铁道大学电气考试题库及答案

铁道大学电气考试题库及答案
一、单项选择题
1. 在三相交流电路中，线电流与相电流的关系是（）。

A. 相等
B. 1/√3倍
C. √3倍
D. 2倍
答案：C
2. 变压器的原边电压为220V，副边电压为110V，变压器的变比为（）。

A. 1:1
B. √2:1
C. 1:√2
D. √3:1
答案：C
3. 以下哪个不是电力系统过电压的原因？（）
A. 直接雷击
B. 操作过电压
C. 谐振过电压
D. 系统负荷过重
答案：D
二、多项选择题
4. 以下哪些因素会影响输电线路的电压损耗？（）
A. 线路长度
B. 线路电阻
C. 线路电抗
D. 输电功率
答案：A, B, C, D
5. 电动机的启动方式有（）。

A. 直接启动
B. 星-三角启动
C. 自耦变压器启动
D. 变频器启动答案：A, B, C, D
三、判断题
6. 对于纯电阻电路，功率因数cosφ=1。

（）
答案：正确
7. 三相异步电动机的转差率越大，转速越快。

（）
答案：错误
四、简答题
8. 简述电力系统中谐波产生的原因及其对系统的影响。

答案：电力系统中的谐波产生主要是由于非线性负载的存在，如变频器、电子开关设备等，它们在工作时会产生高次谐波。

谐波对电力系统的影响包括：引起电压和电流波形的畸变，导致设备过热、损耗增加；可能激发系统的谐振，造成设备损坏；影响电能计量的准确性；对通信线路产生干扰等。

五、计算题
9. 已知一星形连接的三相负载，每相电阻为10Ω，感抗为5Ω，求负载的总视在功率。

答案：首先计算每相的阻抗Z=√(R^2 + X^2) = √(10^2 + 5^2) = √125 = 11.18Ω。

然后计算每相的电流I=V/Z，假设线电压为380V，则相电压V=380/√3=220V，所以I=220/11.18=19.7A。

最后计算总视在功率S=3VI=3*220*19.7=13200VA。

六、论述题
10. 论述电力系统自动化的优点及其在现代电力系统中的应用。

答案：电力系统自动化的优点包括提高系统的可靠性、安全性、经济
性和管理效率。

通过自动化技术，可以实现对电力系统的实时监控、
数据采集、故障诊断、负荷预测和优化调度等功能。

在现代电力系统中，自动化技术广泛应用于变电站自动化、配电网自动化、电网调度
自动化以及智能电网等领域，通过集成的自动化系统，提高了电力系
统的运行效率和用户的用电质量。

七、案例分析题
11. 某电气化铁道牵引供电系统在运行中出现了电压波动问题，请分
析可能的原因，并提出解决方案。

答案：电压波动可能的原因包括：供电线路过长导致的电压降、负载
变化引起的电压波动、系统谐波的影响、供电设备故障等。

解决方案
可能包括：增加补偿电容改善功率因数、使用动态无功补偿装置、安
装滤波器减少谐波影响、加强供电设备的维护和检修等。

八、实验题
12. 设计一个实验来验证三相异步电动机的转速与转差率的关系。

答案：实验设计应包括以下步骤：首先，确定实验所需的设备和仪器，包括三相异步电动机、变频器、转速表、电源等；其次，设定不同的
变频器输出频率，以此改变电动机的同步转速；然后，测量电动机的
实际转速，并计算转差率；最后，绘制转速与转差率的关系曲线，验
证理论分析。

九、综合题
13. 一个电力系统在轻载和重载情况下，其稳定性有何不同？请结合
实际案例进行分析。

答案：轻载情况下，系统的惯性较大，对于小扰动的抵抗能力较强，
因此系统稳定性较好。

而重载情况下，系统的惯性减小，对于扰动的
抵抗能力降低，稳定性相对较差。

例如，2003年美国东北部大停电事件中，由于电网负荷过重，导致局部地区的电压崩溃，进而引发连锁反应，最终导致大规模停电。

这一案例说明了在重载情况下，电力系统的稳定性容易受到威胁。

十、开放性问题
14. 随着电动汽车的普及，未来电力系统将面临。