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2025年电气工程运行监控技术试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 以下哪种设备不属于电气工程运行监控中的一次设备？（ ）
A. 发电机 B. 电压表 C. 变压器 D. 断路器
答案：B
解析：一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备，电压表是二次设备，用于测量电压等参数。

2. 电力系统运行监控的主要目的不包括（ ）。
A. 保障供电可靠性 B. 提高发电效率 C. 优化电能质量 D. 降低运行成本
答案：B
解析：电力系统运行监控主要是保障供电可靠性、优化电能质量、降低运行成本等，提高发电效率不是其主要目的。

3. 以下关于电流互感器的说法正确的是（ ）。
A. 一次绕组匝数多，二次绕组匝数少 B. 二次侧严禁开路
C. 用于测量电压 D. 能将高电压转换为低电压
答案：B
解析：电流互感器一次绕组匝数少，二次绕组匝数多，用于测量电流，二次侧严禁开路，其作用是将大电流转换为小电流。

4. 下列哪种保护装置主要用于保护变压器绕组内部故障？（ ）
A. 过电流保护 B. 差动保护 C. 零序保护 D. 过电压保护
答案：B
解析：差动保护主要用于保护变压器绕组内部故障，能快速区分正常运行和故障时的电流差异。

5. 电力系统无功功率不足会导致（ ）。
A. 电压升高 B. 频率升高 C. 电压降低 D. 频率降低
答案：C
解析：无功功率不足会使电压降低，影响电力系统的稳定运行。

6. 以下哪种监控方式可以实时获取电气设备的运行状态参数？（ ）
A. 定期巡检 B. 在线监测 C. 事后检修 D. 预防性试验
答案：B
解析：在线监测能实时获取电气设备的运行状态参数，便于及时发现问题。

7. 对于高压开关柜的监控，主要监测的参数不包括（ ）。
A. 温度 B. 湿度 C. 功率因数 D. 开关分合闸状态
答案：C
解析：高压开关柜监控主要监测温度、湿度、开关分合闸状态等，功率因数不是直接监测参数。

8. 以下哪种通信方式常用于电气工程运行监控中的数据传输？（ ）
A. 光纤通信 B. 蓝牙通信 C. 红外通信 D. 无线通信
答案：A
解析：光纤通信具有传输容量大、抗干扰能力强等优点，常用于电气工程运行监控中的数据传输。

9. 电力系统的中性点接地方式有多种，其中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. 三相线电压仍可保持对称
C. 必须立即停电 D. 会产生零序电流
答案：B
解析：中性点不接地系统发生单相接地故障时，三相线电压仍可保持对称，可继续运行一段时间。

10. 以下关于电力系统运行监控自动化系统的说法错误的是（ ）。'
A. 可以实现远程控制 B. 能自动生成运行报表
C. 不能进行故障诊断 D. 提高了运行管理效率
答案：C
解析：电力系统运行监控自动化系统能进行故障诊断，实现远程控制、自动生成运行报表等，提高运行管理效率。

二、填空题（每题 3 分，共 15 分）
1. 电气工程运行监控中，常用的传感器有温度传感器、（ ）传感器、电流传感器等。
答案：电压
解析：电压传感器也是常用的用于监测电气参数的传感器。

2. 电力系统的频率主要取决于（ ）。
答案：发电机的转速
解析：发电机转速决定了电力系统的频率。

3. 变压器的损耗包括铁损和（ ）。
答案：铜损
解析：变压器损耗分为铁损和铜损。

4. 继电保护装置的基本要求是选择性、快速性（ ）、可靠性。
答案：灵敏性
解析：继电保护装置基本要求包括选择性、快速性、灵敏性、可靠性。

5. 电力系统运行监控自动化系统一般由数据采集层、（ ）层和应用层组成。
答案：传输控制
解析：自动化系统由数据采集层、传输控制层和应用层构成。

三、简答题（每题 10 分，共 30 分）
1. 简述电力系统无功补偿的意义及常用的无功补偿设备有哪些？
答案：无功补偿的意义在于提高电力系统的功率因数，减少线路损耗，提高电压质量，保证电力系统的稳定运行。常用的无功补偿设备有并联电容器、同步调相机、静止无功补偿器、静止无功发生器等。
解析：功率因数低会导致线路损耗增加、电压降低等问题，无功补偿设备可有效改善这些情况。

