2025年高壓電工技師考試題庫（高壓繼電保護原理應(yīng)用）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.在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置的主要任務(wù)是（）。A.發(fā)出故障信號B.切除故障線路C.自動恢復(fù)系統(tǒng)正常運行D.防止設(shè)備過熱2.限時電流速斷保護的動作電流整定，通常是基于系統(tǒng)（）的。A.短路電流最大值B.正常工作電流C.短路電流最小值D.保護安裝處母線短路電流3.對于變壓器差動保護，為防止勵磁涌流導(dǎo)致誤動，通常采用（）措施。A.增大動作電流B.延長動作時限C.裝設(shè)制動環(huán)節(jié)D.使用速飽和變流器4.反時限電流保護的動作特性曲線（）。A.通過零點，且動作時限隨電流增大而減小B.不通過零點，且動作時限隨電流增大而減小C.通過零點，且動作時限隨電流增大而增大D.不通過零點，且動作時限隨電流增大而增大5.在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓（）。A.等于零B.升高至線電壓C.升高至相電壓的根號3倍D.保持不變6.電力線路距離保護中，測量部分通常采用（）來實現(xiàn)阻抗測量。A.電壓繼電器B.電流繼電器C.阻抗繼電器D.時間繼電器7.繼電保護裝置中，用于發(fā)出報警信號或跳閘命令的出口裝置是（）。A.信號繼電器B.電流繼電器C.時間繼電器D.起動繼電器8.在繼電保護裝置的檢驗中，檢查繼電器線圈電阻屬于（）檢驗。A.交流耐壓B.直流電阻C.動作電壓D.機械部分9.高壓電力系統(tǒng)中，防止過電壓危害的主要措施之一是裝設(shè)（）。A.電流互感器B.電壓互感器C.避雷器D.限流電阻10.繼電保護裝置的“四性”是指（）。A.可靠性、選擇性、靈敏性、快速性B.可靠性、選擇性、準(zhǔn)確性、經(jīng)濟性C.選擇性、靈敏性、快速性、可靠性D.可靠性、靈敏性、快速性、靈活性二、判斷題（請將正確選項“√”填入括號內(nèi)，錯誤選項“×”填入括號內(nèi)）1.繼電保護裝置的動作時限是指從故障發(fā)生到保護裝置發(fā)出跳閘命令的時間間隔。（）2.電流保護的選擇性是指當(dāng)保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，只有離故障點最近的保護裝置動作。（）3.零序電流保護主要用于反映中性點接地系統(tǒng)中的接地故障。（）4.繼電保護裝置的靈敏性是指保護裝置對故障的檢測能力，通常用靈敏系數(shù)來衡量。（）5.變壓器差動保護在區(qū)外故障時，差動回路中可能產(chǎn)生較大的不平衡電流。（）6.繼電保護裝置的定值整定是指根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和保護要求，確定保護裝置的動作參數(shù)。（）7.電力線路的自動重合閘裝置是在線路故障跳閘后，自動將線路恢復(fù)送電。（）8.繼電保護裝置的交流電源通常由專門的蓄電池組直接供給。（）9.電壓保護通常作為主保護，用于反應(yīng)系統(tǒng)電壓的異常。（）10.繼電保護裝置的定期檢驗包括外觀檢查、絕緣測試、動作試驗等。（）三、簡答題1.簡述電流保護、電壓保護和差動保護的基本原理及其主要區(qū)別。2.什么是繼電保護裝置的選擇性？實現(xiàn)選擇性的基本原則是什么？3.簡述電力系統(tǒng)中發(fā)生相間短路和單相接地故障時，繼電保護裝置的主要動作行為有何不同。4.繼電保護裝置的可靠性、靈敏性和快速性之間有何矛盾？在實際應(yīng)用中應(yīng)如何權(quán)衡？