2025年高職（電氣工程及其自動化）電力系統(tǒng)分析試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.電力系統(tǒng)的基本要求不包括以下哪一項？A.可靠性B.穩(wěn)定性C.經(jīng)濟性D.美觀性2.以下哪種設(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3.電力系統(tǒng)中性點接地方式中，應(yīng)用最廣泛的是A.直接接地B.經(jīng)消弧線圈接地C.不接地D.經(jīng)電阻接地4.短路電流最大的短路類型是A.三相短路B.兩相短路C.兩相短路接地D.單相接地短路5.電力系統(tǒng)潮流計算的目的不包括A.確定電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)B.計算功率損耗C.分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行提供依據(jù)6.以下哪種調(diào)壓方式屬于逆調(diào)壓？A.高峰負(fù)荷時提高中樞點電壓，低谷負(fù)荷時降低中樞點電壓B.高峰負(fù)荷時降低中樞點電壓，低谷負(fù)荷時提高中樞點電壓C.保持中樞點電壓不變D.以上都不對7.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8.電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整主要通過調(diào)節(jié)A.發(fā)電機的有功功率B.發(fā)電機的無功功率C.負(fù)荷的有功功率D.負(fù)荷的無功功率9.以下哪種短路故障會出現(xiàn)零序電流？A.三相短路B.兩相短路C.兩相短路接地D.單相接地短路10.電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指A.電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下的穩(wěn)定性B.電力系統(tǒng)在遭受小干擾后恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的能力C.電力系統(tǒng)在遭受大干擾后保持同步運行的能力D.電力系統(tǒng)在遭受大干擾后失去同步的能力11.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是A.整步功率系數(shù)大于零B.整步功率系數(shù)小于零C.電磁功率大于零D.電磁功率小于零12.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.減小線路電抗C.增加發(fā)電機出力D.采用分裂導(dǎo)線13.電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性是指A.電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下的穩(wěn)定性B.電力系統(tǒng)在遭受小干擾后恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的能力C.電力系統(tǒng)在遭受大干擾后保持同步運行的能力D.電力系統(tǒng)在遭受大干擾后經(jīng)過一段時間的振蕩后恢復(fù)到同步運行的能力14.以下哪種電力系統(tǒng)故障最容易引起系統(tǒng)振蕩？A.三相短路B.兩相短路C.兩相短路接地D.單相接地短路15.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求不包括A.選擇性B.速動性C.靈敏性D.美觀性16.以下哪種保護(hù)屬于主保護(hù)？A.過電流保護(hù)B.過負(fù)荷保護(hù)C.差動保護(hù)D.零序保護(hù)17.電力系統(tǒng)自動裝置不包括A.自動重合閘裝置B.備用電源自動投入裝置C.同步發(fā)電機勵磁自動調(diào)節(jié)裝置D.繼電器18.以下哪種自動重合閘方式適用于雙側(cè)電源線路？A.三相一次重合閘B.單相一次重合閘C.三相二次重合閘D.綜合重合閘19.電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)不包括A.正常運行狀態(tài)B.不正常運行狀態(tài)C.故障運行狀態(tài)D.停機狀態(tài)20.電力系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)不包括A.停電頻率B.停電持續(xù)時間C.供電可靠性D.發(fā)電效率第II卷（非選擇題，共60分）答題要求：請將答案寫在答題紙相應(yīng)位置上，答題時應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟。（一）填空題（每題2分，共10分）1.電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電______和用電等環(huán)節(jié)組成的統(tǒng)一整體。2.電力系統(tǒng)的中性點運行方式主要有______、經(jīng)消弧線圈接地和不接地三種。3.短路電流計算的目的是為了選擇電氣設(shè)備、______和繼電保護(hù)裝置的整定計算等。