變電站值班員專業(yè)（理論）測試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，通常會出現(xiàn)（）現(xiàn)象。A.電流增大，電壓升高B.電流增大，電壓降低C.電流減小，電壓升高D.電流減小，電壓降低答案：B解析：短路時，故障點阻抗減小，根據(jù)歐姆定律$I=U/Z$（其中$I$為電流，$U$為電壓，$Z$為阻抗），系統(tǒng)電壓基本不變，阻抗減小導(dǎo)致電流增大。同時，由于短路電流在系統(tǒng)阻抗上產(chǎn)生較大的電壓降，使得故障點及附近的電壓降低。2.變壓器的油枕作用是（）。A.為器身散熱B.防止油箱爆炸C.使油箱內(nèi)部與外界空氣隔絕，在溫度變化時對油箱內(nèi)的油體積起調(diào)節(jié)作用D.提高變壓器的絕緣強(qiáng)度答案：C解析：油枕是變壓器的重要附件之一。變壓器油會隨著溫度的變化而熱脹冷縮，油枕可以容納這些變化的油量，同時使油箱內(nèi)部與外界空氣隔絕，減少油與空氣的接觸，防止油被氧化和受潮，從而保證變壓器的正常運行。3.斷路器的跳閘輔助觸點應(yīng)在（）接通。A.合閘過程中，合閘輔助觸點斷開后B.合閘過程中，動靜觸頭接觸前C.合閘終結(jié)后D.合閘過程中，動靜觸頭接觸后答案：B解析：跳閘輔助觸點的作用是在斷路器合閘過程中，當(dāng)動靜觸頭接觸前就接通，以便在斷路器需要跳閘時能夠迅速可靠地動作。如果在合閘終結(jié)后或其他錯誤時刻接通，可能會影響斷路器的跳閘性能。4.電力系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓將（）。A.不變B.升高為線電壓C.降低D.升高為相電壓的$\sqrt{3}$倍答案：B解析：在中性點不接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，故障相接地，非故障相的對地電壓會升高為線電壓。這是因為系統(tǒng)的線電壓保持不變，故障相接地后，非故障相的電位相對于地發(fā)生了變化。5.隔離開關(guān)的主要作用是（）。A.隔離電源B.倒閘操作C.拉合無電流或小電流電路D.以上都是答案：D解析：隔離開關(guān)的主要作用包括隔離電源，使檢修設(shè)備與帶電部分有明顯的斷開點，保證檢修安全；進(jìn)行倒閘操作，改變電氣設(shè)備的運行方式；還可以拉合無電流或小電流電路，如拉合電壓互感器、避雷器等。6.繼電保護(hù)裝置的基本要求是（）。A.選擇性、快速性、靈敏性、可靠性B.安全性、經(jīng)濟(jì)性、選擇性、快速性C.可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、靈敏性D.快速性、靈敏性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性答案：A解析：選擇性是指保護(hù)裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮?。豢焖傩允侵冈诎l(fā)生故障時，保護(hù)裝置應(yīng)能迅速動作切除故障；靈敏性是指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力；可靠性是指保護(hù)裝置在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，不拒動，而在其他不屬于它動作的情況下，不誤動。7.測量絕緣電阻時，應(yīng)在搖表（）讀取絕緣電阻的數(shù)值。A.轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，指針穩(wěn)定后B.剛接通被測設(shè)備時C.轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速一半時D.轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，指針開始擺動時答案：A解析：搖表測量絕緣電阻時，需要使搖表的轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，待指針穩(wěn)定后讀取數(shù)值，這樣才能得到準(zhǔn)確的絕緣電阻值。剛接通被測設(shè)備或轉(zhuǎn)速未達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時讀取的數(shù)值是不準(zhǔn)確的。8.運行中的電壓互感器二次側(cè)嚴(yán)禁（）。A.開路B.短路C.接地D.