2025年大学电气工程及其自动化（电气系统设计）试题及答案.doc

2025年大学电气工程及其自动化（电气系统设计）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）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)
w1. 以下哪种电气设备不属于一次设备？（ ）
A. 发电机 B. 变压器 C. 继电器 D. 断路器
w2. 在电力系统中，用于限制短路电流的设备是（ ）。
A. 电抗器 B. 电容器 C. 电阻器 D. 互感器
w3. 电力系统中性点接地方式中，哪种接地方式的供电可靠性最高？（ ）
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
w4. 变压器的变比是指（ ）。
A. 一、二次侧绕组匝数之比 B. 一、二次侧电压之比
C. 一、二次侧电流之比 D. 以上都是
w5. 异步电动机的转速与同步转速的关系是（ ）。
A. 转速大于同步转速 B. 转速等于同步转速
C. 转速小于同步转速 D. 无固定关系
w6. 以下哪种保护装置不属于线路保护？（ ）
A. 电流速断保护 B. 过电流保护 C. 差动保护 D. 零序保护
w7. 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
w8. 电力系统无功功率的平衡主要是指（ ）。
A. 无功电源发出的无功功率与无功负荷消耗的无功功率平衡
B. 无功电源发出的无功功率与无功损耗平衡
C. 无功负荷消耗的无功功率与无功损耗平衡
D. 以上都不对
w9. 下列哪种电机调速方法属于转差功率消耗型调速系统？（ ）
A. 变极调速 B. 变频调速 C. 转子串电阻调速 D. 串级调速
w10. 电力系统的稳定性不包括以下哪种？（ ）
A. 静态稳定性 B. 暂态稳定性 C. 动态稳定性 D. 长期稳定性

第II卷（非选择题，共70分）
w11. （10分）简述电力系统的组成部分及其作用。
w12. （15分）说明变压器的工作原理，并画出其等效电路。
w13. （15分）分析异步电动机的启动方法及其特点。

材料：某工厂有一台三相异步电动机，额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，额定转速为1450r/min，功率因数为0.85。现需要对该电动机进行启动控制。

w14. （15分）请设计一种适合该异步电动机的启动控制方案，并说明其工作原理。

w15. （15分）若该电动机在运行过程中出现过载现象，分析可能的原因，并提出相应的解决措施。

答案：w1.C；w2.A；w3.C；w4.D；w5.C；w6.C；w7.D；w8.A；w9.C；w10.D；w11.电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成。发电部分将其他形式的能源转化为电能；输电部分将电能从发电厂输送到远方的变电站；变电部分改变电压等级；配电部分将电能分配到各个用户；用电部分则是各种用电设备消耗电能。各部分相互配合，实现电能的生产、传输、分配和使用。w12.变压器工作原理基于电磁感应定律。当一次绕组通入交流电流时，产生交变磁通，该磁通同时穿过一、二次绕组，在二次绕组中感应出电动势。等效电路包括一次绕组电阻、漏电抗，二次绕组电阻、漏电抗，励磁电阻和励磁电抗等元件。w13.异步电动机启动方法有直接启动和降压启动。直接启动简单、成本低，但启动电流大。降压启动可减小启动电流，如星三角启动、自耦变压器启动，但启动转矩也会减小。w14.可采用星三角启动控制方案。工作时，先将电动机定子绕组接成星形，降低启动电压，减小启动电流。待转速接近额定值时，再切换成三角形接法，使电动机在额定电压下运行。通过接触器和时间继电器来实现自动切换。w(15)过载原因可能是负载过重、电源电压过低、电动机绕组短路等。解决措施：检查负载是否合理，减轻负载；检查电源电压，若过低需调整；用绝缘电阻表检查绕组绝缘，若短路需修复或更换绕组。