2025年電工中級(jí)職業(yè)技能考試真題模擬卷：電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能化真題模擬考試時(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)）1.在電力系統(tǒng)中，電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.選擇性好B.靈敏度高C.動(dòng)作速度快D.經(jīng)濟(jì)性好2.架空線路發(fā)生相間短路時(shí)，一般會(huì)產(chǎn)生（）。A.零序電流B.正序電流C.負(fù)序電流D.漏電流3.電力系統(tǒng)中，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置（AVR）的主要作用是（）。A.提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性B.維持發(fā)電機(jī)端電壓恒定C.減小電力系統(tǒng)有功負(fù)荷D.自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出功率4.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的核心是（）。A.微機(jī)保護(hù)裝置B.遠(yuǎn)動(dòng)終端C.中央處理機(jī)（主站）D.監(jiān)控工作站5.智能電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的核心特征之一是（）。A.輸電容量更大B.線路損耗更低C.集成化、自動(dòng)化、互動(dòng)化程度高D.電壓等級(jí)更高6.在電力系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)故障快速隔離，減少停電范圍的是（）。A.繼電保護(hù)B.自動(dòng)重合閘C.饋線自動(dòng)化（FA）D.電力系統(tǒng)穩(wěn)定器7.下列哪種通信方式主要用于電力線路上傳輸數(shù)據(jù)？（）A.微波通信B.光纖通信C.電力線載波（PLC）D.衛(wèi)星通信8.智能配電網(wǎng)的自愈能力主要依賴于（）。A.更多的線路B.更強(qiáng)的變壓器C.智能化設(shè)備和快速恢復(fù)策略D.更高的電壓等級(jí)9.電子式互感器相比傳統(tǒng)電磁式互感器的主要優(yōu)勢(shì)是（）。A.量程更寬B.精度更高、體積更小、無飽和、無磁飽和影響C.成本更低D.維護(hù)更簡(jiǎn)單10.分布式電源（DG）并網(wǎng)后，對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響通常是（）。A.一定條件下可能導(dǎo)致電壓升高B.一定條件下可能導(dǎo)致電壓降低C.對(duì)電壓沒有影響D.只能提高電壓二、判斷題（請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填在括號(hào)內(nèi)）1.繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間包括固有動(dòng)作時(shí)間和返回時(shí)間。（）2.電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓會(huì)升高。（）3.自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)要求發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、相位與系統(tǒng)完全一致。（）4.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“無人值守”（或“少人值守”）運(yùn)行。（）5.智能電網(wǎng)的互動(dòng)性主要體現(xiàn)在用戶與電網(wǎng)的雙向能量和信息交換上。（）6.饋線自動(dòng)化（FA）的主要目的是快速切除故障線路。（）7.電力通信網(wǎng)絡(luò)通常要求高可靠性和實(shí)時(shí)性。（）8.物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)支撐技術(shù)之一。（）9.能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)發(fā)展的更高階段，強(qiáng)調(diào)源網(wǎng)荷儲(chǔ)的協(xié)同互動(dòng)。（）10.電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的主要目的是監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行溫度。（）三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)在保護(hù)范圍和動(dòng)作時(shí)限上有什么主要區(qū)別？2.簡(jiǎn)述發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置（AVR）的基本功能。3.簡(jiǎn)述智能電網(wǎng)的主要特點(diǎn)及其帶來的優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述配電自動(dòng)化系統(tǒng)中FTU（故障指示器/終端）的主要功能。5.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)中使用光纖通信的必要性和優(yōu)勢(shì)。四、繪圖與說明題1.請(qǐng)繪制一個(gè)簡(jiǎn)單的單相變壓器零序保護(hù)原理示意圖，并簡(jiǎn)要說明其工作原理。