2025年高压电工继电保护原理试题解析：备战高压电工考试

2025年高压电工继电保护原理试题解析：备战高压电工考试考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（下列每题都有四个选项，请选择其中正确的一个选项）1.继电保护装置应具备的基本性能不包括：A.选择性B.速动性C.经济性D.可靠性2.电流继电器根据其线圈中通过电流的不同，可分为：A.电压继电器和电流继电器B.动合继电器和动断继电器C.电磁式继电器和感应式继电器D.瞬时动作继电器和延时动作继电器3.在中性点不接地的电力系统中，发生单相接地故障时，非故障相的电压会：A.等于零B.升高到线电压C.升高到相电压的根号三倍D.保持不变4.限时电流速断保护的动作时限：A.等于零B.稍大于相邻下一级线路对应保护的动作时限C.等于相邻下一级线路对应保护的动作时限D.没有动作时限5.过电流保护通常采用什么接线方式以节省继电器？A.三相星形接线B.两相不完全星形接线C.三相三角形接线D.两相电流差接线6.继电保护装置的灵敏性是指：A.保护装置动作的快速程度B.保护装置在故障时正确动作的可能性C.保护装置对故障参数变化的敏感程度D.保护装置避免误动作的能力7.电力系统中发生故障时，要求保护装置尽快切除故障，主要是为了：A.减少故障点的短路电流B.减少用户供电中断时间C.减少保护装置自身的发热D.减少系统电压的下降8.动合触点是指：A.继电器正常状态时闭合的触点B.继电器正常状态时断开的触点C.继电器动作时断开的触点D.继电器动作时闭合的触点9.零序电流保护主要用于保护电力系统中的：A.相间短路故障B.单相接地故障C.三相短路故障D.感应故障10.反映电力系统运行状态改变，并能使继电保护装置发出信号或执行某些指令的电气量称为：A.故障量B.假设量C.工作量D.常用量二、判断题（请判断下列说法的正误）1.继电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。（）2.电流速断保护只能保护线路的一部分，即保护线路的末端。（）3.感应式电流继电器具有记忆作用。（）4.在中性点接地的电力系统中，发生单相接地故障时，零序电流很小，保护通常不会动作。（）5.过电流保护是电力系统中应用最广泛的一种保护方式。（）6.继电保护的可靠性是指保护装置在应该动作时不动作的可能性。（）7.继电保护的速动性是指保护装置在故障发生后，从发出信号到切除故障所经历的时间。（）8.继电保护的选择性是指保护装置只切除故障设备，而不影响非故障设备和线路正常运行的性能。（）9.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。（）10.继电保护装置的整定是指根据被保护对象的特性和系统运行条件，确定保护装置的参数。（）三、简答题1.简述继电保护装置的“四性”及其含义。2.简述电流速断保护和过电流保护的区别。3.为什么说电力系统中继电保护的选择性非常重要？4.在中性点不接地的电力系统中，发生单相接地故障时，为什么非故障相的电压会升高？四、计算题1.某线路采用两相不完全星形接线的过电流保护，已知线路正常运行时的最大负荷电流为120A，要求保护装置有1.5倍的可靠系数，灵敏系数要求为1.5，线路发生三相短路时的最小短路电流为800A。试计算该过电流保护的动作电流整定值。2.某线路装设瞬时电流速断保护，已知线路首端发生三相短路时的最大短路电流为5000A，要求保护装置有1.25倍的可靠系数。试计算该瞬时电流速断保护的动作电流整定值。五、综合题1.简述电力系统发生相间短路故障时，电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护的动作过程及相互配合关系。2.分析影响继电保护装置可靠性的主要因素有哪些？并提出相应的提高可靠性的措施。试卷答案一、选择题1.C2.A3.D4.B5.B6.C7.B8.D9.B10.A二、判断题1.√2.√3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.√三、简答题1.简述继电保护装置的“四性”及其含义。答：继电保护装置的“四性”是指选择性、灵敏性、速动性和可靠性。选择性：指保护装置只切除故障设备，而不影响非故障设备和线路正常运行的性能。灵敏性：指保护装置对其保护范围内故障的检测能力，通常用灵敏系数来衡量。速动性：指保护装置在故障发生后，从发出信号到切除故障所经历的时间尽可能短。可靠性：指保护装置在应该动作时不动作（误动）和不应该动作时不动（拒动）的可能性都尽可能高。2.简述电流速断保护和过电流保护的区别。答：电流速断保护和过电流保护的主要区别在于：保护范围：电流速断保护保护线路的一部分（通常到下一级线路出口），而过电流保护保护整个线路。动作时限：电流速断保护无延时或延时极短（瞬时动作），而过电流保护有明确的延时（时限通常与下级保护配合）。整定依据：电流速断保护的整定值基于保护安装处最小的短路电流，而过电流保护的整定值基于最大负荷电流。应用场合：电流速断保护通常作为主保护，用于短路电流较大的线路；过电流保护可作为主保护或后备保护，应用更广泛。3.为什么说电力系统中继电保护的选择性非常重要？答：继电保护的选择性非常重要，因为：减少停电范围：选择性确保只有故障设备或线路被切除，最大限度地减少对非故障设备和线路的影响，缩小停电范围，提高供电可靠性。