考研电气难点试题及答案深度解密

考研电气难点试题及答案深度解密

一、单选题（每题2分，共20分）

1.在三相交流电路中，线电压超前相电压的角度为（）（2分）A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】C【解析】在星形连接的三相电路中，线电压是相电压的√3倍，并且超前相电压30°

2.直流电机励磁方式中，他励电机的励磁电流（）（2分）A.由电机本身供给B.由电机负载供给C.由外部电源供给D.由电机电压供给【答案】C【解析】他励电机指励磁绕组由外部电源供电，与电枢绕组独立

3.在RLC串联电路中，当ω=ω₀时，电路呈（）（2分）A.阻性B.感性C.容性D.振荡【答案】A【解析】ω₀为谐振角频率，此时感抗与容抗相等，电路呈阻性

4.电力系统发生短路时，短路电流的峰值可能达到额定电流的（）（2分）A.2倍B.5倍C.10倍D.20倍【答案】C【解析】短路电流峰值可达额定电流的数倍，具体数值与系统参数有关，通常可达10倍以上

5.同步发电机并网的条件之一是（）（2分）A.电压相等B.频率相等C.相位相等D.A、B、C都是【答案】D【解析】并网需满足电压、频率、相位三方面一致

6.电力系统中，功率因数cosφ1时，表示（）（2分）A.无功功率过剩B.有功功率过剩C.视在功率过剩D.功率因数需要提高【答案】A【解析】cosφ1表示系统需要吸收无功功率，无功功率过剩

7.变压器铭牌上的额定容量是指（）（2分）A.有功功率B.无功功率C.视在功率D.瞬时功率【答案】C【解析】变压器额定容量用视在功率S表示，单位为VA或kVA

8.异步电机启动时，启动电流可达额定电流的（）（2分）A.1-2倍B.3-5倍C.5-7倍D.8-10倍【答案】B【解析】异步电机直接启动时，启动电流通常为额定电流的3-5倍

9.在电力系统中，频率偏移主要影响（）（2分）A.电压水平B.功率传输C.设备运行D.B、C都是【答案】D【解析】频率偏移会影响功率传输和设备正常运行

10.电力系统中的继电保护装置应满足（）（2分）A.选择性B.速动性C.可靠性D.A、B、C都是【答案】D【解析】继电保护需满足选择、速动、可靠三性要求

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于电力系统故障的类型？（）A.短路故障B.断路故障C.接地故障D.过载故障E.绝缘故障【答案】A、C、D【解析】短路、接地、过载属于电力系统故障，断路和绝缘故障是故障表现形式

2.同步电机运行时，励磁电流的作用包括（）A.产生主磁场B.建立电磁转矩C.调节功率因数D.限制短路电流E.提高效率【答案】A、B、C【解析】励磁电流产生主磁场，建立电磁转矩，并调节功率因数

3.电力系统中，谐波的危害包括（）A.设备发热B.保护误动C.电能损耗增加D.电压波形畸变E.频率波动【答案】A、B、C、D【解析】谐波导致发热、误动、损耗增加、波形畸变，但不直接引起频率波动

4.以下哪些属于电力电子变流器的拓扑结构？（）A.单相桥式电路B.三相半波电路C.三相全波电路D.逆变电路E.整流电路【答案】A、B、C、D、E【解析】以上均属于电力电子变流器的基本拓扑结构

5.电力系统稳定性问题包括（）A.静态稳定性B.暂态稳定性C.动态稳定性D.电压稳定性E.频率稳定性【答案】A、B、C、D、E【解析】电力系统稳定性涵盖静态、暂态、动态、电压、频率五个方面

