2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理應(yīng)用案例分析考試時間：______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.高壓繼電保護(hù)的首要任務(wù)是（）。A.快速切除故障線路B.保護(hù)發(fā)電機(jī)免受過載C.發(fā)出故障信號D.減少故障損失2.在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會（）。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3.電流速斷保護(hù)的主要缺點是（）。A.動作時限較長B.接線復(fù)雜C.可能誤動或拒動D.需要直流電源4.反時限過電流保護(hù)的動作時限通常與（）成正比。A.故障電流的大小B.故障點至保護(hù)安裝點的距離C.故障切除的時間要求D.電源電壓的高低5.在電力系統(tǒng)中，距離保護(hù)（又稱為阻抗保護(hù)）主要用于（）的保護(hù)。A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.輸電線路D.母線6.以下哪種保護(hù)是利用被保護(hù)元件兩端電流的相位或大小差異來工作的？（）A.電流速斷保護(hù)B.零序保護(hù)C.差動保護(hù)D.過負(fù)荷保護(hù)7.在輸電線路的保護(hù)配置中，靠近電源側(cè)通常配置（）作為主保護(hù)。A.過電流保護(hù)B.距離保護(hù)C.零序保護(hù)D.電流速斷保護(hù)8.為了保證選擇性，相鄰線路的電流速斷保護(hù)動作時限應(yīng)（）。A.相等B.互不關(guān)聯(lián)C.滿足“遠(yuǎn)動近保”原則，即下一級動作時限長于上一級D.盡可能短9.高壓電動機(jī)通常采用（）作為其主要保護(hù)。A.電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)B.差動保護(hù)和零序保護(hù)C.距離保護(hù)和方向保護(hù)D.失磁保護(hù)和過電壓保護(hù)10.電力系統(tǒng)中，發(fā)生相間短路時，故障點的總電流（故障相電流）通常（）正序電流。A.大于B.小于C.等于D.不確定等于二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性、快速性、靈敏性和可靠性四個基本要求。（）2.零序電流互感器主要用于發(fā)電機(jī)和變壓器的接地保護(hù)。（）3.距離保護(hù)的測量部分是根據(jù)故障點到保護(hù)安裝點的電壓和電流的比值來確定的。（）4.繼電保護(hù)裝置的整定計算是指根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和保護(hù)配置要求，計算確定保護(hù)裝置各繼電器參數(shù)的過程。（）5.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置會立即發(fā)出跳閘命令，斷路器隨即分閘。（）6.電流保護(hù)的動作電流一般應(yīng)大于正常運行時可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。（）7.方向保護(hù)是為了防止區(qū)外故障時保護(hù)誤動而裝設(shè)的。（）8.繼電保護(hù)裝置的調(diào)試工作通常在設(shè)備投運前和定期進(jìn)行。（）9.如果電流保護(hù)的動作時限不能滿足選擇性要求，可以考慮采用帶方向性的電流保護(hù)。（）10.失磁保護(hù)是發(fā)電機(jī)保護(hù)的一種，用于發(fā)電機(jī)失去勵磁電流時發(fā)出信號或跳閘。（）三、簡答題1.簡述電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)在原理、適用范圍和動作時限方面的主要區(qū)別。2.什么是保護(hù)選擇性？在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)保護(hù)選擇性的基本原則是什么？3.簡述距離保護(hù)的基本原理及其在輸電線路保護(hù)中的優(yōu)勢。4.