电气工程概论全试卷集

Ⅰ、

一．名词解释（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 1. 有功功率

交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特。 2. 二次电气设备

对一次电气设备的工作进行监测、操作控制和保护的辅助设备。 3. 电力系统

由发电机、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能用户所组成的整体称为电力系统。 4. 保护接地

也称安全接地是为了人身安全而设置的接地即电气设备的外壳(包括电缆皮)必须接地以防外壳带电危及人身安全。 5. 电弧

点火花的大量汇集形成电弧

三．简答题（本大题共7小题，每小题8分，共56分）

1. 什么叫短路？短路的原因有哪些？他对电力系统有哪些危害？

短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。 短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。 短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平逆变磁场、电磁干扰等出现。 2. 直流电机的启动方式？

直接启动、串联电阻启动、软启动。

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3. 节约电能对工业和国民经济有何重要意义?

电能是发展国民经济的重要物质技术基础，同时也是制约国民经济发展的一个重要因素，而能源问题是我国也是当今世界各国面临的一个严重问题，由于电能能创造比它本身价值高几十倍甚至上百倍的工业产值，因此多节约lkWh的电能，就能为国家多创造若干财富，因此，节约电能具有十分重要的意义。

4. 变压器由哪些元件组成，各部分的作用是什么？

由器身和油箱组成。 器身包括（铁芯，绕组，引线及分接开关） 油箱包括（箱体，油枕及邮箱附件）及高低压套管。 器身就不必说了，主要作用是承载，及保护内部元器件，和链接 油箱就是用来放油的，油的作用是起到润滑、绝缘及散热。 高低压套管属于引出装置。 还有保护装置（呼吸器，瓦斯继电器，防爆管，压力释放阀，温度计）。 5. 交流电机和直流电机的优缺点？

直流电机 优点有二个，一个是调速容易，二是转矩比较大。缺点是制造比较贵，有碳刷，有明显火花，维修比较便宜。 交流电机 制造比较便宜，不容易控制。

6. 电力负荷按重要程度分哪几级?各级负荷对供电电源有什么要求? 一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。双电源供电，必要时增设应急电源。

二级负荷：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双电源供电，当负

荷较小时可以专线供电。

三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。 7. 低压断路器如何选择?

选择低压断路器应满足的条件：

低压断路器的额定电压不低于保护线路的额定电压。 低压断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流。

低压断路器的类型应符合安装、保护、操作方式的要求。

四．综述题（本大题共1小题，每小题14分，共14分） 1.简述电力系统的基本构成？

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电力系统由生产、输送、分配、消费电能的各种设备连接在一起组成的 2.现代电力系统的特点是什么？

电力系统的同时性；发电，输电，用电同时完成，不能大量储存；

电力系统的整体性；发电厂，变压器，高压输电线路，配电线路和用电设备在电网中是一个整体，不可分割，缺少任一环节，电力运行都可能完成； 电力系统的快速性；电能输送过程迅速 电力系统的连续性；电能需要时刻的调整

