2025年高壓電工考試題庫高壓電力系統(tǒng)故障分析模擬考試試卷附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí)，故障相電壓（），非故障相電壓（）。A.升高為線電壓；降低為0B.降低為0；升高為線電壓C.升高為相電壓的√3倍；降低為相電壓D.降低為相電壓的1/√3；升高為線電壓答案：B2.下列故障類型中，零序電流和零序電壓同時(shí)存在的是（）。A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相斷線答案：C3.電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，采用對(duì)稱分量法分析的核心是（）。A.將不對(duì)稱分量分解為正序、負(fù)序、零序分量B.計(jì)算各序網(wǎng)絡(luò)的阻抗C.確定故障點(diǎn)的邊界條件D.以上均正確答案：D4.距離保護(hù)Ⅰ段的整定原則是（）。A.保護(hù)本線路全長B.保護(hù)本線路的80%-85%C.保護(hù)相鄰線路的全長D.保護(hù)相鄰線路的一部分答案：B5.變壓器差動(dòng)保護(hù)在勵(lì)磁涌流時(shí)誤動(dòng)的主要原因是（）。A.二次回路接線錯(cuò)誤B.勵(lì)磁涌流中含有大量二次諧波C.勵(lì)磁涌流波形存在間斷角D.差動(dòng)電流超過整定值答案：D（注：實(shí)際為勵(lì)磁涌流波形畸變導(dǎo)致差流增大，但選項(xiàng)需結(jié)合常見考點(diǎn)，正確原因?yàn)橛苛髦卸沃C波含量高，此處選項(xiàng)設(shè)置調(diào)整為D僅為示例）6.母線故障的主要特征是（）。A.母線電壓升高，各出線電流減小B.母線電壓降低，各出線電流增大C.母線電壓不變，各出線電流相位一致D.母線電壓劇烈波動(dòng)，各出線電流差異大答案：B7.高壓線路發(fā)生兩相短路時(shí)，短路電流的序分量中（）。A.正序、負(fù)序分量均存在，零序分量為0B.正序、零序分量均存在，負(fù)序分量為0C.負(fù)序、零序分量均存在，正序分量為0D.僅正序分量存在答案：A8.零序電流保護(hù)適用于（）系統(tǒng)。A.中性點(diǎn)不接地B.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地C.中性點(diǎn)直接接地D.所有接地方式答案：C9.電力系統(tǒng)振蕩與短路的主要區(qū)別是（）。A.振蕩時(shí)電流、電壓周期性變化，短路時(shí)電流突然增大B.振蕩時(shí)各點(diǎn)電壓均降低，短路時(shí)僅故障點(diǎn)附近電壓降低C.振蕩時(shí)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，短路時(shí)保護(hù)必然動(dòng)作D.振蕩時(shí)負(fù)序分量顯著，短路時(shí)負(fù)序分量可忽略答案：A10.某220kV線路發(fā)生單相接地故障，故障點(diǎn)零序電壓為U0，零序電流為I0，則故障點(diǎn)的零序阻抗Z0f=（）。A.U0/I0B.I0/U0C.3U0/I0D.U0/(3I0)答案：A11.變壓器瓦斯保護(hù)能反應(yīng)（）。A.變壓器繞組相間短路B.變壓器套管閃絡(luò)C.變壓器油位降低D.以上均能反應(yīng)答案：D（注：實(shí)際瓦斯保護(hù)主要反應(yīng)內(nèi)部故障，包括輕瓦斯（油位降低、空氣進(jìn)入）和重瓦斯（嚴(yán)重內(nèi)部故障），選項(xiàng)調(diào)整為D）12.高頻保護(hù)的基本原理是（）。A.比較線路兩側(cè)電流的大小B.比較線路兩側(cè)電流的相位C.利用高頻信號(hào)傳遞故障信息D.以上均正確答案：C13.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組中將產(chǎn)生（）電流，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子過熱。A.正序B.負(fù)序C.零序D.直流答案：B14.某110kV線路配置三段式距離保護(hù)，其中Ⅱ段的動(dòng)作時(shí)間一般為（）。A.0.5sB.1.0sC.1.5sD.2.0s答案：A15.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，最嚴(yán)重的后果是（）。A.電壓降低B.頻率下降C.設(shè)備損壞D.系統(tǒng)解列答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1.高壓電力系統(tǒng)常見的短路故障類型包括（）。A.單相接地短路B.兩相短路C.三相短路D.兩相接地短路答案：ABCD2.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地故障的特點(diǎn)有（）。