最新電力基礎(chǔ)知識(shí)考試題庫(kù)及答案一、選擇題（一）單項(xiàng)選擇題1.電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)中，不屬于中壓的是（）。A.10kVB.35kVC.110kVD.6kV答案：C。通常將1kV以上、20kV及以下的電壓稱為中壓，10kV、6kV屬于中壓；35kV也有部分場(chǎng)景視為中壓范疇；而110kV屬于高壓等級(jí)。2.下列設(shè)備中，屬于一次設(shè)備的是（）。A.電壓表B.電流表C.斷路器D.繼電器答案：C。一次設(shè)備是直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過(guò)程的高壓電氣設(shè)備，斷路器用于切斷和接通電路，屬于一次設(shè)備；電壓表、電流表和繼電器屬于二次設(shè)備，用于對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)等。3.變壓器的損耗主要包括（）。A.銅損和鐵損B.磁滯損耗和渦流損耗C.空載損耗和短路損耗D.以上都是答案：D。變壓器的損耗主要分為銅損和鐵損，鐵損又包括磁滯損耗和渦流損耗；從試驗(yàn)角度看，可分為空載損耗（主要是鐵損）和短路損耗（主要是銅損）。4.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率B.磁極對(duì)數(shù)C.轉(zhuǎn)差率D.以上都是答案：D。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為\(n=n_0(1-s)=\frac{60f}{p}(1-s)\)，其中\(zhòng)(n_0\)是同步轉(zhuǎn)速，\(f\)是電源頻率，\(p\)是磁極對(duì)數(shù)，\(s\)是轉(zhuǎn)差率，所以轉(zhuǎn)速與電源頻率、磁極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)差率都有關(guān)。5.高壓隔離開關(guān)的主要作用是（）。A.隔離電源B.倒閘操作C.拉合無(wú)電流或小電流電路D.以上都是答案：D。高壓隔離開關(guān)主要用于隔離電源，保證檢修安全；可以進(jìn)行倒閘操作，改變電氣設(shè)備的運(yùn)行方式；還能拉合無(wú)電流或小電流電路，如電壓互感器、避雷器等電路。6.繼電保護(hù)裝置的基本要求是（）。A.選擇性、快速性、靈敏性、可靠性B.準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、快速性、靈敏性C.選擇性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、可靠性D.可靠性、靈敏性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性答案：A。繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性（只切除故障部分）、快速性（快速切除故障）、靈敏性（對(duì)故障有足夠的反應(yīng)能力）和可靠性（能正確動(dòng)作，不拒動(dòng)、不誤動(dòng)）的基本要求。7.電力系統(tǒng)的無(wú)功電源有（）。A.同步發(fā)電機(jī)B.調(diào)相機(jī)C.電容器D.以上都是答案：D。同步發(fā)電機(jī)可以通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流發(fā)出或吸收無(wú)功功率；調(diào)相機(jī)專門用于發(fā)出無(wú)功功率來(lái)改善電網(wǎng)的功率因數(shù)；電容器也是常用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，向電網(wǎng)提供無(wú)功功率。8.架空線路的導(dǎo)線一般采用（）。A.銅導(dǎo)線B.鋁導(dǎo)線C.鋼導(dǎo)線D.鋁合金導(dǎo)線答案：B。鋁導(dǎo)線相對(duì)銅導(dǎo)線成本較低，且質(zhì)量輕，導(dǎo)電性也較好，在架空線路中應(yīng)用廣泛；銅導(dǎo)線成本高，一般用于對(duì)導(dǎo)電性要求極高的場(chǎng)合；鋼導(dǎo)線導(dǎo)電性差，主要用于避雷線；鋁合金導(dǎo)線有其特點(diǎn)，但不如鋁導(dǎo)線應(yīng)用普遍。9.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流（）。A.比正常運(yùn)行電流小B.比正常運(yùn)行電流大C.與正常運(yùn)行電流相等D.無(wú)法確定答案：B。短路時(shí)，電路的阻抗大大減小，根據(jù)歐姆定律\(I=\frac{U}{Z}\)，在電壓一定的情況下，阻抗減小，電流會(huì)急劇增大，所以短路電流比正常運(yùn)行電流大。10.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的相電壓（）。A.不變B.升高為線電壓C.降低D.無(wú)法確定答案：B。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的對(duì)地電壓升高為線電壓。因?yàn)楣收舷嘟拥兀行渣c(diǎn)電位發(fā)生偏移，非故障相的對(duì)地電位升高。（二）多項(xiàng)選擇題1.以下屬于電力系統(tǒng)中電氣主接線基本形式的有（）。A.單母線接線B.雙母線接線C.橋形接線D.多角形接線答案：ABCD。單母線接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但可靠性較低；雙母線接線提高了供電可靠性和靈活性；橋形接線適用于中小型變電站；多角形接線可靠性和靈活性較高，各斷路器都可斷開進(jìn)行檢修。2.影響變壓器油溫的因素有（）。A.負(fù)荷大小B.環(huán)境溫度C.冷卻裝置運(yùn)行狀況D.變壓器內(nèi)部故障答案：ABCD。負(fù)荷越大，變壓器損耗產(chǎn)生的熱量越多，油溫會(huì)升高；環(huán)境溫度高，變壓器散熱條件變差，油溫也會(huì)上升；冷卻裝置運(yùn)行不正常，如風(fēng)扇故障、散熱器堵塞等，會(huì)影響散熱，導(dǎo)致油溫升高；變壓器內(nèi)部故障，如繞組短路等，會(huì)產(chǎn)生額外的熱量，使油溫急劇上升。3.下列關(guān)于同步發(fā)電機(jī)的說(shuō)法正確的有（）。A.