电力系统的实时性，电网事故发展迅速，涉及面大，需要时刻安全监视 电力系统的随机性，在运行中负荷随机变化，异常情况以及事故的随机性。 Ⅱ

一﹑选择题 （20分，每题2分，共10题）

1、电力网通常按电压等级的高低供电范围的大小分为：地方电力网，区域电力网和（D）

A、配电网 B、6KV电网 C、枢纽电网 D、超高压远距离输电网 2、对电气主接线最基本的要求是（C）。

A、经济性 B、灵活性 C、可靠性 D、易扩建性 3、变电所中用以防御直击雷的主要措施是（AB） A、避雷针

B、避雷线

C、避雷带

D、避雷器

4、按国家标准，额定电压在（ D ）kV以上的电器称为高压电器。 A．10 B．1 C．30 D．3 5、对电力系统继电保护的基本要求是 （B ）

A．有选择性、灵敏度好、经济性好、可靠性高B．有选择性、动作迅速、灵敏度好、可靠性高

C．动作迅速、有选择性、经济性好、可靠性高D．动作迅速、经济性好、有选择性、灵敏度好

6、在调速要求比较高的场所，我们一般采用（A）。

A、直流电动机 B、同步电机 C、交流电动机 D、异步电机 7、以下不可称为新能源发电的是（D）

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A、潮汐发电 B、风力发电 电

C、生物质能发电 D、水力发

8、中性点不接地系统发生一相接地时，非故障相为（ B）。

A、不变 B、升高为线电压 C、0 D、升高为2倍相电压 9、SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( D ) A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性 10、电晕放电是一种(D) A．均匀场中放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．自持放电

二、名词解释：（10分，每题5分，共2题) 1、什么是电气工程?

是工程学的一个分支，研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信. 2、什么叫电力拖动？

电力拖动是以电动机作为原动机拖动生产机械运动的一种拖动方式，又名电气传动或电力传动。

三﹑简答题（35分，每题5分，共7题） 1电力系统有哪些部分组成？

答：电力系统是由发电厂内的电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体。 2 电动机的制动有哪四种？

答 ：1能耗制动 2反接制动 3回馈制动 4涡流制动 3 三相异步电动机降压起动有哪三种？

答 ：串电阻降压启动 ，星三角降压启动，自耦降压启动 4 举几个新能源发电的例子？

答: 1太阳能发电 2地热发电 3风力发电 4潮汐发电 5 风力发电有什么特点？

答：（1）风能是可再生能源，不会枯竭。（2）是清洁的电能生产方式，不会造成

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空气污染。（3）风力发电机组建设工期短，投资规模灵活。（4）运行简单，可完全做到无人值守。（5）实际占地少，地质条件要求不高，可在偏远地区建风电场以解决当地供电问题。（6）风能具有间歇性，风力发电最好和其他形式的供能或储能方式相结合。（7）风能的能量密度低，因此同样单机容量下，风力发电设备的体积大、造价高。（8）风力发电机组运转时发出噪声及金属叶片对电视机与收音机的接受会造成干扰及对环境有所影响。 6“电晕现象”的表现形式及危害 有哪些？ 答：现象：（1）“滋滋”的放电声

（2）导线周围发生蓝紫色荧光，

（3）有氧分子被游离后又结合成臭氧（O3）的气味 危害：（1）电晕消耗有功功率、消耗电能的；（2）电磁干扰； （3）导线表面发生腐蚀、降低导线的使用寿命； 7现代电力系统的特点是什么?

答:目前基本进入大电网,大机组,大电厂,高电压输电,高度自动化控制的新时代.

四 综述题 (35分 ，其中第1,2题10分。第3题15分) 1 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？

答：电能生产的主要特点是：（1）电能不能大量储存；（2）过渡过程十分短暂；（3）电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系；（4）电力系统的地区性特点较强。

对电力系统的要求包括：（1）保证供电可靠；（2）保证良好的电能质量；（3）为用户提供充足的电力；（4）提高电力系统运行经济性。 2 抽水蓄能水电站运行有何特点及作用？

答：抽水蓄能电站是特殊形式的水电站。当电力系统内负荷处于低谷时，它利用网内富余的电能，采用机组为电动机运行方式，将下游（低水池）的水抽送到高水池，能量蓄存在高水池中。在电力系统高峰负荷时，机组改为发电机运行方式，将高水池的水能用来发电。

在电力系统中抽水蓄能电站既是电源又是负荷，是系统内唯一的削峰填谷电源，具有调频、调相、负荷备用、事故备用的功能

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3 交流电机一般分为：直流电机和交流电机。。请简述异步电动机的基本工作原理.？

