2025年高压电工技师考试题库：高压继电保护原理与保护系统运行试题

2025年高压电工技师考试题库：高压继电保护原理与保护系统运行试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在电力系统中，反映短路点到保护安装处距离的继电保护是（）。A.电流保护B.电压保护C.距离保护D.零序保护2.电力系统发生接地故障时，故障点流过大地的电流称为（）。A.正序电流B.负序电流C.零序电流D.故障电流3.在电力系统中，用于防止过负荷引起设备损坏的保护是（）。A.瞬时电流速断保护B.过电流保护C.缺相保护D.接地保护4.差动保护利用（）原理，判断被保护元件是否发生故障。A.电流的相加B.电流的相减C.电压的平衡D.频率的变化5.构成距离保护的主要元件是（）。A.电流继电器和电压继电器B.时间继电器和中间继电器C.阻抗继电器和启动元件D.信号继电器和出口继电器6.继电保护装置中，用于将输入信号放大到足以驱动执行元件的环节是（）。A.测量环节B.启动环节C.辅助环节D.出口环节7.在继电保护中，为保证选择性，相邻线路保护的动作时限应（）。A.相等B.互不影响C.按阶梯原则整定，后一级比前一级长D.按平行原则整定，所有保护时限相同8.电力系统中，用于在发生永久性故障跳闸后，自动恢复供电的装置是（）。A.自动重合闸装置B.继电保护装置C.自动励磁装置D.联锁装置9.继电保护装置的“四性”是指（）。A.灵敏性、选择性、速动性、可靠性B.灵敏性、选择性、速动性、经济性C.选择性、速动性、可靠性、抗干扰性D.灵敏性、速动性、可靠性、维护性10.对于110kV线路，其继电保护装置通常采用（）作为主要保护。A.电流保护B.电压保护C.距离保护D.零序保护二、多项选择题（每题3分，共15分）1.继电保护装置应具备的基本性能有（）。A.灵敏性B.选择性C.速动性D.可靠性E.经济性2.以下属于差动保护缺点的是（）。A.接线复杂B.对变压器励磁涌流和穿越故障敏感C.不能反映故障点到保护安装处的距离D.需要独立的直流电源E.运行维护量大3.距离保护通常由（）等部分组成。A.测量部分B.启动部分C.时间部分D.辅助部分E.出口部分4.继电保护装置的测量环节可能包含的继电器有（）。A.电流继电器B.电压继电器C.阻抗继电器D.时间继电器E.中间继电器5.重合闸装置应满足的基本要求有（）。A.必须与继电保护相配合B.应具有防止多次重合的闭锁装置C.应能在规定的故障类型和运行方式下正确动作D.动作应迅速，尽量缩短停电时间E.应具有手动控制装置三、判断题（每题1分，共10分）1.继电保护装置动作后，必须经过人工确认才能进行故障设备的恢复送电。（）2.电流保护的灵敏系数是指保护区内最小故障电流与保护动作电流之比。（）3.距离保护的整定一般与系统运行方式无关。（）4.差动保护能够反应被保护线路内部的任何故障。（）5.零序电流互感器是零序保护的主要测量元件。（）6.继电保护装置的可靠性是指保护在需要动作时不动作，不需要动作时可靠不动作。（）7.继电保护装置的速动性是指保护动作后，断路器跳闸的时间。（）8.自动重合闸装置适用于所有类型的故障。（）9.继电保护二次回路的电源通常是交流电源。（）10.电力系统发生相间短路时，只有故障相的电流会增大。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述继电保护选择性原则的内容。2.简述距离保护与电流保护相比的主要优点。3.简述继电保护装置调试的主要内容和目的。4.简述电力系统发生单相接地故障时，非故障相电压变化的特点。五、论述题（每题10分，共20分）1.试述继电保护装置在电力系统安全稳定运行中的作用。2.试分析电力系统运行方式变化对继电保护整定计算的影响，并说明如何应对。---试卷答案一、单项选择题1.C解析：距离保护（或称阻抗保护）是根据故障点到保护安装处之间的距离（阻抗），利用阻抗继电器来判断是否发生故障，并根据距离的远近确定动作时限，从而实现选择性的保护。