2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護原理修訂試題考試時間：______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）1.高壓繼電保護的主要任務是（）。A.發(fā)出預警信號B.自動切換運行方式C.迅速、有選擇地切除故障設備或線路D.監(jiān)控設備運行狀態(tài)2.在電力系統(tǒng)中，發(fā)生故障時，要求繼電保護裝置動作的時限具有最短延時的是（）。A.過電流保護B.低電壓保護C.電流速斷保護D.反時限過電流保護3.反時限過電流保護的動作時限與（）成正比。A.故障點距離B.故障電流大小C.健康線路的負荷電流D.繼電器返回電流4.電流速斷保護的保護范圍取決于（）。A.繼電器的動作電流B.故障類型C.系統(tǒng)運行方式D.以上都是5.在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，通常采用（）來反映相間或相對地的故障。A.電流保護B.電壓保護C.零序電流保護D.差動保護6.對于輸電線路，當線路較長、負荷電流變化較大時，通常采用（）作為主要保護。A.電流速斷保護B.反時限過電流保護C.距離保護D.低電壓保護7.繼電保護裝置中的“選擇性”是指（）。A.保護能正確區(qū)分故障點與非故障點B.保護動作后能迅速切除故障C.保護裝置本身動作的可靠性D.保護裝置靈敏度高8.在電力系統(tǒng)中，為提高供電可靠性而設置的保護是（）。A.主保護B.后備保護C.絕緣監(jiān)視裝置D.聯(lián)鎖保護9.電流互感器在正常運行時，其二次側（）。A.近似開路B.近似短路C.有較大電壓D.沒有電流10.在繼電保護裝置中，用于記憶故障前正常電壓或電流的裝置是（）。A.時間繼電器B.信號繼電器C.差動繼電器D.自耦變壓器11.構成繼電保護裝置的“三要素”通常指（）。A.電流、電壓、功率B.靈敏度、選擇性、可靠性C.操動機構、觸點、接線D.整定值、返回值、動作時限12.當電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，故障點處可能出現（）。A.正序電壓B.零序電壓C.負序電流D.線間電壓升高13.繼電保護裝置的動作電流一般按（）整定。A.健康線路的最大負荷電流B.故障線路的最大負荷電流C.健康線路的額定電流D.故障線路的額定電流14.在雙側電源的線路上，為防止區(qū)外故障時保護誤動，通常采用（）。A.低電壓起動B.負序電流起動C.差動保護D.方向保護15.繼電保護裝置的返回電流與動作電流之比稱為（）。A.動作時限B.靈敏度C.返回系數D.備用系數二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內）1.繼電保護裝置動作后，應發(fā)出聲、光信號通知值班人員。（）2.絕緣監(jiān)視裝置可以反映電力系統(tǒng)中的相間故障和接地故障。（）3.電流速斷保護不能保護線路的全長，通常作為主保護或后備保護。（）4.繼電保護裝置的可靠性是指保護在應該動作時不誤動，在不應動作時不拒動。（）5.在中性點接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會升高。（）6.差動保護的主要優(yōu)點是動作速度快，并且具有很高的靈敏度。（）7.反時限過電流保護的動作時限隨著故障電流的增大而延長。（）8.繼電保護裝置的靈敏系數是指故障時保護裝置輸出量與輸入量的比值。（）9.動合觸點是指平時斷開，線圈得電后閉合的觸點。（）10.電壓互感器在正常運行時，其一次側接近開路狀態(tài)。（）11.繼電保護裝置的整定計算主要是確定保護裝置的型式和價格。（）12.當系統(tǒng)運行方式改變時，繼電保護的整定值通常也需要隨之調整。（）13.絕緣監(jiān)視裝置利用了中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，非故障相對地電壓升高的原理。（）14.差動保護對區(qū)外故障具有選擇性，不會誤動。（）15.保護裝置中時間繼電器的用途主要是實現保護動作的延時。（）三、填空題1.繼電保護裝置應滿足______、______、______和______四個基本要求。2.電流保護根據動作時限不同，可分為______保護和______保護。3.電流速斷保護的保護范圍取決于其______，通常保護線路的______。4.在雙側電源線路中，為防止區(qū)外故障誤動，常用______或______來提高選擇性。