2025年高压电工（高压继电保护原理）考试真题模拟及解析

2025年高压电工（高压继电保护原理）考试真题模拟及解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.继电保护装置应具备的基本特性不包括以下哪一项？A.选择性B.可靠性C.经济性D.速动性2.在电力系统中，发生相间短路时，保护装置主要根据什么量进行判断和动作？A.电流B.电压C.频率D.相位3.电流保护按其动作时限分为几种？A.1种B.2种C.3种D.4种4.限时过电流保护的动作时限应如何整定？A.等于短路电流最小时限B.等于短路电流最大时限C.比相邻下一级保护动作时限大一个时限级差D.与相邻下一级保护动作时限无关5.反时限过电流保护的动作特性是指？A.动作时间与电流成正比B.动作时间与电流成反比C.动作时间与时间成正比D.动作时间与时间成反比6.在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，非故障相的电压会？A.等于零B.略有升高C.升高至线电压D.保持不变7.距离保护（阻抗保护）的主要优点是？A.对短路电流反应灵敏B.能反应各种类型故障C.动作速度快D.推算出故障点到保护安装点的距离8.电力系统中，构成差动保护的基本元件是？A.电流互感器B.电压互感器C.继电器D.电流继电器和中间继电器9.电流互感器二次回路严禁断线的根本原因是？A.会影响测量精度B.可能损坏互感器C.会引起保护装置误动D.可能导致保护装置不动作10.微机保护装置实现数据采集和处理的硬件基础是？A.CPUB.RAMC.ROMD.输入/输出接口二、判断题（每题1分，共10分）1.继电保护装置的动作可靠性是指保护在应该动作时能够正确动作。（）2.过电流保护装置的动作电流必须大于正常运行时可能出现的最大负荷电流。（）3.灵敏度是衡量保护装置在故障时能否正确发现故障的能力。（）4.三段式电流保护中，近故障点保护为第一段，远故障点保护为第三段。（）5.距离保护在系统发生短路故障时，距离继电器测量到的阻抗值就是故障点的实际阻抗。（）6.差动保护能够快速切除故障，但只能用于环形电网或发电机、变压器等对称元件。（）7.继电保护装置的交流滤波器是为了防止直流电源干扰。（）8.当电力系统发生振荡时，距离保护会误动。（）9.继电保护装置的定值整定后，无需任何维护。（）10.低电压保护通常用作电源端的失压保护。（）三、简答题（每题5分，共15分）1.简述继电保护装置选择性的含义及其实现方法。2.简述电流保护装置的灵敏性含义及其通常用哪个参数来衡量。3.简述瞬时电流速断保护的主要缺点。四、计算题（每题10分，共20分）1.某线路末端发生短路时，流过保护安装处的短路电流为10kA。若要求该保护的灵敏系数不小于2，已知保护安装处正常运行时的最大负荷电流为0.8kA，请计算该保护的瞬时过电流动作电流应整定多大？2.某线路采用三段式电流保护，已知L1母线到L2母线距离为50km，L2母线到L3母线距离为40km。若L2母线处第一段过流保护的动作时限为0.5s，请确定L1母线处第二段过流保护的动作时限应整定多少？（不考虑配合裕度）五、分析题（每题15分，共30分）1.试分析在变压器差动保护中，为什么会出现不平衡电流？列举并简述减小不平衡电流的主要措施。2.假设某变电站母线发生相间短路故障，请分析说明该故障下，母线保护、相邻线路保护以及发电机保护可能如何动作？并简述这些保护之间可能存在的配合关系。试卷答案一、选择题1.C2.A3.C4.C5.B6.B7.D8.D9.D10.A二、判断题1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√三、简答题1.解析思路：选择性是指当电力系统发生故障时，只有靠近故障点的保护装置应首先动作，将故障切除，而相邻的其他保护装置不应动作或延迟动作。实现方法通常是在保护之间设置不同的动作时限，使得靠近故障点的保护具有最短的时限，逐级增加。此外，利用不同原理的保护或利用故障点的物理特性（如阻抗）也能实现选择性。答案：继电保护装置选择性是指保护装置在发生故障时，能够正确地、有选择地切除故障，保证非故障部分继续运行。实现方法主要是通过整定不同的动作时限，使靠近故障点的保护优先动作；或者利用不同原理的保护实现选择性；或者利用故障点距保护安装点的距离（如距离保护）实现选择性。2.解析思路：灵敏性是指保护装置对其保护范围内故障的反映能力。即当保护安装处发生预设故障（通常是最小故障）时，保护装置能够可靠地动作。通常用灵敏系数来衡量，对于电流保护，是用故障时保护安装处的最小短路电流与保护的动作电流之比。要求灵敏系数大于等于规定值（如1.5或2），以保证在各种故障情况下都能可靠发现。答案：继电保护装置的灵敏性是指保护装置对其保护范围内故障的反应能力。