2025年高壓電工考試題庫：高壓繼電保護(hù)原理與系統(tǒng)設(shè)計試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題2分，共30分。下列每題都有四個選項，請選擇其中一項作為正確答案。）1.電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置應(yīng)具備的基本性能不包括：A.可靠性B.選擇性C.快速性D.經(jīng)濟(jì)性2.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：A.等于零B.低于額定電壓C.升高至線電壓D.保持不變3.限時過電流保護(hù)的動作時限整定原則是：A.比相鄰下一級保護(hù)的動作時限短B.比相鄰下一級保護(hù)的動作時限長C.與相鄰下一級保護(hù)的動作時限相等D.由保護(hù)裝置類型決定，與線路長度無關(guān)4.GL型電流繼電器具有的特性是：A.只能作電流速斷保護(hù)B.具有電流速斷和過電流兩種功能C.只能作過電流保護(hù)D.無特殊特性，通用性強(qiáng)5.在電力系統(tǒng)中，差動保護(hù)主要用于保護(hù)：A.輸電線路B.變壓器C.發(fā)電機(jī)D.母線6.構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的測量部分，其主要功能是：A.實現(xiàn)邏輯判斷B.發(fā)出操作命令C.測量電氣量并與其定值進(jìn)行比較D.提供直流電源7.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求繼電保護(hù)裝置盡快切除故障，這體現(xiàn)了保護(hù)的：A.可靠性B.選擇性C.速動性D.靈敏性8.電流互感器二次側(cè)嚴(yán)禁斷線的根本原因是：A.可能損壞互感器B.可能導(dǎo)致保護(hù)誤動C.可能導(dǎo)致保護(hù)拒動D.可能引起二次側(cè)過電壓9.對于大接地電流系統(tǒng)，反映接地故障最靈敏的保護(hù)是：A.電流速斷保護(hù)B.限時過電流保護(hù)C.零序電流保護(hù)D.零序電壓保護(hù)10.繼電保護(hù)裝置的動作時限整定，通常遵循的原則是：A.“遠(yuǎn)動先動，高壓先動”B.“近動先動，低壓先動”C.“遠(yuǎn)近結(jié)合，同級配合”D.“先主后次，任意整定”11.微機(jī)保護(hù)裝置與傳統(tǒng)的電磁型保護(hù)裝置相比，其主要優(yōu)勢之一是：A.成本更低B.結(jié)構(gòu)更簡單C.功能更完善，調(diào)試維護(hù)更方便D.對直流電源要求更低12.在保護(hù)裝置的邏輯回路中，“與”邏輯關(guān)系是指：A.只要一個條件滿足，所有條件都滿足B.所有條件同時滿足時，輸出才為真C.條件越多，輸出越可靠D.條件越少，輸出越可靠13.保護(hù)屏的直流電源通常采用鎘鎳蓄電池組，其主要原因是：A.電壓高B.容量大，供電可靠C.成本低D.充電速度快14.繼電保護(hù)裝置的整定計算中，靈敏度校驗的目的是確保保護(hù)在故障時：A.動作速度快B.選擇性好C.能可靠地檢測到故障D.誤動率低15.綜合自動化變電站中，繼電保護(hù)的配置通常采用：A.分散式配置B.集中式配置C.混合式配置D.以上都不對二、判斷題（每題1分，共15分。請判斷下列說法的正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”。）1.繼電保護(hù)裝置的選擇性是指當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，只有故障點所屬的保護(hù)裝置動作。（）2.電流保護(hù)裝置的動作電流必須大于正常運(yùn)行時可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。（）3.差動保護(hù)在正常運(yùn)行時，其差動回路中的電流理論上為零。（）4.繼電保護(hù)裝置的可靠性是指保護(hù)裝置在應(yīng)該動作時不誤動，在不應(yīng)該動作時不拒動。（）5.過電流保護(hù)通常作為主保護(hù)，用于保護(hù)線路的全長。（）6.零序保護(hù)主要用于反映相間短路故障。（）7.繼電器返回系數(shù)越大，保護(hù)的靈敏度越高。（）8.保護(hù)裝置的交流電壓通常取自電壓互感器二次側(cè)。（）9.繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)工作主要包括定期校驗和清潔。（）10.微機(jī)保護(hù)裝置的定值修改方便，但容易受到人為干擾導(dǎo)致誤改。（）11.繼電保護(hù)屏的端子排主要用于連接直流電源和信號線。（）12.保護(hù)回路的抗干擾設(shè)計主要是為了防止雷擊過電壓。（）13.