接熔斷器答案：B解析：電壓互感器二次側(cè)匝數(shù)少，阻抗小。如果二次側(cè)短路，會產(chǎn)生很大的短路電流，可能燒壞電壓互感器，甚至引發(fā)其他事故。而電壓互感器二次側(cè)開路會使二次側(cè)感應(yīng)出高電壓，危及人身和設(shè)備安全，但短路的危害更為嚴(yán)重。9.運行中的電流互感器二次側(cè)嚴(yán)禁（）。A.開路B.短路C.接地D.接熔斷器答案：A解析：電流互感器二次側(cè)匝數(shù)多，在正常運行時二次側(cè)電流產(chǎn)生的磁動勢與一次側(cè)電流產(chǎn)生的磁動勢相互抵消，鐵芯中的磁通密度很低。如果二次側(cè)開路，一次側(cè)電流全部用于激磁，鐵芯中的磁通密度急劇增加，會在二次側(cè)感應(yīng)出很高的電壓，危及人身和設(shè)備安全。10.變壓器并列運行的條件是（）。A.變比相等、連接組別相同、短路電壓相等B.變比相等、容量相等、短路電壓相等C.連接組別相同、容量相等、短路電壓相等D.變比相等、連接組別相同、容量相等答案：A解析：變比相等可以保證并列運行時各變壓器二次側(cè)電壓相等，避免在二次側(cè)繞組間產(chǎn)生環(huán)流；連接組別相同可以保證各變壓器二次側(cè)電壓的相位相同，否則會在變壓器之間產(chǎn)生很大的環(huán)流；短路電壓相等可以使各變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流按其容量成比例分配，避免有的變壓器過載，有的變壓器欠載。11.電力系統(tǒng)的運行電壓水平主要取決于（）。A.有功功率的平衡B.無功功率的平衡C.視在功率的平衡D.額定功率的平衡答案：B解析：無功功率對電壓的影響較大。當(dāng)系統(tǒng)中無功功率不足時，電壓會降低；當(dāng)無功功率過剩時，電壓會升高。因此，電力系統(tǒng)的運行電壓水平主要取決于無功功率的平衡。12.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，距振蕩中心越近，電壓（）。A.越高B.越低C.不變D.無法確定答案：B解析：在電力系統(tǒng)振蕩時，振蕩中心的電壓最低，且距振蕩中心越近，電壓越低。這是因為振蕩時系統(tǒng)的電氣量發(fā)生周期性變化，振蕩中心處的電壓變化最為劇烈。13.高壓開關(guān)柜的“五防”功能是指（）。A.防止誤分、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（隔離開關(guān)）；防止誤入帶電間隔B.防止誤分、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；防止帶接地線（接地刀閘）合隔離開關(guān)；防止誤操作C.防止誤分、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器；防止誤拉、合隔離開關(guān)D.防止誤分、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；防止帶接地線（接地刀閘）合隔離開關(guān)；防止誤入高壓室答案：A解析：“五防”功能是高壓開關(guān)柜的重要安全保障措施，能夠有效防止電氣誤操作事故的發(fā)生。14.下列哪種情況可能導(dǎo)致變壓器油溫過高（）。A.變壓器過負(fù)荷運行B.冷卻裝置故障C.變壓器內(nèi)部故障D.以上都是答案：D解析：變壓器過負(fù)荷運行時，會產(chǎn)生更多的熱量，導(dǎo)致油溫升高；冷卻裝置故障會使變壓器產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)出去，油溫也會升高；變壓器內(nèi)部故障，如繞組短路、鐵芯過熱等，也會引起油溫過高。15.二次回路的絕緣電阻應(yīng)不低于（）。A.0.5MΩB.1MΩC.2MΩD.5MΩ答案：A解析：為了保證二次回路的絕緣性能良好，防止發(fā)生接地、短路等故障，二次回路的絕緣電阻應(yīng)不低于0.5MΩ。二、判斷題（每題2分，共20分）1.電力系統(tǒng)的中性點運行方式有中性點直接接地、中性點不接地和中性點經(jīng)消弧線圈接地三種。（）答案：正確解析：這三種中性點運行方式各有特點，適用于不同的電力系統(tǒng)。中性點直接接地系統(tǒng)供電可靠性相對較低，但發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓不升高；中性點不接地系統(tǒng)供電可靠性較高，但發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓升高為線電壓；中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)可以補(bǔ)償接地電容電流，減少故障點的電弧，提高供電可靠性。