2025年高压电工高压继电保护原理及故障排查试题

2025年高压电工高压继电保护原理及故障排查试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的代表字母填写在题后的括号内）1.在电力系统中，继电保护装置的主要任务是（）。A.发出预警信号B.自动切换运行方式C.自动恢复供电D.切除故障部分，保证系统安全稳定运行2.电流速断保护的动作电流是按照躲过（）来整定的。A.系统最大负荷电流B.系统最小运行方式下的最大短路电流C.保护安装处最大正常工作电流D.短路电流的最大可能值3.限时电流速断保护的动作时限是（）。A.无时限B.短于相邻下一级保护的动作时限C.长于相邻下一级保护的动作时限D.由系统阻抗决定4.过电流保护通常采用（）作为其启动元件。A.电压继电器B.功率方向继电器C.电流继电器D.时间继电器5.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（）。A.立即变为零B.保持不变C.略有升高D.降至额定电压的一半6.反时限过电流继电器（如GL型）的特点是（）。A.通过的电流越大，动作时间越长B.通过的电流越大，动作时间越短C.动作时间固定，与电流大小无关D.只能在整定时限后动作7.架空线路发生相间短路时，故障点的电流方向（）。A.只从一相流向另一相B.只从电源流向故障点C.从相到相，再回到中性点（对中性点接地系统）D.无固定方向8.用于比较两个不同点电流大小和方向的继电器是（）。A.电流继电器B.电压继电器C.差动继电器D.方向继电器9.在电力系统中，距离保护（阻抗保护）的测量元件通常是根据（）来判断是否发生故障。A.故障点的电压和电流B.故障点的功率C.保护安装处到故障点的电压降D.系统频率变化10.继电保护装置的“选择性”要求是（）。A.保护应尽快动作B.故障时保护不应动作C.保护应优先切除离电源最远的故障部分D.保护应能承受最大短路电流11.电流互感器（CT）在运行时，其二次侧（）。A.允许开路B.允许短路C.必须可靠接地D.可以接测量仪表，但严禁开路12.电力系统中，通常将（）作为接地故障的保护装置。A.电流速断保护B.过电流保护C.零序电流保护D.距离保护13.重合闸装置通常在（）配合工作，以尽快恢复非故障线路的供电。A.电流速断保护B.过电流保护C.距离保护D.零序保护与断路器跳闸14.继电保护装置的“灵敏性”要求是（）。A.保护在故障时应可靠动作B.保护在正常运行时不应误动C.保护应能检测到最小故障电流并可靠动作D.保护的动作时间应尽可能短15.当电力系统发生故障时，保护装置发出跳闸命令是通过（）实现的。A.手动操作B.自动重合闸C.跳闸线圈D.预警信号二、判断题（请将“正确”或“错误”填写在题后的括号内）1.继电保护装置的动作时限是指从故障发生到保护动作发出跳闸命令的时间间隔。（）2.任何类型的继电保护装置都必须满足选择性、灵敏性、可靠性和快速性的基本要求。（）3.在中性点直接接地系统中，发生单相接地故障时，故障相电流等于系统的短路电流。（）4.限时过电流保护的动作时限一般比相邻下一级保护的动作时限短。（）5.差动保护利用故障时保护安装点两侧电流的幅值差异来判断故障。（）6.继电保护装置中的时间继电器主要用于提供必要的动作时限。（）7.保护装置的整定计算是在系统最大运行方式下进行的，以确保在故障时保护有足够的灵敏度。（）8.继电保护装置的压板是指用于投退保护功能的开关或按钮。（）9.故障录波图是分析保护动作行为和故障原因的重要依据。（）10.当保护装置发出“装置异常”信号时，通常表示装置本身存在故障，需要立即处理。（）11.过励磁保护是针对发电机的一种保护，用于防止发电机因电压过高而损坏。（）12.电流继电器的返回系数应小于1。（）13.在进行保护装置的校验工作时，必须先断开被校验回路的电源。（）14.重合闸装置只有在保护动作跳闸后才能投入工作。（）15.分析保护拒动事故时，应首先检查保护装置的直流电源是否正常。（）三、简答题1.简述电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护三者之间的主要区别和联系。2.什么是继电保护的“选择性”？为什么在电力系统中非常重要？3.简述零序电流保护的基本原理及其主要应用场合。4.什么是继电保护的“灵敏性”？如何衡量保护的灵敏性？5.在现场巡视检查继电保护装置时，通常需要注意哪些关键部位或现象可能指示存在故障？四、计算题1.某线路AB，长50km，额定电压110kV。在A端安装有一套限时过电流保护。已知系统在最小运行方式下，A端到B端（故障点）的短路电流为1500A。为了保证选择性，该保护的动作时限应整定为多少？若相邻下一线路C端（距离A端80km）的保护动作时限为1.5s，问A端保护的动作时限至少应整定为多少？（假设每10km线路阻抗为0.4Ω/km，忽略变压器阻抗）2.