2025年高壓電工技能考試：高壓繼電保護(hù)原理與設(shè)備檢修試題解析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(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)出故障報(bào)警信號(hào)B.切除故障線路，縮小故障影響范圍C.改善電力系統(tǒng)運(yùn)行方式D.調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)電壓2.電流保護(hù)中，為了確保選擇性，相鄰線路的保護(hù)在時(shí)限上應(yīng)滿足（）原則。A.后一級(jí)比前一級(jí)動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)B.后一級(jí)比前一級(jí)動(dòng)作時(shí)限短C.所有線路動(dòng)作時(shí)限相同D.與線路長(zhǎng)度無關(guān)3.GL型感應(yīng)式電流繼電器，當(dāng)通過繼電器的電流小于整定值時(shí)，其電磁力（）。A.小于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力矩，繼電器不動(dòng)作B.大于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力矩，繼電器動(dòng)作C.等于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力矩，繼電器處于臨界狀態(tài)D.以上都不對(duì)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（）。A.等于零B.上升至線電壓C.上升至相電壓的根號(hào)3倍D.保持不變5.反時(shí)限電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限通常與（）成反比。A.故障電流的大小B.故障點(diǎn)的距離C.通過繼電器的電流大小D.電源頻率6.架空線路發(fā)生相間短路的故障類型屬于（）。A.單相接地故障B.相對(duì)地故障C.三相短路故障D.斷線故障7.電壓互感器（VT）在運(yùn)行中，其二次繞組（）。A.必須可靠接地B.不允許接地C.是否接地取決于系統(tǒng)接地方式D.接地方式對(duì)保護(hù)無影響8.繼電保護(hù)裝置的“四性”是指（）。A.選擇性、快速性、靈敏性、可靠性B.選擇性、準(zhǔn)確性、靈敏性、實(shí)用性C.選擇性、快速性、準(zhǔn)確性、可靠性D.快速性、靈敏性、準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)性9.在繼電保護(hù)屏上，用于給繼電器線圈通電，使其動(dòng)作的電路是（）。A.信號(hào)回路B.操作電源回路C.控制回路D.測(cè)量回路10.差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.對(duì)系統(tǒng)接地方式要求不高B.能瞬時(shí)切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障C.只反應(yīng)區(qū)內(nèi)故障，不反應(yīng)區(qū)外故障D.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)二、判斷題（請(qǐng)將“√”或“×”填入括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)的靈敏性是指保護(hù)對(duì)于被保護(hù)對(duì)象故障的反映能力。（）2.對(duì)于同一電流保護(hù)裝置，故障電流越大，其動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)。（）3.重合閘裝置通常只在系統(tǒng)發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)發(fā)出合閘命令。（）4.電流互感器（CT）的接線方式有星形接線和三角形接線兩種。（）5.繼電保護(hù)裝置的直流電源一般采用蓄電池組供電。（）6.保護(hù)裝置的整定計(jì)算主要是為了確定保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)。（）7.繼電器返回系數(shù)越大，保護(hù)的可靠性越高。（）8.在直流操作電源系統(tǒng)中，常用的有電壓源型和電流源型兩種。（）9.繼電保護(hù)屏上的信號(hào)燈主要用于指示斷路器的分合閘狀態(tài)。（）10.運(yùn)行中的高壓設(shè)備，其金屬外殼必須可靠接地。（）三、填空題（請(qǐng)將正確答案填入橫線上）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足______、______、______和______的基本要求。2.GL型繼電器中的“G”代表______，“L”代表______。3.電壓保護(hù)通常用于______側(cè)，作為______的后備保護(hù)。4.在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相電流等于______。5.繼電保護(hù)中，為了保證選擇性，通常采用______原則來整定不同線路或不同電壓等級(jí)的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限。6.電流互感器二次側(cè)的接線方式通常采用______接線，其二次側(cè)______。7.繼電保護(hù)屏通常由______屏、______屏和______屏等組成。