2025年電力線路技師模擬習(xí)題與參考答案一、選擇題1.架空線路導(dǎo)線型號(hào)LGJ-120中的“LGJ”表示（）。A.鋁絞線B.銅絞線C.鋼芯鋁絞線D.鋁合金絞線答案：C解析：在導(dǎo)線型號(hào)中，“L”代表鋁，“G”代表鋼，“J”表示絞線，所以“LGJ”是鋼芯鋁絞線。2.電力線路的檔距是指（）。A.兩桿塔之間的水平距離B.相鄰兩桿塔中心樁之間的水平距離C.相鄰兩桿塔之間的距離D.桿塔到地面的垂直距離答案：B解析：檔距是指相鄰兩桿塔中心樁之間的水平距離，它是線路設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一個(gè)重要參數(shù)。3.架空線路絕緣子的主要作用是（）。A.固定導(dǎo)線B.支撐導(dǎo)線C.絕緣和固定導(dǎo)線D.防止雷擊答案：C解析：絕緣子不僅要將導(dǎo)線可靠地固定在桿塔上，還要保證導(dǎo)線與桿塔之間有良好的絕緣性能。4.高壓輸電線路的電阻主要影響線路的（）。A.電壓損失B.功率損耗C.無功損耗D.電壓質(zhì)量答案：B解析：根據(jù)功率損耗的公式$P=I^{2}R$，電阻越大，線路上的功率損耗就越大，而電壓損失主要與電抗和電阻都有關(guān)，但電阻對(duì)功率損耗的影響更為直接。5.電力線路采用分裂導(dǎo)線的目的是（）。A.減小導(dǎo)線的電阻B.減小線路電抗C.增大導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度D.減小電暈損耗答案：B解析：采用分裂導(dǎo)線可以增大導(dǎo)線的等效半徑，從而減小線路的電抗，提高輸電線路的輸送能力。同時(shí)也能在一定程度上減小電暈損耗，但最主要的目的是減小線路電抗。6.衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)是（）。A.有功功率、無功功率B.功率因數(shù)C.電壓、頻率D.電流、電壓答案：C解析：電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)，電壓的穩(wěn)定和頻率的穩(wěn)定對(duì)電力設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。7.架空線路的爬電比距是指（）。A.絕緣子的泄漏距離與線路額定電壓之比B.絕緣子的有效絕緣距離與線路額定電壓之比C.絕緣子的長(zhǎng)度與線路額定電壓之比D.絕緣子的外徑與線路額定電壓之比答案：A解析：爬電比距是反映絕緣子在污染環(huán)境下絕緣性能的一個(gè)重要參數(shù)，它是絕緣子的泄漏距離與線路額定電壓之比。8.當(dāng)架空線路發(fā)生三相短路故障時(shí)，其短路電流（）。A.只有正序分量B.只有負(fù)序分量C.只有零序分量D.正序、負(fù)序和零序分量都有答案：A解析：三相短路是對(duì)稱短路，短路電流只有正序分量。而不對(duì)稱短路（如單相接地短路、兩相短路等）才會(huì)出現(xiàn)負(fù)序和零序分量。9.電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，會(huì)引起（）。A.電壓升高、電流增大B.電壓降低、電流增大C.電壓升高、電流減小D.電壓降低、電流減小答案：B解析：短路故障時(shí)，電路的阻抗變小，根據(jù)歐姆定律$I=U/Z$，電流會(huì)增大，同時(shí)由于線路上的電壓降增大，導(dǎo)致故障點(diǎn)及附近的電壓降低。10.架空線路的導(dǎo)線換位是為了（）。A.減小導(dǎo)線的電阻B.減小線路的電抗C.平衡三相參數(shù)D.防止電暈答案：C解析：由于三相架空線路各相的位置不同，導(dǎo)致各相的參數(shù)（如電抗、電容等）存在差異，通過導(dǎo)線換位可以使三相參數(shù)趨于平衡。二、判斷題1.鋁絞線的機(jī)械強(qiáng)度比鋼芯鋁絞線高。（）答案：錯(cuò)誤解析：鋼芯鋁絞線中間有鋼芯，鋼的機(jī)械強(qiáng)度較高，所以鋼芯鋁絞線的機(jī)械強(qiáng)度比鋁絞線高。2.桿塔的高度只與導(dǎo)線的弧垂有關(guān)。（）答案：錯(cuò)誤解析：桿塔的高度不僅與導(dǎo)線的弧垂有關(guān)，還與線路的安全距離（如導(dǎo)線對(duì)地面、對(duì)跨越物的距離等）、檔距等因素有關(guān)。3.絕緣子的污穢等級(jí)越高，其爬電比距要求越大。（）答案：正確解析：污穢等級(jí)越高，說明絕緣子所處的環(huán)境越惡劣，需要更大的爬電比距來保證其絕緣性能。4.電力線路的無功功率損耗主要是由電阻引起的。（）答案：錯(cuò)誤解析：電力線路的無功功率損耗主要是由線路的電抗引起的，而有功功率損耗主要是由電阻引起的。5.短路電流的熱效應(yīng)會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成破壞。