2025高鐵列車牽引供電系統(tǒng)模擬考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)采用的最高標(biāo)稱電壓為()A.25kV

B.27.5kV

C.2×25kV

D.50kV答案：C解析：AT供電方式下，接觸線與正饋線間電壓為2×25kV，可顯著降低牽引網(wǎng)電流與損耗。2.在牽引變電所主接線中，用于隔離檢修的開關(guān)設(shè)備是()A.斷路器

B.隔離開關(guān)

C.接地刀閘

D.熔斷器答案：B解析：隔離開關(guān)無滅弧能力，僅用于無負(fù)荷下隔離電源，保證檢修安全。3.高鐵牽引變壓器最常用的冷卻方式是()A.自然油循環(huán)風(fēng)冷

B.強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷

C.強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷

D.水冷答案：C解析：ODWF冷卻方式散熱效率高，可滿足大容量變壓器溫升限制。4.接觸網(wǎng)彈性吊索的主要作用是()A.提高接觸線張力

B.降低定位點(diǎn)硬點(diǎn)

C.增加懸掛重量

D.防止斷線答案：B解析：彈性吊索通過彈性變形吸收受電弓沖擊，減小硬點(diǎn)，改善受流。5.下列哪項(xiàng)不是牽引網(wǎng)阻抗計(jì)算必須考慮的參數(shù)()A.接觸線單位自阻抗

B.軌道對(duì)地泄漏電阻

C.列車再生制動(dòng)功率

D.地回路等效深度答案：C解析：再生功率屬于負(fù)荷特性，與牽引網(wǎng)阻抗無關(guān)。6.高鐵AT所自耦變壓器的變比通常為()A.1:1

B.1:2

C.2:1

D.3:1答案：B解析：AT變比1:2，將2×25kV系統(tǒng)電壓降至25kV供接觸網(wǎng)與正饋線。7.在弓網(wǎng)系統(tǒng)仿真中，臨界速度主要取決于()A.接觸線張力與線密度

B.受電弓靜態(tài)抬升力

C.列車重量

D.變電所短路容量答案：A解析：波動(dòng)傳播速度v=√(T/ρ)，T為張力，ρ為線密度，決定臨界速度。8.牽引變電所無功補(bǔ)償裝置常采用()A.固定電抗器

B.TSC+FC

C.SVC+SVG

D.串聯(lián)電容答案：C解析：SVG響應(yīng)快、連續(xù)可調(diào)，配合SVC可兼顧經(jīng)濟(jì)與性能。9.高鐵供電SCADA系統(tǒng)采用的通信協(xié)議是()A.ModbusRTU

B.IEC61850

C.DNP3.0

D.CANopen答案：B解析：IEC61850面向變電站自動(dòng)化，支持高速以太網(wǎng)與GOOSE跳閘。10.接觸網(wǎng)斷線故障定位最精確的方法是()A.行波法

B.阻抗法

C.分段試送法

D.人工巡視答案：A解析：行波法利用故障行波到達(dá)時(shí)間差，定位誤差<300m。11.牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)需躲過()A.勵(lì)磁涌流

B.過負(fù)荷電流

C.短路電流

D.接地電流答案：A解析：二次諧波制動(dòng)原理可識(shí)別勵(lì)磁涌流，防止誤動(dòng)。12.下列哪項(xiàng)屬于高鐵牽引供電系統(tǒng)的一次設(shè)備()A.保護(hù)測控裝置

B.斷路器

C.故障錄波器

D.后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)答案：B解析：斷路器直接承載主電路電流，為一次設(shè)備。13.接觸線磨耗限值達(dá)到原直徑的多少時(shí)必須更換()A.10%

B.20%

C.30%

D.40%答案：C解析：TB/T2809規(guī)定磨耗≥30%時(shí)機(jī)械強(qiáng)度不足，需更換。14.高鐵牽引供電系統(tǒng)采用雙邊供電的主要目的是()A.降低變電所數(shù)量

B.提高末端電壓

C.減少諧波

D.抑制電分相答案：B解析：雙邊供電縮短供電臂長度，降低電壓降與損耗。15.在AT供電方式中，吸上線連接位置為()A.接觸線與鋼軌

B.正饋線與鋼軌

C.保護(hù)線與綜合地線

D.鋼軌與PW線答案：D解析：吸上線將鋼軌回流與PW線相連，減少地中電流。16.受電弓主動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)常用()A.氣動(dòng)伺服閥

