2025年注冊電氣工程師考試電力系統(tǒng)分析考點精講沖刺試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（共25題，每題2分。每題的選項中，只有1個符合題意）1.電力系統(tǒng)運行的基本要求不包括下列哪一項？A.安全可靠B.經(jīng)濟高效C.電壓、頻率穩(wěn)定D.發(fā)電量最大化2.在電力系統(tǒng)中，輸電線路傳輸?shù)闹饕牵篈.直流電B.交流電C.電信信號D.熱能3.表示電力系統(tǒng)中有功功率平衡的方程式是基于下列哪個物理定律？A.基爾霍夫電壓定律(KVL)B.基爾霍夫電流定律(KCL)C.歐姆定律D.法拉第電磁感應定律4.在交流電路中，阻抗(Z)的單位是：A.伏特(V)B.安培(A)C.歐姆(Ω)D.亨利(H)5.功率因數(shù)是下列哪個量與有功功率的比值？A.視在功率B.無功功率C.復功率D.磁場能量6.在電力系統(tǒng)中，提高功率因數(shù)的目的是：A.增加線路損耗B.減少線路電流C.增加發(fā)電機容量D.提高系統(tǒng)電壓7.應用戴維南定理求解電路時，需要計算開路電壓和：A.短路電流B.線路阻抗C.系統(tǒng)功率D.負載電阻8.節(jié)點電壓法主要用于求解具有多少個節(jié)點（n）的電路？A.n-1B.nC.n+1D.2n9.電力系統(tǒng)潮流計算的主要目的是：A.計算短路電流B.分析系統(tǒng)穩(wěn)定性C.確定各節(jié)點電壓和線路功率流動D.設計輸電線路10.電力系統(tǒng)中，衡量電能質量的兩個主要指標是：A.電壓和頻率B.電流和功率因數(shù)C.頻率和功率因數(shù)D.電壓和無功功率11.調相機在電力系統(tǒng)中主要起的作用是：A.提供有功功率B.提供無功功率C.調節(jié)系統(tǒng)頻率D.調節(jié)系統(tǒng)電壓12.靜止無功補償器（SVC）的主要優(yōu)點是：A.調節(jié)速度快B.投資成本低C.運行維護簡單D.以上都是13.在電力系統(tǒng)故障中，最常見的是：A.三相短路B.單相接地故障C.兩相短路D.兩相接地故障14.對稱分量法適用于分析：A.對稱故障B.不對稱故障C.穩(wěn)態(tài)運行D.暫態(tài)過程15.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，系統(tǒng)電壓通常會：A.升高B.降低C.不變D.先升后降16.利用對稱分量法分析不對稱故障時，需要先計算出：A.正序分量B.負序分量C.零序分量D.以上都是17.在應用對稱分量法時，零序網(wǎng)絡的構成與正序網(wǎng)絡的主要區(qū)別是：A.元件參數(shù)不同B.電路連接方式不同C.電壓源不同D.電流源不同18.電力系統(tǒng)故障保護的基本任務是：A.快速、有選擇地切除故障元件B.提供系統(tǒng)穩(wěn)定性C.調節(jié)系統(tǒng)電壓D.提供無功補償19.繼電保護裝置的動作行為通常遵循的原則是：A.最遠端先動B.最近的端先動C.根據(jù)故障類型決定D.根據(jù)系統(tǒng)運行方式?jīng)Q定20.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在微小擾動下：A.自動恢復到原始運行狀態(tài)的能力B.失去同步運行的能力C.發(fā)生短路故障的能力D.線路過載的能力21.功角穩(wěn)定性問題是與下列哪個方面密切相關的？A.電壓水平B.系統(tǒng)頻率C.發(fā)電機功角關系D.輸電線路損耗22.電力系統(tǒng)中，衡量負荷特性的指標不包括：A.功率因數(shù)B.負荷曲線C.短路容量D.負荷密度23.發(fā)電機輸出的無功功率主要取決于：A.發(fā)電機端電壓B.系統(tǒng)頻率C.負荷的有功需求D.以上都是24.選擇電力系統(tǒng)中的電氣設備時，需要考慮的主要因素不包括：A.額定電壓B.額定電流C.短路電流D.用戶名稱25.下列哪項措施不利于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性？A.降低線路損耗B.提高負荷功率因數(shù)C.增加不必要的備用容量D.優(yōu)化發(fā)電廠組合二、多項選擇題（共10題，每題3分。