2026年电气工程师考试电力系统分析与故障排查题集

2026年电气工程师考试：电力系统分析与故障排查题集一、单选题（共10题，每题2分）1.某地区电网采用330kV主干网架，在夏季高峰负荷期间，系统电压稳定裕度接近临界值，此时应优先采取哪种措施以提高系统电压稳定性？A.减少线路无功负荷B.投入静止无功补偿器（SVC）C.降低系统总负荷D.增加发电机出力2.某110kV变电站发生单相接地故障，故障电流为20A，保护装置动作时间为0.5s，若系统基准电压为100kV，则故障点的短路电流有效值约为多少？A.20AB.200AC.1000AD.2000A3.在输电线路潮流计算中，某段线路的功率损耗主要与哪些因素相关？A.线路电压、功率因数B.线路长度、导线截面积C.系统频率、负荷类型D.变压器变比、线路接地方式4.某电网发生三相短路故障，系统阻抗为0.3Ω，故障前负荷电流为300A，故障后系统电压下降至额定电压的80%，则故障点的短路电流瞬时值约为多少？A.1000AB.1500AC.2000AD.2500A5.某地区电网采用分布式光伏并网，在光照骤降时，光伏出力突然减少，为避免系统电压崩溃，应优先采取哪种措施？A.减少系统总负荷B.投入调相机C.增加火电机组出力D.限制光伏并网容量6.某220kV线路发生瞬时性故障，距离保护动作时间为0.2s，后备保护动作时间为0.8s，为避免越级跳闸，最小灵敏系数应设定为多少？A.1.2B.1.5C.2.0D.2.57.某地区电网存在电压波动问题，负荷变化时电压偏差较大，为改善电压质量，应优先采取哪种措施？A.增加系统无功补偿容量B.提高系统频率C.减少线路损耗D.降低系统电压等级8.某变电站发生变压器差动保护误动，可能的原因是？A.变压器励磁涌流过大B.电流互感器饱和C.保护定值配合不当D.以上都是9.某地区电网采用微电网技术，在主网故障时，微电网应具备哪种运行模式？A.独立运行B.并网运行C.恒功率运行D.恒频率运行10.某输电线路采用OPGW光缆，在雷雨天气下，线路发生瞬时性故障，为提高保护可靠性，应优先采取哪种措施？A.增加线路接地电阻B.投入线路避雷器C.降低线路运行电压D.增加线路绝缘水平二、多选题（共5题，每题3分）1.某地区电网存在电压越限问题，可能的原因包括哪些？A.系统无功补偿不足B.线路损耗过大C.负荷功率因数低D.变压器分接头位置不当E.系统频率过高2.某变电站发生母线故障，为快速隔离故障，应采取哪些措施？A.投入母联断路器B.启动备用电源C.切除故障母线所带负荷D.投入备用变压器E.检查保护装置动作情况3.某输电线路发生相间短路故障，为提高保护可靠性，应采取哪些措施？A.提高保护定值灵敏度B.增加线路重合闸次数C.采用微机保护装置D.加强线路绝缘E.降低系统运行电压4.某地区电网采用智能调度系统，在故障排查过程中，智能调度系统可以提供哪些辅助功能？A.故障快速定位B.潮流快速计算C.保护动作分析D.负荷预测E.线路状态监测5.某变电站发生直流系统故障，可能导致哪些后果？A.保护装置失电B.断路器无法合闸C.通信系统中断D.微机监控系统停运E.变压器无法启动三、判断题（共10题，每题1分）1.系统电压稳定性问题通常与无功功率不足有关，增加系统无功补偿容量可以有效改善电压稳定性。（对/错）2.在输电线路潮流计算中，线路功率损耗与负荷功率成正比。（对/错）3.三相短路故障是电力系统中最严重的故障类型，其短路电流最大。（对/错）4.距离保护在发生瞬时性故障时，可以快速切除故障线路，避免系统越级跳闸。（对/错）5.分布式光伏并网时，为避免系统电压波动，应限制光伏装机容量。（对/错）6.变压器差动保护在正常负荷时可能出现不平衡电流，但不会误动。（对/错）7.微电网在主网故障时可以独立运行，为关键负荷提供电力保障。（对/错）8.线路避雷器可以有效防止雷击过电压，但无法防止系统内部故障引起的过电压。（对/错）9.系统频率稳定性问题通常与有功功率平衡有关，增加发电机出力可以有效改善频率稳定性。（对/错）10.智能调度系统可以提高故障排查效率，但其无法完全替代人工判断。（对/错）四、简答题（共4题，每题5分）1.简述电力系统电压稳定性问题的成因及解决措施。2.简述电力系统故障排查的基本步骤及常用方法。3.简述分布式光伏并网对电力系统的影响及应对措施。4.简述微电网在电力系统中的作用及运行模式。五、计算题（共3题，每题10分）1.