2025年大学大三（电气工程及其自动化）电力系统阶段测试试题及答案.doc

2025年大学大三（电气工程及其自动化）电力系统阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）

答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。

1. 电力系统的组成部分不包括以下哪一项（ ）
A. 发电设备 B. 输电线路 C. 用户电器 D. 配电装置
2. 以下哪种是电力系统最常见的故障类型（ ）
A. 三相短路 B. 两相短路 C. 单相接地短路 D. 断路
3. 电力系统中性点接地方式中，哪种接地方式的供电可靠性相对较高（ ）
A. 中性点直接接地 B. 中性点经消弧线圈接地 C. 中性点不接地 D. 以上都不对
4. 衡量电力系统电能质量的主要指标不包括（ ）
A. 电压 B. 频率 C. 波形 D. 功率
5. 电力系统潮流计算的目的不包括（ ）
A. 确定电力网的运行状态 B. 计算功率损耗 C. 分析短路电流 D. 为电力系统规划设计提供依据
6. 变压器的变比是指（ ）
A.原、副边绕组匝数之比 B.原、副边电压之比 C.原、副边电流之比 D.以上都是
7. 电力系统中无功功率的主要来源是（ ）
A. 发电机 B. 电容器 C. 电抗器 D. 同步调相机
8. 以下哪种调压方式属于改变无功功率分布调压（ ）
A. 改变发电机端电压 B. 改变变压器变比 C.. 并联电容器 D. 串联电容器
9. 电力系统短路电流计算主要是计算（ ）
A. 稳态短路电流 B. 暂态短路电流 C. 冲击短路电流 D. 短路后任意时刻电流
10. 电力系统稳定性不包括以下哪种（ ）
A. 静态稳定性 B. 动态稳定性 C. 暂态稳定性 D. 过载稳定性
11. 同步发电机并列运行的条件不包括（ ）
A. 电压大小相等 B. 电压相位相同 C. 频率相同 D. 功率因数相同
12. 电力系统中，以下哪种设备用于限制短路电流（ ）
A. 断路器 B. 隔离开关 C. 熔断器 D. 电抗器
13. 电力系统潮流计算中，节点类型不包括（ ）
A. 平衡节点 B. 发电机节点 C. 负荷节点 D. 电阻节点
14. 以下哪种属于电力系统一次设备（ ）
A. 电压表 B. 电流表 C. 断路器 D.继电器
15. 电力系统中，无功功率不足会导致（ ）
A. 电压升高 B. 电压降低 C. 频率升高 D. 频率降低
16. 变压器的短路损耗反映了变压器的（ ）
A. 铁损 B. 铜损 C. 励磁损耗 D. 介质损耗
17. 电力系统中，有功功率电源的最优组合是指（ ）
A. 合理选择不同类型发电设备的容量 B. 合理安排发电设备的检修 C. 合理分配发电任务 D. 以上都是
18. 电力系统的备用容量不包括（ ）
A. 热备用容量 B. 冷备用容量 C. 事故备用容量 D. 检修备用容量
19. 电力系统中，电压中枢点一般选择在（ ）
A. 大型发电厂的高压母线 B. 枢纽变电所的二次母线 C. 有大量地方负荷的发电机电压母线 D. 以上都是
20. 电力系统中，提高静态稳定性的措施不包括（ ）
A. 采用自动调节励磁装置 B. 减小线路电抗 C. 提高系统电压 D. 增加发电机有功出力

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将正确答案填在题中的横线上。

1. 电力系统是由发电、输电、______和用电组成的整体。
2. 电力系统的中性点接地方式分为中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和______接地。
3. 电力系统潮流计算的方法主要有______和牛顿 - 拉夫逊法。
4. 电力系统无功功率补偿的方法有______补偿和串联补偿。
5. 电力系统的暂态稳定性是指电力系统在遭受______后，能否保持同步运行的能力。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分，请简要回答问题。

1. 简述电力系统的基本组成部分及其作用。
2. 电力系统中性点接地方式各有什么特点？
3. 电力系统无功功率平衡的意义是什么？
4. 提高电力系统暂态稳定性的措施有哪些？

（三）计算题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分，请写出详细的计算过程和答案。

已知某电力系统中，一台变压器的变比为110/10.5kV，容量为100MVA，短路损耗为150kW，空载损耗为20kW。求该变压器在额定负载下的铜损和铁损。

（四）分析题（共15分）
答题要求：本大题共3小题，每小题5分。阅读以下材料，回答问题。（材料：某地区电力系统在高峰负荷时，部分节点电压偏低，影响了用户的用电质量。经分析，发现是无功功率不足导致的。）

1. 请分析无功功率不足对电力系统的影响。
2. 针对无功功率不足的问题，可采取哪些措施进行改善？
3. 如何判断电力系统中无功功率是否平衡？

（五）设计题（共10分）
答题要求：本大题共1小题，10分。某小型电力系统，有两台发电机，容量分别为P1 = 5MW，P2 = 3MW，另有三个负荷，分别为S1 = 3MVA，S2 = 2MVA，S3 = 2MVA。请设计一个简单的发电功率分配方案，使系统在满足负荷需求的同时，尽量实现经济运行。

答案：
1. C
2. C
3. C
4. D
5. C
6. D
7. A
8. C
9. C
10. D
11. D
12. D
13. D
14. C
15. B
16. B
17. D
18. A
19. D
20. D
填空题答案：1. 变电 2. 中性点不 3. 高斯 - 赛德尔法 4. 并联 5. 大扰动
简答题答案：1. 发电设备产生电能；输电线路输送电能；变电设备变换电压；配电装置分配电能到用户。用电设备消耗电能。2. 中性点直接接地：短路电流大，绝缘要求高，供电可靠性低；中性点经消弧线圈接地：可减少接地电流，利于灭弧；中性点不接地：单相接地时可维持运行一段时间，供电可靠性较高。3. 保证电力系统电压稳定，提高电能质量，减少设备损耗，保证电力系统安全经济运行。4. 快速切除故障，采用自动重合闸，提高发电机输出功率，电气制动，切机、切负荷等。
计算题答案：铜损 = 短路损耗 = 150kW；铁损 = 空载损耗 = 20kW。
分析题答案：1. 电压偏低，影响用户用电设备正常运行；增加线路和设备损耗；可能导致电力系统稳定性下降。2. 增加无功补偿装置，如并联电容器、同步调相机等；合理调整发电机无功出力；优化电网运行方式。3. 计算系统无功功率的产生和消耗，若两者平衡，则无功功率平衡，否则不平衡，可以通过测量节点电压、无功潮流等判断。
设计题答案：先计算总负荷S = S1 + S2 + S3 = 7MVA。两台发电机总容量P = P1 + P2 = 8MW。可按比例分配发电功率，P1分配发电功率P1' = P1×S/S总 = 5×7/8 = 4.375MW；P2分配发电功率P'2 = P2×S/S总 = 3×7/8 = 2.625MW。