【2025年】电力系统基础知识竞赛试题库及答案

【2025年】电力系统基础知识竞赛试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.电力系统中，发电机额定电压通常比同级电网额定电压高（）。A.2.5%B.5%C.7.5%D.10%答案：B2.中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障相电压会升高至（）。A.相电压B.√2倍相电压C.√3倍相电压D.2倍相电压答案：C3.电力系统潮流计算的核心是求解（）。A.节点电压方程B.回路电流方程C.变压器变比D.线路电阻答案：A4.短路电流最大的短路类型是（）。A.单相短路B.两相短路C.两相接地短路D.三相短路答案：D5.变压器的接线组别Yd11表示一次侧为星形接线，二次侧为三角形接线，且二次侧线电压滞后一次侧对应线电压（）。A.30°B.60°C.90°D.120°答案：A6.下列设备中，属于容性无功补偿装置的是（）。A.同步调相机（过励状态）B.静止无功发生器（SVG）发出感性无功时C.并联电抗器D.并联电容器答案：D7.电力系统频率调整中，一次调整由（）完成。A.调速器B.调频器C.人工操作D.自动发电控制（AGC）答案：A8.电力系统调度的基本原则是（）。A.安全第一、经济运行B.优先新能源、兼顾传统电源C.保证频率、不计成本D.最大化发电量、最小化负荷答案：A9.下列保护中，属于主保护的是（）。A.变压器瓦斯保护B.线路过电流保护C.母线后备保护D.发电机低励失磁保护答案：A10.110kV线路的平均额定电压为（）。A.105kVB.110kVC.115kVD.121kV答案：C11.新能源发电中，（）的出力具有显著的反调峰特性。A.光伏发电B.风力发电C.生物质发电D.地热发电答案：A12.电力系统稳定运行的最基本要求是（）。A.频率稳定B.电压稳定C.同步运行稳定性D.有功平衡答案：C13.变压器的铜损主要取决于（）。A.空载电流B.负载电流C.铁芯材质D.绕组匝数答案：B14.配电网中，环网柜的主要作用是（）。A.提高供电可靠性B.降低线路损耗C.增大短路容量D.简化接线方式答案：A15.电力系统发生振荡时，（）不会出现周期性变化。A.电流B.电压C.有功功率D.频率答案：D16.下列设备中，属于一次设备的是（）。A.继电保护装置B.断路器C.监控系统D.远动终端（RTU）答案：B17.高压输电线路采用分裂导线的主要目的是（）。A.减少电抗B.增加电容C.降低电晕损耗D.提高机械强度答案：C18.电力系统的最大运行方式是指（）。A.系统等值阻抗最小B.系统等值阻抗最大C.发电机出力最小D.负荷最重答案：A19.电动汽车充电桩接入配电网时，主要影响是（）。A.增加谐波污染B.提高功率因数C.降低短路电流D.减少线路损耗答案：A20.智能电网的核心特征是（）。A.信息化、自动化、互动化B.高电压、大容量、远距离C.新能源、低损耗、零排放D.集中式、规模化、标准化答案：A二、判断题（每题1分，共20分）1.电力系统由发电机、变压器、线路和负荷组成，不包括发电厂电气部分。（）答案：×（包括发电厂电气部分）2.额定电压是指设备长期运行的最高电压。（）答案：×（额定电压是设备正常运行的标称电压）3.中性点直接接地系统发生单相接地故障时，非故障相电压不变。（）答案：√4.变压器的变比等于一次侧与二次侧绕组匝数之比。（）答案：√5.无功功率的传输会引起电压损耗，有功功率的传输会引起频率波动。（）答案：√6.电力系统频率主要由有功功率平衡决定，电压主要由无功功率平衡决定。（）答案：√7.短路电流计算时，通常忽略线路电阻，仅考虑电抗。（）答案：×（高压系统可忽略电阻，低压系统需考虑）8.继电保护的“速动性”要求保护装置尽可能快速切除故障。（）答案：√9.配电网的电压等级一般低于35kV。（）答案：×（配电网包括10kV、35kV、110kV等）10.新能源发电的间歇性会导致电力系统备用容量需求增加。