B.步進(jìn)電機(jī)

C.壓電作動(dòng)器

D.液壓缸答案：C解析：壓電作動(dòng)器響應(yīng)快、位移分辨率高，適合高頻擾動(dòng)補(bǔ)償。17.牽引變電所接地網(wǎng)的接地電阻一般要求不大于()A.0.1Ω

B.0.5Ω

C.1Ω

D.4Ω答案：B解析：大電流系統(tǒng)安全規(guī)程規(guī)定R≤0.5Ω，確保故障時(shí)地電位升高可控。18.高鐵供電系統(tǒng)電能質(zhì)量考核指標(biāo)中，電壓閃變限值由下列哪項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定()A.GB/T14549

B.GB/T12326

C.GB/T15543

D.GB/T19862答案：B解析：GB/T12326針對(duì)閃變，給出Pst、Plt限值。19.接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測車最核心的傳感器是()A.激光掃描儀

B.紅外熱像儀

C.超聲波測距儀

D.霍爾電流傳感器答案：A解析：激光掃描儀可高速獲取接觸線導(dǎo)高、拉出值三維坐標(biāo)。20.當(dāng)牽引變壓器過負(fù)荷1.3倍時(shí)，允許持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為()A.10min

B.30min

C.60min

D.120min答案：C解析：IEC60076規(guī)定ONAN冷卻變壓器1.3倍可持續(xù)60min。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分；多選少選均不得分）21.下列哪些措施可抑制牽引供電系統(tǒng)諧波()A.增加變電所短路容量

B.安裝SVG

C.采用24脈波整流機(jī)組

D.設(shè)置5次、7次單調(diào)諧濾波器

E.提高接觸線張力答案：BCD解析：SVG可發(fā)無功兼濾波；24脈波等效消除23次以下諧波；調(diào)諧濾波器針對(duì)特征諧波。22.高鐵AT供電方式相比直接供電具有()A.供電臂長度可增加

B.對(duì)通信線路干擾小

C.牽引網(wǎng)電壓水平高

D.變電所主接線簡單

E.地中電流小答案：ABCE解析：AT方式因回流路徑阻抗低，地中電流小，電磁兼容性好；但主接線更復(fù)雜。23.受電弓離線電弧的危害包括()A.接觸線電腐蝕

B.無線電干擾

C.牽引電機(jī)過電壓

D.接觸線機(jī)械疲勞

E.變電所保護(hù)誤動(dòng)答案：ABCE解析：電弧高溫侵蝕導(dǎo)線，產(chǎn)生高頻干擾，并可能通過耦合引起保護(hù)誤動(dòng)。24.牽引變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)()A.保護(hù)測控一體化

B.故障信息子站

C.智能告警推理

D.遠(yuǎn)程整定召喚

E.一次設(shè)備在線監(jiān)測答案：ABCDE解析：智能變電站要求全站信息數(shù)字化、功能集成化。25.接觸網(wǎng)腕臂裝配需校驗(yàn)()A.最大工作荷重

B.最大風(fēng)速下?lián)隙?/p>

C.導(dǎo)線高度變化范圍

D.支柱接地電阻

E.腕臂鋼管腐蝕裕量答案：ABCE解析：接地電阻屬接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，與腕臂機(jī)械強(qiáng)度無關(guān)。26.高鐵牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)配置包括()A.距離保護(hù)

B.電流速斷

C.變壓器差動(dòng)

D.自動(dòng)重合閘

E.高頻保護(hù)答案：ABCD解析：牽引網(wǎng)為單相系統(tǒng)，不采用高頻保護(hù)。27.下列哪些屬于接觸網(wǎng)常設(shè)補(bǔ)償裝置()A.棘輪補(bǔ)償器

B.液壓補(bǔ)償器

C.彈簧補(bǔ)償器

D.氣壓補(bǔ)償器

E.重錘補(bǔ)償器答案：ABE解析：彈簧補(bǔ)償器用于地鐵，高鐵主要采用棘輪與液壓組合。28.牽引變壓器油中溶解氣體分析可判斷()A.局部放電

B.鐵心多點(diǎn)接地

C.分接開關(guān)電弧

D.油紙絕緣受潮

E.套管裂紋答案：ABCD解析：套管裂紋需通過SF6或油壓試驗(yàn)，非DGA直接判斷。29.高鐵列車再生制動(dòng)能量可利用方式有()A.同臂相鄰列車吸收

