2025年廣西大學(xué)電氣專(zhuān)業(yè)課真題及答案一、選擇題1.下列哪種設(shè)備不屬于電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備（）A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.測(cè)量?jī)x表D.斷路器答案：C解析：電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過(guò)程的高壓電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等。而測(cè)量?jī)x表是用于監(jiān)測(cè)和測(cè)量電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)備，屬于二次設(shè)備，所以答案選C。2.同步發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.發(fā)電機(jī)的極對(duì)數(shù)B.電網(wǎng)頻率C.發(fā)電機(jī)的極對(duì)數(shù)和電網(wǎng)頻率D.發(fā)電機(jī)的額定功率答案：C解析：同步發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速公式為(n=60f3.在電力系統(tǒng)中，采用分裂導(dǎo)線(xiàn)的主要目的是（）A.減小導(dǎo)線(xiàn)電阻B.增大導(dǎo)線(xiàn)電容C.減小電暈損耗和線(xiàn)路電抗D.提高線(xiàn)路絕緣水平答案：C解析：采用分裂導(dǎo)線(xiàn)可以增大導(dǎo)線(xiàn)的等效半徑，從而減小電暈損耗。同時(shí)，分裂導(dǎo)線(xiàn)也能減小線(xiàn)路電抗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和輸送能力。分裂導(dǎo)線(xiàn)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)電阻影響較小，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)電容的影響不是主要目的，也不能提高線(xiàn)路絕緣水平，所以答案選C。4.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的大小與（）有關(guān)。A.短路點(diǎn)距電源的電氣距離B.系統(tǒng)的運(yùn)行方式C.短路類(lèi)型D.以上都是答案：D解析：短路電流的大小與短路點(diǎn)距電源的電氣距離有關(guān)，距離越近，短路電流越大；系統(tǒng)的運(yùn)行方式不同，系統(tǒng)的等值阻抗不同，短路電流也會(huì)不同；不同的短路類(lèi)型，如三相短路、兩相短路等，短路電流的大小也不一樣。所以答案選D。5.變壓器的變比等于（）A.一次側(cè)電壓與二次側(cè)電壓之比B.一次側(cè)電流與二次側(cè)電流之比C.一次側(cè)匝數(shù)與二次側(cè)匝數(shù)之比D.以上都是答案：C解析：變壓器的變比(k=N16.下列哪種繼電器屬于過(guò)量繼電器（）A.過(guò)電流繼電器B.低電壓繼電器C.欠功率繼電器D.以上都是答案：A解析：過(guò)量繼電器是指當(dāng)輸入量（如電流、電壓等）超過(guò)整定值時(shí)動(dòng)作的繼電器。過(guò)電流繼電器是當(dāng)電流超過(guò)整定值時(shí)動(dòng)作，屬于過(guò)量繼電器；低電壓繼電器和欠功率繼電器是當(dāng)電壓或功率低于整定值時(shí)動(dòng)作，屬于欠量繼電器。所以答案選A。7.電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡對(duì)系統(tǒng)的（）有重要影響。A.電壓質(zhì)量B.頻率質(zhì)量C.有功功率傳輸D.以上都是答案：A解析：電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡主要影響系統(tǒng)的電壓質(zhì)量。無(wú)功功率不足會(huì)導(dǎo)致電壓下降，無(wú)功功率過(guò)剩會(huì)導(dǎo)致電壓升高。而頻率質(zhì)量主要與系統(tǒng)的有功功率平衡有關(guān)，有功功率傳輸與系統(tǒng)的有功功率平衡和網(wǎng)絡(luò)阻抗等因素有關(guān)。所以答案選A。8.同步發(fā)電機(jī)的功角特性曲線(xiàn)反映了（）之間的關(guān)系。A.發(fā)電機(jī)的電磁功率和功角B.發(fā)電機(jī)的端電壓和功角C.發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流和功角D.發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功角答案：A解析：同步發(fā)電機(jī)的功角特性曲線(xiàn)描述了發(fā)電機(jī)的電磁功率(P_{em})與功角(δ)之間的關(guān)系，其表達(dá)式為(P_{em}=E0UX9.在電力系統(tǒng)中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的對(duì)地電壓（）A.升高為線(xiàn)電壓B.降低為相電壓C.不變D.無(wú)法確定答案：A解析：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相接地，非故障相的對(duì)地電壓升高為線(xiàn)電壓。這是因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱(chēng)且對(duì)地電壓為相電壓，當(dāng)一相接地后，其他兩相的對(duì)地電壓變?yōu)榫€(xiàn)電壓。所以答案選A。10.下列哪種調(diào)速方式屬于交流調(diào)速（）A.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速B.變極調(diào)速C.斬波調(diào)速D.