2.請(qǐng)繪制一個(gè)智能變電站內(nèi)典型二次設(shè)備（如監(jiān)控主機(jī)、保護(hù)裝置、通信接口等）連接的示意圖，并說明其基本功能關(guān)系。五、計(jì)算題1.某線路裝設(shè)電流速斷保護(hù)，其動(dòng)作電流整定為1000A，繼電器返回系數(shù)為0.85。已知該線路最大負(fù)荷電流為800A，系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路電流為2500A。請(qǐng)校驗(yàn)該電流速斷保護(hù)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的靈敏系數(shù)，并判斷其能否滿足靈敏性要求？（靈敏性要求通常不小于1.5）2.某發(fā)電機(jī)額定電壓為10kV，額定功率為1000kW，其AVR裝置設(shè)定為：當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓低于額定電壓的95%時(shí)，AVR開始動(dòng)作提升電壓；當(dāng)電壓低于額定電壓的90%時(shí)，輸出最大勵(lì)磁電壓。試簡(jiǎn)述該AVR裝置在發(fā)電機(jī)端電壓從額定電壓下降至90%額定電壓過程中的調(diào)節(jié)作用。六、綜合分析題1.簡(jiǎn)述智能電網(wǎng)環(huán)境下，故障信息自動(dòng)采集、傳輸、分析和處理的過程，并說明其對(duì)提高故障處理效率的意義。2.結(jié)合分布式電源的發(fā)展，分析其對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置帶來的挑戰(zhàn)，并提出可能的應(yīng)對(duì)措施。試卷答案一、選擇題1.C解析：電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作速度快，能夠最快速度切除故障。2.C解析：相間短路是指相與相之間的短路，故障點(diǎn)處三相電流會(huì)增大，產(chǎn)生負(fù)序電流分量。3.B解析：AVR的主要作用是檢測(cè)發(fā)電機(jī)端電壓變化，并自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流，以維持發(fā)電機(jī)端電壓基本恒定。4.C解析：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的核心是中央處理機(jī)（主站），它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理、分析、決策和下達(dá)控制命令。5.C解析：集成化、自動(dòng)化、互動(dòng)化是智能電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的核心特征，使其更加高效、可靠、靈活。6.C解析：饋線自動(dòng)化（FA）通過檢測(cè)故障、隔離故障區(qū)、恢復(fù)非故障區(qū)供電，實(shí)現(xiàn)故障快速隔離，減少停電范圍。7.C解析：電力線載波（PLC）技術(shù)利用電力線路作為傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，特別適用于電力系統(tǒng)。8.C解析：智能配電網(wǎng)的自愈能力依賴于智能化設(shè)備（如FTU、智能開關(guān)）和快速恢復(fù)策略，能在故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)或半自動(dòng)地恢復(fù)供電。9.B解析：電子式互感器無磁飽和問題，精度高，體積小，無飽和影響，是相比傳統(tǒng)電磁式互感器的顯著優(yōu)勢(shì)。10.A解析：分布式電源并網(wǎng)后，若其輸出功率與負(fù)荷不匹配或控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致連接點(diǎn)的電壓升高。二、判斷題1.正確解析：繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間包括繼電器本身固有動(dòng)作時(shí)間和故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處這段線路的阻抗引起的電壓降所對(duì)應(yīng)的時(shí)間（即傳播時(shí)間），以及返回時(shí)間。2.正確解析：發(fā)生接地故障時(shí)，故障點(diǎn)電流流入大地，非故障相的電壓會(huì)因系統(tǒng)阻抗壓降而升高，出現(xiàn)電壓升高現(xiàn)象。3.正確解析：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)，發(fā)電機(jī)的電壓幅值、頻率、相角必須與電網(wǎng)同步，否則并網(wǎng)會(huì)導(dǎo)致巨大沖擊。4.正確解析：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、保護(hù)、通信等功能一體化，可大大減少現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員，實(shí)現(xiàn)無人值守或少人值守。5.正確解析：智能電網(wǎng)的互動(dòng)性體現(xiàn)在用戶可以通過智能設(shè)備與電網(wǎng)進(jìn)行雙向能量交換（如光伏上網(wǎng)、儲(chǔ)能放電）和信息交互（如獲取電價(jià)、參與需求響應(yīng)）。6.錯(cuò)誤解析：饋線自動(dòng)化（FA）的主要目的是在檢測(cè)到故障后，自動(dòng)隔離故障線路段，并恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，而不僅僅是切除故障。