2025年高壓電工技師考試：高壓繼電保護(hù)原理技術(shù)要點(diǎn)試題型考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)是保證電力系統(tǒng)（）和人身安全。A.高效運(yùn)行B.經(jīng)濟(jì)性C.可靠運(yùn)行D.大容量輸電2.電流速斷保護(hù)的主要缺點(diǎn)是（）。A.動(dòng)作時(shí)限較長B.接線復(fù)雜C.可能誤動(dòng)D.靈敏度低3.限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則是（）。A.靈敏度最高，動(dòng)作時(shí)限為系統(tǒng)最小故障切除時(shí)限B.靈敏度最高，動(dòng)作時(shí)限大于下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限一個(gè)時(shí)限級(jí)差C.動(dòng)作電流大于本線路最大負(fù)荷電流，動(dòng)作時(shí)限小于下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限D(zhuǎn).動(dòng)作電流等于下一級(jí)保護(hù)的保護(hù)范圍末端短路電流，動(dòng)作時(shí)限與下一級(jí)相同4.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)（）。A.等于相電壓B.線電壓C.低于相電壓D.升高至線電壓5.距離保護(hù)是利用測量（）來反映故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離的。A.電流B.電壓C.阻抗D.頻率6.方向保護(hù)的目的是為了防止（）。A.區(qū)外故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)B.區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)拒動(dòng)C.保護(hù)裝置本身故障D.系統(tǒng)振蕩7.微機(jī)保護(hù)裝置通常采用（）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。A.電壓互感器和電流互感器B.交流濾波器C.模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）D.數(shù)字繼電器8.在電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)振蕩時(shí)，距離保護(hù)的（）可能會(huì)誤動(dòng)。A.電流元件B.電壓元件C.方向元件D.整流器9.零序電流保護(hù)主要用于（）的保護(hù)。A.相間短路B.單相接地故障C.三相短路D.復(fù)雜故障10.繼電保護(hù)裝置的“四統(tǒng)一”原則通常指（）。A.型號(hào)、規(guī)格、參數(shù)、廠家統(tǒng)一B.設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)統(tǒng)一C.保護(hù)原理、接線方式、整定參數(shù)、檢驗(yàn)項(xiàng)目統(tǒng)一D.動(dòng)作特性、動(dòng)作時(shí)限、通信規(guī)約、軟件版本統(tǒng)一二、判斷題（每題2分，共20分，請(qǐng)將“√”或“×”填在括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是指從故障發(fā)生到保護(hù)裝置發(fā)出跳閘信號(hào)的時(shí)間間隔。（）2.過電流保護(hù)是反應(yīng)故障電流增大而動(dòng)作的保護(hù)，通常用作主保護(hù)。（）3.零序電壓濾過器是構(gòu)成零序電流保護(hù)的重要元件。（）4.保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)是指保護(hù)裝置在故障時(shí)能夠正確動(dòng)作的能力，通常用Ksen表示。（）5.微機(jī)保護(hù)裝置的軟件固化在只讀存儲(chǔ)器（ROM）中，可以防止人為篡改。（）6.為了保證選擇性，相鄰線路的保護(hù)應(yīng)采用不同時(shí)限級(jí)差。（）7.電壓保護(hù)通常作為主保護(hù)，用于反應(yīng)相間短路故障。（）8.保護(hù)裝置的整定計(jì)算需要考慮系統(tǒng)正常運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。（）9.繼電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)分為單體檢驗(yàn)、回路檢驗(yàn)和整組檢驗(yàn)。（）10.智能保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障錄波和自動(dòng)定值調(diào)整等功能。（）三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述繼電保護(hù)裝置的“選擇性”原則及其意義。2.簡述微機(jī)保護(hù)裝置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成及其作用。3.簡述中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓升高的原因。4.簡述距離保護(hù)中，采用方向元件的作用。5.簡述繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定值校驗(yàn)的主要目的。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.有一線路AB，長度為100km，計(jì)劃在其末端B安裝一套限時(shí)電流速斷保護(hù)。已知線路AB的最大負(fù)荷電流為300A，下一級(jí)線路CD末端短路時(shí)，保護(hù)1（安裝在A端）的動(dòng)作電流為1500A，動(dòng)作時(shí)限為1.5s。試計(jì)算保護(hù)2應(yīng)如何整定？（假設(shè)采用階梯原則，限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限比下一級(jí)增加0.7s，靈敏系數(shù)要求不低于1.5）。2.某變電站10kV母線發(fā)生A相接地故障，故障錄波顯示故障前母線電壓為10kV，故障時(shí)A相電壓為0V，B相電壓為9.5kV，C相電壓為9.5kV。請(qǐng)分析此次故障的性質(zhì)，并簡述可能的原因。五、論述題（15分）結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用，論述微機(jī)保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)電磁型保護(hù)裝置有哪些主要優(yōu)點(diǎn)，并分析其在應(yīng)用中可能面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.A5.C6.A7.C8.C9.B10.C二、判斷題1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.