答 ： 在异步电机的定子绕组中通以三相电流，产生一个旋转运动的磁场，电机转子导体在定子旋转磁场切割下会感应出电动势，从而产生转子电流。带电流的转子导体在定子磁场下受力，会带动转子跟着定子磁场旋转。但是转子的转速不能与定子的旋转速度一样，否则，转子导体与定子磁场没有相对运动，就不能切割磁力线，也就不能感应出转子电动势了。这就是异步电动机的基本工作原理。

Ⅲ

1. 电机包括几类，其主要作用表示在哪些方面？ 答：两大类 ：旋转电机和变压器

三方面： 电能的产生、传输和分配 驱动各种生产机械和装备

作为各种控制系统和自动化、智能化装置的重要元件

2. 电器按功能分为哪几类，分别举出相对应的例子。 答：（1）用于接通和分断电路的电器，主要有刀开关、接触器、 负荷开关、隔离开关、断路器等。

（2）用于控制电路的电器，主要有电磁起动器、星-三角起动器、自耦减压起动器、频敏起动器、变阻器、控制继电器等。

（3）用于切换电路的电器，主要有转换开关、主令电器等。 （4）用于检测电路系数的电器，主要有互感器、传感器等。 （5）保护电路的电器，主要有熔断器、断路器、限流电抗器、避雷器等。 3. 目前，世界上除了利用燃料的化学能，水的位能、核燃料的裂变和聚合能为生产电能的主要方式外，还有哪些能源产生电能？ 答：太阳能发电 风能 地热能 潮汐 波浪 海洋温差 沼气 垃圾 燃料电池等能源。

4. 简述电力电子技术的发展方向。 答：（1）集成化 （2）模组化 (3)智能化 （4）高频化

（5）不断提高装置效率 （6）不断拓展电压应用范围

5. 对于电力系统的过电压必须采取措施来防止它的产生或它的数值。常用

的措施有哪些？ 答：装避雷针、避雷器，调整线路参数，装设并联电抗器、静止无功补偿器，

在操作断路器触头上装设并联电阻，以及用快速继电保护减小工频电压的升高及其持续时间等。 6．简述磁悬浮列车技术

答：它是一种采用磁悬浮，直线电动机驱动的新型无轮高速地面交通工具，

具有速度高、客运量大、对环境影响（噪音、振动等）小、能耗低、维护便

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宜、运行安全平稳，无脱轨危险，有较强的爬坡能力等一系列优点。 7 电子电力技术的主要内容是什么？

答：1 电力半导体器件 2 变换器电路的结构与设计 3 控制与 调节 4 电力电子技术中的储能元件 5 电路的封装与制造 6电 磁干扰与电磁兼容 7 电机与控制 8 电力质量控制

8 隔离开关与断路器各起什么作用？

答： 断路器；能分辨接通电路正常工作时的电流，并在电路异常时分断故障电流。

隔断开关； 主要作用于设备或线路的检修，和分断进行隔离 9 避雷针和避雷器有什么区别？

答： 避雷针是防止雷直接电击电器设备的装置，而避雷器是防止流动电压的装置

10 什么是电机的可逆原理？

答； 发电机和电动机是同一种机器的两种不同放入功能，其作为电流输出装置是发电机，作为运动装置是电动机 Ⅳ

一﹑简述题。（70分）

1、我国电力系统发展现状如何？（8分）

答：我国的电力系统正处于大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。

2、对于电气工程（IEEE）你是如何理解的？它的英文定义是什么？（8分）

答：电气工程是工程科学的一个分支，研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信。英文定义：The branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machines and communication。

