2025年高壓電工職稱考試：高壓繼電保護(hù)原理試題解析與應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)是（）。A.發(fā)電機(jī)并網(wǎng)B.調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率C.自動(dòng)投切負(fù)荷D.在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速、有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行2.電流互感器（CT）在繼電保護(hù)回路中的主要作用是（）。A.提高系統(tǒng)電壓B.將高電壓變換為低電壓C.將大電流變換為小電流，并保持其準(zhǔn)確度，同時(shí)隔離高壓D.增強(qiáng)系統(tǒng)功率3.反映電力系統(tǒng)相間故障的保護(hù)，其感受元件通常接入（）。A.零序電流B.電流和電壓C.零序電壓D.只接入電流4.對(duì)于輸電線路相間短路故障，反應(yīng)故障點(diǎn)距離的保護(hù)是（）。A.過電流保護(hù)B.零序電流保護(hù)C.距離保護(hù)D.差動(dòng)保護(hù)5.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的基本要求不包括（）。A.選擇性B.可靠性C.快速性D.經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)6.在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，反應(yīng)接地故障的主要保護(hù)是（）。A.過電流保護(hù)B.差動(dòng)保護(hù)C.零序電流保護(hù)D.距離保護(hù)7.電流保護(hù)的動(dòng)作電流通常按躲過（）來整定。A.系統(tǒng)最大負(fù)荷電流B.故障時(shí)的最大不平衡電流C.短路時(shí)的最大電流D.保護(hù)安裝處最大正常工作電流8.繼電保護(hù)中，所謂“整定”是指（）。A.選擇繼電器型號(hào)B.調(diào)整繼電器參數(shù)，使其滿足預(yù)定要求C.測(cè)試?yán)^電器動(dòng)作值D.維護(hù)繼電器9.在保護(hù)裝置中，限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限通常（）。A.等于零秒B.短于下一級(jí)相應(yīng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限C.長(zhǎng)于下一級(jí)相應(yīng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限D(zhuǎn).由運(yùn)行人員根據(jù)需要隨意設(shè)定10.構(gòu)成晶體管式繼電保護(hù)裝置的核心部分是（）。A.電流互感器和電壓互感器B.晶體管邏輯電路和運(yùn)算電路C.操作電源D.二次電纜二、填空題（每空1分，共20分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上）1.繼電保護(hù)裝置通常由______、______、______和______四個(gè)部分組成。2.繼電保護(hù)裝置的“選擇性”要求故障發(fā)生時(shí)，由______切除故障，盡量減少對(duì)系統(tǒng)的影響。3.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，故障點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)______電壓，非故障相的電壓會(huì)______。4.電流保護(hù)按照動(dòng)作時(shí)限不同，可分為______、______和______三種基本類型。5.在電力系統(tǒng)中，______保護(hù)是應(yīng)用最廣泛的一種保護(hù)，通常作為主保護(hù)或后備保護(hù)。6.差動(dòng)保護(hù)主要應(yīng)用于______、______等連接方式的電力設(shè)備上。7.繼電保護(hù)裝置的“快速性”是指______，目的是盡量縮短故障切除時(shí)間，減輕故障危害。8.在采用交流操作電源的繼電保護(hù)裝置中，常用的操作方式有______和______。9.零序電流通常通過______來測(cè)量。10.繼電保護(hù)裝置的“可靠性”是指______。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分。請(qǐng)簡(jiǎn)明扼要地回答下列問題）1.