電力線路高級技師測試題與答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.輸電線路的電壓等級一般是指（）。A.相電壓B.線電壓C.平均電壓D.最高電壓答案：B。輸電線路的電壓等級通常指的是線電壓，線電壓是三相電路中兩根相線之間的電壓，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用于描述輸電和配電的電壓水平。相電壓是指相線與中性線之間的電壓；平均電壓一般用于特定的分析場景；最高電壓是指設(shè)備可能承受的最大電壓值，并非電壓等級的定義。2.架空線路中，導(dǎo)線的作用是（）。A.輸送電流，傳導(dǎo)電能B.提高絕緣水平C.防止雷擊D.支撐桿塔答案：A。導(dǎo)線的主要作用就是輸送電流，傳導(dǎo)電能，將發(fā)電廠發(fā)出的電能輸送到各個用戶端。提高絕緣水平是絕緣子的作用；防止雷擊是避雷線等防雷裝置的作用；支撐桿塔是桿塔自身的結(jié)構(gòu)功能，不是導(dǎo)線的作用。3.電力線路的檔距是指（）。A.相鄰兩桿塔之間的水平距離B.桿塔的高度C.導(dǎo)線的弧垂D.導(dǎo)線與地面的距離答案：A。檔距就是相鄰兩桿塔之間的水平距離，它是輸電線路設(shè)計中的一個重要參數(shù)，對導(dǎo)線的應(yīng)力、弧垂等有重要影響。桿塔高度是桿塔從地面到頂部的垂直距離；導(dǎo)線的弧垂是指在檔距內(nèi)導(dǎo)線最低點與兩端懸掛點之間的垂直距離；導(dǎo)線與地面的距離是指導(dǎo)線在某點到地面的垂直距離，這些都與檔距的概念不同。4.桿塔基礎(chǔ)的作用是（）。A.穩(wěn)定桿塔，防止桿塔因承受垂直荷載、水平荷載、事故斷線張力等而發(fā)生的上拔、下沉或傾倒B.增加桿塔的高度C.提高導(dǎo)線的絕緣性能D.便于安裝絕緣子答案：A。桿塔基礎(chǔ)的主要作用是穩(wěn)定桿塔，承受桿塔所受到的各種荷載，保證桿塔在各種工況下的穩(wěn)定性，防止上拔、下沉或傾倒。增加桿塔高度是桿塔設(shè)計和安裝的要求，與基礎(chǔ)作用無關(guān)；提高導(dǎo)線絕緣性能是絕緣子等絕緣設(shè)備的任務(wù)；便于安裝絕緣子是桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的一部分，不是基礎(chǔ)的主要作用。5.當(dāng)電力線路發(fā)生短路故障時，會引起（）。A.電流增大，電壓降低B.電流減小，電壓升高C.電流和電壓都增大D.電流和電壓都減小答案：A。在電力線路發(fā)生短路故障時，短路點的電阻急劇減小，根據(jù)歐姆定律$I=U/R$（其中$I$為電流，$U$為電壓，$R$為電阻），在電源電壓基本不變的情況下，電阻減小會導(dǎo)致電流急劇增大。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。6.以下哪種絕緣子常用于110kV及以上電壓等級的輸電線路（）。A.針式絕緣子B.懸式絕緣子C.蝶式絕緣子D.拉緊絕緣子答案：B。懸式絕緣子具有良好的絕緣性能和機械強度，能夠承受較高的電壓和機械荷載，常用于110kV及以上電壓等級的輸電線路。針式絕緣子一般用于35kV及以下的線路；蝶式絕緣子主要用于低壓線路；拉緊絕緣子主要用于線路的拉線中，起絕緣和拉緊作用。7.電力線路的防雷措施中，架設(shè)避雷線的主要作用是（）。A.防止雷電直擊導(dǎo)線B.降低桿塔的接地電阻C.提高線路的絕緣水平D.增加線路的電容答案：A。架設(shè)避雷線的主要作用是防止雷電直擊導(dǎo)線，將雷電引向自身，通過桿塔和接地裝置將雷電流引入大地，從而保護導(dǎo)線和線路設(shè)備。降低桿塔的接地電阻是提高防雷效果的一個重要措施，但不是避雷線的主要作用；提高線路絕緣水平主要通過選用合適的絕緣子等方式；增加線路電容與避雷線的防雷作用無關(guān)。8.導(dǎo)線在弧垂最低點的應(yīng)力（）。A.最大B.最小C.與懸掛點應(yīng)力相等D.無法確定答案：B。