2025年高壓電工技師考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理創(chuàng)新應(yīng)用試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的代表字母填入括號內(nèi)）1.在分析電網(wǎng)故障時(shí)，距離保護(hù)中測量阻抗與故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)之間實(shí)際阻抗的偏差，主要受到（）等因素的影響。A.電網(wǎng)運(yùn)行方式變化B.故障類型（相間、單相）C.故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)距離D.以上所有2.微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)多CPU冗余工作方式的主要目的是（）。A.提高計(jì)算速度B.增加存儲容量C.提高裝置的可靠性D.便于軟件調(diào)試3.在基于人工智能的繼電保護(hù)中，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障分類或模式識別，其核心優(yōu)勢在于（）。A.能夠精確計(jì)算保護(hù)定值B.具有強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力C.信號處理速度快D.結(jié)構(gòu)簡單、成本低4.IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的核心優(yōu)勢之一是（）。A.提高了保護(hù)裝置的硬件成本B.增加了通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性C.實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)信息的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化D.必須使用特定的品牌設(shè)備5.電子式互感器（如光學(xué)電流互感器）相比傳統(tǒng)電磁式互感器，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在（）。A.量程更寬B.無需維護(hù)，抗干擾能力強(qiáng)，精度高C.成本更低D.結(jié)構(gòu)更緊湊6.廣域測量系統(tǒng)（WAMS）在實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域電網(wǎng)廣域協(xié)調(diào)保護(hù)中，主要利用了（）提供的信息。A.單個(gè)變電站的電壓、電流幅值B.多個(gè)相鄰變電站的同步相量測量數(shù)據(jù)C.單一保護(hù)裝置的動(dòng)作信號D.電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖7.繼電保護(hù)裝置的“自整定”功能，主要是指（）。A.裝置能自動(dòng)更換熔斷器B.裝置能根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)整定值C.裝置能自動(dòng)診斷自身故障D.裝置能自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信配置8.對于大接地電流系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)非故障相電壓會（）。A.降低B.升高，可能超過線電壓C.保持不變D.出現(xiàn)負(fù)序電壓9.利用小電流接地選線裝置判斷故障線路的方法中，基于故障時(shí)零序電流、零序電壓相位關(guān)系的方法，主要利用了（）原理。A.歐姆定律B.基爾霍夫電流定律C.對稱分量理論D.電磁感應(yīng)定律10.在分析微機(jī)保護(hù)裝置的軟件可靠性時(shí)，通常會考慮其（）。A.硬件配置的多少B.系統(tǒng)的運(yùn)行溫度C.軟件代碼的容錯(cuò)能力、測試覆蓋率D.操作人員的技術(shù)水平二、判斷題（請判斷下列說法的正誤，正確的填“√”，錯(cuò)誤的填“×”）1.（）距離保護(hù)的整定原則是：在正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置的測量阻抗應(yīng)大于整定值，且具有良好的方向性。2.（）數(shù)字保護(hù)裝置的通信接口采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)設(shè)備的互操作性。3.（）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的故障預(yù)測方法，能夠完全消除電力系統(tǒng)中的所有不確定性。4.（）故障錄波裝置記錄的故障前后波形數(shù)據(jù)，是分析保護(hù)動(dòng)作行為和電網(wǎng)故障物理過程的重要依據(jù)。5.（）在微機(jī)保護(hù)中，采用雙CPU冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)主CPU故障時(shí)，副CPU能自動(dòng)無縫接管工作。