2025年大学第四学年（电气工程及其自动化）电气综合实训试题及答案

2025年大学第四学年（电气工程及其自动化）电气综合实训试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种电气设备不属于一次设备？A.发电机B.变压器C.电流表D.断路器2.电力系统的中性点运行方式不包括以下哪种？A.中性点直接接地B.中性点经电阻接地C.中性点经电容接地D.中性点不接地3.三相异步电动机的旋转磁场方向由什么决定？A.电源电压大小B.电源频率C.定子绕组的相序D.转子电阻4.变压器的变比等于（）。A.一次侧与二次侧电压之比B.一次侧与二次侧电流之比C.一次侧与二次侧匝数之比D.以上都不对5.下列哪种保护不属于电力系统的主保护？A.电流速断保护B.限时电流速断保护C.过电流保护D.纵联差动保护6.高压断路器的主要作用不包括（）。A.切断和接通正常负荷电流B.切断故障电流C.切断空载电流D.调节电压7.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8.以下哪种电力负荷属于一级负荷？A.学校教学楼照明B.医院手术室用电C.商场照明D.居民用电9.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.静止励磁系统D.异步励磁10.电力系统短路时，短路电流的大小与（）有关。A.电源电压B.短路点距电源的远近C.系统的等值阻抗D.以上都是第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述电力系统的组成部分及其作用？12.（15分）说明三相异步电动机的工作原理，并分析其转速与哪些因素有关？13.（15分）阐述变压器的工作原理，以及变压器的变比与电压、电流、匝数之间的关系？14.（材料题15分）某工厂供电系统，电源电压为10kV，工厂内有一台额定功率为1000kW的异步电动机，其额定电压为380V，额定电流为180A。已知电动机的功率因数为0.85。工厂内还有一些其他负载，总功率为500kW，功率因数为0.8。问题一：计算该工厂的总视在功率和总电流。问题二：若要提高工厂的功率因数，可采取哪些措施？15.（材料题15分）某电力系统发生短路故障，短路电流的周期分量有效值为10kA，短路持续时间为0.1s。已知短路电流的非周期分量衰减时间常数为0.05s。问题一：计算短路电流的非周期分量初始值。问题二：分析短路电流对电气设备的危害，并说明如何进行短路保护？答案：1.C2.C3.C4.C5.C6.D7.B8.B9.D10.D11.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；用电部分则是各种用电设备消耗电能。12.三相异步电动机的工作原理是基于电磁感应。定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场，转子绕组中感应出电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转动。转速与电源频率、极对数和转差率有关。13.变压器利用电磁感应原理工作。一次绕组通入交流电产生交变磁通，在二次绕组中感应出电动势。变比等于一次侧与二次侧电压之比，也等于匝数之比，电流之比与变比成反比。14.问题一：电动机视在功率S1=P1/cosφ1=1000/0.85≈1176.5kVA，电流I1=S1/U1=1176.5×1000/(1.732×380)≈180A。其他负载视在功率S2=P2/cosφ2=500/0.8=625kVA，电流I2=S2/U1=625×1000/(1.732×10000)≈36A。总视在功率S=S1+S2=1176.5+625=1801.5kVA，总电流I=I1+I2=180+36=216A。问题二：可采用并联电容器、同步调相机、静止无功补偿装置等措施提高功率因数。15.问题一：短路电流非周期分量初始值I'=I"e^(-t/T)=10×e^(-0.1/