2025年運(yùn)行值班員中級(jí)考試：電力電子技術(shù)基礎(chǔ)及在火電領(lǐng)域的應(yīng)用一、單選題（共20題，每題1分）1.晶體管整流電路中，二極管截止時(shí)的主要特性是？A.導(dǎo)通電流為零B.承受反向電壓C.發(fā)散功率最大D.開啟電壓最小2.在直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，PWM控制的主要優(yōu)點(diǎn)是？A.效率最高B.控制簡(jiǎn)單C.成本最低D.響應(yīng)最慢3.汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常用的晶閘管整流方式是？A.不可控整流B.可控整流橋C.同步整流D.有源逆變4.電力電子器件GTO的典型導(dǎo)通壓降是多少？A.0.2VB.1VC.0.5VD.2V5.火力發(fā)電廠鍋爐給水系統(tǒng)中，變頻器的主要作用是？A.提高功率因數(shù)B.調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速C.增加諧波含量D.減少散熱損耗6.晶閘管觸發(fā)電路中，同步信號(hào)的主要作用是？A.提高開關(guān)速度B.保證觸發(fā)精度C.降低導(dǎo)通損耗D.增強(qiáng)抗干擾能力7.在電力電子變換電路中，斬波器的主要應(yīng)用領(lǐng)域是？A.直流母線電壓變換B.交流電網(wǎng)接入C.電機(jī)軟啟動(dòng)D.直流電機(jī)調(diào)速8.火力發(fā)電廠凝結(jié)水泵常用的變頻器控制模式是？A.V/f控制B.U/f控制C.磁通控制D.電流控制9.晶閘管模塊的額定電流通常是指？A.平均電流B.峰值電流C.有效值電流D.瞬時(shí)電流10.電力電子器件MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電路中，常用的保護(hù)措施是？A.過流保護(hù)B.過壓保護(hù)C.過溫保護(hù)D.過壓和過流保護(hù)11.火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)中，變頻器的主要作用是？A.提高除硫效率B.降低設(shè)備噪音C.調(diào)節(jié)漿液循環(huán)D.減少功耗12.晶閘管觸發(fā)電路中，脈沖移相控制的主要目的是？A.提高觸發(fā)精度B.增強(qiáng)抗干擾能力C.改善輸出波形D.降低導(dǎo)通損耗13.在電力電子變換電路中，直流斬波器的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是？A.單相半橋B.三相全橋C.單相全橋D.雙極性斬波器14.火力發(fā)電廠循環(huán)水泵常用的變頻器控制策略是？A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.恒壓控制D.恒流控制15.晶閘管模塊的散熱方式中，強(qiáng)迫風(fēng)冷的主要特點(diǎn)是？A.散熱效率最高B.成本最低C.安裝最簡(jiǎn)單D.維護(hù)最方便16.電力電子器件IGBT的開關(guān)損耗主要發(fā)生在？A.導(dǎo)通狀態(tài)B.關(guān)斷狀態(tài)C.開關(guān)轉(zhuǎn)換狀態(tài)D.靜態(tài)狀態(tài)17.火力發(fā)電廠空預(yù)器常用的變頻器控制模式是？A.V/f控制B.磁通控制C.電流控制D.轉(zhuǎn)差控制18.晶閘管觸發(fā)電路中，脈沖放大器的主要作用是？A.提高觸發(fā)功率B.增強(qiáng)觸發(fā)信號(hào)C.降低觸發(fā)損耗D.延長(zhǎng)觸發(fā)時(shí)間19.在電力電子變換電路中，矩陣變換器的典型應(yīng)用領(lǐng)域是？A.直流母線電壓變換B.交流電網(wǎng)接入C.電機(jī)軟啟動(dòng)D.直流電機(jī)調(diào)速20.火力發(fā)電廠引風(fēng)機(jī)常用的變頻器控制策略是？A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.恒壓控制D.恒流控制二、多選題（共10題，每題2分）1.晶閘管整流電路中，可控硅導(dǎo)通的主要條件包括？A.施加正向陽極電壓B.施加正向陰極電壓C.觸發(fā)脈沖寬度足夠D.觸發(fā)脈沖幅度足夠2.電力電子器件MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電路中，常用的保護(hù)措施包括？A.過流保護(hù)B.過壓保護(hù)C.過溫保護(hù)D.電壓鉗位保護(hù)3.火力發(fā)電廠鍋爐給水系統(tǒng)中，變頻器的主要作用包括？A.提高功率因數(shù)B.調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速C.降低功耗D.改善電網(wǎng)質(zhì)量4.晶閘管觸發(fā)電路中，同步信號(hào)的主要作用包括？A.保證觸發(fā)精度B.提高開關(guān)速度C.增強(qiáng)抗干擾能力D.降低導(dǎo)通損耗5.在電力電子變換電路中，直流斬波器的典型應(yīng)用領(lǐng)域包括？A.直流母線電壓變換B.直流電機(jī)調(diào)速C.交流電網(wǎng)接入D.電池充電6.火力發(fā)電廠循環(huán)水泵常用的變頻器控制策略包括？A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.恒壓控制D.變頻調(diào)速7.晶閘管模塊的散熱方式中，水冷的主要特點(diǎn)包括？A.散熱效率最高B.成本最低C.安裝最簡(jiǎn)單D.維護(hù)最方便8.電力電子器件IGBT的開關(guān)損耗主要影響因素包括？A.驅(qū)動(dòng)頻率B.導(dǎo)通壓降C.關(guān)斷時(shí)間D.柵極電阻9.火力發(fā)電廠空預(yù)器常用的變頻器控制模式包括？A.V/f控制B.磁通控制C.電流控制D.轉(zhuǎn)差控制10.晶閘管觸發(fā)電路中，脈沖放大器的主要作用包括？A.提高觸發(fā)功率B.增強(qiáng)觸發(fā)信號(hào)C.降低觸發(fā)損耗D.延長(zhǎng)觸發(fā)時(shí)間三、判斷題（共10題，每題1分）1.