電力工程師2025年發(fā)輸變電專項(xiàng)試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)，每題2分，共20分）1.在電力系統(tǒng)中，用于限制工頻過電壓的主要措施是（）。A.并聯(lián)電抗器B.限制電壓互感器二次側(cè)短路電流C.避雷器D.限制系統(tǒng)接地電阻2.一臺(tái)三相變壓器，額定容量為S額定，連接組別為YNd11，若一次側(cè)施加額定電壓，二次側(cè)空載電流標(biāo)幺值為I?*，則其空載損耗P?與額定負(fù)載時(shí)的短路損耗Pk的比值為（）。A.I?*2B.1/I?*2C.S額定/(S額定*I?*)D.I?**S額定3.在中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)（）。A.等于相電壓B.等于線電壓C.升高至線電壓D.降低至零4.下列哪種繼電保護(hù)是反映電力系統(tǒng)故障后，短路電流非周期分量是否衰減的繼電器？（）A.電流速斷保護(hù)B.限時(shí)電流速斷保護(hù)C.反時(shí)限過電流保護(hù)D.差動(dòng)保護(hù)5.架空輸電線路采用分裂導(dǎo)線的主要目的是為了（）。A.提高線路的載流量B.增加線路的電容C.減少線路的電抗D.提高線路的機(jī)械強(qiáng)度6.變電站中，用于連接發(fā)電機(jī)與變壓器低壓繞組，并承擔(dān)電能分配任務(wù)的設(shè)備是（）。A.高壓斷路器B.電流互感器C.電壓互感器D.配電裝置7.在進(jìn)行輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)考慮的主要荷載不包括（）。A.導(dǎo)線張力B.桿塔自重C.風(fēng)荷載D.發(fā)電機(jī)輸出功率8.關(guān)于交流濾波器，下列說法正確的是（）。A.只能濾除高次諧波B.只能濾除基波分量C.主要目的是濾除高次諧波，提高電能質(zhì)量D.主要目的是提高系統(tǒng)功率因數(shù)9.在電力系統(tǒng)中，衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一是（）。A.電壓頻率偏差B.電流諧波含量C.電壓波動(dòng)D.以上都是10.以下哪種接地方式屬于保護(hù)接地？（）A.工作接地B.保護(hù)接地C.重復(fù)接地D.接地極二、填空題（請(qǐng)將正確答案填在橫線上，每空2分，共20分）1.電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)處的電壓相量與系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓相量之間的相位差稱為______。2.變壓器銘牌上的“連接組別”表示的是______側(cè)繞組接線方式與______側(cè)繞組接線方式之間的關(guān)系。3.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性、______、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。4.架空輸電線路的電抗主要是由______和______產(chǎn)生的。5.變電站中，用于測(cè)量電流的設(shè)備稱為______，用于測(cè)量電壓的設(shè)備稱為______。6.在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相和非故障相的電壓都接近于______。7.電力系統(tǒng)中，______是電能從發(fā)電廠輸送到用戶的中間環(huán)節(jié)。8.提高功率因數(shù)的主要目的是______和______。9.高壓電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣試驗(yàn)的主要目的是______。10.電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)通常用數(shù)字______、______、……表示，數(shù)字越小，準(zhǔn)確級(jí)越高。三、計(jì)算題（請(qǐng)寫出計(jì)算過程，每題10分，共30分）1.一臺(tái)額定電壓為110/11kV，額定容量為100MVA，連接組別為YNd11的三相變壓器，空載損耗P?=20kW，短路損耗Pk=150kW。試求該變壓器在額定負(fù)載（cosφ?=0.8）時(shí)的總損耗是多少？2.有一臺(tái)裝于發(fā)電機(jī)母線上的電流速斷保護(hù)，采用DL型電流繼電器，其整定電流為10A，返回系數(shù)為0.85。已知發(fā)電機(jī)額定電流為200A，為保證選擇性，下一級(jí)線路速斷保護(hù)的整定電流應(yīng)大于多少？3.某輸電線路采用LGJ-300/40型導(dǎo)線，線路長(zhǎng)度為150km，線路末端負(fù)荷為100MW，功率因數(shù)為0.9，系統(tǒng)電壓為220kV。忽略線路電阻，若線路末端電壓為210kV，試計(jì)算該線路的電壓損失是多少？線路的線路損耗是多少？