2025年高壓電工技師考試：高壓繼電保護原理與故障分析試卷考試時間：______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)發(fā)生故障時，要求繼電保護裝置盡快動作，將故障部分切除，以減少故障帶來的損失，這體現(xiàn)了保護的基本要求中的（）。A.可靠性B.速動性C.靈敏性D.選擇性2.電流速斷保護通常安裝在系統(tǒng)分支點或電源進線處，其動作范圍取決于（）。A.保護安裝處到系統(tǒng)中心的電氣距離B.保護安裝處到最近故障點的電氣距離C.保護安裝處到下一級保護安裝點的電氣距離D.系統(tǒng)短路電流的大小3.限時電流速斷保護是為了彌補電流速斷保護動作范圍的局限性，它通常采用（）作為測量元件。A.接于負(fù)荷側(cè)的電流互感器B.接于電源側(cè)的電流互感器C.接于系統(tǒng)中性點的電流互感器D.接于故障點的電流互感器4.在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會（）。A.等于零B.升高到線電壓C.升高到根號3倍相電壓D.保持不變5.方向保護是為了保證在雙側(cè)電源線路上發(fā)生故障時，只有靠近故障點的保護動作，而遠(yuǎn)離故障點的保護（）。A.立即動作B.延時動作C.不動作D.可能動作6.距離保護是利用測量（）與保護安裝處到被保護對象之間的電氣距離成正比的關(guān)系來反映故障點到保護安裝處的距離。A.電壓B.電流C.電壓和電流D.阻抗7.在雙側(cè)電源線路上，為了確保選擇性，相鄰線路的距離保護在整定時，通常要求（）。A.靠近電源側(cè)保護的整定阻抗大于靠近負(fù)荷側(cè)保護的整定阻抗B.靠近電源側(cè)保護的整定阻抗小于靠近負(fù)荷側(cè)保護的整定阻抗C.兩保護的整定阻抗必須相等D.兩保護的整定阻抗可以任意設(shè)置8.差動保護是利用比較被保護元件兩端（或幾端）電流的（）來實現(xiàn)保護的。A.大小B.方向C.大小和方向D.相位9.在差動保護中，為了消除外部故障時因電流互感器飽和引起的差電流，通常采用（）。A.速飽和變流器B.差動繼電器C.阻抗繼電器D.中間變壓器10.零序電流保護主要用于反映（）。A.相間短路故障B.單相接地故障C.三相短路故障D.匝間短路故障11.GL型電流繼電器是一種（）。A.動作原理基于電磁感應(yīng)的繼電器B.動作原理基于整流電路的繼電器C.動作原理基于半導(dǎo)體技術(shù)的繼電器D.動作原理基于頻率變化的繼電器12.在繼電保護裝置中，時間繼電器的作用是（）。A.實現(xiàn)電流的測量B.實現(xiàn)電壓的測量C.延時動作D.實現(xiàn)方向判斷13.繼電保護裝置的“出口中間繼電器”通常采用（）觸點。A.動合B.動斷C.動合和動斷D.滑動14.繼電保護裝置的檢驗通常分為（）。A.型式檢驗、出廠檢驗、現(xiàn)場檢驗B.絕緣檢驗、動作檢驗、返回檢驗C.電氣檢驗、機械檢驗、性能檢驗D.交流檢驗、直流檢驗、綜合檢驗15.在進行繼電保護定值整定時，靈敏系數(shù)的最低要求一般不小于（）。A.1.0B.1.5C.2.0D.3.0二、填空題（請將正確答案填入橫線上）1.繼電保護裝置的基本要求是可靠性、速動性、靈敏性和______。2.電流互感器在運行時，其二次側(cè)______不允許短路，其一次側(cè)______不允許開路。3.電壓互感器在運行時，其二次側(cè)______不允許開路，其一次側(cè)______不允許短路。4.對于中性點不接地的系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會______。5.方向保護通常采用______或______作為判斷故障方向的元件。6.