2025年高壓電工技師考試題庫(kù)：高壓繼電保護(hù)原理與保護(hù)設(shè)備選型試題考試時(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.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的基本性能要求不包括以下哪一項(xiàng)？()A.選擇性B.速動(dòng)性C.經(jīng)濟(jì)性D.可靠性2.在電力系統(tǒng)中，采用限時(shí)速動(dòng)電流保護(hù)作為主保護(hù)，其目的是為了滿足保護(hù)的哪一性能要求？()A.可靠性B.選擇性C.靈敏性D.速動(dòng)性3.對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)電流的大小主要取決于？()A.系統(tǒng)總電容B.系統(tǒng)總電感C.接地電阻D.故障相電壓4.以下哪種繼電器通常用作方向保護(hù)的啟動(dòng)元件？()A.反時(shí)限電流繼電器B.動(dòng)作電壓繼電器C.差動(dòng)繼電器D.方向繼電器5.在電力系統(tǒng)中，距離保護(hù)（阻抗保護(hù)）的主要優(yōu)點(diǎn)是？()A.對(duì)短路類(lèi)型反應(yīng)靈敏B.接線簡(jiǎn)單C.受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響小D.價(jià)格低廉6.當(dāng)線路發(fā)生相間短路故障時(shí)，故障點(diǎn)處電壓最低，離故障點(diǎn)越近，電壓越接近？()A.系統(tǒng)額定電壓B.零C.故障相電壓D.線間電壓7.差動(dòng)保護(hù)能夠快速切除故障的原因是？()A.利用故障點(diǎn)電流增大B.利用故障點(diǎn)電壓降低C.利用電流通過(guò)繼電器線圈產(chǎn)生差動(dòng)電流D.利用故障點(diǎn)產(chǎn)生零序電壓8.對(duì)于雙側(cè)電源線路，為了確保故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，通常會(huì)采用？()A.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)B.帶方向性的限時(shí)電流速斷保護(hù)C.反時(shí)限電流保護(hù)D.差動(dòng)保護(hù)9.在繼電保護(hù)裝置中，采用直流操作電源的主要原因是？()A.直流電源成本低B.直流電源易于獲得C.直流電源在斷路器分合閘時(shí)不受交流干擾D.直流電源功率大10.高壓電力線路發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置盡快動(dòng)作，以減少故障造成的損失，這主要是為了滿足保護(hù)的？()A.選擇性B.靈敏性C.可靠性D.速動(dòng)性11.GL型電流繼電器具有反時(shí)限特性，其動(dòng)作電流通常與哪一物理量成正比？()A.故障電流B.負(fù)荷電流C.故障電流的平方D.故障電流與時(shí)間乘積12.在選擇保護(hù)裝置時(shí)，要求在區(qū)內(nèi)故障時(shí)能可靠動(dòng)作，區(qū)外故障時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)，這體現(xiàn)了保護(hù)的？()A.速動(dòng)性B.靈敏性C.選擇性D.可靠性13.電力系統(tǒng)中，發(fā)生不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)，通常會(huì)在系統(tǒng)中性點(diǎn)或遠(yuǎn)方出現(xiàn)？()A.線電壓B.線電流C.零序電壓D.零序電流14.阻抗繼電器（距離繼電器）的測(cè)量元件是根據(jù)什么原理構(gòu)成的？()A.電流平衡B.電壓平衡C.電流電壓差D.測(cè)量阻抗15.在進(jìn)行保護(hù)設(shè)備選型時(shí)，需要考慮電網(wǎng)的接線方式，因?yàn)椴煌慕泳€方式會(huì)影響？()A.保護(hù)裝置的整定計(jì)算B.故障時(shí)短路電流的大小C.保護(hù)裝置的靈敏度D.以上都是二、判斷題（請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)，選擇性越好。()2.在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相和非故障相的電壓都會(huì)下降。()3.差動(dòng)保護(hù)的主要缺點(diǎn)是安裝復(fù)雜，成本較高。()4.方向繼電器是利用故障電流的方向來(lái)判斷故障是否在本保護(hù)范圍內(nèi)。()5.反時(shí)限電流保護(hù)通常用作電力系統(tǒng)主保護(hù)。()6.保護(hù)裝置的可靠性是指保護(hù)裝置在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)故障工作的概率。()7.限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍通常延伸到相鄰下一線路。()8.