B.儲(chǔ)能裝置回饋

C.逆變回饋至中壓環(huán)網(wǎng)

D.制動(dòng)電阻消耗

E.升壓至35kV反送電網(wǎng)答案：ABCE解析：制動(dòng)電阻為耗散方式，不屬于能量利用。30.接觸網(wǎng)幾何參數(shù)超限將引發(fā)()A.受電弓碳滑板偏磨

B.離線率升高

C.定位器打弓

D.接觸線局部溫升

E.支柱混凝土開裂答案：ABCD解析：支柱開裂為結(jié)構(gòu)問題，與幾何參數(shù)無直接因果。三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.高鐵牽引變電所主變壓器采用YNd11接線可消除3次諧波通路。()答案：√解析：YNd11使3次諧波在Δ側(cè)環(huán)流，不注入系統(tǒng)。32.接觸線采用銅鎂合金是為提高導(dǎo)電率。()答案：×解析：銅鎂合金強(qiáng)度高于純銅，但導(dǎo)電率略低，目的為增強(qiáng)機(jī)械性能。33.AT供電方式下，吸流變壓器間距越小，地中電流越大。()答案：×解析：間距減小使回流更通暢，地中電流減小。34.行波故障測距裝置需兩端同步對(duì)時(shí)，誤差小于1μs。()答案：√解析：1μs對(duì)應(yīng)約300m誤差，滿足精度要求。35.受電弓靜態(tài)接觸力越大，受流質(zhì)量越好。()答案：×解析：過大接觸力增加機(jī)械磨耗與離線沖擊，需動(dòng)態(tài)優(yōu)化。36.牽引變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后必須取氣分析才能決定是否投運(yùn)。()答案：√解析：氣體性質(zhì)可區(qū)分內(nèi)部故障與油位下降，避免誤投。37.高鐵供電系統(tǒng)采用同相供電技術(shù)可取消電分相。()答案：√解析：同相供電通過交直交變換實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)同相，取消分相區(qū)。38.接觸網(wǎng)防風(fēng)拉線只在橋梁段設(shè)置。()答案：×解析：高路堤、風(fēng)口區(qū)段亦需設(shè)置。39.再生制動(dòng)能量回饋將導(dǎo)致牽引變電所功率因數(shù)降低。()答案：×解析：再生為有功反向，功率因數(shù)仍接近1，不影響系統(tǒng)。40.高鐵牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算采用對(duì)稱分量法時(shí)，正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)相同。()答案：√解析：接觸網(wǎng)為單相，正、負(fù)序阻抗相等，零序需考慮地回路。四、填空題（每空2分，共20分）41.高鐵接觸線額定張力為___kN，張力補(bǔ)償誤差不大于±___%。答案：24；2.542.AT供電方式下，自耦變壓器容量按全網(wǎng)最大負(fù)荷的___%選擇，短路阻抗通常為___%。答案：50；843.受電弓雙碳滑板中心距為___mm，允許磨耗厚度為___mm。答案：580；2244.牽引變電所27.5kV母線短路電流一般控制在___kA以內(nèi)，采用___斷路器開斷。答案：25；SF645.接觸網(wǎng)彈性系數(shù)要求不大于___mm/N，彈性差異系數(shù)不大于___%。答案：1.2；1546.高鐵供電臂長度在AT方式下可達(dá)___km，末端電壓不得低于___kV。答案：90；2447.牽引變壓器油中乙炔含量注意值為___μL/L，超過___μL/L應(yīng)立即停運(yùn)。答案：1；548.接觸線磨耗測量周期為___個(gè)月，采用___法可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測。答案：6；激光掃描49.再生制動(dòng)能量回饋至10kV環(huán)網(wǎng)時(shí)，逆變器輸出頻率需與電網(wǎng)保持___Hz，相位誤差小于___°。答案：50；150.高鐵供電SCADA系統(tǒng)主站與分站通信通道冗余度為___%，通道切換時(shí)間小于___ms。答案：100；200五、簡答題（每題10分，共30分）51.簡述高鐵AT供電方式相比直接供電方式在電磁兼容方面的優(yōu)勢(shì)及原理。(1).AT方式通過自耦變壓器將正饋線與接觸線電壓反相，使兩者電流方向相反，空間磁場大幅抵消。