為什么高壓電網(wǎng)通常采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式？這種運行方式下發(fā)生單相接地故障時，有何特點？5.什么是繼電保護(hù)整定？整定計算需要考慮哪些主要因素？四、案例分析題1.某輸電線路采用雙回線并聯(lián)運行方式，線路長度為60km，額定電壓110kV。每回線配置一套完整的保護(hù)，包括：線路保護(hù)（動作時限100ms）、距離保護(hù)（III段，動作時限300ms）、電流速斷保護(hù)（動作時限50ms）。正常運行時，線路負(fù)荷電流為200A，功率方向為線路末端指向首端?，F(xiàn)該線路發(fā)生A相接地故障，距離保護(hù)III段正確動作，線路保護(hù)動作時限為100ms，電流速斷保護(hù)因故障電流小于整定值而未動作。請分析：(1)本次故障是哪一段保護(hù)首先動作的？簡要說明理由。(2)如果故障點距離保護(hù)安裝處為40km，請計算故障點的總電流（假設(shè)系統(tǒng)阻抗和線路阻抗為已知常數(shù)，僅作定性分析）與正常負(fù)荷電流相比會發(fā)生什么變化？為什么？(3)若電流速斷保護(hù)整定值設(shè)置不當(dāng)，可能會出現(xiàn)什么情況？請簡述其可能的原因。2.某變電站內(nèi)一臺110kV變壓器（YNd11接線，容量100MVA），高壓側(cè)額定電壓110kV，配置有差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)（高壓側(cè)）。正常運行時，高壓側(cè)電流互感器二次電流為100A?，F(xiàn)該變壓器發(fā)生內(nèi)部輕微故障，差動保護(hù)未動作，復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)動作，發(fā)出信號但未跳閘。請分析：(1)變壓器內(nèi)部輕微故障可能指哪些類型？（至少列舉兩種）(2)為什么差動保護(hù)在這種情況下沒有動作？(3)復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)為什么會動作？如果此時保護(hù)未跳閘，可能的原因有哪些？---試卷答案一、選擇題1.A2.B3.C4.A5.C6.C7.B8.C9.A10.A二、判斷題1.正確2.正確3.正確4.正確5.錯誤(需要經(jīng)過操作電源和斷路器跳閘機(jī)構(gòu))6.正確7.正確8.正確9.正確10.正確三、簡答題1.解析思路：區(qū)分兩種保護(hù)的核心在于原理、范圍和時間。*原理：電流速斷保護(hù)是瞬時動作（或極短時限），根據(jù)電流大小判斷是否超過整定值。過電流保護(hù)是延時動作，根據(jù)電流大小和時限判斷。*適用范圍：電流速斷保護(hù)通常作為主保護(hù)，但保護(hù)范圍有限，易受系統(tǒng)運行方式影響。過電流保護(hù)作為主保護(hù)或后備保護(hù)，保護(hù)范圍較廣。*動作時限：電流速斷保護(hù)時限為0s或極短（<0.1s）。過電流保護(hù)時限根據(jù)線路等級和選擇性要求，通常為0.5s、1s、2s或更長。2.解析思路：理解保護(hù)選擇性的定義和實現(xiàn)依據(jù)。*定義：保護(hù)選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，靠近故障點的保護(hù)優(yōu)先動作，切除故障，同時保證下一級或非故障線路的保護(hù)不動作（或經(jīng)足夠時限延時動作）。*實現(xiàn)原則：主要依據(jù)保護(hù)的動作時限配合。即相鄰或上下級保護(hù)之間應(yīng)滿足“遠(yuǎn)動近保”或“前一級動，后一級延時動”的原則，確保故障被最靠近故障點的保護(hù)以最短時限切除。3.解析思路：闡述距離保護(hù)的基本工作方式和優(yōu)點。*基本原理：距離保護(hù)測量故障點至保護(hù)安裝點的電氣距離（阻抗），通常用故障時的電壓和電流的比值（或相量差）來反映。距離越大，測量值越小，動作時限越長；距離越小，測量值越大，動作時限越短。*優(yōu)點：能較準(zhǔn)確地反映故障點到保護(hù)安裝點的距離，動作時限與距離成正比，易于實現(xiàn)選擇性配合。對于不同電壓等級、不同長度的線路，適應(yīng)性較好。4.