2026年电工中级职称考试真题：电力系统继电保护操作与调试要点解析题库

2026年电工中级职称考试真题：电力系统继电保护操作与调试要点解析题库一、单项选择题（每题1分，共20分）1.当电力系统发生相同短路时，电流会（）。A.突然增大B.突然减小C.保持不变D.缓慢增大答案：A2.距离保护第Ⅰ段的保护范围通常设定为被保护线路全长的（）。A.80%-85%B.100%C.120%D.150%答案：A3.瓦斯保护是（）的主要保护。A.电力变压器B.高压输电线路C.发电机D.母线答案：A4.继电保护装置中，实现判断被保护元件是否发生故障并确定故障位置的部件是（）。A.测量比较元件B.逻辑判断元件C.执行输出元件D.信号元件答案：A5.在电流保护中，加入低电压闭锁元件的主要目的是（）。A.提高保护的灵敏度B.防止过负荷时误动作C.加快保护动作速度D.扩大保护范围答案：B6.对于双侧电源线路，方向过电流保护必须加装（）。A.电流继电器B.电压继电器C.功率方向继电器D.阻抗继电器答案：C7.零序电流保护能反应（）故障。A.三相短路B.两相短路C.接地短路D.过负荷答案：C8.纵联差动保护的基本原理是基于比较被保护元件（）的电流。A.两端B.一端C.电压和电流D.功率答案：A9.自动重合闸装置（ARC）主要作用是（）。A.提高系统稳定性B.纠正继电保护误动C.自动恢复瞬时性故障线路的供电D.隔离永久性故障答案：C10.在微机保护中，将连续的模拟电气量转换为计算机能处理的数字量的过程称为（）。A.采样B.A/D转换C.数字滤波D.算法处理答案：B11.变压器差动保护中，设置比率制动特性的主要目的是（）。A.提高内部故障的灵敏度B.防止外部故障时的不平衡电流引起误动C.加快保护动作速度D.简化保护装置答案：B12.电力系统振荡时，阻抗继电器的测量阻抗将（）。A.沿某直线周期性变化B.保持不变C.突然增大D.突然减小答案：A13.用于闭锁高频保护的高频信号是（）。A.允许信号B.跳闸信号C.闭锁信号D.远方启动信号答案：C14.在继电保护整定计算中，可靠系数Krel的取值通常（）。A.大于1B.等于1C.小于1D.等于0答案：A15.后备保护中，远后备是指（）。A.由上级线路或变压器的保护实现的后备B.由本线路或元件的另一套保护实现的后备C.由断路器失灵保护实现的后备D.由自动重合闸实现的后备答案：A16.发电机定子绕组发生单相接地故障时，若接地电流大于允许值，应动作于（）。A.发信号B.减负荷C.解列灭磁D.跳闸答案：D17.在调试继电保护装置时，常用（）来模拟故障电流和电压。A.继电保护测试仪B.万用表C.绝缘电阻表D.相位表答案：A18.断路器“防跳”回路的作用是（）。A.防止断路器跳跃B.防止断路器拒动C.防止断路器慢分D.防止保护误动答案：A19.检查二次回路绝缘电阻时，应使用（）V的绝缘电阻表。A.500B.1000C.2500D.5000答案：B20.保护装置带断路器传动试验前，必须（）。A.检查控制回路电源完好B.投入保护压板C.检查断路器在分闸位置D.模拟故障，检查保护逻辑正确答案：D二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.对继电保护装置的基本要求包括（）。A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性E.经济性答案：A，B，C，D2.下列属于变压器非电量保护的有（）。A.瓦斯保护B.差动保护C.压力释放保护D.温度保护E.过电流保护答案：A，C，D3.影响距离保护正确工作的因素有（）。A.电力系统振荡B.短路点过渡电阻C.电压回路断线D.电流互感器饱和E.保护装置内部故障答案：A，B，C，D4.电力系统中，可能产生零序电流的情况有（）。A.单相接地短路B.两相接地短路C.三相短路D.变压器励磁涌流E.系统振荡答案：A，B5.在微机保护装置调试中，通常需要检查的项目有（）。A.装置电源检查B.开关量输入/输出检查C.模拟量采样精度检查D.定值校验E.整组传动试验答案：A，B，C，D，E6.自动重合闸装置（ARC）与继电保护的配合方式主要有（）。A.前加速B.后加速C.延时加速D.不加速E.随机加速答案：A，B7.母线保护的常见类型有（）。A.