6.（）電子式互感器輸出的數(shù)字信號可以直接接入微機(jī)保護(hù)裝置，無需任何轉(zhuǎn)換。7.（）零序電流互感器廣泛用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)，用于單相接地故障的檢測。8.（）繼電保護(hù)的“四性”原則是指：選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。9.（）廣域測量系統(tǒng)（WAMS）的主要目的是提高單個(gè)變電站的供電可靠性。10.（）利用故障時(shí)的暫態(tài)信號進(jìn)行保護(hù)，可以有效提高保護(hù)對內(nèi)部故障的靈敏度。三、簡答題1.簡述電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)在原理和應(yīng)用上有何主要區(qū)別？2.數(shù)字保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)電磁式保護(hù)裝置，在性能和功能上有哪些顯著優(yōu)勢？3.什么是廣域測量系統(tǒng)（WAMS）？其在現(xiàn)代電網(wǎng)繼電保護(hù)中能發(fā)揮哪些作用？4.解釋什么是繼電保護(hù)的“選擇性”？在什么情況下可能發(fā)生保護(hù)“無選擇性”動(dòng)作？如何保證選擇性？5.結(jié)合實(shí)際，談?wù)勅斯ぶ悄芗夹g(shù)在高壓繼電保護(hù)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用方向。四、分析題1.某變電站10kV線路采用微機(jī)保護(hù)，線路末端發(fā)生單相金屬性接地故障，保護(hù)正確動(dòng)作跳閘。請分析說明零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)在此故障中是如何動(dòng)作的？如果故障點(diǎn)距離保護(hù)安裝處很近，零序電流保護(hù)可能出現(xiàn)什么問題（如誤動(dòng)或拒動(dòng)）？為什么？2.變電站內(nèi)某出線微機(jī)保護(hù)裝置報(bào)出“CPU切換”信息，隨后由備用CPU接管運(yùn)行。請分析可能導(dǎo)致CPU切換的常見原因有哪些？在這種情況發(fā)生后，運(yùn)維人員應(yīng)如何處理和檢查？---試卷答案一、選擇題1.D*解析思路：距離保護(hù)的測量結(jié)果（阻抗）受電網(wǎng)運(yùn)行方式（如線路投切、其他線路故障）變化、故障類型（不同故障下電壓電流關(guān)系不同）以及實(shí)際距離遠(yuǎn)近等多種因素影響。2.C*解析思路：多CPU冗余結(jié)構(gòu)的核心目的是提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和可靠性，當(dāng)主CPU失效時(shí)，副CPU能接管工作，保證保護(hù)裝置不誤動(dòng)、不拒動(dòng)。3.B*解析思路：人工智能，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)，其核心優(yōu)勢在于能夠從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)規(guī)律，自我優(yōu)化模型，從而實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜模式（如故障特征）的識別和分類，具有傳統(tǒng)方法難以企及的自適應(yīng)能力。4.C*解析思路：IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的核心價(jià)值在于統(tǒng)一了變電站內(nèi)設(shè)備（如保護(hù)、測控、通信設(shè)備）之間的信息模型、通信服務(wù)和應(yīng)用模型，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和互操作性。5.B*解析思路：電子式互感器相比傳統(tǒng)電磁式互感器，主要優(yōu)勢在于無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，無需維護(hù)，抗電磁干擾能力強(qiáng)，測量精度高，且輸出數(shù)字信號，易于接入數(shù)字系統(tǒng)。6.B*解析思路：WAMS通過部署在多個(gè)變電站的PMU等設(shè)備獲取全網(wǎng)范圍內(nèi)的同步相量測量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域電網(wǎng)故障快速定位、廣域協(xié)調(diào)控制等高級應(yīng)用的基礎(chǔ)。7.B*解析思路：自整定功能是指保護(hù)裝置能夠根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)（如負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓┳詣?dòng)調(diào)整其保護(hù)定值，以適應(yīng)變化，優(yōu)化保護(hù)性能。