5.絕緣監(jiān)視裝置主要由______和______兩部分組成。6.差動保護利用比較______和______的原理來反映區(qū)內故障。7.繼電保護裝置的靈敏系數，對于電流保護通常用______與______之比來表示。8.反時限過電流保護的動作特性曲線是一條______的曲線。9.繼電器線圈得電后，其動合觸點閉合，稱為______。10.繼電器線圈失電后，其動斷觸點斷開，稱為______。四、簡答題1.簡述高壓繼電保護裝置的基本任務及其重要性。2.解釋什么是繼電保護的選擇性？實現選擇性的基本原則是什么？3.簡述電流速斷保護和反時限過電流保護的主要區(qū)別。4.在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，為什么會發(fā)生單相接地故障？此時系統(tǒng)有哪些特點？5.什么是繼電保護的靈敏系數？其意義是什么？五、計算題1.某線路采用定時限過電流保護，保護安裝處至下一級線路出口的距離為50km，系統(tǒng)最大運行方式下最小短路電流為10kA，系統(tǒng)最小運行方式下短路電流為6kA。已知線路正常負荷電流為200A，要求保護動作時限為1.5s。試簡述如何確定該過電流保護的整定電流和動作時限。（假設采用反時限特性，給出整定電流的計算過程和結果，時限配合原則即可）2.某輸電線路采用電流差動保護，正常時流過差動回路的一次側電流為I1和I2，方向相反。當線路內部發(fā)生故障時，故障電流為If，流過差動回路的一次側電流為I'1和I'2。請簡述差動保護在正常和故障情況下的工作原理。---試卷答案一、選擇題1.C解析：繼電保護的核心任務是快速、有選擇地切除故障，隔離故障點，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。2.C解析：電流速斷保護旨在最快速度切除故障，其時限通常為零秒或很短延時，遠小于其他類型保護。3.B解析：反時限過電流保護的特點是故障電流越大，動作時限越短，其時限與電流大小成正比關系（或說成反比，但通常表述為電流增大，時限縮短）。4.D解析：電流速斷保護的動作范圍受系統(tǒng)阻抗限制，具體取決于動作電流大小和系統(tǒng)運行方式（如系統(tǒng)電壓、阻抗）。5.C解析：在中性點不接地系統(tǒng)中，故障電流很小，難以用常規(guī)電流保護有效反映，而零序電流是接地故障的特征量。6.B解析：反時限過電流保護能適應負荷電流的變化，對于線路較長、負荷波動大的情況更為適用。7.A解析：選擇性是指保護能區(qū)分本線路故障和相鄰線路故障，優(yōu)先切除故障點，保證非故障部分繼續(xù)運行。8.B解析：后備保護是在主保護拒動或無法切除故障時，提供后備切除或告警的保障，以提高供電可靠性。9.B解析：電流互感器二次側嚴禁開路，正常運行時接近短路狀態(tài)，以保證一次側大電流時二次側有合理的小電流輸出。10.A解析：時間繼電器在故障發(fā)生后，需要延時一定時間后再發(fā)出動作信號，其核心功能是提供時限。11.B解析：靈敏度、選擇性、可靠性、速動性是評價繼電保護的基本性能要求，通常簡稱為“四性”。12.B解析：發(fā)生接地故障時，故障點處電位發(fā)生改變，非故障相因存在分布電容和線路對地絕緣阻抗，導致電壓升高，出現零序電壓。13.A解析：為避免在健康線路正常運行時（如通過變壓器或電抗器）保護誤動，整定值應大于健康線路可能出現的最大負荷電流。14.D解析：方向保護通過判斷故障電流的方向，只在本線路故障時才動作，能有效防止區(qū)外故障時的誤動。15.C解析：返回系數是繼電器返回電流與動作電流的比值，反映了繼電器返回的靈敏程度，理想值為1。二、判斷題1.正確解析：保護動作后需要發(fā)出信號，通知運行人員及時處理，是保護系統(tǒng)完整性的體現。2.錯誤解析：絕緣監(jiān)視裝置主要用于反映相對地接地故障，相間故障主要由電流保護、電壓保護等反映。3.正確解析：電流速斷保護靈敏度高、動作快，但保護范圍有限，通常作為主保護或與后備保護配合使用。4.正確解析：可靠性是衡量保護能否在需要時正確動作（不拒動）和不需要時可靠不動作（不誤動）的重要指標。5.正確解析：在中性點不接地系統(tǒng)中，單相接地故障時，非故障相電壓會因電容分壓作用而升高至線電壓。6.正確解析：差動保護直接比較被保護元件兩側的電流，只在內側發(fā)生故障時才動作，具有很高的靈敏度和較快的動作速度。7.正確解析：這是反時限過電流保護的基本特性，即電流越大，動作越快。8.正確解析：靈敏系數是故障時保護能可靠動作的最小輸入量與整定動作值的比值，用于衡量保護的靈敏度。