2025年高壓電工（高壓繼電保護原理）技師考試題庫解析與習題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填入括號內(nèi)）1.在高壓電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置的主要任務是（）。A.發(fā)出預警信號B.自動改變系統(tǒng)運行方式C.在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，快速、準確地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行D.監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)2.電磁型繼電器的主要動作原理是利用（）。A.電流的熱效應B.電磁感應產(chǎn)生的力C.電壓作用下電容的充放電D.晶體管的開關(guān)特性3.限時電流速斷保護的動作時限（）。A.等于零B.等于本線路末端短路時保護的最小動作時限C.比相鄰下一級線路的對應保護動作時限短D.比相鄰下一級線路的對應保護動作時限長4.在電力線路中，距離保護是（）。A.基于電流大小判斷故障的有時限保護B.基于電壓大小判斷故障的無時限保護C.基于故障點到保護安裝點距離的反映式保護D.僅用于變壓器的保護5.變壓器差動保護是（）。A.反應外部故障的保護B.反應內(nèi)部故障的保護，基于比較被保護元件兩側(cè)電流的大小C.反應電壓變化的保護D.依靠操作人員手動判斷啟動的保護6.繼電保護裝置的“四性”是指（）。A.可靠性、選擇性、快速性、靈敏性B.可靠性、選擇性、經(jīng)濟性、靈活性C.準確性、選擇性、快速性、易維護性D.可靠性、選擇性、快速性、復雜性7.當電力線路發(fā)生相間短路時，故障點電壓（）。A.突然升高到系統(tǒng)額定電壓B.突然降低到零C.略有下降，但仍接近系統(tǒng)額定電壓D.出現(xiàn)零序電壓8.在直流操作電源系統(tǒng)中，常用的電源類型有（）。A.交流電橋B.蓄電池組C.整流器D.以上都是9.繼電保護裝置的靈敏度是指（）。A.保護裝置躲過最小故障的能力B.保護裝置在故障條件下正確動作的能力，通常用靈敏系數(shù)表示C.保護裝置動作速度的快慢D.保護裝置整定定值的精確度10.綜合重合閘裝置通常包含（）。A.距離保護和自動重合閘B.電流保護和自動重合閘C.故障檢測、判斷和重合閘操作D.只能用于線路重合閘二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.電流速斷保護只能保護線路的一部分，且動作時限為零。（）2.過電流保護的動作時限一般比限時電流速斷保護的時限長。（）3.電壓保護主要是反應系統(tǒng)電壓的突然降低或消失。（）4.差動保護能夠反應保護范圍內(nèi)任何形式的故障，且動作速度快。（）5.繼電保護裝置的整定計算主要是為了確定保護裝置的靈敏系數(shù)。（）6.在微機保護裝置中，邏輯運算是由硬件電路完成的。（）7.繼電保護裝置的運行維護主要包括定期校驗和清潔檢查。（）8.零序電流保護是反應接地故障的保護。（）9.繼電保護裝置的動作時限一般與系統(tǒng)電壓成正比。（）10.運行中的高壓電氣設(shè)備發(fā)生故障時，應首先嘗試自行處理，無需匯報。（）三、填空題（請將正確答案填入橫線處）1.繼電保護裝置應具有______性、______性、______性和______性。2.反應故障點至保護安裝點距離大小而動作的保護稱為______保護。3.變壓器差動保護在區(qū)外故障時，要求具有可靠的______。4.對于線路保護，選擇性是指保護在______故障時只切除故障設(shè)備，而在______故障時應具有______。5.繼電保護裝置常用的出口方式有______、______和______。6.零序電壓保護通常作為______保護的后備。7.整流型距離保護的構(gòu)成元件主要包括______、______和______。8.微機保護裝置的核心處理單元是______。9.繼電保護裝置的靈敏系數(shù)是指______與______的比值。10.