某地区电网发生三相短路故障，系统基准电压为110kV，系统总阻抗为0.2Ω，故障前负荷电流为500A，故障后系统电压下降至额定电压的70%，求故障点的短路电流有效值。2.某输电线路采用OPGW光缆，线路长度为200km，导线型号为LGJ-300/40，在雷雨天气下发生瞬时性故障，故障电流为3000A，持续时间为0.1s，求故障点的能量损耗。3.某变电站发生变压器差动保护误动，保护定值整定为0.1s，实际故障电流为1500A，保护装置动作时间为0.08s，求保护装置的灵敏系数，并分析误动原因。答案与解析一、单选题答案与解析1.B解析：在夏季高峰负荷期间，系统电压稳定裕度接近临界值，此时应优先采取无功补偿措施，如投入SVC，以补充系统无功功率，提高电压稳定性。2.C解析：根据故障电流与基准电压的关系，故障点短路电流有效值约为1000A（I=S/U=20A×100kV/100kV=1000A）。3.A解析：线路功率损耗主要与线路电压和功率因数相关，功率损耗公式为P_loss=(P²+Q²)×X/(U²cos²φ)，其中P为有功功率，Q为无功功率，U为电压，φ为功率因数角。4.C解析：故障点短路电流瞬时值约为2000A（I=U/Z=110kV×0.3/0.2Ω=1650A，实际情况下由于系统阻抗变化，取近似值2000A）。5.A解析：光伏出力骤降会导致系统无功功率不足，为避免电压崩溃，应优先减少系统总负荷，以平衡功率供需。6.C解析：最小灵敏系数应大于1.25，取2.0，以避免越级跳闸。7.A解析：电压波动问题通常与无功补偿不足有关，增加系统无功补偿容量可以有效改善电压质量。8.D解析：变压器差动保护误动可能由励磁涌流、电流互感器饱和或保护定值配合不当引起。9.A解析：微电网在主网故障时应具备独立运行能力，为关键负荷提供电力保障。10.B解析：线路避雷器可以有效防止雷击过电压，提高保护可靠性。二、多选题答案与解析1.A、B、C、D解析：电压越限问题可能由无功补偿不足、线路损耗过大、负荷功率因数低、变压器分接头位置不当等引起。2.A、C、E解析：快速隔离故障应优先投入母联断路器、切除故障母线所带负荷、检查保护动作情况。3.A、C、D解析：提高保护定值灵敏度、采用微机保护装置、加强线路绝缘可以提高保护可靠性。4.A、B、C解析：智能调度系统可以提供故障快速定位、潮流快速计算、保护动作分析等功能。5.A、B、C、D解析：直流系统故障可能导致保护装置失电、断路器无法合闸、通信系统中断、微机监控系统停运等后果。三、判断题答案与解析1.对解析：系统电压稳定性问题通常与无功功率不足有关，增加无功补偿容量可以有效改善电压稳定性。2.对解析：线路功率损耗与负荷功率成正比，功率损耗公式为P_loss=(P²+Q²)×X/(U²cos²φ)。3.对解析：三相短路故障是电力系统中最严重的故障类型，其短路电流最大。4.对解析：距离保护在发生瞬时性故障时可以快速切除故障线路，避免系统越级跳闸。5.对解析：分布式光伏并网时，为避免系统电压波动，应限制光伏装机容量。6.错解析：变压器差动保护在正常负荷时可能出现不平衡电流，但不会误动。7.对解析：微电网在主网故障时可以独立运行，为关键负荷提供电力保障。8.对解析：线路避雷器可以有效防止雷击过电压，但无法防止系统内部故障引起的过电压。9.对解析：系统频率稳定性问题通常与有功功率平衡有关，增加发电机出力可以有效改善频率稳定性。10.对解析：智能调度系统可以提高故障排查效率，但其无法完全替代人工判断。四、简答题答案与解析1.电力系统电压稳定性问题的成因及解决措施成因：无功功率不足、系统阻抗过大、负荷功率因数低、电压调节装置失效等。解决措施：增加无功补偿容量、优化系统网络结构、提高负荷功率因数、采用智能电压调节装置等。2.电力系统故障排查的基本步骤及常用方法步骤：①故障现象记录；②保护装置动作分析；③系统状态监测；④故障定位；⑤故障隔离；⑥故障原因分析。常用方法：保护定值校验、线路绝缘测试、设备状态检测、系统潮流计算等。3.分布式光伏并网对电力系统的影响及应对措施影响：①电压波动；②功率平衡困难；③保护配置复杂。应对措施：增加无功补偿容量、优化逆变器控制策略、采用智能电网技术、加强保护配置等。4.微电网在电力系统中的作用及运行模式作用：提高供电可靠性、降低系统损耗、促进新能源消纳。运行模式：①并网运行；②独立运行；③混合运行。五、计算题答案与解析1.故障点短路电流有效值计算解：故障点短路电流有效值I=S/U=500A×110kV/70%×110kV=1000A。答案：1000