2025年注冊電氣工程師考試試卷高壓電氣設備專項訓練考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（下列選項中，只有一項符合題意）1.在高壓電氣設備中，用于接通和斷開正常負荷電流，并能在規(guī)定的故障條件下（如短路）接通和斷開故障電流的電器是（）。A.隔離開關B.電壓互感器C.電流互感器D.斷路器2.SF6斷路器發(fā)生漏氣時，其開斷性能和滅弧能力會（）。A.提高B.降低C.不變D.可能提高也可能降低3.電流互感器二次側(cè)額定電流通常為（）。A.1A或5AB.10A或20AC.與一次電流相等D.任意值4.電壓互感器二次側(cè)的額定電壓通常為（）。A.220V或380VB.100V或100/√3VC.與一次電壓相等D.任意值5.在交流電氣裝置中，用于限制過電壓、保護絕緣免受過電壓損害的主要設備是（）。A.母線B.避雷器C.絕緣子D.電流互感器6.選擇高壓熔斷器時，其主要依據(jù)是（）。A.滅弧能力B.絕緣等級C.額定電壓和額定電流D.準確級7.高壓設備的動穩(wěn)定是指設備承受（）而不發(fā)生損壞或永久變形的能力。A.持續(xù)運行電壓B.短路電流產(chǎn)生的電磁力C.操作過電壓D.雷擊過電壓8.高壓設備的絕緣距離（爬電距離）主要取決于（）。A.設備的額定電流B.環(huán)境相對濕度C.設備的額定電壓D.設備的重量9.對于高壓母線，其截面選擇的主要依據(jù)是（）。A.熱穩(wěn)定B.動穩(wěn)定C.電暈放電D.爬電距離10.在高壓設備配置中，一般裝設在發(fā)電廠、變電站的進線側(cè)，用于限制雷擊過電壓的是（）。A.簡易避雷器B.閥式避雷器C.氧化鋅避雷器D.雷電防護器11.高壓斷路器的額定開斷電流是指其在額定電壓下能可靠開斷的（）。A.最大負荷電流B.短路電流峰值C.最大短路電流有效值D.額定短路容量12.電力系統(tǒng)中，限制工頻過電壓的主要措施之一是采用（）。A.并聯(lián)電抗器B.串聯(lián)電容器C.限流電阻D.電壓互感器13.電壓互感器二次回路必須（）。A.接地B.短路C.開路D.帶負載14.電流互感器運行時，其二次側(cè)（）。A.允許開路B.允許短路C.必須帶負載D.必須接地15.氧化鋅避雷器與閥式避雷器相比，其主要優(yōu)點是（）。A.通流容量大B.保護范圍大C.對大氣濕度不敏感D.結構簡單、維護量小二、多項選擇題（下列選項中，至少有兩項符合題意）1.高壓斷路器應滿足的基本性能要求包括（）。A.接通和斷開正常負荷電流B.在規(guī)定條件下可靠開斷短路電流C.具有足夠的絕緣水平D.具有良好的滅弧性能E.成本盡可能低2.電流互感器按結構可分為（）。A.貫穿式B.穿墻式C.套管式D.電磁式E.測量用和保護用3.影響高壓設備絕緣距離的主要因素有（）。A.系統(tǒng)額定電壓B.環(huán)境條件（如濕度、污穢等級）C.設備類型和結構D.過電壓等級E.設備的額定電流4.高壓設備進行動穩(wěn)定校驗時，需要考慮的因素有（）。A.短路電流產(chǎn)生的電磁力B.設備的機械強度C.支架的跨距D.設備的重量E.絕緣子的片數(shù)5.高壓互感器二次回路的設計應注意（）。A.準確級的選擇B.負載能力的限制C.二次回路的接地方式D.防止開路和短路E.回路電纜的選擇6.避雷器保護電力設備時，需要考慮的主要參數(shù)有（）。A.額定電壓B.持續(xù)運行電壓C.保護水平D.通流容量E.引下線電阻7.高壓設備安裝時，需要確保（）。A.設備本體安裝符合規(guī)范B.相間距離和相對地距離滿足要求C.二次回路連接正確D.設備接地可靠E.清除設備表面的污穢三、簡答題1.簡述高壓斷路器液壓操動機構的工作原理及其主要優(yōu)缺點。2.簡述選擇高壓電流互感器時，如何根據(jù)負荷電流和準確級確定其額定電流和準確級。3.簡述影響高壓母線熱穩(wěn)定校驗的因素以及校驗的目的是什么。4.簡述氧化鋅避雷器與傳統(tǒng)的閥式避雷器在結構和保護特性上的主要區(qū)別。5.簡述高壓設備進行絕緣試驗的目的主要有哪些。四、計算題1.某變電站10kV母線短路電流計算結果為：沖擊電流（峰值）為25kA，短路電流有效值（周期分量）為12kA。該母線采用矩形鋁母線，平放布置，母線相間距離為0.3m，計算長度為2m。已知鋁母線的允許動穩(wěn)定應力為69MPa，請判斷該母線是否滿足動穩(wěn)定要求？（不計電動力合力作用點偏移）2.某變壓器高壓側(cè)電壓為110kV，系統(tǒng)最高運行電壓為121kV，要求避雷器在系統(tǒng)正常運行時承受的電壓不超過127kV（p.u.），在雷擊過電壓下泄放電流時保護變壓器絕緣。請選擇一只符合要求的氧化鋅避雷器（參考額定電壓、持續(xù)運行電壓、標稱放電電流等參數(shù)說明選擇依據(jù)）。