2025年高壓電工繼電保護原理試題：高壓電工考試實戰(zhàn)案例考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填入括號內(nèi)）1.繼電保護裝置應(yīng)滿足的基本要求不包括以下哪一項？()A.選擇性B.速動性C.可靠性D.經(jīng)濟性2.在中性點不接地的三相電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會變?yōu)樵瓉淼模?)A.0.5倍B.√3倍C.等于原來的值D.2倍3.限時過電流保護的動作時限整定原則是？()A.與相鄰下一級保護動作時限相同B.比相鄰下一級保護動作時限短C.比相鄰下一級保護動作時限長D.與系統(tǒng)阻抗無關(guān)4.電流速斷保護的保護范圍取決于？()A.保護安裝處到系統(tǒng)短路點的距離B.系統(tǒng)阻抗C.繼電器的動作時限D(zhuǎn).A和B5.在電力系統(tǒng)中，反映線路兩端電流相位差的保護是？()A.過電流保護B.零序電流保護C.方向保護D.差動保護6.對于反應(yīng)故障點距離的保護，其動作速度一般與什么成正比？()A.故障點距離B.故障電流C.動作時限D(zhuǎn).A和C7.電流互感器在繼電保護回路中的主要作用是？()A.測量電壓B.測量電流C.將大電流按比例變換為小電流D.改變電源頻率8.構(gòu)成繼電保護裝置邏輯部分的目的是？()A.產(chǎn)生操作電流B.實現(xiàn)對輸入信號的判斷和處理C.直接執(zhí)行操作D.提供電源9.在繼電保護二次回路中，信號繼電器的作用是？()A.啟動保護B.輔助操作C.發(fā)出故障信號D.改變電流方向10.當系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求繼電保護裝置盡快動作，其主要目的是？()A.減少故障點修復時間B.盡快隔離故障元件C.保護繼電器自身D.B和C二、判斷題（每題1分，共10分。請將正確的劃“√”，錯誤的劃“×”）1.繼電保護的靈敏性是指保護對故障的反應(yīng)能力，通常用最小故障電流來衡量。（）2.電流差動保護能夠反應(yīng)保護安裝點兩側(cè)的電流差值，主要用于輸電線路和變壓器。（）3.反時限過電流保護的動作時限隨著故障電流的增大而延長。（）4.零序電流保護是反應(yīng)接地故障的主要保護方式。（）5.繼電保護裝置的可靠性是指保護在應(yīng)該動作時不動作，不應(yīng)該動作時也不動作。（）6.電壓互感器在繼電保護回路中主要用于提供電壓信號。（）7.繼電保護中的“出口中間繼電器”通常用于增強保護信號的驅(qū)動能力。（）8.二次回路是指繼電保護裝置內(nèi)部的電路。（）9.繼電保護的整定計算主要是為了確定保護裝置的整定值。（）10.在中性點接地的系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，零序電流很小，保護往往難以動作。（）三、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填入橫線上）1.繼電保護裝置應(yīng)滿足______、______、______和______四個基本要求。2.在三相交流系統(tǒng)中，發(fā)生相間短路時，故障點的總電壓______，總電流______。3.阻抗繼電器是______保護的主要元件，它根據(jù)故障點的______來判斷是否動作。4.對于雙電源線路，通常需要裝設(shè)______保護來防止從反方向電源側(cè)供電。5.繼電保護裝置主要由______、______和______三部分組成。6.電流互感器的一次繞組匝數(shù)很少，通常______（串聯(lián)/并聯(lián)）接入主電路；二次繞組匝數(shù)很多，通常______（串聯(lián)/并聯(lián)）接入繼電保護回路。7.繼電保護屏上的______指示燈用于指示保護裝置的電源是否正常。8.繼電保護動作后，______繼電器會發(fā)出信號，并自保持，直到人工復歸。9.在繼電保護回路中，______是防止保護誤動作的重要措施。10.差動保護的主要優(yōu)點是______。