2026年電氣工程師專業(yè)題庫(kù)電力系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)題集一、單選題（共5題，每題2分）1.某地區(qū)電網(wǎng)采用330kV主干線輸電，若線路長(zhǎng)度為500km，采用鋼芯鋁絞線（LGJ-400/500型），基準(zhǔn)電壓為330kV，求該線路的等效電抗值約為多少？A.0.412Ω/kmB.0.512Ω/kmC.0.632Ω/kmD.0.712Ω/km2.在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中，若某節(jié)點(diǎn)注入功率為100MW，端電壓為11kV（標(biāo)幺值1.0），功率因數(shù)為0.85，求該節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率約為多少？A.60MVarB.70MVarC.80MVarD.90MVar3.某變電站10kV母線發(fā)生短路故障，系統(tǒng)等效阻抗為0.5Ω，短路電流周期分量有效值為10kA，若采用限流電抗器，要求短路電流限制在5kA，求電抗器的電抗值應(yīng)為多少？A.0.1ΩB.0.2ΩC.0.3ΩD.0.4Ω4.在輸電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，若線路通過(guò)山區(qū)，地形起伏較大，為減少線路損耗，應(yīng)優(yōu)先考慮采用哪種導(dǎo)線結(jié)構(gòu)？A.分裂導(dǎo)線B.鋼芯鋁絞線C.超高壓交流輸電（HVDC）D.同軸電纜5.某地區(qū)電網(wǎng)采用雙回路架設(shè)，線路長(zhǎng)度為100km，每回路等效電抗為0.4Ω/km，若某節(jié)點(diǎn)發(fā)生接地故障，求故障點(diǎn)的總電抗約為多少？A.0.2ΩB.0.4ΩC.0.8ΩD.1.0Ω二、多選題（共3題，每題3分）1.在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，以下哪些因素會(huì)影響系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性？A.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)B.輸電線路電抗值C.負(fù)荷變化率D.繼電保護(hù)整定時(shí)間2.某地區(qū)電網(wǎng)采用分布式發(fā)電，以下哪些措施可以提高電網(wǎng)的可靠性？A.配電自動(dòng)化（DA）系統(tǒng)B.微電網(wǎng)技術(shù)C.雙電源供電D.傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜改造3.在輸電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，以下哪些因素需要考慮導(dǎo)線的風(fēng)偏計(jì)算？A.導(dǎo)線截面積B.風(fēng)速分布C.地形高度D.導(dǎo)線溫度系數(shù)三、計(jì)算題（共5題，每題6分）1.某220kV輸電線路采用雙分裂導(dǎo)線，導(dǎo)線間距為4m，相間距離為10m，線路長(zhǎng)度為300km，求該線路的感抗值（單位：Ω/km）。（提示：可使用分裂導(dǎo)線電抗計(jì)算公式）2.某變電站10kV母線發(fā)生三相短路，系統(tǒng)等效阻抗為0.3Ω，基準(zhǔn)功率為100MVA，基準(zhǔn)電壓為10kV，求短路電流周期分量有效值（單位：kA）。3.某地區(qū)電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)供電，線路A和B分別長(zhǎng)50km和70km，等效電抗分別為0.4Ω/km和0.5Ω/km，求環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)N的電壓分布系數(shù)。4.某變電站10kV母線采用分段器，分段前后的短路電流分別為12kA和6kA，求分段器的限流效果（單位：%）。5.某輸電線路采用OPGW光纜，線路長(zhǎng)度為200km，若光纜的衰減系數(shù)為0.2dB/km，求光信號(hào)傳輸損耗（單位：dB）。四、簡(jiǎn)答題（共3題，每題7分）1.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本原理及其在電網(wǎng)運(yùn)行中的作用。2.在輸電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，如何選擇合適的導(dǎo)線截面？需要考慮哪些因素？3.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的主要類型及其特點(diǎn)。五、綜合題（共2題，每題10分）1.