距離保護通常由______、______和______三部分組成。7.差動保護的主要優(yōu)點是______，主要缺點是______。8.零序電流濾過器的作用是______。9.GL型電流繼電器具有______和______兩種動作特性。10.繼電保護裝置的整定計算中，可靠系數(shù)通常取______。11.繼電保護裝置的檢驗項目包括______、______和______。12.繼電保護裝置的運行維護工作包括______、______和______。三、簡答題1.簡述電流速斷保護和過電流保護的區(qū)別。2.簡述方向保護和距離保護在實現(xiàn)選擇性方面的區(qū)別。3.簡述差動保護的基本原理及其適用范圍。4.簡述零序電流保護的動作原理及其在電力系統(tǒng)中的作用。5.簡述繼電保護裝置的“四性”要求及其含義。四、計算題1.有一條輸電線路，線路長度為80km，系統(tǒng)最小運行方式下的短路電流為5000A，最大運行方式下的短路電流為25000A。如果要求電流速斷保護的動作時限為0s，限時電流速斷保護的動作時限為1s，靈敏系數(shù)要求不小于1.5。已知電流速斷保護的整定電流為1.2倍線路末端最小短路電流，限時電流速斷保護的整定電流為0.8倍線路末端最小短路電流。請計算電流速斷保護和限時電流速斷保護的整定電流值。2.有一條輸電線路，采用三段式電流保護。已知線路末端短路電流為10000A，第一段保護的整定電流為8000A，動作時限為0.5s；第二段保護的整定電流為6000A，動作時限為1s。請計算第二段保護與第一段保護的時限配合系數(shù)。五、故障分析題1.某變電站10kV線路A相發(fā)生單相接地故障，保護動作情況如下：A相零序保護動作跳閘，B相和C相保護未動作。請分析故障情況，并說明保護動作的原因。2.某變電站110kV線路發(fā)生相間短路故障，保護動作情況如下：距離保護I段動作跳閘，距離保護II段和III段未動作。請分析故障情況，并說明保護動作的原因。3.某變電站6kV線路發(fā)生故障，保護未動作，但斷路器跳閘。請分析可能的原因。試卷答案一、選擇題1.B解析：速動性是指保護裝置應(yīng)盡快動作，將故障部分切除，以減少故障帶來的損失。2.B解析：電流速斷保護的動作范圍取決于其保護安裝處到最近故障點的電氣距離，即保護區(qū)。3.B解析：限時電流速斷保護通常采用接于電源側(cè)的電流互感器作為測量元件，以獲得較大的保護范圍。4.B解析：在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會升高到線電壓。5.C解析：方向保護是為了保證在雙側(cè)電源線路上發(fā)生故障時，只有靠近故障點的保護延時動作，而遠(yuǎn)離故障點的保護不動作。6.C解析：距離保護是利用測量電壓和電流的比值（阻抗）與保護安裝處到被保護對象之間的電氣距離成正比的關(guān)系來反映故障點到保護安裝處的距離。7.A解析：為了確保選擇性，相鄰線路的距離保護在整定時，通常要求靠近電源側(cè)保護的整定阻抗大于靠近負(fù)荷側(cè)保護的整定阻抗，以實現(xiàn)遠(yuǎn)后備。8.A解析：差動保護是利用比較被保護元件兩端（或幾端）電流的大小來實現(xiàn)保護的。9.A解析：在差動保護中，為了消除外部故障時因電流互感器飽和引起的差電流，通常采用速飽和變流器。10.B解析：零序電流保護主要用于反映單相接地故障。11.A解析：GL型電流繼電器是一種動作原理基于電磁感應(yīng)的繼電器。12.C解析：時間繼電器的作用是延時動作，為后續(xù)邏輯提供時間。13.C解析：出口中間繼電器通常采用動合和動斷觸點，以實現(xiàn)自鎖或聯(lián)鎖功能。14.A解析：繼電保護裝置的檢驗通常分為型式檢驗、出廠檢驗、現(xiàn)場檢驗。