2.C解析：零序电流是故障点流经大地的电流，在电力系统中，发生接地故障时会产生零序电流。3.B解析：过电流保护是针对正常负荷电流可能引起的设备过热或绝缘损坏而设计的保护，它在负荷电流超过预定值并持续一定时间时动作，切除故障或发出警报。瞬时电流速断保护主要对付短路故障。4.B解析：差动保护的基本原理是比较被保护元件两侧（或两端）的电流大小和相位，正常时两侧电流基本相等，发生区内故障时，两侧电流相量和（或差量）显著增大，从而判断故障发生。5.C解析：距离保护的核心是测量故障点至保护安装处的距离，并据此判断故障位置和动作时限。阻抗继电器（或称距离继电器）是实现这一测量的关键元件。6.A解析：测量环节的任务是将输入的电气量（电压、电流等）转换为与故障特征相关的信号，如阻抗、电流大小等，通常由电流互感器、电压互感器、各种继电器（电流、电压、阻抗等）组成。7.C解析：为了保证选择性，即确保故障点离电源最远的保护先动作，相邻线路的保护应按动作时限的阶梯原则整定，后一级保护的动作时限必须比前一级长一个时限级差。8.A解析：自动重合闸装置（ARU）是在断路器因故障跳闸后，经过一段预设时间，自动将断路器重新合闸送电。它主要用于处理瞬时性故障，以提高供电可靠性。9.A解析：灵敏性、选择性、速动性、可靠性是衡量继电保护装置性能的四个基本要求。灵敏性指对故障的检测能力；选择性指能正确区分故障和非故障情况，只切除故障部分；速动性指尽快切除故障；可靠性指在应该动作时可靠动作，不该动作时可靠不动作。10.C解析：对于110kV及以上的输电线路，由于电压等级高、线路长，距离保护能够反映故障点到保护安装处的距离，并具有按距离原则整定的动作时限特性，能够提供良好的选择性和速动性，因此是主要保护方式。二、多项选择题1.ABCD解析：继电保护装置应具备灵敏性（能检测到故障）、选择性（只切除故障部分）、速动性（尽快切除故障）、可靠性（正确动作和不误动）四大基本性能。经济性虽然重要，但不是基本性能要求。2.BCE解析：差动保护的缺点包括：接线相对复杂，尤其是在变压器等复杂设备上；对励磁涌流、穿越故障等可能产生误动；需要可靠的电源和同期（对于同期相电流差动）；运行维护要求较高。它本身不能直接反映距离。3.ABCE解析：距离保护通常由测量部分（计算故障距离）、启动部分（判断是否需要测量）、时间部分（根据距离确定动作时限）、出口部分（发出跳闸指令）以及辅助部分（如信号、指示等）组成。4.ABC解析：测量环节的核心是检测电压、电流等电气量，常用的继电器有反映电流的电流继电器、反映电压的电压继电器、反映阻抗的阻抗继电器等。时间继电器、中间继电器主要在逻辑和时限环节使用。5.ABCD解析：重合闸装置的基本要求包括：与继电保护正确配合；具有防止多次重合的闭锁装置；能在规定条件下正确动作；动作迅速；具有手动控制装置等。它不适用于所有类型的故障，如永久性故障重合后必然再次跳闸。三、判断题1.√解析：继电保护动作后，系统可能经历了复杂的故障过程，设备状态可能发生变化，为了确保安全，通常需要人工检查确认后再进行恢复送电操作。2.√解析：灵敏系数是衡量保护对故障反应能力的指标，定义为在保护区末端发生金属性短路时，流过保护的最小故障电流（或最小故障阻抗）与保护动作电流（或动作阻抗）之比。用电流表示时，是保护区末端最小故障电流与保护动作电流之比。3.×解析：距离保护的整定需要根据系统运行方式（如线路接线方式、潮流分布、系统阻抗等）进行计算和调整，因为系统运行方式的变化会直接影响保护的动作行为和测量结果。4.×解析：差动保护只能反应其保护范围内（两侧电流互感器之间）的故障。对于保护范围外（如电流互感器外部）的故障，差动保护不会动作。5.√解析：零序电流互感器是专门用于测量零序电流的装置，常用于接地保护中，将零序电流转换为电压信号或其他形式，供零序保护装置使用。6.√解析：可靠性包含两个方面：不误动（在故障时应可靠动作）和不拒动（在故障时应可靠动作）。用“四不”原则描述即：在应该动作时不动作，为拒动；不应该动作时动作，为误动；应该动作时多次动作，为越动；不应该动作时多次动作，为误报。7.