2025年電路考試短路知識試題及答案1.【單項(xiàng)選擇】在220V市電回路中，若相線與中性線之間發(fā)生金屬性短路，忽略電源內(nèi)阻，短路電流的理論值最接近下列哪一項(xiàng)？A.22A??B.220A??C.2.2kA??D.22kA答案：C解析：設(shè)回路阻抗為0.1Ω，I=U/Z=220V/0.1Ω=2.2kA。2.【單項(xiàng)選擇】當(dāng)短路點(diǎn)距離電源越近時(shí)，短路電流的變化趨勢為A.減小??B.增大??C.不變??D.先增后減答案：B解析：距離越近，回路總阻抗越小，電流越大。3.【單項(xiàng)選擇】三相四線制系統(tǒng)中，若L1與L2之間發(fā)生短路，則短路類型符號應(yīng)記為A.L-N??B.L-L??C.L-L-L??D.L-L-N答案：B4.【單項(xiàng)選擇】在短路計(jì)算中，引入“沖擊系數(shù)”k的主要目的是修正A.溫度漂移??B.集膚效應(yīng)??C.變壓器飽和??D.電弧壓降答案：B5.【單項(xiàng)選擇】下列哪一參數(shù)最能反映短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值A(chǔ).I″??B.I_k??C.I_b??D.I_p答案：B6.【單項(xiàng)選擇】當(dāng)短路回路功率因數(shù)為0.1時(shí)，短路電流的直流分量衰減時(shí)間常數(shù)τ約等于A.L/R??B.R/L??C.1/ωL??D.ωL答案：A7.【單項(xiàng)選擇】采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，若基準(zhǔn)容量S_b=100MVA，基準(zhǔn)電壓U_b=10.5kV，則基準(zhǔn)電流為A.5.5kA??B.9.2kA??C.10kA??D.15kA答案：A解析：I_b=S_b/(√3U_b)=100/(√3×10.5)=5.5kA。8.【單項(xiàng)選擇】在低壓斷路器短路分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)中，若系統(tǒng)預(yù)期短路電流為35kA，斷路器額定分?jǐn)嗄芰_cu=50kA，則裕度百分比為A.30%??B.43%??C.70%??D.143%答案：B解析：裕度=(50-35)/35≈43%。9.【單項(xiàng)選擇】當(dāng)電纜長度由50m縮短至25m，其短路電流A.減小約30%??B.增大但不超過10%??C.增大且可能翻倍??D.基本不變答案：C解析：電纜阻抗減半，電流近似翻倍。10.【單項(xiàng)選擇】短路電流熱效應(yīng)校驗(yàn)常用A.I2t??B.U2t??C.Pt??D.UI答案：A11.【單項(xiàng)選擇】在TN-S系統(tǒng)中，若PE線與N線混接，再發(fā)生L-PE短路時(shí)，故障電流路徑主要為A.變壓器中性點(diǎn)→N線→PE線→故障點(diǎn)B.變壓器中性點(diǎn)→PE線→故障點(diǎn)C.大地→PE線→故障點(diǎn)D.變壓器外殼→大地→故障點(diǎn)答案：A12.【單項(xiàng)選擇】當(dāng)短路電流直流分量完全衰減后，電流波形呈A.正弦??B.指數(shù)衰減??C.梯形??D.三角答案：A13.【單項(xiàng)選擇】短路容量S_k與短路電流I_k的關(guān)系為A.S_k=√3UI_k??B.S_k=UI_k??C.S_k=U2/I_k??D.S_k=I_k2R答案：A14.【單項(xiàng)選擇】在高壓系統(tǒng)短路計(jì)算中，通常忽略A.電阻??B.電抗??C.電容??D.電導(dǎo)答案：C15.【單項(xiàng)選擇】當(dāng)短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)端部時(shí)，其初始次暫態(tài)電流I″與暫態(tài)電流I′的關(guān)系為A.I″>I′??B.I″=I′??C.I″<I′??D.