2026年電氣工程師電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向進(jìn)階練習(xí)題一、單選題（共5題，每題2分）1.某沿海地區(qū)新建110kV變電站，變電站所在地的雷電活動(dòng)頻繁，土壤電阻率約為100Ω·m。根據(jù)GB/T50064—2014《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》，該變電站110kV架空進(jìn)線應(yīng)采用的防雷措施是（）。A.安裝一組獨(dú)立避雷針B.在進(jìn)線段加裝線路避雷器C.進(jìn)線段采用架空地線保護(hù)D.進(jìn)線段加裝限制器2.某城市電網(wǎng)采用雙回路放射式接線，負(fù)荷功率因數(shù)為0.85，線路自然功率因數(shù)為0.95。為提高系統(tǒng)功率因數(shù)至0.95，每相應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率為（）。（已知線路總長(zhǎng)度為100km，線路基準(zhǔn)容量為100MVA，基準(zhǔn)電壓為110kV）A.10MvarB.15MvarC.20MvarD.25Mvar3.某區(qū)域電網(wǎng)中，某110kV變電站的變壓器容量為50MVA，短路電壓百分?jǐn)?shù)為10%，系統(tǒng)阻抗為0.1Ω。當(dāng)變電站母線電壓為105kV時(shí)，若流過(guò)變壓器的負(fù)荷功率為40MW，功率因數(shù)為0.8，則變壓器實(shí)際電壓損失為（）。A.2.5kVB.3.0kVC.3.5kVD.4.0kV4.根據(jù)DL/T5222—2015《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》，某山區(qū)220kV輸電線路的設(shè)計(jì)風(fēng)速為30m/s，覆冰厚度為10mm，導(dǎo)線采用LGJ-400/50型，其風(fēng)偏計(jì)算時(shí)導(dǎo)線比載應(yīng)考慮（）。A.冰重比載B.風(fēng)壓比載C.冰重+風(fēng)壓聯(lián)合比載D.振動(dòng)比載5.某工業(yè)園區(qū)新建35kV配電系統(tǒng)，采用環(huán)網(wǎng)柜接線。為滿足N-1安全要求，系統(tǒng)應(yīng)配置的備用電源容量應(yīng)為負(fù)荷總?cè)萘康模ǎ?。A.20%B.30%C.40%D.50%二、多選題（共5題，每題3分）1.某水電站輸電線路采用單回路架設(shè)，線路長(zhǎng)度為150km，末端接有大型水輪發(fā)電機(jī)。為減少線路損耗，應(yīng)采取的措施包括（）。A.提高線路電壓等級(jí)B.采用分裂導(dǎo)線C.減少線路長(zhǎng)度D.提高系統(tǒng)功率因數(shù)E.增加線路導(dǎo)線截面積2.根據(jù)GB50052—2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，某商業(yè)綜合體配電系統(tǒng)應(yīng)滿足的可靠性要求包括（）。A.供電電源應(yīng)采用雙路獨(dú)立電源B.重要負(fù)荷應(yīng)設(shè)置自動(dòng)切換裝置C.應(yīng)配置UPS不間斷電源D.應(yīng)設(shè)置備用發(fā)電機(jī)E.應(yīng)采用環(huán)形接線3.某火電廠330kV升壓站，主變壓器采用YNd11接線，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，變壓器中性點(diǎn)應(yīng)采取的措施包括（）。A.接地電阻不宜小于4ΩB.安裝消弧線圈C.中性點(diǎn)直接接地D.限制故障電流E.采用零序電壓保護(hù)4.根據(jù)DL/T5442—2009《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》，某地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)重點(diǎn)考慮的因素包括（）。A.負(fù)荷密度B.系統(tǒng)短路容量C.線路走廊資源D.電網(wǎng)損耗水平E.用戶電壓質(zhì)量要求5.某農(nóng)村地區(qū)新建10kV配電線路，線路長(zhǎng)度為50km，末端接有大量感性負(fù)荷。為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，應(yīng)采取的措施包括（）。A.采用自動(dòng)重合閘B.增加線路無(wú)功補(bǔ)償C.采用高頻阻波器D.提高線路導(dǎo)線截面積E.設(shè)置線路故障指示器三、計(jì)算題（共3題，每題10分）1.某220kV輸電線路采用LGJ-500/2×300型導(dǎo)線，檔距為500m，代表檔距為400m，氣象條件如下：風(fēng)速10m/s，覆冰厚度5mm，溫度-5℃。試計(jì)算導(dǎo)線的比載（風(fēng)壓比載和冰重比載）。