5.什么是繼電保護裝置的整定計算？進(jìn)行整定計算需要考慮哪些主要因素？四、計算題1.有一條額定電壓為110kV的電力線路，線路末端短路電流為1000A。若要求該線路的限時電流速斷保護動作時限為0.5s，系統(tǒng)允許的最大故障切除時間（包括斷路器動作時間）為1.5s。已知線路正常運行時的最大負(fù)荷電流為200A。請計算該限時電流速斷保護的整定動作電流，并校驗其靈敏度（靈敏系數(shù)要求不低于1.5）。2.一臺額定電壓為100MVA/110kV/11kV的變壓器，采用YNd11接線方式。變壓器差動保護采用BCH-2型差動繼電器，其整定匝數(shù)為一次側(cè)N1=10匝，N2=5匝。請計算差動繼電器的一次動作電流。已知變壓器額定電流Ie1=525A，Ie2=9100A。若在正常運行時，差動回路中由于勵磁電流和負(fù)荷電流引起的不平衡電流Idmax=10A，請分析該差動保護能否可靠地躲過不平衡電流。五、論述題1.試結(jié)合實際案例或工作經(jīng)驗，論述高壓電力線路距離保護在運行中可能出現(xiàn)的常見故障有哪些？分析這些故障可能導(dǎo)致保護裝置誤動或拒動的原因，并提出相應(yīng)的處理或預(yù)防措施。2.在高壓變電站中，繼電保護裝置的運行維護工作至關(guān)重要。請論述繼電保護裝置運行維護的主要內(nèi)容和重要性，并說明應(yīng)如何確保其長期穩(wěn)定可靠運行。試卷答案一、選擇題1.B2.A3.C4.B5.D6.C7.A8.B9.C10.A二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.×8.×9.×10.√三、簡答題1.答案：*電流保護：基本原理是利用故障時電流的顯著增大來啟動保護裝置并發(fā)出跳閘命令。主要類型有定時限電流保護、反時限電流保護等。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，但選擇性較差，易受系統(tǒng)運行方式變化影響。*電壓保護：基本原理是利用故障時系統(tǒng)電壓的顯著降低或消失來啟動保護裝置。主要用于反映系統(tǒng)電壓異常，如失壓保護、欠壓保護等。其特點是反應(yīng)系統(tǒng)電壓變化，但靈敏度可能受系統(tǒng)阻抗影響。*差動保護：基本原理是比較被保護設(shè)備（如線路、變壓器）兩側(cè)（或某一部分）的電流，當(dāng)兩側(cè)電流的差值達(dá)到一定值時，說明發(fā)生了區(qū)內(nèi)故障，保護裝置動作。其特點是動作速度快、選擇性好，與系統(tǒng)運行方式無關(guān)，但接線復(fù)雜，成本較高，對不平衡電流較敏感。*主要區(qū)別：差動保護是基于電流差值原理，電流保護是基于電流大小原理，電壓保護是基于電壓變化原理。差動保護速度最快、選擇最好，電流保護應(yīng)用最廣但選擇性相對差，電壓保護用于反映電壓異常。解析思路：*電流保護：回答其核心是根據(jù)電流增大動作，列舉常見類型（定時限、反時限），并指出其優(yōu)缺點（簡單、低成本vs選擇性差）。*電壓保護：回答其核心是根據(jù)電壓降低或消失動作，列舉常見類型（失壓、欠壓），并指出其特點（反應(yīng)電壓變化）。*差動保護：回答其核心是比較兩側(cè)電流差值，并指出其優(yōu)點（速度快、選擇性好、與運行方式無關(guān)）和缺點（接線復(fù)雜、成本高、對不平衡電流敏感）。*區(qū)別：對比三者實現(xiàn)原理的不同，并總結(jié)各自的主要特點差異。2.答案：*選擇性：指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置應(yīng)只將故障元件或線路從系統(tǒng)中切除，保證非故障部分繼續(xù)正常運行的性能。