2026年高压电工电力系统无功补偿考核试题含答案

2026年高压电工电力系统无功补偿考核试题含答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）1.高压电力系统中，无功补偿按照补偿装置接入位置与运行方式分类，不属于按接入方式分类的类型是（）A.集中补偿B.分组补偿C.分散就地补偿D.静态补偿2.大规模分布式光伏接入10kV高压配电网后，系统配置无功补偿装置的核心作用是（）A.降低系统短路电流B.稳定公共母线电压C.降低光伏有功损耗D.提高光伏有功出力3.高压电力系统中，感性无功功率的核心功能是（）A.降低设备发热损耗B.建立变压器、发电机等电磁设备的交变磁场C.提高系统供电电压D.降低线路电压损耗4.高压并联电容器组配置串联电抗器，其核心作用不包含下列哪一项（）A.限制电容器组合闸涌流B.抑制电网谐波放大C.降低电容器组输出的容性无功功率D.限制电容器侧的短路电流5.根据我国现行《功率因数调整电费办法》，容量在100kVA及以上的高压供电工业用户，功率因数考核标准为（）A.0.80B.0.85C.0.90D.0.956.高压电力系统功率因数低于考核标准时，下列说法正确的是（）A.系统有功损耗降低B.供电设备输出能力降低C.供电电压偏高D.供电可靠性提升7.下列哪种无功补偿装置属于可快速跟踪负荷变化的动态无功补偿装置（）A.固定投切并联电容器组B.同步调相机C.并联电抗器D.静止无功发生器（SVG）8.10kV高压用户配电系统中，无功补偿容量通常按照主变压器容量的（）比例配置，满足就地平衡要求A.5%~10%B.10%~30%C.30%~40%D.40%~50%9.按照《并联电容器装置设计规范》要求，高压并联电容器组接入母线的长期运行电压超过额定电压的（）时，必须将电容器组退出运行A.1.05倍B.1.10倍C.1.15倍D.1.20倍10.当高压电网中存在3次主导谐波时，串联电抗器的电抗率应选择为（）A.0.1%~1%B.4%~6%C.12%~13%D.20%~25%11.高压电力系统中，无功功率就地平衡的最大优点是（）A.降低有功网损B.提高有功出力C.降低无功造价D.减少设备投资12.SVG静止无功发生器与传统的SVC静止无功补偿装置相比，核心优势是（）A.响应速度快，调节范围宽B.造价更低C.损耗更小D.维护更简单13.高压并联电容器组退出运行后，必须进行充分放电，放电（）后方可开展检修工作A.1分钟B.3分钟C.5分钟D.10分钟14.当高压母线发生短路故障后，重新投入电容器组的时间间隔至少应大于（），避免电容器残余电荷导致合闸过电压A.5分钟B.10分钟C.15分钟D.30分钟15.35kV高压电网中，无功补偿集中补偿一般设置在（）A.用户负荷侧B.发电厂出口C.变电站10kV或35kV母线D.输电线路中段16.高压电力系统中，下列哪种运行状态下的元件会向系统输出容性无功功率（）A.满负荷运行的异步电动机B.额定负载运行的电力变压器C.轻载运行的高压架空输电线路D.短路运行的电力电缆17.按照《电力安全工作规程高压配电部分》要求，高压电容器组检修前，放电操作要求是（）A.仅需对电容器组对放电即可B.先对母线放电，再对电容器逐个放电C.先对电容器组整体放电，再对每个电容器单独放电D.无需放电，直接接地即可18.高压系统中，采用自动投切无功补偿装置的核心目的是（）A.降低设备故障率B.稳定功率因数，稳定电压C.减少电容器投切次数D.降低设备损耗19.当系统发生过补偿时，下列说法正确的是（）A.功率因数为正，电压降低B.功率因数为负，电压升高C.有功损耗降低D.设备利用率提高20.高压用户采用低压侧分散补偿与高压侧集中补偿相结合的方式，最终需要满足（）的功率因数考核要求A.低压侧出线B.高压侧计量点C.每台用电设备D.主变压器进线间隔二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.高压电力系统无功补偿的基本原则包括（）A.分层分级B.就地平衡C.集中补偿与分散补偿相结合D.动态补偿与静态补偿相结合E.以远距离输送无功功率为主2.下列无功补偿装置中，属于容性无功补偿装置，可以向系统输送容性无功的有（）A.并联电容器组B.运行在容性区的SVGC.同步调相机过励运行D.并联电抗器E.高压输电线路轻载运行3.并联电容器组串联电抗器的作用包括（）A.限制合闸涌流B.