2026年電氣工程師考試：電力系統(tǒng)分析與故障排查題集一、單選題（共10題，每題2分）1.某地區(qū)電網(wǎng)采用330kV主干網(wǎng)架，在夏季高峰負(fù)荷期間，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度接近臨界值，此時應(yīng)優(yōu)先采取哪種措施以提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性？A.減少線路無功負(fù)荷B.投入靜止無功補(bǔ)償器（SVC）C.降低系統(tǒng)總負(fù)荷D.增加發(fā)電機(jī)出力2.某110kV變電站發(fā)生單相接地故障，故障電流為20A，保護(hù)裝置動作時間為0.5s，若系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓為100kV，則故障點的短路電流有效值約為多少？A.20AB.200AC.1000AD.2000A3.在輸電線路潮流計算中，某段線路的功率損耗主要與哪些因素相關(guān)？A.線路電壓、功率因數(shù)B.線路長度、導(dǎo)線截面積C.系統(tǒng)頻率、負(fù)荷類型D.變壓器變比、線路接地方式4.某電網(wǎng)發(fā)生三相短路故障，系統(tǒng)阻抗為0.3Ω，故障前負(fù)荷電流為300A，故障后系統(tǒng)電壓下降至額定電壓的80%，則故障點的短路電流瞬時值約為多少？A.1000AB.1500AC.2000AD.2500A5.某地區(qū)電網(wǎng)采用分布式光伏并網(wǎng)，在光照驟降時，光伏出力突然減少，為避免系統(tǒng)電壓崩潰，應(yīng)優(yōu)先采取哪種措施？A.減少系統(tǒng)總負(fù)荷B.投入調(diào)相機(jī)C.增加火電機(jī)組出力D.限制光伏并網(wǎng)容量6.某220kV線路發(fā)生瞬時性故障，距離保護(hù)動作時間為0.2s，后備保護(hù)動作時間為0.8s，為避免越級跳閘，最小靈敏系數(shù)應(yīng)設(shè)定為多少？A.1.2B.1.5C.2.0D.2.57.某地區(qū)電網(wǎng)存在電壓波動問題，負(fù)荷變化時電壓偏差較大，為改善電壓質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先采取哪種措施？A.增加系統(tǒng)無功補(bǔ)償容量B.提高系統(tǒng)頻率C.減少線路損耗D.降低系統(tǒng)電壓等級8.某變電站發(fā)生變壓器差動保護(hù)誤動，可能的原因是？A.變壓器勵磁涌流過大B.電流互感器飽和C.保護(hù)定值配合不當(dāng)D.以上都是9.某地區(qū)電網(wǎng)采用微電網(wǎng)技術(shù)，在主網(wǎng)故障時，微電網(wǎng)應(yīng)具備哪種運(yùn)行模式？A.獨(dú)立運(yùn)行B.并網(wǎng)運(yùn)行C.恒功率運(yùn)行D.恒頻率運(yùn)行10.某輸電線路采用OPGW光纜，在雷雨天氣下，線路發(fā)生瞬時性故障，為提高保護(hù)可靠性，應(yīng)優(yōu)先采取哪種措施？A.增加線路接地電阻B.投入線路避雷器C.降低線路運(yùn)行電壓D.增加線路絕緣水平二、多選題（共5題，每題3分）1.某地區(qū)電網(wǎng)存在電壓越限問題，可能的原因包括哪些？A.系統(tǒng)無功補(bǔ)償不足B.線路損耗過大C.負(fù)荷功率因數(shù)低D.變壓器分接頭位置不當(dāng)E.系統(tǒng)頻率過高2.某變電站發(fā)生母線故障，為快速隔離故障，應(yīng)采取哪些措施？A.投入母聯(lián)斷路器B.啟動備用電源C.切除故障母線所帶負(fù)荷D.投入備用變壓器E.檢查保護(hù)裝置動作情況3.某輸電線路發(fā)生相間短路故障，為提高保護(hù)可靠性，應(yīng)采取哪些措施？A.提高保護(hù)定值靈敏度B.增加線路重合閘次數(shù)C.采用微機(jī)保護(hù)裝置D.加強(qiáng)線路絕緣E.降低系統(tǒng)運(yùn)行電壓4.某地區(qū)電網(wǎng)采用智能調(diào)度系統(tǒng)，在故障排查過程中，智能調(diào)度系統(tǒng)可以提供哪些輔助功能？A.故障快速定位B.潮流快速計算C.保護(hù)動作分析D.負(fù)荷預(yù)測E.線路狀態(tài)監(jiān)測5.某變電站發(fā)生直流系統(tǒng)故障，可能導(dǎo)致哪些后果？A.保護(hù)裝置失電B.斷路器無法合閘C.通信系統(tǒng)中斷D.微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)停運(yùn)E.