2025年注冊電氣工程師（電力系統(tǒng)）考試試卷電力系統(tǒng)故障分析與處理專項試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（共10題，每題2分，共20分。下列每題選項中，只有一項符合題意）1.在電力系統(tǒng)中，發(fā)生接地故障時，非故障相電壓會升高，其升高倍數(shù)主要取決于（）。A.系統(tǒng)中性點接地方式B.故障點位置C.系統(tǒng)運行方式D.故障類型2.利用對稱分量法分析不對稱故障時，需要建立三組對稱的電壓或電流分量，分別是（）。A.正序、負序、零序分量B.直流、交流、脈動分量C.線電壓、相電壓、零序電壓D.正序、負序、諧波分量3.對于簡單不對稱短路故障，采用運算曲線法進行計算時，需要預先確定（）。A.故障前運行方式B.系統(tǒng)等值阻抗C.保護裝置整定值D.故障類型和地點4.在電力系統(tǒng)中，距離保護的主要作用是（）。A.保護發(fā)電機勵磁回路故障B.保護輸電線路相間短路故障C.保護變壓器內(nèi)部故障D.保護母線接地故障5.電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，故障電流的幅值通常遠大于正常工作電流，其主要原因是（）。A.電源內(nèi)阻很小B.系統(tǒng)阻抗很小C.負載阻抗很大D.故障點電感很小6.電力系統(tǒng)保護裝置中，限時電流速斷保護的動作時限通常整定為（）。A.0秒B.0.5秒C.1-2秒D.5-10秒7.在電力系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，通常需要采取的措施包括（）。A.增加系統(tǒng)備用容量B.提高系統(tǒng)電壓水平C.限制系統(tǒng)短路容量D.以上都是8.電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，保護裝置動作跳閘，斷路器分閘后，應檢查（）。A.故障是否消除B.斷路器是否在斷開位置C.告警信號是否發(fā)出D.系統(tǒng)是否有恢復供電條件9.在電力系統(tǒng)中，對稱短路故障是指（）。A.故障點發(fā)生相間短路B.故障點發(fā)生接地故障C.故障點三相短路D.故障點發(fā)生相間和接地故障10.電力系統(tǒng)故障分析中，零序分量的特點是（）。A.具有正序分量的性質(zhì)B.具有負序分量的性質(zhì)C.在故障點三相大小相等，方向相同D.在故障點三相大小不相等，方向相反二、多項選擇題（共5題，每題3分，共15分。下列每題選項中，有兩個或兩個以上符合題意，全部選對得滿分，選錯或不全不得分）1.電力系統(tǒng)故障按照故障發(fā)生的部位可分為（）。A.發(fā)電機故障B.輸電線路故障C.變壓器故障D.用戶設備故障E.通信系統(tǒng)故障2.電力系統(tǒng)故障按照故障的性質(zhì)可分為（）。A.短路故障B.接地故障C.斷線故障D.系統(tǒng)振蕩E.保護誤動3.電力系統(tǒng)保護裝置應滿足的基本要求包括（）。A.選擇性B.可靠性C.快速性D.靈敏性E.經(jīng)濟性4.電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路故障時，會出現(xiàn)（）。A.故障點電流不平衡B.故障點電壓不平衡C.系統(tǒng)中出現(xiàn)零序電流D.系統(tǒng)中出現(xiàn)零序電壓E.系統(tǒng)中出現(xiàn)負序電流5.提高電力系統(tǒng)故障處理能力的措施包括（）。A.加強保護裝置配置B.提高斷路器開斷能力C.完善電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡D.建立故障預警系統(tǒng)E.加強運行人員培訓三、計算題（共3題，每題10分，共30分）1.一臺額定電壓為110kV，額定容量為31.5MVA的三相變壓器，采用Yd11接線方式，連接到無窮大電源系統(tǒng)中。系統(tǒng)正序阻抗為0.1Ω，負序阻抗與正序阻抗相同，零序阻抗為0.3Ω。試計算在變壓器低壓側(cè)發(fā)生B相接地故障時，故障點的正序電流、負序電流和零序電流的幅值。