以上都是答案：B解析：直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速屬于直流調(diào)速方式；斬波調(diào)速通常用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。變極調(diào)速是通過(guò)改變交流電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)來(lái)改變轉(zhuǎn)速，屬于交流調(diào)速方式。所以答案選B。二、填空題1.電力系統(tǒng)由______、______和______組成。答案：發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、用電設(shè)備2.同步發(fā)電機(jī)的并列方法有______和______兩種。答案：準(zhǔn)同期并列、自同期并列3.電力系統(tǒng)的短路類(lèi)型主要有______、______、______和______。答案：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相接地短路4.變壓器的損耗主要包括______和______。答案：鐵損耗、銅損耗5.繼電保護(hù)裝置的基本要求是______、______、______和______。答案：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性6.電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施主要有______、______、______和______。答案：改變發(fā)電機(jī)端電壓、改變變壓器變比、利用無(wú)功補(bǔ)償裝置調(diào)壓、改變線(xiàn)路參數(shù)調(diào)壓7.同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法主要有______、______和______。答案：異步啟動(dòng)法、輔助電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)法、調(diào)頻啟動(dòng)法8.電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括______和______。答案：靜態(tài)穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性9.高壓輸電線(xiàn)路的等值電路主要有______和______兩種。答案：π型等值電路、T型等值電路10.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有______、______和______。答案：改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速、改變電樞回路電阻調(diào)速三、判斷題1.電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地方式適用于110kV及以上的高壓系統(tǒng)。（）答案：√解析：在110kV及以上的高壓系統(tǒng)中，采用中性點(diǎn)直接接地方式可以降低電氣設(shè)備的絕緣水平，減少設(shè)備投資。同時(shí)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障電流較大，能使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作切除故障，提高系統(tǒng)的安全性。所以該說(shuō)法正確。2.同步發(fā)電機(jī)的功角越大，電磁功率越大。（）答案：×解析：同步發(fā)電機(jī)的電磁功率(P_{em}=E0UXdsinδ)，當(dāng)功角(δ)在(0{°})到(90{3.變壓器的變比只與一次側(cè)和二次側(cè)的匝數(shù)有關(guān)，與負(fù)載無(wú)關(guān)。（）答案：√解析：變壓器的變比(k=N14.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的周期分量是不斷衰減的。（）答案：×解析：電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的周期分量在穩(wěn)態(tài)情況下是不衰減的，而短路電流的非周期分量是不斷衰減的。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。5.繼電保護(hù)裝置的靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。（）答案：√解析：繼電保護(hù)裝置的靈敏性就是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)能夠準(zhǔn)確反應(yīng)的能力，通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。所以該說(shuō)法正確。6.同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)速始終保持與同步轉(zhuǎn)速相等。（）答案：√解析：同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)就是其轉(zhuǎn)速始終與同步轉(zhuǎn)速相等，即(n=60f7.電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整主要是為了保證用戶(hù)的電壓質(zhì)量。（）答案：√解析：用戶(hù)的用電設(shè)備對(duì)電壓有一定的要求，電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行和使用壽命。電力系統(tǒng)進(jìn)行電壓調(diào)整的主要目的就是保證用戶(hù)的電壓質(zhì)量，使其在允許的范圍內(nèi)波動(dòng)。所以該說(shuō)法正確。8.采用自動(dòng)重合閘裝置可以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。