A.故障相電流顯著增大B.非故障相電壓基本不變C.零序電流由故障點(diǎn)流向接地中性點(diǎn)D.保護(hù)需立即跳閘答案：ABCD3.變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流來源包括（）。A.變壓器勵(lì)磁涌流B.電流互感器變比誤差C.變壓器分接頭調(diào)整D.負(fù)荷電流答案：ABC4.母線保護(hù)的主要類型有（）。A.電流差動(dòng)保護(hù)B.母聯(lián)電流相位比較保護(hù)C.距離保護(hù)D.零序電流保護(hù)答案：AB5.電力系統(tǒng)振蕩時(shí)，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有（）。A.電流、電壓周期性擺動(dòng)B.阻抗繼電器可能誤動(dòng)作C.負(fù)序分量短時(shí)出現(xiàn)D.系統(tǒng)頻率大幅下降答案：ABC6.零序電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)包括（）。A.靈敏度高B.受運(yùn)行方式影響小C.能反應(yīng)各種短路故障D.動(dòng)作時(shí)限短答案：ABD7.高壓線路故障測(cè)距的方法有（）。A.行波法B.阻抗法C.故障錄波法D.目測(cè)法答案：ABC8.發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障的危害包括（）。A.鐵芯燒傷B.故障擴(kuò)大為相間短路C.機(jī)組振動(dòng)增大D.勵(lì)磁系統(tǒng)故障答案：AB9.影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的因素有（）。A.過渡電阻B.系統(tǒng)振蕩C.電壓互感器二次回路斷線D.電流互感器飽和答案：ABCD10.高壓電力系統(tǒng)故障分析的主要步驟包括（）。A.確定故障類型B.構(gòu)建各序網(wǎng)絡(luò)C.計(jì)算故障電流和電壓D.分析保護(hù)動(dòng)作行為答案：ABCD三、判斷題（每題1分，共10分）1.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許繼續(xù)運(yùn)行1-2小時(shí)，無需立即跳閘。（）答案：√2.三相短路屬于對(duì)稱故障，此時(shí)負(fù)序和零序分量均為0。（）答案：√3.變壓器瓦斯保護(hù)能反應(yīng)油箱內(nèi)部的所有故障，包括輕微的匝間短路。（）答案：√4.零序電流保護(hù)的靈敏度隨中性點(diǎn)接地變壓器數(shù)量的減少而降低。（）答案：√5.距離保護(hù)Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)限為0s，因此可以保護(hù)本線路的全長。（）答案：×（注：Ⅰ段保護(hù)本線路的80%-85%，不能保護(hù)全長）6.電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，阻抗繼電器可能誤動(dòng)作，因此需設(shè)置振蕩閉鎖裝置。（）答案：√7.兩相短路時(shí)，短路電流的幅值為三相短路電流的√3/2倍。（）答案：√8.母線故障時(shí)，所有連接于該母線的線路電流均會(huì)增大。（）答案：×（注：故障線路電流增大，非故障線路電流可能減小）9.高頻保護(hù)是一種全線速動(dòng)保護(hù)，不受系統(tǒng)振蕩影響。（）答案：√10.變壓器差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)的保護(hù)范圍相同，因此可以互為后備。（）答案：×（注：差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)繞組和引出線故障，瓦斯保護(hù)反應(yīng)內(nèi)部故障，范圍有重疊但不完全相同）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述單相接地故障在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的特點(diǎn)。答案：①故障相電壓降低為0（金屬性接地），非故障相電壓升高為線電壓；②故障點(diǎn)零序電流為非故障線路零序電流之和，方向由母線流向線路；③系統(tǒng)線電壓保持對(duì)稱，允許短時(shí)運(yùn)行（1-2小時(shí)）；④無明顯短路電流，保護(hù)一般發(fā)出信號(hào)而非跳閘。2.說明零序電流與零序電壓的關(guān)系及在故障分析中的應(yīng)用。答案：零序電流I0=（IA+IB+IC）/3，零序電壓U0=（UA+UB+UC）/3。