2025年大学三年级（电气工程学）电气工程研究阶段测试试题及答案.doc

2025年大学三年级（电气工程学）电气工程研究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30分）
本大题共10小题，每小题3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。

1. 以下哪种电机调速方法不属于改变转差率调速？（ ）
A. 转子串电阻调速
B. 调压调速
C. 变频调速
D. 电磁转差离合器调速
答案：C

2. 变压器的空载损耗主要是（ ）。
A. 铁耗
B. 铜耗
C. 磁滞损耗
D. 涡流损耗
答案：A

3. 同步发电机的短路特性是一条（ ）。
A. 直线
B. 抛物线
C. 正弦曲线
D. 余弦曲线
答案：A

4. 电力系统发生三相短路时，短路电流的非周期分量起始值（ ）。
A. 与短路瞬间电压的初始值成正比
B. 与短路瞬间电流的初始值成正比
C. 与短路瞬间电压的初始值成反比
D. 与短路瞬间电流的初始值成反比
答案：A

5. 电力系统的中性点运行方式不包括（ ）。
A. 直接接地
B. 不接地
C. 经消弧线圈接地
D. 经电阻接地
答案：D

6. 高压断路器的主要作用是（ ）。
A. 切断和接通负荷电流
B. 切断短路电流
C. 切断和接通空载电流
D. 以上都是
答案：D

7. 以下哪种电器不属于高压电器？（ ）
A. 隔离开关
B. 熔断器
C. 接触器
D. 断路器
答案：C

8. 电力系统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
答案：B

9. 电力系统的稳定性不包括（ ）。
A. 静态稳定性
B. 动态稳定性
C. 暂态稳定性
D. 长期稳定性
答案：D

10. 以下哪种电力电子器件属于全控型器件？（ ）
A. 晶闸管
B. 二极管
C. 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
D. 电力场效应晶体管（MOSFET）
答案：CD

第 II 卷（非选择题，共70分）

二、填空题（每空1分，共10分）
1. 电力系统是由发电、输电、变电、配电和______组成的整体。
答案：用电

2. 同步发电机的额定功率因数一般为______。
答案：0.8（滞后）

3. 变压器的变比等于一次侧与二次侧______之比（用大写字母表示）。
答案：额定电压

4. 电力系统短路故障中，最常见的是______短路。
答案：三相

5. 高压隔离开关的主要作用是隔离电源，保证检修安全，它______切断负荷电流。（填“能”或“不能”）
答案：不能

6. 电力系统无功补偿的方法有______补偿和集中补偿等。
答案：分散

7. 电力系统的频率主要取决于______。
答案：有功功率平衡

8. 电力电子技术的核心是对电能进行______控制。
答案：变换

9. 直流电动机的调速方法有改变电枢电压调速、改变电枢回路电阻调速和______调速。
答案：弱磁

10. 异步电动机的转子转速总是______同步转速。（填“大于”或“小于”）
答案：小于

三、简答题（每题10分，共30分）
1. 简述电力系统中性点直接接地和不接地系统的特点及适用范围。
答案：中性点直接接地系统：接地电流大，能快速切断故障线路，保护设备简单，但供电可靠性相对较低，适用于110kV及以上系统。中性点不接地系统：接地电流小，单相接地时能维持运行一段时间，供电可靠性较高，但故障不易发现，适用于60kV及以下系统。

2. 说明同步发电机并列运行的条件及并列方法。
答案：并列条件：电压大小相等、频率相同、相序一致、相位相同。并列方法：准同步并列和自同步并列。准同步并列是在满足并列条件下将发电机并入系统；自同步并列是先将未加励磁的发电机投入系统，然后再加上励磁，使发电机同步运行。

3. 简述电力系统无功功率平衡的意义及无功功率补偿的措施。
答案：无功功率平衡意义：保证电力系统电压稳定，提高电能质量，降低设备损耗。无功功率补偿措施：利用同步发电机调压、利用调相机补偿、利用电容器和电抗器补偿、利用静止无功补偿器补偿等。

四、分析计算题（每题15分共30分）
1. 一台三相异步电动机，额定功率P N = 10kW，额定电压U N = 380V，额定功率因数cosφ N = 0.85，额定效率η N = 0.9，求该电动机的额定电流I N 。
答案：根据公式P N = √3U N I N cosφ N η N
可得I N = P N /(√3U N cosφ N η N )
代入数据：I N = 10000/(√3×380×0.85×0.9)≈20.9A

2. 某电力系统，电源电动势E = 10.5kV，系统电抗X = 10Ω，短路点的短路电流I k 为1kA，求短路点的短路容量S k 。
答案：短路容量S k = √3E I k
代入数据：S k = √3×10.5×1 = 18.19MVA

五、论述题（10分）
阐述电力系统中提高电力系统稳定性的措施。
答案：提高电力系统静态稳定性的措施：采用自动调节励磁装置、提高电力系统的电压水平、减小系统电抗等。提高电力系统暂态稳定性的措施：快速切除故障、采用自动重合闸、设置开关站和采用串联电容补偿等。提高电力系统动态稳定性的措施：采用电力系统稳定器（PSS）、合理设计和运行电力系统等。