3、电机的主要作用表现有几个方面？分别是什么？（8分）

答：主要变现在三个方面； 一、电能的生产、传输和分配。 二、驱动各种生产机械和装备。

三、作为各种控制控制系统和自动化、智能化装置的重要元件。 4、制定电价有几项基本原则，分别是什么原则？（8分）

答：四项基本原则。成本为主，合理利润，公平负担，促进用户合理用电。 5、什么是电机的可逆原理？（8分）

答：发电机和电动机是同一种极其不同功能用其作为电流输出装置时发电机，作为供给装置时是电动机

6、电力电子技术的发展方向有哪些方面？（10分）

答：有六个方面。集成化，模组化，智能化，高频化，不断提高装置效率，不断扩展电压控制范围。

7、除了太阳能、风能、地热能、潮汐能发电新技术外，还有其它什么新能源发电技术吗？（10分）

答：其它新能源发电技术有：高炉顶压发电、垃圾发电、污泥发电、高温岩体发

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电、磁流体发电、破浪发电、海洋温差发电、生物质能发电和燃料电池等。 8、利用电力电子技术既可以进行电能变换，还可以节约能源和保护环境，又可以提高系统的输电能力、避免电力事故，那么什么是电力电子技术呢？（10分）

答:电力电子技术就是以电子器件为开关，把能得到的电源交换为所需要的电源的一门科学应用技术。它是电子工程、电力工程和控制工程相结合的一门技术，以控制理论为基础、以微电子器件或微计算机为工具、以电子开关器件为执行机构实现对电能的有效变换。 二、论述题（30分）

1、为什么交流系统有取代直流系统的趋势？（15分）

答: 因为通常生产场所都是三相交流电源，如果没有特殊要求都应该采用交流电动机。在电流电动机中，三项鼠笼型异步电机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉，维护方便，但其主要缺点是调速困难，功率因数较低，启动性能较差。

2、电力系统的运行是通过发电厂和变电所的控制和操作来完成的，发电厂和变电所在其相应调度的指挥下需要完成什么样的工作？（15分） （1）发电厂有功、无功出力的增减，频率和电压的调整； （2）系统之间、发电厂与系统之间的并列于解列； （3）输电线路和变压器的投入与停送电； （4）网络的合环与解环； （5）母线接线方式的改变；

（6）中性点接地方式的改变和消弧线圈补偿的调整； （7）继电保护和自动装置使用状态的改变； （8）设备维护检修等相关工作。 Ⅴ

1．电气工程的基础科学的主要任务是 认识客观世界的本质以及其内在规律 2

．“电气工程”的英文是

“ Electrical

Engineering” 。

3．电机是进行 机电能量转换或信号转换 的电磁机械装置的总称。

4．按我国标准，额定电压在 1200V 以下的电器称为低压电器， 3KV 以上的电器称为高压电器。

5．电气工程是研究 电磁 领域的客观规律及其应用的科学技术。 6．电力系统是由 发电 、 变电 、 输电 、 配电 用电等用电设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个统一系统。

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二．单项选择题（在每小题的三个或四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题干的括号内，多选、错选均不得分。本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.电动机的作用是（ A ）

A．电能转换为机械能 B. 机械能转换为电能 C. 电能转换为电能 D. 机械能转换为机械能 .2. 电力系统中发生的短路故障，最严重的是（D）。

A. 单相短路 B. 两相短路 C. 两相接短路 D. 三相短路 3. 下列中不属于互感器的作用的是（ C ） A. 向测量、保护和控制装置传递信息。 B. 使测量、保护和控制装置与高电压之间隔离。 C. 向测量、保护和控制装置切断一些信息的传递。 D. 有利于仪器、仪表和保护、控制装置小型化、标准化。 4. 下列属于二次设备的是 （ C ）

A. 电压互感器 B. 继电器 C. 熔断器 D. 变压器

5. （ A ）是工业应用中最常用的整流电路。

A. 三相桥式全控整流电路 B. 单相可控整流电路 C. 有源逆变电路 D. 三相半波可控整流电路 6. 下列不属于电力市场的基本原则的是（ B ）

A. 电力市场要有公平性（包括成本、定价、计量、计划等）。 B. 电力市场的主要目的就是要提高效率，不计成本。 C. 扩大自由选择权利，保证电网的开放。

D. 必须建设有关法律法规、标准、规约，使竞争规范化。 7. 目前（ A ）是电力电子装置的主导

A. IGBT B. SCR C. RCT D. P-MOSFET 8. ＲＷ熔断器一般安装在（ A ）

A. 户外 B. 户内 C. 工厂 D. 大型设备公司 9. 下列哪项不属于基于化石资源的分布式发电技术（ C ）

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A. 往复发式发动机技术 B. 微型燃气轮机技术 C. 微型甲醇发动机技术 D. 燃料电池技术 10. 3.供电企业供电的额定频率是（ A ）Hz。