無固定關(guān)系答案：A16.【單項(xiàng)選擇】采用疊加定理計(jì)算短路電流時(shí)，需將A.所有電源短路??B.故障點(diǎn)加虛擬電壓源??C.所有負(fù)載開路??D.所有電容短路答案：B17.【單項(xiàng)選擇】短路電流峰值i_p與有效值I_k的近似關(guān)系為A.i_p=1.1I_k??B.i_p=1.8I_k??C.i_p=2.5I_k??D.i_p=√2I_k答案：C解析：考慮沖擊系數(shù)k=1.8，i_p=k√2I_k≈2.5I_k。18.【單項(xiàng)選擇】當(dāng)短路回路X/R=10時(shí)，沖擊系數(shù)k最接近A.1.0??B.1.3??C.1.8??D.2.2答案：C19.【單項(xiàng)選擇】在低壓系統(tǒng)選擇性保護(hù)中，上級斷路器瞬時(shí)脫扣電流應(yīng)A.小于下級??B.等于下級??C.大于下級??D.與下級無關(guān)答案：C20.【單項(xiàng)選擇】當(dāng)短路電流通過導(dǎo)體時(shí)，其電動力與A.I成正比??B.I2成正比??C.I3成正比??D.√I成正比答案：B21.【多項(xiàng)選擇】下列哪些因素會增大短路電流A.提高系統(tǒng)電壓等級??B.減小變壓器阻抗電壓??C.增加回路電纜長度??D.并聯(lián)更多發(fā)電機(jī)答案：A、B、D22.【多項(xiàng)選擇】短路電流計(jì)算常用的軟件有A.ETAP??B.DIgSILENT??C.AutoCAD??D.PSCAD答案：A、B、D23.【多項(xiàng)選擇】關(guān)于電弧短路，下列說法正確的是A.電弧電壓隨電流增大而升高??B.電弧具有負(fù)阻特性??C.電弧能量與I2t成正比??D.電弧溫度可達(dá)萬攝氏度答案：B、C、D24.【多項(xiàng)選擇】短路故障可能造成的危害包括A.導(dǎo)體熔斷??B.電壓暫降??C.變壓器飽和??D.火災(zāi)答案：A、B、D25.【多項(xiàng)選擇】下列哪些元件可用于限制短路電流A.電抗器??B.熔斷器??C.電阻器??D.電容器答案：A、B、C26.【多項(xiàng)選擇】在短路電流計(jì)算中，變壓器參數(shù)需提供A.額定容量??B.阻抗電壓百分比??C.空載損耗??D.連接組別答案：A、B、D27.【多項(xiàng)選擇】當(dāng)短路發(fā)生在架空線與電纜交界處時(shí)，可能出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象有A.行波反射??B.高頻振蕩??C.零序電流突變??D.電壓升高答案：A、B、C28.【多項(xiàng)選擇】關(guān)于發(fā)電機(jī)短路特性，下列說法正確的是A.次暫態(tài)電抗X″d小于暫態(tài)電抗X′d??B.短路電流隨時(shí)間衰減??C.勵(lì)磁系統(tǒng)對短路電流有影響??D.汽輪發(fā)電機(jī)與水輪發(fā)電機(jī)衰減規(guī)律相同答案：A、B、C29.【多項(xiàng)選擇】短路電流通過母線時(shí)，需校驗(yàn)A.熱穩(wěn)定??B.動穩(wěn)定??C.絕緣水平??D.經(jīng)濟(jì)電流密度答案：A、B、C30.【多項(xiàng)選擇】在低壓配電系統(tǒng)中，采用選擇性限流斷路器可實(shí)現(xiàn)A.減小允通能量??B.提高分?jǐn)嗄芰??C.縮短切除時(shí)間??D.降低過電壓答案：A、B、C31.【判斷】短路電流的直流分量衰減時(shí)間常數(shù)τ越大，說明回路電阻越小。答案：正確32.【判斷】當(dāng)短路發(fā)生在Y/Δ-11變壓器Δ側(cè)時(shí)，Y側(cè)零序電流為零。答案：正確33.【判斷】在無限大電源系統(tǒng)中，短路電流周期分量不衰減。答案：正確34.【判斷】電纜的集膚效應(yīng)在短路電流計(jì)算中通常被忽略。答案：錯(cuò)誤35.【判斷】短路容量越大，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性越差。