2025年高壓電工初級職稱考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理與保護(hù)配置試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、填空題1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性的、快速性的、______的、可靠性的基本要求。2.反映電氣量變化，當(dāng)該量達(dá)到預(yù)定值時(shí)發(fā)出信號或動作命令的器件稱為______。3.GL型電流繼電器具有______和______兩種動作特性。4.在電力系統(tǒng)中，為了在發(fā)生故障時(shí)快速切除故障部分，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行，繼電保護(hù)應(yīng)具有______。5.電流保護(hù)的整定原則中，為了保證選擇性，下一級保護(hù)的動作電流應(yīng)______上一級相鄰保護(hù)的動作電流。6.電壓保護(hù)通常作為______或______的保護(hù)。7.變壓器差動保護(hù)是利用比較變壓器______兩側(cè)電流的大小和相位來反映內(nèi)部是否發(fā)生故障的一種保護(hù)。8.為保證相鄰保護(hù)在時(shí)限上的配合，通常采用______原則，即后一級保護(hù)的動作時(shí)限應(yīng)比前一級保護(hù)的動作時(shí)限______。9.對于反應(yīng)故障時(shí)電流增大的保護(hù)，如電流保護(hù)，其靈敏系數(shù)是用______與______的比值來表示的。10.微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)裝置的核心是______，它負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)、執(zhí)行邏輯判斷和發(fā)出控制命令。二、選擇題1.下列哪一項(xiàng)不是繼電保護(hù)的基本任務(wù)？()A.可靠性B.選擇性C.經(jīng)濟(jì)性D.快速性2.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求繼電保護(hù)裝置盡快動作，其目的是為了（）。A.減小故障點(diǎn)電流B.減小系統(tǒng)電壓損失C.減少故障對設(shè)備的損害D.保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行3.在線路電流保護(hù)中，采用方向繼電器的主要目的是為了（）。A.提高保護(hù)的靈敏度B.防止區(qū)外故障時(shí)保護(hù)誤動C.區(qū)分故障性質(zhì)D.增大保護(hù)范圍4.對于輸電線路，當(dāng)發(fā)生相間短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電流和電壓會發(fā)生什么變化？()A.電流增大，電壓降低B.電流減小，電壓升高C.電流增大，電壓升高D.電流減小，電壓降低5.以下哪種繼電器主要用于反映電壓的變化？()A.電流繼電器B.功率方向繼電器C.電壓繼電器D.差動繼電器6.在電力系統(tǒng)中，母線差動保護(hù)通常采用（）作為啟動元件。A.電流繼電器B.電壓繼電器C.頻率繼電器D.功率繼電器7.對于反應(yīng)故障時(shí)電流減小的保護(hù)，如低電壓保護(hù)，其靈敏系數(shù)是用（）與（）的比值來表示的。（請?zhí)顚憙蓚€空格，用“/”分隔）8.微機(jī)保護(hù)裝置中，用于采集和轉(zhuǎn)換模擬量信號的電路是（）。A.CPUB.RAMC.ROMD.A/D轉(zhuǎn)換器9.在繼電保護(hù)整定計(jì)算中，為了保證在最小運(yùn)行方式下保護(hù)區(qū)末端故障時(shí)仍有足夠的靈敏度，應(yīng)采用（）。A.最大運(yùn)行方式下的故障電流B.最小運(yùn)行方式下的故障電流C.平均運(yùn)行方式下的故障電流D.系統(tǒng)額定電流10.