电流差动母线保护B.母联电流比相式母线保护C.断路器失灵保护D.距离保护E.过电流保护答案：A，B8.在进行继电保护带负荷测试时，需要测量的量包括（）。A.各相电流的大小及相位B.各相电压的大小及相位C.各相有功、无功功率D.零序电流大小E.保护装置显示差流值答案：A，B，C，D，E9.导致电流互感器二次回路开路的原因可能有（）。A.试验端子连接片未拧紧或断开B.二次导线端子排螺丝松动C.继电器线圈断线D.二次回路受外力破坏E.电流互感器内部故障答案：A，B，C，D10.发电机应装设的保护有（）。A.纵差保护B.横差保护C.定子接地保护D.失磁保护E.过电压保护答案：A，B，C，D，E三、填空题（每空1分，共20分）1.继电保护装置的基本任务之一是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使______最大限度地缩小，保证系统无故障部分迅速恢复正常运行。答案：故障范围2.电流速断保护按躲过本线路末端______短路时的最大短路电流整定。答案：三相3.三段式电流保护包括无时限电流速断保护、______电流速断保护和定时限过电流保护。答案：限时4.方向过电流保护中，功率方向继电器通常采用______接线方式，以保证在各种相同短路时能正确判断方向。答案：90°5.中性点直接接地系统（大接地电流系统）发生单相接地故障时，故障相中将流过很大的______电流。答案：零序6.变压器纵差动保护需要解决由于变压器两侧电流相位不同和______变化引起的不平衡电流问题。答案：电流互感器变比7.高频保护利用______作为通道，比较被保护线路两端的电气量，以判断故障发生在区内还是区外。答案：输电线路（载波通道）8.阻抗继电器的动作特性是指其在______平面上的动作区域。答案：阻抗（或R-X）9.断路器失灵保护是一种近后备保护，当故障线路或元件的继电保护动作发出跳闸脉冲，而______拒绝动作时，由该保护动作切除同一母线上所有有源支路的断路器。答案：断路器10.继电保护装置整定计算中，时间级差Δt通常取______秒。答案：0.3-0.511.发电机定子绕组匝间短路保护，对于双星形接线的定子绕组，通常采用______保护。答案：横差12.微机保护的硬件系统通常包括数据采集系统（模拟量输入系统）、______、开关量输入/输出系统、人机接口及通讯系统等部分。答案：微型主系统（CPU主系统）13.继电保护测试仪可以输出可调的______、电压量，并可模拟各种故障类型。答案：电流14.二次回路标号按“等电位”原则进行，即回路中连接在同一点上的所有导线须标以______的回路标号。答案：相同15.保护装置在投入运行前，必须检查其______与定值通知单完全一致。答案：整定值（定值）16.检查电压互感器二次回路是否完好，严禁在二次回路______或接地的情况下进行加压试验。答案：短路17.在二次回路上工作，必须使用符合要求的______，防止电压互感器二次回路短路和电流互感器二次回路开路。答案：工具18.新安装或二次回路经变动后的差动保护、方向保护等，必须在设备投入运行前进行______测试，以验证其接线的正确性。答案：带负荷19.瓦斯继电器根据内部积聚气体的______和颜色，可以初步判断变压器内部故障的性质。答案：成分20.保护装置的动作信号和告警信号应能正确显示并保持，直至运行人员______。答案：复归四、简答题（每题5分，共20分）1.简述继电保护装置中“选择性”的含义，并举例说明。答案：选择性是指当电力系统发生故障时，继电保护装置应能仅将故障元件从系统中切除，使停电范围最小，保证系统无故障部分继续运行。例如，在线路L1上发生故障，应由线路L1的保护动作跳开断路器QF1，若QF1拒动，则由相邻线路L2或变压器的后备保护动作跳开断路器QF2或QF3，此时L2或变压器作为L1的远后备，仍体现了选择性。2.在电流保护中，为什么有时需要装设低电压闭锁元件？答案：装设低电压闭锁元件的主要目的是提高过电流保护的灵敏度并防止误动。在过负荷情况下，电流可能超过保护定值，但此时系统电压正常。加入低电压闭锁后，只有当电流超过定值且电压同时低于闭锁电压定值时，保护才动作出口。这可以有效区分过负荷和短路故障，因为短路时电流增大且电压显著降低，而过负荷时电压降低不明显，从而防止了过负荷引起的误动作。