每題的選項中，有2個或2個以上符合題意，全部選對得滿分，選錯、漏選不得分）26.電力系統(tǒng)運行的基本要求包括：A.保證供電的連續(xù)性B.保持電壓和頻率在規(guī)定范圍內C.最大限度地降低網(wǎng)絡損耗D.確保所有用戶獲得相同電壓27.下列哪些屬于電力系統(tǒng)中的主要元件？A.發(fā)電機B.變壓器C.電動機D.輸電線路28.在交流電路分析中，下列哪些表達式是正確的？A.S=P+jQB.Q=PtanφC.Z=U/ID.P=UIcosφ29.電力系統(tǒng)潮流計算需要確定：A.各節(jié)點電壓幅值和相角B.各線路上的功率流動C.發(fā)電機的有功和無功出力D.系統(tǒng)的總無功需求30.提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)的常用方法包括：A.使用同步發(fā)電機B.并聯(lián)電容器C.使用異步電動機D.采用靜止無功補償器31.電力系統(tǒng)故障分析中，對稱分量法包括：A.正序分量B.負序分量C.零序分量D.諧波分量32.電力系統(tǒng)繼電保護裝置通常包括：A.電流保護B.電壓保護C.距離保護D.溫度保護33.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的類型主要包括：A.靜態(tài)穩(wěn)定性B.暫態(tài)穩(wěn)定性C.動態(tài)穩(wěn)定性D.調節(jié)穩(wěn)定性34.電力系統(tǒng)中進行無功補償?shù)哪康挠校篈.提高功率因數(shù)B.降低線路損耗C.維持系統(tǒng)電壓水平D.增加系統(tǒng)短路容量35.下列哪些是電力系統(tǒng)設計需要考慮的因素？A.短路電流水平B.電氣設備選擇C.系統(tǒng)經(jīng)濟性D.用戶用電習慣三、計算題（共5題，共60分。請列出計算步驟，結果保留兩位小數(shù)）36.（12分）如圖所示電路，已知U1=100∠0°V，U2=50∠-90°V，Z1=5Ω，Z2=10∠30°Ω，Z3=15∠-45°Ω。試求節(jié)點A的電壓Va(用極坐標表示)。37.（12分）某電力系統(tǒng)簡化為一臺發(fā)電機通過一條輸電線路連接到無窮大系統(tǒng)。發(fā)電機額定電壓為11kV，系統(tǒng)額定電壓為220kV，輸電線路阻抗為ZL=0.2+j0.4Ω/km，線路長度為100km。試計算當發(fā)電機輸出有功功率100MW，功率因數(shù)為0.8（滯后）時，發(fā)電機端電壓的標幺值（假設基準功率為100MVA，基準電壓為系統(tǒng)額定電壓）。38.（12分）系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，已知故障點處正序電壓為U+=0.9∠0°kV，負序電壓為U-=0.1∠120°kV，零序電壓為U0=0.2∠0°kV。試計算故障點的各序電流分量（假設正序阻抗Z+=0.4+j0.8Ω，負序阻抗Z-=Z+，零序阻抗Z0=3+j6Ω）。（只需列出計算公式）39.（12分）某降壓變壓器型號為SL7-12500/110，額定電壓為110/11kV，連接組別為YNd11，空載損耗P0=22kW，短路損耗Pk=85kW。試計算該變壓器在額定電壓下，空載運行時的功率因數(shù)和無功功率消耗。（假設空載時只消耗有功功率）40.（12分）某輸電線路的阻抗為ZL=0.3+j0.6Ω/km，長度為150km。線路末端接有一感性負荷，吸收有功功率50MW，功率因數(shù)為0.7（滯后）。若要求在負荷端維持電壓為1.0（標幺值），試計算線路送端需要提供的電壓和功率（假設基準功率為100MVA）。---試卷答案一、單項選擇題1.D2.B3.B4.C5.A6.B7.A8.B9.C10.A11.B12.A13.B14.B15.B16.A17.B18.A19.B20.A21.C22.C23.D24.D25.C二、多項選擇題26.A,B,C27.A,B,D28.A,B,C,D29.A,B,C,D30.A,B,D31.A,B,C32.A,B,C33.A,B34.A,B,C35.A,B,C三、計算題36.*解析思路：利用節(jié)點電壓法，設節(jié)點A電壓Va=Va∠φa，節(jié)點B電壓為參考電壓（0V）。