电力基础面试题库

一、基础题

1.电力系统过电压分为几类？（电力系统过电压分几类？其产生原因及特点是什么？P33）

答：

电力系统过电压主要分以下几种类型：大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。

产生的原因及特点是：

大气过电压：由直击雷引起，特点是持续时间短暂，冲击性强，与雷击活动强度有直接关系，与设备电压等级无关。因此，220kV 以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。

工频过电压：由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起，特点是持续时间长，过电压倍数不高，一般对设备绝缘危险性不大，但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。

操作过电压：由电网内断路器操作引起，特点是具有随机性，但最不利情况下过电压倍数较高。因此 330kV 及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。

谐振过电压：由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起，特点是过电压倍数高、持续时间长。

2.何谓跨步电压？（什么是跨步电压？P34）

答：

通过接地网或接地体流到地中的电流，会在地表及地下深处形成一个空间分布的电流场，并在离接地体不同距离的位置产生一个电位差，这个电位差叫做跨步电压。跨步电压与入地电流强度成正比，与接地体的距离平方成反比。因此，在靠近接地体的区域内，如果遇到强大的雷电流，跨步电压较高时，易造成对人、畜的伤害。

3.电力系统稳定广义上可以分为哪几类？（什么叫电力系统的稳定运行？电力系统的稳定供分几类？P23）

答：

当电力系统受到扰动后，能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过渡到新的稳定状态运行，即为电力系统稳定运行。

电力系统的稳定从广义角度来看，可分为：

（1）发电机同步运行的稳定性问题。根据电力系统所承受的扰动大小的不同，又可分为静态稳定、暂态稳定、动态稳定三大类。

（2）电力系统无功不足引起的电压稳定性问题；

（3）电力系统有功功率不足引起的频率稳定性问题。

4.什么叫暂态稳定？（各类稳定的具体含义？P23）

答：

暂态稳定是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同步运行并过度到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力，通常指保持第一、第二摇摆不失步的功角稳定，是电力系统功角稳定的一种形式。

或是指电力系统受到大扰动时，能从初始状态不失去同步地过渡到新的运行状态，并在新状态下稳定运行的能力。

5.变电站里面包含哪些设备（请说出五种以上）？

答：

变压器：是一种交流电能的变换装置，能将某一数值的交流电压、电流转变为同频率的另一数值交流电压、电流，使电能传输、分配和使用，做到安全经济。

电压互感器和电流互感器：用于将高电压设备和母线的高电压、大电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为 l00V，电流互感器二次电流为 5A 或 1A。

断路器：正常运行时用于将设备或线路接入电网或退出运行，起控制作用；当设备或线路发生故障时，能迅速的切除故障，起保护作用。

隔离开关：主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。

避雷针和避雷器：避雷针是为了防止变电站遭受直接雷击；避雷器用

于防止雷电波侵入变电站，同时也可以防止操作过电压对变电站设备的损坏。

6.变电站设备都有哪些作用？（说出 5 种以上）

答：

见上题。

7.变压器按是否需要停电可分为哪几种调压方式？（变压器调压有哪几种方式？P86）

答：

变压器调压方式分为有载调压和无载调压两种：

有载调压是指变压器在运行中可以调节变压器分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。有载调压变压器中又有线端调压和中性点调压两种方式，即变压器分接头在高压绕组线端侧或在高压绕组中性点侧之区别。分接头在中性点侧可降低变压器抽头的绝缘水平，有明显的优越性，但要求变压器在运行中中性点必须直接接地。

无载调压是指变压器在停电、检修情况下进行调节变压器分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。

8.变压器的线圈绕线方式中，常说的 11 点绕线方式是指原边绕组电势超前副边绕组电势还是滞后副边绕组电势，11 点的含义是什么。

答：

可以说是副边超前原边 30 度，或者副边滞后原边 330 度；原边绕组电动势滞后副边绕组电动势 30 度。

9.主接线的基本接线形式有哪些？

答：

有汇流母线的接线形式：单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线、双母线带旁路母线接线、一台半1

断路器接线、1 台断路器接线、变压器母线组接线

3

无汇流母线的接线：单元接线、桥行接线、角形接线

10.什么叫一个半断路器接线？有哪些特点？

答：

对双回路（出线和电源）而言，三台断路器串联跨接在两组母线之间，且两个回路分别连接到中间断路器两端的双母线接线。

其特点是：任一母线故障或检修，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至于在两组母线同时故障（或一组母线结案修另一组母线故障）的极