（假設故障前變壓器低壓側(cè)流過額定電流）2.一條長度為100km的220kV輸電線路，采用LGJ-240/30型導線，線路正序阻抗為0.105Ω/km，負序阻抗與正序阻抗相同，零序阻抗為0.4Ω/km。線路末端發(fā)生A相接地故障，故障點距離線路末端50km。試計算故障點的正序電壓、負序電壓和零序電壓。（假設故障前線路末端電壓為220kV）3.一座110kV變電站，母線電壓為110kV，母線裝設一臺額定電流為1000A的電流互感器，電流互感器變比為100/5。變電站發(fā)生單相接地故障，故障電流為100A。試計算電流互感器的二次電流，并說明電流互感器是否需要進行校驗。四、案例分析題（共2題，每題15分，共30分）1.某地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生了一起輸電線路短路故障，導致線路跳閘停電。故障發(fā)生后，運行人員進行了現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)故障原因是線路絕緣子損壞。請分析此次故障的可能原因，并提出防止類似故障再次發(fā)生的措施。2.某變電站發(fā)生了一起保護裝置誤動事故，導致一臺變壓器跳閘。事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，誤動原因是保護裝置整定值設置錯誤。請分析保護裝置誤動可能造成的后果，并提出防止保護裝置誤動的措施。試卷答案一、單項選擇題1.A2.A3.A4.B5.B6.A7.D8.B9.C10.C二、多項選擇題1.ABC2.ABC3.ABCDE4.ABCD5.ABCDE三、計算題1.解析：首先計算故障前的負荷電流，由于變壓器額定容量為31.5MVA，額定電壓為110kV，所以額定電流為31.5MVA/(110kV*√3)=157.5A。假設故障前變壓器低壓側(cè)流過額定電流，即B相負荷電流為157.5A。故障發(fā)生后，根據(jù)對稱分量法，故障點的正序電流、負序電流和零序電流可以分別計算。由于是B相接地故障，所以故障點的零序電流為故障點的總電流，即157.5A。故障點的正序電流和負序電流大小相等，方向相反，可以根據(jù)故障點總電流和零序電流計算得出。故障點的總電流等于正序電流、負序電流和零序電流的矢量和。由于是B相接地故障，所以故障點的正序電流和負序電流大小相等，方向相反，可以根據(jù)故障點總電流和零序電流計算得出。故障點的正序電流和負序電流大小為(157.5A/√3)=91.3A。所以，故障點的正序電流、負序電流和零序電流的幅值分別為91.3A、91.3A和157.5A。正序電流：I1=157.5A/(√3*(Z1+Z0/2))=91.3A負序電流：I2=-I1=-91.3A零序電流：I0=157.5A2.解析：首先計算故障點的總阻抗，由于線路正序阻抗為0.105Ω/km，負序阻抗與正序阻抗相同，零序阻抗為0.4Ω/km，所以故障點的總阻抗為Z_total=Z1*X1+Z0*X0=0.105Ω/km*50km+0.4Ω/km*50km=25Ω。故障點的總電流為I=V/Z_total=220kV/25Ω=8.8kA。根據(jù)對稱分量法，故障點的正序電壓、負序電壓和零序電壓可以分別計算。由于是A相接地故障，所以故障點的零序電壓為故障點的總電壓，即220kV。故障點的正序電壓和負序電壓大小相等，方向相反，可以根據(jù)故障點的總電壓和零序電壓計算得出。故障點的正序電壓和負序電壓大小為(220kV/√3)=127kV。所以，故障點的正序電壓、負序電壓和零序電壓的幅值分別為127kV、127kV和220kV。3.解析：電流互感器的二次電流為I_2=I_1/n=100A/100=1A。電流互感器的一次電流為1000A，二次電流為1A，電流互感器變比為100/5，所以電流互感器能夠正確測量故障電流，不需要進行校驗。四、案例分析題1.解析：此次故障的可能原因包括：線路絕緣子老化、線路遭受雷擊、線路鳥害、線路桿塔傾斜等。防止類似故障再次發(fā)生的措施包括：定期巡視檢查線路絕緣子，及時更換老化的絕緣子；加強線路防雷措施，安裝避雷線或避雷針；定期清理線路周圍鳥類巢穴，防止鳥類造成線路短路；加強線路桿塔的維護，確保桿塔穩(wěn)固。2.解析：保護裝