它表示保护在故障时动作的可靠程度。通常用灵敏系数来衡量。对于电流保护，常用最小短路电流与保护动作电流之比作为灵敏系数，要求其大于等于规定值（如1.5或2），以确保能可靠地检测到最小故障。3.解析思路：瞬时电流速断保护的主要优点是动作最快，没有时限。但其主要缺点是保护范围受系统运行方式影响很大，且只能保护线路的一部分（通常到末端），不能作为相邻下一线路的后备保护，因为下一线路故障时，故障电流可能小于本线路瞬时动作的整定值，导致保护不动作。答案：瞬时电流速断保护的主要缺点是保护范围不稳定，受系统运行方式影响大；动作范围仅限于本线路的一部分（通常到末端）；不能作为相邻下一线路的后备保护，因为下一线路故障时，故障电流可能小于本保护的整定值，导致保护不动作。四、计算题1.解析思路：根据灵敏系数的定义（最小短路电流/动作电流≥灵敏系数要求），计算动作电流。注意，灵敏系数要求≥2，且动作电流必须大于正常运行时的最大负荷电流（0.8kA）。最小短路电流为10kA。解不等式即可。答案：设动作电流为Iop。根据灵敏系数要求：10kA/Iop≥2。解得Iop≤10kA/2=5kA。同时，Iop>0.8kA。因此，该保护的瞬时过电流动作电流应整定不大于5kA，具体值需取稍大于5kA且便于整定的标准值，同时确保大于0.8kA。2.解析思路：三段式电流保护的动作时限配合原则是“远动近定，限时保护整定时间比相邻下一级保护大一个时限级差”。即L1母线（近端）的保护动作时限应比L2母线（中间）的保护动作时限长一个时限级差（Δt）。已知L2处第一段动作时限为0.5s，则L1处第二段动作时限应为0.5s+Δt。题目未给出具体级差Δt，通常为0.5s或0.7s。按最常见的情况0.5s计算。答案：根据三段式电流保护的时限配合原则，L1母线处第二段过流保护的动作时限应比L2母线处第一段过流保护的动作时限大一个时限级差（Δt）。即t_L1=t_L2+Δt。已知t_L2=0.5s。若取常见的Δt=0.5s，则t_L1=0.5s+0.5s=1.0s。因此，L1母线处第二段过流保护的动作时限应整定为1.0秒（或根据实际要求取1.5秒等）。*(注：此处答案基于Δt=0.5s的假设，实际应根据题目或标准确定)*五、分析题1.解析思路：差动保护中不平衡电流产生的原因主要有：两端的电流互感器变比不同或实际变比与计算变比有误差；两端电流互感器励磁特性不同（励磁电流不同）；流过电流互感器二次绕组的负荷不同（如保护装置输入阻抗）；线路两侧的故障电流不同等。减小不平衡电流的措施包括：选择变比精确、特性一致的电流互感器；尽量使两侧CT二次负荷平衡；采用具有制动特性的差动保护（如比率制动差动）来躲过不平衡电流；校验和调整CT变比以减小误差等。答案：变压器差动保护中不平衡电流产生的主要原因有：①两侧电流互感器（CT）的变比选择不当或实际特性存在差异；②两侧CT在流过负荷电流或故障电流时，铁芯的励磁特性不同，导致励磁电流不同，从而产生不平衡磁通；③流过两侧CT二次绕组的负荷（如保护装置的输入阻抗）不同；④故障电流本身在两侧的大小可能存在差异。减小不平衡电流的主要措施包括：①选择变比精确、特性一致的电流互感器；②尽量保证两侧CT二次侧回路参数（如导线截面、连接方式）一致，使二次负荷平衡；③采用具有制动特性的差动保护装置（如比率制动差动保护），利用制动电流补偿不平衡电流的影响，有效躲过不平衡电流引起的误动；④通过精确校验和调整CT变比，尽量减小计算变比与实际变比之间的误差。2.解析思路：分析母线故障时各保护的动作行为需考虑母线保护自身的配置（如差动保护、失灵保护、母联保护等）以及与相关元件（线路、变压器）的保护配合。母线差动保护应首先、快速动作，断开所有连接到该母线的线路和元件的断路器。如果差动保护因故未动或需要检验，则启动母线失灵保护。相邻线路保护应检测到故障，根据其整定原则（如瞬时、延时）动作，断开本线路断路器。若故障线路保护因故未动，则可能启动本线路的断路器失灵保护。发电机保护也应检测到故障（如差动、失磁、逆功率等），根据情况动作，可能跳闸或发出信号。这些保护之间需要配合，如线路保护的动作时限应比母线保护（或失灵保护）长，以保证选择性。差动保护动作是首要的，失灵保护是差动保护的后备。答案：假设某变电站母线发生相间短路故障：1.母线保护：若母线配置了差动保护，则差动保护应立即检测到两侧电流的差值突变量，快速（通常几十毫秒）动作，发出跳闸命令，断开连接到该母线的所有线路和元件（如变压器、发电机）的断路器。这是最优先的动作。2.相邻线路保护：连接到母线的各线路的保护装置会检测到线路故障（如电流增大、电压降低），根据其整定方式（如瞬时或限时过流保护）进行判断。靠近故障点的线路保护会先动作，断开本线路断路器。例如，若L2线路故障，其保护可能动作跳闸。3.发电机保护：若故障影响发电机，发电机保护（如差动保护、匝间保护、逆功率保护