8.斷路器的控制回路中，常用的操作方式有______和______。9.繼電保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)是指保護(hù)裝置對(duì)______的反映能力。10.運(yùn)行中的電流互感器，其二次側(cè)嚴(yán)禁______。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電流保護(hù)、電壓保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)各適用于哪些場(chǎng)合？并說明其主要原理。2.什么是繼電保護(hù)的“選擇性”？在什么情況下會(huì)出現(xiàn)保護(hù)“無選擇性動(dòng)作”？如何保證選擇性？3.簡(jiǎn)述感應(yīng)型電流繼電器（如GL型）的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。4.電流互感器（CT）在運(yùn)行中有哪些基本要求？為什么二次側(cè)不允許開路？5.繼電保護(hù)裝置的調(diào)試主要包括哪些內(nèi)容？五、計(jì)算題1.某線路采用GL-12/10型電流繼電器構(gòu)成反時(shí)限電流保護(hù)。已知繼電器定值整定為60A，電流繼電器的10倍動(dòng)作電流時(shí)的返回系數(shù)為0.85。求繼電器動(dòng)作電流整定點(diǎn)的實(shí)際返回電流是多少？若線路發(fā)生相間短路，流過繼電器的故障電流為800A，請(qǐng)說明繼電器是否會(huì)動(dòng)作（簡(jiǎn)述判斷過程）。2.某電壓互感器（VT）二次側(cè)額定電壓為100V，其變比為10kV/100V。若在一次側(cè)測(cè)得線電壓為9.5kV，求二次側(cè)對(duì)應(yīng)的線電壓是多少？若二次側(cè)發(fā)生單相接地故障，相對(duì)地電壓為55V，求一次側(cè)對(duì)應(yīng)的相對(duì)地電壓是多少？六、案例分析題1.某變電站10kV線路A，其保護(hù)配置為：線路末端B點(diǎn)裝設(shè)GL-15/5電流保護(hù)，作為本線路主保護(hù)，并作為下一級(jí)線路C的主保護(hù)的后備保護(hù)。線路A的起始端D點(diǎn)裝設(shè)GL-12/10電流保護(hù)，作為本線路主保護(hù)，并作為線路B的主保護(hù)的后備保護(hù)。正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)定值正確，壓板投退正常。某日，線路A在B點(diǎn)發(fā)生瞬時(shí)性接地故障，保護(hù)正確動(dòng)作，斷路器跳閘，故障消除后自動(dòng)重合閘成功。隨后，線路A在B點(diǎn)附近發(fā)生永久性相間短路故障，保護(hù)再次動(dòng)作，斷路器跳閘，但重合閘失?。ㄖ睾祥l裝置工作正常），斷路器未能重合。請(qǐng)分析：（1）第一次故障時(shí)，B點(diǎn)的保護(hù)是如何動(dòng)作的？重合閘為什么會(huì)成功？（2）第二次故障時(shí)，B點(diǎn)的保護(hù)為什么會(huì)再次動(dòng)作？斷路器為什么未能重合？---試卷答案一、選擇題1.B2.A3.A4.D5.C6.C7.A8.A9.C10.C二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.√三、填空題1.選擇性，快速性，靈敏性，可靠性2.感應(yīng)，電流3.低壓，高壓4.相電壓5.延時(shí)，階梯6.星形，短路7.保護(hù)，控制，信號(hào)8.電動(dòng)合閘，彈簧合閘9.最小故障10.開路四、簡(jiǎn)答題1.電流保護(hù)：適用于輸電線路、變壓器等元件，作為主保護(hù)或后備保護(hù)。原理：利用故障時(shí)電流顯著增大的特點(diǎn)，當(dāng)電流超過整定值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)出跳閘信號(hào)。通常有定時(shí)限和反時(shí)限兩種。電壓保護(hù)：主要用于發(fā)電機(jī)、變壓器等對(duì)電壓水平要求高的設(shè)備，作為失壓或低電壓保護(hù)。原理：當(dāng)系統(tǒng)電壓低于整定值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)或跳閘。差動(dòng)保護(hù)：適用于發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等重要元件。原理：比較被保護(hù)元件兩端（或同一回路的不同部分）的電流，當(dāng)兩側(cè)電流差值達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，認(rèn)為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，保護(hù)裝置瞬時(shí)動(dòng)作。2.選擇性：指保護(hù)裝置只在其應(yīng)該動(dòng)作的故障情況下動(dòng)作，而相鄰或其他非故障線路、設(shè)備保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作或延時(shí)動(dòng)作。保證選擇性的主要措施是遵循階梯原則整定動(dòng)作時(shí)限，即下一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)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。