2.變壓器的變比等于一次側(cè)與二次側(cè)繞組匝數(shù)之比。（）答案：正確解析：根據(jù)變壓器的原理，變比$K=N_1/N_2$（其中$N_1$為一次側(cè)繞組匝數(shù)，$N_2$為二次側(cè)繞組匝數(shù)），它反映了變壓器一次側(cè)和二次側(cè)電壓的變換關(guān)系。3.斷路器的額定開斷電流是指斷路器在額定電壓下能可靠開斷的最大短路電流。（）答案：正確解析：額定開斷電流是斷路器的重要參數(shù)之一，它表示斷路器在額定電壓下能夠安全、可靠地切斷的最大短路電流值，反映了斷路器的開斷能力。4.繼電保護(hù)裝置動作后，應(yīng)立即將其復(fù)歸，以便下次繼續(xù)動作。（）答案：錯誤解析：繼電保護(hù)裝置動作后，應(yīng)先進(jìn)行事故分析和記錄，確定故障原因和處理情況后，再根據(jù)規(guī)定進(jìn)行復(fù)歸操作，不能立即復(fù)歸，以免影響事故的分析和處理。5.電壓互感器的二次側(cè)可以開路，但不能短路。（）答案：錯誤解析：電壓互感器二次側(cè)不能短路，短路會產(chǎn)生很大的短路電流，損壞電壓互感器。同時，二次側(cè)也不允許開路，開路會使二次側(cè)感應(yīng)出高電壓，危及人身和設(shè)備安全。6.電流互感器的二次側(cè)可以短路，但不能開路。（）答案：正確解析：電流互感器二次側(cè)短路時，由于二次側(cè)阻抗很小，不會產(chǎn)生危險。但開路時，會在二次側(cè)感應(yīng)出高電壓，可能導(dǎo)致絕緣擊穿，危及人身和設(shè)備安全。7.隔離開關(guān)可以拉合空載母線。（）答案：正確解析：在一定條件下，隔離開關(guān)可以拉合空載母線，因為空載母線的電流很小，隔離開關(guān)能夠承受這種小電流的拉合操作。8.當(dāng)系統(tǒng)頻率降低時，應(yīng)增加發(fā)電機(jī)的有功出力。（）答案：正確解析：系統(tǒng)頻率與有功功率平衡密切相關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)頻率降低時，說明系統(tǒng)有功功率不足，此時應(yīng)增加發(fā)電機(jī)的有功出力，以恢復(fù)系統(tǒng)的有功功率平衡，使頻率恢復(fù)正常。9.變壓器的空載損耗主要是鐵芯損耗。（）答案：正確解析：變壓器空載運行時，一次側(cè)繞組加額定電壓，此時二次側(cè)電流為零。空載損耗主要包括鐵芯中的磁滯損耗和渦流損耗，即鐵芯損耗。10.高壓開關(guān)柜內(nèi)的手車開關(guān)拉出后，隔離帶電部位的擋板應(yīng)可靠封閉。（）答案：正確解析：這是為了防止人員誤觸帶電部位，保證人身安全。手車開關(guān)拉出后，將隔離帶電部位的擋板可靠封閉，可以有效防止觸電事故的發(fā)生。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述變壓器的工作原理。答：變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。它主要由鐵芯和繞在鐵芯上的兩個或多個繞組組成，其中與電源相連的繞組稱為一次繞組，與負(fù)載相連的繞組稱為二次繞組。當(dāng)一次繞組加上交流電壓$U_1$時，在一次繞組中就會有交流電流$I_1$通過，這個電流會在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通$\Phi$。由于鐵芯是閉合的，大部分磁通會同時穿過一次繞組和二次繞組。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，交變磁通會在一次繞組和二次繞組中分別感應(yīng)出電動勢$E_1$和$E_2$。電動勢的大小與繞組匝數(shù)成正比，即$E_1=4.44fN_1\Phi_m$，$E_2=4.44fN_2\Phi_m$（其中$f$為電源頻率，$N_1$、$N_2$分別為一次、二次繞組匝數(shù)，$\Phi_m$為磁通的最大值）。在理想情況下，忽略繞組電阻和漏磁通等因素，一次繞組的端電壓$U_1$近似等于$E_1$，二次繞組的端電壓$U_2$近似等于$E_2$，所以變壓器的變比$K=U_1/U_2=N_1/N_2$。通過改變一次、二次繞組的匝數(shù)比，就可以實現(xiàn)電壓的變換。