導(dǎo)線在弧垂最低點的應(yīng)力最小，在懸掛點處應(yīng)力最大。這是因為在弧垂最低點，導(dǎo)線只承受自身的重力和張力的垂直分量，而在懸掛點處，除了重力和張力的垂直分量外，還承受水平張力的作用，所以懸掛點處應(yīng)力更大。9.電力線路的絕緣電阻測量，應(yīng)使用（）。A.萬用表B.兆歐表C.接地電阻測試儀D.示波器答案：B。兆歐表是專門用于測量電氣設(shè)備絕緣電阻的儀器，它能提供較高的直流電壓，以測量絕緣材料的絕緣性能。萬用表主要用于測量電壓、電流、電阻等基本電學(xué)參數(shù)，但不能提供足夠高的電壓來準(zhǔn)確測量絕緣電阻；接地電阻測試儀用于測量接地裝置的接地電阻；示波器主要用于觀察和分析電信號的波形、頻率等參數(shù)。10.對于架空線路，導(dǎo)線的安全系數(shù)是指（）。A.導(dǎo)線的破壞應(yīng)力與最大使用應(yīng)力之比B.導(dǎo)線的最大使用應(yīng)力與破壞應(yīng)力之比C.導(dǎo)線的弧垂與檔距之比D.導(dǎo)線的張力與重力之比答案：A。導(dǎo)線的安全系數(shù)是導(dǎo)線的破壞應(yīng)力與最大使用應(yīng)力之比，它反映了導(dǎo)線在運行過程中承受應(yīng)力的安全程度。安全系數(shù)越大，說明導(dǎo)線在正常運行和可能出現(xiàn)的過載情況下越安全。導(dǎo)線的弧垂與檔距之比是弧垂系數(shù)；導(dǎo)線的張力與重力之比不是安全系數(shù)的定義。11.電力線路的金具中，用于連接兩根導(dǎo)線的是（）。A.線夾B.絕緣子C.橫擔(dān)D.桿塔答案：A。線夾的主要作用是連接兩根導(dǎo)線或?qū)Ь€與絕緣子等，保證導(dǎo)線之間的電氣連接和機械連接。絕緣子用于支撐導(dǎo)線并使導(dǎo)線與桿塔等接地部分絕緣；橫擔(dān)用于安裝絕緣子和固定導(dǎo)線的位置；桿塔是支撐導(dǎo)線和避雷線的結(jié)構(gòu)。12.當(dāng)電力線路的功率因數(shù)過低時，會導(dǎo)致（）。A.線路損耗增加B.線路電壓升高C.發(fā)電機容量利用率提高D.用電設(shè)備效率提高答案：A。當(dāng)功率因數(shù)過低時，根據(jù)$P=UI\cos\varphi$（其中$P$為有功功率，$U$為電壓，$I$為電流，$\cos\varphi$為功率因數(shù)），在有功功率$P$一定的情況下，功率因數(shù)$\cos\varphi$降低，電流$I$會增大。而線路損耗$P_{損}=I^{2}R$（其中$R$為線路電阻），電流增大將導(dǎo)致線路損耗增加。功率因數(shù)過低會使線路電壓降低；發(fā)電機容量利用率會降低；用電設(shè)備效率也可能受到影響而降低。13.以下哪種故障類型在電力線路中最常見（）。A.單相接地故障B.兩相短路故障C.三相短路故障D.兩相接地短路故障答案：A。在電力線路中，單相接地故障是最常見的故障類型。這是因為架空線路暴露在戶外，容易受到外界因素（如雷擊、樹枝觸碰、絕緣子損壞等）的影響，導(dǎo)致一相導(dǎo)線與大地接觸，發(fā)生單相接地故障。兩相短路故障、三相短路故障和兩相接地短路故障發(fā)生的概率相對較低。14.架空線路的導(dǎo)線在不同季節(jié)的弧垂（）。A.夏季最大，冬季最小B.夏季最小，冬季最大C.春季最大，秋季最小D.春季最小，秋季最大答案：A。導(dǎo)線的弧垂與溫度有關(guān)，夏季氣溫高，導(dǎo)線受熱膨脹變長，弧垂增大；冬季氣溫低，導(dǎo)線收縮變短，弧垂減小。所以架空線路的導(dǎo)線弧垂夏季最大，冬季最小。15.電力線路的自動重合閘裝置的作用是（）。A.提高供電可靠性B.降低線路損耗C.提高功率因數(shù)D.增加線路容量答案：A。自動重合閘裝置的主要作用是在輸電線路發(fā)生暫時性故障跳閘后，自動重新合閘，恢復(fù)供電，從而提高供電的可靠性。它不能降低線路損耗，提高功率因數(shù)和增加線路容量。降低線路損耗主要通過優(yōu)化線路參數(shù)、提高功率因數(shù)等方式；提高功率因數(shù)可采用無功補償?shù)却胧?