四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述電流保護選擇性原理的含義。2.簡述繼電保護裝置的速動性為什么重要？3.簡述電流互感器在接線時可能出現(xiàn)哪些錯誤及其后果。4.簡述方向保護與過電流保護相比，具有什么優(yōu)勢？五、計算題（每題10分，共20分）1.某線路末端發(fā)生三相短路，短路電流為10kA。若該線路裝設(shè)的定時限過電流保護，其整定電流為150A，動作時限為1.5s。試計算該保護在短路點處的靈敏系數(shù)（假設(shè)最小運行方式下短路電流為8kA，保護安裝處到短路點的距離約為15km，線路單位長度阻抗為0.4Ω/km，保護本身誤差不計）。2.某輸電線路采用電流差動保護。正常工作時，線路首端A處電流為500A，末端B處電流為-500A（流向相反）。發(fā)生區(qū)外故障時，A處電流為600A，B處電流為-400A。發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，A處電流為1000A，B處電流也為1000A。試分析該差動保護在上述三種情況下的工作情況（動作/不動作）。六、案例分析題（共25分）某變電站10kV線路L1，末端連接一臺變壓器T1。線路L1首端（靠近變電站）裝設(shè)一套微機繼電保護裝置，包括過流保護、零序電流保護、速斷保護（整定電流為線路額定電流的3倍，動作時限為0.5s）。變壓器T1二次側(cè)也裝設(shè)了過流保護（整定電流按變壓器額定電流整定，動作時限為1s）。一次系統(tǒng)圖和部分保護原理簡述如下：*一次系統(tǒng)簡述：變電站10kV母線通過隔離開關(guān)QS1連接線路L1，線路末端通過隔離開關(guān)QS2連接變壓器T1。系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)。*故障現(xiàn)象描述：某日夜間，系統(tǒng)運行正常。突然，變電站控制室發(fā)出線路L1過流保護動作信號，同時發(fā)現(xiàn)變壓器T1的過流保護也動作了，但未看到明顯的設(shè)備異常現(xiàn)象（如爆炸、冒煙等）。*保護動作情況簡述：線路L1的速斷保護、零序電流保護均未動作。線路L1過流保護動作，并發(fā)出信號。變壓器T1過流保護也動作，并發(fā)出信號。問題：1.根據(jù)故障現(xiàn)象和保護動作情況，初步判斷可能發(fā)生了什么類型的故障？（6分）2.說明線路L1的速斷保護和零序電流保護未動作的可能原因。（8分）3.分析變壓器T1的過流保護為什么會動作。（7分）4.如果確認故障是線路L1末端靠近變壓器T1處發(fā)生的單相接地故障，請簡述故障發(fā)生時系統(tǒng)中的物理現(xiàn)象（如故障點電流、非故障相電壓、系統(tǒng)零序電壓等）。（4分）試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.D5.C6.D7.C8.B9.C10.D解析：1.繼電保護的基本要求是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性，經(jīng)濟性不是其基本要求。2.中性點不接地的系統(tǒng)中，單相接地時，非故障相對地電壓升高到線電壓。3.為了保證選擇性，下一級保護的動作時限應(yīng)比上一級長。4.電流速斷保護的保護范圍受系統(tǒng)阻抗和繼電器動作特性影響。5.方向保護利用電流相位差來判斷故障方向。6.距離保護的動作速度通常與故障點距離成正比。7.電流互感器的主要功能是將大電流變換為小電流供保護裝置使用。8.邏輯部分負責根據(jù)輸入條件判斷是否滿足動作要求。9.信號繼電器在保護動作后發(fā)出信號。10.速動性可以減少故障造成的損失，并利于故障點隔離。二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×(應(yīng)是不應(yīng)動時不動，應(yīng)動時可靠動)6.√7.√8.×(二次回路是連接繼電保護、測量儀表等設(shè)備的電路)9.√10.×(零序電流在接地故障時顯著增大)解析：1.靈敏性定義。