電流互感器二次側(cè)必須可靠接地。（）14.繼電保護(hù)裝置的動作時限一般隨著保護(hù)安裝處距離電源的遠(yuǎn)近而增加。（）15.綜合自動化系統(tǒng)中的保護(hù)功能由獨立的保護(hù)裝置完成，與監(jiān)控系統(tǒng)無關(guān)。（）三、簡答題（每題5分，共20分。）1.簡述電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)在原理、適用范圍和動作時限方面的主要區(qū)別。2.簡述構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的“測量部分”、“邏輯部分”和“執(zhí)行部分”各自的主要作用。3.為什么說在直流電源回路設(shè)計中，抗干擾措施非常重要？請列舉至少兩種常見的抗干擾方法。4.在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計算時，通常需要考慮哪些基本原則？四、論述題（每題10分，共20分。）1.試論述繼電保護(hù)裝置的“選擇性”和“可靠性”之間的矛盾，以及在實際工程設(shè)計中如何權(quán)衡和協(xié)調(diào)這兩種性能要求。2.結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行的實際，論述高壓線路差動保護(hù)在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時可能遇到的問題，并提出相應(yīng)的解決措施。---試卷答案一、單項選擇題1.D2.C3.B4.B5.D6.C7.C8.C9.C10.C11.C12.B13.B14.C15.A二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.√8.√9.√10.√11.×12.×13.√14.√15.×三、簡答題1.答：電流速斷保護(hù)：*原理：根據(jù)故障時電流急劇增大的特點，當(dāng)電流超過整定值時瞬時動作。*適用范圍：通常作為線路或設(shè)備的主保護(hù)，但保護(hù)范圍有限，一般安裝在靠近電源處。*動作時限：瞬時動作（時限為0）。*過電流保護(hù)：*原理：根據(jù)故障時電流持續(xù)增大的特點，當(dāng)電流超過整定值并持續(xù)一定時間后動作。*適用范圍：可作為主保護(hù)（如限時過電流保護(hù)）或后備保護(hù)（如遠(yuǎn)后備、近后備中的后備部分）。*動作時限：有延時，時限根據(jù)保護(hù)配合原則確定，通常比下一級保護(hù)時限長。2.答：*測量部分：其主要作用是接收來自電流互感器、電壓互感器的電氣量（電流、電壓），并對其進(jìn)行處理（如變換、比較），判斷是否發(fā)生故障以及故障的類型和嚴(yán)重程度，輸出與故障量大小相關(guān)的信號。*邏輯部分：其主要作用是根據(jù)測量部分輸出的信號以及內(nèi)部設(shè)定的邏輯關(guān)系（如與、或、非等），判斷是否應(yīng)該啟動保護(hù)裝置，并決定執(zhí)行部分的動作命令。它還負(fù)責(zé)實現(xiàn)保護(hù)之間的配合、時限整定等功能。*執(zhí)行部分：其主要作用是接收邏輯部分送來的動作命令，執(zhí)行具體的操作，如閉合斷路器分閘回路、發(fā)出信號、聯(lián)動其他設(shè)備等，最終完成保護(hù)裝置的保護(hù)任務(wù)。3.答：繼電保護(hù)裝置采用直流電源，而直流系統(tǒng)中可能存在各種干擾源（如開關(guān)操作引起的電弧、繼電器觸點抖動、雷擊過電壓、系統(tǒng)接地不良等），這些干擾可能通過電源線引入保護(hù)裝置，導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動或拒動，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在直流電源回路設(shè)計中，抗干擾措施非常重要，以保證保護(hù)裝置在復(fù)雜電磁環(huán)境下可靠工作。常見的抗干擾方法包括：采用屏蔽電纜傳輸直流信號；對直流母線進(jìn)行濾波；在保護(hù)屏電源進(jìn)線處加裝浪涌保護(hù)器（SPD）；合理布線，避免強(qiáng)電干擾源與弱電信號線靠得太近；采用高可靠性的直流斷路器和熔斷器等。4.答：進(jìn)行繼電保護(hù)整定計算時，通常需要考慮以下基本原則：*選擇性原則：確保故障發(fā)生時，只有靠近故障點的保護(hù)裝置首先動作，切除故障，同時保證相鄰下一級線路或設(shè)備保護(hù)在時限上能可靠配合，不誤動。*可靠性原則：確保保護(hù)裝置在應(yīng)該動作的故障情況下能夠可靠地發(fā)出動作信號，而不應(yīng)該動作的情況下（如正常運(yùn)行、外部故障）能夠可靠地不動作（即不誤動和拒動）。