(2).鋼軌與PW線并聯(lián)回流，降低地回路阻抗，迫使大部分電流沿規(guī)定回路返回，地中電流可降至10%以下。

(3).吸上線間隔設(shè)置，進(jìn)一步均衡鋼軌電位，減少感應(yīng)電壓對(duì)平行通信電纜的干擾。

(4).2×25kV系統(tǒng)供電臂長度加倍，變電所數(shù)量減少，等效干擾源數(shù)量下降。

(5).實(shí)測表明，AT方式在距線路50m處的電磁感應(yīng)電壓可控制在0.5kV以下，滿足ITU-T建議限值。52.說明受電弓主動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、工作原理及對(duì)提升受流質(zhì)量的作用。(1).系統(tǒng)由位移傳感器、加速度計(jì)、控制器、壓電作動(dòng)器及電源模塊組成，形成閉環(huán)反饋。

(2).位移傳感器實(shí)時(shí)測量弓頭抬升量，加速度計(jì)獲取高頻振動(dòng)信號(hào)，控制器采用LQR或模糊算法計(jì)算最優(yōu)控制力。

(3).壓電作動(dòng)器在毫秒級(jí)內(nèi)輸出反向力，抑制由軌道不平順或彈性不均勻引起的弓頭振動(dòng)。

(4).主動(dòng)控制可將離線率從1.2%降至0.2%，電弧能量降低70%，碳滑板磨耗均勻度提高30%。

(5).系統(tǒng)具備故障自診斷功能，作動(dòng)器失效時(shí)自動(dòng)切換至被動(dòng)模式，確保行車安全。53.闡述高鐵牽引變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“五防”聯(lián)鎖的技術(shù)措施。(1).軟件防誤：在監(jiān)控主機(jī)內(nèi)置防誤規(guī)則庫，對(duì)每一步操作進(jìn)行拓?fù)湫ｒ?yàn)，防止帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)。

(2).硬件聯(lián)鎖：在測控單元配置防誤閉鎖繼電器，串接于操作回路，未滿足條件時(shí)切斷控制電源。

(3).電氣編碼鎖：對(duì)手動(dòng)操作隔離開關(guān)加裝編碼鎖，只有電腦鑰匙順序正確才能解鎖，實(shí)現(xiàn)物理強(qiáng)制。

(4).視頻聯(lián)動(dòng)：高清攝像頭與操作票綁定，后臺(tái)實(shí)時(shí)比對(duì)設(shè)備狀態(tài)，異常時(shí)自動(dòng)語音報(bào)警并閉鎖下一步。

(5).一鍵順控：將倒閘操作票固化成順控命令，系統(tǒng)自動(dòng)校驗(yàn)初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)及中間條件，全程記錄，杜絕人為跳項(xiàng)。六、計(jì)算題（每題15分，共30分）54.某高鐵AT供電臂長80km，接觸線與正饋線單位阻抗均為0.21∠70°Ω/km，自耦變壓器間距10km，列車位于距變電所30km處，取流200A，功率因數(shù)0.95（滯后）。忽略地回路影響，求：列車處牽引網(wǎng)電壓降；

列車處牽引網(wǎng)電壓；

若末端還計(jì)劃運(yùn)行一列300A列車，校核末端電壓是否滿足不低于24kV要求。（變電所母線電壓27.5kV）解：

-(1).單AT段等效阻抗Z=0.21∠70°Ω/km，列車位于第三段中點(diǎn)，等效長度15km，電壓降ΔU=I·Z·L·cosφ=200×0.21×15×0.95=598.5V。

-(2).列車處電壓U=27.5?0.5985=26.9kV。

-(3).末端疊加300A，等效長度50km，ΔU_total=(200×15+300×50)×0.21×0.95=3.47kV，末端電壓27.5?3.47=24.03kV>24kV，滿足要求。答案：598.5V；26.9kV；滿足。55.一臺(tái)額定容量40MVA、短路阻抗10.5%、空載損耗28kW、負(fù)載損耗180kW的牽引變壓器，日負(fù)荷曲線為：滿載4h，75%負(fù)載6h，空載14h。求：日有功損耗電量；

日綜合損耗率；

若采用同容量非