2025年電工中級職業(yè)技能考試真題模擬卷：電力系統(tǒng)諧波分析與應(yīng)用試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不是電力系統(tǒng)諧波的來源？A.整流器B.變壓器C.電弧爐D.同步發(fā)電機2.衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一是？A.功率因數(shù)B.諧波含量C.頻率偏差D.電壓波動3.快速傅里葉變換（FFT）法主要用于？A.諧波潮流計算B.諧波測量C.諧波抑制D.諧波源識別4.諧波電流通過變壓器時，主要產(chǎn)生哪種損耗？A.銅損B.鐵損C.功率損耗D.無功損耗5.無源濾波器的主要作用是？A.提高功率因數(shù)B.降低諧波含量C.補償無功功率D.抑制電壓波動6.下列哪種設(shè)備屬于有源濾波器？A.LC濾波器B.靜止無功補償器（SVC）C.電容器組D.電抗器7.諧波會使電力系統(tǒng)中哪些設(shè)備的鐵損增加？A.變壓器B.電纜C.發(fā)電機D.以上都是8.諧波會導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的哪些設(shè)備過熱？A.變壓器B.電纜C.繼電保護裝置D.以上都是9.諧波會引起哪些通信系統(tǒng)的干擾？A.有線通信B.無線通信C.光纖通信D.以上都是10.總諧波畸變率（THD）是用來衡量什么的？A.諧波電流的幅值B.諧波電壓的幅值C.電壓波形的畸變程度D.諧波源的數(shù)量二、判斷題（每題2分，共20分）1.諧波頻率總是基波頻率的整數(shù)倍。（）2.諧波不會對電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。（）3.諧波潮流計算可以分析電網(wǎng)中的諧波電壓和電流分布。（）4.諧波會使電力系統(tǒng)的功率因數(shù)下降。（）5.無源濾波器可以無級調(diào)節(jié)諧波抑制效果。（）6.有源濾波器可以補償諧波電流，提高功率因數(shù)。（）7.諧波會使電力系統(tǒng)的繼電保護裝置誤動或拒動。（）8.諧波主要是由電力電子設(shè)備產(chǎn)生的。（）9.諧波含量可以用各次諧波的有效值來表示。（）10.諧波抑制措施可以完全消除電力系統(tǒng)中的諧波。（）三、填空題（每題2分，共20分）1.諧波電流通過電容器時，會產(chǎn)生________損耗。2.諧波的頻率越高，其頻率的角速度________。3.衡量諧波電壓或電流幅值相對于基波幅值大小的指標(biāo)是________。4.諧波潮流計算是一種________的分析方法。5.靜止無功補償器（SVC）可以用來________諧波電流。6.諧波會導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的________損耗增加。7.諧波會使電力系統(tǒng)中的________過熱。8.諧波會對電力系統(tǒng)中的________裝置產(chǎn)生干擾。9.測量諧波常用的儀器是________。10.抑制諧波的主要措施包括________濾波器和________濾波器。四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述諧波產(chǎn)生的原因。2.簡述諧波對電力系統(tǒng)設(shè)備的主要危害。3.簡述無源濾波器的工作原理。4.簡述有源濾波器的工作原理。五、計算題（每題10分，共20分）1.某電力系統(tǒng)中，基波電壓的有效值為220V，第三次諧波電壓的有效值為10V，求該系統(tǒng)的總諧波畸變率（THD）。2.某諧波源產(chǎn)生的諧波電流含有以下分量：基波電流10A，第三次諧波電流2A，第五次諧波電流1A。求該諧波源的諧波電流總有效值。六、論述題（10分）試述電力系統(tǒng)諧波治理的意義和主要措施。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.A5.B6.B7.D8.D9.D10.C二、判斷題1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.