下列哪種保護(hù)通常用于反映系統(tǒng)頻率的變化？()A.電流保護(hù)B.電壓保護(hù)C.頻率保護(hù)D.差動保護(hù)三、簡答題1.簡述電流保護(hù)、電壓保護(hù)和方向保護(hù)的基本原理。2.什么是繼電保護(hù)的選擇性？為什么要求繼電保護(hù)具有選擇性？3.簡述電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)常用有哪些基本性能（要求寫出四個及以上）。4.什么是繼電保護(hù)的靈敏性？如何提高保護(hù)的靈敏性？5.在進(jìn)行線路電流保護(hù)整定時(shí)，需要考慮哪些主要因素？6.簡述變壓器差動保護(hù)的基本原理及其主要優(yōu)點(diǎn)。7.解釋什么是繼電保護(hù)的可靠性，并說明影響可靠性的主要因素有哪些。8.簡述電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置一般需要完成哪些任務(wù)？9.為什么在電網(wǎng)中廣泛采用微機(jī)繼電保護(hù)裝置？請簡述其優(yōu)點(diǎn)。10.簡述電流保護(hù)、電壓保護(hù)和差動保護(hù)在保護(hù)范圍或作用對象上的一般區(qū)別。四、計(jì)算題1.某線路AB段，末端K點(diǎn)發(fā)生相間短路，故障電流為I_k=1500A。相鄰下一級線路BC段末端發(fā)生相間短路，故障電流為I_k'=1000A。現(xiàn)對該線路AB段的電流保護(hù)進(jìn)行整定，已知可靠系數(shù)K_rel=1.2，返回系數(shù)K_r=0.85。若要求保護(hù)在K點(diǎn)故障時(shí)靈敏系數(shù)K_s≥1.5，試計(jì)算該電流保護(hù)的一次動作電流整定值應(yīng)是多少？（請寫出計(jì)算過程和結(jié)果）2.某降壓變壓器，額定容量S_n=1000kVA，額定電壓U_1n/U_2n=10/0.4kV，連接組別為Yyn0。變壓器差動保護(hù)采用電流互感器CT，其變比均為10/5。為防止勵磁涌流影響，差動繼電器采用帶制動特性的整流型差動繼電器。試簡述該差動保護(hù)在整定和運(yùn)行中需要考慮的主要問題有哪些？（請至少寫出三個問題）五、案例分析題1.某工廠10kV配電網(wǎng)采用單母線接線，母線M上接有兩條線路L1和L2，L1上裝設(shè)了過電流保護(hù)，L2上裝設(shè)了過電流保護(hù)和方向保護(hù)（設(shè)為正方向）。在一次運(yùn)行中，線路L1發(fā)生A相接地故障，保護(hù)正確動作，只跳閘了L1的斷路器。隨后，線路L2也出現(xiàn)了異常現(xiàn)象，其過電流保護(hù)和方向保護(hù)均發(fā)出信號，但未跳閘。請分析可能的原因是什么？（至少寫出兩種可能性）2.在對某變電站的一臺變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)其差動保護(hù)壓板（試驗(yàn)連接片）在投入和退出時(shí)，保護(hù)均能正確動作（投入時(shí)保護(hù)應(yīng)動作，退出時(shí)保護(hù)應(yīng)不動作）。但在進(jìn)行帶負(fù)荷測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)差動保護(hù)一直處于動作狀態(tài)，即使更換了差動繼電器和CT二次電纜后問題依舊。請分析可能存在哪些故障原因？（至少寫出三種可能性）試卷答案一、填空題1.靈敏性2.繼電器3.電磁式，感應(yīng)式4.選擇性5.小于6.變壓器、電動機(jī)7.一次8.時(shí)限配合，大于9.故障時(shí)的最小計(jì)算電流，保護(hù)安裝處正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流10.中央處理器（CPU）二、選擇題1.C2.C3.B4.A5.C6.A7.最小運(yùn)行方式下的故障電流/安裝處正常運(yùn)行的最大負(fù)荷電流8.D9.B10.C三、簡答題1.電流保護(hù)原理：利用電流互感器測量線路電流，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)定整定值時(shí)，繼電器動作，發(fā)出信號或跳閘命令。