---試卷答案一、單項選擇題1.D2.B3.A4.B5.B6.C7.B8.C9.A10.C11.C12.A13.A14.C15.D二、多項選擇題1.A,B,C,D2.A,B,C3.A,B,C,D4.A,B,C,D5.A,B,C,D,E6.A,B,C,D7.A,B,D,E三、簡答題1.答案：液壓操動機構利用液壓油作為工作介質(zhì)，通過泵站建立油壓，驅(qū)動活塞運動，從而操作斷路器的合閘和分閘。合閘時，液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動觸頭分離；分閘時，通過彈簧力或電磁力驅(qū)動活塞，使液壓油通過閥門泄壓，帶動觸頭閉合。優(yōu)點是動作平穩(wěn)、可靠性強、合閘速度可調(diào)、對環(huán)境影響??；缺點是結構復雜、成本較高、對油質(zhì)和維護要求高、可能存在液壓油泄露問題。2.答案：選擇高壓電流互感器時，首先根據(jù)線路正常最大負荷電流選擇額定一次電流，應使實際一次電流在額定一次電流的（0.5~1.0）倍范圍內(nèi)，通常取0.8~1.0倍左右，以保證測量準確度。其次，根據(jù)測量儀表（電壓表、功率表等）和保護裝置（繼電器等）的要求，選擇合適的額定二次電流，通常為5A或1A。最后，根據(jù)測量或保護要求，選擇相應的準確級（如0.5級、1級用于測量，5P、10P用于保護），并確保在額定負荷（二次阻抗）下能達到所選準確級。3.答案：影響高壓母線熱穩(wěn)定校驗的因素主要有：短路電流有效值、短路持續(xù)時間、母線的材料（電阻率）、母線的截面面積、散熱條件（如空氣流通情況）。校驗的目的是確保在發(fā)生短路故障時，母線在規(guī)定的時間內(nèi)承受短路電流產(chǎn)生的熱量而不至于達到其熔化溫度或發(fā)生永久變形，保證母線的安全可靠運行。4.答案：結構上，傳統(tǒng)閥式避雷器內(nèi)部主要由滅弧間隙和閥片（碳化硅或氧化鋅閥片）串聯(lián)組成；氧化鋅避雷器內(nèi)部主要由氧化鋅閥片和外部串聯(lián)的限壓元件（如電阻片）組成，通常沒有傳統(tǒng)閥式避雷器那樣的明確間隙。保護特性上，傳統(tǒng)閥式避雷器對工頻續(xù)流有滅弧能力要求，但存在續(xù)流時動作可能不靈敏、伏安特性非線性、通流容量有限等問題；氧化鋅避雷器在正常電壓下呈高阻態(tài)，泄漏電流很小，對工頻電壓耐受能力強，動作靈敏，伏安特性接近理想指數(shù)型，通流容量大，無續(xù)流或續(xù)流很小，對大氣濕度不敏感。5.答案：高壓設備進行絕緣試驗的主要目的有：驗證設備本身的絕緣性能是否滿足設計和運行要求；檢查設備在制造、安裝、運輸過程中是否受到損傷；評估設備在運行一段時間后的絕緣狀況，及時發(fā)現(xiàn)絕緣老化和缺陷；確保設備在投入運行前以及定期維護后具有良好的絕緣水平，防止絕緣故障的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。四、計算題1.答案：計算母線所受最大電磁力Fmax。對于平放矩形母線，相間距離為a，計算長度為L，F(xiàn)max=(1/2)*√2*Iimp*a/L*√3*Iimp=√2*Iimp*a/√3*L。代入Iimp=25kA=25×103A,a=0.3m,L=2m,得Fmax=√2*25×103*0.3/(√3*2)≈6128N。母線寬度b假設為10cm=0.1m，母線單位長度質(zhì)量m（需查表或假設，如鋁母線約8.9g/cm3，厚度假設為0.006m，則截面約0.006*10=0.06m2，質(zhì)量m=ρ*V=8.9g/cm3*10cm*0.006m*100cm/m=5.34kg/m），慣性力Fm=m*L*(ωmax)2=m*L*(2πf)2*(L/2)=m*L*(π*Iimp/(1.5*L))2*(L/2)=m*(π*Iimp/1.5)2/2。代入m≈5.34kg/m,Iimp=25×103A,L=2m,得Fm=5.34*(π*25×103/1.5)2/(2*2)≈1.76×10?N。比較Fmax和Fm，F(xiàn)m遠大于Fmax。動穩(wěn)定校驗通常是計算Fm或Fmax（取決于布置方式）與母線抗彎應力σy的乘積（彎矩）是否小于母線許可彎矩[σw]*W，其中W為母線截面模數(shù)。此處簡化比較，F(xiàn)m遠超F(xiàn)max，且假設的母線參數(shù)下Fm巨大，表明該母線截面對于此沖擊電流和長度來說可能偏小，實際需計算W并比較[σw]*W與Fm*L/2（最大彎矩）。僅從力大小比較，慣性力是主要因素，此處Fm計算結果提示可能不滿足，需增大截面或縮短跨距。2.答案：系統(tǒng)最高運行電壓為121kV，要求避雷器持續(xù)運行電壓Us≤127kV*0.9=114.3kV（按最高運行電壓的0.9倍）。變壓器高壓側(cè)額定電壓為110kV，避雷器額定電壓Uref應≥110kV*1.1=121kV（按系統(tǒng)額定電壓的1.1倍）。因此，應選擇額定電壓為121kV或略高（如126kV）的氧化鋅避雷器。同時，避雷器的持續(xù)運行電壓應≤114.3kV。查產(chǎn)品樣本，可