2025年電工中級(jí)職業(yè)技能考試電力系統(tǒng)故障排查試題卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在電力系統(tǒng)中，短路故障的主要危害不包括（）。A.線路絕緣損壞B.設(shè)備過熱燒毀C.電壓突然升高D.保護(hù)裝置正確動(dòng)作2.對(duì)于星形連接的低壓電網(wǎng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)（）。A.等于相電壓B.等于線電壓C.升高到線電壓D.降低到零3.下列哪種保護(hù)裝置主要用于反映電氣設(shè)備是否發(fā)生接地故障？（）A.過電流保護(hù)B.過負(fù)荷保護(hù)C.接地保護(hù)（零序保護(hù)）D.差動(dòng)保護(hù)4.在進(jìn)行電氣設(shè)備維修工作時(shí)，下列哪項(xiàng)是首要的安全措施？（）A.拉開隔離開關(guān)B.在工作地點(diǎn)懸掛“有人工作，禁止合閘”的標(biāo)示牌C.穿戴絕緣手套D.檢查工作票5.測(cè)量交流電路的有功功率，應(yīng)使用（）。A.萬用表B.電流表C.電壓表D.功率表6.電力系統(tǒng)中，通常將中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)稱為（）。A.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)B.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)C.中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)D.中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)7.發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備著火時(shí)，應(yīng)首先使用（）進(jìn)行滅火。A.沙子B.水槍C.干粉滅火器D.泡沫滅火器8.電流互感器在運(yùn)行時(shí)，其二次側(cè)（）。A.允許開路B.允許短路C.必須可靠接地D.可以接測(cè)量?jī)x表9.電力系統(tǒng)中，電壓損失主要是指線路首末端（）的差值。A.電壓的有功分量B.電壓的無功分量C.線電壓D.相電壓10.繼電保護(hù)裝置“四性”要求中，確保選擇性的原則是（）。A.快速性B.可靠性C.靈敏性D.返回系數(shù)適當(dāng)11.在三相電力系統(tǒng)中，三相短路電流通常最大，發(fā)生在（）。A.線路首端B.線路末端C.任意位置D.用戶內(nèi)部12.低壓斷路器（俗稱空氣開關(guān)）在電路中起到的主要作用是（）。A.熔斷電流B.隔離電源C.自動(dòng)控制D.過載保護(hù)13.運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)接線端子必須（）。A.接地B.焊接牢固C.開路D.涂絕緣漆14.在進(jìn)行電氣測(cè)量時(shí)，電壓表應(yīng)與被測(cè)電路（）連接。A.串聯(lián)B.并聯(lián)C.混聯(lián)D.星形連接15.電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作的目的是（）。A.盡快恢復(fù)供電B.切除故障元件，防止事故擴(kuò)大C.給維修人員提供故障信號(hào)D.降低線路損耗二、判斷題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)“√”填入括號(hào)內(nèi)，錯(cuò)誤選項(xiàng)“×”填入括號(hào)內(nèi)）1.三相短路故障時(shí)，線路首端的線電流與末端的三相短路電流大小相等。（）2.電力系統(tǒng)中，過電壓是指電壓超過額定電壓的現(xiàn)象。（）3.繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指保護(hù)裝置在故障時(shí)可靠動(dòng)作的能力。（）4.消弧線圈主要用于補(bǔ)償線路對(duì)地電容電流，使接地故障電流在燃弧時(shí)自行熄滅。（）5.更換高壓熔斷器時(shí)，必須先斷開對(duì)應(yīng)的電源開關(guān)。（）6.電流表的內(nèi)阻越小越好，電壓表的內(nèi)阻越大越好。（）7.人體觸電致死的主要原因是心室顫動(dòng)，而電流的大小和持續(xù)時(shí)間是決定因素。（）8.在中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)升高。