電壓保護(hù)原理：利用電壓互感器測量線路電壓，當(dāng)電壓降低到或低于預(yù)定整定值時(shí)，繼電器動作。方向保護(hù)原理：在線路電流保護(hù)的基礎(chǔ)上，增加一個方向元件，該元件判斷故障電流的方向是否與預(yù)定方向一致，一致時(shí)才允許電流保護(hù)動作。2.選擇性：指當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置動作，切除故障，而系統(tǒng)其他部分（無故障部分）保持正常運(yùn)行。要求選擇性是為了減少故障停電范圍，提高供電可靠性。3.基本性能：*選擇性：確保故障時(shí)只有最近的保護(hù)動作。*快速性：盡快切除故障，減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)擾動。*靈敏性：對規(guī)定范圍內(nèi)的故障具有足夠的檢測能力。*可靠性：在正常情況下不誤動，在故障時(shí)可靠動作。*經(jīng)濟(jì)性：在滿足性能要求的前提下，考慮成本效益。4.靈敏性：指繼電保護(hù)裝置對被保護(hù)范圍內(nèi)故障的反映能力。靈敏性用靈敏系數(shù)K_s表示。提高靈敏性的方法包括：選用更靈敏的繼電器、合理選擇和整定保護(hù)參數(shù)（如減小動作電流）、采用多級保護(hù)配合等。5.整定因素：*故障類型和電流大小。*繼電器的類型和特性。*保護(hù)的動作時(shí)限要求。*與相鄰保護(hù)和下級保護(hù)的配合原則（選擇性配合、時(shí)限配合、靈敏度配合）。*系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障時(shí)的最小短路電流。*可能的負(fù)荷電流（對電流保護(hù)尤其重要）。6.基本原理：比較變壓器兩側(cè)（差動回路）電流的大小和相位。正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，兩側(cè)電流大小相等、相位相同，差動回路電流為零或很小，保護(hù)不動作；內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)電流大小不相等或相位有差異，差動回路出現(xiàn)差電流，當(dāng)差電流達(dá)到整定值時(shí)，保護(hù)動作跳閘。優(yōu)點(diǎn)：*動作速度快，因?yàn)橹苯颖容^故障點(diǎn)電流。*選擇性好，內(nèi)部故障時(shí)幾乎不誤動（理想情況下）。*不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響（相對）。7.可靠性：指繼電保護(hù)裝置在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，無故障地完成預(yù)定任務(wù)的能力。即正常運(yùn)行時(shí)不誤動，故障時(shí)能可靠動作。影響可靠性的因素：元件質(zhì)量、設(shè)計(jì)合理性、制造工藝、安裝調(diào)試質(zhì)量、運(yùn)行維護(hù)水平、環(huán)境條件等。8.任務(wù)：*快速檢測故障。*判斷故障的性質(zhì)和地點(diǎn)（或范圍）。*發(fā)出跳閘或信號命令，切除故障或發(fā)出報(bào)警。*保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。*記錄故障信息（如有）。9.優(yōu)點(diǎn)：*功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能。*精度高，測量和計(jì)算速度快。*可靠性高，元件集成度高，抗干擾能力強(qiáng)。*易于實(shí)現(xiàn)自檢、自恢復(fù)，運(yùn)行維護(hù)方便。*靈活性高，通過軟件修改可實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展和參數(shù)調(diào)整。*節(jié)省空間，減少電纜使用。