2026年电气工程师电力系统分析考试题

2026年电气工程师电力系统分析考试题一、单选题（共10题，每题2分，计20分）1.在电力系统短路电流计算中，采用标幺值法的主要目的是（）。A.简化计算过程B.提高计算精度C.适应不同电压等级D.减少设备损耗2.我国某地区电网基准电压为110kV，某变压器变比为110/10kV，其短路电压百分值Uk%为10%，则该变压器的短路阻抗标幺值Zk为（）。A.0.1B.0.091C.0.1818D.0.10913.在电力系统潮流计算中，PV节点是指（）。A.有功和无功均可调节的节点B.只有有功可调节的节点C.只有无功可调节的节点D.无功固定不变的节点4.我国某地区电网中，某线路的阻抗为0.4+j0.3Ω/km，线路长度为100km，则该线路的阻抗为（）。A.40+j30ΩB.0.4+j0.3ΩC.4+j3ΩD.0.04+j0.03Ω5.在电力系统稳定性分析中，功角稳定性是指（）。A.系统有功功率和无功功率的平衡状态B.系统电压和电流的平衡状态C.系统运行状态偏离扰动后恢复原状的能力D.系统负荷变化时的适应能力6.我国某地区电网中，某发电机的惯性时间常数H为5s，系统总负荷为1000MW，若系统频率下降至49Hz，则该发电机的功角变化为（）。A.10°B.20°C.30°D.40°7.在电力系统故障分析中，对称短路是指（）。A.短路电流相位相同B.短路电流幅值相同C.短路故障发生在三相上D.短路故障不影响系统其他部分8.我国某地区电网中，某线路发生单相接地故障，故障相电流为10kA，非故障相电压升高至额定电压的（）。A.1倍B.√3倍C.2倍D.3倍9.在电力系统谐波分析中，谐波次数是指（）。A.谐波频率与基波频率的比值B.谐波频率的整数倍C.谐波电压与基波电压的比值D.谐波电流与基波电流的比值10.我国某地区电网中，某变压器的空载损耗为10kW，负载损耗为50kW，若变压器负载率为50%，则其总有功损耗为（）。A.30kWB.40kWC.50kWD.60kW二、多选题（共5题，每题3分，计15分）1.电力系统短路电流计算中，采用标幺值法需要确定（）。A.基准功率B.基准电压C.基准电流D.基准频率E.基准阻抗2.我国某地区电网中，某变压器的阻抗电压Uk%为10%，则该变压器的短路阻抗百分值与以下哪些因素有关（）。A.变压器容量B.变压器变比C.变压器材料D.变压器冷却方式E.变压器运行环境3.在电力系统潮流计算中，PV节点需要满足的条件包括（）。A.有功功率可调节B.无功功率可调节C.电压固定D.负荷固定E.电压和无功均可调节4.我国某地区电网中，某线路的阻抗为0.4+j0.3Ω/km，线路长度为100km，则该线路的阻抗与以下哪些因素有关（）。A.线路材料B.线路长度C.线路截面积D.线路架设方式E.线路周围环境5.在电力系统稳定性分析中，功角稳定性与以下哪些因素有关（）。A.系统有功功率平衡B.系统无功功率平衡C.发电机惯性时间常数D.系统总负荷E.系统频率变化三、判断题（共10题，每题1分，计10分）1.电力系统短路电流计算中，采用标幺值法可以简化不同电压等级电网的计算。（正确）2.我国某地区电网基准电压为110kV，某变压器变比为110/10kV，其短路电压百分值Uk%为10%，则该变压器的短路阻抗标幺值Zk为0.1。（正确）3.在电力系统潮流计算中，PV节点是指有功和无功均可调节的节点。（正确）4.我国某地区电网中，某线路的阻抗为0.4+j0.3Ω/km，线路长度为100km，则该线路的阻抗为4+j3Ω。（正确）5.在电力系统稳定性分析中，功角稳定性是指系统运行状态偏离扰动后恢复原状的能力。（正确）6.我国某地区电网中，某发电机的惯性时间常数H为5s，系统总负荷为1000MW，若系统频率下降至49Hz，则该发电机的功角变化为30°。（正确）7.在电力系统故障分析中，对称短路是指短路故障发生在三相上。（正确）8.我国某地区电网中，某线路发生单相接地故障，故障相电流为10kA，非故障相电压升高至额定电压的√3倍。（正确）9.在电力系统谐波分析中，谐波次数是指谐波频率与基波频率的比值。（正确）10.我国某地区电网中，某变压器的空载损耗为10kW，负载损耗为50kW，若变压器负载率为50%，则其总有功损耗为40kW。（正确）四、简答题（共5题，每题5分，计25分）1.简述电力系统短路电流计算中采用标幺值法的主要优点。2.简述电力系统潮流计算中PV节点与PQ节点的区别。3.简述电力系统稳定性分析中，功角稳定性与频率稳定性的关系。4.简述电力系统故障分析中，对称短路与非对称短路的区别。5.简述电力系统谐波分析中，谐波对电力系统的影响及抑制措施。五、计算题（共5题，每题10分，计50分）1.我国某地区电网中，某线路的阻抗为0.4+j0.3Ω/km，线路长度为100km，末端接有一个变比为110/10kV的变压器，变压器的短路阻抗百分值Uk%为10%。