*實現(xiàn)原則：主要有層次原則（主干線路保護先于分支線路保護；上一級保護先于下一級保護）和選擇性原則（靠近故障點的保護應(yīng)先動作）。在保護配合上，要求相鄰或上下級保護在動作時限上相互配合，即下一級保護的動作時限應(yīng)比上一級保護的動作時限大一個時間階段（通常為0.5秒），以實現(xiàn)選擇性切除。解析思路：*定義：首先解釋保護選擇性是什么，即只切除故障部分，保護非故障部分。*原則：闡述實現(xiàn)選擇性的基本方法，如按線路層次、按保護級別確定動作順序。*配合：詳細(xì)說明通過時限配合（上級長于下級）來保證選擇性實現(xiàn)的具體措施。3.答案：*相間短路：主要是指相與相之間的短路。發(fā)生時，故障點電流和電壓均發(fā)生顯著變化。保護裝置通常會反應(yīng)故障電流的增大（如電流保護、差動保護）或故障電壓的降低（如距離保護）。對于不同類型的相間短路（如AB相間短路、BC相間短路、CA相間短路），保護裝置的啟動方式和反應(yīng)特性可能不同。一般采用電流保護、距離保護或差動保護作為主保護。*單相接地故障：在中性點不接地的系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時，非故障相電壓會升高至線電壓，故障相電流為接地電容電流，通常較小。保護裝置通常會反應(yīng)零序電壓的升高（零序電壓保護）或零序電流的增大（零序電流保護）。對于中性點接地的系統(tǒng)，故障相電流較大，可利用相間電流保護（如零序電流濾過器）或?qū)ｉT的零序電流保護。單相接地故障通常允許短時運行，但需發(fā)出信號報警。解析思路：*相間短路：描述故障現(xiàn)象（電流電壓變化），說明常用保護類型（電流、距離、差動）及其依據(jù)，指出短路類型可能影響保護啟動。*單相接地：描述故障現(xiàn)象（非故障相電壓升高、故障相電流小），說明常用保護類型（零序電壓、零序電流），區(qū)分不同接地系統(tǒng)情況，說明運行方式（允許短時運行、發(fā)信號）。4.答案：*矛盾：繼電保護的要求是盡可能快速地切除故障（快速性），以保證設(shè)備安全和系統(tǒng)穩(wěn)定。但為了確保選擇性（只切除故障部分），往往需要設(shè)置一定的動作時限（延時）。同時，為了在故障情況下能夠可靠地檢測到故障并動作（靈敏性），保護裝置的整定值需要設(shè)置得足夠小，但這可能與躲過正常運行時的最大負(fù)荷或故障時的暫態(tài)不平衡電流的要求（可靠性）相沖突。例如，靈敏度過高可能導(dǎo)致在區(qū)外故障時因不平衡電流過大而誤動；動作時限過長可能擴大停電范圍或?qū)υO(shè)備造成更大損害。*權(quán)衡：在實際應(yīng)用中，需要在保證可靠性的前提下，盡可能提高靈敏性和快速性。這需要在設(shè)計保護方案和整定計算時，全面考慮系統(tǒng)運行方式、設(shè)備參數(shù)、負(fù)荷情況等因素，通過合理的整定計算和選擇合適的保護原理及裝置，來協(xié)調(diào)這三者之間的關(guān)系。例如，采用速飽和變流器或制動特性來提高差動保護的可靠性；通過合理整定時限配合來保證選擇性；選擇合適的靈敏系數(shù)來保證靈敏性。解析思路：*矛盾點：分別闡述快速性、靈敏性與可靠性的潛在沖突點?？焖傩耘c延時矛盾；靈敏度過高與可靠（躲過不平衡電流）矛盾。*權(quán)衡方法：強調(diào)在可靠性基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)三者。說明通過設(shè)計（原理選擇）、計算（整定）、選擇（裝置）等手段來平衡，并舉例說明具體方法（如差動制動、時限配合、靈敏系數(shù)設(shè)置）。