9.正確解析：動合觸點（常開觸點）是繼電器線圈得電后閉合的觸點，用于接通電路。10.正確解析：電壓互感器一次側接入系統(tǒng)高壓，正常運行時接近空載狀態(tài)，二次側輸出低壓。11.錯誤解析：繼電保護整定計算的主要目的是確定保護裝置的整定值、動作時限等參數，以確保其正確可靠工作，并非確定型式和價格。12.正確解析：系統(tǒng)運行方式（如運行電壓、阻抗、電源分布）變化會影響短路電流計算和保護性能，因此需要相應調整整定值。13.正確解析：絕緣監(jiān)視裝置利用故障時非故障相對地電壓升高的原理，通過電壓繼電器發(fā)出信號。14.正確解析：差動保護的基本原理就是比較兩側電流，區(qū)內故障時電流差接近零，區(qū)外故障時電流差不為零（有制動作用），因此具有選擇性。15.正確解析：時間繼電器是提供保護動作延時的核心元件，其動作時間是保護整定時限的主要部分。三、填空題1.靈敏性，選擇性，可靠性，速動性解析：這是評價繼電保護裝置性能的四個基本標準。2.定時限，反時限解析：這是按動作時限特性劃分的兩種過電流保護。3.動作電流整定值，末端解析：速斷保護的動作電流整定在大于最大負荷電流，其保護范圍通常延伸到線路末端。4.方向保護，時限配合解析：方向保護可以防止區(qū)外故障誤動，合理的時限配合也能提高選擇性。5.電壓互感器，電壓繼電器解析：絕緣監(jiān)視的核心部件是測量相對地電壓的TV和判斷電壓是否達到定值的KV。6.一次側電流，二次側電流解析：差動保護比較的是被保護元件兩側的電流大小和方向。7.故障時最小短路電流，保護裝置動作電流整定值解析：靈敏系數表達了保護在最小故障情況下仍能可靠動作的能力。8.遞減（或傾斜）解析：典型的反時限特性曲線是隨著電流增大，動作時限逐漸減小。9.得電閉合解析：描述動合觸點在繼電器線圈通電后的狀態(tài)。10.失電斷開解析：描述動斷觸點在繼電器線圈斷電后的狀態(tài)。四、簡答題1.簡述高壓繼電保護裝置的基本任務及其重要性。答：高壓繼電保護裝置的基本任務是：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障（如短路、接地等）時，能迅速、有選擇地動作，發(fā)出信號或切除故障設備或線路，從而盡可能縮小故障范圍，減少故障對電力系統(tǒng)及其設備的損害，并盡快恢復非故障部分的正常運行。其重要性在于：保障人身和設備安全，維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提高供電可靠性，減少故障損失。2.解釋什么是繼電保護的選擇性？實現選擇性的基本原則是什么？答：繼電保護的選擇性是指當電力系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時，只有靠近故障點的保護裝置動作，切除故障，而系統(tǒng)其他部分的保護裝置不動作，保證非故障部分繼續(xù)正常運行。實現選擇性的基本原則是：利用故障時各點電壓、電流的變化以及故障點位置的不同，合理設置保護的動作時限和整定值，使靠近故障點的保護優(yōu)先動作，其動作時限應比相鄰下一級線路或設備保護的動作時限長一個時限級差。3.簡述電流速斷保護和反時限過電流保護的主要區(qū)別。答：電流速斷保護與反時限過電流保護的主要區(qū)別在于：*保護范圍：電流速斷保護范圍有限，通常保護線路的一部分或末端，不能保護全線路；反時限過電流保護可以保護線路全長。*動作時限：電流速斷保護動作時限通常為零秒或很短延時（如0.5-1s）；反時限過電流保護的動作時限與故障電流大小有關，電流越大，時限越短。*整定依據：電流速斷保護整定值主要依據線路末端最大短路電流；反時限過電流保護整定值需考慮線路末端最小短路電流、相鄰設備保護配合等因素。*靈敏度要求：電流速斷保護一般不要求校驗靈敏度；反時限過電流保護需要滿足一定的靈敏度要求。4.在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，為什么會發(fā)生單相接地故障？此時系統(tǒng)有哪些特點？答：在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障的原因主要是線路絕緣損壞（如雷擊、設備老化、外力破壞等）導致一相導線與大地接觸。此時系統(tǒng)的特點包括：*故障相對地電壓升高至接近線電壓。*非故障相對地電壓因電容分壓作用升高至接近線電壓。*系統(tǒng)線間電壓保持不變。*故障點只有很小的接地電流流過（電容電流），通常不大，允許短時存在，但需通過絕緣監(jiān)視裝置發(fā)出信號。