7.正確解析：電力通信網(wǎng)絡(luò)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，需要保證高可靠性和實(shí)時(shí)性，以支持保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)等功能的實(shí)現(xiàn)。8.正確解析：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)、智能設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，為智能電網(wǎng)的感知、控制、管理提供了技術(shù)支撐。9.正確解析：能源互聯(lián)網(wǎng)是在智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步融合可再生能源、儲(chǔ)能、負(fù)荷互動(dòng)、信息網(wǎng)絡(luò)等，實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的優(yōu)化運(yùn)行和協(xié)同互動(dòng)。10.錯(cuò)誤解析：電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容廣泛，包括電壓、電流、頻率、功率、設(shè)備溫度、環(huán)境量等，不僅僅是設(shè)備溫度。三、簡(jiǎn)答題1.電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的短路電流整定，動(dòng)作時(shí)間極短（瞬時(shí)或經(jīng)很短時(shí)限），保護(hù)范圍取決于電源電壓和系統(tǒng)阻抗，通常保護(hù)線路的一部分或靠近電源端。過流保護(hù)的動(dòng)作電流按系統(tǒng)最大負(fù)荷電流整定，保證在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)限相對(duì)較長(zhǎng)，并按階梯原則配合，保護(hù)范圍隨故障點(diǎn)到電源距離的增大而減小。2.發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置（AVR）的基本功能包括：檢測(cè)發(fā)電機(jī)端電壓的瞬時(shí)變化；根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)節(jié)規(guī)律，綜合電壓、頻率等信息，產(chǎn)生與電壓變化成比例的勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)指令；驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)或靜態(tài)勵(lì)磁裝置，改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的大小，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端電壓，使其維持在額定值或設(shè)定值附近穩(wěn)定運(yùn)行。3.智能電網(wǎng)的主要特點(diǎn)包括：先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處理技術(shù)；高度集成化、自動(dòng)化；廣泛的互動(dòng)化（用戶、供應(yīng)商、監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間）；更加可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、靈活。其帶來的優(yōu)勢(shì)有：提高供電可靠性，減少停電時(shí)間和范圍；優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行效率，降低線損；支持可再生能源并網(wǎng)和消納；提升用戶用電體驗(yàn)，促進(jìn)需求側(cè)管理；增強(qiáng)電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)和自愈能力。4.配電自動(dòng)化系統(tǒng)中FTU（故障指示器/終端）的主要功能包括：檢測(cè)線路故障（如過流、接地），并記錄故障信息（時(shí)間、類型、電流、電壓等）；將故障信息通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳至主站；接收并執(zhí)行主站下發(fā)的控制指令（如開關(guān)分合閘）；實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域的定位和隔離；指示故障狀態(tài)，便于維護(hù)人員處理。5.電力系統(tǒng)中使用光纖通信的必要性在于：電力系統(tǒng)對(duì)通信的可靠性、抗干擾能力、傳輸速率和距離有很高要求，傳統(tǒng)模擬通信方式難以滿足。優(yōu)勢(shì)在于：光纖具有高帶寬、低損耗、抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、重量輕、安全保密性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合電力系統(tǒng)對(duì)高速、可靠、安全通信的需求。四、繪圖與說明題1.示意圖及說明：（此處應(yīng)有示意圖，文字說明代替）假設(shè)變壓器為YNd11接線方式，零序電流不能流通或流通很小。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，故障電流主要通過大地返回。如果零序電流能夠到達(dá)變壓器中性點(diǎn)，則零序保護(hù)通過檢測(cè)中性點(diǎn)零序電壓或零序電流來動(dòng)作。