2025年电气工程师《发输变电》模拟卷

2025年电气工程师《发输变电》模拟卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。下列选项中，只有一项符合题意）1.在电力系统中，同步发电机失步后，为恢复同步，通常需要增加原动机的输入功率。2.短路电流周期分量在无限大电源供电系统中，其有效值与计算点至短路点的电气距离成反比。3.下列电力系统中，属于中性点直接接地方式的是。4.在三相交流电路中，星形连接的负载，若线电压为380V，则相电压为。5.电力系统中，衡量电能质量的指标不包括。6.输电线路采用分裂导线的主要目的是。7.架空输电线路中，影响导线最大弧垂的主要因素是。8.变电站中，用于连接两组母线并实现母线间切换的设备是。9.电力系统中，反映电能传输效率的参数是。10.下列电气设备中，属于一次设备的是。11.继电保护装置应满足的基本要求不包括。12.在电力系统中，电压损失主要是由下列哪个因素引起的。13.并联电容器在电力系统中主要起的作用是。14.电力系统中，限制短路电流水平的主要措施不包括。15.风力发电机属于哪种类型的发电机组。16.光伏发电系统中的逆变器主要功能是。17.下列关于电力系统安全自动装置的描述，错误的是。18.电力工程中，常用的导电材料主要是。19.变压器差动保护属于哪种原理的保护。20.高压设备进行验电时，应使用电压等级合适的验电器。二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。下列选项中，至少有两项符合题意，全部选对得满分，选错、少选或多选不得分）1.电力系统发生短路故障时，一般会导致。2.电力系统中性点运行方式主要有。3.架空输电线路的主要组成部分包括。4.变电站中常见的电气设备有。5.继电保护装置的“四性”是指。6.影响输电线路输送容量的因素有。7.电力系统中进行有功功率调节的主要手段有。8.新能源发电并网可能带来的问题包括。9.电力系统运行中，需要考虑的主要约束条件有。10.提高电力系统稳定性措施通常包括。三、案例分析题（共5题，共60分。请根据题目要求，结合相关知识进行计算、分析或论述）1.（12分）某工厂变电所有一台额定电压为10/0.4kV，额定容量为100kVA的变压器，采用星形接法供电。已知变压器二次侧母线线电压为400V，负载功率因数为0.8（滞后）。试求：①变压器在额定负载下的二次侧相电流；②若负载功率因数提高到0.9（滞后），在保证变压器不过载的情况下，变压器最多还能供给多少有功功率？2.（12分）一条长度为100km的110kV架空输电线路，采用分裂导线，导线型号为LGJ-240/30，水平排列，相间距离为4m。已知线路末端短路电流周期分量为5kA，系统电源容抗为100Ω。试计算：①线路末端发生单相接地故障时，非故障相的电压升高倍数（假设不考虑线路电容影响）；②简述输电线路防雷保护的基本措施。3.（12分）某变电站10kV出线，采用微机保护装置。已知系统最高电压为10.5kV，线路正常运行时电流为300A，灵敏系数要求为1.5。试计算：①若采用电流速断保护，其整定电流应如何整定（设可靠系数取1.25）？②简述电流速断保护可能存在的缺点。4.（12分）简述风力发电系统的主要组成部分及其功能。在风力发电并网过程中，可能对电网造成哪些影响？并提出相应的解决措施。5.（12分）某变电站母线电压为110kV，母线正常运行时电压允许偏差为±5%。若某次测量发现母线电压为104kV。试分析：①此次电压偏差是否在允许范围内？②造成电压偏差过大的可能原因有哪些？③为提高电压稳定性，可以采取哪些措施？---试卷答案一、单项选择题1.√2.√3.C(A.中性点不接地B.中性点经消弧线圈接地C.中性点直接接地D.中性点经电阻接地)4.C(A.220VB.380VC.220VD.127V)5.D(A.频率B.电压C.波形D.功率因数)6.C(A.减小线路损耗B.提高线路载流量C.提高输电线路电势梯度（减少电晕损耗）D.增加线路抗风能力)7.B(A.导线型号B.气象条件（气温、风速、覆冰）C.杆塔高度D.相间距离)8.B(A.隔离开关B.母线联络断路器（或母联断路器）C.接地开关D.避雷器)9.D(A.功率B.电压C.电流D.功率因数)10.D(A.继电保护装置B.测量仪表C.控制开关D.变压器、断路器、母线等)11.D(A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性-应是四性：选择性、速动性、灵敏性、可靠性)12.C(A.电源频率B.线路电阻C.线路阻抗D.负载功率)13.B(A.提高系统电压水平B.提高功率因数C.