2026年电气工程师电力系统分析与故障排除题库

2026年电气工程师电力系统分析与故障排除题库一、单选题（每题2分，共20题）（注：本部分题目侧重电力系统运行分析与常见故障判断，结合我国电网实际特点。）1.在电网故障分析中，哪一种方法最适用于复杂电网的暂态稳定性计算？A.等效电源法B.首端等效法C.传递函数法D.相量图法2.某220kV电网发生单相接地故障时，故障点的非故障相电压会升高至多少？A.线电压的1倍B.线电压的√3倍C.相电压的√3倍D.相电压的1倍3.电力系统中，哪种继电保护装置主要用于检测相间短路故障？A.电流速断保护B.差动保护C.零序保护D.过负荷保护4.在电力系统故障中，哪一种故障会导致系统频率骤降？A.三相短路B.单相接地C.两相短路D.线路断线5.某变电站10kV母线发生A相接地故障，故障相电压为零，非故障相电压升高至多少？A.10kVB.5.7kVC.8.66kVD.11kV6.电力系统中的自动重合闸装置（ARD）主要用于哪种故障的恢复？A.永久性故障B.瞬时性故障C.过负荷故障D.雷击故障7.某500kV输电线路发生B相断线故障，故障线路的功率流向会如何变化？A.正常B.减小C.增大D.无法判断8.电力系统故障中，哪一种故障会导致系统产生零序电流？A.三相短路B.单相接地C.两相短路D.线路断线9.某地区电网发生雷击故障，导致线路绝缘损坏，此时应优先采取哪种措施？A.立即切除故障线路B.延迟切除以观察故障是否永久C.加强线路绝缘D.检查继电保护定值是否合理10.电力系统中的电压崩溃现象通常与哪种因素有关？A.频率骤降B.功率缺额C.继电保护误动D.线路过载二、多选题（每题3分，共10题）（注：本部分题目侧重电力系统故障的综合分析与多因素判断，结合我国电网运行特点。）1.电力系统故障分析中，哪几种方法可用于计算故障电流？A.网络化简法B.电流分配法C.等效电源法D.相量图法2.某110kV电网发生相间短路故障时，故障点的非故障相电流会如何变化？A.增大B.减小C.不变D.变为零3.电力系统中的继电保护装置，哪些适用于检测接地故障？A.零序电流保护B.零序电压保护C.差动保护D.过流保护4.电力系统故障中，哪几种情况会导致系统频率波动？A.发电机跳闸B.负载突变C.线路故障D.继电保护误动5.某地区电网发生单相接地故障时，故障点的零序电压会如何变化？A.升高B.降低C.不变D.变为零6.电力系统中的自动重合闸装置（ARD）需要考虑哪些因素？A.故障类型B.线路长度C.继电保护定值D.系统频率7.电力系统故障中，哪几种情况会导致电压崩溃？A.功率缺额B.系统阻抗增大C.继电保护拒动D.线路过载8.某220kV电网发生线路断线故障，故障点的电流会如何变化？A.增大B.减小C.不变D.变为零9.电力系统故障分析中，哪几种方法可用于计算故障时的功率分布？A.网络化简法B.功率流计算法C.传递函数法D.相量图法10.电力系统中的继电保护装置，哪些适用于检测相间短路故障？A.电流速断保护B.差动保护C.零序保护D.过流保护三、判断题（每题1分，共20题）（注：本部分题目侧重电力系统故障的基本概念与判断，结合我国电网运行特点。）1.电力系统故障分析中，三相短路故障是最常见的故障类型。（正确/错误）2.单相接地故障时，故障相电流为零。（正确/错误）3.电力系统中的继电保护装置应具有速动性、灵敏性和可靠性。（正确/错误）4.电力系统故障时，系统频率会骤降。（正确/错误）5.两相短路故障会导致系统产生零序电流。（正确/错误）6.电力系统中的自动重合闸装置（ARD）适用于所有类型的故障。（正确/错误）7.电压崩溃现象通常与系统功率缺额有关。（正确/错误）8.电力系统故障分析中，网络化简法最适用于复杂电网。（正确/错误）9.线路断线故障会导致系统产生零序电流。（正确/错误）10.电力系统故障时，非故障相电压会升高。（正确/错误）11.