(2025年)综合电力知识考试题库及答案

(2025年)综合电力知识考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.电力系统中，通常将（）称为一次设备。A.继电器B.隔离开关C.监控系统D.调度自动化装置答案：B（一次设备是直接参与电能生产、传输和分配的设备，隔离开关属于一次设备；继电器、监控系统等为二次设备。）2.同步发电机的额定功率因数一般设计为（）。A.0.8（滞后）B.0.9（超前）C.1.0D.0.7（滞后）答案：A（同步发电机多为感性负载供电，额定功率因数通常设计为0.8滞后，兼顾效率与稳定性。）3.110kV输电线路的中性点接地方式通常为（）。A.不接地B.经消弧线圈接地C.直接接地D.经电阻接地答案：C（110kV及以上系统为有效接地系统，采用中性点直接接地以降低绝缘成本，提高系统可靠性。）4.变压器的分接开关调整的是（）。A.一次侧匝数B.二次侧匝数C.铁芯截面积D.绕组材料答案：A（分接开关通过改变一次侧绕组匝数调整变比，从而调节二次侧电压。）5.下列哪种设备不属于无功补偿装置？（）A.静止无功发生器（SVG）B.并联电容器C.串联电抗器D.同步调相机答案：C（串联电抗器主要用于限制短路电流或抑制谐波，不属于无功补偿装置；其余选项均为无功补偿设备。）6.电力系统频率的调整主要依靠（）。A.发电机有功功率的调节B.发电机无功功率的调节C.变压器分接头调整D.电容器投切答案：A（频率由系统有功功率平衡决定，通过调整发电机有功出力实现频率调整。）7.高压断路器的额定开断电流是指（）。A.最大负荷电流B.最大短路电流周期分量有效值C.最大冲击电流D.额定电流答案：B（额定开断电流是断路器能安全开断的最大短路电流周期分量有效值，反映其开断能力。）8.以下哪项不是新能源发电的特点？（）A.出力具有间歇性B.能量密度高C.环境友好D.单机容量小答案：B（新能源如风电、光伏出力受自然条件影响大，能量密度低；能量密度高是传统化石能源的特点。）9.距离保护的第Ⅰ段通常保护线路全长的（）。A.80%-85%B.100%C.50%D.90%-95%答案：A（距离保护Ⅰ段为无延时速动段，为避免下一段线路出口短路时误动，通常保护本线路全长的80%-85%。）10.特高压直流输电（UHVDC）的典型电压等级是（）。A.±500kVB.±800kVC.1000kVD.750kV答案：B（我国特高压直流输电工程常用±800kV，±1100kV为超特高压等级。）11.电力电子装置中，IGBT的中文名称是（）。A.绝缘栅双极晶体管B.晶闸管C.场效应管D.二极管答案：A（IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的缩写，即绝缘栅双极晶体管。）12.变压器油的主要作用是（）。A.润滑和密封B.冷却和绝缘C.防腐和防锈D.灭弧和散热答案：B（变压器油兼具冷却（散热）和绝缘作用，灭弧是断路器油的主要功能。）13.电力系统发生三相短路时，短路电流的周期分量（）。A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持恒定D.先增大后减小答案：C（周期分量由系统电源电压和短路阻抗决定，若阻抗不变则周期分量有效值恒定。）14.以下哪种接线方式属于无母线接线？（）A.单母线分段B.双母线C.3/2接线D.桥形接线答案：D（桥形接线、单元接线等属于无母线接线；单母线、双母线、3/2接线均为有母线接线。）15.智能电网的核心特征是（）。A.高电压等级B.信息化、自动化、互动化C.大机组、大电网D.远距离输电答案：B（智能电网通过信息技术实现全景感知、自动控制和用户互动，是其核心特征。）二、多项选择题（每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.以下属于电力系统稳定性问题的有（）。A.功角稳定B.电压稳定C.频率稳定D.设备热稳定答案：ABC（电力系统稳定包括功角稳定、电压稳定、频率稳定；设备热稳定属于设备耐受能力。）2.光伏发电的主要部件包括（）。A.光伏电池板B.逆变器C.汇流箱D.