保证系统安全稳定：避免因保护不当导致的越级跳闸，保护主变压器、发电机等重要设备免受过负荷或短路电流的冲击，维持电力系统的安全稳定运行。4.在中性点不接地的电力系统中，发生单相接地故障时，为什么非故障相的电压会升高？答：在中性点不接地的电力系统中，正常时各相电压对称。发生单相接地故障时，故障相的电流通过大地形成回路，但非故障相的电流很小（主要由系统对地电容提供）。由于线路的对地电容存在电压降，导致非故障相的电压不再等于相电压，而是升高到接近线电压。四、计算题1.某线路采用两相不完全星形接线的过电流保护，已知线路正常运行时的最大负荷电流为120A，要求保护装置有1.5倍的可靠系数，灵敏系数要求为1.5，线路发生三相短路时的最小短路电流为800A。试计算该过电流保护的动作电流整定值。解：动作电流整定值Iop=Krel*(Kmul*Imax+Imin_kr*Imin_3φ)其中：Krel为可靠系数，取1.5；Kmul为返回系数，对于过电流保护，通常取1；Imax为最大负荷电流，取120A；Imin_kr为灵敏系数要求的倍数，取1.5；Imin_3φ为线路发生三相短路时的最小短路电流，取800A。由于是两相不完全星形接线，流过继电器的电流为线电流的根号3/2倍，但计算整定值时通常基于相电流或线电流本身，此处按相电流考虑或直接使用短路电流值。Iop=1.5*(1*120+1.5*800)=1.5*(120+1200)=1.5*1320=1980A考虑到实际整定时可能按相电流计算，若按线电流计算需除以根号3，但题目未明确，通常按相电流或短路电流本身计算。更正计算：应为Iop=Krel*(Kmul*Imax+Imin_kr*Imin_3φ)=1.5*(1*120+1.5*800)=1.5*(120+1200)=1.5*1320=1980A但通常过电流保护整定值计算为Iop=Krel*Irec=1.5*800=1200A(若按最小短路电流整定)再考虑负荷：Iop=Krel*(Imax+Imin_kr*Imin_3φ/Kmul)=1.5*(120+1.5*800/1)=1.5*(120+1200)=1.5*1320=1980A看来直接按最小短路电流乘以可靠系数更符合过电流保护原则，且满足灵敏要求。最终计算：Iop=Krel*Imin_3φ/Kmin_kr=1.5*800/1.5=800A更正：考虑两相不完全星形接线，流过继电器的电流为线电流的根号3/2倍，最小短路电流Imin_3φ应为相间短路电流，若按相电流最小值为800A，则Iop=Krel*Imin_phase/Kmin_kr=1.5*800/1.5=800A可能题目意图是Imin_3φ为相电流最小值。最终答案：Iop=1.5*800=1200A(若按最小短路电流本身整定)Iop=1.5*(120+1.5*800)=1.5*1320=1980A(若考虑负荷影响)最可能答案：Iop=1200A2.某线路装设瞬时电流速断保护，已知线路首端发生三相短路时的最大短路电流为5000A，要求保护装置有1.25倍的可靠系数。试计算该瞬时电流速断保护的动作电流整定值。解：瞬时电流速断保护的动作电流整定值Iop=Krel*Imin_3φ其中：Krel为可靠系数，取1.25；Imin_3φ为线路首端发生三相短路时的最小短路电流，取5000A。Iop=1.25*5000=6250A五、综合题1.简述电力系统发生相间短路故障时，电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护的动作过程及相互配合关系。答：电力系统发生相间短路故障时：电流速断保护（瞬时电流速断）：故障发生后，电流迅速达到动作值，保护立即动作，发出跳闸命令，切除故障。动作速度快，但保护范围有限，通常只保护本线路的一部分或靠近线路末端。限时电流速断保护：故障发生后，电流达到动作值，但由于设置了延时，需要经过一个预定的时限后才动作，切除故障。动作速度比电流速断慢，保护范围可以延伸到下一线路，用于弥补电流速断保护范围不足的问题。过电流保护：故障发生后，电流达到动作值，但由于设置了较长的延时（通常与下级保护时限配合），需要经过一个较长的时限后才动作，切除故障。动作速度最慢，但保护范围最广，可以保护整个线路，并作为相邻下一线路保护的远后备。相互配合关系：*动作时限配合：电流速断保护无时限或延时最短，限时电流速断保护延时次之，过电流保护延时最长，形成阶梯状时限配合，确保故障由最近的、时限最短的保护动作。*保护范围配合：电流速断保护范围最小，限时电流速断保护范围次之，过电流保护范围最大，确保故障被包含在最小的保护范围内。*动作电流配合：上级线路的保护动作电流应小于下级线路对应保护的动作电流，防止越级跳闸。2.分析影响继电保护装置可靠性的主要因素有哪些？并提出相应的提高可靠性的措施。答：影响继电保护装置可靠性的主要因素有：*组件可靠性：继电器、晶体管、集成电路、传感器等元器件的固有可靠性和质量。*设计合理性：保护原理、逻辑设计是否正确，是否考虑了各种可能的不正常工况。*安装施工质量：接线是否正确、牢固，屏柜内布线是否规范，环境条件是否满足要求。*运行维护水平：定期检验、校验是否到位，是否存在缺陷，是否及时处理。*电磁干扰：系统内或外部的电磁干扰是否超过允许值。*人为因素：操作是否正确，误碰、误设等。提高可靠性的措施：*选用高可靠性元器件：采用质量可靠、经过验证的元器件。*优化设计：