2025年電力牽引題庫及答案一、選擇題（每題2分，共40分）1.2025年新型牽引變電所中，采用的智能融合終端主要實現(xiàn)的功能是（）A.提升變壓器容量B.實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)感知C.替代斷路器保護D.降低接觸網(wǎng)電壓波動答案：B2.電力機車牽引變流器中，碳化硅（SiC）器件相比傳統(tǒng)IGBT的優(yōu)勢不包括（）A.開關(guān)損耗降低30%-50%B.工作溫度上限提升至200℃以上C.成本顯著降低D.可支持更高開關(guān)頻率答案：C3.高速動車組再生制動時，能量反饋至電網(wǎng)的條件是（）A.網(wǎng)壓低于25kVB.牽引變流器處于整流狀態(tài)C.列車速度高于5km/hD.接觸網(wǎng)電壓高于再生制動閾值答案：D4.2025年推廣的智能接觸網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中，核心傳感器不包括（）A.腕臂傾斜角傳感器B.線索張力光纖光柵傳感器C.受電弓碳滑板磨損圖像識別裝置D.鋼軌電位限制裝置答案：D5.交流傳動電力機車的牽引特性控制中，恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對應的速度范圍是（）A.0-基速B.基速-最高速C.最高速以上D.任意速度段答案：A6.牽引供電系統(tǒng)負序電流的主要抑制措施是（）A.采用Vv接線牽引變壓器B.增加電容器補償裝置C.優(yōu)化機車功率因數(shù)D.采用斯科特接線或換相連接答案：D7.動車組輔助供電系統(tǒng)中，靜止輔助變流器（SIV）的輸入電壓通常為（）A.DC1500VB.AC380VC.DC110VD.AC25kV經(jīng)降壓整流后答案：A8.2025年某高鐵線路接觸網(wǎng)采用“之”字形布置，其主要目的是（）A.降低導線張力B.均勻磨損受電弓滑板C.提高懸掛穩(wěn)定性D.減少電磁輻射答案：B9.電力機車牽引電機的冷卻方式中，效率最高且適用于高速動車組的是（）A.自通風冷卻B.強迫風冷C.油冷D.水冷答案：D10.牽引供電系統(tǒng)短路電流計算時，需要考慮的關(guān)鍵參數(shù)不包括（）A.電力系統(tǒng)短路容量B.牽引變壓器阻抗C.接觸網(wǎng)單位長度阻抗D.機車牽引電機額定功率答案：D11.再生制動與電阻制動相比，最顯著的優(yōu)勢是（）A.制動功率更大B.無需額外散熱裝置C.能量可回饋電網(wǎng)D.制動響應更快答案：C12.2025年智能牽引變電所中，數(shù)字孿生技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在（）A.替代人工巡檢B.建立設備虛擬模型與實時狀態(tài)映射C.提升保護動作速度D.降低所內(nèi)溫度答案：B13.接觸網(wǎng)斷線故障時，牽引變電所饋線保護裝置應動作的是（）A.過電流保護B.距離保護C.失壓保護D.低周減載保護答案：A14.交流傳動電力機車的牽引控制策略中，直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）的特點是（）A.動態(tài)響應慢B.轉(zhuǎn)矩脈動小C.無需坐標變換D.依賴電機參數(shù)精確性答案：C15.牽引供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標不包括（）A.諧波畸變率B.三相電壓不平衡度C.頻率偏差D.接觸網(wǎng)導線張力答案：D16.動車組受電弓動態(tài)包絡線的計算需要考慮的因素不包括（）A.列車運行速度B.線路曲線半徑C.接觸網(wǎng)跨距D.