3.简述变压器纵差动保护中产生不平衡电流的主要原因。答案：主要原因包括：（1）变压器两侧电流互感器的型号、变比不同，以及变比标准化带来的误差；（2）变压器调压分接头改变，导致变压器变比变化；（3）变压器空载合闸或外部故障切除电压恢复时产生的励磁涌流；（4）变压器两侧电流相位不同（如Y/Δ接线），需通过电流互感器接线补偿；（5）电流互感器的传变误差，特别是暂态过程中的饱和。4.进行继电保护装置整组传动试验的目的是什么？主要包括哪些内容？答案：目的是验证保护装置及其二次回路的接线正确性、逻辑功能的完整性以及断路器跳合闸回路的可靠性，确保保护装置在故障时能正确动作。主要内容包括：（1）模拟各种类型故障（如相同短路、接地短路），检查保护装置的动作行为、信号指示是否正确；（2）检查保护出口回路能否正确跳开相应的断路器；（3）检查重合闸装置（若配置）的动作逻辑及重合是否成功；（4）检查断路器“防跳”功能、压力闭锁功能等是否正常；（5）检查故障录波、中央信号、远动系统等联动是否正确。五、计算分析题（每题10分，共20分）1.如图所示单侧电源辐射状电网，已知线路L1、L2、L3均装设三段式电流保护。系统在最大运行方式下的等值阻抗为Zs.min=4Ω，在最小运行方式下的等值阻抗为Zs.max=6Ω。线路阻抗均为0.4Ω/km。L1长20km，L2长30km，L3长25km。线路L1的过电流保护动作时限为1.5s。可靠系数：电流Ⅰ段KrelⅠ=1.3，电流Ⅲ段KrelⅢ=1.2，自启动系数Kss=1.5，返回系数Kre=0.85。请计算：（1）线路L2的电流速断保护（Ⅰ段）的动作电流值。（2）线路L2的定时限过电流保护（Ⅲ段）的动作电流及时限。（需考虑L2、L3线路最大负荷电流均为150A）答案：（1）计算L2电流Ⅰ段动作电流：应躲过本线路末端（即L2末端K2点）最大运行方式下的三相短路电流。系统最大运行方式阻抗：Zs.min=4ΩL1线路阻抗：ZL1=0.4Ω/km20km=8ΩL1线路阻抗：ZL1=0.4Ω/km20km=8ΩL2线路阻抗：ZL2=0.4Ω/km30km=12ΩL2线路阻抗：ZL2=0.4Ω/km30km=12ΩK2点短路总阻抗：ZΣ=Zs.min+ZL1+ZL2=4+8+12=24Ω设系统相电压为Uφ=110/√3≈63.5kV（按110kV系统计算），则K2点最大三相短路电流：Ik2.max=Uφ/ZΣ=63.5kV/24Ω≈2646AL2电流Ⅰ段动作电流：Iop.L2Ⅰ=KrelⅠIk2.max=1.32646A≈3440AL2电流Ⅰ段动作电流：Iop.L2Ⅰ=KrelⅠIk2.max=1.32646A≈3440A（2）计算L2电流Ⅲ段动作电流及时限：首先计算最大负荷电流：IL.max=KssIload=1.5150A=225A首先计算最大负荷电流：IL.max=KssIload=1.5150A=225A动作电流按躲过最大负荷电流整定：Iop.L2Ⅲ=(KrelⅢKss/Kre)IL.max=(1.21.5/0.85)150A动作电流按躲过最大负荷电流整定：Iop.L2Ⅲ=(KrelⅢKss/Kre)IL.max=(1.21.5/0.85)150A计算：Iop.L2Ⅲ≈(1.8/0.85)150A≈2.1176150A≈317.6A计算：Iop.L2Ⅲ≈(1.8/0.85)150A≈2.1176150A≈317.6A动作时限按阶梯原则整定：tL2Ⅲ=tL1Ⅲ+Δt=1.5s+0.5s=2.0s2.某110kV线路配置了零序电流方向保护，其零序功率方向继电器采用最大灵敏角为-110°（电流超前电压110°）的接线方式。已知电流互感器（TA）为三相星形接线，电压互感器（TV）开口三角绕组输出电压为3U0。请分析：（1）当线路发生单相（A相）接地短路时，流入继电器的零序电流3I0的相位如何？（以故障相电压Ua为参考0°）（2）此时，加入继电器的零序电压3U0的相位如何？（以故障相电压Ua为参考0°）（3）计算此时零序电流3I0与零序电压3U0之间的相位差。（4）根据最大灵敏角，判断在此故障情况下，零序功率方向继电器能否灵敏动作？说明理由。答案：（1）对于A相接地短路，零序电流3I0的相位与故障相（A相）电流IA的相位相同。