2025年電力系統(tǒng)基礎知識競賽題庫及答案1.選擇題（每題2分，共30題）（1）電力系統(tǒng)的基本組成不包括以下哪一項？A.發(fā)電系統(tǒng)B.輸電系統(tǒng)C.儲能系統(tǒng)D.用電系統(tǒng)答案：C（2）我國電力系統(tǒng)的額定頻率為？A.50HzB.60HzC.45HzD.55Hz答案：A（3）110kV輸電線路的額定電壓指的是？A.線路首端電壓B.線路末端電壓C.線路平均電壓D.線路相間電壓有效值答案：D（4）變壓器的分接開關調整的是？A.一次側匝數B.二次側匝數C.一次或二次側匝數D.鐵芯磁路答案：C（5）電力系統(tǒng)中性點直接接地方式的主要優(yōu)點是？A.提高供電可靠性B.降低絕緣水平C.減少單相接地電流D.簡化保護配置答案：B（6）下列哪項不是電力系統(tǒng)無功電源？A.同步發(fā)電機B.電容器C.電抗器D.靜止無功補償器（SVC）答案：C（7）短路電流最大的短路類型是？A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路答案：A（8）衡量電能質量的主要指標不包括？A.電壓偏差B.頻率偏差C.諧波含量D.電流大小答案：D（9）變壓器的銅損主要與下列哪項有關？A.空載電流B.負載電流C.鐵芯材質D.繞組匝數答案：B（10）電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基本要求是？A.頻率和電壓保持在允許范圍內B.有功功率平衡C.無功功率平衡D.以上都是答案：D（11）下列哪種設備屬于一次設備？A.繼電器B.隔離開關C.電流表D.計算機監(jiān)控系統(tǒng)答案：B（12）消弧線圈的作用是？A.補償系統(tǒng)容性電流B.限制短路電流C.提高功率因數D.降低線路損耗答案：A（13）電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，最嚴重的負序分量出現在？A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路答案：B（14）發(fā)電機的額定容量通常指？A.有功功率B.無功功率C.視在功率D.瞬時功率答案：C（15）輸電線路的電抗參數主要由下列哪項決定？A.導線材料B.導線截面積C.導線幾何排列D.線路長度答案：C（16）下列哪種保護屬于主保護？A.過電流保護B.距離保護Ⅰ段C.零序過壓保護D.重合閘答案：B（17）電力系統(tǒng)的最大運行方式是指？A.系統(tǒng)短路阻抗最大的方式B.系統(tǒng)短路阻抗最小的方式C.發(fā)電機全部停運D.負荷最小答案：B（18）變壓器并列運行的條件不包括？A.接線組別相同B.變比相同C.容量相同D.短路阻抗相同（允許±10%偏差）答案：C（19）下列哪種發(fā)電方式屬于新能源發(fā)電？A.燃煤發(fā)電B.燃氣發(fā)電C.光伏發(fā)電D.抽水蓄能答案：C（20）電力系統(tǒng)頻率調整的主要手段是？A.調整發(fā)電機有功出力B.調整發(fā)電機無功出力C.投入/切除電容器D.調整變壓器分接頭答案：A（21）中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)中，通常采用？A.欠補償B.全補償C.過補償D.零補償答案：C（22）輸電線路的電納參數反映的是？A.導線間的電容效應B.導線的電阻損耗C.導線的電感效應D.鐵芯的磁化損耗答案：A（23）下列哪項不是提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施？A.采用自動勵磁調節(jié)裝置B.增加輸電線路的電抗C.提高系統(tǒng)電壓水平D.減少系統(tǒng)有功功率輸送答案：B（24）同步發(fā)電機的功角特性中，功角δ是指？A.轉子磁極軸線與定子等效磁極軸線的夾角B.電壓與電流的相位差C.有功功率與無功功率的比值角D.發(fā)電機端電壓與系統(tǒng)電壓的相位差答案：A（25）電力系統(tǒng)的備用容量不包括？