2025年电力牵引题库及答案

2025年电力牵引题库及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.2025年新型牵引变电所中，采用的智能融合终端主要实现的功能是（）A.提升变压器容量B.实现多源数据采集与状态感知C.替代断路器保护D.降低接触网电压波动答案：B2.电力机车牵引变流器中，碳化硅（SiC）器件相比传统IGBT的优势不包括（）A.开关损耗降低30%-50%B.工作温度上限提升至200℃以上C.成本显著降低D.可支持更高开关频率答案：C3.高速动车组再生制动时，能量反馈至电网的条件是（）A.网压低于25kVB.牵引变流器处于整流状态C.列车速度高于5km/hD.接触网电压高于再生制动阈值答案：D4.2025年推广的智能接触网监测系统中，核心传感器不包括（）A.腕臂倾斜角传感器B.线索张力光纤光栅传感器C.受电弓碳滑板磨损图像识别装置D.钢轨电位限制装置答案：D5.交流传动电力机车的牵引特性控制中，恒转矩区对应的速度范围是（）A.0-基速B.基速-最高速C.最高速以上D.任意速度段答案：A6.牵引供电系统负序电流的主要抑制措施是（）A.采用Vv接线牵引变压器B.增加电容器补偿装置C.优化机车功率因数D.采用斯科特接线或换相连接答案：D7.动车组辅助供电系统中，静止辅助变流器（SIV）的输入电压通常为（）A.DC1500VB.AC380VC.DC110VD.AC25kV经降压整流后答案：A8.2025年某高铁线路接触网采用“之”字形布置，其主要目的是（）A.降低导线张力B.均匀磨损受电弓滑板C.提高悬挂稳定性D.减少电磁辐射答案：B9.电力机车牵引电机的冷却方式中，效率最高且适用于高速动车组的是（）A.自通风冷却B.强迫风冷C.油冷D.水冷答案：D10.牵引供电系统短路电流计算时，需要考虑的关键参数不包括（）A.电力系统短路容量B.牵引变压器阻抗C.接触网单位长度阻抗D.机车牵引电机额定功率答案：D11.再生制动与电阻制动相比，最显著的优势是（）A.制动功率更大B.无需额外散热装置C.能量可回馈电网D.制动响应更快答案：C12.2025年智能牵引变电所中，数字孪生技术的应用主要体现在（）A.替代人工巡检B.建立设备虚拟模型与实时状态映射C.提升保护动作速度D.降低所内温度答案：B13.接触网断线故障时，牵引变电所馈线保护装置应动作的是（）A.过电流保护B.距离保护C.失压保护D.低周减载保护答案：A14.交流传动电力机车的牵引控制策略中，直接转矩控制（DTC）的特点是（）A.动态响应慢B.转矩脉动小C.无需坐标变换D.依赖电机参数精确性答案：C15.牵引供电系统的电能质量指标不包括（）A.谐波畸变率B.三相电压不平衡度C.频率偏差D.接触网导线张力答案：D16.动车组受电弓动态包络线的计算需要考虑的因素不包括（）A.列车运行速度B.线路曲线半径C.接触网跨距D.牵引电机功率答案：D17.2025年新型牵引变压器采用非晶合金铁芯，其主要优点是（）A.提高变比精度B.降低空载损耗C.增大短路阻抗D.简化冷却系统答案：B18.电力机车过分相时，主断路器必须断开的原因是（）A.防止相间短路B.降低过电压风险C.减少牵引电机发热D.保护受电弓答案：A19.牵引传动系统中，四象限变流器的主要功能是（）A.将直流转换为三相交流B.实现网侧电流正弦化与单位功率因数C.调节牵引电机转速D.提供辅助电源答案：B20.接触网支柱侧面限界是指（）A.支柱内缘至线路中心的距离B.支柱外缘至线路中心的距离C.接触线至钢轨顶面的垂直距离D.承力索与接触线的水平距离答案：A二、判断题（每题1分，共15分）1.2025年牵引供电系统将全面采用27.5kV直接供电方式，取消自耦变压器（AT）供电。（×）2.电力机车牵引变流器的中间直流环节电容主要用于滤波和能量缓冲。（√）3.再生制动时，牵引电机运行在发电机状态，变流器工作在整流模式。（×）4.接触网导线的最大弛度出现在跨距中点，温度越高弛度越大。（√）5.牵引变电所的备用电源自动投入装置（备自投）仅在主电源失电时动作。（√）6.交流传动电力机车的粘着利用比直流传动更充分，主要因为异步电机调速范围宽。（√）7.接触网电分相装置的中性段长度应满足机车惰行通过时不发生二次受流。（√）8.牵引供电系统的谐波主要由整流器和逆变器产生，2025年新型变流器可将THD（总谐波畸变率）控制在5%以下。