2024年電氣工程師《供配電專業(yè)》歷年真題及答案一、單項(xiàng)選擇題1.在三相交流電路中，已知線電壓為380V，若采用星形連接，相電壓為（）。()-A.220V-B.380V-C.660V-D.110V答案：A解析：在三相交流電路星形連接中，線電壓與相電壓的關(guān)系為(U_{l}=3U_{p})，已知線電壓(U_{l}=380V)，則相電壓(U_{p}=Ul3=3802.某變壓器的變比為10，一次側(cè)電壓為10kV，則二次側(cè)電壓為（）。()-A.1kV-B.10kV-C.100kV-D.0.1kV答案：A解析：變壓器變比(k=U1U2)，已知變比(k=10)，一次側(cè)電壓(U_{1}=10kV)，則二次側(cè)電壓(U_{2}=U3.下列哪種保護(hù)裝置主要用于保護(hù)變壓器內(nèi)部故障（）。()-A.過流保護(hù)-B.過壓保護(hù)-C.差動保護(hù)-D.欠壓保護(hù)答案：C解析：差動保護(hù)是利用比較被保護(hù)元件各端電流的大小和相位的原理構(gòu)成的，能快速、靈敏地切除變壓器內(nèi)部故障。過流保護(hù)主要用于保護(hù)線路的過負(fù)荷和短路故障；過壓保護(hù)用于防止電氣設(shè)備承受過高的電壓；欠壓保護(hù)用于防止電氣設(shè)備在過低電壓下運(yùn)行。4.架空線路采用分裂導(dǎo)線的主要目的是（）。()-A.減小線路電阻-B.減小線路電抗-C.增大線路電容-D.提高線路絕緣水平答案：B解析：架空線路采用分裂導(dǎo)線可以增大導(dǎo)線的等效半徑，從而減小線路的電抗。線路電阻主要與導(dǎo)線材料、長度和橫截面積有關(guān)，分裂導(dǎo)線對電阻影響較??；分裂導(dǎo)線會使線路電容增大，但這不是主要目的；分裂導(dǎo)線與提高線路絕緣水平無關(guān)。5.在電力系統(tǒng)中，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有（）。()-A.電壓、頻率和波形-B.電流、頻率和波形-C.電壓、電流和頻率-D.電壓、電流和波形答案：A解析：電能質(zhì)量的主要指標(biāo)包括電壓、頻率和波形。電壓的大小和穩(wěn)定性、頻率的穩(wěn)定以及波形的畸變程度都會影響電力設(shè)備的正常運(yùn)行和用戶的用電質(zhì)量。電流不是衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。6.某工廠的負(fù)荷為感性負(fù)荷，為了提高功率因數(shù)，通常采用的方法是（）。()-A.串聯(lián)電容-B.并聯(lián)電容-C.串聯(lián)電感-D.并聯(lián)電感答案：B解析：對于感性負(fù)荷，其功率因數(shù)較低，通過并聯(lián)電容可以補(bǔ)償感性負(fù)荷的無功功率，從而提高功率因數(shù)。串聯(lián)電容主要用于改善線路的電壓分布和提高輸電能力；串聯(lián)電感會增加感性負(fù)荷，降低功率因數(shù)；并聯(lián)電感也會使功率因數(shù)進(jìn)一步降低。7.下列關(guān)于斷路器的說法，錯誤的是（）。()-A.斷路器能切斷正常負(fù)荷電流-B.斷路器能切斷短路電流-C.斷路器在分閘狀態(tài)下具有明顯的斷開點(diǎn)-D.斷路器具有滅弧能力答案：C解析：斷路器能切斷正常負(fù)荷電流和短路電流，并且具有滅弧能力。而隔離開關(guān)在分閘狀態(tài)下具有明顯的斷開點(diǎn)，斷路器沒有明顯的斷開點(diǎn)，這是為了保證其滅弧性能和電氣性能。8.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流的大小與（）有關(guān)。()-A.系統(tǒng)電壓-B.系統(tǒng)阻抗-C.短路點(diǎn)位置-D.以上都是答案：D解析：根據(jù)短路電流的計算公式(I_{k}=Us9.二次回路的作用是（）。()-A.控制、保護(hù)、測量和信號等-B.傳輸電能-C.提高功率因數(shù)-D.改善電壓質(zhì)量答案：A解析：二次回路是指對一次設(shè)備進(jìn)行控制、保護(hù)、測量、信號等的回路。傳輸電能是一次回路的主要作用；提高功率因數(shù)通常通過并聯(lián)電容等方式；改善電壓質(zhì)量可采用調(diào)壓裝置等。10.下列哪種接地方式屬于工作接地（）。()-A.變壓器中性點(diǎn)接地-B.電氣設(shè)備外殼接地-C.防雷接地-D.