答案：錯(cuò)誤36.【判斷】熔斷器的弧前I2t一定小于燃弧I2t。答案：正確37.【判斷】短路電流計(jì)算時(shí)，線路電容可等效為開路。答案：正確38.【判斷】當(dāng)X/R>3時(shí)，可認(rèn)為短路電流峰值出現(xiàn)在短路后0.01s。答案：錯(cuò)誤39.【判斷】短路電流通過兩根平行導(dǎo)體時(shí)，若電流方向相反，則電動力為斥力。答案：正確40.【判斷】采用ZSI（區(qū)域選擇性聯(lián)鎖）技術(shù)后，上級斷路器可在不增加延時(shí)的情況下提高選擇性。答案：正確41.【填空】短路電流周期分量有效值I_k與初始次暫態(tài)電流I″的比值，在遠(yuǎn)端短路時(shí)近似等于________。答案：142.【填空】當(dāng)短路回路電阻R=10mΩ，電感L=0.1mH時(shí)，其時(shí)間常數(shù)為________ms。答案：1043.【填空】在低壓系統(tǒng)短路計(jì)算中，若電壓系數(shù)c取1.05，則對應(yīng)導(dǎo)體溫度為________℃。答案：2044.【填空】三相短路電流對稱，其正序、負(fù)序、零序分量中，________序分量為零。答案：零45.【填空】短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式為A≥I_k√t/k，其中k為________系數(shù)。答案：熱穩(wěn)定46.【填空】當(dāng)變壓器阻抗電壓為6%，則其短路阻抗標(biāo)幺值為________。答案：0.0647.【填空】短路電流通過導(dǎo)體時(shí)，其電動力方向可用________定則判斷。答案：左手48.【填空】在高壓系統(tǒng)短路計(jì)算中，通常采用________網(wǎng)絡(luò)簡化法。答案：阻抗49.【填空】短路電流計(jì)算中，若忽略電阻，則功率因數(shù)角為________°。答案：9050.【填空】當(dāng)短路電流通過斷路器時(shí)，其允通能量單位常用________。答案：A2s51.【簡答】說明為什么發(fā)電機(jī)端短路電流隨時(shí)間衰減，并寫出衰減表達(dá)式。答案：短路后，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組與阻尼繞組的磁鏈?zhǔn)睾阕饔檬沟贸跏茧娏骱艽?；隨著磁鏈重新分布，電抗由次暫態(tài)X″d→暫態(tài)X′d→穩(wěn)態(tài)X_d逐漸增大，電流相應(yīng)衰減。表達(dá)式：I(t)=(I″-I′)e^(-t/T″)+(I′-I_k)e^(-t/T′)+I_k。52.【簡答】解釋“無限大電源”假設(shè)的含義及其適用條件。答案：假設(shè)電源電壓恒定、阻抗為零，短路電流周期分量不衰減。適用條件：系統(tǒng)短路容量遠(yuǎn)大于故障點(diǎn)短路容量，即電源側(cè)阻抗小于故障回路阻抗10%。53.【簡答】闡述短路電流計(jì)算中引入“電壓系數(shù)c”的目的。答案：計(jì)及系統(tǒng)電壓波動、變壓器分接頭、負(fù)荷變化等因素，確保計(jì)算結(jié)果偏保守，提高設(shè)備安全裕度。54.【簡答】說明為什么低壓系統(tǒng)需同時(shí)校驗(yàn)斷路器分?jǐn)嗄芰εc允通能量。答案：分?jǐn)嗄芰ΡＷC斷路器不爆炸；允通能量保證電纜及設(shè)備不受熱損傷，二者共同決定安全性。55.【簡答】列舉三種限制短路電流的工程措施并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。答案：1.串聯(lián)電抗器：限流效果明顯，但增加損耗與壓降；2.采用高阻抗變壓器：簡單可靠，但降低電壓調(diào)整率；3.分裂母線運(yùn)行：減少短路容量，但降低供電可靠性。56.【簡答】解釋“選擇性保護(hù)”概念，并給出實(shí)現(xiàn)方法。答案：故障時(shí)僅切除故障段，保持無故障段供電。