（已知該導(dǎo)線每公里電抗約為0.424mH/km）四、簡(jiǎn)答題（請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題，每題10分，共40分）1.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流有哪些特點(diǎn)？2.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種？并說明其中性點(diǎn)不接地方式的主要優(yōu)缺點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的“四性”具體內(nèi)容是什么？并分別解釋其含義。4.簡(jiǎn)述輸電線路進(jìn)行防雷保護(hù)的主要措施有哪些？五、綜合分析題（請(qǐng)根據(jù)要求進(jìn)行分析，20分）某變電站110kV母線發(fā)生單相接地故障，保護(hù)動(dòng)作，故障相跳閘，非故障相繼續(xù)運(yùn)行。試分析說明在此種情況下，非故障相的電壓、電流以及系統(tǒng)中有哪些設(shè)備可能會(huì)承受更高的電壓或電流？并簡(jiǎn)述處理此類故障的一般原則。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.C5.A6.D7.D8.C9.D10.B二、填空題1.短路電壓2.高；低3.快速性4.導(dǎo)線電感；大地電導(dǎo)（或地中電感）5.電流互感器；電壓互感器6.線電壓7.輸電環(huán)節(jié)8.提高輸電效率；減小線路損耗9.檢驗(yàn)設(shè)備絕緣性能10.0.5；1三、計(jì)算題1.解：額定負(fù)載時(shí)，變壓器銅耗Pcu=Pk*(S實(shí)際/S額定)2=150*(100/100)2=150kW總損耗P總=P?+Pcu=20+150=170kW2.解：繼電器動(dòng)作電流Iop=10A繼電器返回電流Ire=Iop/0.85=10/0.85≈11.76A下一級(jí)速斷保護(hù)整定電流應(yīng)大于11.76A。為保證選擇性，通常取12A或更高值。3.解：電壓損失△U=U?-U?=210-220=-10kV（負(fù)號(hào)表示電壓下降）末端電流I=P/(U*cosφ)=100*10^6/(220*10^3*0.9)≈505A電壓損失百分值△U%=(△U/U?)*100=(-10/220)*100≈-4.55%線路損耗P_loss=3*I2*R/1000（忽略電阻，此式僅作形式展示，實(shí)際無法計(jì)算損耗）（注：因題目已知忽略電阻，實(shí)際無法計(jì)算線路損耗，此步計(jì)算僅形式化展示，實(shí)際應(yīng)給出R值或說明）線路損耗△U=3*I2*X/1000=3*(505)2*0.424*150/1000≈9.95kV電壓損失百分值△U%=(9.95/220)*100≈4.53%四、簡(jiǎn)答題1.解：短路電流特點(diǎn)：*數(shù)值極大：遠(yuǎn)大于正常工作電流。*頻率變化：可能低于工頻，甚至非周期分量。*上升速度快：短路電流從零開始，按指數(shù)規(guī)律迅速上升。*產(chǎn)生電動(dòng)力大：可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或誤動(dòng)。2.解：中性點(diǎn)運(yùn)行方式：*中性點(diǎn)不接地：優(yōu)點(diǎn)是正常時(shí)無電流，絕緣要求高；缺點(diǎn)是故障時(shí)接地電流小，單相接地時(shí)非故障相電壓升高。*中性點(diǎn)直接接地：優(yōu)點(diǎn)是故障時(shí)接地電流大，易于保護(hù)動(dòng)作；缺點(diǎn)是故障時(shí)非故障相電壓接近相電壓。*中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地：優(yōu)點(diǎn)是故障時(shí)接地電流得到補(bǔ)償，限制過電壓；缺點(diǎn)是存在殘流，對(duì)繼電保護(hù)要求高。3.解：繼電保護(hù)四性：*選擇性：故障時(shí)只切除故障部分，非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。*快速性：盡快切除故障，減輕設(shè)備損害和事故損失。*靈敏性：能準(zhǔn)確反映被保護(hù)范圍內(nèi)任何形式的故障。*可靠性：在規(guī)定條件下，能正確動(dòng)作，不誤動(dòng)、不拒動(dòng)。4.解：輸電線路防雷措施：*架設(shè)避雷線：防止直接雷擊導(dǎo)線。*雷擊保護(hù)裝置：如線路型避雷器。*架空地線（接地的避雷線）：分流雷電流。*降低桿塔接地電阻：利于雷電流流入大地。*采用防雷接地措施：如安裝引下線、改善土壤電阻率。*提高線路絕緣水平：采用空氣絕緣間隙或增加絕緣子片數(shù)。五、綜合分析題解：*非故障相電壓：會(huì)升高至接近線電壓（√3倍相電壓）。*非故障相電流：出現(xiàn)電容性充電電流，數(shù)值可能較大，但通常不會(huì)損壞設(shè)備。*可能承受更高電壓或電流的設(shè)備：*非故障相的線路絕緣：需要承受線電壓。*非故障相的變壓器繞組：需要承受線電壓。*接地故障點(diǎn)的設(shè)備：承受故障電流和跨接電壓。