；增加線路容量需要對線路進行擴容改造等。二、判斷題（每題2分，共20分）1.輸電線路的電壓等級越高，輸送的功率越大，輸送的距離越遠(yuǎn)。（）答案：正確。根據(jù)$P=\sqrt{3}UI\cos\varphi$（$P$為功率，$U$為電壓，$I$為電流，$\cos\varphi$為功率因數(shù)），在功率因數(shù)一定的情況下，電壓$U$越高，在相同電流$I$下，輸送的功率$P$就越大。同時，電壓等級高，線路的損耗相對較小，有利于長距離輸送電能，所以輸送距離也越遠(yuǎn)。2.桿塔的呼稱高是指桿塔最下層橫擔(dān)到地面的垂直距離。（）答案：正確。桿塔的呼稱高是指桿塔最下層橫擔(dān)到地面的垂直距離，它是桿塔設(shè)計和安裝中的一個重要參數(shù)，對于確定導(dǎo)線與地面的安全距離等有重要意義。3.導(dǎo)線的型號LGJ表示鋼芯鋁絞線。（）答案：正確。LGJ是鋼芯鋁絞線的型號表示，其中“L”代表鋁，“G”代表鋼，“J”代表絞線，這種導(dǎo)線結(jié)合了鋼的高強度和鋁的良好導(dǎo)電性，廣泛應(yīng)用于輸電線路中。4.電力線路的絕緣水平只與絕緣子的數(shù)量有關(guān)。（）答案：錯誤。電力線路的絕緣水平不僅與絕緣子的數(shù)量有關(guān)，還與絕緣子的類型、質(zhì)量、污穢程度、空氣濕度等因素有關(guān)。例如，在污穢地區(qū)，即使絕緣子數(shù)量足夠，如果污穢嚴(yán)重，也會降低絕緣水平；不同類型的絕緣子，其絕緣性能也有所不同。5.當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，短路電流的大小只與電源電壓和短路點的電阻有關(guān)。（）答案：錯誤。短路電流的大小不僅與電源電壓和短路點的電阻有關(guān)，還與系統(tǒng)的阻抗（包括電源內(nèi)阻、線路阻抗等）有關(guān)。系統(tǒng)阻抗會影響短路電流的流通路徑和大小，在計算短路電流時，需要綜合考慮這些因素。6.架空線路的避雷線一般采用鋼絞線。（）答案：正確。架空線路的避雷線一般采用鋼絞線，因為鋼絞線具有較高的機械強度和良好的耐腐蝕性，能夠承受雷電沖擊和外界環(huán)境的影響，同時可以將雷電流有效地引入大地。7.導(dǎo)線的弧垂過大，會導(dǎo)致導(dǎo)線對地距離減小，可能引起放電事故。（）答案：正確。導(dǎo)線弧垂過大時，導(dǎo)線最低點與地面的距離會減小，當(dāng)距離小于安全距離時，在一定的電壓作用下，可能會發(fā)生空氣擊穿放電現(xiàn)象，引發(fā)放電事故，影響線路的安全運行。8.測量電力線路的接地電阻時，應(yīng)在停電狀態(tài)下進行。（）答案：正確。測量電力線路的接地電阻時，必須在停電狀態(tài)下進行，以確保測量人員的安全。如果在帶電狀態(tài)下測量，可能會因電流和電壓的影響導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，還可能危及測量人員的生命安全。9.電力線路的功率因數(shù)可以通過安裝電容器來提高。（）答案：正確。電容器具有發(fā)出無功功率的特性，當(dāng)電力線路的功率因數(shù)過低時，安裝電容器可以向系統(tǒng)提供無功功率，補償感性負(fù)載所消耗的無功功率，從而提高功率因數(shù)，降低線路損耗，提高設(shè)備利用率。10.自動重合閘裝置只能重合一次。（）答案：錯誤。自動重合閘裝置有一次重合閘和多次重合閘之分。一次重合閘只重合一次，若重合后故障仍然存在，則不再重合；多次重合閘可以根據(jù)需要進行多次重合，以提高供電的可靠性。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述架空輸電線路的組成部分及其作用。架空輸電線路主要由導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子、金具和基礎(chǔ)等部分組成。