2025年高压电工考试题库：高压继电保护原理与保护系统试题

2025年高压电工考试题库：高压继电保护原理与保护系统试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的字母填入括号内）1.在电力系统中，继电保护装置的主要任务是（）。A.提高电网的功率因数B.稳定电网的电压C.自动调节电网的频率D.切除故障线路或设备，保证系统安全2.电流保护中，采用两相不完全星形接线方式的主要目的是（）。A.提高保护的可靠性B.提高保护的灵敏性C.减少所需继电器数量D.使保护能反应各种相间短路故障3.限时电流速断保护通常作为（）。A.主保护B.后备保护C.辅助保护D.备用保护4.方向电流保护是为了保证在（）网络中，故障电流能从电源流向负荷，防止越级跳闸。A.无中性点接地的三相系统B.中性点直接接地的三相系统C.中性点经消弧线圈接地的三相系统D.任何结构的三相系统5.反时限电流保护的动作特性是（）。A.动作电流随时间增加而增加B.动作电流随时间增加而减小C.动作时间随电流增加而增加D.动作时间随电流增加而减小6.在继电保护装置中，用于将输入的电气量转换为中间信号（如直流电压或电流）的环节是（）。A.逻辑回路B.测量回路C.执行回路D.操作电源部分7.继电保护装置对故障的反映速度要求越高，其（）越好。A.可靠性B.灵敏性C.选择性D.速动性8.综合继电保护装置通常采用（）作为核心处理单元。A.模拟运算放大器B.晶体管逻辑门电路C.中央处理器（CPU）D.电磁继电器9.继电保护装置的直流操作电源通常要求采用（）。A.交流电源B.单相半波整流电源C.经整流和滤波后的稳定直流电源D.电池组直接供电10.继电保护“五防”功能中的“防误分”是指防止（）。A.保护装置误动作B.断路器误分闸C.继电器误动作D.二次回路短路二、判断题（请将正确选项“√”填入括号内，错误选项“×”填入括号内）1.电流保护的选择性是指当相邻线路发生故障时，只有靠近故障点的保护装置动作。（）2.电压保护通常作为发电机、变压器等设备的后备保护。（）3.差动保护能够反应保护范围内任何类型的故障，且具有很高的灵敏性。（）4.继电保护装置的整定计算必须保证在系统发生金属性短路时也能可靠动作。（）5.继电保护装置的压板是指用于投退保护功能的物理开关。（）6.继电保护装置的测量部分负责对输入的电流、电压信号进行处理和比较。（）7.继电保护装置的执行部分负责根据逻辑判断结果，发出操作指令。（）8.继电保护装置的直流电源正极通常接地的。（）9.继电保护装置动作后，其信号继电器会自保持，直到人工复归。（）10.微机保护装置的定值一般存储在非易失性存储器中。（）三、填空题（请将正确答案填入横线上）1.继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性、______四个基本要求。2.在三相电力系统中，发生相间短路时，故障相的电流通常远大于正常负荷电流，利用这个原理构成的保护称为______保护。3.为了保证故障时保护装置有足够的测量精度，电流互感器的额定电流通常应______线路正常运行时的最大负荷电流。4.对于距离保护，保护范围受______的影响，在系统运行方式变化时需要重新整定。5.继电保护装置中，用于实现逻辑判断和功能实现的部分称为______。6.继电保护装置的______是指保护装置对其保护对象内外故障或异常运行状态的反应能力。7.在直流操作电源系统中，为了防止电源正负极短接，通常在直流母线上装设______。8.继电保护装置的______是指当保护装置本身或二次回路发生故障时，不应误动作。9.将继电保护装置的各个功能模块（如测量、逻辑、执行）集成在一个机箱内，并通过通信接口进行连接的装置称为______保护装置。10.继电保护装置动作后，发出声、光信号通知运行人员，并记录故障信息，这个过程称为______。四、简答题1.简述电流保护中限时电流速断保护和定时限过电流保护的区别。2.解释什么是继电保护的选择性？在什么情况下会出现选择性原则的破坏？3.继电保护装置的测量回路主要由哪些部分组成？它们各自的作用是什么？4.什么是继电保护的灵敏性？如何衡量继电保护的灵敏性？5.简述继电保护装置常见的异常信号有哪些？遇到这些信号时应如何处理？五、计算题1.某线路AB段发生相间短路，故障点距A侧母线40km，B侧母线距故障点60km。已知该线路保护采用带时限的电流速断保护，其动作时限整定为0.5秒。若线路正常运行时最大负荷电流为300A，保护动作电流按大于最大负荷电流的1.5倍整定，电流互感器变比为200/5。