三、填空题（每题4分，共16分）

1.同步电机励磁方式包括______、______、______和______【答案】他励式；自励式；并励式；串励式

2.电力系统三相短路电流的计算公式为______【答案】I∞=U/Z

3.电力系统中，功率因数角φ的取值范围是______【答案】0°～90°

4.电力电子变流器的主要控制方法包括______和______【答案】相角控制；PWM控制

四、判断题（每题2分，共10分）

1.三相四线制系统中，中性线电流为零（）（2分）【答案】（×）【解析】三相负载不平衡时，中性线有电流

2.电力系统中，短路电流的方向总是从系统流向故障点（）（2分）【答案】（√）【解析】短路电流从系统电源流向故障点，方向固定

3.同步发电机的功角特性曲线描述了功率与功角的关系（）（2分）【答案】（√）【解析】功角特性表示发电机输出功率与功角（δ）的关系

4.电力电子变流器可以改变电能的频率（）（2分）【答案】（√）【解析】逆变电路可将直流转换为交流，改变频率

5.电力系统中的电压波动属于正常现象（）（2分）【答案】（×）【解析】电压波动需限制在允许范围内，属异常情况

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述三相交流电路中线电压与相电压的关系【答案】在星形连接中，线电压是相电压的√3倍，且超前相电压30°；在三角形连接中，线电压等于相电压

2.电力系统短路故障有哪些主要危害？【答案】

（1）设备损坏；

（2）系统崩溃；

（3）电能质量下降；

（4）保护误动

3.简述同步电机励磁系统的主要功能【答案】

（1）建立主磁场；

（2）产生电磁转矩；

（3）调节功率因数；

（4）限制短路电流

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析电力系统中功率因数低的原因及改善措施【答案】原因

（1）负载性质（如感性负载）；

（2）设备老化；

（3）无功补偿不足改善措施

（1）并联电容器补偿；

（2）采用变频设备；

（3）提高负载功率因数设计

2.分析同步发电机并网过程中需要满足的条件及并网步骤【答案】并网条件

（1）电压相等；

（2）频率相等；

（3）相位相等；

（4）相序一致并网步骤

（1）检查参数；

（2）同期检查；

（3）合闸；

（4）监视运行

七、综合应用题（每题20分，共40分）

1.某三相异步电机额定参数为P=15kW，U=380V，n=1440r/min，cosφ=

0.85求

（1）额定电流；

（2）额定转矩；

（3）若电源电压下降20%，电机能否继续运行？【答案】

（1）额定电流I=P/√3×U×cosφ=15kW/√3×380V×

0.85≈

27.4A

（2）额定转矩T=9550P/n=9550×15kW/1440r/min≈

995.2N·m

（3）电压下降20%时，转矩T∝U²，T≈

0.64T≈635N·m，仍可运行

2.某电力系统发生三相短路，系统阻抗为

0.5Ω，电源电压为11kV求

（1）短路电流有效值；

（2）短路电流峰值；

（3）短路时功率损耗【答案】

（1）短路电流I=U/Z=11kV/

0.5Ω=22kA

（2）短路电流峰值Im=√2×I≈31kA

（3）功率损耗P=I²R=22kA²×

0.5Ω≈242kW【标准答案】

一、单选题

1.C

2.C

3.A

4.C

5.D

6.A

7.C

8.B

9.D

10.D

二、多选题

1.A、C、D

2.A、B、C

3.A、B、C、D

4.A、B、C、D、E

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.他励式；自励式；并励式；串励式

2.I∞=U/Z

3.0°～90°

4.相角控制；PWM控制

四、判断题

1.（×）

2.（√）

3.（√）

4.（√）

5.（×）

五、简答题

1.星形连接中线电压是相电压的√3倍并超前30°；三角形连接中两者相等

2.危害

（1）设备损坏；

（2）系统崩溃；

（3）电能质量下降；

（4）保护误动

3.功能

（1）建立主磁场；

（2）产生电磁转矩；

（3）调节功率因数；

（4）限制短路电流

六、分析题

1.原因

（1）负载性质；

（2）设备老化；

（3）无功补偿不足改善措施

（1）并联电容器；

（2）采用变频设备；

（3）提高负载功率因数设计

2.并网条件

（1）电压相等；

（2）频率相等；

（3）相位相等；

（4）相序一致步骤

（1）检查参数；

（2）同期检查；

（3）合闸；

（4）监视运行

七、综合应用题

1.

（1）

27.4A；

（2）

995.2N·m；

（3）可运行（T≈635N·m）

2.

（1）22kA；

（2）31kA；

（3）242kW。