在直流操作電源系統(tǒng)中，蓄電池組通常作為______電源。四、簡答題1.簡述電流速斷保護和過電流保護的區(qū)別。2.解釋什么是繼電保護裝置的選擇性，并說明實現(xiàn)選擇性的基本原則。3.簡述構(gòu)成微機保護裝置的主要硬件模塊及其功能。4.在高壓電力線路中，配置距離保護的原因是什么？它有哪些主要優(yōu)點？5.什么是繼電保護裝置的靈敏性？如何提高保護的靈敏性？五、計算題1.有一臺變壓器，額定容量為S_n=100MVA，額定電壓為U_1n/U_2n=110kV/11kV，采用Yd11接線。在變壓器高壓側(cè)進行差動保護整定，要求差動保護在區(qū)內(nèi)故障時，靈敏系數(shù)不小于1.5。已知故障時預期最大穿越電流為I_cmax=2000A（不考慮CT飽和），CT變比為200/5。試計算差動保護的一次動作電流整定值，并校驗靈敏度。（請說明計算步驟和關(guān)鍵公式）。2.某電力線路，L1的長度為50km，L2的長度為30km。L1末端發(fā)生短路故障，要求L1的保護動作時限t_1不大于1.5s；L2末端發(fā)生短路故障，要求L2的保護動作時限t_2不大于2s。若L1和L2的保護均采用具有0.7s基本時限的電流速斷保護，試確定L1和L2的電流速斷保護的動作時限。（請說明確定原則和計算過程）。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.C5.B6.A7.B8.D9.B10.C二、判斷題1.正確2.正確3.正確4.正確5.錯誤(整定計算還包括確定動作電流、時限、靈敏度等)6.錯誤(邏輯運算是通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)的)7.正確8.正確9.錯誤(動作時限一般與距離或故障類型有關(guān)，與電壓非正比)10.錯誤(應立即采取措施并匯報)三、填空題1.可靠性、選擇性、快速性、靈敏性2.距離3.報警4.區(qū)內(nèi)，區(qū)外，選擇性5.作用于分閘，作用于信號，作用于解除6.接地7.測量元件，邏輯元件，執(zhí)行元件8.微處理器（CPU）9.故障時保護裝置輸出動作電流（或電壓），故障點的最小故障電流（或電壓）10.備用四、簡答題1.解析思路：對比兩者的保護范圍、反應物理量、動作時限、接線方式和適用范圍。*電流速斷保護：只保護線路的一部分（靠近電源端），反應電流大小，動作時限為零（或極短），通常采用無時限電流速斷或限時電流速斷，接線簡單，但保護范圍固定，易受系統(tǒng)運行方式變化影響，作為主保護或后備保護。*過電流保護：保護線路的全長或作為變壓器的后備保護，反應電流大小，有一定動作時限（階梯原則），接線方式多樣（單相、三相、方向），靈敏度較高，通常作為主保護或后備保護。2.解析思路：闡述保護在正確區(qū)分故障與非故障，以及故障時切除最近故障點的基本要求。*選擇性定義：繼電保護裝置應能正確地反映被保護設(shè)備或線路的故障，并只切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)正常運行。*實現(xiàn)原則：主要通過合理地配置保護裝置、整定計算（確定動作電流、時限等參數(shù)）以及利用故障電流、電壓、距離等物理量進行判斷，確保故障點附近的保護優(yōu)先動作，而相鄰或非故障線路的保護不動作或延時動作。3.解析思路：列舉微機保護的主要硬件構(gòu)成及其在系統(tǒng)中承擔的功能。*硬件模塊：輸入模塊（采集電流、電壓等模擬量）、A/D轉(zhuǎn)換模塊（將模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量）、微處理器（CPU，執(zhí)行程序、運算、判斷）、存儲器（RAM用于臨時數(shù)據(jù)，ROM/Flash用于存儲程序）、輸出模塊（驅(qū)動繼電器、信號燈等）、通信接口（用于遠方通信、調(diào)試）、操作電源模塊。*功能：輸入模塊采集電氣量；A/D模塊進行信號轉(zhuǎn)換；CPU執(zhí)行保護算法、邏輯判斷；存儲器存儲程序和數(shù)據(jù)；輸出模塊執(zhí)行保護動作或發(fā)出信號；通信接口實現(xiàn)人機交互和遠方監(jiān)控；操作電源為整個裝置供電。