（）答案：正確解析：短路時(shí)電流很大，根據(jù)焦耳定律$Q=I^{2}Rt$，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，可能會(huì)使電氣設(shè)備的溫度過高，從而對(duì)設(shè)備造成破壞。6.電力系統(tǒng)的頻率變化只與發(fā)電機(jī)的出力有關(guān)。（）答案：錯(cuò)誤解析：電力系統(tǒng)的頻率變化與發(fā)電機(jī)的出力和負(fù)荷的變化都有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)出力與負(fù)荷不平衡時(shí)，就會(huì)引起頻率的變化。7.架空線路的導(dǎo)線截面選擇只考慮經(jīng)濟(jì)電流密度。（）答案：錯(cuò)誤解析：導(dǎo)線截面的選擇需要考慮多種因素，如發(fā)熱條件、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)電流密度等。8.熔斷器可以作為線路的過載保護(hù)和短路保護(hù)。（）答案：正確解析：熔斷器的熔體在過載或短路時(shí)會(huì)因電流過大而熔斷，從而切斷電路，起到過載保護(hù)和短路保護(hù)的作用。9.線路的耐雷水平越高，雷擊時(shí)越容易發(fā)生跳閘。（）答案：錯(cuò)誤解析：線路的耐雷水平越高，說明線路能夠承受的雷擊電流越大，雷擊時(shí)越不容易發(fā)生跳閘。10.采用雙回線路供電可以提高供電的可靠性。（）答案：正確解析：雙回線路在其中一回線路發(fā)生故障時(shí)，另一回線路仍能繼續(xù)供電，從而提高了供電的可靠性。三、填空題1.架空線路常用的桿塔按其用途可分為直線桿塔、______、轉(zhuǎn)角桿塔、耐張桿塔和終端桿塔等。答案：跨越桿塔解析：跨越桿塔用于跨越河流、鐵路、公路等障礙物，是架空線路中常見的一種桿塔類型。2.電力線路的電暈現(xiàn)象是由于導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過______而引起的。答案：空氣游離臨界電場(chǎng)強(qiáng)度解析：當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣游離臨界電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，空氣會(huì)發(fā)生游離，形成電暈現(xiàn)象。3.電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程包括______、機(jī)電暫態(tài)過程和電磁暫態(tài)過程。答案：波過程解析：電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程分為波過程、機(jī)電暫態(tài)過程和電磁暫態(tài)過程，波過程主要研究電壓和電流波在輸電線路中的傳播。4.架空線路的弧垂是指一檔導(dǎo)線的______至______之間的垂直距離。答案：中點(diǎn)；兩懸掛點(diǎn)連線解析：弧垂是架空線路設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一個(gè)重要參數(shù)，它的大小影響著導(dǎo)線的安全和輸電的可靠性。5.衡量電力系統(tǒng)無功功率平衡的指標(biāo)是______。答案：功率因數(shù)解析：功率因數(shù)反映了電力系統(tǒng)中無功功率與有功功率的比例關(guān)系，是衡量無功功率平衡的重要指標(biāo)。6.線路的過電壓可分為______過電壓和______過電壓兩大類。答案：外部（雷擊）；內(nèi)部解析：外部過電壓主要是由雷擊引起的，內(nèi)部過電壓是由于電力系統(tǒng)內(nèi)部的操作、故障等原因引起的。7.桿塔基礎(chǔ)的作用是______和______桿塔，防止桿塔因外力作用而傾倒、下沉或上拔。答案：穩(wěn)定；承載解析：桿塔基礎(chǔ)要承受桿塔及其上導(dǎo)線、金具等的重量，同時(shí)還要保證桿塔在各種外力作用下的穩(wěn)定性。8.電力線路的導(dǎo)線連接方法有______、______和插接法等。答案：鉗壓法；液壓法解析：這幾種方法都是常見的導(dǎo)線連接方法，不同的方法適用于不同的導(dǎo)線類型和工程要求。9.變壓器與線路之間的連接方式有______接線和______接線。答案：T形；π形解析：T形接線和π形接線是變壓器與線路之間常見的連接方式，在不同的電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。10.線路的電壓損耗是指線路首端電壓與末端電壓的______。答案：代數(shù)差解析：電壓損耗反映了線路上的電壓變化情況，用首端電壓與末端電壓的代數(shù)差來表示。