2025年注冊電氣工程師《電力系統(tǒng)分析》模擬試卷及答案一、單項選擇題1.電力系統(tǒng)的中性點運行方式主要分為兩大類，即（）。A.直接接地和不接地B.直接接地和經(jīng)消弧線圈接地C.不接地和經(jīng)消弧線圈接地D.中性點有效接地和中性點非有效接地答案：D解析：電力系統(tǒng)中性點運行方式主要分為中性點有效接地和中性點非有效接地兩大類，直接接地屬于中性點有效接地方式，不接地和經(jīng)消弧線圈接地屬于中性點非有效接地方式，所以選D。2.電力系統(tǒng)中，無功功率主要影響系統(tǒng)的（）。A.電壓質(zhì)量B.頻率質(zhì)量C.波形質(zhì)量D.供電可靠性答案：A解析：無功功率不足會導致電壓下降，無功功率過剩會使電壓升高，所以無功功率主要影響系統(tǒng)的電壓質(zhì)量，頻率主要與有功功率平衡有關(guān)，波形質(zhì)量主要與諧波等因素有關(guān)，供電可靠性與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)備可靠性等有關(guān)，故答案是A。3.同步發(fā)電機的暫態(tài)電動勢E′在短路瞬間（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定答案：C解析：根據(jù)同步發(fā)電機的電磁暫態(tài)過程，在短路瞬間，由于磁鏈不能突變，同步發(fā)電機的暫態(tài)電動勢E′4.電力系統(tǒng)潮流計算中，PQ節(jié)點的待求量是（）。A.節(jié)點電壓大小和相角B.節(jié)點注入有功功率和無功功率C.節(jié)點電壓大小和注入無功功率D.節(jié)點電壓相角和注入有功功率答案：A解析：在潮流計算中，PQ節(jié)點給定注入有功功率P和無功功率Q，待求量是節(jié)點電壓大小V和相角δ5.采用分裂導線的目的是（）。A.減小導線電阻B.增大導線電容C.減小電暈損耗和線路電抗D.提高輸電電壓等級答案：C解析：采用分裂導線可以增大導線的等效半徑，從而減小電暈損耗，同時也能減小線路電抗，對導線電阻影響較小，雖然會使電容有所增大，但這不是主要目的，與提高輸電電壓等級沒有直接關(guān)系，所以選C。6.電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，短路電流（）。A.由負荷電流和短路電流組成B.由正序分量、負序分量和零序分量組成C.只有正序分量D.只有負序分量答案：C解析：三相短路是對稱短路，短路電流只有正序分量，不對稱短路時短路電流才會有正序、負序和零序分量，所以選C。7.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指（）。A.電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性失步，自動恢復到初始運行狀態(tài)的能力B.電力系統(tǒng)受到大干擾后，不發(fā)生非周期性失步，自動恢復到初始運行狀態(tài)的能力C.電力系統(tǒng)受到小干擾后，保持同步運行的能力D.電力系統(tǒng)受到大干擾后，保持同步運行的能力答案：A解析：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性失步，自動恢復到初始運行狀態(tài)的能力，動態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)受到大干擾后保持同步運行的能力，所以選A。8.電力系統(tǒng)中，輸電線路的電壓降落是指（）。A.線路首末兩端電壓的數(shù)值差B.線路首末兩端電壓的相量差C.線路首末兩端電壓的幅值差D.線路首末兩端電壓的有效值差答案：B解析：輸電線路的電壓降落是指線路首末兩端電壓的相量差，而不是數(shù)值差、幅值差或有效值差，所以選B。9.同步發(fā)電機并列運行的條件不包括（）。A.發(fā)電機的頻率與系統(tǒng)頻率相等B.發(fā)電機的電壓幅值與系統(tǒng)電壓幅值相等C.發(fā)電機的相序與系統(tǒng)相序一致D.發(fā)電機的容量與系統(tǒng)容量相等答案：D解析：同步發(fā)電機并列運行的條件包括發(fā)電機的頻率與系統(tǒng)頻率相等、電壓幅值與系統(tǒng)電壓幅值相等、相序與系統(tǒng)相序一致，發(fā)電機容量與系統(tǒng)容量不需要相等，所以選D。10.電力系統(tǒng)中，變壓器的電壓調(diào)整是通過改變（）來實現(xiàn)的。A.變壓器的變比B.變壓器的匝數(shù)比C.變壓器的分接頭位置D.變壓器的繞組連接方式答案：C解析：電力系統(tǒng)中變壓器的電壓調(diào)整是通過改變變壓器的分接頭位置來改變變比，從而實現(xiàn)電壓調(diào)整，匝數(shù)比是固定的，繞組連接方式一般不用于電壓調(diào)整，所以選C。