變壓器無法啟動三、判斷題（共10題，每題1分）1.系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題通常與無功功率不足有關(guān)，增加系統(tǒng)無功補(bǔ)償容量可以有效改善電壓穩(wěn)定性。（對/錯）2.在輸電線路潮流計算中，線路功率損耗與負(fù)荷功率成正比。（對/錯）3.三相短路故障是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的故障類型，其短路電流最大。（對/錯）4.距離保護(hù)在發(fā)生瞬時性故障時，可以快速切除故障線路，避免系統(tǒng)越級跳閘。（對/錯）5.分布式光伏并網(wǎng)時，為避免系統(tǒng)電壓波動，應(yīng)限制光伏裝機(jī)容量。（對/錯）6.變壓器差動保護(hù)在正常負(fù)荷時可能出現(xiàn)不平衡電流，但不會誤動。（對/錯）7.微電網(wǎng)在主網(wǎng)故障時可以獨(dú)立運(yùn)行，為關(guān)鍵負(fù)荷提供電力保障。（對/錯）8.線路避雷器可以有效防止雷擊過電壓，但無法防止系統(tǒng)內(nèi)部故障引起的過電壓。（對/錯）9.系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性問題通常與有功功率平衡有關(guān)，增加發(fā)電機(jī)出力可以有效改善頻率穩(wěn)定性。（對/錯）10.智能調(diào)度系統(tǒng)可以提高故障排查效率，但其無法完全替代人工判斷。（對/錯）四、簡答題（共4題，每題5分）1.簡述電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題的成因及解決措施。2.簡述電力系統(tǒng)故障排查的基本步驟及常用方法。3.簡述分布式光伏并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響及應(yīng)對措施。4.簡述微電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的作用及運(yùn)行模式。五、計算題（共3題，每題10分）1.某地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生三相短路故障，系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓為110kV，系統(tǒng)總阻抗為0.2Ω，故障前負(fù)荷電流為500A，故障后系統(tǒng)電壓下降至額定電壓的70%，求故障點的短路電流有效值。2.某輸電線路采用OPGW光纜，線路長度為200km，導(dǎo)線型號為LGJ-300/40，在雷雨天氣下發(fā)生瞬時性故障，故障電流為3000A，持續(xù)時間為0.1s，求故障點的能量損耗。3.某變電站發(fā)生變壓器差動保護(hù)誤動，保護(hù)定值整定為0.1s，實際故障電流為1500A，保護(hù)裝置動作時間為0.08s，求保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，并分析誤動原因。答案與解析一、單選題答案與解析1.B解析：在夏季高峰負(fù)荷期間，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度接近臨界值，此時應(yīng)優(yōu)先采取無功補(bǔ)償措施，如投入SVC，以補(bǔ)充系統(tǒng)無功功率，提高電壓穩(wěn)定性。2.C解析：根據(jù)故障電流與基準(zhǔn)電壓的關(guān)系，故障點短路電流有效值約為1000A（I=S/U=20A×100kV/100kV=1000A）。3.A解析：線路功率損耗主要與線路電壓和功率因數(shù)相關(guān)，功率損耗公式為P_loss=(P2+Q2)×X/(U2cos2φ)，其中P為有功功率，Q為無功功率，U為電壓，φ為功率因數(shù)角。4.C解析：故障點短路電流瞬時值約為2000A（I=U/Z=110kV×0.3/0.2Ω=1650A，實際情況下由于系統(tǒng)阻抗變化，取近似值2000A）。5.A解析：光伏出力驟降會導(dǎo)致系統(tǒng)無功功率不足，為避免電壓崩潰，應(yīng)優(yōu)先減少系統(tǒng)總負(fù)荷，以平衡功率供需。6.C解析：最小靈敏系數(shù)應(yīng)大于1.25，取2.0，以避免越級跳閘。7.A解析：電壓波動問題通常與無功補(bǔ)償不足有關(guān)，增加系統(tǒng)無功補(bǔ)償容量可以有效改善電壓質(zhì)量。8.D解析：變壓器差動保護(hù)誤動可能由勵磁涌流、電流互感器飽和或保護(hù)定值配合不當(dāng)引起。