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述鋼芯鋁絞線的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：-機(jī)械強(qiáng)度高：由于中間有鋼芯，鋼具有較高的強(qiáng)度，使得鋼芯鋁絞線能夠承受較大的拉力，適用于大檔距和重冰區(qū)等惡劣環(huán)境。-導(dǎo)電性能好：鋁是良好的導(dǎo)電材料，能提供較好的導(dǎo)電性能，滿足電力輸送的要求。-經(jīng)濟(jì)實(shí)用：相比于純銅導(dǎo)線，鋁的價(jià)格相對(duì)較低，在保證一定性能的前提下，降低了線路建設(shè)成本。缺點(diǎn)：-耐腐蝕性較差：鋁的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)活潑，在一些腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境中容易受到腐蝕，需要采取防腐措施。-接頭處容易出現(xiàn)問題：鋼和鋁的膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時(shí)，接頭處可能會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)等問題，需要特殊的連接工藝和維護(hù)。2.什么是線路的電壓損失？影響電壓損失的因素有哪些？答案：線路的電壓損失是指線路首端電壓與末端電壓的代數(shù)差。在交流系統(tǒng)中，電壓損失通常用百分?jǐn)?shù)表示，即$\DeltaU\%=\frac{U_1-U_2}{U_{N}}\times100\%$，其中$U_1$為首端電壓，$U_2$為末端電壓，$U_{N}$為線路的額定電壓。影響電壓損失的因素主要有：-線路電阻：電阻越大，電流在電阻上產(chǎn)生的電壓降就越大，電壓損失也就越大。根據(jù)$U=IR$，電阻與導(dǎo)線的材料、截面、長(zhǎng)度等有關(guān)。-線路電抗：線路的電抗主要與導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)、排列方式、檔距等因素有關(guān)。電抗會(huì)產(chǎn)生無功功率損耗，從而影響電壓損失。-負(fù)荷大小和功率因數(shù)：負(fù)荷越大，通過線路的電流就越大，電壓損失也會(huì)越大。功率因數(shù)越低，無功功率所占比例越大，也會(huì)導(dǎo)致電壓損失增加。-導(dǎo)線截面：導(dǎo)線截面越小，電阻越大，電壓損失會(huì)越大。因此，在一定范圍內(nèi)增大導(dǎo)線截面可以減小電壓損失。3.簡(jiǎn)述架空線路防雷措施有哪些。答案：-架設(shè)避雷線：避雷線可以將雷電流引入大地，保護(hù)導(dǎo)線免受直擊雷的襲擊。對(duì)于電壓等級(jí)較高的線路，一般都需要全線架設(shè)避雷線。-降低桿塔接地電阻：良好的接地可以使雷電流迅速流散到大地中，降低桿塔的電位。所以要定期測(cè)量和維護(hù)桿塔的接地電阻，使其符合要求。-安裝避雷器：在桿塔上安裝氧化鋅避雷器等防雷設(shè)備，當(dāng)線路遭受雷擊時(shí)，避雷器可以限制過電壓，保護(hù)絕緣子和電氣設(shè)備不被擊穿。-加強(qiáng)絕緣：適當(dāng)增加絕緣子的片數(shù)或采用高等級(jí)的絕緣子，提高線路的絕緣水平，減少雷擊時(shí)絕緣子閃絡(luò)的概率。-采用不平衡絕緣方式：對(duì)于雙回線路，可以采用不平衡絕緣方式，使雙回線路的耐雷水平不同，當(dāng)雷擊時(shí)，保證其中一回線路不跳閘，提高供電可靠性。4.電力線路的導(dǎo)線換位有什么作用？答案：-平衡三相參數(shù)：由于三相架空線路各相的位置不同，導(dǎo)致各相的電感、電容等參數(shù)存在差異。通過導(dǎo)線換位，可以使三相的參數(shù)趨于平衡，從而使三相電流和電壓更加對(duì)稱，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。-減小對(duì)通信線路的干擾：當(dāng)三相電流不對(duì)稱時(shí)，會(huì)在周圍產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，可能會(huì)對(duì)附近的通信線路產(chǎn)生干擾。導(dǎo)線換位可以使三相電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，從而減小對(duì)通信線路的干擾。5.如何進(jìn)行電力線路的運(yùn)行維護(hù)？答案：-定期巡視：-定期對(duì)線路進(jìn)行巡視，包括對(duì)桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、金具等進(jìn)行檢查，查看是否有桿塔傾斜、導(dǎo)線斷股、絕緣子破損等缺陷。