某变电所10kV母线，安装有电流速断保护和过电流保护。系统正常运行时母线电压为10kV，最大负荷电流为200A。为使电流速断保护不误动，其动作电流应如何整定？（假设采用整定系数1.25）五、故障分析题1.某变电站10kV线路L1发生故障，线路保护动作跳闸，但断路器拒动。值班人员检查发现保护装置发出“TV断线”信号，同时直流电源电压正常。请分析可能的原因，并列出初步的排查步骤。2.某变电站6kV母线发生单相接地故障，A相接地保护动作跳闸A相，同时发出接地信号。但巡视发现只有A相有明显故障迹象，B、C两相完好。请分析可能的原因，并说明为什么A相保护会动作跳闸。---试卷答案一、选择题1.D2.B3.C4.C5.B6.A7.B8.C9.A10.C11.C12.C13.C14.C15.C二、判断题1.正确2.正确3.错误(故障相电流取决于系统接地方式和故障点位置，不一定等于短路电流)4.错误(限时过电流保护的动作时限应比相邻下一级保护长)5.错误(差动保护利用故障时保护安装点两侧电流的相位或方向差异)6.正确7.错误(整定计算通常在系统最小运行方式下进行，以保证灵敏度)8.正确9.正确10.正确11.正确12.正确13.正确14.正确15.正确三、简答题1.解析思路：区分三者保护对象、整定基准、动作时限、灵敏度和适用范围。*电流速断保护：只保护线路近端，无时限，动作电流按躲过最大短路电流整定，灵敏度相对较低，适用于短路电流水平差异较大的系统或线路近端。*限时电流速断保护：保护线路全段，有一个固定的短时限（如0.5-1s），动作电流按躲过次灵敏点短路电流整定，灵敏度较高，作为电流速断的后备。*过电流保护：保护线路全段及相邻下一线路的一部分，有较长的时限（如1.5-3s或更长），动作电流按躲过最大负荷电流整定，灵敏度高，作为最终后备和相邻线路的后备。*联系：三者常组合使用，构成线路的主保护及后备保护，形成完整的保护配置。2.解析思路：解释选择性的核心含义——正确区分故障与非故障区域，将故障切除，保证非故障部分继续运行。强调其重要性在于避免大面积停电，减少损失，保证系统安全稳定。3.解析思路：解释零序电流产生的条件（中性点不接地系统发生单相接地）。说明零序电流保护利用测量故障点零序电流大小或方向来判断故障，其动作电流通常按躲过正常运行时可能出现的零序电流（如CT饱和引起的零序电流）或最小故障电流整定。4.解析思路：解释灵敏性的核心含义——保护对故障的反映能力，用能可靠检测到的最小故障电流（或故障引起的故障点电气量变化）与保护启动值之比来衡量。强调灵敏性要求保护能在最轻微的故障情况下也能可靠动作。5.解析思路：列举巡视检查的关键点：指示灯（电源、跳闸、信号灯）、信号继电器（掉牌情况）、压板投退情况、二次回路连接是否牢固、有无异味、冒烟、放电声、打火痕迹、装置运行声音等异常现象。四、计算题1.解析思路：根据选择性原则，A端保护动作时限应比下一级（此处假设为B端保护或更远保护）长。题目只给出A到B的短路电流，未给出下一级保护时限，无法直接计算A端保护的最小时限。但可以计算A端保护在保证选择性时，其时限应大于AB线路本身的故障保护时限。假设AB线路末端（B点）短路电流为1500A，A端保护时限需大于AB线路本身保护时限（通常设为0.5s）。因此，A端保护动作时限应≥0.5s。为确保与下一级配合，通常取1s或更长。此处题目条件不足，仅能给出基于AB线路本身选择性所需的最小时限。*计算过程示例（为凑合题目要求，假设需要大于1.5s）：若要求A端保护时限大于1.5s，则答案填1.5s。但严格按选择性对AB本身计算，应≥0.5s。*答案：1.5秒(基于假设配合下一级)或≥0.5秒(基于AB本身选择性)。注意：题目条件不完整，此答案为根据通常逻辑推断。2.解析思路：电流速断保护的动作电流应大于正常运行时的最大负荷电流，并考虑一定的可靠系数（整定系数）。计算公式为：Iop≥Krel*I负荷.max。*Iop≥1.25*200A=250A。*答案：该保护的动作电流应整定大于250A。五、故障分析题1.解析思路：分析“TV断线”信号的含义（电压互感器二次侧断线或熔断器熔断）。结合故障现象（断路器拒动，直流正常），排查方向：*TV断线信号是否真实（检查信号源）。*如果是真实断线，检查TV一次、二次侧有无故障（熔断器、接线）。*TV断线对保护的影响：可能导致依赖TV电压的元件（如方向保护、距离保护、零序保护）拒动或误动。如果拒动的是跳闸回路相关的元件，可能导致拒动。初步排查步骤：确认TV断线信号->检查TV及熔断器->检查相关保护装置逻辑配置->检查二次回路接线。2.解析思路：分析A相保护动作跳闸的原因（A相故障或A相保护误动）。结合现象（只有A相故障迹象），排查方向：*确认A相是否确实发生故障（检查A相接地情况）。*如果A相无故障，检查A相保护是否误动：*检查A相保护装置本身是否故障。