晶體管整流電路中，二極管導(dǎo)通時(shí)的主要特性是承受正向電壓。（√）2.在直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，PWM控制的主要缺點(diǎn)是控制復(fù)雜。（×）3.汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)常用的晶閘管整流方式是不可控整流。（×）4.電力電子器件GTO的典型導(dǎo)通壓降是2V。（×）5.火力發(fā)電廠鍋爐給水系統(tǒng)中，變頻器的主要作用是提高功率因數(shù)。（×）6.晶閘管觸發(fā)電路中，同步信號(hào)的主要作用是提高開關(guān)速度。（×）7.在電力電子變換電路中，斬波器的主要應(yīng)用領(lǐng)域是交流電網(wǎng)接入。（×）8.火力發(fā)電廠凝結(jié)水泵常用的變頻器控制模式是磁通控制。（×）9.晶閘管模塊的額定電流通常是指有效值電流。（×）10.電力電子器件MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電路中，常用的保護(hù)措施是過流保護(hù)。（×）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分）1.簡(jiǎn)述晶閘管觸發(fā)電路的基本組成及其作用。2.說明電力電子器件MOSFET的主要優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域。3.描述火力發(fā)電廠鍋爐給水系統(tǒng)中變頻器的主要作用及其工作原理。4.解釋晶閘管觸發(fā)電路中同步信號(hào)的作用及其獲取方法。5.比較電力電子變換電路中直流斬波器和矩陣變換器的特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)景。五、計(jì)算題（共5題，每題10分）1.已知某晶閘管整流電路的輸入交流電壓為220V，負(fù)載電阻為10Ω，試計(jì)算輸出直流電壓的平均值和電流的平均值。2.某電力電子器件MOSFET的額定電流為50A，導(dǎo)通壓降為0.5V，工作頻率為10kHz，試計(jì)算其導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。3.火力發(fā)電廠鍋爐給水系統(tǒng)中，變頻器的額定功率為100kW，額定電壓為6kV，試計(jì)算其額定電流和額定轉(zhuǎn)矩。4.某晶閘管觸發(fā)電路的同步信號(hào)頻率為50Hz，觸發(fā)脈沖寬度為10μs，試計(jì)算觸發(fā)脈沖的周期和占空比。5.電力電子變換電路中，直流斬波器的輸入電壓為300V，輸出電壓為150V，試計(jì)算其電壓轉(zhuǎn)換比和效率。答案一、單選題答案1.B2.B3.B4.B5.B6.B7.A8.A9.A10.D11.C12.A13.C14.B15.A16.C17.A18.A19.A20.C二、多選題答案1.A,C,D2.A,B,C,D3.B,C,D4.A,B,C5.A,B,D6.B,C7.A,B8.A,B,C9.A,B,C10.A,B三、判斷題答案1.√2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、簡(jiǎn)答題答案1.晶閘管觸發(fā)電路的基本組成包括同步變壓器、整流電路、放大電路和脈沖輸出電路。同步變壓器用于獲取與晶閘管陽極電壓同步的信號(hào)，整流電路將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，放大電路用于增強(qiáng)觸發(fā)信號(hào)，脈沖輸出電路用于輸出觸發(fā)脈沖。2.電力電子器件MOSFET的主要優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)速度快、導(dǎo)通壓降低、驅(qū)動(dòng)功率小，主要缺點(diǎn)是耐壓水平較低、導(dǎo)通電阻隨溫度升高而增大。MOSFET主要應(yīng)用于開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、逆變器等領(lǐng)域。3.火力發(fā)電廠鍋爐給水系統(tǒng)中變頻器的主要作用是調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)給水量的精確控制。變頻器通過改變輸入給水泵的頻率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)給水量，保證鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。4.晶閘管觸發(fā)電路中同步信號(hào)的作用是保證觸發(fā)脈沖與晶閘管陽極電壓的相位關(guān)系，從而確保晶閘管在合適的時(shí)刻導(dǎo)通。同步信號(hào)通常通過同步變壓器獲取，其頻率和相位與晶閘管陽極電壓一致。5.直流斬波器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，適用于直流母線電壓變換和直流電機(jī)調(diào)速等場(chǎng)景；矩陣變換器的主要特點(diǎn)是雙向功率流動(dòng)、無需直流儲(chǔ)能元件，適用于交流電網(wǎng)接入和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。兩種變換器在火力發(fā)電廠中均有應(yīng)用，具體選擇取決于應(yīng)用場(chǎng)景和控制需求。五、計(jì)算題答案1.輸出直流電壓的平均值：Vd=0.9*220V=198V輸出直流電流的平均值：Id=Vd/R=198V/10Ω=19.8A2.導(dǎo)通損耗：P_on=Vd*Id=0.5V*50A=25W開關(guān)損耗：P_sw=f*t_on*Vd*Id=10kHz*10μs*0.5V*50A=25W總損耗：P_total=P_on+P_sw=25W+25W=50W3.額定電流：I_n=P_n/(sqrt(3)*V_n*cosφ)=100kW/(sqrt(3)*6kV*0.8)=11.55A額定轉(zhuǎn)矩：T_n=9550*P_n/n_n=9550*100kW/3000rpm=318.33Nm4.觸發(fā)脈沖周期：T=1