2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理實(shí)驗(yàn)習(xí)題解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的字母填入括號內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置的基本要求不包括以下哪一項(xiàng)？A.選擇性B.可靠性C.經(jīng)濟(jì)性D.速動性2.在電力系統(tǒng)中，電流速斷保護(hù)通常采用瞬時動作，其主要保護(hù)范圍是？A.整個供電網(wǎng)絡(luò)B.本線路靠近電源端C.本線路靠近負(fù)荷端D.保護(hù)線路全長3.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，零序電流主要經(jīng)過？A.故障點(diǎn)、大地、其他相B.故障點(diǎn)、架空線路、變壓器C.電纜外皮、大地、其他相D.以上都有可能4.距離保護(hù)（整流型）的測量元件通常是根據(jù)什么原理構(gòu)成的？A.電壓與電流的比值B.電壓與電流的乘積C.電壓的平方D.電流的平方5.繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，使用標(biāo)準(zhǔn)互感器的主要目的是？A.改變電壓等級B.提高測量精度C.增大負(fù)載能力D.隔離電路6.某線路的定時限過流保護(hù)，其動作時限是繼電保護(hù)中哪項(xiàng)要求的體現(xiàn)？A.靈敏性B.可靠性C.選擇性D.速動性7.在進(jìn)行繼電保護(hù)定值校驗(yàn)時，應(yīng)將保護(hù)裝置的切換開關(guān)置于什么位置？A.運(yùn)行位置B.試驗(yàn)位置C.投入位置D.斷開位置8.繼電保護(hù)裝置的“出口中間繼電器”通常起到什么作用？A.增強(qiáng)電流驅(qū)動能力B.延長動作時間C.實(shí)現(xiàn)多次重動D.實(shí)現(xiàn)保護(hù)跳閘信號的轉(zhuǎn)換和放大9.以下哪種繼電器是反應(yīng)電流增大而動作的？A.時間繼電器B.電壓繼電器C.電流繼電器D.中間繼電器10.在繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，使用模擬故障裝置是為了？A.測試儀表精度B.檢驗(yàn)保護(hù)動作正確性C.測量系統(tǒng)阻抗D.研究互感器誤差二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)裝置在應(yīng)該動作時不動作，不應(yīng)該動作時可靠不動作。（）2.電壓保護(hù)通常用于反映系統(tǒng)相間故障。（）3.繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，所有接線完成后應(yīng)先自檢，確認(rèn)無誤后再通電。（）4.差動保護(hù)具有絕對的選擇性，其動作與否與系統(tǒng)阻抗大小無關(guān)。（）5.繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算主要是根據(jù)系統(tǒng)正常運(yùn)行時的參數(shù)進(jìn)行的。（）6.更換繼電保護(hù)裝置的熔斷器后，應(yīng)立即進(jìn)行傳動試驗(yàn)，確認(rèn)出口回路正常。（）7.測量電壓時，電壓表的內(nèi)阻應(yīng)盡可能小，以減少對被測電路的影響。（）8.繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)記錄應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)名稱、日期、操作人、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、原始數(shù)據(jù)、現(xiàn)象分析等內(nèi)容。（）9.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置會立即發(fā)出信號，并直接作用于斷路器跳閘。（）10.在進(jìn)行繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)時，可以不用遵守安全操作規(guī)程。（）三、填空題（請將正確答案填入橫線內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足______、______、______和______四個基本要求。2.電流保護(hù)按動作時限分為______過流保護(hù)和______過流保護(hù)。3.反應(yīng)故障時零序電流、零序電壓的保護(hù)稱為______保護(hù)。4.