增加系统无功功率D.减少线路损耗)14.B(A.装设限流电抗器B.改变系统运行方式C.采用高压输电D.采用快速保护装置)15.C(A.火力发电B.水力发电C.新能源发电D.核能发电)16.B(A.整流B.逆变C.变压D.变频)17.C(A.应能反映系统故障B.应有选择性地切除故障C.应能自动恢复供电D.应有足够的可靠性)18.A(A.银B.铜C.铝D.钢-铜导电性最好，铝次之，钢主要用于结构)19.A(A.差动保护B.电流保护C.电压保护D.方向保护)20.C(A.低压验电器B.高压接触式验电器C.相应电压等级的高压声光型验电器D.万用表)二、多项选择题1.ABCD(A.系统电压升高B.短路电流过大C.设备绝缘可能损坏D.系统稳定性可能破坏)2.ABC(A.中性点不接地B.中性点经消弧线圈接地C.中性点直接接地D.中性点经电抗器接地)3.ABCDE(A.导线（包括分裂导线）B.绝缘子C.杆塔D.避雷线（架空地线）E.金具)4.ABCDEFG(A.变压器B.断路器C.隔离开关D.母线E.互感器（电压互感器、电流互感器）F.电容器G.接地装置)5.ABCD(A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性)6.ABCD(A.线路电压水平B.线路电抗C.系统容量和结构D.自然条件（气温、风速、覆冰）E.负载性质)7.AB(A.调整发电机出力B.调整变压器分接头C.改变负载功率D.调节系统频率)8.ABCD(A.对系统电压产生影响B.可能引起系统稳定问题C.可能产生谐波污染D.对继电保护装置提出特殊要求)9.ABCD(A.电压约束B.有功功率约束C.无功功率约束D.安全稳定约束)10.ABCD(A.提高系统有功功率水平B.提高系统无功功率水平C.装设强行励磁装置D.采用自动调节装置E.减少负载)三、案例分析题1.①解：变压器二次侧线电压为400V，星形接法，则相电压Uφ=U线/√3=400/√3V。额定容量S=100kVA，额定电压10/0.4kV，则额定视在功率S₂N=S₁N=100kVA。额定相电流IφN=S₂N/(UφN*√3)=100*10³/(0.4*√3)A。负载功率因数cosφ=0.8，则额定有功功率P=S*cosφ=100*0.8kW=80kW。变压器在额定负载下的二次侧相电流Iφ=P/(Uφ*cosφ)=80*10³/(0.4*√3*0.8)A。②解：变压器额定有功功率P_N=80kW。cosφ₂=0.9，此时变压器能供给的最大有功功率Pmax=P_N=80kW（因负载功率因数提高，视在功率需求可能降低，但受变压器额定功率限制，且要求不过载）。所以最多还能供给80kW有功功率。（注：计算过程需保留足够有效数字，最终结果按要求单位表示）2.①解：非故障相电压升高倍数≈√3*系统电源电压/系统电源容抗。Usource=110kV，Is=5kA，Xsource=100Ω。电压升高倍数≈√3*110*10³/100=√3*1100=1905.3。（注意：此为理想近似值，实际情况更复杂，会考虑线路阻抗等）。②答：防雷保护措施主要有：①线路防雷：架设避雷线；②杆塔防雷：安装接地装置；③绝缘子防雷：采用防雷型绝缘子或增加绝缘子串长度；④过电压保护：线路装设线路电压保护器（MOV）；⑤耦合线：利用线路对地电容进行过电压保护。3.整定电流整定：Iop=Krel*Iop.max=1.25*300A=375A。取整后，整定电流可取380A。缺点：①动作电流较大，可能躲过较大的故障电流，导致保护范围缩小；②当系统运行方式变化导致短路电流水平降低时，可能无法保证选择性；③可能误动于正常运行时的外部故障或内部故障引起的暂时性过电流。4.答：主要组成部分及功能：①风轮机：将风能转化为机械能；②传动链：将机械能传递给发电机；③发电机：将机械能转化为电能；④变流器：将交流电转换成满足电网要求的电压、频率和波形的交流电（或直流电）；⑤控制系统：监测风速、功率输出，控制风轮和变流器运行，实现并网或离网运行；⑥塔筒：支撑风轮机；⑦基础：固定塔筒。并网影响及措施：①影响：冲击性负荷可能引起电网电压波动和频率偏差；谐波污染；孤岛效应（可能危及人员设备安全）；对电网稳定性造成影响。措施：①接入点配置滤波器，消除谐波；②采用并网型变流器，具备孤岛保护功能；③安装储能装置，平抑功率波动；④加强电网基础设施建设，提高电网承载能力；⑤采用虚拟同步机技术等。5.①答：允许电压偏差范围=[110kV*(1+5%)]=[110kV*1.05]=[115.5kV,104.5kV]。104kV在此范围内，所以电压偏差在允许范围内。②答：原因：①系统负荷变化导致功率平衡失调；②发电机组出力调整不及时