11.以下哪種故障屬于不對稱故障（）。A.三相短路B.兩相短路C.三相短路接地D.以上都不是答案：B解析：三相短路和三相短路接地是對稱故障，兩相短路是不對稱故障，所以選B。12.電力系統(tǒng)的頻率主要取決于（）。A.系統(tǒng)中的無功功率平衡B.系統(tǒng)中的有功功率平衡C.系統(tǒng)中的電壓水平D.系統(tǒng)中的負荷特性答案：B解析：電力系統(tǒng)的頻率主要取決于系統(tǒng)中的有功功率平衡，當有功功率平衡被破壞時，頻率會發(fā)生變化，無功功率主要影響電壓，所以選B。13.同步發(fā)電機的功角δ是指（）。A.發(fā)電機端電壓與定子電流之間的夾角B.發(fā)電機空載電動勢與端電壓之間的夾角C.發(fā)電機定子電流與空載電動勢之間的夾角D.發(fā)電機定子電流與端電壓之間的夾角答案：B解析：同步發(fā)電機的功角δ是指發(fā)電機空載電動勢E0與端電壓U14.電力系統(tǒng)的負荷特性主要包括（）。A.負荷的電壓特性和頻率特性B.負荷的功率特性和電流特性C.負荷的電阻特性和電抗特性D.負荷的有功特性和無功特性答案：A解析：電力系統(tǒng)的負荷特性主要包括負荷的電壓特性和頻率特性，即負荷隨電壓和頻率的變化關(guān)系，所以選A。15.采用標幺制計算時，只需要選定兩個基準值，常選的是（）。A.電壓和電流B.電壓和功率C.電流和功率D.電壓和阻抗答案：B解析：采用標幺制計算時，常選的兩個基準值是電壓UB和功率S二、多項選擇題1.電力系統(tǒng)的主要組成部分包括（）。A.發(fā)電廠B.變電所C.輸電線路D.負荷答案：ABCD解析：電力系統(tǒng)由發(fā)電廠將一次能源轉(zhuǎn)換為電能，通過變電所進行電壓變換，利用輸電線路將電能輸送到負荷中心，供各類負荷使用，所以ABCD都是電力系統(tǒng)的主要組成部分。2.提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施有（）。A.采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置B.減小系統(tǒng)電抗C.提高輸電電壓等級D.采用分裂導線答案：ABCD解析：采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置可以增加發(fā)電機的電磁功率，提高靜態(tài)穩(wěn)定性；減小系統(tǒng)電抗能增大功率極限，提高靜態(tài)穩(wěn)定；提高輸電電壓等級可增大輸送功率，有利于靜態(tài)穩(wěn)定；采用分裂導線能減小線路電抗，同樣有助于提高靜態(tài)穩(wěn)定，所以ABCD都正確。3.電力系統(tǒng)短路的危害主要有（）。A.短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)會損壞電氣設(shè)備B.短路會使系統(tǒng)電壓大幅度下降，影響用戶的正常供電C.短路可能會引起系統(tǒng)振蕩，甚至導致系統(tǒng)瓦解D.短路會使系統(tǒng)頻率升高答案：ABC解析：短路電流很大，其熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)會損壞電氣設(shè)備；短路時系統(tǒng)電壓會大幅度下降，影響用戶正常供電；嚴重的短路可能引起系統(tǒng)振蕩，甚至導致系統(tǒng)瓦解。短路時由于功率不平衡，頻率一般會下降而不是升高，所以答案是ABC。4.以下屬于電力系統(tǒng)無功電源的有（）。A.同步發(fā)電機B.同步調(diào)相機C.并聯(lián)電容器D.靜止無功補償器答案：ABCD解析：同步發(fā)電機可以通過調(diào)節(jié)勵磁來發(fā)出或吸收無功功率；同步調(diào)相機專門用于發(fā)出或吸收無功功率，以調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓；并聯(lián)電容器能向系統(tǒng)提供無功功率；靜止無功補償器也能快速調(diào)節(jié)無功功率，所以ABCD都是電力系統(tǒng)的無功電源。5.電力系統(tǒng)潮流計算的目的包括（）。A.檢查電力系統(tǒng)各元件是否過負荷B.檢查電力系統(tǒng)各節(jié)點的電壓是否滿足要求C.計算電力系統(tǒng)的功率損耗D.分析電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性答案：ABC解析：潮流計算可以得到各元件的功率和電流，從而檢查是否過負荷；能計算出各節(jié)點的電壓，判斷是否滿足要求；也能計算出系統(tǒng)的功率損耗。