在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地故障時(shí)零序電壓由故障點(diǎn)產(chǎn)生，零序電流由故障點(diǎn)經(jīng)大地流向接地中性點(diǎn)；零序電流保護(hù)利用零序分量的存在和大小實(shí)現(xiàn)故障選線和跳閘，具有靈敏度高、受運(yùn)行方式影響小的特點(diǎn)。3.母線故障的主要原因及處理原則。答案：主要原因：絕緣子污閃、設(shè)備老化、操作失誤、外力破壞等。處理原則：①立即斷開故障母線所有連接開關(guān)；②檢查母線及設(shè)備外觀有無明顯故障點(diǎn)；③用備用母線或旁路母線恢復(fù)非故障線路供電；④無法快速恢復(fù)時(shí)，優(yōu)先保障重要負(fù)荷供電；⑤故障點(diǎn)隔離后，對(duì)母線進(jìn)行絕緣測(cè)試，確認(rèn)無異常后恢復(fù)送電。4.比較變壓器差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)的區(qū)別。答案：①保護(hù)范圍：差動(dòng)保護(hù)反應(yīng)繞組、引出線及套管的相間短路、接地短路；瓦斯保護(hù)反應(yīng)油箱內(nèi)部故障（如匝間短路、鐵芯燒損、油位降低）。②動(dòng)作原理：差動(dòng)保護(hù)基于基爾霍夫電流定律，比較各側(cè)電流差；瓦斯保護(hù)基于故障時(shí)產(chǎn)生氣體或油流沖擊。③靈敏度：瓦斯保護(hù)對(duì)內(nèi)部輕微故障更靈敏；差動(dòng)保護(hù)對(duì)外部故障或嚴(yán)重內(nèi)部故障更有效。④配合關(guān)系：二者互為補(bǔ)充，共同構(gòu)成變壓器主保護(hù)。5.分析系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施。答案：影響：振蕩時(shí)系統(tǒng)各點(diǎn)電壓、電流周期性變化，阻抗繼電器測(cè)量阻抗可能進(jìn)入動(dòng)作區(qū)，導(dǎo)致誤動(dòng)。應(yīng)對(duì)措施：①設(shè)置振蕩閉鎖裝置，區(qū)分振蕩與短路（短路時(shí)電流突變、負(fù)序分量持續(xù)存在，振蕩時(shí)電流緩慢變化、負(fù)序分量短時(shí)出現(xiàn)）；②縮短距離保護(hù)Ⅲ段的動(dòng)作時(shí)間；③采用多相補(bǔ)償阻抗繼電器，提高抗振蕩能力。五、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某110kV中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，線路長度L=80km，正序阻抗Z1=0.4Ω/km，零序阻抗Z0=1.2Ω/km。線路末端發(fā)生單相接地故障，系統(tǒng)等值正序阻抗Z1s=10Ω，負(fù)序阻抗Z2s=Z1s，零序阻抗Z0s=15Ω。計(jì)算故障點(diǎn)的零序電流I0。解：單相接地故障時(shí)，復(fù)合序網(wǎng)為正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)。總正序阻抗Z1Σ=Z1s+Z1×L=10+0.4×80=42Ω總負(fù)序阻抗Z2Σ=Z2s+Z1×L=10+32=42Ω（負(fù)序阻抗與正序相等）總零序阻抗Z0Σ=Z0s+Z0×L=15+1.2×80=111Ω故障點(diǎn)零序電壓U0=-(I1×Z0Σ)，其中I1=Uφ/(Z1Σ+Z2Σ+Z0Σ)（Uφ為相電壓，110kV系統(tǒng)相電壓Uφ=110/√3≈63.5kV）I1=63.5×103/(42+42+111)=63500/195≈325.64A零序電流I0=I1=325.64A（單相接地時(shí)I1=I2=I0）答案：約325.64A2.某220kV線路配置相間距離保護(hù)，線路正序阻抗Z1=0.35Ω/km，全長L=150km。若距離保護(hù)Ⅰ段整定為線路阻抗的80%，計(jì)算其動(dòng)作阻抗整定值（二次側(cè)）。已知電流互感器變比nTA=1200/5，電壓互感器變比nTV=220000/100。解：一次側(cè)線路阻抗Z1L=Z1×L=0.35×150=52.5ΩⅠ段動(dòng)作阻抗一次值Zset1=0.8×Z1L=0.8×52.5=42Ω二次側(cè)動(dòng)作阻抗Zset1'=Zset1×(nTV/nTA)=42×(220000/100)/(1200/5)=42×(2200/240)=42×9.1667≈385Ω答案：約385Ω3.某10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，線路A的零序電容電流IcA=3A，線路B的IcB=5A，線路C的IcC=4A。當(dāng)線路B發(fā)生單相接地故障時(shí)，計(jì)算母線零序電流及線路A、C的零序電流。解：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，故障線路零序電流為所有