同時，根據(jù)能量守恒定律，在忽略變壓器損耗的情況下，一次繞組的輸入功率$P_1$等于二次繞組的輸出功率$P_2$，即$U_1I_1=U_2I_2$，所以電流與匝數(shù)成反比，$I_1/I_2=N_2/N_1$。2.簡述斷路器的作用及主要技術(shù)參數(shù)。答：斷路器的作用主要有兩個方面：-控制作用：在正常運行時，斷路器可以根據(jù)需要接通或斷開電路，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的正常操作，如倒閘操作等。-保護(hù)作用：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，斷路器能夠迅速切斷故障電流，將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中隔離出來，以保證非故障部分的正常運行，防止故障擴(kuò)大，保護(hù)設(shè)備和人員的安全。斷路器的主要技術(shù)參數(shù)包括：-額定電壓：指斷路器正常運行時所能承受的電壓等級。-額定電流：指斷路器在長期運行時允許通過的最大工作電流。-額定開斷電流：指斷路器在額定電壓下能可靠開斷的最大短路電流。-額定關(guān)合電流：指斷路器在合閘時，能夠可靠關(guān)合的最大短路電流。-動穩(wěn)定電流：指斷路器在合閘狀態(tài)下，能夠承受而不發(fā)生損壞的最大短路電流峰值。-熱穩(wěn)定電流：指斷路器在規(guī)定的時間內(nèi)，能夠承受而不發(fā)生熱損壞的最大短路電流有效值。-分閘時間：指從斷路器接到分閘命令到觸頭分離的時間。-合閘時間：指從斷路器接到合閘命令到觸頭接觸的時間。3.簡述繼電保護(hù)裝置的基本組成及各部分的作用。答：繼電保護(hù)裝置一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。-測量部分：其作用是測量被保護(hù)對象的電氣參數(shù)，如電流、電壓等，并與給定的整定值進(jìn)行比較，以判斷是否發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)。例如，在過電流保護(hù)中，測量部分會測量電路中的電流大小，當(dāng)電流超過整定值時，就為后續(xù)的動作提供信號。-邏輯部分：根據(jù)測量部分輸出的信號，按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行判斷和處理，確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號。邏輯部分可以實現(xiàn)各種邏輯功能，如與、或、非等，以滿足不同的保護(hù)要求。例如，在變壓器的差動保護(hù)中，邏輯部分會根據(jù)兩側(cè)電流的差值和相位關(guān)系來判斷是否發(fā)生內(nèi)部故障。-執(zhí)行部分：當(dāng)邏輯部分判斷需要動作時，執(zhí)行部分會發(fā)出相應(yīng)的指令，如使斷路器跳閘或發(fā)出信號。執(zhí)行部分通常由繼電器等元件組成，它能夠準(zhǔn)確、可靠地執(zhí)行邏輯部分的指令，實現(xiàn)保護(hù)的功能。四、計算題（每題10分，共20分）1.一臺三相變壓器，額定容量$S_N=1000kVA$，額定電壓$U_{1N}/U_{2N}=10kV/0.4kV$，聯(lián)結(jié)組別為$Y,d11$。求：（1）一次、二次側(cè)的額定電流$I_{1N}$、$I_{2N}$；（2）若一次側(cè)相電壓為$U_{1\varphi}=5774V$，二次側(cè)相電壓$U_{2\varphi}$為多少？解：（1）對于三相變壓器，額定容量$S_N=\sqrt{3}U_{1N}I_{1N}=\sqrt{3}U_{2N}I_{2N}$。一次側(cè)額定電流$I_{1N}=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_{1N}}$，已知$S_N=1000kVA$，$U_{1N}=10kV$，則：$I_{1N}=\frac{1000\times10^3}{\sqrt{3}\times10\times10^3}\approx57.7A$二次側(cè)額定電流$I_{2N}=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_{2N}}$，已知$U_{2N}=0.4kV$，則：$I_{2N}=\frac{1000\times10^3}{\sqrt{3}\times0.4\times10^3}\approx1443.