距離保護(hù)的整定通常分為______整定和______整定兩部分。5.繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，常用的基本實(shí)驗(yàn)方法有______法、______法和______法。6.測量交流電路的功率時，通常使用______表。7.繼電保護(hù)裝置的______是指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障反應(yīng)的靈敏程度。8.繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，使用______可以模擬系統(tǒng)發(fā)生各種類型的短路故障。9.更換繼電保護(hù)裝置的______或______時，必須先得到調(diào)度或值班負(fù)責(zé)人的許可。10.繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)儀器______，整理好實(shí)驗(yàn)記錄和報(bào)告。四、簡答題1.簡述電流速斷保護(hù)、定時限過流保護(hù)和零序電流保護(hù)各自的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。2.在進(jìn)行繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)時，為什么必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程？請列舉至少三項(xiàng)主要的安全注意事項(xiàng)。3.解釋什么是繼電保護(hù)的“選擇性”。為什么說選擇性是繼電保護(hù)中最基本的要求？4.簡述繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，對電流互感器和電壓互感器進(jìn)行極性檢查的必要性和常用方法。五、計(jì)算題1.某線路正常工作電流為300A，短路電流計(jì)算結(jié)果為10kA。要求電流速斷保護(hù)的動作電流整定為短路電流的1.5倍，靈敏系數(shù)要求為1.5（靈敏點(diǎn)取保護(hù)安裝處）。試計(jì)算電流速斷保護(hù)的動作電流整定值，并判斷該整定值是否能滿足靈敏系數(shù)要求。2.某線路采用Y/Δ接線方式，保護(hù)安裝在線路首端，系統(tǒng)相電壓為Uφ。試畫出該線路的電流保護(hù)（定時限）原理電路草圖（只需表示出測量部分和核心繼電器，無需詳細(xì)展開）。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)/分析題1.設(shè)計(jì)一個簡單的電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)方案，用于測試某繼電保護(hù)裝置（定時限過流保護(hù)）的定值和動作時間。請簡述實(shí)驗(yàn)步驟、所需主要儀器設(shè)備、需要記錄的數(shù)據(jù)以及如何判斷保護(hù)是否動作正確。2.某繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)記錄顯示，在進(jìn)行模擬相間短路實(shí)驗(yàn)時，電流繼電器正確動作，但時間繼電器沒有動作，保護(hù)未出口。分析可能的原因有哪些？應(yīng)該如何進(jìn)一步檢查和排查故障？---試卷答案一、選擇題1.C*解析：繼電保護(hù)的基本要求是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性，經(jīng)濟(jì)性不是其基本要求。2.B*解析：電流速斷保護(hù)利用短路電流遠(yuǎn)大于正常電流的原理，動作速度快（瞬時），但保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，通常只保護(hù)線路靠近電源的一小部分。3.A*解析：單相接地故障時，故障電流通過故障點(diǎn)流入大地，再從大地經(jīng)過其他相到電源構(gòu)成回路，因此零序電流主要經(jīng)過故障點(diǎn)、大地、其他相。4.A*解析：距離保護(hù)的測量元件通常是將反映距離的電壓（同相電壓與故障補(bǔ)償電壓之差）和電流信號進(jìn)行變換（如整流），其核心是計(jì)算電壓與電流的比值，該比值與距離成正比。5.B*解析：在繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)互感器（標(biāo)準(zhǔn)電流互感器或標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器）提供精確的基準(zhǔn)信號，用于校驗(yàn)被試保護(hù)裝置或測量儀表的準(zhǔn)確性。