（）9.運(yùn)行中的高壓設(shè)備，其金屬外殼必須可靠接地。（）10.功率因數(shù)低的電力系統(tǒng)，線路損耗會(huì)增大。（）三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述短路故障對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的危害。2.說明電流互感器和電壓互感器在結(jié)構(gòu)、原理和使用中的主要區(qū)別。3.列舉三種常見的電力系統(tǒng)故障類型，并簡(jiǎn)述其定義。4.在處理電氣故障時(shí)，必須遵守哪些基本安全原則？5.什么是繼電保護(hù)的“選擇性”？為什么在保護(hù)設(shè)計(jì)中要力求實(shí)現(xiàn)選擇性？四、計(jì)算題1.某三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率為P_N=10kW，額定電壓U_N=380V，額定電流I_N=19A，功率因數(shù)cosφ_N=0.85。求該電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩T_N。（提示：T_N=9550*P_N/n_N，額定轉(zhuǎn)速n_N約為1500r/min）2.有一條長(zhǎng)度L=10km的輸電線路，線路首端電壓U1=110kV，末端電壓U2=107kV。已知線路總電阻R=50Ω，總電抗X=100Ω。求該線路上的電壓損失百分值（ΔU%=(U1-U2)/U_N*100%，其中U_N為線路額定電壓）。五、案例分析題某工廠變電所內(nèi)，一臺(tái)額定電壓為6kV的異步電動(dòng)機(jī)突然無法啟動(dòng)，并且控制回路上的熔斷器熔斷。已知該電動(dòng)機(jī)采用直接啟動(dòng)方式，控制回路電源為220V。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致熔斷器熔斷的至少三種原因，并簡(jiǎn)述相應(yīng)的檢查步驟和處理方法。試卷答案一、選擇題1.C解析：短路故障的主要危害包括線路絕緣損壞、設(shè)備過熱燒毀、保護(hù)裝置正確動(dòng)作以及可能引發(fā)電氣火災(zāi)等。電壓突然升高通常是過電壓現(xiàn)象，不是短路故障的直接主要危害。2.A解析：星形連接的低壓電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相電壓變?yōu)榱悖枪收舷嚯妷簳?huì)升高到線電壓。3.C解析：接地保護(hù)（零序保護(hù)）是專門用于檢測(cè)電力系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時(shí)產(chǎn)生的零序電流或零序電壓而設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置。4.B解析：在工作地點(diǎn)懸掛“有人工作，禁止合閘”的標(biāo)示牌是明確告知他人工作狀態(tài)、防止誤操作的首要安全措施之一。雖然拉開隔離開關(guān)、穿戴絕緣手套、檢查工作票都是安全措施，但標(biāo)示牌的懸掛具有即時(shí)警示作用。5.D解析：功率表（也常稱為瓦特表）是專門用于測(cè)量電路有功功率的儀表。萬用表可測(cè)電壓電流等，但非專門功率表；電流表測(cè)電流，電壓表測(cè)電壓。6.D解析：中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)，故障電流能形成回路，故障點(diǎn)電位接近地電位，屬于有效接地系統(tǒng)。其他選項(xiàng)描述的是不同接地方式或非有效接地系統(tǒng)。7.C解析：電氣設(shè)備著火時(shí)，應(yīng)首先使用干粉滅火器等適用于撲滅電氣火災(zāi)的滅火器進(jìn)行滅火，切斷電源。水槍可能導(dǎo)電，沙子效果有限。8.C解析：電流互感器運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)必須可靠接地，以防止一次側(cè)高電壓通過故障侵入二次側(cè)，保障人身和設(shè)備安全。二次側(cè)不允許開路（會(huì)產(chǎn)生高壓）和短路（會(huì)損壞互感器）。9.C解析：電壓損失是指線路首末端線電壓的差值，它反映了電能傳輸過程中的能量損耗。10.B解析：可靠性是指保護(hù)裝置在發(fā)生應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)能夠可靠動(dòng)作，在不應(yīng)動(dòng)作時(shí)能夠可靠不動(dòng)作。