端情况下，功率仍能继续输

送。

11.对断路器和隔离开关的操作顺序有何要求？

送电时，先合隔离开关，再合断路器；停电时，先断开断路器，再断开隔离开关。

12.三相功率和单相功率的关系是什么？它们的标么值之间的关系怎样？

答：

三相功率是单相功率的三倍，他们的标幺值则相等。

13.什么是标么值？三相电路中的基准值应满足什么关系？一般怎么选取？答：

有名值是电力系统各物理量及参数的带量纲的数值；标幺值是电力系统各物理量及参数与基准值之间的相对值，是不带量纲的数值；

应使各量基准值之间的关系与其有名值间的关系具有相同的方程式。

一般只选定电压和功率的基准值。功率的基准值取系统中某一发电厂的总功率或系统的总功率，也可取某发电机或变压器的额定功率，有时也取一个整数；基准电压则取参数归算的那一级额定电压。

14.不对称短路时，运用对称分量法可将不对称的三相相量分解为三相对称的相量，分别称作什么分量？

答：

正序分量、负序分量和零序分量。

15.短路按故障类型，可分为哪几种形式？哪几种短路情况下没有零序电流？答：

单相短路、两相短路、两相短路接地、三相短路；两线短路和三相短路不会出现零序电流。

16.什么是最大负荷利用小时数？

答：年最大负荷是全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率，因此年最大负荷也称为半小时最大负荷

年最大负荷利用小时数是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。

17.电力系统发生短路故障时会出现什么现象？(电气量如何变化)?