抑制谐波放大，避免电容器过负荷C.限制短路电流，保护电容器D.调整系统电压，降低短路容量E.提高系统功率因数4.高压电力系统无功补偿不足带来的危害包括（）A.系统功率因数降低B.供电电压质量下降，电压偏低C.系统有功损耗增加D.供电设备利用率降低E.供电企业加收功率因数调整电费，增加用户电费支出5.动态无功补偿装置适合应用在下列哪些场景（）A.负荷波动大的冶金轧制负荷B.接入大量分布式光伏的配电网母线C.大功率电动汽车充电站高压侧D.稳定运行的居民生活照明负荷E.港口大型起重设备供电侧6.高压并联电容器装置运行中，出现下列哪些情况时应立即将电容器组退出运行（）A.母线电压超过1.1倍额定电压B.电容器组喷油、爆炸C.电容器外壳膨胀严重漏油D.系统发生短路故障E.环境温度超过40℃7.关于高压系统无功补偿的说法，正确的有（）A.容性无功可以抵消感性无功，提高功率因数B.无功补偿可以降低系统的电压损耗C.无功补偿容量越大，功率因数越高，效益越好D.过补偿会导致电压升高，增加系统损耗E.低压就地补偿比高压集中补偿的降损效果更好8.SVG静止无功发生器可以实现的功能包括（）A.连续动态调节容性无功功率B.连续动态调节感性无功功率C.抑制电压闪变D.补偿谐波电流E.提高系统暂态稳定水平9.高压电工操作无功补偿装置时，下列哪些操作符合安全规程要求（）A.停电检修时，必须对电容器组充分放电后再装设接地线B.电容器组跳闸后，未查明原因不得强行合闸C.带电荷的电容器可以直接短路放电D.运行中电容器温度超过规定值时立即退出运行E.雷雨天气时，无需退出户外电容器组10.分布式风电、光伏接入高压配电网后，对系统无功补偿的新要求包括（）A.需要具备双向无功调节能力B.需要更快的动态响应速度C.无功补偿容量需要根据新能源出力波动调整D.仅需要配置固定容量的电容器即可满足要求E.需要参与系统电压的动态调整三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.高压电力系统中，大部分用电负荷都是感性负荷，消耗感性无功功率，因此需要配置容性无功补偿装置。（）2.并联电容器补偿是一种动态无功补偿方式，可以连续调节无功出力。（）3.串联电抗器可以抑制谐波，因此电抗率越大，补偿效果越好。（）4.无功功率不做功，因此不需要无功补偿，对系统没有影响。（）5.高压电容器组运行中，允许在过电压1.1倍额定电压下长期运行。（）6.无功就地补偿可以减少线路上的无功传输，降低有功网损，提高电压质量。（）7.过补偿就是补偿的容性无功大于负荷消耗的感性无功，会造成功率因数下降，系统电压升高，因此要避免过补偿。（）8.SVG可以实现从感性到容性的连续无功调节，响应速度远快于传统固定投切电容器。（）9.高压电容器组检修时，只要电容器组整体放电完成就可以开展工作，不需要逐个电容器放电。（）10.功率因数越高，说明系统无功补偿效果越好，用户的电费支出一定越低。（）四、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.简述高压电力系统无功补偿的主要作用。2.简述高压并联电容器组投入、退出运行的规定。3.和传统固定并联电容器补偿相比，动态无功补偿装置SVG有哪些技术优势？五、案例分析题（本大题共1小题，共20分）某工业企业10kV高压供电，主变压器容量为2000kVA，原来配置了2组100kVar的并联电容器，长期功率因数只有0.82，远低于考核标准0.9，每月被供电公司加收功率因数调整电费。企业改造时，计划新增无功补偿装置，负荷高峰时最大有功负荷为1600kW，平均功率因数0.82，目标功率因数为0.9。请根据以上条件回答下列问题：（1）计算该企业需要新增的无功补偿总容量是多少？（写出计算过程，10分）（2）简述该企业选择无功补偿方式时应注意的事项（10分）参考答案一、单项选择题1.D2.B3.B4.C5.C6.B7.D8.B9.B10.C11.A12.A13.C14.A15.C16.C17.C18.B19.B20.B二、多项选择题1.ABCD2.ABCE3.ABCD4.ABCDE5.ABCE6.BCD7.ABDE8.ABCDE9.ABD10.ABCE三、判断题1.√2.×3.×4.×5.×6.√7.√8.√9.×10.×四、简答题1.