2026年电气工程师电力系统设计与维护方向中级实操模拟题

2026年电气工程师电力系统设计与维护方向中级实操模拟题一、选择题（共5题，每题2分，共10分）1.在35kV变电站中，为提高系统稳定性，常采用（）接线方式。A.单母线分段B.双母线分段C.单母线D.环网接线2.在进行变压器差动保护整定时，为避免区外故障误动，应采用（）原则。A.保护灵敏度最高原则B.差动电流最小原则C.避免不平衡电流原则D.继电器动作时间最短原则3.在配电网中，为减少电压损失，应优先采用（）接线方式。A.环网接线B.树干式接线C.网状接线D.混合式接线4.在进行高压电缆终端头制作时，为防止绝缘老化，应重点控制（）工艺。A.焊接温度B.绝缘材料填充C.气压测试D.机械固定强度5.在电力系统故障录波数据中，判断单相接地故障的依据是（）。A.三相电压不平衡B.零序电流突增C.负序电压突增D.正序电流突增二、判断题（共5题，每题2分，共10分）1.变电站母线电压互感器二次侧严禁短路。（√）2.电力系统中的频率偏差超过±0.5Hz时，应立即切除部分负荷。（×）3.配电网中的架空线路绝缘子串应根据海拔高度调整片数。（√）4.变压器瓦斯保护动作后，应立即检查油位和油色。（√）5.10kV配电网的短路电流计算可不考虑系统阻抗的变化。（×）三、简答题（共3题，每题10分，共30分）1.简述电力系统中差动保护的基本原理及其在变压器保护中的应用。2.在进行高压开关柜检修时，应重点检查哪些部位？如何判断开关柜是否存在绝缘缺陷？3.为何在沿海地区输电线路易发生盐雾腐蚀？应采取哪些防护措施？四、计算题（共2题，每题15分，共30分）1.某变电站10kV线路发生单相接地故障，故障点距离变电站10km。已知系统正序阻抗为0.4Ω/km，零序阻抗为1.2Ω/km，试计算零序电流和故障点电压。2.某变电站变压器额定容量为31.5MVA，联结组别为YNd11，短路电压百分数为6%。若系统发生两相短路，试计算变压器低压侧的短路电流。五、绘图题（共1题，20分）1.绘制单相接地故障时的零序网络图，并标注关键参数（如零序阻抗、故障点距离等）。六、实操题（共2题，每题25分，共50分）1.某变电站500kV断路器进行预防性试验，要求测试其分合闸特性。请列出测试步骤及关键参数要求。2.某配电网发生绝缘子闪络故障，现场发现绝缘子表面有放电痕迹。请分析可能原因，并提出排查方案。答案与解析一、选择题1.B解析：35kV变电站为提高系统稳定性和可靠性，常采用双母线分段接线，便于检修和切换。单母线分段适用于负荷较小、可靠性要求不高的场合。2.C解析：变压器差动保护整定时，应避免区外故障误动，需采用“避免不平衡电流原则”，即确保正常运行时不平衡电流小于差动继电器动作值。3.B解析：配电网中树干式接线结构简单、投资低，但电压损失较大。为减少电压损失，可采用环网接线或环网柜，但树干式在中小型配电网中仍广泛应用。4.B解析：高压电缆终端头制作中，绝缘材料填充不密实会导致绝缘强度下降，易引发击穿。焊接温度、气压测试和机械固定强度虽重要，但填充工艺直接影响长期运行性能。5.B解析：单相接地故障时，零序电流会突增，而三相电压不平衡、负序电压突增等是其他故障的特征。二、判断题1.√解析：电压互感器二次侧短路会导致保护误动或设备损坏，因此严禁短路。2.×解析：频率偏差超过±0.5Hz时，应采取调节措施（如切负荷或启动备用机组），而非立即切除所有负荷。3.√解析：海拔升高会导致空气密度下降，绝缘子表面场强增加，需增加绝缘子片数以防止闪络。4.√解析：变压器瓦斯保护动作可能由内部故障或油位异常引起，需检查油质和油位确认问题。5.×解析：10kV配电网短路电流计算需考虑系统阻抗变化（如线路长度、变压器参数等），简化计算会导致误差增大。三、简答题1.差动保护原理及在变压器保护中的应用差动保护基于基尔霍夫电流定律，通过比较被保护设备两侧电流的大小和方向来判断故障。正常时，两侧电流相等；故障时，电流差值增大，保护动作。变压器差动保护需考虑励磁涌流、不平衡电流等因素，通常采用二次谐波制动或比率制动。2.高压开关柜检修重点及绝缘缺陷判断重点检查：①绝缘子是否破损；②母线连接是否紧固；③SF6气体压力是否正常；④控制回路绝缘电阻。判断绝缘缺陷方法：①红外测温检测局部放电；②绝缘电阻测试（应大于标准值）；③介质损耗角正切（tanδ）检测。3.沿海地区输电线路盐雾腐蚀及防护措施盐雾腐蚀原因：氯离子易侵入绝缘材料，加速老化。防护措施：①采用耐腐蚀绝缘子；②增加线路覆冰防护；③定期涂覆防腐蚀涂料。四、计算题1.单相接地故障计算-零序电流：I₀=E/(Z₁+Z₀)=1kV/(0.4Ω/km×10km+1.2Ω/km×10km)=0.5kA-故障点电压：U₀=I₀×Z₀=0.5kA×1.2Ω/km×10km=6kV2.变压器短路电流计算-低压侧额定电流：I_n=S/(√3×U_n)=31.5MVA/(√3×6.3kV)≈2889A-短路电流：I_k=I_n×(U_n/U_k)×(√3/Z_k%)=2889A×(6.3kV/6.3kV)×(√3/6%)≈7.5kA五、绘图题（略，需绘制零序网络图，标注Z₀、故障点距离、零序电流等参数）六、实操题1.500kV断路器分合闸特性测试步骤：①核对断路器状态；②测量分合闸线圈电阻；③进行分合闸动作试验（记录动作时间、行程等）；④检查辅助触点。参数要求：分合闸时间≤80ms，行程≥200mm，