2025年國家電網(wǎng)招聘之電工類題庫與答案一、電路分析基礎(chǔ)1.如圖所示電路（注：此處為文字描述等效電路：獨(dú)立電壓源U1=12V與R1=3Ω串聯(lián)，并聯(lián)于節(jié)點(diǎn)a-b；節(jié)點(diǎn)a-b間另支路為獨(dú)立電流源I2=2A與R2=6Ω并聯(lián)，R3=4Ω跨接于節(jié)點(diǎn)b與參考地之間），求節(jié)點(diǎn)b的電位及R3消耗的功率。解答：采用節(jié)點(diǎn)電壓法，設(shè)參考地為節(jié)點(diǎn)0，節(jié)點(diǎn)a電位為Va，節(jié)點(diǎn)b電位為Vb（待求）。根據(jù)KCL，節(jié)點(diǎn)a的電流方程為：(Va-U1)/R1+(Va-Vb)/R2'=0（注：R2與電流源并聯(lián)，等效為電流源輸出2A，故節(jié)點(diǎn)a的電流方程應(yīng)修正為：(Va-12)/3+(Va-Vb)/6=2A（電流源流出節(jié)點(diǎn)a））。節(jié)點(diǎn)b的電流方程為：(Vb-Va)/6+Vb/4=0（R3接于b與地，故Vb/4為流出b的電流）。聯(lián)立方程：節(jié)點(diǎn)a：(Va-12)/3+(Va-Vb)/6=2→2(Va-12)+(Va-Vb)=12→3Va-Vb=36節(jié)點(diǎn)b：(Vb-Va)/6+Vb/4=0→2(Vb-Va)+3Vb=0→5Vb-2Va=0→Va=(5/2)Vb代入節(jié)點(diǎn)a方程：3(5/2Vb)-Vb=36→(15/2-2/2)Vb=36→13/2Vb=36→Vb=72/13≈5.54VR3功率P=Vb2/R3=(72/13)2/4≈(5184/169)/4≈5184/(1694)≈5184/676≈7.67W2.正弦穩(wěn)態(tài)電路中，已知u(t)=100√2sin(314t+30°)V，i(t)=5√2sin(314t-30°)A，求電路的有功功率、無功功率及功率因數(shù)，并判斷負(fù)載性質(zhì)。解答：電壓相位θu=30°，電流相位θi=-30°，相位差φ=θu-θi=60°。有功功率P=UIcosφ=1005cos60°=5000.5=250W；無功功率Q=UIsinφ=1005sin60°=500(√3/2)=250√3≈433.01var；功率因數(shù)cosφ=cos60°=0.5（滯后）。因電流滯后電壓，負(fù)載為感性。二、電機(jī)學(xué)3.一臺單相變壓器額定容量SN=50kVA，額定電壓U1N/U2N=10kV/0.4kV，空載試驗(yàn)（低壓側(cè)）測得U0=400V，I0=9A，P0=450W；短路試驗(yàn)（高壓側(cè)）測得Uk=400V，Ik=5A，Pk=1200W。求變壓器的參數(shù)（歸算到高壓側(cè)，保留兩位小數(shù)）。解答：（1）空載試驗(yàn)在低壓側(cè)，參數(shù)歸算到高壓側(cè)需乘以變比k2。變比k=U1N/U2N=10000/400=25。空載阻抗Z0'=k2(U0/I0)=252(400/9)=625(44.444)≈27777.78Ω；空載電阻R0'=k2(P0/I02)=625(450/81)=6255.555≈3472.22Ω；空載電抗X0'=√(Z0'2-R0'2)=√(27777.782-3472.222)≈27563.29Ω。（2）短路試驗(yàn)在高壓側(cè)，參數(shù)無需歸算。短路阻抗Zk=Uk/Ik=400/5=80Ω；短路電阻Rk=Pk/Ik2=1200/25=48Ω；短路電抗Xk=√(Zk2-Rk2)=√(6400-2304)=√4096=64Ω。4.一臺三相異步電動機(jī)額定功率PN=30kW，額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN=1470r/min，額定效率ηN=0.88，功率因數(shù)cosφN=0.85，求額定電流IN及額定轉(zhuǎn)差率sN（極對數(shù)p=2）。