而分析電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性需要采用專門的靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，潮流計算不能直接分析靜態(tài)穩(wěn)定性，所以答案是ABC。三、判斷題1.電力系統(tǒng)的中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障相電壓為零，非故障相電壓升高為線電壓。（）答案：√解析：在中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障相直接接地，電壓降為零，非故障相電壓升高為線電壓，所以該說法正確。2.同步發(fā)電機的功角特性曲線是指發(fā)電機電磁功率與功角之間的關(guān)系曲線。（）答案：√解析：同步發(fā)電機的功角特性曲線描述的就是發(fā)電機電磁功率Pe與功角δ3.電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整可以分為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻，其中一次調(diào)頻是有差調(diào)節(jié)。（）答案：√解析：一次調(diào)頻是由發(fā)電機組的調(diào)速器自動調(diào)節(jié)，根據(jù)負荷的變化自動調(diào)整發(fā)電機的出力，但不能將頻率完全恢復到額定值，是有差調(diào)節(jié)；二次調(diào)頻通過調(diào)頻器可以實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)；三次調(diào)頻是按最優(yōu)化準則分配發(fā)電負荷，所以該說法正確。4.電力系統(tǒng)的短路電流計算中，對稱分量法只能用于不對稱短路的計算，不能用于對稱短路的計算。（）答案：×解析：對稱分量法既可以用于不對稱短路的計算，對于對稱短路計算也可以使用，只是對稱短路時只有正序分量，所以該說法錯誤。5.采用串聯(lián)電容器補償可以提高電力系統(tǒng)的輸電能力和穩(wěn)定性。（）答案：√解析：串聯(lián)電容器補償可以減小線路的電抗，增大輸電線路的輸送功率，提高輸電能力，同時也有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以該說法正確。四、填空題1.電力系統(tǒng)的接線方式可分為無備用接線和有備用接線兩大類。2.同步發(fā)電機的并列方法有準同期并列和自同期并列兩種。3.電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施主要有改變發(fā)電機端電壓、改變變壓器分接頭、利用無功補償裝置和改變線路參數(shù)等。4.電力系統(tǒng)短路計算中，需要計算的短路電流主要有短路電流周期分量、短路電流非周期分量和短路沖擊電流等。5.電力系統(tǒng)的負荷按其重要性可分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。五、簡答題1.簡述電力系統(tǒng)中性點直接接地和不接地系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點。(1).中性點直接接地系統(tǒng)的優(yōu)點：發(fā)生單相接地故障時，故障相電流很大，繼電保護裝置能迅速動作切除故障線路，從而保證非故障部分繼續(xù)正常運行，供電可靠性相對較高；接地電流大，易于實現(xiàn)選擇性的接地保護。(2).中性點直接接地系統(tǒng)的缺點：發(fā)生單相接地時短路電流很大，會對電氣設(shè)備造成較大的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，可能損壞設(shè)備；接地短路時會產(chǎn)生零序電流，可能對附近的通信線路等產(chǎn)生干擾。(3).中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)點：發(fā)生單相接地故障時，接地電流較小，三相之間的線電壓仍然保持對稱，系統(tǒng)可以繼續(xù)運行1-2小時，提高了供電的可靠性；對通信線路的干擾較小。(4).中性點不接地系統(tǒng)的缺點：當發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓升高為線電壓，可能導致絕緣薄弱處被擊穿，發(fā)展為兩相短路或三相短路；接地故障點不易查找，需要采用專門的選線裝置。2.