2026年电气工程师专业考试题目电力系统设计与运行维护

2026年电气工程师专业考试题目：电力系统设计与运行维护一、单选题（共15题，每题2分，合计30分）1.在华北电网中，枢纽变电站的主变压器一般采用YNyn0d11接线方式，其主要目的是（）。A.提高系统稳定性B.减少谐波干扰C.适应中性点接地要求D.优化功率传输效率2.南方电网某500kV输电线路，其导线采用分裂导线的主要原因是（）。A.降低线路损耗B.减少电晕损耗C.提高线路抗风能力D.增强短路电流承受能力3.某地级市110kV变电站，其主接线采用单母分段接线，主要考虑因素是（）。A.运行灵活度B.设备投资成本C.故障隔离能力D.系统可靠性4.在电力系统中，频率偏差超过±0.5Hz时，应启动（）。A.自动励磁调节装置B.旋转备用机组C.动态无功补偿D.调整发电机出力5.某沿海地区220kV变电站，为防止盐雾腐蚀，设备外露金属部件应采取的措施是（）。A.喷涂环氧树脂涂层B.增加接地极数量C.使用耐腐蚀型材料D.提高设备运行电压6.在电力系统潮流计算中，节点功率平衡方程的核心是（）。A.有功功率守恒B.无功功率守恒C.电压相角平衡D.网络拓扑关系7.某水电站并网运行，其机组励磁方式采用（）。A.晶闸管整流励磁B.励磁机静态励磁C.励磁机交流励磁D.同步发电机自励8.在电力系统故障分析中，对称短路故障的特点是（）。A.零序电流较大B.非故障相电压不变C.故障相电流相位超前D.电压和电流均发生突变9.某城市配电网，为提高供电可靠性，采用环网供电方式，其主要优势是（）。A.减少线路损耗B.简化继电保护配置C.实现负荷转移D.降低建设成本10.在电力系统运行中，自动电压调节器（AVR）的主要作用是（）。A.维持系统频率稳定B.调节母线电压水平C.防止系统振荡D.控制短路电流11.某风电场并网，其功率输出具有波动性，为减小对电网的影响，应采用（）。A.储能系统配合B.增加输电线路容量C.降低风机额定功率D.延长并网距离12.在电力系统继电保护配置中，距离保护的主要应用场景是（）。A.输电线路主保护B.变压器差动保护C.母线电压保护D.发电机励磁保护13.某山区500kV输电线路，为减少覆冰影响，应采取的措施是（）。A.增加导线截面B.采用耐冰型金具C.加强线路巡检D.提高运行电压14.在电力系统调度中，经济调度的主要目标是在满足安全约束的前提下（）。A.最大化发电效率B.最小化燃料消耗C.优先保障备用容量D.均衡各机组负荷15.某变电站10kV母线，为防止单相接地故障扩大，应配置（）。A.电流速断保护B.零序电流保护C.差动保护D.过电压保护二、多选题（共10题，每题3分，合计30分）1.电力系统设计时，需考虑的主要因素包括（）。A.系统可靠性B.经济性C.安全性D.环境适应性2.输电线路导线选择时，需考虑的因素有（）。A.导线材料强度B.导线载流量C.耐候性D.线路走廊限制3.变电站主变压器选择时，需考虑的技术参数包括（）。A.额定容量B.短路阻抗C.效率曲线D.绝缘等级4.电力系统频率波动的主要原因有（）。A.负荷变化B.发电机出力调整C.网络损耗D.调速系统故障5.输电线路防雷措施包括（）。A.安装避雷线B.架设耦合器C.采用耐雷型金具D.增加杆塔接地电阻6.电力系统继电保护配置的基本原则有（）。A.选择性B.可靠性C.敏感性D.快速性7.风电场并网运行时，需解决的主要问题包括（）。A.功率波动B.电压不平衡C.谐波污染D.并网接口设计8.电力系统调度自动化系统的主要功能有（）。A.潮流计算B.负荷预测C.自动电压调节D.故障录波9.变电站运行维护中，需重点检查的项目包括（）。A.设备绝缘状态B.接地系统可靠性C.继电保护定值D.冷却系统运行10.电力系统故障后的恢复措施包括（）。A.切除非重要负荷B.启动备用机组C.调整网络拓扑D.恢复失电区域三、判断题（共10题，每题1分，合计10分）1.在电力系统中，功率因数越高，线路损耗越小。（）2.220kV输电线路的线路阻抗一般小于110kV线路。（）3.电力系统中的对称短路故障不会产生零序电流。（）4.变电站母线电压调整主要依靠无功补偿设备实现。（）5.风力发电并网时，需配置功率调节装置以稳定输出。（）6.继电保护定值整定需考虑系统运行方式和故障类型。（）7.输电线路覆冰时，导线应力会显著增加。（）8.电力系统经济调度不考虑环保约束。（）9.变电站接地网电阻越小，接地保护效果越好。（）10.单相接地故障时，非故障相电压会升高。（）四、简答题（共5题，每题6分，合计30分）1.简述电力系统设计时，如何平衡可靠性与经济性。2.说明输电线路导线截面选择的主要依据。3.简述电力系统频率异常时的应对措施。