某地區(qū)電網(wǎng)采用330kV主干線輸電，線路長(zhǎng)度為500km，采用LGJ-500/2×300型導(dǎo)線，相間距離為12m，若線路末端發(fā)生三相短路，系統(tǒng)等效阻抗為0.5Ω/km，基準(zhǔn)電壓為330kV，基準(zhǔn)功率為1000MVA。求：（1）線路的等效電抗值（單位：Ω/km）；（2）短路電流周期分量有效值（單位：kA）。2.某變電站10kV母線采用雙電源供電，電源A和電源B的等效阻抗分別為0.3Ω和0.4Ω，母線正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷為80MW（功率因數(shù)0.85），若電源A因故障退出，求母線電壓變化率及備用電源的負(fù)荷承擔(dān)情況。答案與解析一、單選題答案1.C解析：鋼芯鋁絞線的等效電抗值與導(dǎo)線類型、長(zhǎng)度、電壓等級(jí)相關(guān)，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，LGJ-400/500型導(dǎo)線在330kV電壓等級(jí)下，等效電抗值約為0.632Ω/km。2.B解析：有功功率P=100MW，功率因數(shù)cosφ=0.85，無(wú)功功率Q=P×tanφ=100×(1/0.85-1)≈70MVar。3.B解析：限流電抗器需使短路電流從10kA降至5kA，電抗值X_L=(Z_total-Z_system)×(I_fault/I_limit)=(0.5-0.3)×(10/5)=0.2Ω。4.A解析：分裂導(dǎo)線可有效減少電暈損耗和風(fēng)偏影響，適用于山區(qū)復(fù)雜地形輸電線路。5.C解析：雙回路架設(shè)時(shí)，故障點(diǎn)等效電抗為單回路的1/2，即0.4Ω/km×100km×2=0.8Ω。二、多選題答案1.A、B、C解析：小干擾穩(wěn)定性與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、線路電抗、負(fù)荷變化相關(guān)，繼電保護(hù)影響暫態(tài)穩(wěn)定性。2.A、B、C解析：配電自動(dòng)化、微電網(wǎng)、雙電源可提高可靠性，傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜改造效果有限。3.B、C、D解析：風(fēng)偏計(jì)算需考慮風(fēng)速、地形、溫度系數(shù)，導(dǎo)線截面積與風(fēng)偏無(wú)關(guān)。三、計(jì)算題答案1.解：雙分裂導(dǎo)線電抗計(jì)算公式：X=0.08166×log(D/g)/r其中：D=10m，g=4m，r=0.0175m（LGJ-400/500導(dǎo)線半徑），代入公式得：X≈0.4Ω/km×0.8≈0.32Ω/km（取近似值）2.解：短路電流計(jì)算公式：I_k=S_base/(√3×U_base×Z_eq)=1000MVA/(1.732×10kV×0.3Ω)≈19.05kA3.解：環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓分布系數(shù)：K_A=Z_B/(Z_A+Z_B)=0.5/(0.4+0.5)≈0.556K_B=Z_A/(Z_A+Z_B)=0.4/(0.4+0.5)≈0.4444.解：限流效果=(I_before-I_after)/I_before×100%=(12-6)/12×100%=50%5.解：光信號(hào)傳輸損耗=衰減系數(shù)×線路長(zhǎng)度=0.2dB/km×200km=40dB四、簡(jiǎn)答題答案1.答：潮流計(jì)算通過(guò)求解電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓和支路功率分布，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。其作用包括：-檢驗(yàn)電網(wǎng)電壓是否在允許范圍內(nèi)；-計(jì)算線路和變壓器負(fù)載率；-優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償配置。2.答：導(dǎo)線截面選擇需考慮：-電流容量（發(fā)熱條件）；-電壓損失（滿足規(guī)程要求）；-機(jī)械強(qiáng)度（抗覆冰、風(fēng)偏）；-經(jīng)濟(jì)性（投資與損耗平衡）。3.答：系統(tǒng)穩(wěn)定性類型：-小干擾穩(wěn)定性：分析系統(tǒng)在微小擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；-中干擾穩(wěn)定性：分析較大擾動(dòng)（如切除線路）下的暫態(tài)穩(wěn)定性；-大干擾穩(wěn)定性：分析系統(tǒng)在嚴(yán)重故障（如短路）下的穩(wěn)定性。五、綜合題答案1.解：（1）等效電抗：X=0.4Ω/km×0.8≈0.32Ω/km（取近似值）（2）短路電流：I_k=S_base/(√3×U_base×Z_eq)=1000MVA/(1.732×330kV×0.32Ω)≈1.77kA2.解：（1）母線電壓變化率：ΔU=I_total