-特巡應(yīng)在惡劣天氣（如大風(fēng)、暴雨、冰雪等）過后或特殊運(yùn)行方式下進(jìn)行，重點(diǎn)檢查線路的薄弱環(huán)節(jié)和易受外界影響的部位。-維護(hù)設(shè)備：-對(duì)線路的桿塔進(jìn)行防腐處理，檢查桿塔的基礎(chǔ)是否牢固，如有下沉、傾斜等情況及時(shí)處理。-定期清掃絕緣子，防止污穢積累導(dǎo)致絕緣性能下降。對(duì)損壞的絕緣子及時(shí)進(jìn)行更換。-檢查和維護(hù)金具，確保其連接牢固，無磨損、變形等情況。-檢測(cè)參數(shù)：-定期測(cè)量導(dǎo)線的弧垂，確保其符合設(shè)計(jì)要求。-測(cè)量桿塔的接地電阻，保證接地電阻值在規(guī)定范圍內(nèi)。-監(jiān)測(cè)線路的電壓、電流、功率等運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。-加強(qiáng)安全管理：-在線路周圍設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志，防止外力破壞。-對(duì)線路工作人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，提高安全意識(shí)和操作技能。-制定應(yīng)急預(yù)案，在發(fā)生事故時(shí)能夠迅速、有效地進(jìn)行處理。五、計(jì)算題1.已知某10kV架空線路，采用LGJ-50型鋼芯鋁絞線，其電阻$r_0=0.65\Omega/km$，電抗$x_0=0.35\Omega/km$，線路長(zhǎng)度$L=15km$，線路末端負(fù)荷$P=1000kW$，$Q=600kvar$。試求線路的電壓損失。答案：首先計(jì)算線路的總電阻$R$和總電抗$X$：$R=r_0L=0.65\times15=9.75\Omega$$X=x_0L=0.35\times15=5.25\Omega$計(jì)算線路末端的視在功率$S$：$S=\sqrt{P^{2}+Q^{2}}=\sqrt{1000^{2}+600^{2}}=\sqrt{1000000+360000}=\sqrt{1360000}\approx1166.19kVA$計(jì)算線路電流$I$：$I=\frac{S}{\sqrt{3}U_{N}}=\frac{1166.19}{\sqrt{3}\times10}\approx67.46A$根據(jù)電壓損失計(jì)算公式$\DeltaU=\frac{PR+QX}{U_{N}}$（$U_{N}$為線路額定電壓，這里$U_{N}=10kV$）$PR+QX=1000\times9.75+600\times5.25=9750+3150=12900$$\DeltaU=\frac{12900}{10}=1290V=1.29kV$2.某35kV輸電線路，檔距$l=200m$，導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-185，其單位長(zhǎng)度的電阻$r_0=0.17\Omega/km$，電抗$x_0=0.35\Omega/km$。若線路輸送功率$P=10MW$，功率因數(shù)$\cos\varphi=0.85$，試計(jì)算線路的有功功率損耗。答案：先計(jì)算輸送的無功功率$Q$：因?yàn)?\cos\varphi=0.85$，$P=10MW$，根據(jù)$\tan\varphi=\frac{Q}{P}$，且$\sin\varphi=\sqrt{1-\cos^{2}\varphi}=\sqrt{1-0.85^{2}}\approx0.527$，$\tan\varphi=\frac{\sin\varphi}{\cos\varphi}=\frac{0.527}{0.85}\approx0.62$$Q=P\tan\varphi=10\times0.62=6.2Mvar$計(jì)算線路的電流$I$：$S=\frac{P}{\cos\varphi}=\frac{10}{0.85}\approx11.76MVA$$I=\frac{S}{\sqrt{3}U_{N}}=\frac{11.76\times10^{6}}{\sqrt{3}\times35\times10^{3}}\approx192.3A$計(jì)算線路的電阻$R$：$R=r_0l_{km}$，$l_{km}=\frac{l}{1000}$（這里$l=200m=0.2km$），$R=0.17\times0.2=0.034\Omega$根據(jù)有功功率損耗公式$\DeltaP=3I^{2}R$$\DeltaP=3\times192.3^{2}\times0.034=3\times36979.29\times0.034\approx3772W=3.772kW$六、論述題1.論述電力系統(tǒng)中無功功率平衡的重要性及提高功率因數(shù)的措施。答案：無功功率平衡的重要性：-保證電壓質(zhì)量：無功功率的平衡與否直接影響電力系統(tǒng)的電壓水平。如果無功功率不足，會(huì)導(dǎo)致電壓下降，影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。