答：电流增大，电压下降，电流和电压之间的相位角发生改变。

18.继电保护装置的四项基本要求是什么？你觉得哪一项最重要，为什么？

答：

继电保护装置的四项基本要求是可靠性、选择性、速动性、灵敏性。我觉

得可靠性最为重要，它包括安全性和信赖性，是对继电保护性能的最根本要求。

19.电力系统同期并列的条件是什么？

答：1、并列开关两侧的相序、相位相同。

2、并列开关两侧的频率相等，当调整有困难时，允许频率差不大于本网规定。

3、并列开关两侧的电压相等，当调整有困难时，允许电压差不大于本网规定。或

（1）发电机的频率等于电网的频率

（2）发电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致

（3）发电机的电压相序与电网电压的相序相同

（4）在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位一样

20.系统振荡和短路的主要区别是什么？（系统振荡事故与短路事故有什么不同？P29）

答：

电力系统振荡和短路的主要区别是：

（1）振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时电流、电

压值突然变化量很大。

（2）振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的角度是基本不变的。

（3）振荡时系统三相是对称的；而短路时系统可能出现三相不对称。

21.架空线路绝缘子的主要有哪两个作用？请说出几种常用绝缘子的类型？

答：架空线路绝缘子的主要作用为支承和绝缘。

绝缘子按结构可分为柱式（支柱）绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘子和

套管绝缘子。

架空线路中所用绝缘子，常用的有针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、

瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝缘子等。

现在常用的绝缘子有：陶瓷绝缘子、玻璃钢绝缘子、合成绝缘子、半导体

绝缘子。

22.什么叫自然功率？

答：

运行中的输电线路既能产生无功功率(由于分布电容)又消耗无功功率(由于

串联阻抗)。当线路中输送某一数值的有功功率时，线路上的这两种无功功率恰

好能相互平衡，这个有功功率的数值叫做线路的“自然功率”或“波阻抗功率”。

23.选择断路器的遮断容量应根据其安装处的什么来确定？

答：

应根据其安装处的最大短路电流（用触头分离瞬间短路电流周期分量有效

值表示）和额定电压共同确定。

24.变压器的功率损耗分为两部分:与负荷无关的一部分称为什么损耗,随负荷变

化的一部分称为什么损耗？

铁损耗和铜损耗。铁损耗与负荷无关；铜损耗和负荷有关。

25.潮流计算需要输入的原始数据主要有那些？（潮流计算的目的是什么？常用

的计算方法有几种？潮流计算需要输入哪些原始数据？P37）

答：

潮流计算需要输入的原始数据主要有：

（1）支路元件参数，包括线路电阻、电抗、对地导纳、变压器变比、两端节点号；

（2）发电机参数，包括各类节点类型的给定值及节点编号；

（3）负荷参数，包括 P、Q 给定值及节点编号。

26.电网电压调整的方式有几种？什么叫逆调压？（电力系统电压调整的方式有

哪几种？什么叫逆调压？P119；电力系统电压调整的常用方法有几种？P120）答：

电压调整方式一般分为逆调压方式、恒调压方式、顺调压方式。

逆调压是指在电压允许偏差范围内，供电电压的调整使电网高峰负荷时的

电压高于低谷负荷时的电压值，使用户的电压高峰、低谷相对稳定，

二、提高题

1.发电机的电抗参数 Xd 、Xd ＇、Xd ＂，名称分别是什么？

答：

Xd 称为稳态电抗；Xd ＇称为暂态电抗；Xd ＂称为纵轴次暂态电抗；

2.请按大小次序排列 Xd 、Xd ＇、Xd ＂。

答：

X d ＞Xd ＇＞Xd ＂

3.什么是对称分量法？为什么用它来分析短路故障？

答：

由线性数学计算可知：三个不对称的相量，可以唯一地分解为三组对称的 相量（分量）。因此，在线性电路中，系统发生不对称短路时，将网络中出现的 三相不对称的电压和电流，分解为正、负、零序三相对称分量，分别按对称三 相电路去解，然后将其结果叠加起来。这种分析不对称三相电路的方法叫对称 分量法。

电力系统中的短路故障多为不对称性的，不能简化为单相电路，没法用单 相电路的方法求解，而对称分量法正好解决了这个问题，将不对称的计算量分 解为三组对称的分量，大大降低了短路故障分析的难度。

4.对称分量法进行短路计算时，两相相间（假设 BC 相）短路时的边界条件是什 么？

答：

? ? ? ? ? I

= I + I = V V 0 0 = ， ， fa fb fc fb fc ? ?

? ? ?

I = V V 0 I + I = = 0 或 ， ， fa (0) fa (1) fa (2) fa (1) fa (2) 5.短路情况下定转子绕组各种电流分量之间关系？

答：

电力系统分析（上）P105

6.短路计算时，线路发生单相接地故障时的短路电流比发生三相短路故障电流大，这时零序和正序阻抗的大小关系是什么？

答：

零序阻抗＜正序阻抗。

7.什么叫重合闸后加速？（什么叫重合闸后加速？为什么采用检定同期重合闸时不用后加速？P99）

答：

当线路发生故障后，保护有选择性的动作切除故障，重合闸进行一次重合以恢复供电。若重合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速，

8.对采用单相重合闸的线路，当发生永久性单相接地故障时，保护及重合闸的动作顺序如何？

9.为什么 CT（电流互感器）在运行中二次侧不允许开路？PT(电压互感器)的二次侧不允许短路?（P130）

答：

电流互感器二次绕组开路时，励磁磁动势骤增，铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波，二次绕组将在磁通过零时感应产生很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员的安全和破坏仪表、继电器的绝缘；同时磁感应强度的骤增也会引起铁心和绕组过热；此外，在铁心中还会产生剩磁，使互感器准确级下降。

当电压互感器短路时，由于其内阻抗很小，短路电流可达额定电流的几十倍，将损坏二次设备甚至危及人身安全。

10.线路停电为什么先拉线路侧隔离开关，后拉母线侧隔离开关？送电时的操作顺序则与其相反？

答：

这样的操作顺序遵守了两条基本原则：一是防止隔离开关带负荷合闸或拉闸；二是在断路器处于分闸状态下（或虽在分闸位置，但因绝缘介质性能破坏而导通），误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故。

11.电力系统过电压分为几类？其产生原因及特点是什么？（P33）

电力系统过电压主要分以下几种类型：大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。

产生的原因及特点是：

（1）大气过电压：由直击雷引起，特点是持续时间短暂，冲击性强，与雷击活动强度有直接关系，与设备电压等级无关。因此，220kV 以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。

（2）工频过电压：由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起，特点是持续时间长，过电压倍数不高，一般对设备绝缘危险性不大，但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。