（）答案：√11.电力系统的静态稳定是指系统受到小干扰后恢复原运行状态的能力。（）答案：√12.并联电抗器主要用于补偿线路容性充电电流，限制过电压。（）答案：√13.同步发电机的励磁系统仅影响无功输出，不影响有功输出。（）答案：√14.电力系统发生三相短路时，短路电流中包含直流分量和交流分量。（）答案：√15.智能电表的主要功能是实现双向计量和数据远程传输。（）答案：√16.特高压输电（1000kV及以上）的主要优势是减少线路损耗和提高传输容量。（）答案：√17.电力系统的黑启动是指系统全停后，利用外部电源恢复供电的过程。（）答案：×（黑启动是利用系统内具备自启动能力的电源恢复供电）18.电动汽车有序充电可降低配电网峰谷差，无序充电可能加重电网负担。（）答案：√19.微电网可以独立运行，也可以与大电网并网运行。（）答案：√20.电力系统的电压稳定性主要与无功功率的平衡和传输能力有关。（）答案：√三、简答题（每题5分，共30分）1.简述电力系统的基本组成及各部分功能。答案：电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五部分组成。发电部分将一次能源转换为电能（如火力、水力、风力发电）；输电部分通过高压线路将电能从发电厂输送到负荷中心；变电部分通过变压器实现电压升降，满足不同电压等级需求；配电部分将电能分配到各类用户；用电部分是消耗电能的终端设备（如电动机、照明等）。2.中性点接地方式有哪几种？各有什么特点？答案：主要有三种：①中性点直接接地（大电流接地）：发生单相接地时短路电流大，需快速切除故障，过电压水平低，供电可靠性较低；②中性点不接地（小电流接地）：单相接地时故障电流小（容性电流），可带故障运行1-2小时，过电压水平高，适用于35kV及以下系统；③中性点经消弧线圈接地（谐振接地）：通过消弧线圈补偿容性电流，减少电弧重燃，提高供电可靠性，适用于6-66kV系统。3.变压器并列运行的条件有哪些？为什么？答案：条件：①变比相同（误差≤0.5%），否则会产生环流；②接线组别相同，否则二次侧电压相位差导致大环流；③阻抗电压相同（误差≤10%），否则负载分配不均，阻抗小的变压器易过载。4.无功补偿的主要作用是什么？常用的无功补偿设备有哪些？答案：作用：提高功率因数，降低线路损耗；维持电压稳定，改善电能质量；减少变压器和线路的容量需求。设备：并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器（SVC）、静止无功发生器（SVG）、同步调相机等。5.电力系统频率偏差过大有什么危害？如何调整？答案：危害：影响电机转速（如电动机效率下降）、电子设备正常工作；导致发电厂辅机（如给水泵）运行异常，威胁机组安全；可能引发低频减载装置动作，造成大面积停电。调整方法：一次调整（调速器自动调节原动机出力，响应秒级）；二次调整（调频器或AGC系统手动/自动调整，响应分钟级）；三次调整（经济调度，优化电源出力分配）。6.新能源发电（如风电、光伏）接入对电力系统的主要影响有哪些？答案：①出力间歇性和波动性：导致有功功率不平衡，增加频率调节难度；②无功特性差异：光伏逆变器需主动提供无功支撑，传统电源依赖同步发电机；③低电压穿越要求：故障时需保持并网，避免大规模脱网；④电网结构变化：分布式电源接入改变潮流方向，传统保护装置需升级；⑤系统惯量降低：新能源占比高时，同步发电机减少，系统抗干扰能力下降。四、计算题（每题6分，共10分）1.某变压器一次侧额定电压为110kV，二次侧额定电压为10kV，接线组别为Yd11。计算该变压器的变比（线电压之比）。答案：一次侧线电压U1=110kV（Y接线，线电压=√3倍相电压），二次侧线电压U2=10kV（d接线，线电压=相电压）。变比k=U1/U2=110/10=11。2.某10kV线路长度为5km，导线电阻为0.17Ω/km，电抗为0.35Ω/km，输送有功功率P=1.5MW，功率因数cosφ=0.85。计