×8.√9.√10.√三、簡答題1.解析思路：選擇性要求故障發(fā)生時(shí)，離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置先動(dòng)作，切除故障，同時(shí)確保相鄰線路或下一級(jí)設(shè)備上的保護(hù)裝置不動(dòng)作（或經(jīng)延時(shí)后不動(dòng)作）。其意義在于最大限度地縮小故障停電范圍，保障非故障部分電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性。2.解析思路：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常由電壓形成、濾波、采樣保持、模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）等環(huán)節(jié)組成。其作用是將電力系統(tǒng)一次側(cè)的電壓、電流等模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成微機(jī)可以識(shí)別處理的數(shù)字量信號(hào)，為后續(xù)的保護(hù)算法提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.解析思路：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱，中性點(diǎn)電位為零。發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相電流通過大地形成回路，非故障相電壓源（相電壓）不變，但由于中性點(diǎn)電位發(fā)生位移（接近地電位），導(dǎo)致非故障相電壓相量疊加，其有效值升高至線電壓。4.解析思路：距離保護(hù)本身具有方向性，但在某些情況下（如系統(tǒng)發(fā)生振蕩或區(qū)外故障時(shí)，故障電流可能從保護(hù)安裝點(diǎn)流向故障方向或反方向），可能誤動(dòng)。方向元件（如功率方向繼電器或基于電壓、電流相位判斷的方向邏輯）的作用是判別故障功率方向，只有當(dāng)故障發(fā)生在本保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)且功率方向指向被保護(hù)線路時(shí)，保護(hù)才執(zhí)行出口邏輯，從而提高保護(hù)的選擇性，防止誤動(dòng)。5.解析思路：定值校驗(yàn)的主要目的是驗(yàn)證保護(hù)裝置的整定參數(shù)是否與設(shè)計(jì)或計(jì)算值一致，保護(hù)裝置的硬件及邏輯功能是否正常，以及各種保護(hù)功能（如啟動(dòng)、測量、邏輯判斷、出口等）是否能按預(yù)期正確執(zhí)行。這是確保保護(hù)裝置在故障時(shí)能夠可靠、正確動(dòng)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。四、計(jì)算題1.解析思路：*計(jì)算動(dòng)作電流：為保證選擇性，保護(hù)2的動(dòng)作電流應(yīng)大于下一級(jí)保護(hù)1的動(dòng)作電流，即Iop2>Iop1=1500A。通常取Iop2=Krel*Iop1=1.2*1500A=1800A（Krel取1.2，為可靠系數(shù)）。*計(jì)算靈敏系數(shù)：最小運(yùn)行方式下，線路末端短路電流最小。假設(shè)最小運(yùn)行方式下保護(hù)2的動(dòng)作電流仍為1800A（若計(jì)算結(jié)果小于1800A，則以1800A為準(zhǔn)），則需要校驗(yàn)保護(hù)2在最小運(yùn)行方式下本線路末端短路時(shí)的靈敏系數(shù)。靈敏系數(shù)Ksen=Imin/Iop2。需要知道最小運(yùn)行方式下的末端短路電流Imin值才能完成計(jì)算。假設(shè)Imin為1200A，則Ksen=1200A/1800A≈0.67。此值小于要求的1.5，說明按1800A整定不滿足靈敏系數(shù)要求。需適當(dāng)降低動(dòng)作電流，例如取Iop2=1200A/1.5=800A。此時(shí)Ksen=1200A/800A=1.5，滿足要求。*確定動(dòng)作時(shí)限：保護(hù)2的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比保護(hù)1（下一級(jí)）的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差（Δt），即t2=t1+Δt=1.5s+0.7s=2.2s。*結(jié)論：保護(hù)2應(yīng)整定動(dòng)作電流為800A（需根據(jù)實(shí)際最小短路電流校核是否滿足1.5），動(dòng)作時(shí)限為2.2秒。2.解析思路：*故障性質(zhì)分析：母線A相電壓為零，B、C相電壓顯著降低（約為正常電壓的95%），這是典型的單相接地故障特征。故障發(fā)生在A相。*原因分析：造成A相電壓為零、B、C相電壓降低的原因可能包括：A相線路對(duì)地絕緣損壞、A相架空線或電纜落雷擊穿、A相桿塔接地不良導(dǎo)致閃絡(luò)、A相隔離開關(guān)或斷路器觸頭接觸不良導(dǎo)致放電、A相電流互感器或電壓互感器故障（如二次側(cè)開路或擊穿）等。需要結(jié)合現(xiàn)場巡視和檢查進(jìn)一步確認(rèn)。五、論述題解析思路：*優(yōu)點(diǎn)：*可靠性高：采用大規(guī)模集成電路和微處理器，抗干擾能力強(qiáng)，無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，故障率低。*功能完善：可實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能（主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助功能如故障錄波、事件記錄、通信等），功能組合靈活。*靈敏度高：測量精度高，算法先進(jìn)，能反應(yīng)輕微故障。*動(dòng)作速度快：處理速度快，動(dòng)作時(shí)限可縮短。*調(diào)試維護(hù)方便：可在線或離線修改定值，方便調(diào)試和日常維護(hù)，故障查找方便。*易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化：可通過通信接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、定值遠(yuǎn)方修改、故障信息遠(yuǎn)傳等。*體積小、重量輕：相比傳統(tǒng)保護(hù)，體積和重量顯著減小。*技術(shù)挑戰(zhàn)：*軟件可靠性：保護(hù)程序的正確性、穩(wěn)定性至關(guān)重要，需經(jīng)過嚴(yán)格測試驗(yàn)證，防止程序錯(cuò)誤導(dǎo)致誤動(dòng)或拒動(dòng)。*硬件可靠性：元器件的長期運(yùn)行可靠性，特別是A/D轉(zhuǎn)換器、CPU、存儲(chǔ)器等關(guān)鍵部件。