（已知導(dǎo)線單位長(zhǎng)度質(zhì)量為7.83kg/m，冰重比載系數(shù)為0.5kN/m）2.某城市110kV變電站，主變壓器為2×50MVA，YNd11接線，系統(tǒng)短路容量為3000MVA。變電站母線電壓為115kV，負(fù)荷功率為80MW，功率因數(shù)為0.85。試計(jì)算變壓器實(shí)際電壓損失和母線實(shí)際電壓。3.某工業(yè)園區(qū)新建10kV配電系統(tǒng)，采用放射式接線，線路長(zhǎng)度為10km，末端接有感性負(fù)荷，功率因數(shù)為0.7。為提高功率因數(shù)至0.95，需補(bǔ)償無(wú)功功率。試計(jì)算補(bǔ)償容量，并說(shuō)明補(bǔ)償方式。四、簡(jiǎn)答題（共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述110kV變電站防雷設(shè)計(jì)的主要措施及其作用。2.說(shuō)明電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行短路電流計(jì)算的目的和主要步驟。3.分析農(nóng)村地區(qū)10kV配電線路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的關(guān)鍵問(wèn)題，并提出優(yōu)化建議。五、論述題（1題，20分）某沿海城市新建一座500kV樞紐變電站，變電站位于人口密集區(qū)域，周邊環(huán)境復(fù)雜。試從系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)備選型、安全防護(hù)、經(jīng)濟(jì)性等方面，論述該變電站設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題及解決方案。答案與解析一、單選題1.D解析：沿海地區(qū)雷電活動(dòng)頻繁，架空進(jìn)線應(yīng)加裝線路避雷器，以限制雷電過(guò)電壓沿線路侵入變電站。2.C解析：功率因數(shù)補(bǔ)償公式為ΔQ=P(tanφ1-tanφ2)，其中P=40MW，tanφ1≈0.62，tanφ2≈0.33，ΔQ≈20Mvar。3.B解析：電壓損失ΔU=P(rcosφ+xsinφ)/U=40×(0.1×0.8+0.1×0.6)/105≈3.0kV。4.C解析：山區(qū)輸電線路需考慮覆冰和風(fēng)壓聯(lián)合作用，比載計(jì)算應(yīng)同時(shí)計(jì)入冰重和風(fēng)壓。5.B解析：根據(jù)DL/T5153—2015，環(huán)網(wǎng)柜N-1要求備用電源容量不低于負(fù)荷總?cè)萘康?0%。二、多選題1.A、B、D、E解析：減少損耗可通過(guò)提高電壓、分裂導(dǎo)線、提高功率因數(shù)、增加截面積實(shí)現(xiàn)。2.A、B、D解析：商業(yè)綜合體配電系統(tǒng)需雙電源、自動(dòng)切換、備用發(fā)電機(jī)，環(huán)形接線非必需。3.B、C、D解析：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)消弧線圈可補(bǔ)償感性無(wú)功，中性點(diǎn)可經(jīng)電阻或直接接地，需限制故障電流。4.A、B、C、D、E解析：電網(wǎng)規(guī)劃需綜合考慮負(fù)荷、短路容量、走廊、損耗、電壓質(zhì)量等因素。5.B、D、E解析：感性負(fù)荷需無(wú)功補(bǔ)償、大截面積導(dǎo)線、故障指示器，自動(dòng)重合閘適用于瞬時(shí)故障。三、計(jì)算題1.解：-風(fēng)壓比載：αf=0.064ρv^2=0.064×0.5×10^2=3.2N/m；-冰重比載：αi=γice=0.5kN/m。2.解：-短路電壓百分?jǐn)?shù)Uk%=10%，Xc=Uk%×Xs=0.1×3000=0.3Ω；-電壓損失ΔU=P(rcosφ+xsinφ)/U=80×(0.1×0.85+0.3×0.52)/115≈2.8kV；-母線電壓U=115-2.8=112.2kV。3.解：-補(bǔ)償前tanφ1≈1.02，tanφ2≈0.33，ΔQ=80×(1.02-0.33)≈56Mvar；-補(bǔ)償方式：采用電容器組補(bǔ)償，分相安裝。四、簡(jiǎn)答題1.防雷措施：-架空進(jìn)線加裝避雷器；-變電站安裝獨(dú)立避雷針或避雷線；-變壓器中性點(diǎn)接地或裝消弧線圈；-電纜進(jìn)線加裝氧化鋅避雷器。2.短路電流計(jì)算目的：-評(píng)估系統(tǒng)穩(wěn)定性，校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)熱穩(wěn)定；-確定保護(hù)整定值，校驗(yàn)繼電保護(hù)可靠性。3.農(nóng)村線路設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題：-負(fù)荷分散、電壓質(zhì)量差；-解決方案：采用無(wú)功補(bǔ)償、優(yōu)化導(dǎo)線截面、加強(qiáng)巡檢。五、論述題重點(diǎn)問(wèn)題及方案：-系統(tǒng)