2025年高职农业电气化（农业电气）试题及答案.doc

2025年高职农业电气化（农业电气）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。

1. 以下哪种电力系统运行方式能提高供电可靠性但会增加线路损耗？
A. 放射式 B. 树干式 C. 环形 D. 链式
2. 农业电力负荷的特点不包括以下哪一项？
A. 季节性强 B. 负荷密度大 C. 负荷变化幅度大 D. 功率因数低
3. 变压器的变比是指（ ）之比。
A. 一次侧与二次侧电压有效值 B. 一次侧与二次侧电流有效值
C. 一次侧与二次侧绕组匝数 D. 以上都不对
4. 电力系统中性点不接地系统发生单相接地故障时，（ ）。
A. 接地电流很大 B. 三相线电压不对称
C. 故障相电压为零 D. 非故障相电压升高到线电压
5. 异步电动机的转差率s的计算公式为（ ）。
A. s=(n0 - n)/n0 B. s=(n - n0)/n C. s=(n - n0)/n0 D. s=(n0 - n)/n
6. 提高功率因数的方法不包括（ ）。
A. 并联电容器 B. 合理选择电动机 C. 降低负载功率 D. 采用同步电动机
7. 以下哪种电器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
8. 三相异步电动机的旋转磁场转速与（ ）有关。
A. 电源频率 B. 磁极对数 C. 转差率 D. A和B
9. 电力系统的无功功率电源不包括（ ）。
A. 同步发电机 B. 调相机 C. 静止无功补偿器 D. 异步电动机
10. 高压隔离开关的主要作用是（ ）。
A. 切断负荷电流 B. 切断短路电流 C. 隔离电源 D. 保护设备
11. 以下哪种接地方式适用于1kV以下的低压系统？
A. 工作接地 B. 保护接地 C. 重复接地 D. 以上都可以
12. 交流电路中，电阻元件的电压与电流的相位关系是（ ）。
A. 电压超前电流90° B. 电压滞后电流90° C. 同相位 D. 反相位
13. 变压器的损耗包括（ ）。
A. 铁损和铜损 B. 铁损和磁损 C. 铜损和电损 D. 磁损和电损
14. 异步电动机的启动电流一般为额定电流的（ ）倍。
A. 1 - 2 B. 2 - 4 C. 4 - 7 D. 7 - 10
15. 电力系统的短路类型不包括（ ）。
A. 三相短路 B. 两相短路 C. 单相接地短路 D. 两相接地短路
16. 以下哪种保护装置不属于继电保护的基本类型？
A 电流保护 B. 电压保护 C. 功率保护 D. 差动保护
17. 自动重合闸装置的作用是（ ）。
A. 提高供电可靠性 B. 提高供电质量 C. 提高电能利用率 D. 以上都不对
18. 电力系统的运行状态不包括（ ）。
A. 正常运行 B. 故障运行 C. 异常运行 D. 紧急运行
19. 以下哪种电力负荷属于冲击性负荷？
A. 农业水泵 B. 农业加工机械 C. 电焊机 D. 照明设备
20. 电力系统的中性点接地方式中，（ ）发生单相接地时，接地电流最大。
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. 中性点经电阻接地

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。请将正确答案填写在题中的横线上。

1. 电力系统是由发电、输电、变电、配电和______组成的整体。
2. 变压器的变比等于一次侧与二次侧______之比。（填物理量）
3. 异步电动机的调速方法有改变极对数调速、改变转差率调速和______调速。
4. 电力系统的无功功率平衡是指无功功率的______与消耗达到平衡。
5. 高压断路器的主要功能是在正常运行时______和切断负荷电流，在故障时切断短路电流。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题各5分。简要回答问题，要求语言简洁、准确。

1. 简述电力系统中性点接地方式的分类及其特点。
2. 说明提高异步电动机功率因数的方法。
3. 变压器并列运行的条件是什么？
4. 电力系统发生短路故障会产生哪些危害？

（三）计算题（共15分）
答题要求：本大题共3小题，第1、2小题各5分，第3小题5分。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

1. 已知某三相异步电动机的额定功率P = 10kW，额定电压U = 380V，额定功率因数cosφ = 0.85，求其额定电流I
2. 一台变压器，一次侧电压U1 = 6000V，二次侧电压U2 = 230V，求该变压器的变比k。
3. 某电力系统，电源电动势E = 1e5V，系统阻抗Z = 100Ω，短路点短路电流Ik = 1e3A，求短路点的短路功率Sk。

（四）分析题（共10分）
答题要求：本大题共2小题，每小题5分。分析给定的材料，回答问题。

材料：某农业电力系统中，一台三相异步电动机在运行过程中出现转速下降、电流增大的现象。经检查，发现电动机的电源电压正常，负载也没有变化。

问题：
1. 请分析可能导致该电动机出现上述故障现象的原因。
2. 针对可能的原因，提出相应的解决措施。

（五）设计题（共5分）
答题要求：本大题共1小题，5分。根据给定的条件，设计一个简单的农业电力系统方案。

条件：某小型农场，有一台功率为10kW的电动机用于灌溉水泵，另有一些照明设备，总功率为2kW。农场采用380V/220V的三相四线制供电。要求设计该电力系统的供电线路、选择合适的开关设备和保护装置，并说明设计依据。

答案：
第I卷：ACADC CCADC BDACA CABCB
第II卷：（一）1. 用电 2. 电压有效值 3. 变频 4. 电源发出 5. 接通
（二）1. 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、中性点不接地。中性点直接接地系统发生单相接地时，接地电流大，能快速切除故障，但供电可靠性低；中性点经消弧线圈接地可减小接地电流，避免电弧长时间燃烧；中性点不接地系统发生单相接地时，三相线电压仍能维持对称运行一段时间，提高了供电可靠性，但接地电流小，故障不易发现。2. 提高异步电动机功率因数的方法有：合理选择电动机，避免大马拉小车；采用并联电容器进行无功补偿；采用同步电动机代替异步电动机。3. 变压器并列运行的条件是：变比相同；连接组别相同；短路阻抗标幺值相等。变比不同会导致二次侧电压不等，产生环流；连接组别不同会使二次侧电压相位不同，无法并列；短路阻抗标幺值不等会使负载分配不合理。4. 电力系统发生短路故障的危害有：短路电流大，会损坏电气设备；短路时电压大幅下降，影响用户用电；短路会破坏电力系统的稳定运行，甚至引发停电事故。
（三）1. 由P = √3UIcosφ，可得I = P/(√3Ucosφ) = 10000/(√3×380×0.85)≈19.9A。2. k = U1/U2 = 6000/230≈26.1。3. Sk = √3U Ik = √3×1e5×1e3 = 1.732×1e8VA。
（四）1. 可能原因：电动机绕组短路，导致电阻减小，电流增大，转矩下降，转速降低；电动机轴承损坏，增加了机械摩擦，使转速下降，电流增大。2. 解决措施：若绕组短路，需更换绕组；若轴承损坏，更换轴承。
（五）供电线路采用三相四线制架空线，从电源端引出三根相线和一根中性线。开关设备选择额定电流合适的空气开关，用于控制电动机和照明设备的通断。保护装置采用熔断器，对电动机和照明设备进行短路保护。依据是电动机功率10kW，照明设备功率2kW，总电流约为26A，选择额定电流稍大于总电流且能承受短路电流的空气开关和熔断器，以确保在正常运行和短路故障时能可靠工作。