tǒng)中的樞紐，其故障會影響多個回路，危害較大，通常配置專門的電壓保護來快速切除故障，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定。二、判斷題1.×解析：保護的動作時限越長，雖然選擇性可能更好，但會延長故障切除時間，對系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全不利，速動性差。理想的保護是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性兼?zhèn)?，在滿足選擇性的前提下力求速動。2.√解析：靈敏系數(shù)是衡量保護裝置對故障反應(yīng)能力的重要指標(biāo)，定義為在保護安裝處發(fā)生金屬性短路時，保護裝置輸入的故障量（如故障電流、故障電壓）與整定值的比值，用來校驗保護在最不利情況下的可靠性。3.√解析：差動保護利用兩側(cè)電流的差值來動作，正常時差值為零，故障時差值等于故障電流，能快速且選擇性地切除故障線路。4.√解析：GL型繼電器具有反時限特性，其動作時限與電流大小成反比。當(dāng)電流達(dá)到整定值時開始計時，電流越大，時限越短。當(dāng)電流小于整定值時，繼電器返回。因此，它可以整定在電流達(dá)到一定值時延時動作（過電流保護），也可以整定在電流遠(yuǎn)大于整定值時迅速動作（速斷保護）。5.√解析：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，如果接地電阻較小，故障相電流較大，會導(dǎo)致非故障相電壓升高（中性點位移），可能超過設(shè)備的絕緣水平。6.√解析：備用電源自動投入裝置（ATS）的核心功能就是在檢測到工作電源故障或斷電后，自動、快速地將負(fù)荷切換到備用電源上，恢復(fù)供電。7.√解析：繼電保護裝置的調(diào)試是確保其正確可靠運行的重要環(huán)節(jié)，主要包括對其各項參數(shù)（如整定值、動作時間、返回系數(shù)等）進行測量和校驗，以及檢查其接線正確性。8.×解析：保護裝置的接線方式主要是電流回路接線和電壓回路接線。電流回路通過電流互感器接入，電壓回路通過電壓互感器接入。雖然有時會涉及二次回路，但二次回路是連接各組件的通用網(wǎng)絡(luò)，不是接線方式的分類。9.√解析：電流互感器二次側(cè)串聯(lián)了保護裝置等負(fù)載，其工作原理類似變壓器。正常運行時二次側(cè)有電流，若斷路，會在線圈中產(chǎn)生高電壓，可能損壞互感器或危及人身安全。10.√解析：根據(jù)保護的基本要求，在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下，保護裝置應(yīng)首先保證選擇性（不越級跳閘），其次保證速動性（快速切除故障），然后是靈敏性（能可靠反應(yīng)故障），最后是可靠性（能長期穩(wěn)定可靠工作）。三、填空題1.選擇性,速動性,靈敏性,可靠性解析：這是衡量繼電保護裝置性能的四個基本標(biāo)準(zhǔn)。2.電流速斷保護,限時電流速斷保護,過電流保護解析：這是基于整定電流值和動作時限對電流保護的主要分類。3.增大,降低解析：相間短路導(dǎo)致短路回路阻抗減小，根據(jù)歐姆定律，短路電流增大。非故障相因中性點電位偏移，電壓會升高（絕對值）或降低（取決于相位關(guān)系，但通常理解為相對于正常電壓的偏差）。4.正常運行時,故障時解析：差動保護利用正常運行和故障時被保護元件兩側(cè)（如線路兩端）的電氣量（通常是電流）的不同狀態(tài)來動作。5.感應(yīng)型,電流型解析：如選擇題第3題解析所述。6.延時階梯原則解析：這是電力系統(tǒng)中配置多級保護（如電流速斷、限時電流速斷、過電流保護）時，確定各級保護動作時限的基本原則，以實現(xiàn)有選擇性的故障切除。