若线路末端负荷为100MW，功率因数为0.8（滞后），基准电压为110kV，求线路末端电压和变压器低压侧电压。2.我国某地区电网中，某发电厂总装机容量为1000MW，系统总负荷为800MW，发电机惯性时间常数H为5s。若系统频率下降至49Hz，求该发电机的功角变化。3.我国某地区电网中，某线路发生单相接地故障，故障相电流为10kA，非故障相电压升高至额定电压的√3倍。若线路额定电压为110kV，求故障相电流和非故障相电压。4.我国某地区电网中，某变压器的空载损耗为10kW，负载损耗为50kW，若变压器负载率为50%，求该变压器的总有功损耗。5.我国某地区电网中，某线路的阻抗为0.4+j0.3Ω/km，线路长度为100km，末端接有一个变比为110/10kV的变压器，变压器的短路阻抗百分值Uk%为10%。若线路末端负荷为100MW，功率因数为0.8（滞后），基准电压为110kV，求线路末端电压和变压器低压侧电压的电压损失。答案与解析一、单选题答案与解析1.C标幺值法的主要目的是适应不同电压等级电网的计算，简化计算过程。2.B短路阻抗标幺值Zk=Uk%/100=10%/100=0.091。3.APV节点是指有功和无功均可调节的节点。4.A阻抗Z=0.4+j0.3Ω/km×100km=40+j30Ω。5.C功角稳定性是指系统运行状态偏离扰动后恢复原状的能力。6.C功角变化Δδ=2πfHΔf=2π×50×5×(50-49)=314.16°≈30°。7.C对称短路是指短路故障发生在三相上。8.B非故障相电压升高至额定电压的√3倍。9.A谐波次数是指谐波频率与基波频率的比值。10.B总有功损耗P=P0+Pd(β^2)=10+50×(0.5^2)=40kW。二、多选题答案与解析1.A,B,C,E标幺值法需要确定基准功率、基准电压、基准电流和基准阻抗。2.A,B短路阻抗百分值与变压器容量和变比有关。3.A,CPV节点有功功率可调节，电压固定。4.A,B,C,D,E阻抗与线路材料、长度、截面积、架设方式和周围环境有关。5.A,B,C,D,E功角稳定性与有功功率平衡、无功功率平衡、发电机惯性时间常数、系统总负荷和频率变化有关。三、判断题答案与解析1.正确标幺值法可以简化不同电压等级电网的计算。2.正确短路阻抗标幺值Zk=Uk%/100=10%/100=0.1。3.正确PV节点有功和无功均可调节。4.正确阻抗Z=0.4+j0.3Ω/km×100km=4+j3Ω。5.正确功角稳定性是指系统运行状态偏离扰动后恢复原状的能力。6.正确功角变化Δδ=2πfHΔf=2π×50×5×(50-49)=314.16°≈30°。7.正确对称短路是指短路故障发生在三相上。8.正确非故障相电压升高至额定电压的√3倍。9.正确谐波次数是指谐波频率与基波频率的比值。10.正确总有功损耗P=P0+Pd(β^2)=10+50×(0.5^2)=40kW。四、简答题答案与解析1.电力系统短路电流计算中采用标幺值法的主要优点标幺值法的主要优点包括：-简化计算过程，避免复杂单位换算；-适应不同电压等级电网的计算；-统一计算标准，便于比较不同设备的电气参数。2.电力系统潮流计算中PV节点与PQ节点的区别PV节点与PQ节点的区别如下：-PV节点有功功率可调节，电压固定；-PQ节点有功和无功功率均由负荷决定，电压固定。3.电力系统稳定性分析中，功角稳定性与频率稳定性的关系功角稳定性与频率稳定性密切相关，功角稳定性是指系统运行状态偏离扰动后恢复原状的能力，而频率稳定性是指系统频率在扰动后能否恢复到额定值。功角稳定性是频率稳定性的基础，只有功角稳定，系统频率才能稳定。4.电力系统故障分析中，对称短路与非对称短路的区别对称短路与非对称短路的区别如下：-对称短路是指短路故障发生在三相上，三相电流幅值相同，相位相差120°；-非对称短路是指短路故障发生在单相或两相上，三相电流幅值和相位不同。5.电力系统谐波分析中，谐波对电力系统的影响及抑制措施谐波对电力系统的影响包括：-增加设备损耗；-引起设备发热；-影响保护装置的正常运行。抑制措施包括：-使用滤波器；-限制谐波源；-提高电力系统谐波容限。五、计算题答案与解析1.线路末端电压和变压器低压侧电压线路阻抗Z=0.4+j0.3Ω/km×100km=40+j30Ω。线路末端负荷S=100MW/0.8=125MVAR（滞后）。线路末端电流I=S/(110kV∠0°)=125MVAR/(110kV∠0°)=1.136kA∠-36.87°。线路末端电压U2'=U1-IZ=110kV-1.136kA∠-36.87°×(40+j30)Ω=105.5kV∠-5.71°。变压器低压侧电压U2=U2'/11=105.5kV∠-5.71°/11=9.59kV∠-5.71°。2.功角变化功角变化Δδ=2πfHΔf=2π×50×5×(50-49)=314.16°≈30°。3.故障相电流和非故障相电压故障相电流If=10kA。非故障相电压U2=√3×1