2025年高壓電工考試題庫：電力系統(tǒng)繼電保護試題解析考試時間：______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）1.在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置的主要功能是（）。A.發(fā)出預警信號B.自動切換運行方式C.切除故障元件，保證系統(tǒng)安全D.調節(jié)系統(tǒng)電壓2.電流保護在保護范圍內發(fā)生短路時，其測量元件（如電流繼電器）的輸入量是（）。A.電壓B.電流C.頻率D.功率3.為了保證選擇性，相鄰線路的電流保護，后一級保護的啟動電流應（）前一級保護的啟動電流。A.大于B.小于C.等于D.無關4.限時電流速斷保護通常作為主保護，其動作時限（）。A.最長B.最短C.中等D.由系統(tǒng)決定5.在中性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓（）。A.升高B.降低C.不變D.等于零6.反映故障點到保護安裝處距離的繼電保護是（）。A.電流保護B.電壓保護C.距離保護D.差動保護7.架空線路發(fā)生相間短路時，故障點的電流主要決定于（）。A.系統(tǒng)短路容量B.線路電阻C.保護裝置動作時限D.故障相的相電壓8.在電力系統(tǒng)中，差動保護通常用于（）的保護。A.線路B.變壓器C.發(fā)電機D.以上都是9.繼電保護裝置的“四性”是指（）。A.選擇性、靈敏性、速動性、可靠性B.選擇性、準確性、快速性、耐用性C.靈敏性、準確性、可靠性、經(jīng)濟性D.選擇性、速動性、靈敏性、經(jīng)濟性10.下列哪種繼電器是反應電壓升高而動作的（）。A.電流繼電器B.電壓繼電器C.時間繼電器D.中間繼電器11.繼電保護裝置的靈敏性是指（）。A.保護動作的快速程度B.保護裝置在故障時正確動作的可能性C.保護裝置對故障參數(shù)變化的敏感程度D.保護裝置選擇故障線路的能力12.在電力系統(tǒng)中，為了限制短路電流，常采用（）。A.并聯(lián)電容器B.串聯(lián)電抗器C.限流電阻D.變壓器13.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置應保證首先切除（）。A.系統(tǒng)中的中性點B.故障元件C.系統(tǒng)的連接點D.發(fā)電機的勵磁回路14.電流保護中，為了防止外部故障時保護誤動，通常采用（）措施。A.延時B.低電壓閉鎖C.動作于信號D.動作于跳閘15.電力系統(tǒng)中，反映電力系統(tǒng)運行狀態(tài)變化的物理量主要有（）。A.電壓、電流、頻率B.功率、頻率、相角C.電壓、電流、功率D.頻率、相角、阻抗二、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，必須手動復歸。（）2.所有繼電保護裝置都必須滿足選擇性、靈敏性、速動性和可靠性四個基本要求。（）3.電流速斷保護只能保護線路的一部分，通常作為主保護。（）4.距離保護的測量元件通常由電流繼電器和電壓繼電器組合而成。（）5.差動保護具有很高的靈敏度和速動性，但投資較大，通常用于保護變壓器和發(fā)電機。（）6.在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電流會增大。（）7.繼電保護裝置的整定計算主要是為了確定保護裝置的型號。（）8.繼電保護裝置的返回系數(shù)越大，其靈敏度越高。（）9.繼電保護裝置的動作時限是指從故障發(fā)生到保護裝置發(fā)出跳閘命令的時間。（）10.電壓保護主要用于反映系統(tǒng)電壓的變化，常作為輔助保護。（）11.繼電器線圈兩端并聯(lián)一個電容，可以提高繼電器的靈敏度。（）12.繼電保護裝置的定值整定后，在運行中不允許隨意更改。（）13.繼電保護裝置的維護工作主要包括定期校驗和清潔。（）14.當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置會立即發(fā)出信號，通知運行人員處理。（）15.繼電保護裝置的可靠性是指保護裝置在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內，無故障工作的可能性。（）三、簡答題1.簡述電力系統(tǒng)繼電保護裝置的基本任務。2.解釋什么是繼電保護裝置的選擇性，并說明實現(xiàn)選擇性的基本原則。3.簡述電流保護、電壓保護和距離保護各自的主要特點和應用場合。4.