同步發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備B.同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率保持嚴(yán)格的同步關(guān)系C.同步發(fā)電機(jī)可以調(diào)節(jié)有功功率和無(wú)功功率D.同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子有隱極式和凸極式兩種答案：ABCD。同步發(fā)電機(jī)通過(guò)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；其轉(zhuǎn)速\(n=\frac{60f}{p}\)，與電網(wǎng)頻率\(f\)和磁極對(duì)數(shù)\(p\)有關(guān)，保持嚴(yán)格的同步關(guān)系；通過(guò)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的輸入功率可以調(diào)節(jié)有功功率，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可以調(diào)節(jié)無(wú)功功率；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有隱極式和凸極式兩種，適用于不同的場(chǎng)合。4.電力系統(tǒng)的過(guò)電壓分為（）。A.大氣過(guò)電壓B.操作過(guò)電壓C.諧振過(guò)電壓D.工頻過(guò)電壓答案：ABCD。大氣過(guò)電壓是由雷擊引起的；操作過(guò)電壓是由于開關(guān)操作、故障跳閘等操作引起的；諧振過(guò)電壓是系統(tǒng)中電感和電容參數(shù)匹配不當(dāng)產(chǎn)生諧振而引起的；工頻過(guò)電壓是由于系統(tǒng)運(yùn)行方式改變等原因引起的工頻電壓升高。5.以下屬于二次回路的有（）。A.控制回路B.信號(hào)回路C.測(cè)量回路D.保護(hù)回路答案：ABCD。二次回路是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電路，包括控制回路用于控制一次設(shè)備的分合閘；信號(hào)回路用于發(fā)出各種信號(hào)；測(cè)量回路用于測(cè)量一次設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；保護(hù)回路用于在一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)動(dòng)作切除故障。二、判斷題1.電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地三種。（）答案：正確。這三種是常見的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，不同的運(yùn)行方式適用于不同的電壓等級(jí)和電網(wǎng)情況。2.變壓器的變比等于一次側(cè)與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比。（）答案：正確。變壓器變比\(k=\frac{N_1}{N_2}\)，其中\(zhòng)(N_1\)是一次側(cè)繞組匝數(shù)，\(N_2\)是二次側(cè)繞組匝數(shù)。3.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)速越高。（）答案：錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)差率\(s=\frac{n_0-n}{n_0}\)，\(n_0\)是同步轉(zhuǎn)速，\(n\)是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率越大，說(shuō)明轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速的差值越大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越低。4.高壓斷路器不僅能切斷和接通正常情況下的負(fù)荷電流，還能切斷短路電流。（）答案：正確。高壓斷路器具有滅弧能力，能在正常運(yùn)行時(shí)切斷和接通負(fù)荷電流，在短路時(shí)可靠切斷短路電流，保護(hù)電力系統(tǒng)安全。5.繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)能迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除。（）答案：正確。這是繼電保護(hù)裝置選擇性和快速性的要求，以保證非故障部分的正常運(yùn)行。6.電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整主要是通過(guò)調(diào)整無(wú)功功率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（）答案：正確。無(wú)功功率的平衡對(duì)電壓有重要影響，通過(guò)調(diào)節(jié)無(wú)功電源的輸出，如投入或切除電容器、調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁等，可以實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。7.架空線路的檔距越大，導(dǎo)線的弧垂越小。（）答案：錯(cuò)誤。檔距越大，導(dǎo)線在自重等作用下的下垂程度（弧垂）越大。8.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的相電壓不變。（）答案：正確。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相直接接地，非故障相的相電壓基本保持不變，而故障相的電流很大。9.電容器在電力系統(tǒng)中主要用于提高功率因數(shù)。（）答案：正確。電容器可以向電網(wǎng)提供無(wú)功功率，減少無(wú)功功率的傳輸，從而提高功率因數(shù)，降低線路損耗。10.二次回路的作用是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)。（）答案：正確。二次回路通過(guò)各種儀表、繼電器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、操作控制、參數(shù)調(diào)節(jié)和故障保護(hù)等功能。