牽引電機功率答案：D17.2025年新型牽引變壓器采用非晶合金鐵芯，其主要優(yōu)點是（）A.提高變比精度B.降低空載損耗C.增大短路阻抗D.簡化冷卻系統(tǒng)答案：B18.電力機車過分相時，主斷路器必須斷開的原因是（）A.防止相間短路B.降低過電壓風險C.減少牽引電機發(fā)熱D.保護受電弓答案：A19.牽引傳動系統(tǒng)中，四象限變流器的主要功能是（）A.將直流轉(zhuǎn)換為三相交流B.實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流正弦化與單位功率因數(shù)C.調(diào)節(jié)牽引電機轉(zhuǎn)速D.提供輔助電源答案：B20.接觸網(wǎng)支柱側(cè)面限界是指（）A.支柱內(nèi)緣至線路中心的距離B.支柱外緣至線路中心的距離C.接觸線至鋼軌頂面的垂直距離D.承力索與接觸線的水平距離答案：A二、判斷題（每題1分，共15分）1.2025年牽引供電系統(tǒng)將全面采用27.5kV直接供電方式，取消自耦變壓器（AT）供電。（×）2.電力機車牽引變流器的中間直流環(huán)節(jié)電容主要用于濾波和能量緩沖。（√）3.再生制動時，牽引電機運行在發(fā)電機狀態(tài)，變流器工作在整流模式。（×）4.接觸網(wǎng)導線的最大弛度出現(xiàn)在跨距中點，溫度越高弛度越大。（√）5.牽引變電所的備用電源自動投入裝置（備自投）僅在主電源失電時動作。（√）6.交流傳動電力機車的粘著利用比直流傳動更充分，主要因為異步電機調(diào)速范圍寬。（√）7.接觸網(wǎng)電分相裝置的中性段長度應滿足機車惰行通過時不發(fā)生二次受流。（√）8.牽引供電系統(tǒng)的諧波主要由整流器和逆變器產(chǎn)生，2025年新型變流器可將THD（總諧波畸變率）控制在5%以下。（√）9.動車組輔助供電系統(tǒng)中，DC110V蓄電池主要用于啟動輔助變流器和緊急供電。（√）10.接觸網(wǎng)腕臂結(jié)構(gòu)中的定位器主要作用是固定接觸線位置，保證拉出值符合要求。（√）11.牽引變壓器的容量選擇只需考慮最大列車負荷，無需考慮同時系數(shù)。（×）12.電力機車受電弓的升弓壓力過小會導致離線率增加，過大則加劇接觸線磨損。（√）13.2025年智能牽引供電系統(tǒng)可通過大數(shù)據(jù)分析預測接觸網(wǎng)設備壽命，實現(xiàn)狀態(tài)修代替計劃修。（√）14.牽引傳動系統(tǒng)的PWM控制技術(shù)中，載波頻率越高，輸出電壓諧波含量越低，但開關(guān)損耗越大。（√）15.接觸網(wǎng)斷線故障時，故障點會產(chǎn)生電弧，饋線保護需快速動作以熄滅電弧。（√）三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述2025年智能牽引供電系統(tǒng)的核心技術(shù)特征。答案：①設備全面感知：通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集牽引變壓器、斷路器、接觸網(wǎng)等設備的電氣參數(shù)、機械狀態(tài)及環(huán)境數(shù)據(jù)；②數(shù)字孿生應用：建立物理系統(tǒng)的虛擬模型，實現(xiàn)實時狀態(tài)映射與故障仿真；③智能決策支持：基于大數(shù)據(jù)和AI算法，實現(xiàn)潮流優(yōu)化、故障預警及檢修策略推薦；④車網(wǎng)協(xié)同控制：與動車組牽引系統(tǒng)交互，動態(tài)調(diào)整供電策略以抑制網(wǎng)壓波動；⑤低碳化設計：集成儲能裝置和新能源接入，提升可再生能源消納能力。2.說明交流傳動電力機車相比直流傳動的主要優(yōu)勢。