解答：額定電流IN=PN/(√3UNηNcosφN)=30000/(1.7323800.880.85)≈30000/(1.7323800.748)≈30000/(492.7)≈60.9A。同步轉(zhuǎn)速n1=60f/p=6050/2=1500r/min，轉(zhuǎn)差率sN=(n1-nN)/n1=(1500-1470)/1500=30/1500=0.02。三、電力系統(tǒng)分析5.某110kV輸電線路，長度L=100km，參數(shù)為r1=0.21Ω/km，x1=0.41Ω/km，b1=2.85×10??S/km。末端負(fù)荷S2=30+j15MVA，末端電壓U2=110kV，求線路首端電壓U1及首端功率S1（忽略電導(dǎo)，采用π型等值電路）。解答：線路總電阻R=r1L=21Ω，總電抗X=x1L=41Ω，總電納B=b1L=2.85×10??S。末端導(dǎo)納支路功率ΔS2'=j(B/2)U22=j(1.425×10??)(1102)=j(1.425×10??×12100)=j1.724Mvar。末端傳輸功率S2'=S2+ΔS2'=30+j(15+1.724)=30+j16.724MVA。線路阻抗支路電流I=(S2')/(√3U2)=(30-j16.724)/(1.732×110)≈(30-j16.724)/190.52≈0.1575-j0.0878kA。線路阻抗壓降ΔU=(PR+QX)/U2=(30×21+16.724×41)/110=(630+685.684)/110=1315.684/110≈11.96kV；橫壓降δU=(PX-QR)/U2=(30×41-16.724×21)/110=(1230-351.204)/110=878.796/110≈7.99kV。首端電壓U1=√[(U2+ΔU)2+δU2]=√[(110+11.96)2+7.992]=√[121.962+63.84]=√(14874.24+63.84)=√14938.08≈122.22kV。首端導(dǎo)納支路功率ΔS1'=j(B/2)U12≈j1.425×10??×(122.22)2≈j1.425×10??×14938≈j2.139Mvar。首端功率S1=S2'+(I2)(R+jX)+ΔS1'。I的有效值=√(0.15752+0.08782)=√(0.0248+0.0077)=√0.0325≈0.1803kA，I2R=0.18032×21≈0.0325×21≈0.682MVA，I2X=0.0325×41≈1.333Mvar，故S1=30+j16.724+0.682+j1.333+j2.139≈30.682+j20.196MVA。6.某35kV系統(tǒng)發(fā)生三相短路，已知系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值（以SB=100MVA，UB=35kV為基準(zhǔn)）Xsys=0.15，變壓器電抗XT=0.12，線路電抗XL=0.08，求短路點(diǎn)的次暫態(tài)電流I''（有名值）。解答：總電抗XΣ=Xsys+XT+XL=0.15+0.12+0.08=0.35?；鶞?zhǔn)電流IB=SB/(√3UB)=100/(1.732×35)≈100/60.62≈1.65kA。次暫態(tài)電流標(biāo)幺值I''=1/XΣ≈2.857，有名值I''=I''×IB≈2.857×1.65≈4.71kA。四、高電壓技術(shù)7.比較均勻電場與極不均勻電場（如棒-板間隙）的擊穿特性差異，說明其對絕緣設(shè)計(jì)的影響。解答：（1）均勻電場（如平行板電極）：擊穿電壓高，放電分散性小，無明顯電暈現(xiàn)象，擊穿前無局部放電，一旦擊穿即為整體擊穿；伏秒特性平坦，沖擊系數(shù)（沖擊擊穿電壓/工頻擊穿電壓峰值）接近1。（2）極不均勻電場（如棒-板間隙，棒為正極性）：擊穿電壓低，放電分散性大，存在電暈起始電壓（低于擊穿電壓），擊穿前有明顯電暈及局部放電；伏秒特性陡峭，沖擊系數(shù)大于1（正極性棒-板間隙沖擊系數(shù)約1.5-2）。對絕緣設(shè)計(jì)的影響：均勻電場絕緣效率高（相同距離下?lián)舸╇妷焊撸?