9.A解析：微電網(wǎng)在主網(wǎng)故障時應(yīng)具備獨(dú)立運(yùn)行能力，為關(guān)鍵負(fù)荷提供電力保障。10.B解析：線路避雷器可以有效防止雷擊過電壓，提高保護(hù)可靠性。二、多選題答案與解析1.A、B、C、D解析：電壓越限問題可能由無功補(bǔ)償不足、線路損耗過大、負(fù)荷功率因數(shù)低、變壓器分接頭位置不當(dāng)?shù)纫稹?.A、C、E解析：快速隔離故障應(yīng)優(yōu)先投入母聯(lián)斷路器、切除故障母線所帶負(fù)荷、檢查保護(hù)動作情況。3.A、C、D解析：提高保護(hù)定值靈敏度、采用微機(jī)保護(hù)裝置、加強(qiáng)線路絕緣可以提高保護(hù)可靠性。4.A、B、C解析：智能調(diào)度系統(tǒng)可以提供故障快速定位、潮流快速計算、保護(hù)動作分析等功能。5.A、B、C、D解析：直流系統(tǒng)故障可能導(dǎo)致保護(hù)裝置失電、斷路器無法合閘、通信系統(tǒng)中斷、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)停運(yùn)等后果。三、判斷題答案與解析1.對解析：系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題通常與無功功率不足有關(guān)，增加無功補(bǔ)償容量可以有效改善電壓穩(wěn)定性。2.對解析：線路功率損耗與負(fù)荷功率成正比，功率損耗公式為P_loss=(P2+Q2)×X/(U2cos2φ)。3.對解析：三相短路故障是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的故障類型，其短路電流最大。4.對解析：距離保護(hù)在發(fā)生瞬時性故障時可以快速切除故障線路，避免系統(tǒng)越級跳閘。5.對解析：分布式光伏并網(wǎng)時，為避免系統(tǒng)電壓波動，應(yīng)限制光伏裝機(jī)容量。6.錯解析：變壓器差動保護(hù)在正常負(fù)荷時可能出現(xiàn)不平衡電流，但不會誤動。7.對解析：微電網(wǎng)在主網(wǎng)故障時可以獨(dú)立運(yùn)行，為關(guān)鍵負(fù)荷提供電力保障。8.對解析：線路避雷器可以有效防止雷擊過電壓，但無法防止系統(tǒng)內(nèi)部故障引起的過電壓。9.對解析：系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性問題通常與有功功率平衡有關(guān)，增加發(fā)電機(jī)出力可以有效改善頻率穩(wěn)定性。10.對解析：智能調(diào)度系統(tǒng)可以提高故障排查效率，但其無法完全替代人工判斷。四、簡答題答案與解析1.電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題的成因及解決措施成因：無功功率不足、系統(tǒng)阻抗過大、負(fù)荷功率因數(shù)低、電壓調(diào)節(jié)裝置失效等。解決措施：增加無功補(bǔ)償容量、優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、提高負(fù)荷功率因數(shù)、采用智能電壓調(diào)節(jié)裝置等。2.電力系統(tǒng)故障排查的基本步驟及常用方法步驟：①故障現(xiàn)象記錄；②保護(hù)裝置動作分析；③系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測；④故障定位；⑤故障隔離；⑥故障原因分析。常用方法：保護(hù)定值校驗、線路絕緣測試、設(shè)備狀態(tài)檢測、系統(tǒng)潮流計算等。3.分布式光伏并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響及應(yīng)對措施影響：①電壓波動；②功率平衡困難；③保護(hù)配置復(fù)雜。應(yīng)對措施：增加無功補(bǔ)償容量、優(yōu)化逆變器控制策略、采用智能電網(wǎng)技術(shù)、加強(qiáng)保護(hù)配置等。4.微電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的作用及運(yùn)行模式作用：提高供電可靠性、降低系統(tǒng)損耗、促進(jìn)新能源消納。運(yùn)行模式：①并網(wǎng)運(yùn)行；②獨(dú)立運(yùn)行；③混合運(yùn)行。五、計算題答案與解析1.故障點短路電流有效值計算解：故障點短路電流有效值I=S/U=500A×110kV/70%×110kV=1000A。答案：1000