2025年大学三年级（电气工程学）电气工程研究阶段测试试题及答案

2025年大学三年级（电气工程学）电气工程研究阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)1.下列关于电力系统暂态稳定性的说法，正确的是（）A.电力系统在遭受大干扰后，能自动恢复到原来运行状态的能力B.电力系统在遭受小干扰后，能保持同步运行的能力C.电力系统在遭受大干扰后，能保持同步运行的能力D.电力系统在遭受小干扰后，能自动恢复到原来运行状态的能力答案：C2.同步发电机突然三相短路时，定子绕组中电流的非周期分量起始值主要取决于（）A.短路瞬间电压的初始值B.短路瞬间电流的初始值C.短路瞬间磁链的初始值D.短路瞬间功率的初始值答案：C3.电力系统发生不对称短路时，短路电流中（）A.只含有正序分量B.只含有负序分量C.只含有零序分量D.含有正序、负序和零序分量答案：D4.提高电力系统静态稳定性的措施不包括（）A.采用自动调节励磁装置B.减少系统电抗C.增加系统有功功率D.改善系统结构答案：C5.电力系统潮流计算中，PQ节点是指（）A.已知节点注入功率和电压幅值、相位B.已知节点注入功率和电压幅值C.已知节点注入功率D.已知节点电压幅值、相位答案：C6.下列哪种元件属于电力系统中的无功功率电源（）A.同步发电机B.异步电动机C.输电线路D.变压器答案：A7.电力系统电压调整的基本原理是（）A.改变发电机端电压B.改变变压器变比C.改变电力网无功功率分布D.改变电力网有功功率分布答案：C8.电力系统中，当发生不对称短路时，短路点的负序电压（）A.最高B.最低C.与正序电压相等D.为零答案：A9.同步发电机的功角δ是指（）A.定子电压与转子电压之间的夹角B.定子电流与转子电流之间的夹角C.励磁电动势与定子电压之间的夹角D.励磁电动势与合成电动势之间的夹角答案：D10.电力系统频率调整的基本原理是（）A.改变发电机的有功功率输出B.改变发电机的无功功率输出C.改变电力网的无功功率分布D.改变电力网的有功功率分布答案：A11.电力系统发生振荡时，（）不会发生变化。A.各点电压B.各点电流C.系统频率D.各点之间的功率传输答案：C12.下列关于电力系统短路电流计算的说法，错误的是（）A.短路电流计算是电力系统分析的重要内容B.短路电流计算可以用于选择电气设备C.短路电流计算可以用于分析电力系统的稳定性D.短路电流计算只需要考虑正序电流答案：D13.电力系统中的中性点接地方式不包括（）A.中性点直接接地B.中性点经电阻接地C.中性点经电感接地D.中性点不接地答案：C14.电力系统中，采用分裂导线的主要目的是（）A.增加线路电抗B.减小线路电抗C.增加线路电阻D.减小线路电阻答案：B15.电力系统潮流计算中，PV节点是指（）A.已知节点注入功率和电压幅值、相位B.已知节点注入功率和电压幅值C.已知节点注入功率D.已知节点电压幅值、相位，且给定节点无功功率答案：D16.电力系统无功功率不足会导致（）A.电压升高B.电压降低C.频率升高D.频率降低答案：B17.同步发电机的短路比越大，其（）A.过载能力越强B.过载能力越弱C.短路电流越大D.短路电流越小答案：A18.电力系统发生不对称短路时，短路电流的正序分量（）A.与对称短路时相同B.比对称短路时大C.比对称短路时小D.为零答案：A19.电力系统中，限制短路电流的措施不包括（）A.采用分裂绕组变压器B.采用串联电抗器C.采用并联电容器D.合理选择电气设备的参数答案：C20.电力系统潮流计算中，平衡节点是指（）A.已知节点注入功率和电压幅值、相位B.已知节点注入功率和电压幅值C.已知节点注入功率D.已知节点电压幅值、相位，且给定节点有功功率，一般选主调频电厂答案：D第II卷（非选择题，共60分）二、填空题（每题2分，共10分）答题要求：请将正确答案填在横线上。1.电力系统的运行状态分为正常运行状态、______、故障状态和______。答案：不正常运行状态、恢复状态2.同步发电机的并列方法分为______和______。答案：准同期并列、自同期并列3.电力系统中的无功功率平衡主要是指______和______之间的平衡。答案：无功电源发出的无功功率、无功负荷及无功损耗所需的无功功率4.电力系统短路电流计算的方法有______、______等。答案：标幺值法、有名值法5.电力系统的调压措施主要有______、______、改变变压器变比等。答案：改变发电机端电压、改变无功功率分布三、简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰。1.简述电力系统暂态稳定性的分析方法。答案：电力系统暂态稳定性的分析方法主要有等面积定则和数值解法。等面积定则通过比较加速面积和减速面积来判断系统是否能保持暂态稳定。数值解法利用计算机求解电力系统的微分方程，模拟系统在故障后的动态过程，从而分析暂态稳定性。2.说明电力系统电压调整的主要手段。答案：电力系统电压调整的主要手段有：改变发电机端电压，通过调节发电机的励磁电流来实现；改变变压器变比，适用于有载调压变压器；改变无功功率分布，通过调整无功补偿设备的投切或调节无功电源的输出等方式，如投切电容器、电抗器，调节同步发电机的励磁等，使系统无功功率平衡，进而调整电压。四、分析题（每题15分，共15分）答题要求：根据所给材料，进行分析解答。材料：某电力系统在正常运行时，一台同步发电机的输出功率为P0，功角为δ0。当系统发生短路故障时，发电机的输出功率突然减小，功角增大。故障切除后，发电机的输出功率逐渐恢复，功角也逐渐减小。问题：请分析该电力系统在故障前后的运行状态变化，并说明如何提高系统的暂态稳定性。答案：故障前系统处于正常运行状态，发电机输出功率稳定，功角稳定。故障发生时，发电机输出功率突然减小，功角增大，系统进入暂态过程。故障切除后，发电机输出功率逐渐恢复，功角逐渐减小，若能恢复到稳定状态，则系统暂态稳定。提高系统暂态稳定性的措施有：快速切除故障，减少故障持续时间；采用自动重合闸，提高供电可靠性；增加强励倍数，提高发电机的励磁能力；改善系统结构，减少系统电抗等。五、计算题（每题15分，共15分）答题要求：写出详细的计算过程和答案。某电力系统如图所示，已知发电机G的额定功率SN=100MVA，额定电压UN=10.5kV，Xd=1.2，变压器T1的变比为10.5/242kV，变压器T2的变比为220/11kV，线路L的电抗Xl=50Ω。试计算该电力系统在基准容量SB=100MVA下，各元件的电抗标幺值。答案：发电机电抗标幺