，?yīng)盡量優(yōu)化電極形狀（如采用屏蔽、均壓環(huán)）使電場均勻化；極不均勻電場需考慮電暈損耗、局部放電對絕緣的劣化，且沖擊電壓下更易擊穿，需加強(qiáng)沖擊絕緣水平。8.某110kV線路絕緣子串由7片XWP-70型絕緣子組成（每片干閃電壓100kV，濕閃電壓60kV，工頻擊穿電壓120kV），系統(tǒng)最高工作電壓121kV，工頻過電壓倍數(shù)1.4，操作過電壓倍數(shù)3.0，校核絕緣子串的濕閃電壓是否滿足操作過電壓要求（取安全系數(shù)K=1.1）。解答：操作過電壓有效值Uop=3.0×(121/√3)≈3.0×69.8≈209.4kV。絕緣子串濕閃電壓Uw=7×60=420kV（有效值）。需滿足Uw≥K×Uop=1.1×209.4≈230.34kV。420kV＞230.34kV，滿足要求。五、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)9.某110kV線路配置三段式距離保護(hù)，已知線路正序阻抗Z1=0.4Ω/km，長度L=80km，最大運(yùn)行方式下電源阻抗Zsys.min=10Ω，最小運(yùn)行方式下Zsys.max=15Ω，系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓UB=110kV，求距離Ⅰ段、Ⅱ段的整定阻抗（可靠系數(shù)KrelⅠ=0.8，KrelⅡ=1.1，配合系數(shù)Kco=1.1）。解答：（1）距離Ⅰ段整定阻抗ZⅠ=KrelⅠ×Z1L=0.8×0.4×80=25.6Ω（保護(hù)范圍為線路全長的80%）。（2）相鄰線路（假設(shè)為同電壓等級，長度L'=60km）的距離Ⅰ段阻抗ZⅠ'=0.8×0.4×60=19.2Ω。距離Ⅱ段需與相鄰線路Ⅰ段配合，整定阻抗ZⅡ=KrelⅡ×(Z1L+Kco×ZⅠ')=1.1×(0.4×80+1.1×19.2)=1.1×(32+21.12)=1.1×53.12≈58.43Ω。需校驗(yàn)最小運(yùn)行方式下線路末端短路時(shí)的靈敏度：線路末端短路阻抗Zk.min=Zsys.max+Z1L=15+0.4×80=15+32=47Ω。靈敏度系數(shù)Ksen=ZⅡ/Zk.min=58.43/47≈1.24＞1.2（要求），滿足。10.變壓器縱差動保護(hù)中，不平衡電流的主要來源有哪些？簡述減小不平衡電流的措施。解答：主要來源：（1）變壓器勵磁涌流（空投變壓器時(shí)，鐵芯飽和導(dǎo)致勵磁電流可達(dá)額定電流的6-8倍）；（2）變壓器各側(cè)電流互感器（TA）的變比誤差及型號差異（如P級與TP級TA的暫態(tài)特性不同）；（3）變壓器分接頭調(diào)整（改變變比導(dǎo)致兩側(cè)電流幅值不匹配）；（4）變壓器兩側(cè)電流相位差（Yd11接線時(shí)，Δ側(cè)電流超前Y側(cè)30°）；（5）短路電流非周期分量導(dǎo)致TA飽和（暫態(tài)誤差）。減小措施：（1）采用勵磁涌流識別技術(shù)（如二次諧波制動、波形對稱制動）；（2）選用同型號、高精度TA（如TP級），并校驗(yàn)10%誤差曲線；（3）通過軟件調(diào)整平衡系數(shù)補(bǔ)償分接頭變化；（4）對Yd11接線，將Y側(cè)TA接成Δ形，Δ側(cè)TA接成Y形，補(bǔ)償30°相位差；（5）采用比率制動特性（制動電流隨短路電流增大而增大，提高保護(hù)靈敏度）。六、電力電子技術(shù)11.單相橋式全控整流電路接電阻負(fù)載，交流電源電壓u=220√2sinωtV，觸發(fā)角α=60°，求輸出電壓平均值Ud、輸出電流平均值Id（負(fù)載R=10Ω）及晶閘管所承受的最大正反向電壓。解答：Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos60°=0.9×220×0.5=99V；Id=Ud/R=99/10=9.9A；晶閘管承受的最大正向電壓為√2U2/√2=U2=220V（當(dāng)另一晶閘管導(dǎo)通時(shí)，本晶閘管承受電源電壓），最大反向電壓為√2U2=311V（電源電壓峰