继电保护装置的定值应根据系统运行方式整定。（正确/错误）12.电力系统故障分析中，传递函数法适用于暂态稳定性计算。（正确/错误）13.单相接地故障时，故障点的零序电压为零。（正确/错误）14.电力系统中的差动保护适用于检测相间短路故障。（正确/错误）15.线路过载会导致系统频率波动。（正确/错误）16.电力系统故障时，故障点的电流会增大。（正确/错误）17.继电保护装置的误动会导致系统大面积停电。（正确/错误）18.电力系统故障分析中，相量图法最适用于简单电网。（正确/错误）19.电压崩溃现象通常与系统阻抗增大有关。（正确/错误）20.电力系统中的自动重合闸装置（ARD）可以恢复永久性故障。（正确/错误）四、简答题（每题5分，共6题）（注：本部分题目侧重电力系统故障的原理分析与实际应用，结合我国电网运行特点。）1.简述电力系统故障分析的基本方法及其适用范围。（要求：结合我国电网特点，分析不同方法的优缺点。）2.电力系统发生单相接地故障时，故障点的零序电流会如何变化？为什么？（要求：结合故障类型解释电流变化的原因。）3.简述电力系统中的自动重合闸装置（ARD）的工作原理及其作用。（要求：结合我国电网实际，分析ARD的应用场景。）4.电力系统故障中，电压崩溃现象是如何产生的？如何预防？（要求：结合我国电网特点，分析电压崩溃的成因及预防措施。）5.简述电力系统故障分析中，网络化简法的步骤及其适用条件。（要求：结合我国电网结构，分析网络化简法的应用场景。）6.电力系统故障时，继电保护装置的定值如何整定？为什么？（要求：结合我国电网运行特点，分析定值整定的依据。）五、计算题（每题10分，共4题）（注：本部分题目侧重电力系统故障的计算分析，结合我国电网实际参数。）1.某110kV电网发生单相接地故障，故障点距离变电站10km，系统参数如下：-线路阻抗：0.4Ω/km-变电站母线电压：110kV-故障点零序阻抗：3Ω计算故障点的零序电流。（要求：列出计算公式及步骤。）2.某220kV输电线路发生B相断线故障，系统参数如下：-线路阻抗：0.2Ω/km-线路长度：200km-电源电压：220kV计算故障点的故障电流。（要求：列出计算公式及步骤。）3.某500kV电网发生三相短路故障，系统参数如下：-线路阻抗：0.1Ω/km-线路长度：300km-电源电压：500kV计算故障点的故障电流。（要求：列出计算公式及步骤。）4.某地区电网发生单相接地故障，系统参数如下：-线路阻抗：0.3Ω/km-线路长度：50km-电源电压：10kV-故障点零序阻抗：5Ω计算故障点的零序电压。（要求：列出计算公式及步骤。）答案与解析一、单选题答案与解析1.D解析：相量图法适用于简单电网的故障分析，而等效电源法、传递函数法更适用于复杂电网的暂态稳定性计算。等效电源法通过简化网络计算故障电流，适用于复杂电网的初步分析。2.C解析：单相接地故障时，故障相电压为零，非故障相电压升高至相电压的√3倍。3.B解析：差动保护主要用于检测相间短路故障，通过比较线路两侧电流差来判断故障。4.A解析：三相短路会导致系统功率骤降，频率骤降。5.B解析：单相接地故障时，故障相电压为零，非故障相电压升高至相电压的√3倍（约5.7kV）。6.B解析：自动重合闸装置主要用于恢复瞬时性故障，如雷击、鸟啄等。7.C解析：断线故障会导致线路功率流向改变，通常增大。8.B解析：单相接地故障会产生零序电流。9.A解析：雷击故障应立即切除故障线路，防止绝缘进一步损坏。10.B解析：电压崩溃通常与系统功率缺额有关，导致电压急剧下降。二、多选题答案与解析1.A,B,C解析：网络化简法、电流分配法和等效电源法可用于计算故障电流，相量图法适用于简单电网。2.A,B解析：相间短路故障会导致非故障相电流增大或减小，具体取决于系统参数。3.A,B,D解析：零序电流保护、零序电压保护和过流保护适用于检测接地故障，差动保护适用于相间短路。