差動保護與電流保護相比，有哪些主要優(yōu)點？5.繼電保護裝置的靈敏性是如何定義的？為什么要求保護裝置具有足夠的靈敏性？四、計算題1.有一臺變壓器，其額定電壓為110/11kV，額定電流為100/1875A?，F(xiàn)采用兩相電流差動保護，已知外部故障時流過差動回路的最大負荷電流為30A，為使保護在內部故障時具有足夠的靈敏度（靈敏系數(shù)要求為1.5），試計算差動繼電器的整定電流應是多少？2.某線路L1的限時電流速斷保護動作時限為0.5s，其相鄰線路L2的限時電流速斷保護動作時限為0.7s。為了保證選擇性，線路L1的電流保護動作時限應如何整定？五、案例分析題某110kV線路采用三相重合閘裝置。一次在正常運行時，線路L發(fā)生瞬時性故障，A相電流繼電器和A相電壓繼電器動作，保護發(fā)出跳閘命令，斷路器跳閘，同時重合閘裝置啟動。重合閘后，線路恢復正常運行。請分析：（1）本次故障屬于什么類型故障？（2）為什么保護會動作跳閘？（3）為什么重合閘能夠成功？（4）如果重合閘后線路仍然故障，會發(fā)生什么情況？此時保護應如何動作？---試卷答案一、選擇題1.C解析：繼電保護的主要任務是切除故障元件，防止事故擴大，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。2.B解析：電流保護是根據(jù)通過線路的電流大小來判斷是否發(fā)生故障并進行動作的。3.B解析：為了保證選擇性，即故障發(fā)生時只切除故障元件，相鄰線路的保護應后于本線路保護動作，因此后一級保護的啟動電流必須小于前一級。4.C解析：限時電流速斷保護動作時限大于零，但小于下一級保護的動作時限，通常設為一個較短的時間級差。5.C解析：在中性點直接接地系統(tǒng)中，單相接地故障時，非故障相電壓保持不變（線電壓有效值不變）。6.C解析：距離保護是根據(jù)故障點至保護安裝處的距離來確定動作時限，距離越遠，時限越長。7.A解析：相間短路故障點的電流大小主要取決于系統(tǒng)短路容量和短路回路的總阻抗。8.D解析：差動保護廣泛應用于變壓器、發(fā)電機、母線等關鍵設備的保護。9.A解析：選擇性、靈敏性、速動性、可靠性是衡量繼電保護裝置性能的四個基本指標。10.B解析：電壓繼電器是反應電壓變化，當電壓達到其整定值時動作的繼電器。11.C解析：靈敏性是指保護裝置對被保護對象內發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)反應的敏感程度。12.B解析：串聯(lián)電抗器可以增加短路回路的阻抗，從而限制短路電流。13.B解析：保護裝置的首要任務是快速切除故障元件，以減少故障損失。14.B解析：低電壓閉鎖措施可以在系統(tǒng)電壓降低到一定程度時閉鎖保護，防止外部故障時因電壓降低而誤動。15.A解析：電壓、電流、頻率是反映電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的基本物理量。二、判斷題1.錯誤解析：現(xiàn)代微機保護裝置通常具有自復歸功能，部分舊式繼電器保護需要手動復歸。2.正確解析：選擇性、靈敏性、速動性和可靠性是衡量繼電保護性能的四個基本要求，缺一不可。3.正確解析：電流速斷保護只反應電流大小，動作速度快，但保護范圍有限，通常作為線路的主保護或后備保護的一部分。4.正確解析：距離保護的測量元件通常由反映電流的電流互感器（相當于電流繼電器）和反映電壓的電壓互感器（相當于電壓繼電器）構成。5.正確解析：差動保護利用兩側電流的差值來判斷故障，對內部故障反應靈敏，動作迅速，但需要兩側設備連接，投資較高，常用于變壓器、發(fā)電機等關鍵設備。6.錯誤解析：在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓會升高至線電壓。7.錯誤解析：繼電保護裝置的整定計算主要是確定保護裝置的整定參數(shù)（如動作電流、時限等），而不是確定型號。8.錯誤解析：繼電保護裝置的返回系數(shù)是指故障消失后，使保護裝置返回到正常狀態(tài)所需的輸入量與動作輸入量的比值。返回系數(shù)越小，保護越靈敏（易返回），但過小可能導致誤動。通常要求返回系數(shù)在0.85~0.95之間。9.錯誤解析：繼電保護裝置的動作時限是指從故障發(fā)生（或故障特征量達到動作值）到保護裝置發(fā)出跳閘或信號命令的時間。10.正確解析：電壓保護主要用于反映系統(tǒng)電壓水平的變化，如低電壓保護，常作為輔助保護或安全自動裝置的一部分。11.錯誤解析：繼電器線圈兩端并聯(lián)電容主要作用是防止電壓突變或干擾引起誤動，或用于某些特殊繼電器的整流回路，一般不直接提高靈敏度。