×解析：速动性是指保护从故障发生到发出跳闸信号（或完成其他动作）的整个动作过程的快慢，而不仅仅是断路器跳闸的时间。断路器跳闸时间是速动性的一个重要组成部分，但不是全部。8.×解析：自动重合闸装置主要用于处理瞬时性故障（如雷击、线路碰触等引起的故障），这些故障重合闸后可能成功恢复供电。对于永久性故障，重合闸后会使系统再次遭受故障冲击，通常不采用重合闸或需要配合其他措施。9.×解析：继电保护装置的二次回路通常采用稳定的直流电源（如220V或110V直流），以保证在交流系统故障导致交流电源消失时，直流电源仍能提供保护装置运行所需的能量。10.×解析：电力系统发生相间短路（如AB相间短路）时，故障相（A相和B相）的电流会显著增大，同时非故障相（C相）的电压也会发生变化，通常是升高（线电压变为相电压）。四、简答题1.答：继电保护选择性原则是指在电力系统中发生故障时，靠近故障点的保护装置应首先动作，将故障部分从系统中切除，同时保证系统中的其他部分（非故障部分）继续正常运行。实现选择性的主要方法是利用保护装置的动作时限特性，即距离电源越近的保护，其动作时限越短，形成阶梯形的时限配置。2.答：距离保护相比电流保护的主要优点包括：①反映故障点到保护安装处的距离，能根据距离确定动作时限，具有明确的选择性，不易受系统运行方式变化的影响；②对短路故障的反应更精确，能更好地适应不同类型的短路；③对于输电线路等距离较长的元件，距离保护能提供更快的切除速度（相比按阶梯原则整定的过电流保护）；④能反映系统故障后的变化情况，具有一定的适应性。3.答：继电保护装置调试的主要内容包括：①核对保护装置的型号、规格、配置是否符合设计要求；②检查二次回路接线是否正确、牢固；③进行单体调试，测试各继电器、插件等元件的动作特性、整定值准确性；④进行回路调试，测试保护装置与断路器、信号装置等的配合是否正确；⑤进行整组试验，模拟故障情况，检验保护装置的整体动作行为、动作时限、配合关系等是否满足要求。调试的目的是确保保护装置在投运前功能正常、性能满足要求、动作可靠。4.答：电力系统发生单相接地故障时，非故障相的电压会发生变化。对于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，由于故障点电流较小，系统电压主要受电容电流影响，非故障相的电压会升高，最高可达线电压。对于中性点直接接地的系统，故障相的电压接近于零，非故障相的电压基本保持不变，仍为线电压。这种电压变化是分析单相接地故障和配置相应的接地保护（如零序保护）的重要依据。五、论述题1.答：继电保护装置是电力系统安全稳定运行的重要保障。它的主要作用体现在以下几个方面：①故障检测与隔离：当电力系统发生故障（如短路、接地等）时，继电保护装置能迅速、准确地检测出故障的发生，并判断故障的性质和位置，然后发出跳闸指令，切除故障部分，防止故障扩大，限制设备损坏范围。②保证系统选择性：通过合理配置和整定保护装置，确保故障时只有离故障点最近的保护动作，非故障部分保持正常供电，提高供电可靠性。③提高系统稳定性：快速的故障切除可以减轻故障对电力系统稳定运行的影响，防止系统失步或发生连锁故障，维持系统的稳定。④提高供电可靠性：通过切除故障和配合自动重合闸装置，减少停电时间和次数，保障用户正常用电。⑤提供运行状态信息：保护装置的动作情况、信号等可以反映系统的运行状态和故障信息，为运行人员判断和处置提供依据。总之，继电保护装置是电力系统中不可或缺的安全卫士，其性能和可靠性直接关系到电力系统的安全、稳定、经济运行。2.答：电力系统运行方式的变化对继电保护整定计算有显著影响，主要体现在以下几个方面：①系统阻抗：运行方式变化（如线路投切、变压器分接头调整、潮流变化等）会改变系统各部分的阻抗参数，影响保护装置（尤其是距离保护）的测量结果和动作特性，需要重新校验保护的灵敏度和选择性。②保护配合：系统运行方式的改变可能影响不同保护之间的时限配合和灵敏度配合关系，例如，某条线路的投切可能导致相邻线路的保护整定值需要调整，以保证在故障时仍能满足选择性要求。③负荷电流：负荷的大小和性质变化会影响过电流保护的整定