8.B*解析思路：在中性點(diǎn)有效接地的電網(wǎng)中，單相接地故障時(shí)，非故障相電壓會升高，理論上達(dá)到線電壓。在大接地電流系統(tǒng)中，由于接地電流大，電壓升高可能不如不接地系統(tǒng)明顯，但依然會高于正常運(yùn)行時(shí)的相電壓。9.C*解析思路：基于零序電流、零序電壓相位關(guān)系判斷故障線路的方法，其原理是基于對稱分量理論，通過分析各線路零序電流、電壓的相位關(guān)系來區(qū)分故障線路與非故障線路。10.C*解析思路：軟件可靠性關(guān)注的是軟件運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障的可能性。提高軟件可靠性的關(guān)鍵在于編寫高質(zhì)量、無錯(cuò)誤的代碼，并進(jìn)行充分的測試，確保代碼覆蓋率和錯(cuò)誤檢測能力。二、判斷題1.√*解析思路：距離保護(hù)的基本原理就是測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗，并與其整定值進(jìn)行比較。正常運(yùn)行時(shí)，測量阻抗應(yīng)大于整定值（位于動(dòng)作區(qū)外），且應(yīng)有明確的方向性，以防止區(qū)外故障誤動(dòng)。2.√*解析思路：IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的核心目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)信息（數(shù)據(jù)）的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化傳輸，從而使得不同廠商、不同類型的設(shè)備能夠互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)互操作性。3.×*解析思路：機(jī)器學(xué)習(xí)等方法可以提高預(yù)測精度，但電力系統(tǒng)本身存在許多不確定性因素（如天氣、設(shè)備老化等），無法完全消除所有不確定性。4.√*解析思路：故障錄波裝置記錄的精確波形數(shù)據(jù)是分析故障原因、保護(hù)動(dòng)作行為是否正確、系統(tǒng)故障過程物理特征等不可或缺的第一手資料。5.×*解析思路：CPU切換通常是由于主CPU發(fā)生故障或異常導(dǎo)致的。切換過程可能存在短暫中斷或切換時(shí)間，不一定是“無縫”接管。6.√*解析思路：電子式互感器直接輸出數(shù)字信號（如IEC61850標(biāo)準(zhǔn)定義的GOOSE或SV服務(wù)），這些數(shù)字信號可以直接被微機(jī)保護(hù)裝置的處理器讀取和處理，無需模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換。7.√*解析思路：零序電流互感器利用故障時(shí)零序磁通的特性工作，特別適用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，其二次側(cè)回路斷線或故障時(shí)不會影響正常測量，且能檢測到零序電流，用于判斷單相接地故障。8.√*解析思路：選擇性、快速性、靈敏性、可靠性是衡量繼電保護(hù)性能的四個(gè)基本要求，也是評價(jià)一個(gè)保護(hù)裝置是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)。9.×*解析思路：WAMS的主要目的是利用廣域范圍內(nèi)的同步測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的廣域監(jiān)控、故障快速定位、次同步/超同步振蕩檢測與阻尼、以及跨區(qū)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制，提升整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平，而不僅僅是單個(gè)變電站的可靠性。10.√*解析思路：利用故障暫態(tài)過程（如波頭、振蕩）包含的豐富故障信息，可以設(shè)計(jì)更靈敏的保護(hù)，特別是對于內(nèi)部故障，能有效區(qū)別于外部故障或區(qū)外故障引起的暫態(tài)擾動(dòng)，提高靈敏度。三、簡答題1.簡述電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)在原理和應(yīng)用上有何主要區(qū)別？*解析思路：電流保護(hù)依據(jù)故障時(shí)電流大小的變化動(dòng)作，原理簡單，成本較低，通常作為主保護(hù)或后備保護(hù)，廣泛用于輸電線路和變壓器的相間短路保護(hù)。電壓保護(hù)依據(jù)故障時(shí)電壓大小的變化動(dòng)作，常用于反映接地故障，或作為線路末端的近后備。距離保護(hù)依據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離（阻抗）大小和方向動(dòng)作，能同時(shí)反映距離和方向，選擇性更好，廣泛用于輸電線路的主保護(hù)，尤其適用于較長距離的線路。2.數(shù)字保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)電磁式保護(hù)裝置，在性能和功能上有哪些顯著優(yōu)勢？