5.答案：*整定計算：是指根據(jù)被保護對象的電氣參數(shù)、系統(tǒng)運行方式、保護裝置的特性以及相關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，計算確定保護裝置應(yīng)動作的參數(shù)（如動作電流、動作時限、靈敏度校驗等）的過程。*考慮因素：主要包括：*系統(tǒng)參數(shù)：系統(tǒng)正常運行時的最大負(fù)荷電流、系統(tǒng)發(fā)生故障時的最小短路電流（用于校驗靈敏度和整定電流）、系統(tǒng)最大運行方式下的短路電流、最小運行方式下的短路電流等。*保護要求：保護裝置的動作特性（如瞬時、延時）、靈敏系數(shù)要求、動作時限配合要求（與相鄰、上一級保護配合）。*設(shè)備參數(shù)：被保護設(shè)備（如變壓器、線路）的額定參數(shù)、阻抗參數(shù)等。*規(guī)程規(guī)范：遵循國家或行業(yè)發(fā)布的繼電保護規(guī)程、設(shè)計規(guī)范中的具體規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。*運行方式：考慮系統(tǒng)可能出現(xiàn)的正常運行方式和各種預(yù)期的不正常運行方式。解析思路：*定義：首先解釋整定計算是什么，即計算確定保護參數(shù)的過程。*考慮因素：列舉需要考慮的主要方面，包括系統(tǒng)正常運行和故障時的電氣量（負(fù)荷電流、短路電流）、保護本身的特性要求（特性、時限、靈敏度）、被保護設(shè)備參數(shù)、遵循的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及系統(tǒng)運行方式。四、計算題1.答案：*限時電流速斷保護的動作電流應(yīng)大于正常運行時的最大負(fù)荷電流，并考慮一定的裕度。通常取正常運行最大負(fù)荷電流的1.2-1.5倍。*Iop=Krel*Irated=1.3*200A=260A*靈敏度校驗：保護安裝處（線路末端）的最小短路電流伊min=1000A。*靈敏系數(shù)Ksen=Irated_min/Iop=1000A/260A≈3.85*靈敏系數(shù)3.85>1.5，滿足要求。解析思路：*計算動作電流：遵循大于最大負(fù)荷電流并乘以可靠系數(shù)（Krel，取1.3）的原則計算Iop。*計算靈敏系數(shù)：使用公式Ksen=Irated_min/Iop，其中Irated_min為保護安裝點最小短路電流。*校驗靈敏性：比較計算出的靈敏系數(shù)與規(guī)程要求的最低值（1.5）。2.答案：*差動繼電器的一次動作電流Idop（單位A）：Idop=(N1/N2)*Iop_2=(10/5)*9100A/√3≈1840A（其中Iop_2為二次側(cè)額定電流）*三相負(fù)荷平衡時，正常運行時的差動回路電流：Id_normal=(N1/N2)*Ie2/√3=(10/5)*9100A/√3≈1840A其中不平衡電流理論值約為0A。*考慮不平衡電流Id_max=10A：實際差動回路電流=Id_normal+Id_max=1840A+10A=1850A實際差動回路電流（一次側(cè)）=1850A*(√3/10)≈320A*比較實際差動回路電流與繼電器一次動作電流：320A<1840A*結(jié)論：差動繼電器的一次動作電流（1840A）大于正常運行時差動回路可能出現(xiàn)的最大不平衡電流（考慮制動后為320A），能夠可靠躲過不平衡電流。解析思路：*計算繼電器動作電流：根據(jù)給定的整定匝數(shù)N1/N2和變壓器二次額定電流Iop_2（或額定電流Ie2除以根號3，假設(shè)為Y連接），計算繼電器的一次動作電流。