簡(jiǎn)述電流保護(hù)中限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)的區(qū)別。2.什么是繼電保護(hù)的靈敏性？如何提高保護(hù)的靈敏性？3.為什么在電力系統(tǒng)中廣泛采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式？這種運(yùn)行方式下發(fā)生接地故障時(shí)有什么特點(diǎn)？四、計(jì)算題（每題10分，共20分。請(qǐng)列出計(jì)算步驟，得出最終結(jié)果）1.有一臺(tái)變壓器，其額定電壓為110/11kV，容量為10000kVA?，F(xiàn)對(duì)其裝設(shè)過電流保護(hù)，已知變壓器額定電流為100A，系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，要求保護(hù)能有1.5倍的可靠系數(shù)，并且要躲過變壓器的額定電流。若繼電器電流線圈的最小動(dòng)作電流為5A，試計(jì)算過電流保護(hù)的整定電流值為多少？2.某輸電線路采用三相完全星形接線方式，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，流過線路各相的電流為Iφ=100A。若在線路AB段發(fā)生單相接地故障，故障點(diǎn)距離保護(hù)安裝處為50km，系統(tǒng)故障相電壓降低到60%額定電壓，非故障相電壓升高到1.732倍額定電壓。請(qǐng)簡(jiǎn)述該線路零序電流保護(hù)的原理，并說明故障前后零序電流、零序電壓的變化情況。五、論述題（10分。請(qǐng)圍繞題目要求，結(jié)合實(shí)際，深入闡述）結(jié)合實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，論述繼電保護(hù)整定計(jì)算中需要考慮的主要因素及其相互之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.C5.D6.C7.A8.B9.C10.B二、填空題1.感受元件，比較元件，執(zhí)行元件，操作電源2.本級(jí)3.零，升高4.限時(shí)電流速斷保護(hù)，帶時(shí)限過電流保護(hù)，長(zhǎng)時(shí)限過電流保護(hù)5.過電流保護(hù)6.輸電線路，變壓器7.故障切除的speed，時(shí)間8.電壓操作，電流操作9.零序電流互感器10.保護(hù)在規(guī)定條件下能正確動(dòng)作，并在非故障時(shí)可靠不動(dòng)作三、簡(jiǎn)答題1.限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限短（通常為一個(gè)固定時(shí)間，如0.5s），只保護(hù)本線路的一部分（本線路末端短路時(shí)可能不動(dòng)作），作為本線路的主保護(hù)或后備保護(hù)，動(dòng)作電流按躲過本線路末端最大短路電流整定。過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)（階梯原則，下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限加時(shí)限），保護(hù)范圍為本線路及下級(jí)線路，通常作為后備保護(hù)，動(dòng)作電流按躲過本線路額定電流或計(jì)算的最大負(fù)荷電流整定。2.靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)被保護(hù)對(duì)象故障的反映能力，通常用靈敏系數(shù)衡量。靈敏系數(shù)越高，保護(hù)對(duì)故障的反應(yīng)能力越強(qiáng)。提高保護(hù)靈敏性的方法包括：選用靈敏度高的繼電器元件，合理選擇和整定保護(hù)參數(shù)，采用零序電流等對(duì)故障更敏感的保護(hù)原理，必要時(shí)采用輔助措施（如消弧線圈）改善故障點(diǎn)故障電流和非故障相電壓條件。3.中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式能在一定程度上限制故障電流，避免故障時(shí)出現(xiàn)很大的短路電流，減少對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的沖擊，提高供電可靠性，同時(shí)便于尋找故障點(diǎn)。這種運(yùn)行方式下發(fā)生接地故障時(shí)，故障電流（總接地電流）通常較?。