6.C*解析：定時限過流保護(hù)的動作時限是為了保證在下一級保護(hù)動作之前先斷開故障回路，即保證選擇性，避免越級跳閘。7.B*解析：將保護(hù)裝置的切換開關(guān)置于“試驗(yàn)”位置，可以將保護(hù)裝置與現(xiàn)場的一次設(shè)備（如斷路器）斷開連接，進(jìn)行就地或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)的定值校驗(yàn)和功能測試。8.D*解析：出口中間繼電器用于接收來自各種繼電器的跳閘信號，并將其放大或轉(zhuǎn)換，以提供足夠的功率驅(qū)動斷路器跳閘回路，并實(shí)現(xiàn)信號的記憶或自鎖。9.C*解析：電流繼電器是反應(yīng)電路中電流大小變化的繼電器，當(dāng)電流達(dá)到其整定值時動作。10.B*解析：繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)的核心目的是檢驗(yàn)在各種模擬故障條件下，保護(hù)裝置能否按照設(shè)計(jì)要求正確動作（或正確不動作），驗(yàn)證保護(hù)功能的可靠性。二、判斷題1.錯誤*解析：繼電保護(hù)的可靠性是指保護(hù)裝置在應(yīng)該動作時可靠動作，不應(yīng)該動作時可靠不動作。2.正確*解析：電壓保護(hù)主要反應(yīng)系統(tǒng)電壓的異常（過高或過低），主要用于反映相間故障或系統(tǒng)失壓等情況。3.正確*解析：實(shí)驗(yàn)接線復(fù)雜，容易出錯，自檢是確保接線正確、避免通電后造成設(shè)備損壞或人身安全事故的重要步驟。4.正確*解析：差動保護(hù)基于基爾霍夫電流定律，比較被保護(hù)元件兩端（或線路兩端）的電流大小和方向，只有當(dāng)兩端電流滿足差動條件時才動作，其動作與否與保護(hù)區(qū)外故障時的系統(tǒng)阻抗無關(guān)。5.錯誤*解析：繼電保護(hù)的整定計(jì)算主要是根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的最小故障參數(shù)（如最小短路電流）和系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的最大故障參數(shù)（如最大短路電流）進(jìn)行的，以確保保護(hù)在各種工況下都能正確工作。6.正確*解析：更換關(guān)鍵元件（如熔斷器、繼電器）后，必須通過傳動試驗(yàn)（模擬跳閘過程）檢查保護(hù)回路和斷路器控制回路是否完好，確認(rèn)可以正常投入運(yùn)行。7.錯誤*解析：測量電壓時，電壓表的內(nèi)阻應(yīng)盡可能大，理想情況下為無窮大，以使其從被測電路中吸取的電流極小，避免對被測電路造成影響，保證測量準(zhǔn)確性。8.正確*解析：完整的實(shí)驗(yàn)記錄是實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的憑證，也是分析問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)，應(yīng)包含所有必要信息。9.錯誤*解析：故障發(fā)生后，繼電保護(hù)裝置首先判斷是否滿足動作條件，若滿足則發(fā)出跳閘脈沖。跳閘脈沖通過跳閘回路作用于斷路器分閘機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘。信號部分則發(fā)出聲光信號或傳送到監(jiān)控中心。整個過程不是直接作用于跳閘。10.錯誤*解析：進(jìn)行繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)時，高壓設(shè)備具有危險性，必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，包括驗(yàn)電、掛接地線、使用絕緣工具、保持安全距離、有人監(jiān)護(hù)等，確保人身和設(shè)備安全。三、填空題1.選擇性、速動性、靈敏性、可靠性*解析：這是衡量繼電保護(hù)性能的四個基本標(biāo)準(zhǔn)。2.瞬時、定時限*解析：這是按動作時限分類的電流保護(hù)的主要類型。3.零序*解析：該保護(hù)專門用于反應(yīng)零序電流和零序電壓，用于單相接地等故障的保護(hù)。4.靜態(tài)、動態(tài)*解析：距離保護(hù)的整定通常包括考慮系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的靜態(tài)極限情況（保證選擇性）和考慮系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的動態(tài)情況（保證靈敏性）。5.伏安、短路、相量圖*解析：這是繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中常用的基本實(shí)驗(yàn)方法，用于測試?yán)^電器特性、模擬故障、分析系統(tǒng)狀態(tài)等。