A.負荷備用B.事故備用C.檢修備用D.無功備用答案：D（26）下列哪種設備用于限制短路電流？A.電抗器B.電容器C.避雷器D.隔離開關答案：A（27）繼電保護的基本要求是？A.選擇性、速動性、靈敏性、可靠性B.安全性、經濟性、靈活性、快速性C.準確性、穩(wěn)定性、耐久性、抗干擾性D.以上都不是答案：A（28）電力系統(tǒng)的電壓調整方式不包括？A.逆調壓B.順調壓C.恒調壓D.負調壓答案：D（29）直流輸電的主要優(yōu)點是？A.沒有電抗引起的電壓降落B.無需同步問題C.線路損耗小D.以上都是答案：D（30）微電網的核心特征是？A.高電壓等級B.包含多種分布式電源C.僅向大電網供電D.無儲能裝置答案：B2.判斷題（每題1分，共20題）（1）電力系統(tǒng)的中性點不接地方式適用于110kV及以上電網。（×）（2）變壓器的變比是一次側與二次側的線電壓之比。（√）（3）短路電流計算時，通常假設系統(tǒng)各元件的磁路不飽和。（√）（4）無功功率不會消耗有功，因此不需要補償。（×）（5）發(fā)電機的功角δ超過90°時，系統(tǒng)進入靜態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài)。（√）（6）消弧線圈的補償方式中，過補償可以避免諧振過電壓。（√）（7）三段式電流保護中，過電流保護的動作時間最長。（√）（8）電力系統(tǒng)的頻率偏差主要由有功功率不平衡引起。（√）（9）變壓器的空載損耗主要是銅損。（×）（10）輸電線路的電阻參數與導線材料的電阻率成正比。（√）（11）同步發(fā)電機的勵磁電流增大時，機端電壓升高。（√）（12）電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)受到小干擾后恢復原運行狀態(tài)的能力。（√）（13）單相接地短路時，故障點的零序電壓最高。（√）（14）電容器組的投入可以提高系統(tǒng)的功率因數。（√）（15）距離保護的Ⅰ段保護范圍通常為線路全長的80%-85%。（√）（16）電力系統(tǒng)的最大運行方式下，保護裝置的靈敏度最低。（×）（17）新能源發(fā)電的間歇性會導致系統(tǒng)頻率波動。（√）（18）變壓器并列運行時，容量差異不宜超過3:1。（√）（19）電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定與無功功率平衡密切相關。（√）（20）直流輸電線路不存在電容電流，因此無需無功補償。（×）3.簡答題（每題5分，共10題）（1）簡述電力系統(tǒng)的組成及各部分的作用。答案：電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電五部分組成。發(fā)電系統(tǒng)將一次能源轉換為電能；輸電系統(tǒng)通過高壓線路遠距離傳輸電能；變電系統(tǒng)通過變壓器升降電壓，滿足不同電壓等級需求；配電系統(tǒng)將電能分配到用戶；用電系統(tǒng)消耗電能完成生產生活任務。（2）什么是電力系統(tǒng)的中性點？中性點接地方式有哪幾種？答案：中性點指星形連接的發(fā)電機或變壓器三相繞組的公共連接點。接地方式包括：①中性點直接接地（大電流接地系統(tǒng)）；②中性點不接地（小電流接地系統(tǒng)）；③中性點經消弧線圈接地（小電流接地系統(tǒng)）；④中性點經電阻接地（小電流或大電流，視電阻值而定）。（3）解釋變壓器的“銅損”和“鐵損”及其特點。答案：銅損是變壓器繞組中電流產生的電阻損耗，與負載電流的平方成正比；鐵損是鐵芯中勵磁電流產生的磁滯損耗和渦流損耗，與電壓頻率相關，基本不隨負載變化（空載時近似等于鐵損）。（4）簡述三段式電流保護的組成及各段作用。答案：三段式電流保護包括：①電流速斷保護（Ⅰ段）：無時限，保護線路首端，動作電流按躲過線路末端最大短路電流整定；②限時電流速斷保護（Ⅱ段）：帶較小延時，保護線路全長，動作電流按躲過相鄰線路Ⅰ段保護范圍末端短路電流整定；③過電流保護（Ⅲ段）：帶較長延時，作為本線路和相鄰線路的后備保護，動作電流按躲過最大負荷電流整定。