答：高压电力系统无功补偿的主要作用包括以下几点：第一，提高用户及系统的功率因数，减少无功功率在电网中的长距离传输，降低电网各个环节的有功网损，同时满足供电企业的功率因数考核要求，减少用户的功率因数调整电费支出，降低用电成本，提升经济效益。第二，稳定电网各节点的电压质量，尤其是负荷波动较大或者接入大量分布式新能源的配电网，合理的无功补偿可以平抑电压波动，避免出现电压偏高或者偏低的问题，保障用电设备的正常运行，提升整体供电可靠性。第三，提高供电设备的利用率，在供电设备容量固定的情况下，功率因数提升后，原本被无功占用的设备容量可以释放出来输出更多有功功率，减少了冗余容量浪费，提升了设备的利用率，也推迟了用户和电网企业的设备升级扩容投资，降低整体建设成本。第四，降低电力设备的过载发热，减少线路和变压器的运行损耗，延缓设备绝缘老化速度，延长设备使用寿命，同时降低了设备过热故障的概率，提升系统运行稳定性。第五，减少输电线路的电压损耗，提升受端用户的供电电压水平，避免电压过低导致电动机转矩不足、照明亮度不够等问题，改善用户的用电体验和用电设备出力。2.答：高压并联电容器组的投入退出运行主要有以下规定：第一，根据系统功率因数和母线电压变化动态调整，当功率因数低于考核标准、母线电压偏低时，及时投入电容器组；当功率因数过高出现过补偿、母线电压超过额定电压1.1倍时，及时退出电容器组，避免电压过高损坏设备。第二，遵循正确的停送电操作顺序，正常停电操作时，应先断开电容器组断路器，再断开各出线及变压器断路器；送电操作时，应先送出线及变压器，完成母线充电后再投入电容器组，避免电容器串联合闸导致的过电压问题。第三，当电容器组出现异常故障时，比如喷油、外壳异常膨胀、严重漏油、内部出现放电异响、温度超过规定允许值、母线短路故障跳闸等情况，必须立即退出运行，停电充分放电后再开展故障排查和检修，严禁故障设备带病运行。第四，电容器组跳闸后未查明跳闸原因之前，不得强行合闸送电，避免故障扩大，引发电容器爆炸、火灾等严重安全事故。第五，重新投入已经退出的电容器组时，必须保证足够的时间间隔，至少间隔5分钟以上，让电容器充分释放残余电荷，避免残余电荷叠加导致合闸过电压击穿电容器绝缘。第六，当环境温度超过电容器允许最高温度，或者系统谐波超标、发生谐振的时候，也要及时退出电容器组，避免谐波过负荷损坏设备。3.答：和传统固定投切并联电容器补偿相比，SVG静止无功发生器的技术优势主要有：第一，调节范围更宽，可以实现从额定感性无功到额定容性无功的连续平滑调节，而传统固定电容器只能分组阶梯投切，无法连续调节，容易出现过补偿或者欠补偿的问题，SVG可以精确跟踪负荷无功变化，将功率因数稳定维持在目标值附近，补偿精度远高于传统电容器。第二，响应速度更快，SVG的响应时间一般在5毫秒到50毫秒之间，而传统固定电容器投切需要几百毫秒甚至数秒，对于负荷快速波动的场景，比如冶金轧钢、港口起重、新能源出力波动，SVG可以快速平抑电压闪变和波动，满足动态调节要求，而传统电容器无法跟上负荷变化速度，补偿效果差。第三，抑制谐波能力更强，传统固定电容器和电抗器配合不当容易发生谐波放大，甚至引发系统谐振，导致电容器过负荷烧毁，SVG采用全控型电力电子器件，不仅不会放大系统谐波，还可以主动补偿系统中的谐波电流，同时兼顾无功补偿和谐波治理，改善整体电能质量。第四，适应电压波动能力更强，传统电容器的输出无功功率和接入点电压平方成正比，当系统电压偏低时，电容器输出无功会大幅下降，无法满足补偿要求，而SVG在系统电压偏低的时候仍然可以输出额定的容性无功，提升电压支撑能力，电压适应性远优于传统电容器。第五，占地面积更小，相同容量的SVG比传统多组分组投切电容器加串联电抗器的组合占地面积小30%以上，适合工业企业改造项目场地有限的场景，减少土建改造成本。第六，运行经济性更好，SVG的整体运行损耗低于传统SVC，也低于多组电容器频繁投切的装置损耗，而且采用模块化设计，故障模块可以快速更换，维护工作量小，维护成本更低。五、案例分析题（1）计算过程：无功补偿容量的计算公式为Qc=P(tanφ1-tanφ2)，其中P为负荷高峰最大有功负荷，tanφ1为补偿前功率因数对应的正切值，tanφ2为目标功率因数对应的正切值。已知P=1600kW，补偿前cosφ1=0.82，计算可得tanφ1≈0.700，目标cosφ2=0.9，计算可得tanφ2≈0.484。代入公式可得总需要补偿容量Qc=1600×(0.700-0.484)=1600×0.216=345.6kVar。该企业原有补偿容量为2×100=200kVar，因此