4.電力系統(tǒng)的無功功率平衡是指______與無功功率損耗及負(fù)荷無功功率的平衡。5.電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分為______和暫態(tài)穩(wěn)定性。（二）簡答題（每題5分，共20分）1.簡述電力系統(tǒng)的基本組成部分及其作用。2.簡述電力系統(tǒng)中性點接地方式的優(yōu)缺點。3.簡述電力系統(tǒng)潮流計算的主要內(nèi)容。4.簡述提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。（三）計算題（每題10分，共20分）1.已知某電力系統(tǒng)的等值電路如下，求該系統(tǒng)的短路電流。（給出具體的等值電路參數(shù)）2.某電力系統(tǒng)有一臺發(fā)電機，其額定功率為100MW，額定電壓為10.5kV，額定功率因數(shù)為0.85，發(fā)電機的電抗標(biāo)幺值為0.2，系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值為0.3，求該發(fā)電機在額定運行時的短路電流。（計算過程需詳細(xì)）（四）分析題（每題10分，共10分）材料：某電力系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生了一次單相接地短路故障，導(dǎo)致部分用戶停電。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，故障是由于線路絕緣子損壞引起的。問題：請分析該故障對電力系統(tǒng)的影響，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。（五）設(shè)計題（每題10分，共10分）材料：某新建小區(qū)需要設(shè)計一個小型的配電系統(tǒng)，該小區(qū)預(yù)計用電負(fù)荷為1000kW，功率因數(shù)為0.8。問題：請設(shè)計一個合理的配電系統(tǒng)方案，包括變壓器的選擇、線路的敷設(shè)等，并說明設(shè)計依據(jù)。答案：1.D2.C3.A4.A5.C6.A7.D8.A9.D10.C11.A12.C13.D14.D15.D16.C17.D18.D19.D20.D填空題答案：1.變電2.直接接地3.校驗電器的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定4.無功功率電源發(fā)出的無功功率5.靜態(tài)穩(wěn)定性簡答題答案：1.電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電（改變電壓等級）、配電和用電等環(huán)節(jié)組成。發(fā)電環(huán)節(jié)將其他形式的能源轉(zhuǎn)化為電能；輸電環(huán)節(jié)將電能從發(fā)電廠輸送到較遠(yuǎn)的地方；變電環(huán)節(jié)改變電壓等級以適應(yīng)不同需求；配電環(huán)節(jié)將電能分配到各個用戶；用電環(huán)節(jié)則是用戶使用電能。2.直接接地優(yōu)點是故障時接地電流大，可使保護(hù)裝置迅速動作切除故障，保障安全。缺點是故障時短路電流大，對電氣設(shè)備的動熱穩(wěn)定要求高。經(jīng)消弧線圈接地可減小接地電流，降低電弧重燃的可能性，適用于架空線路。不接地方式在發(fā)生單相接地時，三相線電壓仍能維持對稱，可繼續(xù)運行一段時間，但要及時查找故障。3.潮流計算主要內(nèi)容包括計算各節(jié)點的電壓、功率分布，功率損耗，電壓損耗等。確定電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，分析系統(tǒng)的經(jīng)濟性和安全性，為電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行調(diào)度等提供依據(jù)。4.提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施有快速切除故障、采用自動重合閘、提高發(fā)電機輸出電磁功率、減小原動機輸出功率、增加系統(tǒng)的無功功率儲備等。計算題答案：1.需根據(jù)具體等值電路參數(shù)進(jìn)行計算，先化簡等值電路，求出總電抗，再根據(jù)短路電流計算公式求解。2.首先計算發(fā)電機的額定電流，再根據(jù)短路電流計算公式，利用發(fā)電機電抗和系統(tǒng)電抗求出短路電流。具體計算過程：發(fā)電機額定電流\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi}\)，短路電流\(I_{k}=\frac{E'}{X_{d\sum}}\)，其中\(zhòng)(E'\)為發(fā)電機次暫態(tài)電勢，\(X_{d\sum}\)為總電抗。分析題答案：該故障導(dǎo)致部分用戶停電，影響了用戶的正常用電?？赡苓€會引起其他線路的過負(fù)荷，增加設(shè)備損壞風(fēng)險。預(yù)防措施包括定期檢查線路絕緣子，及時更換損壞的絕緣子；加強線路巡檢，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在故障；提高線路絕