選擇性的核心要求是保護(hù)裝置有選擇地切除故障，即只切除故障元件或線路，而不影響非故障部分，這是由保護(hù)安裝位置和整定配合實(shí)現(xiàn)的。11.B解析：根據(jù)電路理論和實(shí)際情況，短路電流在電路的末端（負(fù)荷端）發(fā)生時(shí)，由于電源內(nèi)阻和線路電阻較小，短路電流通常最大。12.B解析：低壓斷路器的主要功能是作為電路的隔離開關(guān)，在正常工作時(shí)斷開或接通電路，在故障（如過載、短路）時(shí)自動(dòng)切斷電路，起到保護(hù)作用。13.B解析：運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)接線必須焊接牢固，確保測(cè)量準(zhǔn)確和二次回路安全，防止接觸不良導(dǎo)致發(fā)熱或開路。14.B解析：電壓表測(cè)量電壓時(shí)，必須與被測(cè)電路并聯(lián)，以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的電位差。15.B解析：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置迅速、準(zhǔn)確地動(dòng)作，目的是將故障元件或線路從電網(wǎng)中斷開，切除故障，防止故障擴(kuò)大，減少損失。二、判斷題1.√解析：在三相短路故障中，假設(shè)線路本身阻抗很小，電源內(nèi)阻抗也相對(duì)較小，根據(jù)歐姆定律，從電源到短路點(diǎn)的總阻抗近似為電源內(nèi)阻抗，因此首末端短路電流大小近似相等。2.×解析：電力系統(tǒng)中的電壓分為額定電壓、最高運(yùn)行電壓、最低運(yùn)行電壓等。過電壓是指電壓暫時(shí)超過最高允許電壓的現(xiàn)象，分為暫時(shí)過電壓和沖擊過電壓。3.×解析：繼電保護(hù)的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的檢測(cè)能力，即能夠可靠地動(dòng)作于最輕微的故障?？煽啃允侵副Ｗo(hù)正確動(dòng)作和不動(dòng)作的能力。題干描述的是可靠性。4.√解析：消弧線圈通過產(chǎn)生感性電流來補(bǔ)償線路對(duì)地電容電流，在單相接地故障時(shí)，使故障點(diǎn)的總電流（電容電流+感性電流）接近于零或很小，限制電弧燃燒，達(dá)到自熄弧的目的。5.√解析：更換高壓熔斷器屬于帶電作業(yè)或高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，必須先斷開對(duì)應(yīng)的電源開關(guān)，確保安全后才能進(jìn)行更換操作。6.√解析：電流表接入電路時(shí)，其內(nèi)阻會(huì)與被測(cè)電路元件并聯(lián)，為減小測(cè)量誤差，應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能小的電流表。電壓表接入電路時(shí)，其內(nèi)阻會(huì)與被測(cè)電路元件串聯(lián)，為減小對(duì)電路的影響，應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能大的電壓表。7.√解析：人體觸電時(shí)，通過人體的電流大小和持續(xù)時(shí)間是決定觸電后果（是否致死）的關(guān)鍵因素。電流過大或持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，容易導(dǎo)致心室顫動(dòng)或呼吸麻痹而死亡。8.√解析：在中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相接地，非故障相因線路與地之間存在分布電容，電容電流流過，導(dǎo)致非故障相電壓升高到接近線電壓。9.√解析：運(yùn)行中的高壓設(shè)備，其金屬外殼若不接地，當(dāng)內(nèi)部絕緣損壞漏電時(shí)，外殼會(huì)帶危險(xiǎn)電壓，可能導(dǎo)致觸電事故?？煽拷拥乜梢詫⒐收蠒r(shí)外殼電位近似降至零，保障安全。10.√解析：功率因數(shù)是衡量有功功率在總功率中所占比重的參數(shù)。功率因數(shù)低，意味著電路中無功功率占比較大，在輸送相同有功功率的情況下，線路電流會(huì)增大，從而導(dǎo)致線路損耗（I2R損耗）增大。三、簡(jiǎn)答題1.短路故障對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的危害主要包括：*產(chǎn)生巨大的短路電流，導(dǎo)致線路、母線、變壓器等電氣設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重，可能燒毀絕緣，造成永久性損壞。