2025 年大学电气工程及其自动化（供用电技术）试题及答案

2025年大学电气工程及其自动化（供用电技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.供用电技术中，电力系统的核心是（）。A.发电设备B.输电线路C.变电设备D.配电设备2.以下哪种是常见的高压输电电压等级（）。A.220VB.380VC.10kVD.48V3.供用电系统中，用来降低电压的设备是（）。A.变压器B.电动机C.电容器D.电抗器4.电力负荷按重要程度分为（）类。A.一B.二C.三D.四5.无功功率的单位是（）。A.瓦特B.乏C.焦耳D.伏特6.提高功率因数的常用方法是（）。A.增加电阻B.并联电容器C.串联电容器D.增加电感7.供用电系统的短路类型中，危害最大的是（）。A.三相短路B.两相短路C.单相接地短路D.两相接地短路8.用于保护电气设备免受过载和短路损害的设备是（）。A.熔断器B.继电器C.接触器D.断路器9.以下哪种是电力系统中的一次设备（）。A.电压表B.电流表C.发电机D.功率表10.供用电技术中，电能质量不包括以下哪项指标（）。A.电压B.频率C.波形D.功率二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，多选、少选、错选均不得分）1.供用电系统的组成部分包括（）。A.发电B.输电C.变电D.配电E.用电2.高压配电线路的接线方式有（）。A.放射式B.树干式C.环式D.链式E.混合式3.电力变压器的主要作用有（）。A.变换电压B.变换电流C.变换阻抗D.电气隔离E.功率放大4.常见的无功补偿装置有（）。A.同步调相机B.静止无功补偿器C.并联电容器D.串联电抗器E.静止无功发生器5.电力系统的运行特点有（）。A.电能不能大量储存B.与国民经济各部门密切相关C.过渡过程非常短暂D.电能生产、输送、分配和消费同时进行E.对电能质量要求高三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.供用电技术只涉及电力的供应，不涉及电力的使用。（）2.在电力系统中，电压等级越高，输送容量越大。（）3.变压器的变比等于一次侧电压与二次侧电压之比。（）4.提高功率因数可以降低线路损耗。（）5.短路电流越大，表示短路越严重。（）6.熔断器的熔体额定电流应大于被保护电路的计算电流。（）7.电力系统中的二次设备用于对一次设备进行监测、控制、保护等。（）8.无功功率就是无用的功率。（）9.供用电系统的可靠性只与设备的质量有关。（）10.电力负荷的计算是供用电系统设计的重要依据。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述电力系统的组成及各部分的作用。2.说明提高功率因数的意义和方法。3.阐述供用电系统短路的危害及短路保护的原理。五、综合分析题（总共2题，每题15分，请结合所学知识分析下列问题）1.某工厂由一台10kV/0.4kV的变压器供电，已知变压器容量为1000kVA，工厂的计算负荷为800kW，功率因数为0.8。请计算：（1）变压器的额定电流。（2）工厂的无功功率。（3）若要将功率因数提高到0.95，需要并联多大容量的电容器？2.某供用电系统发生三相短路，已知短路点的短路电流有效值为10kA，短路持续时间为0.5s。请分析：（1）短路对电气设备和电力系统可能造成哪些危害？（2）若采用熔断器作为短路保护电器，应如何选择熔断器的规格？答案：一、选择题1.A2.C3.A4.C5.B6.B7.A8.A9.C10.D二、多项选择题1.ABCDE2.ABC3.ABCD4.ABCE5.ABCDE三、判断题1.×2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.√四、简答题1.电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成。发电是将其他形式的能源转化为电能；输电是将电能从发电厂输送到远方；变电是改变电压等级；配电是将电能分配到各个用户；用电是消耗电能。2.提高功率因数的意义：减少无功功率传输，降低线路损耗，提高发电设备利用率，改善电压质量。方法：并联电容器、采用同步调相机、静止无功补偿器等无功补偿装置。3.短路危害：损坏电气设备，破坏电力系统稳定运行，引发火灾等。短路保护原理：当短路电流出现时，保护电器迅速动作，切断电路，防止短路电流对设备造成进一步损害。五、综合分析题1.（1）变压器一次侧额定电流：$I_1=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_1}=\frac{1000}{\sqrt{3}\times10}=57.74A$；二次侧额定电流：$I_2=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_2}=\frac{1000}{\sqrt{3}\times0.4}=1443.42A$。（2）工厂的有功功率$P=800kW$，功率因数$\cos\varphi=0.8$，则无功功率$Q=P\tan\varphi=800\times\tan(\arccos0.8)=600kvar$。（3）提高到$\cos\varphi_2=0.95$时，$\tan\varphi_2=\tan(\arccos0.95)=0.329$，所需补偿的无功功率$Q_c=P(\tan\varphi_1-\tan\varphi_2)=800\times(0.75-0.329)=336.8kvar$，所以需并联电容器容量为$336.8kvar$。2.（1）短路危害：电气设备过热损坏，绝缘破坏；短路电流产生