ú唤拥貢r(shí)很小，經(jīng)消弧線圈時(shí)被補(bǔ)償），非故障相電壓會(huì)升高（不接地時(shí)升高到線電壓，經(jīng)消弧線圈時(shí)略高于線電壓），一般不需要立即跳閘，只需加強(qiáng)監(jiān)視，尋找故障點(diǎn)并消除。四、計(jì)算題1.解：過電流保護(hù)整定電流It應(yīng)滿足：It≥1.5*In（躲過變壓器額定電流），且It≤Iop.min/Krel（躲過繼電器最小動(dòng)作電流，Krel為可靠系數(shù)）。It≥1.5*100A=150A。It≤5A/1.5=3.33A。為滿足躲過額定電流的要求，It應(yīng)≥150A。但計(jì)算結(jié)果表明，即使取最小可靠系數(shù)和繼電器最小動(dòng)作電流，整定電流也遠(yuǎn)小于變壓器額定電流，無(wú)法同時(shí)滿足躲過額定電流和繼電器動(dòng)作值的要求。思路：此題計(jì)算結(jié)果不合理，說明在純過電流保護(hù)下，對(duì)于此類變壓器，若要可靠躲過額定電流，其動(dòng)作電流將遠(yuǎn)小于可能發(fā)生的最小故障電流，保護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)選擇性。實(shí)際中，此類變壓器通常會(huì)裝設(shè)帶時(shí)限的過電流保護(hù)作為后備，而主保護(hù)可能采用差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。如果題目意圖是考察在滿足可靠系數(shù)和躲過繼電器最小動(dòng)作電流的前提下，整定值能達(dá)到多高，那么結(jié)果是3.33A。但若要求實(shí)際應(yīng)用整定值，則需結(jié)合系統(tǒng)短路電流和選擇性原則確定，可能需要采用其他保護(hù)方式或降低可靠系數(shù)（不推薦）。假定題目允許計(jì)算結(jié)果，則答案為3.33A（或按實(shí)際工程可能值如6A或10A等，需說明理由）。此處按計(jì)算結(jié)果3.33A給出。整定電流值為3.33A。2.解：零序電流保護(hù)的原理是利用故障回路中出現(xiàn)的零序電流（A、B、C三相電流的矢量和）來啟動(dòng)保護(hù)。正常運(yùn)行時(shí)，三相電流平衡，零序電流為零。發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)出現(xiàn)零序電壓，故障相電流（零序電流）從零增大，通過大地流回非故障相，非故障相的零序電流互感器（若采用）或通過中性點(diǎn)、地線引入的電流增大。故障前：零序電流I0=0。故障后：故障相零序電流I0故障增大，流經(jīng)故障點(diǎn)，非故障相零序電流也非零（若測(cè)量點(diǎn)在非故障相）。零序電壓U0從零升高到接近線電壓（不接地系統(tǒng)）或稍高于相電壓（經(jīng)消弧線圈系統(tǒng)）。五、論述題繼電保護(hù)整定計(jì)算需要綜合考慮多個(gè)因素，并確保各因素間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。首先，必須保證保護(hù)的選擇性。選擇性要求故障發(fā)生時(shí)，由離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動(dòng)作并切除故障，非故障部分保持正常供電。這通過采用階梯原則整定動(dòng)作時(shí)限來實(shí)現(xiàn)，即下一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限必須比上一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)一個(gè)時(shí)限級(jí)差。同時(shí)，動(dòng)作電流的整定也要保證上級(jí)保護(hù)能可靠躲過下級(jí)保護(hù)的保護(hù)范圍末端故障時(shí)的最大短路電流。其次，可靠性是保護(hù)的基本要求。保護(hù)必須在規(guī)定的一次側(cè)故障條件下（如故障類型、故障點(diǎn)位置、系統(tǒng)運(yùn)行方式等）能正確動(dòng)作，并在無(wú)故障時(shí)絕對(duì)不動(dòng)作（誤動(dòng)）。為此，整定計(jì)算中要考慮可靠系數(shù)，如過電流保護(hù)要躲過最大負(fù)荷電流，限時(shí)過電流保護(hù)要躲過本線路末端短路電流，差動(dòng)保護(hù)要考慮CT飽和、CT誤差等因素。再次，靈敏性要求保護(hù)對(duì)被保護(hù)范圍內(nèi)的故障具有足夠的反應(yīng)能力。靈敏系數(shù)是衡量靈敏性的指標(biāo)，其值應(yīng)大于規(guī)定值。對(duì)于不同類型的保護(hù)，要求的靈敏系數(shù)不同。例如，變壓器差動(dòng)保護(hù)要求高靈敏，以反映內(nèi)部