方法：時(shí)間階梯、電流階梯、能量選擇、ZSI、區(qū)域聯(lián)鎖。57.【簡答】說明短路電流通過平行母線時(shí)電動力的計(jì)算方法。答案：采用比奧-薩伐爾定律簡化公式F=μ?I?I?l/(2πa)，其中l(wèi)為長度，a為間距，方向由左手定則判定。58.【簡答】闡述電纜長度對短路電流影響的定量關(guān)系。答案：電纜阻抗Z=R+jX與長度成正比，短路電流I_k=U/(√3Z)隨長度增加而減小，近似呈反比關(guān)系。59.【簡答】解釋為什么高壓系統(tǒng)可忽略電阻，而低壓系統(tǒng)必須計(jì)及電阻。答案：高壓系統(tǒng)X/R大，電抗占主導(dǎo)；低壓系統(tǒng)X/R小，電阻不可忽略，否則誤差大。60.【簡答】說明短路電流計(jì)算結(jié)果在繼電保護(hù)整定中的應(yīng)用。答案：提供速斷、過流、零序保護(hù)的動作電流與靈敏度校驗(yàn)依據(jù)，確?？焖倏煽壳谐收稀?1.【計(jì)算】某10kV系統(tǒng)，母線短路容量200MVA，電纜線路長2km，每公里阻抗(0.1+j0.08)Ω，求線路末端三相短路電流。答案：系統(tǒng)阻抗Z_s=U2/S=102/200=0.5Ω；線路阻抗Z_L=2×(0.1+j0.08)=0.2+j0.16Ω；總阻抗Z=0.7+j0.16Ω=0.718∠12.9°Ω；I_k=10/(√3×0.718)=8.04kA。62.【計(jì)算】一臺1000kVA、6%阻抗變壓器，二次側(cè)電壓400V，求二次側(cè)短路電流。答案：I_b=1000/(√3×0.4)=1443A；I_k=1443/0.06=24.1kA。63.【計(jì)算】若上題變壓器二次側(cè)出口接有長50m、截面積240mm2銅芯電纜，單位阻抗0.15mΩ/m，忽略電抗，求電纜末端短路電流。答案：電纜R=50×0.15=7.5mΩ；變壓器Z_T=0.42/(1/0.06)=9.6mΩ；總Z=√(9.62+7.52)=12.2mΩ；I_k=400/(√3×0.0122)=18.9kA。64.【計(jì)算】某斷路器額定分?jǐn)嗄芰?0kA，系統(tǒng)預(yù)期短路電流45kA，若短路持續(xù)時(shí)間0.5s，電纜k=115A√s/mm2，求最小熱穩(wěn)定截面積。答案：A≥45×1000×√0.5/115=276mm2，取標(biāo)稱300mm2。65.【計(jì)算】三相短路電流I_k=25kA，持續(xù)0.2s，求導(dǎo)體吸收的熱能Q。答案：Q=I2t=252×0.2=125×10?A2s。66.【計(jì)算】若短路電流峰值系數(shù)k=1.8，I_k=30kA，求沖擊電流i_p。答案：i_p=k√2I_k=1.8×√2×30=76.4kA。67.【計(jì)算】某回路X/R=8，求沖擊系數(shù)k。答案：k=1.02+0.98e^(-3/8)=1.02+0.98×0.687=1.69。68.【計(jì)算】系統(tǒng)電壓6kV，短路容量120MVA，求系統(tǒng)電抗。答案：X=U2/S=62/120=0.3Ω。69.【計(jì)算】若上題系統(tǒng)經(jīng)1km架空線供電，單位電抗0.4Ω/km，求線路末端短路容量。答案：總電抗0.3+0.4=0.7Ω；S=U2/X=62/0.7=51.4MVA。70.【計(jì)算】某發(fā)電機(jī)X″d=0.15，X′d=0.25，X_d=1.8，額定電流2kA，求次暫態(tài)、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)幺值。答案：I″=1/0.15=6.67，I′=1/0.25=4，I_k=1/1.8=0.56。71.【綜合】某35/10kV、31.5MVA、8%阻抗變電站，10kV母線已有短路容量200MVA，現(xiàn)擬接入一臺10kV、2MW、X″d=0.2（標(biāo)幺）發(fā)電機(jī)，求接入后母線短路容量及短路電流。