2.差動保護原理應(yīng)用。3.反時限特性定義。4.接地故障保護原理。5.可靠性定義錯誤，應(yīng)為不誤動、不拒動。6.電壓互感器在保護中提供電壓基準。7.中間繼電器作用。8.二次回路定義。9.整定計算核心內(nèi)容。10.中性點接地系統(tǒng)單相接地時零序電流很大。三、填空題1.選擇性,速動性,靈敏性,可靠性2.等于零,增大3.距離,負序電壓/故障點距離4.方向5.測量部分,邏輯部分,執(zhí)行部分6.串聯(lián),并聯(lián)7.電源指示燈8.信號9.絕緣10.靈敏度高,選擇性好解析：1.繼電保護四大基本要求。2.相間短路特點。3.距離保護原理，根據(jù)阻抗/電壓判斷距離。4.方向保護必要性。5.繼電保護裝置構(gòu)成。6.電流互感器接入方式原則。7.常見指示燈。8.信號繼電器作用。9.二次回路安全措施。10.差動保護優(yōu)點。四、簡答題1.選擇性是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，只有靠近故障點的保護裝置動作，將故障切除，而系統(tǒng)中的其他保護裝置不應(yīng)動作。在多級保護中，故障點附近的保護優(yōu)先動作，確保故障點被最先切除，減少故障影響范圍。2.速動性是指保護裝置在故障發(fā)生后盡快動作，將故障切除。提高速動性可以減少故障持續(xù)時間，降低短路電流對設(shè)備和線路的沖擊損壞，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善電能質(zhì)量，并為故障錄波和事故分析爭取時間。3.電流互感器接線錯誤主要包括：①極性接反，導致保護裝置根據(jù)錯誤的方向或數(shù)值判斷；②二次回路開路，產(chǎn)生高壓危險，并使保護無法正常工作；③二次回路短路，可能損壞互感器或保護裝置。這些錯誤會導致保護誤動或拒動。4.方向保護相比過電流保護，優(yōu)勢在于：①具有明確的方向性，只反應(yīng)特定方向的故障，能有效防止區(qū)外故障時的誤動；②在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復雜、存在反送電可能的線路上更為可靠；③能更清晰地反映故障點的位置。五、計算題1.靈敏系數(shù)Ks=最小故障電流/保護整定電流=8000A/150A=53.3保護在短路點處的靈敏系數(shù)為53.3，大于一般要求（如1.5或2），滿足靈敏性要求。解析：計算公式為靈敏系數(shù)等于最小運行方式下預期最小短路電流（這里是末端短路）除以保護裝置的整定電流。結(jié)果大于標準值，表明保護在最小故障情況下能可靠動作。2.正常時：A處電流與B處電流大小相等，方向相反，差動回路電流近似為零。區(qū)外故障時：A處電流增大，B處電流減小，但差動回路電流（A-B）仍然不大（600A-(-400A)=1000A），可能小于差動繼電器啟動值，不動作。區(qū)內(nèi)故障時：A處電流和B處電流均顯著增大且流向相同，差動回路電流非常大（1000A-1000A=2000A，假設(shè)為正方向），遠大于差動繼電器啟動值，將可靠動作。解析：差動保護原理是比較被保護元件兩側(cè)電流的差值。正常時差值接近零。區(qū)外故障時，雖然電流大小有變化，但差值仍然不大。區(qū)內(nèi)故障時，兩側(cè)電流同時大幅增加，差值極大，導致差動繼電器動作。六、案例分析題1.初步判斷可能發(fā)生了單相接地故障。理由是：線路過流保護和變壓器過流保護同時動作，但未觀察到設(shè)備明顯異常，符合單相接地故障特點（非故障相電壓升高，故障電流可能引起過流保護動作，但通常不導致設(shè)備損壞）。2.速斷保護未動作可能原因：①故障發(fā)生在速斷保護動作區(qū)外，電流未達到速斷整定值；②故障是瞬時性的，故障電流很快消失，速斷保護雖滿足條件但已返回；③速斷保護因故退出運行。零序電流保護未動作可能原因：①故障不是金屬性接地或接地電阻較小，導致零序電流未達到零序電流保護整定值；②零序回路存在干擾或故障，導致保護未正確啟動；③零序保護因故退出運行。3.變壓器T1過流保護動作，原因可能是：①故障發(fā)生在變壓器T1的內(nèi)部或其一次繞組上，故障電