無選擇性動(dòng)作：指保護(hù)裝置在非故障情況下動(dòng)作，或本應(yīng)延時(shí)動(dòng)作的保護(hù)卻瞬時(shí)動(dòng)作，導(dǎo)致斷路器錯(cuò)誤跳閘。原因可能包括：整定值整定不當(dāng)、保護(hù)誤動(dòng)、系統(tǒng)發(fā)生非故障擾動(dòng)（如操作過電壓）、接線錯(cuò)誤等。3.感應(yīng)型電流繼電器（如GL型）主要由電磁系統(tǒng)（線圈、鐵芯）、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)（可轉(zhuǎn)動(dòng)部分，帶有永久磁鐵和重力矩）、機(jī)械整定裝置和阻尼裝置等組成。工作原理：當(dāng)通過繼電器的電流小于整定值時(shí)，電磁力小于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力矩和永久磁鐵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，繼電器不動(dòng)作；當(dāng)電流增大到整定值時(shí)，電磁力克服重力矩和制動(dòng)力矩，繼電器可動(dòng)部分開始轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電流繼續(xù)增大時(shí)，電磁力進(jìn)一步增大，帶動(dòng)可動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)銜鐵使常閉觸點(diǎn)斷開、常開觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作；若故障電流減小，電磁力減弱，可動(dòng)部分在重力矩和永久磁鐵制動(dòng)力矩作用下返回。其動(dòng)作時(shí)限與電流的大小有關(guān)，電流越大，動(dòng)作時(shí)限越短，具有反時(shí)限特性。4.基本要求：*準(zhǔn)確反映一次側(cè)電流：二次電流與一次電流成比例。*具有足夠的準(zhǔn)確度：保證保護(hù)裝置正確動(dòng)作。*具有足夠的絕緣強(qiáng)度：承受系統(tǒng)電壓。*運(yùn)行安全可靠：二次側(cè)必須可靠接地。*二次側(cè)嚴(yán)禁開路：因?yàn)镃T是利用電磁感應(yīng)原理工作，其一次側(cè)磁通在一次電流和二次電流共同作用下平衡。若二次側(cè)開路，一次電流不變，磁通主要由一次電流產(chǎn)生，鐵芯磁飽和，導(dǎo)致二次側(cè)感應(yīng)出很高電壓，可能擊穿絕緣，損壞CT或保護(hù)裝置，并危及人身安全。5.調(diào)試內(nèi)容：*檢查保護(hù)裝置的接線是否正確、牢固。*檢查端子排、壓板、插件等是否完好。*檢查直流電源電壓是否滿足要求。*進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試和耐壓測(cè)試。*進(jìn)行定值整定和傳動(dòng)試驗(yàn)，核對(duì)動(dòng)作電壓、動(dòng)作電流、靈敏系數(shù)等是否滿足要求，驗(yàn)證保護(hù)裝置的動(dòng)作邏輯和傳動(dòng)回路是否正常。五、計(jì)算題1.計(jì)算過程：*實(shí)際返回電流=定值電流×返回系數(shù)=60A×0.85=51A。*判斷動(dòng)作：故障電流800A遠(yuǎn)大于繼電器的10倍動(dòng)作電流（10×60A=600A），且大于實(shí)際返回電流51A。因此，繼電器會(huì)動(dòng)作。解析思路：首先根據(jù)返回系數(shù)計(jì)算實(shí)際返回電流，這是繼電器能夠可靠返回的最小電流。然后比較故障電流與繼電器的動(dòng)作值（通常是10倍定值電流）和實(shí)際返回電流。只要故障電流大于10倍定值電流，繼電器就一定會(huì)動(dòng)作；同時(shí)，故障電流必須大于實(shí)際返回電流，才能確保繼電器動(dòng)作后能可靠返回。2.計(jì)算過程：*二次側(cè)線電壓=一次側(cè)線電壓/變比=9.5kV/10=0.95kV=950V。*一次側(cè)相對(duì)地電壓=二次側(cè)相對(duì)地電壓×變比=55V×10=550V。解析思路：電壓互感器的一次側(cè)電壓與二次側(cè)電壓之比等于其變比。對(duì)于線電壓，同樣適用。單相接地時(shí)，測(cè)得的是二次側(cè)相對(duì)地電壓，根據(jù)變比可以換算出一次側(cè)對(duì)應(yīng)的相對(duì)地電壓。注意區(qū)分線電壓和相電壓的計(jì)算關(guān)系。六、案例分析題1.分析過程：*（1）第一次故障（瞬時(shí)性接地）：B點(diǎn)發(fā)生瞬時(shí)性接地，故障電流可能不大或故障點(diǎn)電弧熄滅，導(dǎo)致故障消除。此時(shí)流過B點(diǎn)保護(hù)（GL-15/5）的電流雖然可能超過整定值，但由于是瞬時(shí)性故障，電流可能未達(dá)到反時(shí)限動(dòng)作條件或故障持續(xù)時(shí)間短于保護(hù)動(dòng)作時(shí)限，或者故障電流在消除后未持續(xù)滿足動(dòng)作條件。保護(hù)正確動(dòng)作跳閘，故障消除后，重合閘裝置檢測(cè)到線路無故障，發(fā)出合閘命令，重合閘成功。*（2）第二次故障（永久性相間短路）：B點(diǎn)發(fā)生永久性相間短路，故障電流遠(yuǎn)大于瞬時(shí)性故障電流，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。流過B點(diǎn)保護(hù)的電流遠(yuǎn)超整定值，并且在保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)限內(nèi)，保護(hù)可靠動(dòng)作跳閘。然而，由于是永久性故障，即使重合閘成功，故障依