提高靈敏度通常通過減小線圈電阻、選用高靈敏度繼電器等實現(xiàn)。12.錯誤解析：繼電保護裝置的定值在運行中，根據(jù)系統(tǒng)運行方式的變化和規(guī)程要求，可能需要由運行人員或專業(yè)人員進行調整。13.正確解析：繼電保護裝置的維護工作包括外觀檢查、清潔、接線緊固、定值核對、性能測試等。14.錯誤解析：當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置應自動、迅速地發(fā)出跳閘命令切除故障，而不是發(fā)出信號通知運行人員（信號通常由保護裝置的另一部分發(fā)出或由跳閘命令間接引發(fā)）。15.正確解析：可靠性是指保護裝置在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，能夠正確動作（對于故障情況）或不誤動（對于非故障情況）的概率。三、簡答題1.繼電保護裝置的基本任務是：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，自動、迅速、有選擇地切除故障元件或發(fā)出信號，以減小故障損失，保證無故障部分繼續(xù)運行，維持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。2.繼電保護裝置的選擇性是指：當電力系統(tǒng)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)中的其他無故障部分仍然保持正常運行。實現(xiàn)選擇性的基本原則是：在保證靈敏度的前提下，使相鄰下一級線路或設備的保護在動作時限上有一個明確的級差，并合理整定動作參數(shù)（如電流、電壓值），確保故障點離得越近，保護動作時限越短。3.電流保護的主要特點是：根據(jù)故障電流的大小來動作，結構簡單、成本低、安裝方便。主要應用場合包括：作為電力系統(tǒng)各級線路的主保護或后備保護（如限時電流速斷、過電流保護），以及差動保護中的電流比較元件。電壓保護的主要特點是：根據(jù)系統(tǒng)電壓的變化來動作，如低電壓保護。主要應用場合包括：作為線路的后備保護、變壓器的過負荷保護、系統(tǒng)失壓保護等。距離保護的主要特點是：根據(jù)故障點到保護安裝處的距離（或阻抗）來確定動作時限，保護范圍與系統(tǒng)電壓和阻抗有關，具有距離越遠、時限越長的特點。主要應用場合包括：作為電力系統(tǒng)輸電線路的主保護。4.差動保護與電流保護相比，主要優(yōu)點是：對內部故障具有極高的靈敏度和速動性，因為它是基于被保護元件兩側電流的差值來動作的，內部故障時差值電流很大；外部故障時，如果兩側電流大小相等方向相同，則差值電流為零，保護不會誤動（可靠性高）。電流保護則受系統(tǒng)運行方式變化影響較大，且可能存在選擇性、靈敏性之間的矛盾。5.繼電保護裝置的靈敏性是指：保護裝置對其保護范圍內故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力，通常用靈敏系數(shù)來衡量。例如，對于電流保護，靈敏系數(shù)是故障時保護安裝處測得的故障參數(shù)（如最小故障電流）與保護裝置動作電流的比值。要求保護裝置具有足夠的靈敏性是為了保證在系統(tǒng)運行方式最不利、故障類型最嚴重（如最小短路電流）的情況下，保護裝置仍能可靠地檢測到故障并動作，從而有效保護被保護對象。足夠的靈敏性是保證保護作用可靠性的重要前提。四、計算題1.解：靈敏系數(shù)Ksen=最小故障電流If.min/保護整定電流Iop要求Ksen≥1.5最小故障電流If.min=30A所以Iop≤If.min/1.5=30A/1.5=20A因此，差動繼電器的整定電流應整定在20A或略小于20A的值（具體數(shù)值需考慮繼電器精度和電流互感器變比等因素，但題目要求計算整定電流值，取20A）。答：差動繼電器的整定電流應整定為20A。2.解：為了保證選擇性，線路L1的保護動作時限tl1必須大于線路L2的保護動作時限tl2。即tl1>tl2已知tl2=0.7s為了保證有足夠的后備范圍和時間裕度，通常取tl1≥(1.0~1.5)*tl2取tl1≥1.2*tl2=1.2*0.7s=0.84s為了簡化配合，且考慮整定級差，可取tl1≥0.9s或更大。答：線路L1的電流保護動作時限應整定在0.9秒或大于0.9秒的某個值（如0.8s,0.9s,1.0s等，具體取決于系統(tǒng)要求和整定計算結果），以確保其大于相鄰線路L2的0.7秒動作時限，滿足選擇性要求。五、案例分析題（1）本次