*解析思路：性能優(yōu)勢：計(jì)算速度快，精度高，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的保護(hù)算法（如自適應(yīng)、AI應(yīng)用）；功能優(yōu)勢：存儲容量大，可記錄故障信息（錄波）、事件順序；通信能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化；可靠性高（易于自診斷、冗余設(shè)計(jì)）；維護(hù)方便（軟件配置、在線監(jiān)測）；體積小、重量輕。3.什么是廣域測量系統(tǒng)（WAMS）？其在現(xiàn)代電網(wǎng)繼電保護(hù)中能發(fā)揮哪些作用？*解析思路：WAMS是一個(gè)利用同步相量測量單元（PMU）等設(shè)備，在電網(wǎng)中廣泛部署，實(shí)時(shí)采集全網(wǎng)電壓、電流相量信息的監(jiān)測系統(tǒng)。作用：實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)、廣域、同步監(jiān)測；精確故障定位；檢測和分析電力系統(tǒng)中的次同步/超同步振蕩；為廣域協(xié)調(diào)控制提供依據(jù)；提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制水平。4.解釋什么是繼電保護(hù)的“選擇性”？在什么情況下可能發(fā)生保護(hù)“無選擇性”動(dòng)作？如何保證選擇性？*解析思路：選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置應(yīng)優(yōu)先、無延時(shí)地動(dòng)作，切除故障，而其他遠(yuǎn)離故障點(diǎn)或非故障線路的保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作或延時(shí)動(dòng)作。無選擇性動(dòng)作（誤動(dòng)或拒動(dòng)）會導(dǎo)致事故擴(kuò)大或系統(tǒng)震蕩。保證選擇性的方法：正確設(shè)計(jì)保護(hù)定值（確保動(dòng)作區(qū)相互配合），合理配置保護(hù)裝置（主后備、方向、距離等配合），正確連接保護(hù)裝置回路。5.結(jié)合實(shí)際，談?wù)勅斯ぶ悄芗夹g(shù)在高壓繼電保護(hù)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用方向。*解析思路：潛在應(yīng)用方向包括：基于AI的故障特征識別與分類，提高復(fù)雜故障（如匝間、相間短路伴隨斷線等）識別的準(zhǔn)確性；基于AI的自適應(yīng)保護(hù)定值整定，使保護(hù)能自動(dòng)適應(yīng)電網(wǎng)拓?fù)浜蛥?shù)變化；基于AI的保護(hù)行為自診斷與優(yōu)化，實(shí)時(shí)監(jiān)測保護(hù)狀態(tài)，預(yù)測潛在故障，優(yōu)化保護(hù)策略；利用AI進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測與故障預(yù)警；基于AI的智能故障錄波分析與信息提取。四、分析題1.某變電站10kV線路采用微機(jī)保護(hù)，線路末端發(fā)生單相金屬性接地故障，保護(hù)正確動(dòng)作跳閘。請分析說明零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)在此故障中是如何動(dòng)作的？如果故障點(diǎn)距離保護(hù)安裝處很近，零序電流保護(hù)可能出現(xiàn)什么問題（如誤動(dòng)或拒動(dòng)）？為什么？*解析思路：分析動(dòng)作原理：單相金屬性接地故障時(shí)，故障點(diǎn)產(chǎn)生零序電流，流經(jīng)故障線路和大地回到系統(tǒng)，導(dǎo)致線路零序電壓升高。零序電流保護(hù)通過檢測零序電流是否達(dá)到整定值而動(dòng)作。零序電壓保護(hù)通過檢測線路零序電壓是否達(dá)到整定值而動(dòng)作。兩者均能反映單相接地故障。分析近端故障問題：如果故障點(diǎn)距離保護(hù)安裝處非常近，故障電流可能非常大，遠(yuǎn)超保護(hù)整定值，零序電流保護(hù)可能快速動(dòng)作。但問題更多出在區(qū)內(nèi)故障時(shí)可能發(fā)生拒動(dòng)。原因：近區(qū)故障時(shí)，保護(hù)安裝處測量到的零序電壓可能因線路對地電容分壓而非常低，甚至低于保護(hù)整定值，導(dǎo)致零序電壓保護(hù)拒動(dòng)。同時(shí)，如果電流互感器在近區(qū)故障時(shí)發(fā)生飽和，會導(dǎo)致二次側(cè)零序電流顯著減小，也可能導(dǎo)致零序電流保護(hù)拒動(dòng)。因此，近端故障對零序保護(hù)的配置和選型提出更高要求。2.變電站內(nèi)某出線微機(jī)保護(hù)裝置報(bào)出“CPU切換”信息，隨后由備用CPU接管運(yùn)行。請分析可能導(dǎo)致CPU切換的常見原因有哪些？在這種情況發(fā)生后，運(yùn)維人員應(yīng)如何處理和檢查？*解析思路：分析可能原因：CP