示意圖應(yīng)畫出電源、故障點(diǎn)、變壓器、大地回路，以及零序電流路徑。說明：在YNd接線的變壓器中，零序電流難以從星形側(cè)（YN）流入變壓器，主要從三角形側(cè)（d）流入并通過故障點(diǎn)回到大地。如果需要保護(hù)星形側(cè)，可能需要加裝零序電壓互感器或零序電流互感器來檢測(cè)零序分量。零序保護(hù)動(dòng)作后，切除故障，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。2.示意圖及說明：（此處應(yīng)有示意圖，文字說明代替）示意圖應(yīng)包含監(jiān)控主機(jī)（SCADA）、保護(hù)裝置（如微機(jī)保護(hù)）、通信接口（如以太網(wǎng)接口、串口）、操作員站、GPS對(duì)時(shí)裝置等。說明：監(jiān)控主機(jī)是核心，負(fù)責(zé)采集來自保護(hù)裝置、傳感器等的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、顯示，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。保護(hù)裝置負(fù)責(zé)線路或設(shè)備的繼電保護(hù)功能。通信接口負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)與保護(hù)裝置、與其他站控系統(tǒng)、與調(diào)度中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。操作員站是人機(jī)交互界面。GPS對(duì)時(shí)裝置用于實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)統(tǒng)一精確的時(shí)間同步，對(duì)保護(hù)定值整定、事件記錄、事故順序記錄（SOE）至關(guān)重要。五、計(jì)算題1.計(jì)算過程：靈敏系數(shù)Ks=最小短路電流/保護(hù)動(dòng)作電流Ks=2500A/1000A=2.5判斷：因?yàn)镵s=2.5>1.5，滿足靈敏性要求。2.調(diào)節(jié)作用說明：當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓從額定電壓（設(shè)為Ue）下降至90%Ue時(shí)，AVR檢測(cè)到電壓低于設(shè)定閾值（95%Ue），開始動(dòng)作。AVR根據(jù)預(yù)設(shè)特性（通常是線性或分段線性）增加勵(lì)磁電壓，驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)提升發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流。隨著勵(lì)磁電流的增加，發(fā)電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（電壓）隨之升高。AVR持續(xù)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓，直至發(fā)電機(jī)端電壓恢復(fù)到接近額定電壓水平（Ue）。這個(gè)過程是一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)過程，目的是克服導(dǎo)致電壓下降的外部因素或內(nèi)部因素（如負(fù)荷增大），維持發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定。六、綜合分析題1.過程及意義分析：過程：故障發(fā)生時(shí)，部署在配電網(wǎng)中的智能傳感器（如FTU、智能電表）實(shí)時(shí)檢測(cè)到故障信息（如電流突變、電壓變化），并通過光纖、無線公網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，將包含時(shí)間、類型、地點(diǎn)等詳細(xì)信息的故障告警數(shù)據(jù)快速傳輸至配電自動(dòng)化主站或調(diào)度中心。主站接收到信息后，利用SCADA系統(tǒng)、GIS等工具，快速分析故障位置，判斷影響范圍，并根據(jù)預(yù)設(shè)的故障處理策略和饋線自動(dòng)化規(guī)則，自動(dòng)或半自動(dòng)地執(zhí)行隔離故障線路、恢復(fù)非故障區(qū)域供電的操作。同時(shí)，將處理過程和結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給相關(guān)人員。意義：智能電網(wǎng)環(huán)境下的故障信息自動(dòng)采集、傳輸、分析、處理，極大地提高了故障處理的效率和準(zhǔn)確性。它減少了故障信息傳遞和人工判斷的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了故障的快速隔離和恢復(fù)供電，縮短了用戶停電時(shí)間，提升了供電可靠性，改善了用戶供電體驗(yàn)，并為電網(wǎng)的智能化運(yùn)維管理提供了數(shù)據(jù)支撐。2.挑戰(zhàn)及措施分析：挑戰(zhàn)：分布式電源（DG）的接入，特別是具有控制能力的DG（如虛擬電廠、儲(chǔ)能），改變了配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、潮流方向和故障特性。傳統(tǒng)基于單一電源、單向潮流的繼電保護(hù)配置原則可能失效。例如，故障電流可能雙向流動(dòng)，保護(hù)選擇性難以保證；DG的接入可能放大故障電流或產(chǎn)生電壓異常；DG的快速響應(yīng)可能干擾保護(hù)的正常動(dòng)作；保護(hù)定值的整定需要考慮DG的影響等。措施：應(yīng)對(duì)措施包括：*優(yōu)化保護(hù)配置：采用更