汽轮机答案：ABC（汽轮机是火电厂设备，光伏系统由电池板、逆变器、汇流箱、支架等组成。）3.高压输电线路的主要参数有（）。A.电阻B.电感C.电容D.电导答案：ABCD（输电线路的分布参数包括电阻R、电感L、电容C、电导G。）4.下列哪些情况可能导致变压器过励磁？（）A.电压过高B.频率过低C.负荷过大D.铁芯饱和答案：ABD（过励磁由电压/频率（U/f）过高引起，电压过高或频率过低均会导致U/f增大；铁芯饱和是过励磁的结果而非原因。）5.电力系统短路的危害包括（）。A.损坏设备B.系统电压大幅下降C.频率上升D.破坏系统稳定答案：ABD（短路时电流剧增损坏设备，电压下降影响负荷，可能导致系统失稳；频率会因有功缺额下降而非上升。）6.以下属于无功电源的有（）。A.发电机B.电容器C.电抗器D.SVG答案：ABD（电抗器吸收无功，是无功负荷；发电机、电容器、SVG均可发出无功，为无功电源。）7.继电保护装置的基本要求包括（）。A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性答案：ABCD（继电保护需满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性“四性”要求。）8.特高压交流输电的优点包括（）。A.输电容量大B.线路损耗低C.稳定水平高D.无需换流设备答案：ABCD（特高压交流输电容量大、损耗低，稳定水平高，且无需直流换流站，适合联网。）9.以下哪些属于电力系统的一次调频？（）A.发电机调速器自动调节B.手动调整发电机出力C.负荷自动控制装置动作D.储能系统快速响应答案：ACD（一次调频是由发电机调速器、负荷侧自动装置、储能等快速响应的频率调节，具有无差特性；手动调整属于二次调频。）10.电力电子变换器的基本类型包括（）。A.整流器（AC/DC）B.逆变器（DC/AC）C.斩波器（DC/DC）D.变频器（AC/AC）答案：ABCD（电力电子变换器按输入输出类型分为整流、逆变、斩波、变频四种基本类型。）三、判断题（每题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.变压器的变比等于一次侧与二次侧绕组匝数之比，也等于一次侧与二次侧线电压之比。（）答案：√（变压器变比k=N1/N2=U1/U2（线电压），适用于三相变压器的线电压比。）2.电力系统中性点经消弧线圈接地可有效减少单相接地故障的接地电流，属于有效接地方式。（）答案：×（经消弧线圈接地属于非有效接地（小电流接地）方式，直接接地为有效接地。）3.同步发电机进相运行时，发出有功功率并吸收无功功率。（）答案：√（进相运行时发电机励磁电流降低，从系统吸收无功，发出有功，用于调节系统电压。）4.高压断路器的分闸时间包括固有分闸时间和燃弧时间。（）答案：√（分闸时间=固有分闸时间（触头分离前）+燃弧时间（触头分离至电弧熄灭）。）5.短路电流的冲击系数Kimp通常取1.8，用于计算短路电流的最大瞬时值。（）答案：√（冲击电流iimp=Kimp×√2×I''，Kimp一般取1.8（中低压系统）或1.9（高压系统）。）6.光伏发电的输出功率与光照强度成正比，与环境温度成反比。（）答案：√（光照越强，光伏电池短路电流越大；温度升高，开路电压降低，输出功率略降。）7.距离保护能反映保护安装处至短路点的距离，因此不受系统运行方式变化的影响。（）答案：×（距离保护的测量阻抗受系统运行方式影响（如电源阻抗变化），需通过整定配合避免误动。）8.电力系统的无功平衡是指系统无功电源发出的无功等于无功负荷与无功损耗之和。（）答案：√（无功平衡是保证电压稳定的基础，需满足Q电源=Q负荷+Q损耗。）9.特高压直流输电（UHVDC）适合远距离、大容量输电，但不适合多端联网。（）答案：√（直流输电为点对点输电，多端联网技术复杂；交流更适合多端互联。）10.电力电子装置的谐波治理可通过加装滤波器、提高开关频率或采用多电平拓扑实现。（）答案：√（滤波器、高频开关、多电平技术均能有效减少谐波含量。）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述电力系统中性点直接接地和不接地的优缺点。