解析思路：結(jié)合運行方式和故障特點進(jìn)行解釋。*運行方式原因：中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式可以限制故障電流，避免單相接地時產(chǎn)生大的短路電流，減少對非故障相電壓的升高，保證設(shè)備絕緣安全，并允許故障點暫時存在（在消弧線圈補(bǔ)償下）繼續(xù)運行，提高供電可靠性。*故障特點：單相接地時，故障相電流可能很?。ú唤拥貢r接近零，經(jīng)消弧線圈時為感性或容性補(bǔ)償電流），非故障相電壓升高至線電壓（不接地時）或稍高于線電壓（經(jīng)消弧線圈時）。只有當(dāng)接地電流超過一定值或非故障相電壓危及設(shè)備絕緣時，才需要跳閘。5.解析思路：闡述整定的目的和影響因素。*整定目的：繼電保護(hù)整定是指根據(jù)電力系統(tǒng)的正常運行方式和預(yù)期可能發(fā)生的故障情況，結(jié)合保護(hù)裝置的技術(shù)特性，計算并確定保護(hù)裝置中各繼電器（如電流繼電器、時間繼電器等）的定值（如動作電流、動作時限、整定阻抗等），以確保保護(hù)裝置能正確、可靠地動作。*影響因素：主要包括系統(tǒng)正常運行時的最大負(fù)荷電流、系統(tǒng)運行方式（接線方式、系統(tǒng)阻抗）、保護(hù)裝置本身的技術(shù)參數(shù)、保護(hù)之間的配合要求（選擇性、時限級差）、靈敏度要求（能可靠動作的最小故障電流）、以及相鄰線路或設(shè)備的保護(hù)配置等。四、案例分析題1.解析思路：(1)分析動作順序：根據(jù)題目，距離保護(hù)III段正確動作，動作時限為300ms；線路保護(hù)動作時限為100ms；電流速斷保護(hù)未動作（說明電流小于整定值）。根據(jù)選擇性原則和動作時限，距離保護(hù)III段（動作最快，300ms）是首先動作的。雖然電流速斷動作時限更短（50ms），但在此故障下它未動作，說明故障電流未達(dá)到其整定值。(2)分析故障電流變化：故障點距離為40km，占線路全長的2/3。發(fā)生接地故障時，故障電流（故障相電流）遠(yuǎn)大于正常運行時的負(fù)荷電流（200A）。根據(jù)距離保護(hù)原理（I∝1/Z_故障），故障點越近，故障電流越大。雖然題目未給具體阻抗值，但定性分析可知，與正常負(fù)荷電流200A相比，故障點的總電流會顯著增大。(3)分析電流速斷未動原因：電流速斷保護(hù)未動作，說明故障時的電流未達(dá)到其整定值?？赡艿脑蛴校?整定值設(shè)置過高：為了保證選擇性，可能將整定值整定在正常運行時可能出現(xiàn)的大負(fù)荷電流或尖峰電流水平上，導(dǎo)致本次接地故障電流雖大，但仍未達(dá)到動作閾值。*系統(tǒng)運行方式變化：保護(hù)整定時依據(jù)的系統(tǒng)運行方式與故障發(fā)生時的實際運行方式不同，導(dǎo)致系統(tǒng)阻抗變化，使得故障電流小于整定值。*電流互感器飽和：故障電流過大可能導(dǎo)致電流互感器飽和，二次電流顯著減小，使得電流速斷保護(hù)根據(jù)較小的二次電流未動作。2.解析思路：(1)分析內(nèi)部故障類型：變壓器內(nèi)部輕微故障，根據(jù)配置的保護(hù)類型判斷。瓦斯保護(hù)是針對內(nèi)部繞組匝間短路、鐵芯過熱導(dǎo)致油流沖擊等故障的。差動保護(hù)主要針對繞組、引線相間短路和匝間短路等。復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)是后備保護(hù)，可應(yīng)對外部短路或內(nèi)部輕微接地等。輕微故障可能包括：輕微繞組匝間短路、引線接觸不良導(dǎo)致的間歇性故障、輕微的絕緣擊穿等。(2)分析差動未動原因：差動保護(hù)基于電流差原理。如果故障點發(fā)生在差動保護(hù)范圍之外（如高壓側(cè)外部短路），或故障導(dǎo)致電流互感器二次側(cè)飽和，或差動回路存在特定類型的故障（如斷線、匝間短路電流不均衡等），都可能導(dǎo)致差動保護(hù)不動作。(3)分析復(fù)合電壓閉鎖過電流動作原因及未跳閘可能：*動作原因：內(nèi)部輕微故障可能導(dǎo)致：*故障電流增大，超過過電流保護(hù)整定值（即使輕微，也可能使復(fù)合電壓部分動作）。*故障引起系統(tǒng)電壓降低或出現(xiàn)負(fù)序電壓、零序