2025年大學電氣工程（電力系統(tǒng)基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.電力系統(tǒng)的組成部分不包括以下哪一項（）A.發(fā)電廠B.電力網(wǎng)C.用戶D.變電站2.我國電力系統(tǒng)的額定頻率是（）A.48HzB.50HzC.52HzD.60Hz3.下列哪種設(shè)備不屬于一次設(shè)備（）A.發(fā)電機B.變壓器C.繼電器D.斷路器4.電力系統(tǒng)中性點接地方式中，安全性最高的是（）A.中性點直接接地B.中性點經(jīng)消弧線圈接地C.中性點不接地D.以上都不對5.短路電流最大的短路類型是（）A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路6.電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用不同分為（）A.輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)B.高壓網(wǎng)和低壓網(wǎng)C.內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)D.以上都不對7.變壓器的變比是指（）A.一、二次側(cè)電壓之比B.一、二次側(cè)電流之比C.一、二次側(cè)匝數(shù)之比D.以上都對8.電力系統(tǒng)無功功率電源不包括（）A.發(fā)電機B.調(diào)相機C.電容器D.電阻器9.提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施不包括（）A.采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置B.減少線路電抗C.提高系統(tǒng)電壓D.增加發(fā)電機出力10.電力系統(tǒng)的備用容量按其用途可分為（）A.熱備用和冷備用B.事故備用和檢修備用C.負荷備用和國民經(jīng)濟備用D.以上都是二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.電力系統(tǒng)的特點包括（）A.電能不能大量儲存B.暫態(tài)過程非常迅速C.與國民經(jīng)濟各部門密切相關(guān)D.電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費同時進行2.以下屬于二次設(shè)備的有（）A.測量儀表B.繼電保護裝置C.控制和信號設(shè)備D.直流電源設(shè)備3.電力系統(tǒng)短路的原因有（）A.電氣設(shè)備絕緣損壞B.運行人員誤操作C.鳥獸跨接在裸露的載流部分D.雷擊過電壓作用4.電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的方法有（）A.改變發(fā)電機端電壓B.改變變壓器變比C.改變無功功率分布D.改變線路參數(shù)5.提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施有（）A.快速切除故障B.采用自動重合閘裝置C.發(fā)電機電氣制動D.變壓器中性點經(jīng)小電阻接地三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷下列說法的對錯，對的打√，錯的打×）1.電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的統(tǒng)一整體。（）2.電力系統(tǒng)的額定電壓是指系統(tǒng)中電氣設(shè)備長期運行時所承受的工作電壓。（）3.一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過程的高壓電氣設(shè)備。（）4.中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地電流很小，三相線電壓仍能保持對稱，系統(tǒng)可以長期運行。（）5.短路電流的大小與短路類型、短路點距電源的遠近以及系統(tǒng)的運行方式等有關(guān)。（）6.電力網(wǎng)的電壓等級越高，輸送的功率越大，輸送的距離越遠。（）7.變壓器的變比等于一、二次側(cè)電壓之比，也等于一、二次側(cè)電流之比。（）8.電力系統(tǒng)無功功率不足會導(dǎo)致電壓下降，有功功率不足會導(dǎo)致頻率下降。（）9.提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的關(guān)鍵是提高系統(tǒng)的功率極限。（）10.電力系統(tǒng)的備用容量越大越好，這樣可以保證系統(tǒng)的可靠運行。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述電力系統(tǒng)中性點接地方式的分類及其特點。2.什么是短路？短路對電力系統(tǒng)有哪些危害？3.提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)的意義是什么？有哪些措施可以提高功率因數(shù)？五、分析計算題（總共2題，每題15分，請詳細解答下列問題）1.已知某電力系統(tǒng)的等值電路如下圖所示，各元件參數(shù)如下：發(fā)電機G：SN=100MVA，x"d=0.2；變壓器T1：SN=100MVA，變比110/11kV，uk=10%；變壓器T2：SN=100MVA，變比11/0.4kV，uk=10%；線路L：長度l=100km，x=0.4Ω/km。試計算該電力系統(tǒng)在f點發(fā)生三相短路時短路電流的周期分量有效值。2.某工廠有一臺異步電動機，額定功率Pn=10kW，額定電壓Un=380V，額定功率因數(shù)cosφn=0.8，效率ηn=0.9。該電動機采用三角形接法，接到線電壓為380V的電源上。試求：（1）電動機的額定電流；（2）電動機從電源取用的無功功率；（3）若要將功率因數(shù)提高到0.95，需要并聯(lián)多大的電容器？答案一、選擇題1.D2.B3.C4.A5.A6.A7.D8.D9.D10.D二、多項選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD三、判斷題1.√2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.×四、簡答題1.電力系統(tǒng)中性點接地方式分為中性點直接接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點不接地。中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地電流很大，切斷故障線路時間短，但供電可靠性低；中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)可減少接地電流，提高供電可靠性；中性點不接地系統(tǒng)接地電流小，三相線電壓能保持對稱，可運行一段時間，但需及時查找故障。2.短路是指電力系統(tǒng)中相與相之間或相與地之間通過電弧或其他較小阻抗而形成的一種非正常連接。危害有：短路電流會產(chǎn)生很大的電動力，損壞電氣設(shè)備；短路會引起系統(tǒng)電壓大幅下降，影響用戶正常用電；短路可能導(dǎo)致并列運行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定；短路還會造成停電，給國民經(jīng)濟帶來損失。3.提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)的意義：可提高發(fā)電設(shè)備的利用率，減少線路損耗，提高供電質(zhì)量。措施有：合理選擇電動機等用電設(shè)備，使其在額定工況下運行；采用并聯(lián)電容器進行無功補償；采用同步電動機進行無功補償；對電力系統(tǒng)進行無功功率優(yōu)化調(diào)度。五、分析計算題1.（1）計算各元件電抗標幺值：發(fā)電機電抗標幺值：$x_{G}=\frac{x_d''}{x_r5bhxfn}=\frac{0.2}{1}=0.2$變壓器T1電抗標幺值：$x_{T1}=\frac{u_k}{100}\times\frac{S_N}{S_{G}}=\frac{10}{100}\times1=0.1$變壓器T2電抗標幺值：$x_{T2}=\frac{u_k}{100}\times\frac{S_N}{S_{G}}=\frac{10}{100}\times1=0.1$線路電抗標幺值：$x_{L}=x\times\frac{S_N}{U_N^2}\timesl=0.4\times\frac{100}{110^2}\times100\approx0.33$（2）計算短路點總電抗標幺值：$x_{f}=x_{G}+x_{T1}+x_{T2}+x_{L}=0.2+0.1+0.1+0.33=0.73$（3）計算短路電流周期分量有效值：$I_{k}=\frac{1}{x_{f}}=\frac{1}{0.73}\approx1.37$，$I_{k}=I_{k}\times\frac{S_N}{\sqrt{3}U_N}=1.37\times\frac{100}{\sqrt{3}\times110}\approx0.72kA$2.（1）電動機額定電流：$I_{n}=\frac{P_n}{\sqrt{3}U_n\cos\varphi_n\eta_n}=\frac{10\times10^3}{\sqrt{3}\times380\times0.8\times0.9}\approx20.9A