例如，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的端電壓下降時(shí)，其轉(zhuǎn)矩會(huì)減小，可能會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。而無功功率過剩則會(huì)使電壓升高，可能會(huì)損壞電氣設(shè)備的絕緣。-降低功率損耗：在電力系統(tǒng)中，無功功率在電網(wǎng)中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生無功功率損耗，這會(huì)增加輸電線路和變壓器的有功功率損耗。保持無功功率平衡可以減小這種損耗，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。-提高設(shè)備利用率：發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備在額定容量下運(yùn)行時(shí)，其輸出的視在功率是一定的。無功功率占比過大時(shí)，有功功率輸出就會(huì)減小，設(shè)備的利用率降低。實(shí)現(xiàn)無功功率平衡可以提高設(shè)備的有功功率輸出，充分發(fā)揮設(shè)備的能力。提高功率因數(shù)的措施：-提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)：-合理選擇電動(dòng)機(jī)：選用高效節(jié)能、功率因數(shù)高的電動(dòng)機(jī)，并使其工作在接近額定負(fù)荷的狀態(tài)。避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象，因?yàn)檩p載運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)較低。-采用同步電動(dòng)機(jī)：同步電動(dòng)機(jī)可以通過調(diào)整勵(lì)磁電流來改變其功率因數(shù)，既可以工作在滯后功率因數(shù)狀態(tài)，也可以工作在超前功率因數(shù)狀態(tài)。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑼诫妱?dòng)機(jī)調(diào)整到超前功率因數(shù)運(yùn)行，能夠向系統(tǒng)提供無功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。-降低變壓器的空載損耗：合理選擇變壓器的容量，避免變壓器長(zhǎng)期輕載運(yùn)行，減少變壓器的空載無功損耗。-采用無功補(bǔ)償裝置：-并聯(lián)電容器補(bǔ)償：在變電所和用戶端并聯(lián)電容器，是最常用的無功補(bǔ)償方法。并聯(lián)電容器可以提供容性無功功率，補(bǔ)償感性負(fù)載所需的無功功率，提高功率因數(shù)。電容器的安裝可以采用集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)償?shù)确绞剑赃_(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。-靜止無功補(bǔ)償器（SVC）和靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）：這些設(shè)備可以根據(jù)系統(tǒng)的無功功率需求快速動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)無功功率輸出，響應(yīng)速度快，補(bǔ)償效果好，適用于大型電力系統(tǒng)和對(duì)電壓質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合。2.論述電力線路故障的原因及故障類型，并說明故障后的處理措施。答案：故障原因：-自然因素：-雷擊：雷擊可能會(huì)導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)、導(dǎo)線斷股甚至桿塔倒塌等故障，是架空線路常見的故障原因之一。特別是在多雷區(qū)，雷擊對(duì)線路的威脅更大。-大風(fēng)：大風(fēng)可能會(huì)引起導(dǎo)線舞動(dòng)、桿塔傾斜或倒塌，還可能會(huì)使線路上的其他物體（如樹枝等）與導(dǎo)線接觸，導(dǎo)致短路故障。-冰雪：在寒冷地區(qū)，線路會(huì)因覆冰而增加重量，可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線斷裂、桿塔不堪重負(fù)而倒塌等故障。-外力破壞：-施工破壞：城市建設(shè)、道路施工等過程中，可能會(huì)不小心挖斷電纜或破壞架空線路的桿塔基礎(chǔ)等。-人為