（5）電力系統(tǒng)的頻率調整分為哪幾個階段？各階段的特點是什么？答案：分為一次調整、二次調整和三次調整。一次調整：由發(fā)電機調速器自動完成，調整量小，無差特性；二次調整：由調頻器手動或自動調整，實現頻率無差；三次調整：根據負荷預測優(yōu)化發(fā)電計劃，屬于經濟調度范疇。（6）新能源發(fā)電（如風電、光伏）對電力系統(tǒng)的主要影響有哪些？答案：①間歇性和波動性導致有功功率隨機變化，增加頻率調節(jié)難度；②輸出功率與氣象條件強相關，預測誤差大，影響調度計劃；③多采用電力電子接口，慣性低，降低系統(tǒng)抗干擾能力；④可能引起局部電壓波動（如光伏接入配電網時的“逆調壓”問題）；⑤需額外配置儲能或備用容量，增加系統(tǒng)成本。（7）什么是電力系統(tǒng)的無功平衡？無功不足會導致哪些問題？答案：無功平衡指系統(tǒng)中無功電源發(fā)出的無功功率與無功負荷及網絡損耗消耗的無功功率相等。無功不足會導致：①電壓降低，影響用電設備效率；②網絡損耗增加；③電壓穩(wěn)定性下降，嚴重時引發(fā)電壓崩潰；④發(fā)電機、變壓器等設備容量利用率降低。（8）簡述輸電線路的參數及其物理意義。答案：輸電線路的參數包括：①電阻R（反映導線的有功損耗）；②電抗X（反映導線的電感效應，與導線幾何排列和頻率相關）；③電導G（反映線路的泄漏電流和電暈損耗，通?？珊雎裕虎茈娂{B（反映導線間的電容效應，與導線間距和半徑相關）。（9）解釋“電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性”及其分類。答案：穩(wěn)定性指電力系統(tǒng)在受到干擾后保持同步運行和電壓、頻率在允許范圍內的能力。分類包括：①功角穩(wěn)定（靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定）；②電壓穩(wěn)定（靜態(tài)電壓穩(wěn)定、暫態(tài)電壓穩(wěn)定）；③頻率穩(wěn)定（大擾動下的頻率恢復能力）。（10）簡述微機保護裝置的基本構成及各部分功能。答案：微機保護裝置由數據采集單元（將模擬量轉換為數字量）、CPU主系統(tǒng)（處理數據并執(zhí)行保護算法）、開關量輸入/輸出單元（接收外部信號并輸出跳閘命令）、通信接口（與監(jiān)控系統(tǒng)交互）和電源模塊（提供穩(wěn)定電源）組成。4.計算題（每題10分，共5題）（1）一臺S?=1000kVA、U??/U??=10kV/0.4kV的三相變壓器，求其一次側和二次側的額定電流。答案：一次側額定電流I??=S?/(√3U??)=1000/(1.732×10)=57.7A；二次側額定電流I??=1000/(1.732×0.4)=1443.4A。（2）某110kV輸電線路，長度L=100km，單位長度電阻r?=0.17Ω/km，電抗x?=0.4Ω/km，求線路的總阻抗（忽略電導和電納）。答案：總電阻R=r?L=0.17×100=17Ω；總電抗X=x?L=0.4×100=40Ω；總阻抗Z=R+jX=17+j40Ω。（3）某380V低壓系統(tǒng)中，有功負荷P=100kW，功率因數cosφ?=0.6，需將功率因數提高到cosφ?=0.95，求所需并聯(lián)電容器的容量Qc。答案：補償前無功Q?=Ptanφ?=100×tan(arccos0.6)=100×1.333=133.3kvar；補償后無功Q?=Ptanφ?=100×tan(arccos0.95)=100×0.328=32.8kvar；Qc=Q?-Q?=133.3-32.8=100.5kvar（取100kvar）。（4）某10kV母線發(fā)生三相短路，系統(tǒng)電抗標幺值Xsys=0.1（以Sj=100MVA、Uj=10kV為基準），求短路電流周期分量有效值I"。答案：基準電流Ij=Sj/(√3Uj)=100/(1.732×10)=5.77kA；短路電流標幺值