-導(dǎo)線：其作用是輸送電流，傳導(dǎo)電能，將發(fā)電廠發(fā)出的電能輸送到各個用戶端。導(dǎo)線應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性、足夠的機械強度、耐腐蝕性等性能。-避雷線：主要作用是防止雷電直擊導(dǎo)線，將雷電引向自身，通過桿塔和接地裝置將雷電流引入大地，保護導(dǎo)線和線路設(shè)備。同時，避雷線還能對導(dǎo)線起到一定的屏蔽作用，降低感應(yīng)過電壓。-桿塔：用于支撐導(dǎo)線和避雷線，使其保持一定的高度和間距，保證導(dǎo)線與地面、跨越物以及導(dǎo)線之間有足夠的安全距離。桿塔應(yīng)具有足夠的機械強度和穩(wěn)定性，以承受導(dǎo)線、避雷線的重力、張力、風(fēng)力等荷載。-絕緣子：支撐導(dǎo)線并使導(dǎo)線與桿塔等接地部分絕緣，保證線路的電氣絕緣性能。絕緣子應(yīng)具有良好的絕緣性能、機械強度和耐污性能，以適應(yīng)不同的運行環(huán)境。-金具：用于連接和固定導(dǎo)線、避雷線、絕緣子等部件，使它們成為一個整體，并保證電氣連接和機械連接的可靠性。金具包括線夾、連接金具、接續(xù)金具、保護金具等多種類型。-基礎(chǔ)：穩(wěn)定桿塔，防止桿塔因承受垂直荷載、水平荷載、事故斷線張力等而發(fā)生上拔、下沉或傾倒。基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性，確保桿塔在各種工況下的安全運行。2.分析電力線路發(fā)生短路故障的原因及危害。原因：-雷擊：雷電擊中線路，可能導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)、導(dǎo)線熔斷等，引發(fā)短路故障。-外力破壞：如車輛碰撞桿塔、樹木倒在導(dǎo)線上、風(fēng)箏纏繞導(dǎo)線等，破壞了線路的正常運行，造成短路。-絕緣損壞：絕緣子老化、污穢、受潮等原因，導(dǎo)致絕緣性能下降，發(fā)生擊穿放電，引起短路。-鳥獸危害：鳥類在桿塔上筑巢、小動物跨越相間導(dǎo)線等，可能造成相間短路。-線路設(shè)計或施工缺陷：如導(dǎo)線間距過小、桿塔強度不足、接線錯誤等，在運行過程中可能引發(fā)短路故障。危害：-電流急劇增大：短路電流可能達到正常電流的數(shù)倍甚至數(shù)十倍，會使電氣設(shè)備過熱，損壞設(shè)備絕緣，縮短設(shè)備使用壽命，甚至燒毀設(shè)備。-電壓降低：短路點附近的電壓會急劇降低，影響用戶的正常用電，導(dǎo)致用電設(shè)備不能正常工作，甚至損壞。-破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性：嚴(yán)重的短路故障可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)的電壓和頻率波動，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至引發(fā)系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。-產(chǎn)生電動力：短路電流產(chǎn)生的巨大電動力可能使電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)變形、損壞，影響設(shè)備的正常運行。3.闡述提高電力線路功率因數(shù)的方法和意義。方法：-合理選擇電動機和變壓器容量：避免電動機和變壓器長期輕載運行，因為輕載時功率因數(shù)較低。根據(jù)實際負(fù)載需求，選擇合適容量的設(shè)備，使設(shè)備在接近額定負(fù)載的狀態(tài)下運行，可提高功率因數(shù)。-采用同步電動機：同步電動機可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流，使其在超前功率因數(shù)下運行，向系統(tǒng)提供無功功率，從而提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。