繼電保護(hù)裝置中的出口繼電器是用來(lái)執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作指令的執(zhí)行元件。()9.在選擇保護(hù)裝置時(shí)，只需考慮故障時(shí)的參數(shù)即可，不需要考慮正常運(yùn)行時(shí)的參數(shù)。()10.高壓輸電線路的距離保護(hù)通常采用方向阻抗繼電器作為測(cè)量元件。()11.保護(hù)裝置的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)故障的反映能力，與保護(hù)范圍有關(guān)。()12.差動(dòng)保護(hù)可以用于任何形式的電網(wǎng)接線。()13.繼電保護(hù)屏上的熔斷器或自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)用于為保護(hù)裝置提供工作電源。()14.當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生較大變化時(shí)，可能需要重新整定保護(hù)裝置。()15.保護(hù)設(shè)備選型時(shí)，只需要選擇技術(shù)最先進(jìn)的設(shè)備即可。()三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的“選擇性”和“速動(dòng)性”的含義及其重要性。2.簡(jiǎn)述電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和反時(shí)限電流保護(hù)各自的保護(hù)范圍和適用條件。3.簡(jiǎn)述方向保護(hù)的作用原理，并說(shuō)明在什么情況下需要配置方向保護(hù)。4.簡(jiǎn)述差動(dòng)保護(hù)的基本原理及其主要優(yōu)缺點(diǎn)。5.在進(jìn)行高壓線路保護(hù)設(shè)備選型時(shí)，通常需要考慮哪些主要因素？四、計(jì)算題1.某10kV線路，采用GL-12/10型電流繼電器構(gòu)成定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。已知線路正常運(yùn)行最大負(fù)荷電流為50A，要求保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為1.5s。試計(jì)算繼電器的一次動(dòng)作電流和返回電流（設(shè)繼電器返回系數(shù)為0.85，可靠系數(shù)取1.2，靈敏度系數(shù)按1.5考慮）。2.某雙電源線路，采用帶方向性的限時(shí)電流速斷保護(hù)和反時(shí)限電流保護(hù)。已知線路AB和BC的限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限分別為0.5s和0.7s。為了保證選擇性，線路AB上的限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)如何整定？---試卷答案一、選擇題1.C*解析：繼電保護(hù)的基本性能要求包括選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性，經(jīng)濟(jì)性不屬于基本性能要求。2.D*解析：限時(shí)速動(dòng)電流保護(hù)的核心優(yōu)勢(shì)在于其動(dòng)作速度快（瞬時(shí)或極短延時(shí)），能夠快速切除故障，減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)損失，滿足速動(dòng)性要求。3.C*解析：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地時(shí)，接地電流的大小主要受系統(tǒng)對(duì)地總電容和線路接地電阻的制約。電容越大，接地電流（電容電流）越大。4.D*解析：方向保護(hù)的核心在于判斷故障電流的方向是否與預(yù)設(shè)方向一致，其啟動(dòng)元件通常就是方向繼電器，用于判斷功率方向。5.A*解析：距離保護(hù)通過(guò)測(cè)量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離（阻抗），并根據(jù)距離大小判斷故障位置。其對(duì)短路類(lèi)型（如相間、單相接地）具有一定的適應(yīng)性，但主要優(yōu)點(diǎn)在于其動(dòng)作距離與系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響較小，能較準(zhǔn)確地反映故障點(diǎn)位置。6.B*解析：在線路相間短路故障點(diǎn)，電壓降至接近零。離故障點(diǎn)越近，電壓下降越嚴(yán)重，靠近故障點(diǎn)處電壓越接近零。7.C*解析：差動(dòng)保護(hù)利用比較被保護(hù)元件兩端電流的大小和相位。正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，兩端電流大小相等方向相反，差動(dòng)電流接近零；區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩端電流同向疊加，產(chǎn)生較大的差動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。