答案：①牽引電機無換向器，維護周期延長50%以上；②調(diào)速范圍寬，可實現(xiàn)0-最高速的平滑控制；③粘著利用更充分，異步電機的特性曲線更接近理想粘著曲線；④再生制動能力強，能量回收效率提升20%-30%；⑤牽引變流器采用PWM控制，網(wǎng)側(cè)諧波含量降低，功率因數(shù)接近1。3.接觸網(wǎng)設計中，確定最大跨距需考慮哪些因素？答案：①接觸線允許的最大弛度（與導線張力、自重、溫度相關(guān)）；②受電弓動態(tài)包絡線要求（避免高速運行時脫弓）；③支柱強度與基礎承載能力；④線路曲線半徑（曲線段跨距需減小以保證拉出值）；⑤氣象條件（最大風速、覆冰厚度影響導線張力）。4.牽引變電所饋線保護配置的主要類型及作用。答案：①電流速斷保護：快速切除出口短路故障（動作時間≤0.1s）；②過電流保護：作為速斷保護的后備，保護接觸網(wǎng)全長；③距離保護：反應故障點距離，可區(qū)分區(qū)內(nèi)/區(qū)外故障；④自動重合閘：消除瞬時性故障（如電弧短路），提高供電可靠性；⑤負序過流保護：抑制牽引負荷引起的三相不平衡，保護電力系統(tǒng)設備；⑥諧波保護：當諧波含量超過限值時動作，防止設備諧波過熱。5.分析動車組牽引傳動系統(tǒng)中“牽引-制動”轉(zhuǎn)換過程的關(guān)鍵控制要點。答案：①平滑過渡：避免轉(zhuǎn)矩突變導致輪軌沖擊，需設置轉(zhuǎn)換死區(qū)（如0.5s）；②網(wǎng)壓協(xié)調(diào)：再生制動時需監(jiān)測網(wǎng)壓，若網(wǎng)壓過高則切換為電阻制動；③粘著控制：轉(zhuǎn)換過程中實時檢測輪軌粘著狀態(tài)，防止滑行/空轉(zhuǎn)；④能量管理：優(yōu)先使用再生制動回收能量，剩余能量通過電阻消耗；⑤故障冗余：若制動系統(tǒng)故障，需快速切換至備用模式（如空氣制動）。6.2025年新型牽引電機采用高速永磁同步電機（HSPMSM）的優(yōu)勢及技術(shù)挑戰(zhàn)。答案：優(yōu)勢：①功率密度提升30%以上（體積小、重量輕）；②效率高達98%（高于異步電機2-3個百分點）；③調(diào)速范圍寬（恒功率區(qū)可達3:1）；④功率因數(shù)接近1（減少無功損耗）。挑戰(zhàn)：①高速下轉(zhuǎn)子強度與動平衡要求高；②永磁體高溫退磁風險（需優(yōu)化冷卻系統(tǒng)）；③弱磁控制復雜（需精確的電機參數(shù)辨識）；④成本較高（稀土材料依賴）。四、綜合分析題（每題15分，共15分）某高鐵線路出現(xiàn)接觸網(wǎng)電壓異常波動（22kV-30kV），導致多列動車組牽引封鎖。假設你是牽引供電工程師，需完成以下分析：（1）列舉可能的故障原因；（2）提出現(xiàn)場排查步驟；（3）給出2025年智能系統(tǒng)下的預防措施。答案：（1）可能原因：①牽引變電所主變壓器分接開關(guān)故障，導致輸出電壓不穩(wěn)；②接觸網(wǎng)補償裝置卡滯（如墜砣卡阻），線索張力變化引起阻抗波動；③動車組集中再生制動（如多車同時下坡），能量回饋導致網(wǎng)壓驟升；④接觸網(wǎng)絕緣子污閃（潮濕天氣），產(chǎn)生間歇性短路；⑤電力系統(tǒng)側(cè)電源波動（如電網(wǎng)故障或大用戶投切）。（2）排查步驟：①調(diào)取牽引變電所監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，檢查主變輸出電壓、電流及分接開關(guān)位置記錄；②利用接觸網(wǎng)智能巡檢車（搭載紅外熱成像、視頻監(jiān)控）排查補償裝置、絕緣子狀態(tài)；③分析動車組運行記錄，統(tǒng)計故障時段再生制動列車數(shù)量及功率；④聯(lián)系電網(wǎng)調(diào)度，確認系統(tǒng)側(cè)電壓波動情況；⑤現(xiàn)場測量接觸網(wǎng)導線張力（使用便攜式張力測量儀）