什么是電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定？提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施有哪些？(1).電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在受到大干擾后，各同步發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)態(tài)運行方式的能力。(2).提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施主要有：(1).快速切除故障：縮短故障持續(xù)時間，減少發(fā)電機轉(zhuǎn)子的加速時間，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。(2).采用自動重合閘裝置：對于瞬時性故障，重合閘成功后可以恢復系統(tǒng)的正常運行，提高供電可靠性和暫態(tài)穩(wěn)定性。(3).強行勵磁：在故障切除后，快速提高發(fā)電機的勵磁電流，增加發(fā)電機的電磁功率，使發(fā)電機盡快恢復同步。(4).電氣制動：在故障發(fā)生時，投入制動電阻，消耗發(fā)電機的過剩功率，減小轉(zhuǎn)子的加速。(5).快關(guān)氣門：在故障發(fā)生時，快速關(guān)閉汽輪機的氣門，減少原動機的輸入功率，使發(fā)電機的電磁功率和機械功率盡快恢復平衡。(6).采用聯(lián)鎖切機或切負荷：當系統(tǒng)發(fā)生嚴重故障時，切除部分發(fā)電機或負荷，使系統(tǒng)功率重新平衡，維持系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。3.簡述電力系統(tǒng)潮流計算的基本步驟。(1).原始數(shù)據(jù)的輸入：收集電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)（如發(fā)電機、變壓器、線路等的參數(shù)）、負荷數(shù)據(jù)（有功功率和無功功率）等。(2).節(jié)點分類：將電力系統(tǒng)中的節(jié)點分為PQ節(jié)點、P(3).形成節(jié)點導納矩陣：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)計算節(jié)點導納矩陣。(4).給定初始值：對各節(jié)點的電壓大小和相角給定初始值。(5).迭代計算：根據(jù)潮流計算的方法（如牛頓-拉夫遜法、PQ分解法等）進行迭代計算，不斷更新節(jié)點電壓的大小和相角，直到滿足收斂條件。(6).計算結(jié)果分析：計算出各節(jié)點的電壓大小、相角，各支路的功率等，并檢查元件是否過負荷、節(jié)點電壓是否滿足要求等。4.說明同步發(fā)電機并列運行的條件及不滿足這些條件并列時可能產(chǎn)生的后果。(1).同步發(fā)電機并列運行的條件：(1).發(fā)電機的頻率與系統(tǒng)頻率相等：即fG(2).發(fā)電機的電壓幅值與系統(tǒng)電壓幅值相等：即UG(3).發(fā)電機的相序與系統(tǒng)相序一致。(4).發(fā)電機的電壓相位與系統(tǒng)電壓相位相同：即δ=(2).不滿足條件并列時可能產(chǎn)生的后果：(1).頻率不等：并列后發(fā)電機與系統(tǒng)之間會產(chǎn)生拍振電流，使發(fā)電機產(chǎn)生振動，嚴重時可能導致發(fā)電機無法正常同步運行，甚至損壞發(fā)電機。(2).電壓幅值不等：并列瞬間會產(chǎn)生沖擊電流，該沖擊電流主要為無功電流，會對發(fā)電機和系統(tǒng)的電氣設(shè)備造成一定的沖擊，可能損壞設(shè)備的絕緣。(3).相序不一致：并列后會產(chǎn)生很大的短路電流，會立即損壞發(fā)電機及其他電氣設(shè)備。(4).電壓相位不同：并列瞬間會產(chǎn)生很大的沖擊電流，該沖擊電流包含有功分量和無功分量，會使發(fā)電機受到很大的電動力作用，可能損壞發(fā)電機的繞組和轉(zhuǎn)軸。5.分析電力系統(tǒng)中無功功率不平衡的危害及解決措施。(1).無功功率不平衡的危害：(1).電壓質(zhì)量下降：無功功率不足會導致系統(tǒng)電壓下降，影響用戶的正常用電，如燈光變暗、電動機轉(zhuǎn)矩減小等；無功功率過剩會使電壓升高，可能損壞電氣設(shè)備的絕緣。(2).增加功率損耗：無功功率在電網(wǎng)中流動會產(chǎn)生有功功率損耗，降低了電力系統(tǒng)的運行效率。(3).降低設(shè)備利用率：由于無功功率的存在，使電氣設(shè)備的視在功率增大，而設(shè)備的容量