8.B*解析：雙側(cè)電源線路故障時(shí)，可能存在電源助增或汲出效應(yīng)，影響保護(hù)的選擇性。采用帶方向性的限時(shí)電流速斷保護(hù)，通過(guò)判斷故障電流的方向是否與線路預(yù)設(shè)方向一致，可以有效防止區(qū)外故障時(shí)因助增或汲出電流導(dǎo)致誤動(dòng)，確保選擇性。9.C*解析：直流操作電源具有穩(wěn)定的電平，不受交流系統(tǒng)電壓波動(dòng)和頻率變化的影響，在斷路器分合閘等暫態(tài)過(guò)程中能提供可靠的指令信號(hào)，避免交流干擾，因此廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置。10.D*解析：速動(dòng)性是指保護(hù)裝置在故障發(fā)生后盡快動(dòng)作，切除故障?？焖偾谐收峡梢詼p少設(shè)備損壞、降低系統(tǒng)損失、限制故障影響范圍，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。11.D*解析：GL型電流繼電器（感應(yīng)型電流繼電器）的反時(shí)限特性是其核心特點(diǎn)，其動(dòng)作電流（或返回電流）與流過(guò)繼電器的電流與其動(dòng)作時(shí)間乘積的積分成正比。12.C*解析：選擇性是指保護(hù)裝置只在本保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)動(dòng)作，區(qū)外故障或上一級(jí)故障時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)。這保證了系統(tǒng)其他部分不受影響，是保護(hù)配置的基本原則。13.C*解析：不對(duì)稱(chēng)故障（如單相接地、斷線等）在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，會(huì)因系統(tǒng)電容和接地阻抗的作用，在非故障相或中性點(diǎn)產(chǎn)生零序電壓。14.D*解析：距離保護(hù)的核心測(cè)量元件是阻抗繼電器，它通過(guò)比較輸入的電壓和電流的相位（或幅值比），來(lái)判斷被測(cè)點(diǎn)（如故障點(diǎn)）相對(duì)于保護(hù)安裝點(diǎn)的阻抗（距離）。15.D*解析：電網(wǎng)的接線方式（如放射式、環(huán)網(wǎng)、雙回路等）直接影響故障時(shí)的電流分布、保護(hù)配合關(guān)系、故障類(lèi)型和短路電流計(jì)算方法，因此是進(jìn)行保護(hù)設(shè)備選型時(shí)必須考慮的關(guān)鍵因素。二、判斷題1.錯(cuò)誤*解析：保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)滿足選擇性要求，即下一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于上級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限。時(shí)限越長(zhǎng)，往往意味著選擇性越差，可能擴(kuò)大停電范圍或影響系統(tǒng)穩(wěn)定。2.錯(cuò)誤*解析：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相電壓降至接近零，而非故障相電壓會(huì)升高到線電壓。3.正確*解析：差動(dòng)保護(hù)雖然原理簡(jiǎn)單、動(dòng)作快，但需要將電流互感器二次側(cè)連接到一起，接線復(fù)雜，且對(duì)系統(tǒng)接線方式有嚴(yán)格要求，成本相對(duì)較高。4.正確*解析：方向繼電器的作用就是判斷故障電流流入保護(hù)安裝點(diǎn)的方向是否與預(yù)設(shè)的功率方向一致，從而決定保護(hù)是否進(jìn)入動(dòng)作狀態(tài)。5.錯(cuò)誤*解析：反時(shí)限電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間隨故障電流增大而減小，適用于作為電力系統(tǒng)后備保護(hù)或?qū)Χ搪冯娏髯兓幻舾械膱?chǎng)合。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)或限時(shí)電流速斷保護(hù)通常用作主保護(hù)。6.正確*解析：可靠性是衡量保護(hù)裝置質(zhì)量的重要指標(biāo)，指其在規(guī)定的工作條件和時(shí)間內(nèi)能夠正確動(dòng)作（在應(yīng)動(dòng)時(shí)）和不誤動(dòng)（在不應(yīng)動(dòng)時(shí)）的能力。7.錯(cuò)誤*解析：限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限通常大于下一級(jí)相鄰線路的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限，以保證選擇性。