2025年大学电力工程及自动化（电力系统运维）试题及答案

2025年大学电力工程及自动化（电力系统运维）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：本卷共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在括号内。1.电力系统中，衡量电能质量的两个基本参数是（）A.电压和频率B.电流和功率C.电阻和电抗D.电容和电感2.下列哪种设备不属于一次设备（）A.发电机B.变压器C.继电器D.断路器3.电力系统运行的基本要求不包括（）A.可靠性B.经济性C.稳定性D.灵活性4.中性点不接地系统发生单相接地时，接地点通过的电流是（）A.电容电流B.电感电流C.短路电流D.负荷电流5.变压器的变比是指（）A.一、二次侧绕组匝数之比B.一、二次侧电压之比C.一、二次侧电流之比D.以上都是6.高压断路器的主要作用是（）A.切断和接通负荷电流B.切断短路电流C.切断和接通空载电流D.以上都是7.电力系统短路时，短路电流的大小与（）有关。A.短路点距电源的远近B.电源的容量C.短路类型D.以上都是8.继电保护装置的基本要求不包括（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.安全性9.下列哪种保护属于主保护（）A.过电流保护B.零序电流保护C.纵联差动保护D.过负荷保护10.电力系统无功功率电源不包括（）A.发电机B.调相机C.电容器D.电阻器11.电力系统电压调整的常用方法不包括（）A.改变发电机端电压B.改变变压器变比C.改变线路参数D.改变负荷功率12.电力系统频率调整的基本原理是（）A.根据负荷变化调整发电机的有功出力B.根据负荷变化调整发电机的无功出力C.根据电压变化调整发电机的有功出力D.根据电压变化调整发电机的无功出力13.下列哪种故障属于横向故障（）A.单相接地短路B.两相接地短路C.三相短路D.以上都是14.电力系统稳定性不包括（）A.静态稳定性B.暂态稳定性C.动态稳定性D.电压稳定性15.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.减少线路电抗C.提高系统电压D.增加系统负荷16.电力系统暂态稳定性分析中，通常采用的方法是（）A.等面积定则B.小干扰法C.对称分量法D.叠加原理17.下列哪种设备属于二次设备（）A.电流表B.电压表C.继电器D.以上都是18.电力系统通信的主要作用不包括（）A.传递信息B.实现远程控制C.提高系统可靠性D.增加系统负荷19.电力系统自动化不包括（）A.自动发电控制B.自动电压控制C.电力系统调度自动化D.电力系统故障诊断20.电力系统运维的主要任务不包括（）A.设备运行维护B.故障处理C.系统升级改造D.增加系统负荷第II卷（非选择题，共60分）一、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在横线上。1.电力系统是由发电、输电、变电、配电和______组成的整体。2.电力系统的中性点运行方式主要有中性点直接接地、中性点不接地和______三种。3.变压器的损耗包括铁损耗和______。4.电力系统短路计算的目的是为了选择电气设备、整定继电保护装置和______。5.电力系统无功功率补偿的原则是______。二（共10分）答题要求：本大题共2小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述电力系统运行的特点。2.简述继电保护装置的作用。三、计算题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。解答应写出必要的文字说明、计算公式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。1.已知某电力系统中，发电机的额定功率为100MW，额定电压为10.5kV，变压器的变比为10.5/121kV，线路阻抗为10+j50Ω。当系统发生三相短路时，求短路电流的大小。2.某电力系统中，变压器的变比为110/10.5kV，容量为100MVA，短路电压百分数为10%。求变压器的短路阻抗。四、案例分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。阅读材料，回答问题。材料：某电力系统在运行过程中，发生了一起单相接地故障。故障发生后，继电保护装置动作，但断路器未能及时切断故障线路，导致故障扩大，造成了部分设备损坏。问题：1.分析继电保护装置动作但断路器未能及时切断故障线路的原因。2.提出防止此类故障扩大的措施。五、论述题（共5分）答题要求：本大题共1小题，5分。论述电力系统运维的重要性。答案：1.A2.C3.D4.A5.D6.D7.D8.D9.C10.D11.D12.A13.D14.D15.D16.A17.D18.D19.D20.D填空题答案：1.用电2.中性点经消弧线圈接地3.铜损耗4.校验电气设备的动稳定性5.分层分区，就地平衡简答题答案：1.电力系统运行的特点包括：电能不能大量储存；暂态过程非常迅速；与国民经济各部门和人民生活密切相关。2.继电保护装置的作用是：自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。计算题答案：1.首先计算短路回路总阻抗：Z=10+j50+(121/10.5)^2×(10+j50)=10+j50+130.25×(10+j50)=10+j50+1302.5+j6512.5=1312.5+j6562.5Ω。短路电流有效值：I=U/Z=10.5×1000/(1312.5^2+6562.5^2)^0.5=1.58kA。2.短路阻抗：Zk=Uk%×U^2/S=10%×(110×1000)^2/100×10^6=12.1Ω。案例分析题答案：1.继电保护装置动作但断路器未能及时切断故障线路的原因可能有：断路器操作机构故障，如跳闸线圈损坏、传动机构卡滞等；断路器的分闸时间过长；继电保护装置与断路器之间的配合不当，如保护动作时间与断路器分闸时间不匹配等。2.防止此类故障扩大的措施包括：定期对断路器进行维护和检修，检查操作机构的性能，确保其正常运行；对断路器的分闸时间进行测试和调整，保证其在规定时间内可靠动作；优化继电保护装置与断路器之间的配合，根据实际情况合理整定保护动作时间和断路器分闸时间；加强对电力系统运行的监测和分析，及时发现和处理潜在的故障隐患。论述题答案：电力系统运维的重要性体现在以下几个方面：保障电力系统的安全稳定运行，及时发现和处理设备故障和隐患，防止故障扩大，确保电力供应的可靠性；提高电力系统的运行效率，通过合理的运维措施，优化设备运行参