2025年大学三年级（电气工程及其自动化）电气工程综合测试试题及答案

2025年大学三年级（电气工程及其自动化）电气工程综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.下列哪种电机不属于交流电机（）A.直流发电机B.异步电动机C.同步电动机D.感应电机2.变压器的变比是指（）A.原副边电压之比B.原副边电流之比C.原副边匝数之比D.以上都不对3.电力系统的中性点运行方式不包括（）A.直接接地B.不接地C.经消弧线圈接地D.经电阻接地4.下列哪种电器属于控制电器（）A.熔断器B.接触器C.电阻器D.电容器5.异步电动机的转差率是指（）A.同步转速与转子转速之差与同步转速之比B.转子转速与同步转速之差与转子转速之比C.同步转速与转子转速之差与转子转速之比D.转子转速与同步转速之差与同步转速之比6.同步发电机的励磁方式不包括（）A.直流励磁机励磁B.交流励磁机励磁C.静止励磁D.旋转励磁7.下列哪种电力负荷属于一级负荷（）A.学校B.医院C.商场D.工厂8.电力系统的无功功率电源不包括（）A.同步发电机B.调相机C.电容器D.电阻器9.下列哪种保护属于主保护（）A.过电流保护B.过电压保护C.差动保护D.零序保护10.高压断路器的主要作用不包括（）A.切断和接通负荷电流B.切断短路电流C.切断空载电流D.切断过载电流第II卷1.（10分）简述电力系统的组成部分及其作用。2.（10分）说明异步电动机的工作原理。3.（15分）阐述变压器的基本结构和工作原理。4.材料：某工厂有一台异步电动机，其铭牌数据如下：额定功率Pn=10kW，额定电压Un=380V，额定电流In=20A，额定转速nN=1440r/min，功率因数cosφ=0.85。现该电动机在额定负载下运行。问题：（1）计算该电动机的效率η。（5分）（2）若该电动机的定子绕组为三角形连接，求其每相绕组的阻抗Z。（5分）（3）当该电动机的负载减小，其转速和功率因数将如何变化？（5分）5.材料：在一个简单的电力系统中，有一台同步发电机向一个工厂供电。已知发电机的额定容量Sn=10MVA，额定电压Un=10.5kV，额定功率因数cosφN=0.8。工厂的负荷功率P=8MW，功率因数cosφ=0.9。问题：（1）计算发电机的额定电流In。（5分）（2）计算工厂的无功功率Q。（5分）（3）若要使发电机的功率因数达到额定值，需要在工厂的母线上并联多大容量的电容器？（5分）答案：第I卷1.A2.C3.D4.B5.A6.D7.B8.D9.C10.D第II卷1.电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成。发电部分将其他形式的能源转化为电能；输电部分将电能从发电厂输送到远方；变电部分改变电压等级；配电部分将电能分配到各个用户；用电部分则消耗电能。2.异步电动机定子绕组通入三相交流电后会产生旋转磁场，转子绕组中会感应出电动势和电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转动。3.变压器基本结构包括铁芯和绕组。工作原理是电磁感应原理，原边绕组通入交流电产生交变磁通，磁通在副边绕组感应出电动势，从而实现电压变换等功能。4.（1）效率η=Pn/(√3UnIncosφ)=10000/(√3×380×20×0.85)≈93.8%。（2）Z=Un/(√3In)=380/(√3×20)≈11Ω。（3）负载减小，转速升高，功率因数降低。5.（1）In=Sn/(√3Un)=10000/(√3×10.5)≈550A。（2）Q=Ptanφ=8×tan(arccos0.9)≈3.84Mvar。（3）发电机