6.電動、功率*解析：測量交流電路功率最常用的是電動式功率表。7.靈敏度*解析：描述保護(hù)對故障反應(yīng)的靈敏程度，即能檢測到多小的故障電流或故障程度。8.模擬故障裝置、故障注入裝置*解析：這類裝置可以人為地在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中注入模擬的故障電流或電壓，以測試保護(hù)裝置的動作行為。9.熔斷器、繼電器*解析：這些是安裝在保護(hù)回路中的關(guān)鍵元件，更換時需履行審批手續(xù)。10.擦拭干凈、歸位*解析：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)清潔儀器，并將儀器恢復(fù)到規(guī)定位置，保持整潔和設(shè)備完好。四、簡答題1.電流速斷保護(hù)適用于線路首端，保護(hù)范圍較小，動作迅速，但選擇性差，可能越級跳閘。定時限過流保護(hù)保護(hù)范圍較大，動作時限固定，選擇性較好，但動作速度相對較慢。零序電流保護(hù)主要用于反映單相接地故障，靈敏度高，選擇性較好，適用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。*解析：分別闡述三種保護(hù)的基本原理、適用范圍、保護(hù)對象和主要優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行對比。2.必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，因?yàn)槔^電保護(hù)實(shí)驗(yàn)常涉及高壓設(shè)備，存在觸電、短路、設(shè)備損壞甚至人身傷亡的風(fēng)險。主要安全注意事項(xiàng)包括：實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真檢查設(shè)備和線路，確認(rèn)無問題后方可通電；實(shí)驗(yàn)中必須有人監(jiān)護(hù)，穿戴絕緣防護(hù)用品；接線必須牢固可靠，防止虛接或短路；操作高壓設(shè)備時必須嚴(yán)格執(zhí)行“驗(yàn)電、掛接地線、設(shè)遮欄、掛標(biāo)示牌”等制度；熟悉所用儀器的使用方法和注意事項(xiàng)；發(fā)生異常情況立即斷電并報(bào)告。*解析：說明遵守安全規(guī)程的必要性（風(fēng)險），并列舉幾項(xiàng)核心的安全操作要點(diǎn)。3.選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置應(yīng)優(yōu)先、快速地動作切除故障，而遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的保護(hù)裝置應(yīng)不動作或延時動作。這是繼電保護(hù)最基本的要求，因?yàn)橹挥斜ＷC選擇性，才能將故障限制在最小范圍內(nèi)，減少停電損失，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果失去選擇性，導(dǎo)致保護(hù)越級動作或非選擇性跳閘，會造成大面積停電，后果嚴(yán)重。*解析：解釋選擇性的定義，強(qiáng)調(diào)其在保證系統(tǒng)安全、減少損失方面的重要性。4.在繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，對電流互感器和電壓互感器進(jìn)行極性檢查的必要性在于：錯誤的極性會導(dǎo)致保護(hù)裝置的測量值錯誤，甚至導(dǎo)致保護(hù)誤動或拒動。例如，在電流保護(hù)中，接線極性錯誤會使流過電流繼電器的電流方向與設(shè)計(jì)不符，可能使其在正常負(fù)荷電流下就動作或無法在故障時動作。常用方法包括：使用極性測試儀（相量表）測量；利用已知的電壓或電流信號（如電源、標(biāo)準(zhǔn)表）進(jìn)行測試，根據(jù)電壓和電流的相位關(guān)系或根據(jù)特定接線方式（如電源正接、負(fù)接）觀察指針偏轉(zhuǎn)方向來判斷。*解析：說明極性錯誤可能導(dǎo)致的后果，并介紹常用的極性檢查方法。五、計(jì)算題1.解：*動作電流整定值Iop=1.5*Ik"min=1.5*10kA=15kA=15000A。*靈敏度校驗(yàn)：在保護(hù)安裝處發(fā)生金屬性短路時，流過保護(hù)安裝處的短路電流為Ik"min=10kA。*靈敏系數(shù)Ksen=Ik"min/Iop=10kA/15kA=10/15=2/3≈0.67。*要求靈敏系數(shù)Ksen≥1.5。*計(jì)算結(jié)果Ksen(0.67)<1.5，不滿足靈敏系數(shù)要求。*結(jié)論：該動作電流整定值（15kA）不能滿足靈敏系數(shù)為1.5的要求。