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)的組成及各部分的作用。電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電所、電力線路和用戶組成。-發(fā)電廠：是生產(chǎn)電能的場(chǎng)所，將自然界的一次能源（如煤炭、水能、風(fēng)能、核能等）轉(zhuǎn)換為電能。例如火力發(fā)電廠通過(guò)燃燒煤炭加熱水產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；水力發(fā)電廠利用水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。-變電所：包括升壓變電所和降壓變電所。升壓變電所的作用是將發(fā)電廠發(fā)出的電壓升高，以便減少輸電線路上的功率損耗和電壓降落，提高輸電效率；降壓變電所則是將高壓電能降低到合適的電壓等級(jí)，以滿足不同用戶的用電需求。-電力線路：是輸送和分配電能的通道，將發(fā)電廠發(fā)出的電能輸送到各個(gè)用戶。它能夠把電能從發(fā)電廠安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地傳輸?shù)竭h(yuǎn)方的負(fù)荷中心。-用戶：是消耗電能的終端，包括工業(yè)用戶、農(nóng)業(yè)用戶、商業(yè)用戶和居民用戶等。不同用戶對(duì)電能的質(zhì)量和數(shù)量有不同的要求。2.變壓器并列運(yùn)行的條件有哪些？為什么要滿足這些條件？變壓器并列運(yùn)行的條件如下：-變比相等：如果變比不相等，在并列運(yùn)行的變壓器之間會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。因?yàn)樽儽炔煌瑫?huì)導(dǎo)致二次側(cè)電壓不同，根據(jù)基爾霍夫定律，在閉合回路中會(huì)形成環(huán)流，環(huán)流會(huì)增加變壓器的損耗，甚至可能使變壓器過(guò)熱損壞。-聯(lián)結(jié)組別相同：聯(lián)結(jié)組別不同，變壓器二次側(cè)電壓的相位就不同。當(dāng)相位差存在時(shí)，會(huì)在變壓器之間產(chǎn)生很大的環(huán)流，這個(gè)環(huán)流可能會(huì)達(dá)到額定電流的幾倍，嚴(yán)重影響變壓器的安全運(yùn)行。-短路阻抗標(biāo)幺值相等：短路阻抗標(biāo)幺值不相等時(shí)，并列運(yùn)行的變壓器負(fù)載分配不合理。短路阻抗標(biāo)幺值小的變壓器會(huì)承擔(dān)更多的負(fù)載，可能會(huì)過(guò)載；而短路阻抗標(biāo)幺值大的變壓器則負(fù)載較輕，不能充分發(fā)揮其容量。3.簡(jiǎn)述異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。異步電動(dòng)機(jī)的工作原理基于電磁感應(yīng)定律。當(dāng)定子繞組通入三相交流電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速\(n_0=\frac{60f}{p}\)（\(f\)是電源頻率，\(p\)是磁極對(duì)數(shù)）。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體是閉合的，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速\(n\)總是低于同步轉(zhuǎn)速\(n_0\)，即存在轉(zhuǎn)差率\(s=\frac{n_0-n}{n_0}\)，這也是異步電動(dòng)機(jī)名稱的由來(lái)。4.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的基本組成及各部分的作用。繼電保護(hù)裝置一般由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。-測(cè)量部分：其作用是測(cè)量被保護(hù)對(duì)象的運(yùn)行參數(shù)，如電流、電壓等，并與整定值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生故障或異常情況。例如，電流互感器將一次側(cè)的大電流變換為二次側(cè)的小電流，測(cè)量元件測(cè)量這個(gè)小電流，并與預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作電流值進(jìn)行比較。-邏輯部分：根據(jù)測(cè)量部分的輸出信號(hào)，按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行判斷，確定是否應(yīng)該發(fā)出動(dòng)作信號(hào)。邏輯部分可以由各種繼電器或邏輯電路組成，實(shí)現(xiàn)“與”“或”“非”等邏輯功能。例如，當(dāng)電流測(cè)量值超過(guò)動(dòng)作電流值，且滿足其他相關(guān)條件（如時(shí)間條件等）時(shí)，邏輯部分輸出動(dòng)作信號(hào)。-執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分的輸出信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，如跳閘或發(fā)出信號(hào)。當(dāng)邏輯部分發(fā)出跳閘信號(hào)時(shí)，執(zhí)行部分通過(guò)跳閘線圈使斷路器跳閘，切除故障設(shè)備；當(dāng)發(fā)出告警信號(hào)時(shí)，執(zhí)行部分通過(guò)信號(hào)繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈或警鈴發(fā)出警示。5.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的重要性及無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆椒?。電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的重要性：-維持電壓穩(wěn)定：無(wú)功功率的平衡對(duì)于維持電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定至關(guān)重要。