（）答案：√解析：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置可以在故障切除后迅速重合斷路器。如果故障是瞬時(shí)性的，重合成功后可以恢復(fù)供電，減少了系統(tǒng)的功率缺額，從而提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。所以該說(shuō)法正確。9.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能比交流電動(dòng)機(jī)好。（）答案：√解析：直流電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)改變電樞電壓、勵(lì)磁磁通和電樞回路電阻等方法方便地實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速精度高。而交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速相對(duì)復(fù)雜，早期的交流調(diào)速性能不如直流電動(dòng)機(jī)。雖然現(xiàn)在交流調(diào)速技術(shù)有了很大發(fā)展，但總體來(lái)說(shuō)，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能在某些方面仍具有優(yōu)勢(shì)。所以該說(shuō)法正確。10.電力系統(tǒng)的無(wú)功功率主要由發(fā)電機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償裝置提供。（）答案：√解析：發(fā)電機(jī)在發(fā)出有功功率的同時(shí)，也可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)出的無(wú)功功率。此外，無(wú)功補(bǔ)償裝置如電容器、電抗器等可以向系統(tǒng)提供或吸收無(wú)功功率，以維持系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡。所以該說(shuō)法正確。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)分類(lèi)及各電壓等級(jí)的主要應(yīng)用場(chǎng)景。(1).電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般分為低壓（1kV及以下）、中壓（1-35kV）、高壓（35-220kV）、超高壓（330-750kV）和特高壓（1000kV及以上）。(2).低壓主要應(yīng)用于家庭、小型商業(yè)場(chǎng)所和一些小型工業(yè)設(shè)備的供電，如居民家中的照明、電器設(shè)備等。(3).中壓常用于城市和農(nóng)村的配電網(wǎng)，為中小企業(yè)、住宅小區(qū)等供電，也用于一些短距離的電力傳輸。(4).高壓主要用于區(qū)域電網(wǎng)之間的電能傳輸和大型工業(yè)企業(yè)的供電，能減少輸電過(guò)程中的功率損耗。(5).超高壓用于跨區(qū)域的大規(guī)模電能傳輸，提高輸電容量和效率，連接不同地區(qū)的電網(wǎng)。(6).特高壓則用于更遠(yuǎn)距離、更大容量的電能輸送，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的能源優(yōu)化配置。2.說(shuō)明同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的條件及不滿(mǎn)足這些條件時(shí)可能產(chǎn)生的后果。(1).同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的條件有：發(fā)電機(jī)的電壓幅值與系統(tǒng)電壓幅值相等；發(fā)電機(jī)的頻率與系統(tǒng)頻率相等；發(fā)電機(jī)的電壓相位與系統(tǒng)電壓相位相同；發(fā)電機(jī)的相序與系統(tǒng)相序一致。(2).若電壓幅值不相等，并列后會(huì)在發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)之間產(chǎn)生無(wú)功性質(zhì)的環(huán)流，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子繞組過(guò)熱，同時(shí)也會(huì)影響系統(tǒng)的電壓質(zhì)量。(3).若頻率不相等，并列后發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間會(huì)有拍振電流，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步。(4).若電壓相位不相同，并列瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，可能損壞發(fā)電機(jī)繞組，同時(shí)也會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成較大的擾動(dòng)。(5).若相序不一致，發(fā)電機(jī)無(wú)法正常并列，會(huì)產(chǎn)生巨大的短路電流，損壞發(fā)電機(jī)和其他電氣設(shè)備。3.分析電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障的原因及短路故障的危害。(1).短路故障的原因主要有：電氣設(shè)備絕緣損壞，如長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致絕緣老化、受潮、過(guò)電壓等使絕緣擊穿；外力破壞，如雷擊、大風(fēng)、鳥(niǎo)獸等造成線(xiàn)路短路；運(yùn)行人員誤操作，如帶負(fù)荷拉刀閘、誤合斷路器等；設(shè)備制造質(zhì)量不良，如設(shè)備內(nèi)部存在缺陷等。(2).