2025年大學(xué)電氣工程及其自動化（電力系統(tǒng)基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時(shí)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.電力系統(tǒng)的基本組成部分不包括以下哪一項(xiàng)？A.發(fā)電廠B.電力網(wǎng)C.用電設(shè)備D.通信線路2.衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)不包括A.電壓B.頻率C.波形D.功率3.我國電力系統(tǒng)的額定頻率是A.48HzB.50HzC.52HzD.60Hz4.電力網(wǎng)按其功能可分為A.輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)B.高壓電網(wǎng)和低壓電網(wǎng)C.城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)D.交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)5.以下哪種元件不屬于電力系統(tǒng)的一次設(shè)備？A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.繼電器D.斷路器6.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式中，哪種接地方式發(fā)生單相接地故障時(shí)短路電流最大？A.中性點(diǎn)直接接地B.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地C.中性點(diǎn)不接地D.中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地7.變壓器的變比是指A.一、二次側(cè)繞組匝數(shù)之比B.一、二次側(cè)電壓之比C.一、二次側(cè)電流之比D.以上都是8.電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的目的不包括A.確定電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)B.計(jì)算功率損耗C.分析電壓穩(wěn)定性D.設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)9.以下哪種方法不屬于潮流計(jì)算的方法？A.牛頓-拉夫遜法B.高斯-賽德爾法C.快速分解法D.有限元法10.電力系統(tǒng)無功功率平衡的目的是A.保證系統(tǒng)電壓水平B.降低系統(tǒng)有功損耗C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.以上都是11.同步發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)一般為A.0.8B.0.85C.0.9D.0.9512.電力系統(tǒng)短路故障中，哪種短路故障出現(xiàn)的幾率最高？A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路13.短路電流計(jì)算的目的不包括A.選擇電氣設(shè)備B.校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度C.分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性D.計(jì)算電能損耗14.以下哪種電器設(shè)備不屬于限流電器？A.電抗器B.熔斷器C.斷路器D.電阻器15.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分為A.靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性B.暫態(tài)穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性C.功角穩(wěn)定性和電壓穩(wěn)定性D.以上都是16.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(lì)磁裝置B.提高系統(tǒng)電壓水平C.減少系統(tǒng)電抗D.增加系統(tǒng)有功功率17.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.經(jīng)濟(jì)性18.以下哪種保護(hù)屬于主保護(hù)？A.過電流保護(hù)B.過電壓保護(hù)C.差動保護(hù)D.零序保護(hù)19.電力系統(tǒng)自動化不包括以下哪個(gè)方面？A.發(fā)電自動化B.輸電自動化C.配電自動化D.用電自動化20.以下哪種裝置不屬于電力系統(tǒng)自動化裝置？A.自動重合閘裝置B.備用電源自動投入裝置C.電力電容器D.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將答案填寫在橫線上。1.電力系統(tǒng)是由______、______和______組成的統(tǒng)一整體。2.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要有______、______和______三種。3.變壓器的損耗包括______和______。4.電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本方程包括______和______。5.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，常用的分析方法有______和______。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地方式的優(yōu)缺點(diǎn)。2.說明電力系統(tǒng)無功功率平衡的重要性。3.簡述電力系統(tǒng)短路故障的危害。4.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的選擇性是如何實(shí)現(xiàn)的？（三）計(jì)算題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、計(jì)算步驟和答案。已知某電力系統(tǒng)中，一臺三相變壓器的額定容量為100MVA，額定電壓為110/10.5kV，短路損耗為150kW，短路電壓百分值為10.5%。求該變壓器的短路電阻和短路電抗。（四）分析題（共10分）答題要求：本大題共2小題，每小題各5分。閱讀材料，回答問題。材料：某電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了電壓下降的情況。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)是由于無功功率不足導(dǎo)致的。問題：1.請分析無功功率不足對電力系統(tǒng)電壓的影響。2.提出解決該電力系統(tǒng)無功功率不足的措施。（五）設(shè)計(jì)題（共5分）答題要求：本大題共1小題，5分。根據(jù)題目要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方案，要求具有選擇性、速動性和靈敏性。答案：1.D2.D3.B4.A5.C6.A7.D8.D9.D10.D11.C12.C13.D14.C15.D16.D17.D18.C19.D20.C填空題答案：1.發(fā)電廠、電力網(wǎng)、用電設(shè)備2.中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)不接地3.銅損、鐵損4.節(jié)點(diǎn)功率平衡方程；節(jié)點(diǎn)電壓方程5.小干擾法；暫態(tài)能量函數(shù)法簡答題答案：1.優(yōu)點(diǎn)：發(fā)生單相接地故障時(shí)短路電流大，可使繼電保護(hù)裝置迅速動作切除故障，提高供電可靠性；缺點(diǎn)：單相接地短路電流大，對設(shè)備絕緣要求高，投資大。2.無功功率平衡對保證系統(tǒng)電壓水平至關(guān)重要。若無功不足，電壓下降，影響設(shè)備運(yùn)行；若無功過剩，電壓升高，可能損壞設(shè)備。維持無功功率平衡可確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。3.短路故障會使短路點(diǎn)電壓驟降，影響用戶用電設(shè)備；短路電流過大，可能損壞電氣設(shè)備；破壞電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，甚至引發(fā)停電事故；還會產(chǎn)生發(fā)熱、電動力等，危害設(shè)備。4.繼電保護(hù)的選擇性通過合理配置保護(hù)裝置，使保護(hù)裝置能有選擇地動作，僅切除故障元件，而不影響非故障元件的正常運(yùn)行。一般根據(jù)故障電流大小、方向等判斷，讓靠近電源端的保護(hù)裝置先動作。計(jì)算題答案：短路電阻：Rk=Pk/SN×(U1N/Uk%)2=150/100×(110/10.5)2≈17.65Ω短路電抗：Xk=Uk%/100×U1N2/SN=10.5/100×1102/100≈12.7Ω分析題答案：1.無功功率不足會使電力系統(tǒng)電壓下降。因?yàn)闊o功功率主要用于維持電壓，無功不足時(shí)，無法提供足夠的電場力來支撐電壓，導(dǎo)致電壓降低。2.解決措施：增加無功補(bǔ)償裝置，如電容器、調(diào)相機(jī)等；合理調(diào)整發(fā)電機(jī)的無功輸出；優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式，減少無功損耗。設(shè)計(jì)題答案：可采用