（√）9.动车组辅助供电系统中，DC110V蓄电池主要用于启动辅助变流器和紧急供电。（√）10.接触网腕臂结构中的定位器主要作用是固定接触线位置，保证拉出值符合要求。（√）11.牵引变压器的容量选择只需考虑最大列车负荷，无需考虑同时系数。（×）12.电力机车受电弓的升弓压力过小会导致离线率增加，过大则加剧接触线磨损。（√）13.2025年智能牵引供电系统可通过大数据分析预测接触网设备寿命，实现状态修代替计划修。（√）14.牵引传动系统的PWM控制技术中，载波频率越高，输出电压谐波含量越低，但开关损耗越大。（√）15.接触网断线故障时，故障点会产生电弧，馈线保护需快速动作以熄灭电弧。（√）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述2025年智能牵引供电系统的核心技术特征。答案：①设备全面感知：通过物联网传感器采集牵引变压器、断路器、接触网等设备的电气参数、机械状态及环境数据；②数字孪生应用：建立物理系统的虚拟模型，实现实时状态映射与故障仿真；③智能决策支持：基于大数据和AI算法，实现潮流优化、故障预警及检修策略推荐；④车网协同控制：与动车组牵引系统交互，动态调整供电策略以抑制网压波动；⑤低碳化设计：集成储能装置和新能源接入，提升可再生能源消纳能力。2.说明交流传动电力机车相比直流传动的主要优势。答案：①牵引电机无换向器，维护周期延长50%以上；②调速范围宽，可实现0-最高速的平滑控制；③粘着利用更充分，异步电机的特性曲线更接近理想粘着曲线；④再生制动能力强，能量回收效率提升20%-30%；⑤牵引变流器采用PWM控制，网侧谐波含量降低，功率因数接近1。3.接触网设计中，确定最大跨距需考虑哪些因素？答案：①接触线允许的最大弛度（与导线张力、自重、温度相关）；②受电弓动态包络线要求（避免高速运行时脱弓）；③支柱强度与基础承载能力；④线路曲线半径（曲线段跨距需减小以保证拉出值）；⑤气象条件（最大风速、覆冰厚度影响导线张力）。4.牵引变电所馈线保护配置的主要类型及作用。答案：①电流速断保护：快速切除出口短路故障（动作时间≤0.1s）；②过电流保护：作为速断保护的后备，保护接触网全长；③距离保护：反应故障点距离，可区分区内/区外故障；④自动重合闸：消除瞬时性故障（如电弧短路），提高供电可靠性；⑤负序过流保护：抑制牵引负荷引起的三相不平衡，保护电力系统设备；⑥谐波保护：当谐波含量超过限值时动作，防止设备谐波过热。5.分析动车组牵引传动系统中“牵引-制动”转换过程的关键控制要点。答案：①平滑过渡：避免转矩突变导致轮轨冲击，需设置转换死区（如0.5s）；②网压协调：再生制动时需监测网压，若网压过高则切换为电阻制动；③粘着控制：转换过程中实时检测轮轨粘着状态，防止滑行/空转；④能量管理：优先使用再生制动回收能量，剩余能量通过电阻消耗；⑤故障冗余：若制动系统故障，需快速切换至备用模式（如空气制动）。6.2025年新型牵引电机采用高速永磁同步电机（HSPMSM）的优势及技术挑战。答案：优势：①功率密度提升30%以上（体积小、重量轻）；②效率高达98%（高于异步电机2-3个百分点）；③调速范围宽（恒功率区可达3:1）；④功率因数接近1（减少无功损耗）。挑战：①高速下转子强度与动平衡要求高；②永磁体高温退磁风险（需优化冷却系统）；③弱磁控制复杂（需精确的电机参数辨识）；④成本较高（稀土材料依赖）。四、综合分析题（每题15分，共15分）某高铁线路出现接触网电压异常波动（22kV-30kV），导致多列动车组牵引封锁。假设你是牵引供电工程师，需完成以下分析：（1）列举可能的故障原因；（2）提出现场排查步骤；（3）给出2025年智能系统下的预防措施。答案：（1）可能原因：①牵引变电所主变压器分接开关故障，导致输出电压不稳；②接触网补偿装置卡滞（如坠砣卡阻），线索张力变化引起阻抗波动；③动车组集中再生制动（如多车同时下坡），能量回馈导致网压骤升；④接触网绝缘子污闪（潮湿天气），产生间歇性短路；⑤电力系统侧电源波动（如电网故障或大用户投切）。（2）排查步骤：①调取牵引变电所监控系统数据，检查主变输出电压、电流及分接开关位置记录；②利用接触网智能巡检车（搭载红外热成像、视频监控）排查补偿装置、绝缘子状态；③分析动车组运行记录，统计故障时段再生制动列车数量及功率；④联系电网调度，确认系统侧电压波动情况；⑤现场测量接触网导线张力（使用便携式张力测量仪）