4.A,B,C解析：发电机跳闸、负载突变和线路故障会导致系统频率波动。5.A解析：单相接地故障会导致故障点零序电压升高。6.A,B,C解析：ARD需要考虑故障类型、线路长度和继电保护定值。7.A,B,C解析：功率缺额、系统阻抗增大和继电保护拒动会导致电压崩溃。8.A,B解析：断线故障会导致故障点电流增大或减小，具体取决于系统参数。9.A,B,C解析：网络化简法、功率流计算法和传递函数法可用于计算故障时的功率分布，相量图法适用于简单电网。10.A,B,D解析：电流速断保护、差动保护和过流保护适用于检测相间短路故障，零序保护适用于接地故障。三、判断题答案与解析1.正确解析：三相短路故障是最常见的故障类型，占电网故障的60%以上。2.错误解析：单相接地故障时，故障相电流不为零，但非故障相电流较小。3.正确解析：继电保护装置应具有速动性、灵敏性和可靠性。4.正确解析：故障时系统频率会骤降，可能导致系统失稳。5.错误解析：两相短路故障不会产生零序电流。6.错误解析：ARD不适用于永久性故障，可能导致系统进一步损坏。7.正确解析：电压崩溃通常与系统功率缺额有关。8.错误解析：网络化简法适用于简单电网，复杂电网应采用其他方法。9.错误解析：线路断线故障不会产生零序电流。10.正确解析：单相接地故障时，非故障相电压会升高。11.正确解析：继电保护装置的定值应根据系统运行方式整定。12.错误解析：传递函数法适用于动态系统分析，不适用于暂态稳定性计算。13.错误解析：单相接地故障时，故障点零序电压不为零。14.正确解析：差动保护适用于检测相间短路故障。15.正确解析：线路过载会导致系统频率波动。16.正确解析：故障时故障点电流会增大。17.正确解析：继电保护误动会导致系统大面积停电。18.正确解析：相量图法适用于简单电网。19.正确解析：电压崩溃通常与系统阻抗增大有关。20.错误解析：ARD不适用于永久性故障。四、简答题答案与解析1.电力系统故障分析的基本方法及其适用范围解析：-网络化简法：通过等效电源简化网络，适用于简单电网的初步分析。-电流分配法：通过电流分配计算故障电流，适用于短距离线路故障分析。-传递函数法：通过传递函数分析系统动态响应，适用于暂态稳定性计算。-相量图法：通过相量图分析故障时的电压、电流关系，适用于简单电网。我国电网结构复杂，实际应用中常结合多种方法进行分析。2.单相接地故障时，故障点的零序电流会如何变化？为什么？解析：单相接地故障时，故障点零序电流会增大。原因是零序电流通过故障点、大地、非故障相形成回路，电流大小取决于系统参数和故障点阻抗。3.电力系统中的自动重合闸装置（ARD）的工作原理及其作用解析：ARD在检测到瞬时性故障后，自动切除故障线路，延时后重合，若重合成功则恢复正常运行。ARD的作用是恢复瞬时性故障，提高供电可靠性。我国电网中ARD应用广泛，如110kV及以下线路。4.电力系统故障中，电压崩溃现象是如何产生的？如何预防？解析：电压崩溃是系统功率缺额导致电压急剧下降的现象，通常由功率缺额、系统阻抗增大、继电保护拒动等因素引起。预防措施包括：加强电源建设、优化系统结构、合理整定继电保护定值等。5.电力系统故障分析中，网络化简法的步骤及其适用条件解析：网络化简法通过等效电源简化网络，步骤包括：①将网络分解为多个回路；②计算等效阻抗；③计算故障电流。适用条件：简单电网、短距离线路故障分析。我国电网中常用于初步分析。6.电力系统故障时，继电保护装置的定值如何整定？为什么？解析：继电保护装置的定值应根据系统运行方式整定，原因包括：①保证选择性，避免误动；②保证灵敏性，快速检测故障。整定依据包括系统参数、故障类型等。我国电网中常采用整定计算法。五、计算题答案与解析1.单相接地故障的零序电流计算解析：-线路阻抗：0.4Ω/km×10km=4Ω-零序阻抗：3Ω-零序电流：110kV/(4Ω+3Ω)≈18.67kA2.B相断