答案：直接接地优点：单相接地时非故障相电压不升高（接近相电压），绝缘成本低；缺点：单相接地电流大，需快速切除故障，供电可靠性略低。不接地优点：单相接地电流小（容性电流），可带故障运行1-2小时，供电可靠性高；缺点：非故障相电压升高√3倍，对绝缘要求高，适用于35kV及以下系统。2.什么是变压器的空载损耗和负载损耗？分别由哪些因素决定？答案：空载损耗（铁损）：变压器空载时铁芯中的损耗，主要包括磁滞损耗和涡流损耗，由铁芯材料（如硅钢片）、磁通密度、频率决定。负载损耗（铜损）：变压器带负载时绕组中的电阻损耗（I²R），与负载电流平方成正比，由绕组材料（如铜或铝）、电流大小决定。3.简述电力系统稳定控制的主要措施。答案：①发电机励磁控制（提高功角稳定）；②调速器与AGC（自动发电控制，维持频率稳定）；③低压减载与低频减载（防止频率/电压崩溃）；④静止无功补偿装置（SVG/SVC，支撑电压）；⑤直流输电的功率调制（抑制振荡）；⑥切机、切负荷（严重故障时快速隔离）。4.对比分析风力发电的双馈感应发电机（DFIG）和直驱同步发电机（PMSG）的特点。答案：DFIG：通过双馈变流器（仅处理转差功率，容量为额定功率的20%-30%）实现变速恒频，成本低、效率高；但需要齿轮箱，维护量大，低电压穿越能力需额外控制。PMSG：无齿轮箱（直驱），可靠性高，低电压穿越能力强；但发电机体积大、重量重，全功率变流器（容量等于额定功率）成本高，效率略低。5.简述微电网的定义及其关键技术。答案：微电网是由分布式电源、储能装置、负荷、监控保护装置组成的小型发配电系统，可独立运行或与大电网并网。关键技术包括：①多源协调控制（光伏、风电、储能等的功率分配）；②孤岛检测与切换（并网/孤岛模式平滑转换）；③电能质量控制（抑制谐波、电压波动）；④储能系统优化（容量配置、充放电策略）；⑤需求侧响应（负荷主动调节）。五、计算题（每题8分，共40分）1.一台三相双绕组变压器，额定容量S_N=1000kVA，额定电压U1N/U2N=10kV/0.4kV，Yd11接线。求：（1）一次侧、二次侧额定电流；（2）变压器变比（线电压比）。答案：（1）一次侧额定电流I1N=S_N/(√3×U1N)=1000/(√3×10)=57.74A；二次侧额定电流I2N=1000/(√3×0.4)=1443.42A。（2）Yd11接线时，一次侧为Y接（线电压=√3×相电压），二次侧为d接（线电压=相电压），变比k=U1线/U2线=10/0.4=25（或k=（U1相）/(U2相)=（10/√3）/(0.4)=25/√3≈14.43，但通常线电压比为25）。2.某110kV输电线路，长度L=100km，单位长度电阻r0=0.21Ω/km，电抗x0=0.4Ω/km，电纳b0=2.85×10^-6S/km。求线路的集中参数（电阻R、电抗X、电纳B）。答案：R=r0×L=0.21×100=21Ω；X=x0×L=0.4×100=40Ω；B=b0×L=2.85×10^-6×100=2.85×10^-4S（电纳通常取线路总电纳的一半用于π型等值，本题仅求集中参数，故B=2.85×10^-4S）。3.某380V低压系统，三相负荷有功功率P=100kW，功率因数cosφ1=0.7（滞后），需将功率因数提高到cosφ2=0.95（滞后），求所需并联电容器的无功容量Qc（保留两位小数）。答案：补偿前无功功率Q1=P×tanφ1=100×tan(arccos0.7)=100×1.0207=102.07kvar；补偿后无功功率Q2=P×tanφ2=100×tan(arccos0.95)=100×0.3287=32.87kvar；Qc=Q1-Q2=102.07-32.87=69.20kvar。4.系统接线如图（假设）：无穷大电源经变压器T（容量100MVA，短路电抗Uk%=10）接至母线，母线发生三相短路。求短路点的短路电流周期分量有效值I''（取基准容量Sb=100MVA，基准电压Ub=10.5kV）。答案：基准电流Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×10.5)=5.498kA；变压器电抗标幺值X_T=Uk%/100=0.1；