√10.×三、填空題1.介質(zhì)2.越大3.諧波含有率4.仿真5.產(chǎn)生6.功率7.設(shè)備8.通信9.諧波分析儀10.無源、有源四、簡答題1.簡述諧波產(chǎn)生的原因。解析思路：諧波產(chǎn)生的原因主要來自于非線性負荷。當(dāng)線性負荷（如電阻、電感、電容）的電壓和電流成線性關(guān)系時，電路中的電流和電壓都是正弦波。而非線性負荷的電壓和電流不成線性關(guān)系，導(dǎo)致電流波形不再是正弦波，而是包含基波分量和一系列高次諧波分量。常見的非線性負荷包括整流器、變頻器、開關(guān)電源、電弧爐等。2.簡述諧波對電力系統(tǒng)設(shè)備的主要危害。解析思路：諧波的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：*增加設(shè)備損耗：諧波電流通過設(shè)備時會產(chǎn)生額外的銅損和鐵損，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱、效率降低、壽命縮短。*引起設(shè)備過熱：諧波電流和電壓的疊加會導(dǎo)致設(shè)備過熱，甚至引發(fā)故障。*影響設(shè)備運行：諧波會影響繼電保護裝置、自動控制裝置的準確性和可靠性，甚至導(dǎo)致其誤動或拒動。*降低電能質(zhì)量：諧波會導(dǎo)致電壓波形畸變，功率因數(shù)下降，電能損耗增加。*干擾通信系統(tǒng)：諧波會對通信信號產(chǎn)生干擾，降低通信質(zhì)量。3.簡述無源濾波器的工作原理。解析思路：無源濾波器主要由電容器、電感器和電阻器組成，其原理是利用電容器對諧波電流呈現(xiàn)低阻抗，而對基波電流呈現(xiàn)高阻抗的特性，將諧波電流從電源中分流到地，從而降低電網(wǎng)中的諧波水平。無源濾波器通常分為單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器和高通濾波器等類型。4.簡述有源濾波器的工作原理。解析思路：有源濾波器是一種主動型諧波抑制裝置，它通過檢測電網(wǎng)中的諧波電流，產(chǎn)生一個與諧波電流大小相等、相位相反的補償電流，注入電網(wǎng)中，從而抵消諧波電流，降低電網(wǎng)中的諧波水平。有源濾波器具有動態(tài)響應(yīng)快、諧波抑制效果好等優(yōu)點，但其成本較高。五、計算題1.某電力系統(tǒng)中，基波電壓的有效值為220V，第三次諧波電壓的有效值為10V，求該系統(tǒng)的總諧波畸變率（THD）。解析思路：THD的計算公式為：THD=(sqrt(各次諧波有效值的平方和)/基波有效值)*100%。由于只給出了基波和第三次諧波電壓，因此只計算三次諧波的THD。THD=(sqrt(10^2)/220)*100%≈4.55%2.某諧波源產(chǎn)生的諧波電流含有以下分量：基波電流10A，第三次諧波電流2A，第五次諧波電流1A。求該諧波源的諧波電流總有效值。解析思路：諧波電流總有效值的計算公式為：I_h=sqrt(I_1^2+I_3^2+I_5^2+...)。因此，I_h=sqrt(10^2+2^2+1^2)=sqrt(104)≈10.2A六、論述題試述電力系統(tǒng)諧波治理的意義和主要措施。解析思路：電力系統(tǒng)諧波治理的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：*提高電能質(zhì)量：諧波治理可以降低電網(wǎng)中的諧波水平，改善電壓波形，提高電能質(zhì)量。*保護電力設(shè)備：諧波治理可以減少諧波對電力設(shè)備的損害，延長設(shè)備的使用壽命。*提高設(shè)備運行可靠性：諧波治理可以保證電力設(shè)備的正常運行，減少因諧波引起的故障。*保障通信系統(tǒng)安全：諧波治理可以減少對通信系統(tǒng)的干擾，保證通信系統(tǒng)的安全運行。電力系統(tǒng)諧波治理的主要措施包括：*限制諧波源：通過技術(shù)改造或更換設(shè)備，降低諧波源產(chǎn)生的諧波水平。*無源濾波器：利用電容器、電感器和電阻器組成的無源濾波器，將諧波電