答案：發(fā)電機(jī)基準(zhǔn)容量取31.5MVA，X″=0.2×31.5/2=3.15（標(biāo)幺）；系統(tǒng)阻抗Z_s=102/200=0.5Ω=31.52/102/200=0.496（標(biāo)幺）；并聯(lián)總阻抗Z=1/(1/0.496+1/3.15)=0.428（標(biāo)幺）；短路容量S=31.5/0.428=73.6MVA；I_k=73.6/(√3×10)=4.25kA。72.【綜合】某低壓配電系統(tǒng)，變壓器1000kVA、6%、400V，出線電纜長80m、截面積185mm2銅芯，單位阻抗0.2mΩ/m，末端發(fā)生三相短路，求短路電流并校驗(yàn)斷路器分?jǐn)嗄芰?0kA是否滿足，同時(shí)計(jì)算電纜熱穩(wěn)定截面積（t=0.5s，k=115）。答案：變壓器Z_T=0.42/(1/0.06)=9.6mΩ；電纜R=80×0.2=16mΩ，X忽略；總Z=√(9.62+162)=18.7mΩ；I_k=400/(√3×0.0187)=12.4kA<50kA，滿足；A≥12.4×1000×√0.5/115=76mm2<185mm2，滿足。73.【綜合】某10kV系統(tǒng)，母線短路容量300MVA，經(jīng)兩段并聯(lián)電纜供電至負(fù)荷，每段長1.5km、阻抗(0.12+j0.08)Ω/km，若其中一段退出運(yùn)行，求另一段電纜末端短路電流并比較運(yùn)行方式變化對短路電流的影響。答案：兩段并聯(lián)阻抗Z_p=(0.18+j0.12)/2=0.09+j0.06Ω；系統(tǒng)阻抗Z_s=102/300=0.333Ω；總阻抗0.423+j0.06Ω=0.427∠8.1°Ω；I_k=10/(√3×0.427)=13.5kA。單段運(yùn)行時(shí)Z=0.333+0.18+j0.12=0.513+j0.12Ω=0.527∠13.2°Ω；I_k=10/(√3×0.527)=10.9kA；電流下降約19%。74.【綜合】某企業(yè)35kV總降變電站，兩臺31.5MVA變壓器并列運(yùn)行，阻抗8%，35kV系統(tǒng)短路容量800MVA，10kV母線已裝設(shè)兩臺并聯(lián)運(yùn)行變壓器，現(xiàn)擬在10kV母線加裝限流電抗器，要求將短路電流從25kA降至20kA，求電抗器額定電流及電抗值。答案：目標(biāo)阻抗Z_new=10/(√3×20)=0.289Ω；原阻抗Z_old=10/(√3×25)=0.231Ω；需增電抗ΔX=√(0.2892-0.2312)=0.173Ω；額定電流取1.3倍變壓器電流I_b=31.5/(√3×10)=1.82kA，選2kA；電抗器X=0.173Ω，標(biāo)幺值0.173×31.5/102=0.054，即5.4%。75.【綜合】某數(shù)據(jù)中心采用2N架構(gòu)，每路UPS輸入端設(shè)有短路電流限制器，正常時(shí)兩路分列運(yùn)行，故障時(shí)一路帶全載。已知單路變壓器1600kVA、6%、400V，UPS輸入短路電流要求≤25kA，現(xiàn)計(jì)算正常與故障工況下短路電流，并提出兩種限流方案。答案：變壓器I_b=1600/(√3×0.4)=2.31kA；I_k=2.31/0.06=38.5kA>25kA。方案A：串聯(lián)限流電抗器，需增ΔX=400/(√3×25)-400/(√3×38.5)=0.0064-0.0042=0.0022Ω，即2.2mΩ，標(biāo)幺0.0022×1.6/0.42=0.022，即2.2%。方案B：采用高阻抗變壓器，將阻抗提高至9.2%，I_k=2.31/0.092=25kA，滿足要求。76.【綜合】某城市軌道交通牽引變電站，直流750V系統(tǒng)，短路電流設(shè)計(jì)值需≤80kA，現(xiàn)采用雙邊供電，每邊電纜長3km、電阻0.04Ω/km，忽略電感，求單邊供電與雙邊供電時(shí)短路電流，并分析運(yùn)行方式對短路電流的影響。答案：單邊R=0.12Ω，I_k=750/0.12=6.25kA；雙邊并聯(lián)R=0.06Ω，I_k=750/0.06=12.5kA；雙邊供電電流翻倍，需通