根據(jù)基爾霍夫電流定律，流入節(jié)點的電流代數(shù)和為零。將各電壓用相量表示，計算通過各阻抗的電流，然后求和得到節(jié)點A的電流，進而求解Va。*Va=(U1/Z1+U2/Z2)*Z3/(Z3+Z1+Z2/Z2)=(100∠0°/5+50∠-90°/10∠30°)*15∠-45°/(15+5+10∠0°/10∠30°)=(20∠0°-5∠-60°)*15∠-45°/(20+10∠0°/10∠30°)=(17.32-j4.33)*15∠-45°/(20+0.866)=(17.32-j4.33)*15∠-45°/20.866=(17.32-j4.33)*0.721∠-45°=12.52-j3.12-j3.12+3.12=9.40-j6.24=11.47∠-33.69°V(保留兩位小數(shù))37.*解析思路：先計算線路末端負荷電流的標幺值，然后利用線路阻抗計算線路損耗和電壓降，最后求出發(fā)電機端電壓的標幺值。*S_load=P/(cosφ)=100MVA/0.8=125MVA*S_load_base=100MVA*I_load=S_load/(U_system*√3)=125MVA/(220kV*√3)=125*10^6/(220*10^3*√3)=1.655kA*I_load_base=S_load_base/(U_system*√3)=100MVA/(220kV*√3)=0.635kA*I_load_q=I_load*sinφ=1.655kA*(1-0.8)=0.331kA*I_load_d=I_load*cosφ=1.655kA*0.8=1.324kA*S_line_loss=3*I_line^2*ZL=3*(I_load_q^2+I_load_d^2)*ZL=3*(0.331^2+1.324^2)*(0.2+j0.4)=3*(0.110+1.762)*(0.2+j0.4)=3*1.872*(0.2+j0.4)=1.142+j2.284MVA*S_gen=S_load+S_line_loss=125+j100+(1.142+j2.284)=126.142+j102.284MVA*S_gen_base=100MVA*V_gen=S_gen/S_gen_base=(126.142+j102.284)/100=1.261+j1.023=1.616∠40.99°(保留兩位小數(shù))38.*解析思路：根據(jù)對稱分量法，故障點的各序電壓已知，可以利用序網(wǎng)和故障類型計算序電流。單相接地故障時，零序電流流回故障點，正序和負序電流流向故障點。根據(jù)歐姆定律計算各序電流。*I+=U+/Z+=0.9∠0°/(0.4+j0.8)=0.9∠0°/0.894∠63.43°=1.006∠-63.43°A*I-=U-/Z-=0.1∠120°/(0.4+j0.8)=0.1∠120°/0.894∠63.43°=0.112∠56.57°A*I0=U0/Z0=0.2∠0°/(3+j6)=0.2∠0°/6.768∠63.43°=0.0296∠-63.43°A*I_fault=I++I-+I0=1.006∠-63.43°+0.112∠56.57°+0.0296∠-63.43°(注：此處僅列出公式，實際計算需將復數(shù)形式展開相加)39.*解析思路：變壓器空載運行時，消耗的有功功率即為空載損耗P0。功率因數(shù)cosφ0是由空載損耗和視在功率（基于額定電壓和額定容量計算）的比值決定的。視在功率S0=√3*U1_n*I1_n，其中I1_n=S_n/(√3*U1_n)。*S_n=12500kVA*U1_n=110kV*I1_n=S_n/(√3*U1_n)=12500*10^3/(√3*110*10^3)=65.45kA*S0=√3*U1_n*I1_n=√3*110*10^3*65.45*10^-3=12.34MVA*P0=22kW*cosφ0=P0/S0=22*10^3/12.34*10^6=0.00178*Q0=S0*sinφ0=12.34*10^6*√(1-cosφ0^2)=12.34*10^6*√(1-0.00178^2)≈12.34*10^6*0.999998=12.34MVar(近似計算)*（注：實際計算Q0時cosφ0非常小，sinφ0≈φ0≈P0/S0）40.*解析思路：這是一個簡單的潮流計算問題。首先計算線路末端負荷電流，然后利用線路阻抗計算電壓降，最后求出送端電壓。注意使用標幺值計算。*S_load=50MW