2. 说明电流互感器和电压互感器的工作原理及作用。
答案：电流互感器的工作原理是电磁感应原理，一次绕组匝数少，二次绕组匝数多，通过电磁感应将大电流转换为小电流，用于测量电流、保护装置的电流信号采集等。电压互感器工作原理也是电磁感应原理，一次绕组匝数多，二次绕组匝数少，将高电压转换为低电压，用于测量电压、保护装置的电压信号采集等。
解析：根据电磁感应定律实现电流和电压的变换，以满足不同测量和保护需求。

3. 阐述电力系统运行监控中遥测、遥信、遥控和遥调的含义。
答案：遥测是指远方测量，通过传感器采集电气设备的运行参数如电压、电流、功率等并传送到监控中心。遥信是指远方信号，将电气设备的状态信号如开关分合闸状态、设备故障信号等传送到监控中心。遥控是指远方控制，在监控中心对电气设备进行远程控制操作。遥调是指远方调节，对电气设备的运行参数如变压器分接头位置、电容器投切等进行远程调节。
解析：这是实现电力系统远程监控和控制的重要功能，便于集中管理和操作。

四、分析题（每题 12 分，共 24 分）
1. 某电力系统在运行过程中出现电压下降的情况，请分析可能导致电压下降的原因，并提出相应的解决措施。
答案：可能导致电压下降的原因有：无功功率不足，负荷增大，线路阻抗增大等。解决措施：增加无功补偿设备，如投入电容器组；合理调整负荷分布，避免集中过载；对线路进行检修，减少线路损耗，更换老化线路等。
解析：从无功功率平衡、负荷变化和线路状况等方面分析原因，针对性地采取措施改善电压。

2. 当变压器发生过负荷运行时，分析其对变压器本身及电力系统可能产生的影响，并说明应采取的措施。
答案：对变压器本身的影响：可能导致变压器绕组温度升高，加速绝缘老化，缩短变压器使用寿命。对电力系统的影响：可能影响电压质量，导致局部电压下降。措施：当变压器过负荷时，应密切监视变压器的运行参数，如温度、电流等；若过负荷情况较轻，可适当降低部分次要负荷；若过负荷严重，应考虑投入备用变压器或采取其他应急措施。
解析：过负荷会对变压器和电力系统带来不良影响，需通过监视和合理调整负荷来应对。

五、综合题（共 21 分）
某工厂的电力系统由一台变压器、若干台电动机和一些照明设备组成。请设计一套运行监控方案，包括监控参数、监控设备选择及通信方式等，并说明如何通过监控实现对电力系统的安全稳定运行保障。
答案：监控参数：变压器的温度、电流、电压；电动机的电流、温度、转速；照明设备的电压等。监控设备选择：温度传感器用于监测变压器和电动机温度，电流互感器用于监测电流，电压互感器用于监测电压，还可选用智能电表等。通信方式：采用光纤通信，将采集的数据传输到监控中心。通过实时监测这些参数，当参数超出正常范围时，及时发出警报，通知运维人员进行处理。对于变压器，监测温度可预防过热损坏，监测电流和电压可及时发现过载、电压异常等情况；对于电动机，监测电流、温度和转速可防止电机故障；对于照明设备，监测电压可保证照明质量。通过对电力系统各设备的实时监控，能及时发现潜在问题，采取措施避免故障扩大，从而保障电力系统的安全稳定运行。
解析：综合考虑电力系统各设备的特点，选择合适的监控参数、设备和通信方式，通过实时监测和处理实现安全稳定运行保障。