10.區(qū)別：*電流保護(hù)：主要反應(yīng)電流的增大，保護(hù)線路或設(shè)備本身。保護(hù)范圍一般是從安裝點(diǎn)到線路末端或設(shè)備末端。通常作為基本保護(hù)。*電壓保護(hù)：主要反應(yīng)電壓的降低，常用于保護(hù)變壓器、電動機(jī)等，或作為線路后備保護(hù)。保護(hù)范圍是整個被保護(hù)設(shè)備或線路。*差動保護(hù)：主要比較被保護(hù)元件兩側(cè)電流的大小和相位。保護(hù)范圍是元件本身（如變壓器、線路）。動作速度快，精度高。四、計(jì)算題1.解：*根據(jù)電流保護(hù)整定原則，動作電流整定值I_op=K_rel*I_set/K_r*其中，K_rel=1.2，K_r=0.85。I_set是需要計(jì)算的整定值。*靈敏度校驗(yàn)：K_s=I_minFault/I_op≥1.5*K_minFault是保護(hù)安裝處（AB段末端）正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流。題目未給出，假設(shè)K_minFault=I_load_max。*故障電流I_minFault=I_k'=1000A（取下一級末端故障電流作為本段末端最小故障電流近似值進(jìn)行校驗(yàn)，或需題目給出AB段末端最小故障電流）。*I_op=K_rel*I_minFault/K_s*I_op=1.2*1000A/1.5=800A*最終動作電流整定值應(yīng)≥I_op=800A。*考慮返回系數(shù)K_r=0.85，實(shí)際整定值I_set=I_op/K_r=800A/0.85≈941A。*答：該電流保護(hù)的一次動作電流整定值應(yīng)整定為不小于941A（或滿足I_op≥800A）。2.解：*主要問題：*制動電流的整定與配合：需要整定制動繞組的整定值，使其在區(qū)外故障時(shí)提供足夠的制動作用，防止誤動；區(qū)內(nèi)故障時(shí)，制動作用不應(yīng)影響差動繼電器的正確動作。需要與相鄰元件的制動特性相配合。*CT二次回路斷線或飽和的影響：需要設(shè)置CT斷線檢測裝置，防止CT二次開路時(shí)產(chǎn)生過電壓導(dǎo)致誤動。同時(shí)要考慮CT飽和對差動電流測量的影響，選擇合適的制動方式和繼電器參數(shù)。*勵磁涌流的影響：大型變壓器在投入運(yùn)行或外部故障切除后恢復(fù)時(shí)，會產(chǎn)生很大的勵磁涌流，可能接近甚至超過額定電流，含有大量直流分量。需要采取措施（如采用具有制動特性的差動繼電器、利用CT飽和特性、短時(shí)躲過勵磁涌流等）來區(qū)分勵磁涌流和內(nèi)部故障電流，防止誤動。五、案例分析題1.解：*原因1：線路L1故障時(shí)，其過電流保護(hù)動作跳閘，導(dǎo)致母線M電壓下降。如果L2線路上的過電流保護(hù)或方向保護(hù)采用的是低電壓啟動或低電壓閉鎖方式，母線電壓降低可能使其進(jìn)入啟動狀態(tài)或失去閉鎖，從而發(fā)出信號。但若保護(hù)設(shè)計(jì)合理，應(yīng)能躲過暫態(tài)電壓下降。*原因2：L1故障引起系統(tǒng)電壓波動或頻率變化，可能觸發(fā)了L2線路保護(hù)中非故障相關(guān)的輔助元件（如電壓頻率異常監(jiān)視元件），導(dǎo)致發(fā)出信號。*原因3：L2線路本身出現(xiàn)故障（如A相接地、B相接地等），但其故障電流小于保護(hù)整定值，保護(hù)未動作跳閘，但可能發(fā)出了告警信號或事件報(bào)告，提示異常。*原因4：L2線路的保護(hù)裝置本身存在輕微故障或定值整定不當(dāng)（如靈敏度不夠），未能正確反映故障情況，但可能通過其他方式（如通信系統(tǒng)）發(fā)出了異常信號。*原因5：誤操作，如誤碰了L2線路保護(hù)的操作按鈕或試驗(yàn)開關(guān)。2.解：*原因1：差動繼電器本身存在制造缺陷或內(nèi)部元件損壞，導(dǎo)致在正?；蚬收蠗l件下均輸出動作信號。*原因2：差動保護(hù)屏或裝置的直流電源回路存在短路或接地故障，導(dǎo)致繼電器誤動作。*原因3：差動保護(hù)二次回路存在接線錯誤