當(dāng)無(wú)功功率不足時(shí)，電壓會(huì)下降；無(wú)功功率過(guò)剩時(shí)，電壓會(huì)升高。合理的無(wú)功功率平衡可以使電壓保持在允許的范圍內(nèi)，保證電力設(shè)備的正常運(yùn)行。-降低線路損耗：無(wú)功功率在輸電線路中傳輸會(huì)產(chǎn)生額外的功率損耗。通過(guò)保持無(wú)功功率平衡，減少無(wú)功功率的遠(yuǎn)距離傳輸，可以降低線路損耗，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。-提高設(shè)備利用率：電力設(shè)備都有一定的容量限制，無(wú)功功率的存在會(huì)占用設(shè)備的容量。當(dāng)無(wú)功功率平衡時(shí)，可以充分利用設(shè)備的容量，提高設(shè)備的利用率。無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ?同步調(diào)相機(jī)：它是一種專門用于補(bǔ)償無(wú)功功率的同步電機(jī)。通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，調(diào)相機(jī)可以發(fā)出或吸收無(wú)功功率，起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)功功率的作用。-并聯(lián)電容器：這是最常用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。電容器可以向系統(tǒng)提供無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。電容器具有投資少、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于變電站和用戶端。-靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）：它是一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，能夠快速響應(yīng)系統(tǒng)無(wú)功功率的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償容量。SVC由晶閘管控制的電抗器和電容器組成，可以連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率輸出。-靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）：它是一種更為先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置，基于電壓源型變流器技術(shù)。STATCOM具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，能夠更有效地改善電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓質(zhì)量。四、計(jì)算題1.一臺(tái)三相變壓器，額定容量\(S_N=1000kVA\)，額定電壓\(U_{1N}/U_{2N}=10/0.4kV\)，求一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流。解：對(duì)于三相變壓器，額定電流的計(jì)算公式為\(I_N=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_N}\)。一次側(cè)額定電流\(I_{1N}=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_{1N}}=\frac{1000\times10^3}{\sqrt{3}\times10\times10^3}\approx57.74A\)。二次側(cè)額定電流\(I_{2N}=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_{2N}}=\frac{1000\times10^3}{\sqrt{3}\times0.4\times10^3}\approx1443.4A\)。2.已知一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的額定功率\(P_N=10kW\)，額定電壓\(U_N=380V\)，額定功率因數(shù)\(\cos\varphi_N=0.85\)，效率\(\eta_N=0.9\)，求該電動(dòng)機(jī)的額定電流。解：根據(jù)功率公式\(P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N\)，可得額定電流\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N\eta_N}\)。將\(P_N=10\times10^3W\)，\(U_N=380V\)，\(\cos\varphi_N=0.85\)，\(\eta_N=0.9\)代入公式：\(I_N=\frac{10\times10^3}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\approx20.1A\)。3.某電力系統(tǒng)中，一條\(10kV\)架空線路，長(zhǎng)度\(L=20km\)，導(dǎo)線采用\(LGJ-70\)型，其電阻\(r_0=0.45\Omega/km\)，電抗\(x_0=0.35\Omega/km\)，求該線路的總電阻和總電抗。解：總電阻\(R=r_0L\)，總電抗\(X=x_0L\)。已知\(r_0=0.45\Omega/km\)，\(x_0=0.35\Omega/km\)，\(L=20km\)。則總電阻\(R=0.45\times20=9\Omega\)?？傠娍筡(X=0.35\times20=7\Omega\)。4.某工廠的有功功率\(P=200kW\)，功率因數(shù)\(\cos\varphi_1=0.6\)，現(xiàn)要將功率因數(shù)提高到\(\cos\varphi_2=0.9\)，求需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率\(Q_C\)。解：首先根據(jù)\(\cos\varphi=\frac{P}{S}\)，可得\(S_1=\frac{P}{\cos\varphi_1}\)，\(Q_1=\sqrt{S_1^2-P^2}\)；\(S_2=\frac{P}{\cos\varphi_2}\)，\(