*短路電流流過斷路器時(shí)產(chǎn)生的巨大電動(dòng)力，可能使設(shè)備變形、損壞，甚至導(dǎo)致斷路器滅弧失敗，造成事故擴(kuò)大。*系統(tǒng)電壓大幅度下降，可能導(dǎo)致正在運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，造成大面積停電。*短路故障可能引發(fā)電氣火災(zāi)。*若保護(hù)裝置或斷路器動(dòng)作不及時(shí)或不正確，短路故障可能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，造成更嚴(yán)重的后果。2.電流互感器和電壓互感器的主要區(qū)別：*結(jié)構(gòu)：電流互感器一次繞組匝數(shù)少（甚至只有一匝），串聯(lián)接入電路；二次繞組匝數(shù)多。電壓互感器一次繞組匝數(shù)多，并聯(lián)接入電路；二次繞組匝數(shù)少。*原理：電流互感器利用電磁感應(yīng)原理將大電流按比例轉(zhuǎn)換成小電流。電壓互感器利用電磁感應(yīng)原理將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓。*使用：電流互感器二次側(cè)必須接入測(cè)量?jī)x表或保護(hù)裝置，且必須可靠接地，二次側(cè)嚴(yán)禁開路。電壓互感器二次側(cè)必須接入測(cè)量?jī)x表或保護(hù)裝置，且必須可靠接地，二次側(cè)嚴(yán)禁短路。3.三種常見的電力系統(tǒng)故障類型：*短路故障：包括三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路等，是發(fā)生頻率最高、危害最嚴(yán)重的故障。*過負(fù)荷故障：指電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在超過其額定負(fù)荷能力的情況下運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備溫度過高，絕緣老化甚至損壞。*接地故障：指電氣設(shè)備的帶電部分意外與接地體（或大地）發(fā)生連接，分為金屬性接地和非金屬性接地。4.處理電氣故障時(shí)必須遵守的基本安全原則：*安全第一，預(yù)防為主：始終將安全放在首位，提前采取措施防止事故發(fā)生。*熟悉規(guī)程，遵章守紀(jì)：嚴(yán)格遵守電力安全工作規(guī)程和操作規(guī)程。*停送電，驗(yàn)電，掛接地線：操作前必須按規(guī)定停送電，并進(jìn)行驗(yàn)電，必要時(shí)掛接地線。*使用合格的絕緣工具和防護(hù)用品：確保個(gè)人安全和設(shè)備安全。*工作票制度：按規(guī)定辦理工作票，明確工作內(nèi)容、安全措施和責(zé)任人。*保持現(xiàn)場(chǎng)整潔，做好隔離措施：確保工作環(huán)境安全，防止誤入帶電區(qū)域。*互相配合，準(zhǔn)確監(jiān)護(hù)：多人工作時(shí)，要加強(qiáng)溝通配合和監(jiān)護(hù)。5.繼電保護(hù)的“選擇性”及其意義：*選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)僅作用于故障元件或線路，切除故障，而系統(tǒng)中的其他非故障部分應(yīng)保持正常運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。*實(shí)現(xiàn)選擇性的意義在于：可以最大限度地減少故障停電范圍，保證非故障用戶的正常供電，提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，減少故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。這是設(shè)計(jì)保護(hù)系統(tǒng)時(shí)首要考慮的原則。四、計(jì)算題1.解：T_N=9550*P_N/n_NT_N=9550*10*10^3W/1500r/minT_N≈637Nm（注意：題目中未給出額定轉(zhuǎn)矩，僅要求計(jì)算，使用標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算結(jié)果）2.解：U_N=110kV=110*10^3VU1=110kV=110*10^3VU2=107kV=107*10^3VΔU=U1-U2=110*10^3V-107*10^3V=3*10^3VΔU%=(ΔU/