*靈敏性原則：確保保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的各種故障（特別是最輕微的故障）都能具有足夠的檢測能力，即故障時能夠準(zhǔn)確地測量到故障參數(shù)并滿足靈敏度的要求。*速動性原則：盡可能快地切除故障，以減少故障對電力設(shè)備和系統(tǒng)造成的損害，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。四、論述題1.答：繼電保護(hù)裝置的“選擇性”和“可靠性”是衡量保護(hù)性能的兩個基本但有時相互矛盾的要求。*選擇性要求保護(hù)在故障時準(zhǔn)確判斷故障位置，只切除故障部分，最大限度減少停電范圍。這通常需要通過合理的時限配合和正確的整定來實現(xiàn)。*可靠性要求保護(hù)在故障時能夠可靠動作（不拒動），在非故障情況下能夠可靠不動作（不誤動）。這需要保證保護(hù)的靈敏度和動作的穩(wěn)定性。*矛盾之處在于：為了提高選擇性，有時需要設(shè)置較長的動作時限，這可能導(dǎo)致故障切除時間延長，間接影響可靠性（例如，可能引起設(shè)備進(jìn)一步損壞或系統(tǒng)穩(wěn)定性問題）；而為了提高可靠性（如提高靈敏度），可能需要降低整定值，這又可能犧牲選擇性，導(dǎo)致在相鄰線路故障時誤動。例如，瞬時電流速斷保護(hù)雖然快，但選擇性差，易誤動；而限時過電流保護(hù)雖然選擇性較好，但動作慢，在發(fā)生輕微故障時可能靈敏度不足而拒動。*在實際工程設(shè)計中，權(quán)衡和協(xié)調(diào)這兩種性能要求需要綜合考慮：首先保證系統(tǒng)最關(guān)鍵部分（如主變壓器、重要母線）保護(hù)的選擇性和可靠性；其次，根據(jù)線路的重要性和故障后果，合理分配選擇性和可靠性的側(cè)重?？梢酝ㄟ^采用多級保護(hù)（主保護(hù)、后備保護(hù)）、優(yōu)化整定計算、選用高可靠性保護(hù)裝置元件、加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)和校驗等措施，在滿足基本要求的前提下，盡量兼顧兩者。核心原則是在確保系統(tǒng)安全的前提下，優(yōu)先保證核心設(shè)備和關(guān)鍵線路的選擇性和可靠性，其他部分則根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)折衷。2.答：高壓線路差動保護(hù)是基于比較被保護(hù)元件兩側(cè)電流大小和相位的原理構(gòu)成的，其基本原理是正常時兩側(cè)電流大小相等、方向相反（或相位差180°），故障時兩側(cè)電流之和（或差）出現(xiàn)明顯變化。然而，在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時，差動保護(hù)可能會遇到以下問題：*負(fù)荷電流變化：正常運(yùn)行時，負(fù)荷電流的大小和方向可能周期性變化或存在不平衡。如果差動保護(hù)整定值設(shè)置得過小，僅考慮了故障時的最大可能電流，在正常運(yùn)行方式下，由于負(fù)荷電流的波動，可能導(dǎo)致差動電流略大于整定值而誤動。解決措施是合理整定差動定值，通常考慮一個適當(dāng)?shù)摹安顒与娏骶彌_區(qū)”，允許一定程度的負(fù)荷波動。*系統(tǒng)運(yùn)行方式變化（如投切線路、變壓器分合閘）：改變運(yùn)行方式會改變系統(tǒng)阻抗分布和電流分布，可能導(dǎo)致正常運(yùn)行時的差動電流（環(huán)流）發(fā)生變化，甚至可能穿越故障點。如果保護(hù)未能正確識別運(yùn)行方式變化或進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，可能導(dǎo)致誤動或拒動。解決措施包括：采用具有制動特性的差動保護(hù)（如BCH型、微機(jī)差動），利用制動電流（非故障側(cè)電流）來判斷是否為內(nèi)部故障，有效防止外部故障時的誤動；對于復(fù)雜接線，采用分相差動保護(hù)；在運(yùn)行方式改變前后加強(qiáng)檢查和校驗。*電流互感器（CT）誤差：CT的變比誤差、角度誤差以及在不同負(fù)荷電流下的誤差都會影響差動回路的平衡。系統(tǒng)運(yùn)行方式變化可能導(dǎo)致負(fù)荷電流和故障電流類型變化，使得CT誤差的影響也變化，可能引發(fā)不平衡差動電流，導(dǎo)致誤動。解決措施是選用高精度、低誤差的CT；合理選擇CT變比，盡量使兩側(cè)CT變比相近；采用差動電流平衡調(diào)整回路或自動調(diào)差裝置；在運(yùn)行方式變化后檢查CT回路。*區(qū)外故障時的穿越電流：雖然制動特性差動能在一定程度上解決區(qū)外故障誤動問題，但在某些特定運(yùn)行方式下，區(qū)外故障的穿越電流可能不足以提供足夠的制動，或者制動