靜電接地答案：A解析：工作接地是為了保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行而進(jìn)行的接地，變壓器中性點(diǎn)接地屬于工作接地。電氣設(shè)備外殼接地屬于保護(hù)接地；防雷接地是為了將雷電電流引入大地；靜電接地是為了消除靜電。二、多項(xiàng)選擇題1.以下屬于電力系統(tǒng)無功電源的有（）。()-A.同步發(fā)電機(jī)-B.同步調(diào)相機(jī)-C.并聯(lián)電容器-D.靜止無功補(bǔ)償器答案：ABCD解析：同步發(fā)電機(jī)可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流發(fā)出或吸收無功功率；同步調(diào)相機(jī)專門用于發(fā)出或吸收無功功率，以改善系統(tǒng)的功率因數(shù)；并聯(lián)電容器是一種常見的無功補(bǔ)償設(shè)備，可提供無功功率；靜止無功補(bǔ)償器能快速、靈活地調(diào)節(jié)無功功率。2.電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施有（）。()-A.改變發(fā)電機(jī)端電壓-B.改變變壓器變比-C.利用無功補(bǔ)償裝置調(diào)壓-D.改變線路參數(shù)答案：ABCD解析：改變發(fā)電機(jī)端電壓可以直接調(diào)整系統(tǒng)的電壓；改變變壓器變比可以改變變壓器二次側(cè)的電壓；利用無功補(bǔ)償裝置如并聯(lián)電容器、靜止無功補(bǔ)償器等可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功功率，從而影響電壓；改變線路參數(shù)如采用串聯(lián)電容等方式可以改善線路的電壓分布。3.下列關(guān)于繼電保護(hù)裝置的基本要求，正確的有（）。()-A.選擇性-B.速動性-C.靈敏性-D.可靠性答案：ABCD解析：繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性，即當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，只切除故障設(shè)備，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；速動性，快速切除故障，以減少故障對設(shè)備和系統(tǒng)的影響；靈敏性，能對保護(hù)范圍內(nèi)的故障和異常運(yùn)行狀態(tài)有足夠的反應(yīng)能力；可靠性，在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。4.電氣設(shè)備的額定電壓包括（）。()-A.一次額定電壓-B.二次額定電壓-C.最高工作電壓-D.最低工作電壓答案：ABC解析：電氣設(shè)備的額定電壓包括一次額定電壓和二次額定電壓，同時還規(guī)定了最高工作電壓，以保證設(shè)備在一定的過電壓情況下能安全運(yùn)行。最低工作電壓不是電氣設(shè)備額定電壓的范疇。5.以下屬于高壓電器的有（）。()-A.高壓斷路器-B.高壓隔離開關(guān)-C.高壓負(fù)荷開關(guān)-D.高壓熔斷器答案：ABCD解析：高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)和高壓熔斷器都屬于高壓電器。高壓斷路器用于切斷和接通正常和故障電路；高壓隔離開關(guān)主要用于隔離電源；高壓負(fù)荷開關(guān)能切斷和接通正常負(fù)荷電流；高壓熔斷器用于過載和短路保護(hù)。三、判斷題1.電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地方式，發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓會升高為線電壓。（）()答案：×解析：電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地方式下，發(fā)生單相接地故障時，故障相直接接地，非故障相電壓基本不變，仍為相電壓。而在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓會升高為線電壓。2.變壓器的空載損耗主要是鐵損耗。（）()答案：√解析：變壓器空載時，一次側(cè)加額定電壓，此時變壓器的損耗主要是鐵芯中的磁滯損耗和渦流損耗，即鐵損耗。因?yàn)榭蛰d時二次側(cè)電流為零，銅損耗很小，可忽略不計。3.電纜線路的電容比架空線路的電容小。