需要增大整定值（即降低保護(hù)靈敏度）或選擇更靈敏的繼電器。*解析：按公式計(jì)算動作電流，再計(jì)算靈敏度系數(shù)并與要求值比較，得出結(jié)論。注意單位換算和結(jié)果比較。2.解：*畫圖（此處文字描述代替繪圖）：*設(shè)系統(tǒng)側(cè)為A相、B相、C相，電壓為Ua,Ub,Uc。*線路側(cè)為a相、b相、c相。*保護(hù)安裝在線路側(cè)。*電流互感器TA接于線路側(cè)a相，其一次側(cè)接a相，二次側(cè)接入電流繼電器KA1。*（可選）電壓形成部分：可能包含電抗器、電阻等，用于構(gòu)成測量線圈，此處簡化，只畫核心元件。*（可選）時間繼電器KT：其輸入端連接測量部分輸出，輸出端連接中間繼電器或直接連接出口繼電器KCO。*（可選）出口繼電器KCO：其輸入端連接時間繼電器KT的常開觸點(diǎn)（或直接連接測量部分的正電源）。*（可選）跳閘線圈YO：連接在出口繼電器KCO的常開觸點(diǎn)與直流電源正極之間。*草圖應(yīng)清晰表示：電流互感器TA、電流繼電器KA1（及其線圈）、（可選）時間繼電器KT、（可選）出口繼電器KCO的線圈和觸點(diǎn)，以及它們之間的邏輯連接關(guān)系（如KA1的線圈接于TA二次側(cè)，KT的線圈接于KA1動作后使其觸點(diǎn)閉合的回路，KCO線圈接于KT觸點(diǎn)閉合后的回路等）。*簡圖應(yīng)體現(xiàn)Y/Δ接線的概念，即測量部分的一次側(cè)接Δ形線路，二次側(cè)接Y形（或根據(jù)保護(hù)具體接線方式）。*解析：根據(jù)定時限過流保護(hù)的原理，繪制其核心元件（測量元件-電流繼電器、延時元件-時間繼電器、出口元件-中間繼電器/出口繼電器）的簡化原理電路圖，并說明其基本連接關(guān)系。考慮到題目要求不詳細(xì)展開，重點(diǎn)突出測量部分和核心繼電器。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)/分析題1.設(shè)計(jì)：*實(shí)驗(yàn)名稱：定時限過流保護(hù)定值及動作時間測試實(shí)驗(yàn)。*實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證定時限過流保護(hù)的整定電流值是否正確，并測量其動作時間。*主要儀器設(shè)備：被測繼電保護(hù)裝置、交流電源、電流互感器（帶二次繞組）、電流表（多量程）、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)（可選）。*實(shí)驗(yàn)步驟：1.按照繼電保護(hù)屏或?qū)嶒?yàn)臺接線圖，連接好實(shí)驗(yàn)電路，包括電源、被測保護(hù)裝置、電流互感器、電流表等。確保接線正確無誤，特別是電流互感器的一次側(cè)和二次側(cè)極性。2.將被測保護(hù)裝置的切換開關(guān)置于“試驗(yàn)”位置。3.檢查一遍所有接線，確認(rèn)無誤后，合上電源開關(guān)。4.調(diào)整交流電源的輸出電流，使其從零緩慢增加，模擬故障電流的上升過程。5.觀察電流表讀數(shù)，當(dāng)電流接近保護(hù)裝置的整定電流值時，啟動秒表，記錄電流繼電器動作的時間（或時間繼電器線圈通電開始到其常開觸點(diǎn)閉合的時間）。6.繼續(xù)緩慢增加電流，觀察電流繼電器和時間繼電器是否可靠動作，以及時間繼電器觸點(diǎn)是否正確閉合。7.待測試完成后，斷開電源，將切換開關(guān)恢復(fù)到“運(yùn)行”位置。8.記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：被測保護(hù)裝置型號、實(shí)驗(yàn)日期、操作人、整定電流值、實(shí)測動作電流、動作時間。*需要記錄的數(shù)據(jù)：保護(hù)裝置型號、實(shí)驗(yàn)日期、操作人、整定電流值Iset、實(shí)測動作電流Iact、動作時間t。*判斷保護(hù)是否動作正確：比較實(shí)測動作電流Iact與整定電流值Iset。若Iact≈Iset(考慮繼電器精度和電流表誤差，允許有小的偏差)，則認(rèn)為電流部分整定正確。比較動作時間t是否在整定值規(guī)定的時間范圍內(nèi)（定時限），若在范圍內(nèi)，則認(rèn)為時間部分整定正確。綜合判斷，若電流和時間均符合要求，則保護(hù)動作正確。*解析：設(shè)計(jì)一個完整的實(shí)驗(yàn)方案，包括目的、設(shè)備、步驟、記錄項(xiàng)目和判斷標(biāo)準(zhǔn)。重點(diǎn)在于體現(xiàn)對定值和動作時間兩個核心指標(biāo)的測試。2.分析：*可能原因：1.電流回路開路：電流互感器二次側(cè)開路、連接導(dǎo)線斷開、電流表量程選擇過大或本身損壞，導(dǎo)致流過電流繼電器線圈的電流為零或遠(yuǎn)小于動作值。2.電壓回路（或測