（3）操作过电压：由电网内断路器操作引起，特点是具有随机性，但最不利情况下过电压倍数较高。因此 330kV 及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。

（4）谐振过电压：由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起，特点是过电压倍数高、持续时间长。

12.什么是全绝缘变压器，什么是分级绝缘变压器？为何开断和接入变压器时应先将变压器的中性点接地？（变压器停送电操作时，其中性点为什么一定要接地？P121）

答：

变压器中性点的绝缘水平与三相端部出线电压等级的绝缘水平相同，这样的变压器即为全绝缘变压器；中性点的绝缘水平低于三相端部出线电压等级的绝缘水平，这样的变压器即为分级绝缘变压器。

13.避雷线和避雷针的作用是什么？避雷器的作用是什么？（P35）

答：

避雷线和避雷针的作用是防止直击雷，使在它们保护范围内的电气设备(架空输电线路及变电站设备）遭直击雷绕击的几率减小。

避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压幅值。避雷器既可用来防护大气过电压，也可用来防护操作过电压。

13.架空输电线路的组成元件主要有哪些，它们的作用是什么？

答：

（1）导线。导线用来传输电流、输送电能。

（2）避雷线与接地体。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接。当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并借以将雷电流通过接地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，保护线路绝缘免遭雷电过电压的破坏，起到防雷保护的作用，保证线路安全运行。一般只有 110KV 以上电压等级线路才全线架设，其材料常采用镀锌钢绞线。

（3）杆塔。杆塔用来支持导线和避雷线及其附件，并使导线、避雷线、杆塔之间，以及导线和地面及交叉跨越物或其他建筑物之间保持一定的安全距离。

（4）绝缘子和绝缘串。绝缘子是线路绝缘的主要元件，用来支承或悬吊导线使之与杆塔绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度。由于它不仅受到机械力和电压作用，而且还要承受大气中有害气体的侵蚀。因此要求它具有足够的机械强度、绝缘水平和抗腐蚀能力。

（5）金具。输电线路金具在架空输电线路中起着支持、固定、接续保护导线和避雷线的作用。且能使接线坚固。金具种类很多，按照金具的性能及用途可分为线夹、连接金具、保护金具和拉线金具五大类。

（6）基础。杆塔基础是将杆塔固定在地面上，以保证杆塔不发生倾斜、倒塌、下沉等的设施。如钢筋混泥土杆若直接埋入土中，由于电杆横截面积小，则在一般土壤中电杆都会下沉。此时为防止电杆下沉，往往在电杆底部垫一块面积较大的钢筋混泥土制板—底盘，底盘就是防止电杆下沉的基础。拉线的作用一方面提高杆塔的强度，承担外部荷载对杆塔作用力，以减少杆塔的材料消耗量；另一方面，连同拉线棒和拉线盘，起到将杆塔固定在地面上，以保证杆塔不发生倾斜、倒塌的作用。铁塔基础根据地形、地质和施工条件的不同，所采用的类型也不同。

14.在进行电力系统暂态稳定分析计算时，通常要做哪些基本假设？（电力系统分析书（下）P190）

答：暂态稳定的计算常做的基本假设：

（1）忽略发电机定子电流的非周期分量和与它相对应的转子电流的周期分量

（2）发生不对称故障时，不计零序和负序电流对转子运动的影响

（3）忽略暂态过程中发电机的附加损耗

（4）不考虑频率变化对系统参数的影响

15.系统正常运行的功率特性是什么？什么叫极限切除角？（P153、P196）答：

极限切除角：如果在某一切除角时，最大可能的减速面积与加速面积大小相等，则系统将处于稳定的极限情况，大于这个角度切除故障，系统将失去稳定。这个角度称为极限切除角。

16.可以采用哪些附加装置提高系统稳定？（说出三个以上）（电力系统分析（下）P265）

答：可以采用以下附加装置

（1）输电线路采用串联电容补偿

（2）输电线路的并联电抗补偿

（3）输电线路设置开关站

（4）中继同步调相机

（5）变压器中性点经小阻抗接地

（6）发电机采用电气制动

17.什么是电压崩溃？（电力系统分析（下）P160）

答：

发电厂经过一定距离的输电线向负荷中心地区供电的系统中，当电源电压和网络结构不变时，负荷节点的电压会随着负荷功率的增加而缓慢下降，当负荷功率增加到一定限值时，节点电压将发生不可控制的急剧下降，这就是电压崩溃现象。