在短路点，零序电流由线路流向母线（假定为正向），其相位滞后于故障相电压Ua约80°（因线路阻抗角约为80°）。因此，流入继电器的3I0相位约为-80°（以Ua为0°参考）。（2）零序电压3U0的相位在故障点最高，离故障点越远越低。对于保护安装处（母线处）的TV开口三角电压，其相位与故障点零序电压反相（因为零序电压分布从故障点向系统中性点递减）。因此，保护安装处测得的3U0相位约与故障点Ua反相，即约为180°（以故障点Ua为0°参考）。但需注意，继电器接入的电压是母线TV开口三角电压，其相位与故障相电压Ua（母线处）的关系：母线处Ua电压本身已降低，但零序电压3U0的相位仍可视为与故障点Ua反相，近似为180°。更严谨地，通常分析时，保护安装处3U0相位滞后故障相电流（即3I0）约100°，即3U0相位约为-80°100°=-180°。简化分析：保护安装处，3I0滞后Ua约80°，3U0反相于Ua（180°），则3U0相位为180°。（3）相位差φ=Arg(3U0/3I0)=相位(3U0)相位(3I0)=180°(-80°)=260°或等效为-100°（因为260°360°=-100°）。即3I0超前3U0100°。（4）继电器最大灵敏角为-110°，即当3I0超前3U0的角度为110°时最灵敏，动作范围通常为（-110°±90°）即-20°到-200°。本次故障计算的相位差为-100°，落在动作范围（-20°到-200°）内，因此继电器能够灵敏动作。六、综合应用题（每题20分，共20分）某220kV变电站的一条出线（线路L），配置了双重化的微机线路保护P1和P2，每套保护包含完整的主保护和后备保护（如纵联保护、距离保护、零序保护等），并配有自动重合闸。断路器为分相操作机构。在一次定期检修后，保护装置进行了部分校验。投入运行后，调度通知该线路对侧有电源。请结合继电保护操作与调试要点，详细阐述：1.在将该线路由检修状态转为运行状态的操作过程中，关于继电保护及二次回路方面，需要进行哪些主要的检查、测试和操作项目？并说明其目的。2.若投入运行后，带负荷测试发现其中一套保护（P1）的A相电流采样值异常（与实测值偏差很大），而其他相正常。请分析可能导致此故障的原因（至少列出4个），并描述相应的排查处理步骤。答案：1.主要检查、测试和操作项目及目的：（1）检查一次设备状态：确认断路器、隔离开关在分闸位置，接地刀闸已拉开，确保与一次系统隔离措施已拆除，为送电做准备。（2）检查保护装置状态：确认两套保护装置（P1，P2）的电源开关已合上，装置上电正常，无异常告警信号，指示灯显示正常。检查保护装置定值区与当前运行方式要求一致，定值已核对无误。（3）检查压板状态：确认所有保护功能压板（如主保护投退、距离保护段投退、零序保护段投退等）在投入前处于“退出”位置。检查重合闸方式切换开关位置正确（如综合重合闸、单重、三重、停用等）。检查出口跳闸压板、启动失灵压板在投入前处于断开位置。目的是防止在送电过程中因二次回路或装置异常导致保护误动。（4）投入操作电源：合上断路器控制电源、信号电源、保护装置电源等，检查各电源电压正常。（5）投入保护功能：按照调度命令或规程，依次投入两套保护的各项功能压板。先投入保护功能压板，后投入跳闸出口压板。投入时需两人核对压板名称、编号正确。（6）检查交流回路：在送电前，最后检查电流回路端子连接牢固，无开路迹象；电压回路端子连接牢固，无短路迹象。测量电压二次回路相间、相对地电压平衡且数值正确（对于TV已带电的情况）。（7）断路器操作：进行断路器的遥控或就地分合闸试验，检查断路器动作正常，位置指示正确，控制回路完好。（8）带负荷测试（送电后立即进行）：线路充电完成后，带上负荷，立即测量并记录两套保护装置的电流、电压采样值、相位差、功率方向等，计算差流（对于差动保护），并与实际表计、对侧信息核对，验证电流互感器、电压互感器极性及回路接线的正确性，确保保护装置测量准确。这是验证保护能否正确动作的关键步骤。（9）信号核对：操作过程中及带负荷后，核对中央信号屏、监控后台机上的断路器位置、保护信号等是否正确反映。2.A相电流采样异常原因分析及排查步骤：可能原因：（1）电流互感器（TA）二次回路问题：A相TA二次回路存在接触不良、螺丝松动或存在高阻接点，导致电流传变不准确。（2）保护装置内部采样通道故障：P1保护装置内部对应于