-安裝電容器進行無功補償：電容器可以發(fā)出無功功率，補償感性負(fù)載所消耗的無功功率?？梢栽谧冸娬净蛴脩舳思邪惭b電容器組，也可以在用電設(shè)備附近分散安裝電容器，進行就地補償。-改善工藝流程：優(yōu)化生產(chǎn)工藝，減少設(shè)備的無功消耗。例如，采用高效節(jié)能的設(shè)備和工藝，降低設(shè)備的感性負(fù)載特性。意義：-降低線路損耗：根據(jù)$P_{損}=I^{2}R$，在有功功率一定的情況下，提高功率因數(shù)可以降低線路電流，從而減少線路損耗，節(jié)約電能。-提高設(shè)備利用率：電力系統(tǒng)中的發(fā)電機、變壓器等設(shè)備的容量是按視在功率設(shè)計的，提高功率因數(shù)可以使設(shè)備在相同的視在功率下輸送更多的有功功率，提高設(shè)備的利用率。-改善電壓質(zhì)量：提高功率因數(shù)可以減少線路上的電壓降，使電壓更加穩(wěn)定，改善用戶的用電質(zhì)量。-減少電費支出：電力部門對用戶的功率因數(shù)有一定的要求，功率因數(shù)低于規(guī)定值會加收電費。提高功率因數(shù)可以避免加收電費，降低用電成本。四、計算題（每題10分，共20分）1.已知某110kV架空輸電線路，導(dǎo)線型號為LGJ-185，檔距$l=300m$，導(dǎo)線的比載$g=35\times10^{-3}N/(m\cdotmm^{2})$，安全系數(shù)$K=2.5$，導(dǎo)線的破壞應(yīng)力$\sigma_{p}=270MPa$，求導(dǎo)線的最大允許弧垂$f_{max}$。解：首先，計算導(dǎo)線的最大使用應(yīng)力$\sigma_{max}$：根據(jù)安全系數(shù)的定義$K=\frac{\sigma_{p}}{\sigma_{max}}$，可得$\sigma_{max}=\frac{\sigma_{p}}{K}$。已知$\sigma_{p}=270MPa=270\times10^{6}N/m^{2}$，$K=2.5$，則$\sigma_{max}=\frac{270\times10^{6}}{2.5}=108\times10^{6}N/m^{2}$。然后，根據(jù)弧垂計算公式$f=\frac{gl^{2}}{8\sigma}$（其中$g$為比載，$l$為檔距，$\sigma$為應(yīng)力），求最大允許弧垂$f_{max}$：已知$g=35\times10^{-3}N/(m\cdotmm^{2})=35\times10^{-3}\times10^{6}N/(m\cdotm^{2})=35\times10^{3}N/(m\cdotm^{2})$，$l=300m$，$\sigma=\sigma_{max}=108\times10^{6}N/m^{2}$。$f_{max}=\frac{gl^{2}}{8\sigma}=\frac{35\times10^{3}\times300^{2}}{8\times108\times10^{6}}$$=\frac{35\times10^{3}\times90000}{8\times108\times10^{6}}=\frac{3150\times10^{6}}{864\times10^{6}}\approx3.65m$。2.某電力線路的有功功率$P=1000kW$，功率因數(shù)$\cos\varphi_{1}=0.6$，現(xiàn)要將功率因數(shù)提高到$\cos\varphi_{2}=0.9$，求需要補償?shù)臒o功功率$Q_{C}$。解：根據(jù)功率因數(shù)的定義$\cos\varphi=\frac{P}{S}$（其中$P$為有功功率，$S$為視在功率），可得視在功率$S=\frac{P}{\cos\varphi}$，無功功率$Q=\sqrt{S^{2}-P^{2}}$。補償前：已知$P=1000kW$，$\cos\varphi_{1}=0.6$，則補償前的視在功率$S_{1}=\frac{P}{\cos