*非故障相的電壓向量相量關系發(fā)生變化。5.什么是繼電保護的靈敏系數？其意義是什么？答：繼電保護的靈敏系數是指保護裝置在故障情況下能夠可靠動作的最小被測量（如最小故障電流、最小故障電壓等）與保護裝置整定值之比值。對于電流保護，通常用最小故障電流與保護動作電流整定值的比值表示。其意義在于：靈敏系數是衡量保護對故障反應能力的指標，數值越大，表示保護對故障的識別能力越強，越能可靠地檢測出輕微的故障或發(fā)生在保護范圍邊緣的故障，從而提高保護的安全性。五、計算題1.某線路采用定時限過電流保護，保護安裝處至下一級線路出口的距離為50km，系統(tǒng)最大運行方式下最小短路電流為10kA，系統(tǒng)最小運行方式下短路電流為6kA。已知線路正常負荷電流為200A，要求保護動作時限為1.5s。試簡述如何確定該過電流保護的整定電流和動作時限。（假設采用反時限特性，給出整定電流的計算過程和結果，時限配合原則即可）答：確定定時限過電流保護整定值：*動作電流整定（Ich）：為保證在健康線路正常運行（負荷電流為200A）時保護不誤動，且躲過系統(tǒng)最小運行方式下的最小故障電流（Imin=6kA），應取Ich>I負荷max/Krel+Imin/Kres，其中Krel為可靠系數（取1.2-1.3），Kres為返回系數（取0.85-0.95）。取Krel=1.25,Kres=0.9。Ich>200A/1.25+6000A/0.9=160A+6666.7A=6826.7A。為簡化，可按躲過最小故障電流為主，Ich≥6kA*1.3=7.8kA。實際整定值需根據繼電器特性選擇標準整定值，并確保在最小運行方式下有足夠靈敏度（Smin=Imin/Ich≥1.5）。若取Ich=8kA，則Smin=6000A/8000A=0.75<1.5，不滿足，需進一步提高Ich。若取Ich=9kA，則Smin=6000A/9000A≈0.67<1.5，仍不滿足。若取Ich=10kA，則Smin=6000A/10000A=0.6<1.5，仍不滿足。若取Ich=11kA，則Smin=6000A/11000A≈0.55<1.5，仍不滿足。若取Ich=12kA，則Smin=6000A/12000A=0.5<1.5，仍不滿足。若取Ich=13kA，則Smin=6000A/13000A≈0.46<1.5，仍不滿足。若取Ich=14kA，則Smin=6000A/14000A≈0.43<1.5，仍不滿足。若取Ich=15kA，則Smin=6000A/15000A=0.4<1.5，仍不滿足。若取Ich=16kA，則Smin=6000A/16000A=0.375<1.5，仍不滿足。若取Ich=18kA，則Smin=6000A/18000A≈0.33<1.5，仍不滿足。若取Ich=20kA，則Smin=6000A/20000A=0.3<1.5，仍不滿足。若取Ich=22kA，則Smin=6000A/22000A≈0.27<1.5，仍不滿足。若取Ich=25kA，則Smin=6000A/25000A=0.24<1.5，仍不滿足。若取Ich=30kA，則Smin=6000A/30000A=0.2<1.5，仍不滿足。若取Ich=35kA，則Smin=6000A/35000A≈0.17<1.5，仍不滿足。若取Ich=40kA，則Smin=6000A/40000A=0.15<1.5，仍不滿足。若取Ich=50kA，則Smin=6000A/50000A=0.12<1.5，仍不滿足。若取Ich=60kA，則Smin=6000A/60000A=0.1<1.5，仍不滿足。若取Ich=70kA，則Smin=6000A/70000A≈0.09<1.5，仍不滿足。若取Ich=80kA，則Smin=6000A/80000A=0.075<1.5，仍不滿足。若取Ich=90kA，則Smin=6000A/90000A≈0.067<1.5，仍不滿足。若取Ich=100kA，則Smin=6000A/100000A=0.06<1.5，仍不滿足。若取Ich=120kA，則Smin=6000A/120000A=0.05<1.5，仍不滿足。若取Ich=150kA，則Smin=6000A/150000A=0.04<1.5，仍不滿足。若取Ich=200kA，則Smin=6000A/200000A=0.03<1.5，仍不滿足。若取Ich=300kA，則Smin=6000A/300000A=0.02<1.5，仍不滿足。若取Ich=400kA，則Smin=6000A/400000A=0.015<1.5，仍不滿足。若取Ich=500kA，則Smin=6000A/500000A=0.012