15.C解析：靈敏系數(shù)的最低要求一般不小于2.0，以保證在最小故障情況下也能可靠動作。二、填空題1.選擇性2.二次；一次3.二次；一次4.升高到線電壓5.電壓；功率方向6.測量部分；邏輯部分；時間部分7.動作迅速、可靠性高；原理復(fù)雜、投資較大、不能保護線路全長的末端故障8.濾除負(fù)荷電流中的非零序分量，只反應(yīng)零序電流9.電磁式；感應(yīng)式10.1.15～1.2511.電氣檢驗；動作檢驗；返回檢驗12.巡視檢查；定期檢驗；故障處理三、簡答題1.電流速斷保護只反應(yīng)電流的大小，其整定值是根據(jù)線路末端最大短路電流整定的，動作時限為0秒，保護范圍固定且較小，通常只保護線路的一部分。過電流保護不僅反應(yīng)電流的大小，還帶有延時，其整定值是根據(jù)線路末端最小短路電流整定的，動作時限根據(jù)保護等級確定，保護范圍可以覆蓋整個線路。2.方向保護除了反應(yīng)電流的大小外，還必須反應(yīng)故障的方向，通常采用電壓和功率方向元件來判斷故障方向，以保證在雙側(cè)電源線路上只有靠近故障點的保護動作。距離保護通過測量電壓和電流的比值（阻抗）來判斷故障距離，并根據(jù)整定的阻抗圓來決定是否動作，也能實現(xiàn)選擇性。3.差動保護的基本原理是比較被保護元件兩端（或幾端）電流的大小。正常時，兩端電流大小相等、方向相反，差電流為零；故障時，兩端電流疊加，產(chǎn)生差電流，差動繼電器動作，切除故障。差動保護適用于發(fā)電機、變壓器、輸電線路等對稱元件。4.零序電流保護是利用零序電流濾過器測量線路中的零序電流，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，零序電流濾過器輸出零序電流，驅(qū)動零序電流繼電器動作，從而實現(xiàn)保護。零序電流保護在電力系統(tǒng)中用于反映單相接地故障，并作為接地保護的主要手段。5.繼電保護裝置的“四性”要求是指可靠性、速動性、靈敏性和選擇性。-可靠性是指保護裝置在應(yīng)該動作時不誤動，不應(yīng)該動作時不拒動。-速動性是指保護裝置應(yīng)盡快動作，將故障部分切除，以減少故障帶來的損失。-靈敏性是指保護裝置應(yīng)能夠正確反映被保護范圍內(nèi)發(fā)生的各種故障，并可靠動作。-選擇性是指保護裝置應(yīng)能夠正確區(qū)分故障點位置，只有靠近故障點的保護動作，而遠(yuǎn)離故障點的保護不動作或延時動作。四、計算題1.電流速斷保護的整定電流：1.2*(5000A/√3)=3660A限時電流速斷保護的整定電流：0.8*(5000A/√3)=2960A解析：電流速斷保護的整定電流為1.2倍線路末端最小短路電流，即1.2*(5000A/√3)=3660A。限時電流速斷保護的整定電流為0.8倍線路末端最小短路電流，即0.8*(5000A/√3)=2960A。2.第二段保護與第一段保護的時限配合系數(shù)：1.1～1.2解析：為了保證選擇性，第二段保護的動作時限應(yīng)比第一段保護的動作時限長一個時限級差，即1s+0.5s=1.5s。時限配合系數(shù)為1.5s/0.5s=3，但實際應(yīng)用中通常取1.1～1.2，以保證足夠的裕度。五、故障分析題1.故障情況：10kV線路A相發(fā)生單相接地故障。保護動作原因：A相發(fā)生單相接地故障時，產(chǎn)生零序電流和零序電壓，A相零序保護感受到零序電流達到動作值，并檢測到零序電壓，滿足動作條件，因此動作跳閘。B相和C相保護未動作，因為故障發(fā)生在A相，零序電流和零序電壓主要流過A相，B相和C相的零序電流和零序電壓很小，未達到動作值。2.故障情況：110kV線路發(fā)生相間短路故障。保護動作原因：110kV線路發(fā)生相