4.解析思路：說明距離保護在線路保護中的必要性，并列舉其優(yōu)點。*配置原因：電流速斷保護范圍有限，且受系統(tǒng)運行方式影響大；過電流保護時限較長。距離保護能根據(jù)故障點到保護安裝點的距離（線路阻抗）自動判斷故障位置，實現(xiàn)遠近故障的準確區(qū)分和快速切除，提高了保護的靈敏度和可靠性，并能實現(xiàn)階梯時限配合。*優(yōu)點：保護范圍與線路阻抗成正比，與系統(tǒng)運行方式基本無關(guān)；動作時限與距離成正比，能實現(xiàn)階梯原則時限配合，保證選擇性；靈敏度高，能反應小電流接地故障；可通過整定實現(xiàn)方向性；易于實現(xiàn)自動化和遠方通信。5.解析思路：解釋靈敏性的概念，并說明提高靈敏性的方法。*概念：繼電保護裝置在規(guī)定保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，正確動作的能力。通常用靈敏系數(shù)（K_s）表示，它是故障時測量到的量（如最小故障電流）與保護啟動值之比。*提高方法：選擇合適的保護原理和類型；合理整定保護參數(shù)（如減小啟動電流、電壓）；采用高靈敏度的測量元件；保證儀表和CT的精度；必要時加裝專門的靈敏度提高措施（如利用零序電流等）。五、計算題1.解析思路：根據(jù)差動保護的基本原則和靈敏系數(shù)要求進行計算。*計算步驟：1.計算差動保護一次側(cè)動作電流整定值：I_op.d=K_ren*I_cmax/n_CT，其中K_ren為可靠系數(shù)，一般取1.2~1.3（考慮CT飽和、計算誤差等），n_CT為CT變比。I_op.d=1.3*2000A/200/5=1.3*2000A/40=65A。2.校驗靈敏度：靈敏系數(shù)K_s=I_op.min/I_op.d，其中I_op.min為保護安裝處預期最小故障電流。對于Yd11接線變壓器高壓側(cè)B相接地故障，最小故障電流約為穿越電流的1/S_n（S_n為變壓器額定容量），需根據(jù)系統(tǒng)短路計算確定。假設(shè)計算得到I_op.min=150A（示例值）。K_s=150A/65A≈2.31。3.結(jié)論：計算得到的靈敏系數(shù)K_s≈2.31大于要求的1.5，滿足靈敏性要求。實際計算中I_op.min需根據(jù)具體系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行精確計算。*關(guān)鍵公式：I_op.d=K_ren*I_cmax/n_CT,K_s=I_op.min/I_op.d。2.解析思路：根據(jù)階梯時限原則確定各級保護的動作時限。*計算步驟：1.確定L2保護時限：L2保護末端故障時限最長，其保護（0.7s基本時限+躲過L1保護最大時限）=0.7s+t_max(L1)。L2保護動作時限t_2=2s。所以，0.7s+t_max(L1)≤2s。2.確定L1保護時限：L1保護末端故障時限應比L2短，且t_1≤1.5s。L1保護動作時限t_1=0.7s+t_max(L2)。L2保護末端故障對應其保護最大時限，即t_max(L2)=2s。所以，t_1=0.7s+2s=2.7s。顯然，2.7s>1.5s，不滿足要求。3.調(diào)整原則：L1保護的基本時限需要更短，或者L2保護的整定需要更精確（但題目給定L2最長為2s）。假設(shè)L1保護基本時限為t_base1，則t_1=t_base1+t_max(L2)≤1.5s。0.7s+2s=2.7s>1.5s，說明僅靠縮短L1基本時限或調(diào)整L2整定無法滿足。這表明題目給定的數(shù)據(jù)（線路長度或保護基本時限隱含值）可能存在矛盾，或簡化了實際情況。若假設(shè)L1保護基本時限能足夠短（例如t_base1=0.2s），則t_1=0.2s+2s=2.2s>1.5s，仍不滿足。若假設(shè)t_base1=0s（無基本時限，只有躲躲原則），則t_1=2s>1.5s。若假設(shè)L2保護動作時限實際允許略小于2s（如1.8s），則t_1=0.7s+1.8s=2.5s>1.5s。4.結(jié)論（基于典型配合）：通常設(shè)計上會優(yōu)先保