它的保護(hù)范圍是本線路的一部分，且通常小于下一線路。8.正確*解析：出口繼電器接收來(lái)自保護(hù)裝置的信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)出口回路，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的分閘或合閘操作。9.錯(cuò)誤*解析：保護(hù)設(shè)備選型不僅要考慮故障時(shí)的參數(shù)（如故障電流、故障電壓、故障類(lèi)型），還需要考慮正常運(yùn)行時(shí)的參數(shù)（如負(fù)荷電流、系統(tǒng)電壓、環(huán)境條件等），以確保保護(hù)在所有情況下都能正確工作。10.正確*解析：高壓輸電線路的距離保護(hù)需要準(zhǔn)確反映故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離，方向阻抗繼電器能夠同時(shí)測(cè)量電壓和電流的相位，并根據(jù)阻抗大小和方向判斷故障位置，是常用的測(cè)量元件。11.正確*解析：靈敏性描述了保護(hù)對(duì)故障的識(shí)別能力，即能正確反映輕微故障的能力。保護(hù)范圍越遠(yuǎn)（或保護(hù)裝置安裝位置離故障點(diǎn)越近），通常意味著對(duì)同一點(diǎn)故障的靈敏度越高。12.錯(cuò)誤*解析：差動(dòng)保護(hù)有特定的適用條件，如被保護(hù)元件兩端必須有電流互感器，且接線方式、參數(shù)需要精確匹配。對(duì)于某些復(fù)雜接線（如自耦變壓器、聯(lián)絡(luò)線等），需要采用特殊的差動(dòng)保護(hù)方式或不能簡(jiǎn)單應(yīng)用常規(guī)差動(dòng)保護(hù)。13.正確*解析：繼電保護(hù)屏上的熔斷器或自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)為屏內(nèi)各個(gè)保護(hù)裝置、儀表、操作回路等提供電源，并起到短路和過(guò)載保護(hù)作用。14.正確*解析：電力系統(tǒng)運(yùn)行方式（如系統(tǒng)接線、運(yùn)行電壓、負(fù)荷水平等）的變化會(huì)影響短路電流的計(jì)算值、保護(hù)裝置的整定計(jì)算結(jié)果和保護(hù)之間的配合關(guān)系，因此可能需要調(diào)整保護(hù)定值或校驗(yàn)保護(hù)配置。15.錯(cuò)誤*解析：保護(hù)設(shè)備選型需要在技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、維護(hù)性等多方面進(jìn)行綜合權(quán)衡。并非一味追求最先進(jìn)的技術(shù)，而應(yīng)選擇最適合特定應(yīng)用場(chǎng)景、滿足運(yùn)行需求的設(shè)備。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的“選擇性”和“速動(dòng)性”的含義及其重要性。*含義：選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置只應(yīng)切除故障部分，使停電范圍盡可能小，非故障部分應(yīng)保持正常運(yùn)行。速動(dòng)性是指保護(hù)裝置在故障發(fā)生后應(yīng)盡快動(dòng)作，切除故障。*重要性：選擇性是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要原則，可以避免故障影響擴(kuò)大，減少停電損失。速動(dòng)性可以減少故障持續(xù)時(shí)間，限制故障造成的設(shè)備損壞和系統(tǒng)沖擊，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。2.簡(jiǎn)述電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和反時(shí)限電流保護(hù)各自的保護(hù)范圍和適用條件。*電流速斷保護(hù)：保護(hù)范圍取決于系統(tǒng)短路電流的大小和繼電器整定電流值。通常保護(hù)本線路的一部分或一段。適用于短路電流較大、變化不大的線路首端，作為主保護(hù)或與距離保護(hù)配合。其缺點(diǎn)是保護(hù)范圍固定，且受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響大。*限時(shí)電流速斷保護(hù)：保護(hù)范圍也取決于短路電流，但動(dòng)作時(shí)限固定（大于下一級(jí)保護(hù)時(shí)限）。保護(hù)范圍通常延伸到下一線路。適用于短路電流較大且變化不大的線路，作為主保護(hù)（與電流速斷配合）或后備保護(hù)。*反時(shí)限電流保護(hù)：保護(hù)范圍與系統(tǒng)短路電流大小相關(guān)，故障電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。保護(hù)范圍可以覆蓋整個(gè)線路或延伸到下一級(jí)。適用于負(fù)荷電流和短路電流變化較大的線路，常作為后備保護(hù)或負(fù)荷側(cè)保護(hù)。3.