2025年電工中級職業(yè)技能考試卷：電力系統(tǒng)自動化知識題庫考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的代表字母填入括號內(nèi)）1.在電力系統(tǒng)中，短路故障發(fā)生時，保護裝置的主要任務(wù)是（）。A.立即跳閘斷開斷路器B.發(fā)出信號通知調(diào)度C.自動重合閘D.切除附近非故障線路2.下列哪種繼電器屬于感應(yīng)型繼電器？（）A.GL型電流繼電器B.DL型電壓繼電器C.L型差動繼電器D.DX型信號繼電器3.對于三相短路故障，距離保護的測量元件是根據(jù)（）來判斷故障點的。A.故障點的總電流B.故障點的總電壓C.故障點至保護安裝處的距離（線路阻抗）D.故障點的功率因數(shù)4.在電力系統(tǒng)中，自動重合閘裝置通常用于（）。A.切除永久性故障B.保護拒動時的后備C.切除暫時性故障，恢復(fù)電網(wǎng)正常運行D.提高系統(tǒng)功率因數(shù)5.電力系統(tǒng)中，衡量電能質(zhì)量的重要指標之一是（）。A.電壓頻率B.電網(wǎng)諧波C.電流幅值D.線路損耗6.下列哪種保護通常作為電力變壓器的主保護？（）A.過電流保護B.差動保護C.絕緣故障保護D.接地保護7.在繼電保護中，采用方向性是為了（）。A.增大保護范圍B.防止區(qū)外故障時誤動C.提高保護靈敏度D.減小動作時限8.發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)的主要目的是（）。A.維持發(fā)電機出口電壓恒定B.維持發(fā)電機輸出功率恒定C.維持發(fā)電機輸出功率因數(shù)恒定D.維持發(fā)電機轉(zhuǎn)速恒定9.IEC61850標準主要用于（）。A.電力系統(tǒng)一次設(shè)備B.電力系統(tǒng)二次設(shè)備C.電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)D.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化10.電力系統(tǒng)中，操作電源通常采用（）。A.交流電源B.直流電源C.交直流混合電源D.氣體電源11.信號繼電器（掉牌繼電器）的作用是（）。A.發(fā)出故障信號B.啟動保護裝置C.跳開發(fā)電機斷路器D.保持保護動作狀態(tài)12.下列哪項措施不屬于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性措施？（）A.增加系統(tǒng)有功功率B.減小系統(tǒng)線路阻抗C.采用自動調(diào)節(jié)裝置D.降低系統(tǒng)電壓水平13.晶閘管在電力系統(tǒng)中主要用作（）。A.電壓源B.電流源C.開關(guān)或可控變阻器D.頻率發(fā)生器14.備用電源自動投入（ATS）裝置通常用于（）。A.主電源故障時自動切換到備用電源B.提高主電源供電可靠性C.自動增加系統(tǒng)供電容量D.自動降低系統(tǒng)供電電壓15.電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，若不計接地電阻，非故障相的電壓會（）。A.等于零B.等于線電壓C.等于相電壓的根號3倍D.線電壓的根號3倍二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.繼電保護裝置的動作時限一般距離保護>電流保護>電壓保護。（）2.在電力系統(tǒng)中，繼電保護的動作時限一般從靠近電源處向負荷側(cè)遞減。（）3.差動保護可以靈敏地反映保護安裝處兩側(cè)線路的區(qū)外故障。（）4.自動重合閘裝置必須經(jīng)過人為確認后才能投入運行。（）5.電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢之一是智能化和數(shù)字化。（）6.繼電保護裝置的整定原則之一是選擇性，即只切除故障元件，不影響非故障部分。（）7.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的主要功能是提供直流電流給發(fā)電機轉(zhuǎn)子。（）8.光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效地抗干擾。（）9.電力系統(tǒng)的二次回路包括測量回路、控制回路、信號回路和操作電源回路。（）10.電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，系統(tǒng)頻率會周期性大幅度變化。（）三、簡答題1.簡述繼電保護裝置的“四性”要求及其含義。2.簡述電流保護、電壓保護和差動保護各適用于哪些保護對象？并說明其基本原理。3.什么是電力系統(tǒng)自動化？它主要包括哪些方面的內(nèi)容？4.簡述發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)的主要功能。5.電力系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)有哪些基本要求？四、計算題1.有一臺額定電壓為110kV/10kV的變壓器，采用Yd11接線方式。在變壓器低壓側(cè)（10kV側(cè)）發(fā)生三相短路時，測得故障電流為2000A。已知系統(tǒng)短路容量為100MVA，試計算變壓器高壓側(cè)（110kV側(cè)）的故障電流有效值。（假設(shè)系統(tǒng)阻抗角為70°，變壓器阻抗電壓百分值Uk=10%）2.某線路保護采用GL型電流繼電器，其整定電流為60A，返回系數(shù)為0.85。試計算繼電器的實際動作電流和返回電流。五、論述題結(jié)合實際，論述電力系統(tǒng)自動化技術(shù)對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平的作用。試卷答案一、選擇題1.A2.A3.C4.C5.A6.B7.B8.A9.C10.B11.A12.D13.C14.A15.B二、判斷題1.正確2.正確3.錯誤4.錯誤5.正確6.正確7.正確8.正確9.正確10.正確三、簡答題1.解析：繼電保護裝置的“四性”是指選擇性、可靠性、靈敏性和速動性。*選擇性：指保護裝置只切除故障元件，不波及或影響非故障部分。實現(xiàn)選擇性的原則是利用故障發(fā)生時，故障點與系統(tǒng)其它部分在電氣上的區(qū)別（如故障點與電源側(cè)距離不同，故障類型不同等）。*可靠性：指保護裝置在應(yīng)該動作時（故障時）能可靠地動作，不應(yīng)該動作時（正常運行或非故障情況）能可靠地不動作。保證可靠性的措施包括正確選型、合理整定、可靠接線、良好運行維護等。*靈敏性：指保護裝置對其保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)反應(yīng)敏捷，并能準確地指出故障或不正常工作狀態(tài)。靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量。*速動性：指保護裝置盡快地切除故障?？s短故障持續(xù)時間可以減輕故障對電力設(shè)備和系統(tǒng)的損害，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證用戶供電的連續(xù)性。2.解析：*電流保護：主要適用于反應(yīng)相間短路故障的保護，如輸電線路、變壓器、發(fā)電機等的相間短路保護。其基本原理是利用故障時電流顯著增大的特點，當電流超過整定值時，保護裝置動作。*電壓保護：主要適用于反應(yīng)接地故障的保護，特別是在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，用于反應(yīng)故障時電壓的顯著變化。其基本原理是利用故障時系統(tǒng)電壓降低或出現(xiàn)零序電壓的特點，當電壓低于整定值或出現(xiàn)零序電壓達到一定值時，保護裝置動作。*差動保護：主要適用于反映保護安裝處兩側(cè)電流差的保護，如變壓器、發(fā)電機、輸電線路等。其基本原理是利用正常運行時，保護安裝處兩側(cè)電流大小相等、方向相反，差電流接近于零；故障時，保護安裝處兩側(cè)電流大小不相等或方向改變，差電流顯著增大的特點。當差電流超過整定值時，保護裝置動作。3.解析：電力系統(tǒng)自動化是指利用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等，對電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等各個環(huán)節(jié)進行自動監(jiān)視、測量、控制、調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)，以實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟、高效運行的技術(shù)總稱。主要包括：繼電保護與安全自動裝置、調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、用電管理系統(tǒng)等。4.解析：發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)的主要功能是：*調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓：根據(jù)負荷變化或系統(tǒng)要求，自動調(diào)整發(fā)電機勵磁電流，維持發(fā)電機端電壓在規(guī)定范圍內(nèi)穩(wěn)定。*調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出無功功率：通過調(diào)節(jié)勵磁，控制發(fā)電機發(fā)出的無功功率，以滿足系統(tǒng)對無功功率的需求，并維持系統(tǒng)電壓水平。*提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性：增強發(fā)電機阻尼能力，提高電力系統(tǒng)在小干擾下的穩(wěn)定性。5.解析：電力系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的基本要求包括：*可靠性高：通信網(wǎng)絡(luò)必須具備高可靠性，能夠承受各種干擾和故障，保證信息傳輸?shù)倪B續(xù)性。*實時性好：特別是用于保護、控制等功能的通信，要求具有低時延、高傳輸速率，保證信息的實時傳輸。*抗干擾能力強：電力系統(tǒng)運行環(huán)境復(fù)雜，通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有較強的抗電磁干擾能力。*安全性：通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備一定的安全防護措施，防止信息被竊取或篡改。*經(jīng)濟性：在滿足性能要求的前提下，應(yīng)考慮通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運行成本。四、計算題1.解析：*計算系統(tǒng)阻抗：Zsys=S/I2=(100*10^6VA)/(2000A)2=25VA/A=25Ω*計算系統(tǒng)阻抗角對應(yīng)的阻抗三角形：Zsys=|Zsys|∠φ=25∠70°Ω*計算變壓器高壓側(cè)故障電流：Ich=I10*(U2/U1)*(Zsys/|Zsys|)=2000A*(10kV/110kV)*(25∠70°Ω/25∠70°Ω)=2000A*(1/11)*1=181.8A*計算變壓器高壓側(cè)故障電流有效值：Ich_eff=Ich/√3=181.8A/√3≈105.2A*答案：變壓器高壓側(cè)的故障電流有效值約為105.2A。2.解析：*計算實際動作電流：Iop=Iset/Krel=60A/0.85≈70.6A*計算返回電流：Ire=Iop*Kres=70.6A*0.85≈60A*答案：繼電器的實際動作電流約為70.6A，返回電流約為60A。五、論述題解析：電力系統(tǒng)自動化技術(shù)通過在發(fā)電、輸電、變電、配電等各個環(huán)節(jié)應(yīng)用先進的電子、計算機、通信等技術(shù)，對電力系統(tǒng)進行自動監(jiān)視、測量、控制和調(diào)節(jié)，對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平起到了至關(guān)重要的作用。其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：*快速切除故障，提高系統(tǒng)安全性：自動化繼電保護裝置能快速、準確地檢測故障并跳閘，將故障點迅速隔離，防止故障擴大，減少故障對設(shè)備和系統(tǒng)的損害，提高系統(tǒng)的安全性。*提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性：自動化裝置如發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器等，可以快速響應(yīng)系統(tǒng)擾動，進行自動調(diào)節(jié)，提高電力系統(tǒng)的小干擾和大干擾穩(wěn)定性，防止系統(tǒng)崩潰。*改善電能質(zhì)量：自動電壓調(diào)節(jié)器、靜止無功補償器（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）等自動化設(shè)備，可以快速、精確地調(diào)節(jié)電壓和無功功率，有效抑制電壓波動、閃變和諧波，提高電能質(zhì)量。*優(yōu)化運行方式，提高系統(tǒng)經(jīng)濟性：