4.解释变电站继电保护配置中的“选择性与快速性”原则。5.简述风电场并网运行时，如何减少对电网的影响。五、计算题（共4题，每题10分，合计40分）1.某220kV输电线路，导线型号为LGJ-300/40，导线水平排列，相间距离为4m，求导线在50℃时的载流量（忽略日照影响）。（提示：查表计算载流量，并考虑温度修正）2.某110kV变电站，主变压器型号为SFSZ7-31500/110，短路阻抗为10%，系统基准电压为110kV，求变压器低压侧的短路电流。3.某电力系统节点功率潮流计算，已知节点注入功率P=100MW，Q=50MVar，节点电压U=1.0p.u.，线路阻抗为0.1+0.2jΩ，求线路末端电压。4.某风电场并网，风机额定功率为2MW，功率曲线如下：-风速低于3m/s时，输出功率为0；-风速在3~15m/s时，输出功率与风速的立方成正比；-风速高于15m/s时，输出功率恒定为2MW。求风速为10m/s时的风机输出功率。答案与解析一、单选题答案与解析1.C-北方电网多采用中性点直接接地方式，YNyn0d11接线适应该接地方式，提高系统稳定性。2.B-南方电网夏季高温多雾，分裂导线可减少电晕损耗，提高线路经济性。3.A-单母分段接线运行灵活，便于检修隔离，适用于地级市110kV变电站。4.B-频率偏差超过±0.5Hz需启动旋转备用机组快速调节。5.C-沿海地区盐雾腐蚀严重，耐腐蚀型材料（如不锈钢）可延长设备寿命。6.A-潮流计算基于有功功率守恒，无功功率通过无功补偿平衡。7.A-水电站励磁方式多采用晶闸管整流，控制精度高。8.B-对称短路时非故障相电压不变，故障相电流相位相同。9.C-环网供电可实现负荷转移，提高供电可靠性。10.B-AVR通过调节发电机励磁电压，维持母线电压稳定。11.A-储能系统可平滑风电波动，减少对电网冲击。12.A-距离保护适用于输电线路主保护，反应故障距离。13.B-耐冰型金具可防止覆冰过载，适用于山区线路。14.B-经济调度以最小化燃料消耗为目标，兼顾可靠性。15.B-10kV母线单相接地需配置零序电流保护防止扩大。二、多选题答案与解析1.A、B、C、D-电力系统设计需综合考虑可靠性、经济性、安全性及环境适应性。2.A、B、C、D-导线选择需考虑强度、载流量、耐候性及走廊限制。3.A、B、C、D-变压器选择需考虑容量、阻抗、效率及绝缘等级。4.A、B、C-频率波动由负荷变化、发电机出力及网络损耗引起。5.A、C、D-避雷线、耐雷型金具及大接地电阻可防雷击。6.A、B、C、D-继电保护需满足选择性、可靠性、敏感性与快速性。7.A、B、C、D-风电并网需解决功率波动、电压不平衡等问题。8.A、B、C、D-调度自动化系统包含潮流计算、负荷预测等功能。9.A、B、C、D-变电站运维需检查绝缘、接地、保护定值及冷却系统。10.A、B、C、D-故障恢复需切除负荷、启动备用、调整拓扑及恢复供电。三、判断题答案与解析1.√-功率因数越高，线路有功损耗越小。2.√-220kV线路阻抗小于110kV线路。3.×-对称短路故障无零序电流，但不对称故障会产生零序电流。4.√-无功补偿设备是电压调整的主要手段之一。5.√-风电功率调节可平滑输出，减少对电网冲击。6.√-定值整定需适应系统运行方式与故障类型。7.√-覆冰增加导线自重，导致应力增大。8.×-经济调度需考虑环保约束（如碳排放）。9.×-接地网电阻需符合规程要求，过小可能烧毁设备。10.√-单相接地时非故障相电压升高（线电压）。四、简答题答案与解析1.电力系统设计如何平衡可靠性与经济性？-可靠性通过冗余设计（如双回路、备用电源）实现，但成本增加；经济性需优化设备投资与运维成本。平衡方法：采用可靠性指标（如SAIDI、SAIFI）量化需求，选择性价比高的设备，如采用智能变电站降低运维成本。2.输电线路导线截面选择的主要依据？-载流量（考虑温度、日照）、机械强度（抗风、覆冰）、经济性（铝铜比）、环境条件（海拔、覆冰区）。需根据规程计算载流量，并留裕度。3.电力系统频率异常时的应对措施？-频率升高：减少发电机出力，切除部分负荷；频率降低：启动备用机组，调整发电机出力。同时通过AVR维持电压稳定。4.继电保护配置中的“选择性与快速性”原则？-选择性：故障时仅切除最小范围设备，避免扩大；快速性：尽快切除故障，减少设备损伤。需合理整定定值，避免误动或拒动。5.风电场并网如何减少对电网影响？-安装功率调节装置平滑输出；配置储能系统；采用虚拟同步机技术模拟同步机特性；加强监控系统预判波动。五、计算题答案与解析1.导线载流量计算：-LGJ-300/40在20℃时载流量为610A，50℃温度系数为0.923，故载流量为610×0.923≈564A。2