*估算正常運行不平衡電流：計算正常運行時差動回路的理論電流。若為平衡負(fù)荷，理論不平衡電流接近0。*考慮實際不平衡電流：將題給的不平衡電流Id_max加到正常運行電流上，得到實際差動回路電流。*換算一次側(cè)電流：將計算出的實際差動回路電流換算到一次側(cè)。*比較判斷：將換算后的一次側(cè)不平衡電流與繼電器的一次動作電流進(jìn)行比較，判斷是否能可靠躲過。五、論述題1.答案：*常見故障：*保護裝置本身故障：繼電器元件損壞、接線端子接觸不良、插件故障、軟件程序錯誤或死機等。*二次回路故障：電流互感器或電壓互感器二次回路斷線、短路、接線錯誤；控制電纜破損、受潮、絕緣下降；端子箱內(nèi)接線松動或接觸不良等。*整定計算或配合問題：整定值計算錯誤；保護之間時限配合不當(dāng)；靈敏度過低無法可靠動作。*外部因素影響：雷擊或電磁干擾導(dǎo)致保護誤動；誤操作（如誤碰刀閘、誤投退保護）。*誤動原因分析：*保護裝置本身故障：元件故障導(dǎo)致誤發(fā)跳閘或信號；接線不良導(dǎo)致邏輯混亂或信號錯誤。*二次回路故障：斷線可能導(dǎo)致保護無輸入而拒動；短路可能導(dǎo)致保護飽和或誤動；接線錯誤導(dǎo)致保護誤采信號而誤動。*整定計算或配合問題：整定值過小導(dǎo)致區(qū)外故障誤動；時限過短導(dǎo)致越級跳閘；靈敏度過低導(dǎo)致區(qū)內(nèi)故障拒動。*外部因素影響：雷擊過電壓導(dǎo)致元件擊穿或邏輯錯誤；強電磁干擾導(dǎo)致信號失真；誤操作直接觸發(fā)保護。*拒動原因分析：*保護裝置本身故障：元件損壞導(dǎo)致無法啟動；內(nèi)部邏輯故障導(dǎo)致無法輸出。*二次回路故障：斷線導(dǎo)致保護無輸入；接觸不良導(dǎo)致信號傳遞不暢或丟失。*整定計算或配合問題：整定值過大導(dǎo)致區(qū)內(nèi)故障時電流未達(dá)到動作值而拒動；靈敏度過低低于實際故障值而拒動。*外部因素影響：雷擊或干擾導(dǎo)致保護失靈；設(shè)備老化性能下降。*處理與預(yù)防措施：*加強維護：定期巡視檢查保護裝置和二次回路，緊固接線，測試絕緣，清潔設(shè)備。*嚴(yán)格檢驗：新設(shè)備投運、改造后、定期進(jìn)行保護裝置傳動試驗和整組試驗。*規(guī)范整定：準(zhǔn)確進(jìn)行整定計算，嚴(yán)格按規(guī)程執(zhí)行，校核上下級配合。*提高質(zhì)量：使用合格的產(chǎn)品，合理設(shè)計二次回路。*技術(shù)改進(jìn)：選用性能更優(yōu)、可靠性更高的保護裝置，采用光纖通道等抗干擾措施。*加強培訓(xùn)：提高運行維護人員的技術(shù)水平和責(zé)任心，規(guī)范操作流程。解析思路：*列舉故障：從保護本體、二次回路、整定計算、外部因素四個方面列舉常見的故障類型。*分析誤動：針對每種故障類型，分析可能導(dǎo)致保護誤動作的原因。*分析拒動：針對每種故障類型，分析可能導(dǎo)致保護拒絕動作的原因。*提出措施：從維護、檢驗、整定、質(zhì)量、技術(shù)、培訓(xùn)等方面提出預(yù)防和處理故障的具體措施和建議。2.答案：*運行維護的主要內(nèi)容：*定期巡視檢查：觀察保護裝置運行狀態(tài)指示燈、信號燈，有無異常聲音、氣味，檢查設(shè)備外觀有無損傷、銹蝕、臟污。*絕緣測試：定期對保護裝置的二次回路進(jìn)行絕緣電阻測試，確保回路絕緣良好。*定值核對與傳動試驗：定期核對保護裝置的定值與整定單是否一致，并進(jìn)行保護裝置傳動試驗，檢查跳閘、信號回路是否正常。*元件檢查：檢查繼電器、插件等元件是否完好，有無過熱、損壞跡象。*清潔與緊固：清潔保護裝置內(nèi)部和外部