7.電氣式,機械式解析：按操作機構(gòu)的不同分類。8.電壓解析：電壓保護主要反應(yīng)電網(wǎng)電壓的異常，如過高、過低、異常波動等。四、簡答題1.電流保護適用于反應(yīng)電流增大的故障，如線路相間短路、接地短路。通常作為主保護或后備保護。電壓保護適用于反應(yīng)電壓降低或消失的故障，如母線故障、系統(tǒng)失壓等。差動保護適用于電壓等級較高、線路較長、對速動性要求高的線路，如發(fā)電機、變壓器、母線等，作為主保護。解析：簡述了各類保護的主要特點和適用范圍。電流保護基于電流變化，電壓保護基于電壓變化，差動保護基于電流差異。2.選擇性：保護應(yīng)只在其保護范圍內(nèi)故障時動作，并優(yōu)先切除靠近電源側(cè)的故障。速動性：保護應(yīng)盡快動作切除故障，以減小故障損害。靈敏性：保護應(yīng)能可靠反應(yīng)其保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障，即使故障參數(shù)很小時也能動作?？煽啃裕罕Ｗo應(yīng)能在規(guī)定的使用年限內(nèi)，可靠地實現(xiàn)其設(shè)計功能，不誤動也不拒動。解析：分別解釋了“四性”的核心要求及其重要性。五、計算題（1）選擇整定電流：正常運行最大負(fù)荷電流為300A，為避免保護在負(fù)荷高峰時誤動，整定電流應(yīng)大于最大負(fù)荷電流。繼電器整定范圍為5A至10A，可選擇6A或7A或8A等。假設(shè)選擇整定電流Iop=6A。線圈匝數(shù)Nop=150匝?？紤]使用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器100/5，其變比為20。為使繼電器在6A時動作，流過線圈的電流為6A/20=0.3A。此時線圈應(yīng)具有的動作安匝數(shù)等于整定安匝，即0.3A*150匝=45安匝。若線圈實際安匝小于45，則應(yīng)增加匝數(shù)；若大于45，則應(yīng)減少匝數(shù)或串聯(lián)電阻。假設(shè)試驗時線圈安匝正好等于整定安匝，則無需調(diào)整。動作時限整定為0.5秒符合要求。解析：計算過程主要是確定合適的整定電流值（大于負(fù)荷電流），并根據(jù)電流互感器變比計算流過繼電器線圈的電流，進而確定線圈匝數(shù)或調(diào)整方式，最后確認(rèn)時限設(shè)置。（2）計算過電流保護整定電流：過電流保護采用躲過最小運行方式下線路末端短路電流。最小短路電流為4000A。整定系數(shù)取1.2。繼電器一次側(cè)整定電流Iop_1次=1.2*4000A=4800A。由于GL-12/5型繼電器額定電流為5A，線圈最大整定電流為10A。計算表明，一次側(cè)整定電流4800A遠(yuǎn)超繼電器額定容量，無法通過改變線圈匝數(shù)或串聯(lián)電阻直接實現(xiàn)。此時需要采用具有較高額定電流的繼電器，或者采用低變比電流互感器（如50/5），此時最小短路電流在一次側(cè)為4000A/50=80A。一次側(cè)整定電流Iop_1次=1.2*80A=96A。此時可選擇額定電流為5A或10A的GL繼電器，通過調(diào)整線圈匝數(shù)或串聯(lián)電阻將其整定在96A。解析：計算過程主要是根據(jù)最小短路電流和整定系數(shù)計算一次側(cè)整定電流。若計算值超過繼電器額定電流，則需更換繼電器或使用低變比電流互感器，然后重新計算并確認(rèn)可通過線圈調(diào)整實現(xiàn)整定。六、綜合分析題可能的原因包括：1.保護裝置本身故障：重合閘部分的具體元件（如繼電器、接觸器、執(zhí)行機構(gòu)）損壞或失靈。2.控制回路故障：重合閘啟動信號未能正確發(fā)出，或重合閘命令未能正確傳輸?shù)椒趾?/p>