（）()答案：×解析：電纜線路的導(dǎo)體之間和導(dǎo)體與外皮之間的距離比架空線路小得多，因此電纜線路的電容比架空線路的電容大。4.過流保護(hù)的動作電流應(yīng)大于最大負(fù)荷電流。（）()答案：√解析：過流保護(hù)的動作電流必須大于最大負(fù)荷電流，以保證在正常負(fù)荷電流情況下保護(hù)裝置不會誤動作。同時，還要考慮一定的可靠系數(shù)和返回系數(shù)。5.電力系統(tǒng)的頻率主要取決于系統(tǒng)的有功功率平衡。（）()答案：√解析：電力系統(tǒng)的頻率與系統(tǒng)的有功功率平衡密切相關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)有功功率過剩時，頻率會升高；當(dāng)系統(tǒng)有功功率不足時，頻率會降低。因此，要維持系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定，必須保證系統(tǒng)的有功功率平衡。四、填空題1.電力系統(tǒng)的接線方式可分為______和______兩大類。答案：無備用接線；有備用接線2.衡量電力線路的參數(shù)有電阻、______、______和電導(dǎo)。答案：電抗；電容3.繼電保護(hù)裝置的基本組成包括測量部分、______和______。答案：邏輯部分；執(zhí)行部分4.高壓斷路器的主要參數(shù)有額定電壓、______、______和開斷電流等。答案：額定電流；額定開斷容量5.電力系統(tǒng)的調(diào)壓方式有逆調(diào)壓、______和______。答案：順調(diào)壓；常調(diào)壓五、簡答題1.簡述電力系統(tǒng)短路的危害。(1).短路時產(chǎn)生很大的短路電流，會使電氣設(shè)備過熱，甚至燒毀電氣設(shè)備。(2).短路電流產(chǎn)生的電動力會使電氣設(shè)備受到機(jī)械損壞。(3).短路會使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降，影響用戶的正常用電，甚至導(dǎo)致電力設(shè)備無法正常運(yùn)行。(4).短路可能會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，引起系統(tǒng)振蕩，甚至造成系統(tǒng)瓦解。(5).不對稱短路會產(chǎn)生負(fù)序和零序電流，對發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生附加損耗和轉(zhuǎn)矩，影響其正常運(yùn)行。2.說明變壓器并列運(yùn)行的條件。(1).變壓器的額定電壓比（變比）應(yīng)相等。如果變比不相等，并列運(yùn)行時會在變壓器之間產(chǎn)生環(huán)流，增加變壓器的損耗，甚至可能損壞變壓器。(2).變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號必須相同。聯(lián)結(jié)組標(biāo)號不同，會導(dǎo)致變壓器二次側(cè)電壓的相位不同，從而產(chǎn)生很大的環(huán)流，危及變壓器的安全。(3).變壓器的短路阻抗（百分值）應(yīng)相等。短路阻抗不同，會使變壓器承擔(dān)的負(fù)荷分配不合理，短路阻抗小的變壓器可能會過負(fù)荷，而短路阻抗大的變壓器則不能充分發(fā)揮作用。3.分析提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)的意義和方法。意義：-(1).提高功率因數(shù)可以減少線路和變壓器的功率損耗，降低電能損耗，節(jié)約電能。-(2).提高功率因數(shù)可以提高電力系統(tǒng)的供電能力，在相同的發(fā)電和輸電設(shè)備容量下，可以輸送更多的有功功率。-(3).提高功率因數(shù)可以改善電壓質(zhì)量，減少電壓損失，保證電力設(shè)備的正常運(yùn)行。方法：-(1).合理選擇電氣設(shè)備，避免使用功率因數(shù)低的設(shè)備，選用功率因數(shù)高的設(shè)備。-(2).對感性負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償，常用的方法是并聯(lián)電容器。-(3).在條件允許的情況下，采用同步電動機(jī)，并使其在過勵狀態(tài)下運(yùn)行，發(fā)出無功功率，提高功率因數(shù)。4.簡述電氣設(shè)備選擇的一般原則。(1).按正常工作條件選擇：(1).