2025年高职第一学年（电力系统自动化技术）自动化装置阶段测试试题及答案.doc

2025年高职第一学年（电力系统自动化技术）自动化装置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）
答题要求：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. 电力系统自动化装置中，能够实现对电力系统运行参数实时监测的设备是（ ）
A. 自动重合闸装置
B. 同步发电机励磁调节装置
C. 电力系统安全自动装置
D. 变电站综合自动化系统中的监测单元
答案：D

2. 以下哪种不是自动化装置中常用的传感器类型（ ）
A. 电压传感器
B. 电流传感器
C. 温度传感器
D. 速度传感器
答案：D

3. 同步发电机励磁调节装置的主要作用不包括（ ）
A. 维持发电机端电压稳定
B. 提高电力系统的静态稳定性
C. 改善电力系统的动态稳定性
D. 调节发电机有功功率
答案：D

4. 电力系统自动化装置中，用于实现故障快速切除的是（ ）
A. 自动重合闸装置
B. 继电保护装置
C. 同步发电机励磁调节装置
D. 电力系统安全自动装置
答案：B

5. 自动化装置中，能够对电力系统运行状态进行逻辑判断和决策的部分是（ ）
A. 数据采集单元
B. 中央处理单元

C. 执行单元
D. 通信单元
答案：B

6. 变电站综合自动化系统中，保护测控一体化装置的优点不包括（ ）
A. 减少设备占地面积
B. 提高保护动作速度
C. 降低设备投资成本
D. 便于集中管理和维护
答案：B

7. 电力系统自动化装置中，用于实现无功功率补偿的设备是（ ）
A. 电容器组投切装置
B. 同步发电机励磁调节装置
C. 电力系统安全自动装置
D. 变电站综合自动化系统中的监测单元
答案：A

8. 以下关于自动化装置可靠性的说法，错误的是（ ）
A. 可靠性是指装置在规定条件和规定时间内完成规定功能的能力
B. 提高可靠性可通过采用冗余设计等方法
C. 可靠性与装置的维护保养无关
D. 可靠性是自动化装置的重要性能指标
答案：C

9. 电力系统自动化装置中，能够实现远方监控和操作的技术是（ ）
A. 通信技术
B. 传感器技术
C. 自动控制技术
D. 继电保护技术
答案：A

10. 自动化装置中，用于将模拟信号转换为数字信号的设备是（ ）
A. 传感器
B. 变送器
C. 数据采集卡
D. 执行器
答案：C

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共20分）
答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将正确答案填写在题中的横线上。

1. 电力系统自动化装置主要包括自动检测装置、自动调节装置、______和自动控制装置等。
答案：自动保护装置

2. 同步发电机励磁调节装置按调节规律可分为比例型、______和比例积分微分型。
答案：积分型

3. 电力系统安全自动装置主要有自动重合闸装置、备用电源自动投入装置、______等。
答案：低频减载装置

4. 自动化装置的数据采集单元主要由传感器、______和数据采集卡等组成。
答案：变送器

5. 变电站综合自动化系统的功能包括数据采集与处理、______、控制与调节、远动与通信等。
答案：继电保护

6. 电力系统自动化装置中，用于实现有功功率经济分配的装置是______。
答案：有功功率经济分配装置

7. 自动化装置的软件系统一般包括操作系统、______和应用程序等。
答案：数据库管理系统

8. 电力系统自动化装置中，用于提高电力系统暂态稳定性的装置是______。
答案：电力系统稳定器

9. 自动化装置中，能够根据输入信号产生相应控制信号的部分是______。
答案：控制器

10. 电力系统自动化装置的发展趋势是智能化、______和网络化。
答案：集成化

三、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. 简述电力系统自动化装置的作用。
答案：提高电力系统运行的安全性和可靠性，保证电能质量，提高电力系统运行的经济性，实现电力系统的优化调度和控制，提高电力系统的运行效率和管理水平等作用。

2. 同步发电机励磁调节装置有哪些类型？
答案：直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统、静止励磁系统（自并励励磁系统、自复励励磁系统）等类型。

3. 电力系统安全自动装置的主要功能是什么？
答案：快速切除故障，防止故障扩大，保证电力系统的安全稳定运行；在系统故障或异常时，自动投入备用电源、调整运行方式等，维持系统的正常供电。

4. 简述自动化装置中数据采集单元的工作过程。
答案：传感器将被测量的物理量转换为电信号，变送器将传感器输出的电信号进行变换和放大，使其符合数据采集卡的输入要求，数据采集卡对信号进行采样、量化和编码，将模拟信号转换为数字信号，然后送入中央处理单元进行处理。

四、分析题（共15分）
材料：某电力系统中，同步发电机励磁调节装置出现故障，导致发电机端电压波动较大，并影响了电力系统的稳定性。
答题要求：本大题共3小题，每小题5分。请根据材料分析并回答问题。

1. 请分析同步发电机励磁调节装置故障可能带来的危害。
答案：发电机端电压波动大可能影响接入该发电机的用电设备正常运行，电力系统稳定性受影响可能导致系统频率波动，甚至引发连锁反应，造成大面积停电事故，影响电力系统的安全可靠供电。

2. 针对该故障，应如何进行检修和维护？
答案：首先检查励磁调节装置的硬件电路，看是否有元件损坏、线路断路等情况；然后检测软件程序是否正常运行，有无错误代码或逻辑错误；对励磁调节装置的参数进行校验和调整，确保其符合设计要求；还需检查与励磁调节装置相关的传感器、变送器是否工作正常。

3. 如何预防同步发电机励磁调节装置出现类似故障？
答案：定期对励磁调节装置进行全面检查维护，包括硬件和软件；建立完善的监测系统，实时监测装置运行状态；对装置的关键部件进行定期更换；加强操作人员培训，规范操作流程，避免因操作不当引发故障。

五、设计题（共15分）
材料：某小型电力系统，需要设计一套自动化装置来实现对系统运行参数的监测和控制，以保证系统的稳定运行。
答题要求：本大题共3小题，每小题5分。请根据材料设计并回答问题。

1. 请设计该自动化装置的数据采集部分。
答案：应选用合适的电压传感器、电流传感器、温度传感器等分别测量系统中的电压、电流、温度等参数。通过变送器将传感器输出的信号进行调理，使其符合数据采集卡的输入要求。数据采集卡对信号进行采样、量化和编码，将模拟信号转换为数字信号后送入中央处理单元。

2. 设计该自动化装置的控制部分，说明如何实现对系统的控制。
答案：控制部分可采用可编程逻辑控制器（PLC）或单片机等作为控制器。根据采集到的系统运行参数，通过编写控制程序，当参数超出设定范围时，控制器发出控制信号，控制相关设备动作，如调节发电机励磁、投切电容器组等，以维持系统运行参数在正常范围内。

3. 阐述该自动化装置的通信部分设计思路。
答案：通信部分可采用有线通信方式，如光纤通信、以太网通信等，将采集到的数据和控制指令传输到监控中心。也可采用无线通信方式，如无线电台、ZigBee等。在装置中设置通信模块，按照相应的通信协议进行数据的打包、发送和接收，实现与其他设备或监控中心的可靠通信，以便远程监控和管理电力系统。