簡(jiǎn)述方向保護(hù)的作用原理，并說(shuō)明在什么情況下需要配置方向保護(hù)。*作用原理：方向保護(hù)除了檢測(cè)電流的大小外，還檢測(cè)故障電流的方向（通過(guò)測(cè)量功率方向或電流相位）。只有當(dāng)故障電流方向與保護(hù)預(yù)設(shè)的方向一致時(shí)，保護(hù)才可能動(dòng)作。這相當(dāng)于給保護(hù)增加了一個(gè)“門(mén)”，只有在正確的方向上發(fā)生故障才動(dòng)作。*需要配置情況：當(dāng)電力系統(tǒng)存在多個(gè)電源或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（如環(huán)網(wǎng)、雙回路線路）時(shí)，為了確保選擇性，防止區(qū)外故障時(shí)因電源助增或汲出效應(yīng)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)，或者為了將故障限制在更小的范圍，需要配置方向保護(hù)。例如，雙側(cè)電源線路、多電源區(qū)域的線路保護(hù)。4.簡(jiǎn)述差動(dòng)保護(hù)的基本原理及其主要優(yōu)缺點(diǎn)。*基本原理：差動(dòng)保護(hù)利用比較被保護(hù)元件（如線路、變壓器）兩端電流的大小和相位。正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，兩端電流大小相等、方向相反，差動(dòng)回路電流接近零；區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩端電流同向或接近同向，差動(dòng)回路電流顯著增大，驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。*主要優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速（幾乎瞬時(shí)），不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化（如電壓、負(fù)荷）的影響，對(duì)區(qū)內(nèi)故障反應(yīng)靈敏。*主要缺點(diǎn)：安裝復(fù)雜，需要將被保護(hù)元件兩端的電流互感器二次側(cè)連接在一起，對(duì)電流互感器的精度和型號(hào)匹配要求高，對(duì)系統(tǒng)接線方式有嚴(yán)格要求，不能防止區(qū)外故障時(shí)的輕微誤動(dòng)（需要配合其他措施）。5.在進(jìn)行高壓線路保護(hù)設(shè)備選型時(shí)，通常需要考慮哪些主要因素？*被保護(hù)線路的電氣特性：額定電壓、額定電流、線路長(zhǎng)度、接線方式（單回、雙回、環(huán)網(wǎng)等）、短路電流水平、故障類(lèi)型等。*系統(tǒng)運(yùn)行方式：系統(tǒng)接線、運(yùn)行電壓、負(fù)荷水平、系統(tǒng)阻抗等。*保護(hù)配置要求：需要配置哪些保護(hù)（主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)），對(duì)各保護(hù)的性能要求（選擇性、速動(dòng)性、靈敏性）。*保護(hù)原理和性能：考慮采用哪種原理的保護(hù)（電流保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等），對(duì)保護(hù)的動(dòng)作特性、可靠性、易維護(hù)性等的要求。*經(jīng)濟(jì)性：考慮保護(hù)設(shè)備的成本、安裝調(diào)試成本、運(yùn)行維護(hù)成本。*維護(hù)和可靠性：考慮設(shè)備的維護(hù)便利性、運(yùn)行可靠性、環(huán)境適應(yīng)性。*與現(xiàn)有系統(tǒng)的配合：與現(xiàn)有保護(hù)、通信、自動(dòng)化系統(tǒng)的兼容性。四、計(jì)算題1.某10kV線路，采用GL-12/10型電流繼電器構(gòu)成定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。已知線路正常運(yùn)行最大負(fù)荷電流為50A，要求保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為1.5s。試計(jì)算繼電器的一次動(dòng)作電流和返回電流（設(shè)繼電器返回系數(shù)為0.85，可靠系數(shù)取1.2，靈敏度系數(shù)按1.5考慮）。*解：計(jì)算繼電器的一次動(dòng)作電流（Iop.set.A）：Iop.set.A=(1.2*Iop.max)/Krel其中，Iop.max為線路最大負(fù)荷電流，Krel為可靠系數(shù)。Iop.set.A=(1.2*50A)/0.85≈70.59A為了整定方便，通常取標(biāo)準(zhǔn)整定值，最接近70.59A且大于它的標(biāo)準(zhǔn)整定電流是80A。因此，繼電器的一次動(dòng)作電流整定為80A。對(duì)應(yīng)的繼電器整定圈數(shù)（假設(shè)每圈代表5A或10A，需根據(jù)繼電器具體型號(hào)確定，此處假設(shè)為10A/圈）為80A/10A/圈=8