額定電壓：電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓。(2).額定電流：電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于其長期通過的最大工作電流。(2).按短路狀態(tài)校驗(yàn)：(1).熱穩(wěn)定校驗(yàn)：電氣設(shè)備在短路時產(chǎn)生的熱量不應(yīng)超過其允許的發(fā)熱溫度，即設(shè)備的熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定時間應(yīng)滿足要求。(2).動穩(wěn)定校驗(yàn)：電氣設(shè)備應(yīng)能承受短路時產(chǎn)生的電動力而不發(fā)生機(jī)械損壞，即設(shè)備的動穩(wěn)定電流應(yīng)大于短路沖擊電流。(3).考慮環(huán)境條件：根據(jù)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，如溫度、濕度、海拔、污穢等級等，選擇合適的電氣設(shè)備。5.說明過流保護(hù)和過壓保護(hù)的區(qū)別。(1).保護(hù)對象不同：過流保護(hù)主要用于保護(hù)電氣設(shè)備免受過大電流的損害，防止設(shè)備因過流而發(fā)熱、燒毀；過壓保護(hù)主要用于保護(hù)電氣設(shè)備免受過高電壓的損害，防止設(shè)備絕緣擊穿。(2).動作原理不同：過流保護(hù)是基于電流的大小來動作的，當(dāng)電流超過設(shè)定的動作電流時，保護(hù)裝置動作；過壓保護(hù)是基于電壓的大小來動作的，當(dāng)電壓超過設(shè)定的動作電壓時，保護(hù)裝置動作。(3).動作時間不同：過流保護(hù)的動作時間可以根據(jù)需要設(shè)置為定時限或反時限，以適應(yīng)不同的故障情況；過壓保護(hù)的動作時間一般較短，以快速切除過電壓故障，保護(hù)設(shè)備。(4).應(yīng)用場合不同：過流保護(hù)廣泛應(yīng)用于各種電氣設(shè)備和線路的保護(hù)；過壓保護(hù)主要應(yīng)用于對電壓敏感的設(shè)備，如變壓器、電容器等。六、計算題1.已知某三相異步電動機(jī)的額定功率(P_{N}=10kW)，額定電壓(U_{N}=380V)，額定功率因數(shù)(cosφ{(diào)N}=0.85)，效率(η{N}=0.9)。求該電動機(jī)的額定電流(I_{N})。解：根據(jù)三相異步電動機(jī)的功率公式(P_{N}=3U_{N}I_{N}cosφ{(diào)N}η{N})，可得：(I_{N}=PN3UNcosφNηN)將(P_{N}=10×10^{3}W)，(U_{N}=380V)，(2.某10kV架空線路，長度(L=50km)，導(dǎo)線采用LGJ-120型，其電阻(r_{0}=0.27Ω/km)，電抗(x_{0}=0.4Ω/km)。求該線路的總電阻(R)和總電抗(X)。解：-總電阻(R=r_{0}L)將(r_{0}=0.27Ω/km)，(L=50km)代入可得：(R=0.27×50=13.5Ω)-總電抗(X=x_{0}L)將(x_{0}=0.4Ω/km)，(L=50km)代入可得：(X=0.4×50=203.某工廠的負(fù)荷為(P=200kW)，(cosφ{(diào)1}=0.6)，現(xiàn)要將功率因數(shù)提高到(cosφ{(diào)2}=0.9)，求需要并聯(lián)的電容器容量(Q_{C})。解：首先計算補(bǔ)償前的無功功率(Q_{1})：(tanφ{(diào)1}=sinφ1cosφ1)，已知(cosφ{(diào)1}=0.6)，則(sinφ{(diào)1}=1?cos2φ1=1?0.62=0.8)，(tanφ{(diào)1}=然后計算補(bǔ)償后的無功功率(Q_{2})：已知(cosφ{(diào)2}=0.9)，則(sinφ{(diào)2}=1?cos2φ2=1?0.92≈0.436)，(tanφ{(diào)2}=sinφ2cosφ需要并聯(lián)的電容器容量(Q_{C}=Q_{1}-Q_{2}=266.7-96.8=169.9kvar)4.某變壓器的一次側(cè)電壓(U_{1}=10kV)，二次側(cè)電壓(U_{2}=0.4kV)，一次側(cè)繞組匝數(shù)(N_{1}=2000)匝。求二次側(cè)繞組匝數(shù)(N_{2})。解：根據(jù)變壓器的變比公式(U1U2=N1N2)，可得：(N_{2}=U2U1N_{1})5.已知某電力系統(tǒng)的三相短路電流(I_{k