18.防止电压崩溃的措施有哪些？

答：

防止电压崩溃的措施主要有：

（1）依照无功分层分区就地平衡的原则，安装足够容量的无功补偿设备，这是做好电压调整、防止电压崩溃的基础。

（2）在正常运行中要备有一定的可以瞬时自动调出的无功功率备用容量。

（3）正确使用有载调压变压器。

（4）避免远距离、大容量的无功功率输送。

（5）超高压线路的充电功率不宜作补偿容量使用，防止跳闸后电压大幅度波动。

（6）高电压、远距离、大容量输电系统，在中途短路容量较小的受电端，设置静补、调相机等作为电压支撑。

（7）在必要的地区安装低电压自动减负荷装置，配置低电压自动联切负荷装置。

（8）建立电压安全监视系统，提供电网中有关地区的电压稳定裕度及应采取的措施等信息。

19.事故处理：如果您是一名调度员，现在发现系统电压突然降低，且已接近临界，可此时所有的备用机组（水轮机、火电备用机组等）都已动用，仍没有达到恢复电压的目的，必须要采取切负荷的措施来解决，而这时您会选择首先切除哪里的负荷？

20.简述电网运行的三道防线。

答：

所谓“三道防线”是指在电力系统受到不同扰动时对电网保证安全可靠供电方面提出的要求：

（1）当电网发生常见的概率高的单一故障时，电力系统应当保持稳定运行，同时保持对用户的正常供电；

（2）当电网发生了性质较严重但概率较低的单一故障时，要求电力系统保持稳定运行，但允许损失部分负荷（或直接切除某些负荷，或因系统频率下降，负荷自然降低）；

（3）当电网发生了罕见的多重故障（包括单一故障发生时继电保护动作不正确等），电力系统可能不能保持稳定，但必须有预定的措施以尽可能缩小故障影响范围和缩短影响时间。

21.为什么要将高电压引入城市负荷中心，有什么好处？

由于城市规模越来越大，负荷集中，重要负荷又多，将高电压引入城市负荷中心增大供电面积，同时能更加安全、可靠、经济且高质量的把电力输送给用户22.什么是 110 千伏“3T”结线？有什么优缺点？

答：

“3T”接线就是 3 条 110kV 线路各自独立，同时每条线路各自 T 接 3 台不

同变电站的主变压器，从而形成 3 条 110kV 的输电线路，以供 3 个 110kV 变电站的方式。

供电可靠性较高，能够满足 N-1 安全准则；运行灵活，变电站可用容量及线路利用率高至 67%。变电站一般采用线路变压器组接线

23.影响供电可靠性的因素主要有那些？如何提高供电可靠性？（对于在供电局实习过的人员）

答：（1）工程施工计划停电因素

（2）电网及设备事故、故障，紧急、重大设备缺陷处理以及安全隐患紧急处理停电

（3）自然灾害因素

提高供电可靠性的措施：

（1）做好计划停电管理，减少计划停电时间

（2）加大电网和设备改造力度，优化电网结构

（3）加强设备运行维护管理，防止或减少线路发生故障

（4）加快事故处理，将缩短事故停电时间

（5）加强配网检修管理，提高设备健康水平

三、补充题

1.频率和电压分别决定于系统中的什么功率？影响如何？

答：

频率主要决定于系统中的有功功率平衡，系统发出的有功功率不足，频率就偏低；电压则主要取决于系统中的无功功率平衡，无功功率不足时，电压就偏低。

2.为什么要升高电压来进行远距离输电？

答：远距离输电一般是三相正弦交流电，输送的功率可用P =UI cos?计算。从公式可以看出，如果传输的功率不变，则电压愈高，电流愈小，这样就可以选用截面小的导线，节省有色金属；在输送功率的过程中，电流通过导线会产生一定的电压降，如果电流减少，电压降则会随着电流的减少而降低。所以，提高输电电压后，选择适当的导线，不仅可以提高输送功率，而且还可以降低线路的电压降，改变电压质量。

3.什么叫分支系数，助增系数？应如何选取？

4.正弦量的三要素是什么？答：振幅、角频率、初相。

5.什么是频率？

6.零序网的构成；