试计算该电流速断保护的动作电流整定值（以继电器电流表示），并判断该保护能否保证选择性（假设相邻下一线路B侧的限时过电流保护动作时限为1.5秒）。2.某变压器差动保护区内发生匝间短路，流过差动回路的电流为150A。已知差动继电器采用电流速断方式，其整定动作电流为100A，返回系数为0.85。试计算该差动保护的灵敏系数，并简要分析此故障情况下保护是否能可靠动作。六、案例分析题1.某变电站10kV线路A保护装置发出“交流电源故障”信号，同时A线断路器在保护动作后未分闸。试分析可能的原因有哪些？应如何检查和处理？2.某发电机励磁回路保护装置发出“励磁电压异常”信号，请问这可能由哪些原因引起？运行人员应如何判断和处理？---试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.A5.D6.B7.D8.C9.C10.B二、判断题1.√2.√3.√4.√5.×(压板通常是指逻辑上的投入或退出，不一定物理开关)6.√7.√8.×(直流电源正极通常接正极性基准，负极接地)9.×(信号继电器通常为瞬时动作，动作后需手动或自动复归)10.√三、填空题1.速动性2.电流3.大于4.系统运行方式5.逻辑回路6.灵敏性7.切换开关(或保险器)8.可靠性9.综合保护10.动作报告(或故障记录)四、简答题1.解析思路：区分两者在于动作时限和保护范围。限时电流速断保护动作时限较短（整定时间固定，通常为0.5s或1s），保护范围较小（只保护本线路一部分或部分保护区），主要用于切除线路近端故障。定时限过电流保护动作时限较长（整定时间根据线路距离分级，通常几秒到十几秒），保护范围较大（保护本线路全段及下一线路部分），作为本线路的后备保护，也作为下一线路的近后备保护。2.解析思路：选择性是指当电网某处发生故障时，只有离故障点最近的、担负该线路或设备保护任务的保护装置动作，而相邻线路或设备上的保护装置不应动作，保证断路器准确跳闸，缩小停电范围。选择性破坏通常发生在：保护装置本身故障误动；保护装置整定不当或计算错误导致越级跳闸；二次回路接线错误导致误动；系统运行方式变化导致保护配合不当等。3.解析思路：测量回路的核心是电流、电压互感器，用于将主回路的电流、电压按比例变换为适合保护装置输入的二次值。此外还包括滤波器（用于消除干扰）、小变压器（用于隔离和变比配合）等。其作用是将系统的一次电气量转换为保护装置能够识别和处理的二次电气量，为后续的比较和判断提供基础。4.解析思路：灵敏性是指保护装置对其保护对象内外故障或异常运行状态的反应能力，特别是对故障的检测能力。通常用灵敏系数来衡量。对于电流保护，灵敏系数是故障时保护安装处测得的故障量（如最小故障电流）与保护装置动作电流的比值（Ksen=If_min/Iop）。对于距离保护，是用保护区末端发生金属性短路时保护安装处测得的故障参数（如电压、阻抗）与保护装置动作定值的比值来衡量。要求灵敏系数大于或等于规定值，以保证内外故障都能可靠检测。5.解析思路：常见异常信号包括：交流电源异常（电压消失、电压过高、频率异常）、直流电源异常、装置本身故障信号（CPU故障、通信中断、插件异常）、定值切换错误信号、压板投退异常信号、装置告警信号等。处理时应首先根据信号提示判断异常范围和性质，检查相关电源、回路、连接，核对定值，查看装置事件记录，必要时进行试验或联系厂家支持，尽快消除异常，确保保护装置正常运行。五、计算题1.解析思路：计算动作电流整定值需考虑负荷电流和可靠系数。Iop_set=Krel*I_load_max/nTA=1.5*300A/(200/5)=11.25A。判断选择性需比较动作时限和下一线路保护时限，以及动作电流是否足够大。本保护动作时限0.5s，小于下一线路1.5s，理论上满足选择性。但需注意，实际运行中可能存在时间误差，且电流速断保护通常只保护线路一部分，若故障点恰好在本保护保护范围末端且接近下一线路起端，时限可能非常接近。同时，若下一线路限时过电流保护在故障点也接近其末端，其0.5s时限可能也被触发，选择性可能受影响。此计算仅给出理论值。2.解析思路：灵敏系数Ksen=If_min/Iop_set。差动保护动作电流Iop_set为100A。故障时流过差动回路的电流If_min为150A。Ksen=150A/100A=1.5。根据要求，差动保护灵敏系数一般不小于1.5至2，此故障情况下灵敏系数为1.5，刚好满足基本要求，保护能够可靠动作。六、案例分析题1.解析思路：“交流电源故障”信号可能原因：交流电源进线断线、熔断器熔断、切换开关