短路故障的危害包括：短路電流很大，會(huì)產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力，可能使電氣設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)損壞；短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)會(huì)使設(shè)備溫度急劇升高，損壞設(shè)備絕緣；短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，會(huì)影響用戶(hù)的正常用電，甚至導(dǎo)致一些設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行；短路故障可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解；短路故障還會(huì)影響通信線(xiàn)路的正常工作，產(chǎn)生電磁干擾。4.簡(jiǎn)述變壓器的工作原理及主要性能指標(biāo)。(1).變壓器的工作原理是基于電磁感應(yīng)定律。當(dāng)一次繞組接入交流電源時(shí)，在一次繞組中產(chǎn)生交變電流，交變電流產(chǎn)生交變磁通，該磁通同時(shí)穿過(guò)一次繞組和二次繞組。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在二次繞組中會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。如果二次繞組接有負(fù)載，就會(huì)有電流流過(guò)，實(shí)現(xiàn)了電能從一次側(cè)到二次側(cè)的傳遞。(2).變壓器的主要性能指標(biāo)有：變比，反映一次側(cè)和二次側(cè)電壓的比例關(guān)系；空載損耗，是變壓器在空載運(yùn)行時(shí)的損耗，主要是鐵損耗；負(fù)載損耗，是變壓器在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)的損耗，主要是銅損耗；效率，是變壓器輸出功率與輸入功率的比值，反映變壓器的運(yùn)行效率；空載電流，是變壓器在空載時(shí)的電流，其大小反映了變壓器的勵(lì)磁性能；短路阻抗，反映變壓器在短路時(shí)的特性，對(duì)變壓器的短路電流和電壓調(diào)整率有重要影響。5.說(shuō)明繼電保護(hù)裝置的基本組成及各部分的作用。(1).繼電保護(hù)裝置一般由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。(2).測(cè)量部分的作用是測(cè)量被保護(hù)對(duì)象的有關(guān)物理量，如電流、電壓等，并與給定的整定值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)。(3).邏輯部分的作用是根據(jù)測(cè)量部分的輸出信號(hào)，按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行判斷，確定是否應(yīng)該使保護(hù)裝置動(dòng)作。邏輯部分可以實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能，如與、或、非等。(4).執(zhí)行部分的作用是根據(jù)邏輯部分的判斷結(jié)果，發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)，如跳閘信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等，使斷路器跳閘或發(fā)出警報(bào)，以切除故障或提示運(yùn)行人員。五、計(jì)算題1.已知一臺(tái)三相變壓器，額定容量(S_N=1000kVA)，額定電壓(U_{1N}/U_{2N}=10/0.4kV)，空載損耗(P_0=4kW)，短路損耗(P_{k}=15kW)。試求：（1）變壓器的變比(k)。變比(k=U1NU（2）變壓器在額定負(fù)載下，功率因數(shù)(cosφ=0.8)時(shí)的效率(η)。首先計(jì)算額定負(fù)載下的輸出功率(P_{2N}=S_Ncosφ=1000×0.8=800kW)。總損耗(ΔP=P_0+P_{k}=4+15=19kW)。輸入功率(P_{1N}=P_{2N}+ΔP=800+19=819kW)。效率(η=P2NP1N×2.某電力系統(tǒng)中有一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)，額定容量(S_N=30MVA)，額定電壓(U_N=10.5kV)，同步電抗(X_d=1.2Ω)。發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下，功率因數(shù)(cosφ=0.8)（滯后）。試求：（1）發(fā)電機(jī)的額定電流(I_N)。根據(jù)公式(S_N=3U_NI_N)，可得(I_N=SN3UN（2）發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)(E_0)。額定運(yùn)行時(shí)，(U=U_N=10.5kV)，(I=I_N)，(cosφ=0.8)，則(sinφ=0.6)。(U=U∠0{°}=10.5×103∠0^{°}V)，(I=I_N∠-φ=1650∠-36.87^{°}A)。(E_0=U+jX_dI=10.5×103∠0{°}+j1.2×1650∠-36.87^{°})(=10.5×10^3+j1.2×1650(cos36.87{°}-jsin36.87{°}))(=10.5×10^3+j1.2×1650×0.8+1.2×1650×0.6)(=(10.5×103.一條(110kV)的輸電線(xiàn)路，長(zhǎng)度(l=100km)，線(xiàn)路參數(shù)為(r_0=0.21Ω/km)，(x_0=0.4Ω/km)，(b_0=2.85×10^{-6}S/km)。試求：（1）線(xiàn)路的等值電阻(R)、等值電抗(X)和等值電納(B)。等值電阻(R=r_0l=0.21×100=21Ω)。等值電抗(X=x_0l=0.4×100=40Ω)。等值電納(B=b_0l=2.85×10^{-6}×100（2）若線(xiàn)路末端電壓(U_2=110kV)，輸送功率(P_2=50MW)，(Q_2=