A. 50 B. 60 C. 80 D. 100

三．判断题(正确的在括弧内打√，错误的在括弧内打×。每小题2分，共10分)

1. 频率和电压是衡量电能质量的两个参数。（√）

2. 电力电子的电路拓扑结构也伴随着电路的发展而发展的。（×） 3. AC/AC，直流到直流的交换技术。（×） 4. N线上可以安装熔断器或开关。（×）

5. 减小输电线路有功损耗可通过提高线路两端电压。（ √ ） 四．简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 1. 我国电力系统规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求?

工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。 规定：频率偏差正负0.2Hz 2. 电气制动的方法有几种？

（1） 能耗制动 （2） 反接制动 （3） 回馈制动 （4） 涡流制动

3. 电动机输入和输出的功率与发电机的输入与输出功率有何不同？ 电动机：输入电功率、输出机械功率

发电机：输入机械功率、输出电功率 4. 鼠笼异步电动机的启动方式有哪几种？. 直接启动、降压启动、软启动

5. . 你认为除煤炭、风、太阳能等能源之外还有哪些能源可供发电？个。

核能，水位差，地热，潮汐，石油

五．综述题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

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试列举三 实用标准文档

1. 电力电子技术的发展方向大致有哪六个方面？ （1） 集成化 （2） 模组化 （3） 智能化 （4） 高频化

（5） 不断提高装置效率 （6） 不断拓展电压应用范围

2. 在凝汽器中，大量热量被循环水带走,这样热效率较低，只有30%―40%，你觉得如何提高热效率？

将汽轮机一部分做过功的蒸汽从中间段抽出供给热用户，或者经过热交换

器将后，再将热水供给用户。

Ⅵ

一．名词解释（本大题共5题，每空6分，共30分） 1. 电气工程学科

它是工程科学的一个分支，主要研究电气系统的应用和发配电设备与机械的控制及通信。 2. 电力系统

由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。

3. 电网

电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。 4.一次电气设备

直接生产、输送、变换、分配和使用电能的主要设备。 5什么叫过电压

因为某种原因导致电压升高危及到电气设备绝缘这种超过正常状态的高电压被称为过电压

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二．简答题（本大题共7小题，每小题8分，共56分） 1．鼠笼异步电动机的启动方式有哪几种？. 直接启动、降压启动、软启动。

2. 我国电力系统规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求?

工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。 规定：频率偏差正负0.2Hz

3. 电动机输入和输出的功率与发电机的输入与输出功率有何不同？ 电动机：输入电功率、输出机械功率

发电机：输入机械功率、输出电功率

4. 你认为除煤炭、风、太阳能等能源之外还有哪些能源可供发电？ 试列举三个。

核能，水位差，地热，潮汐，石油。 5. 指出下图三相油浸式电力变压器各部分名称

1—信号温度计 2—铭牌 3—吸湿器 4—油枕(储油柜) 5—油位指示器6—防爆管 7—气体继电器 8－高压套管 9—低压套管 10—分接开关11—油箱及散热 12—铁心 13—绕组及绝缘 14—放油 阀 15—小车 16—接地端子 6. 短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重?

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短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生单相短路可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。 7. 电流互感器和电压互感器使用时注意事项？

电流互感器使用注意事项：

（1） 工作时二次侧不得开路 （2） 二次侧有一端必须接地

（3） 电流互感器在连接时，要注意其端子的极性 电压互感器的使用注意事项： （1） 工作时二次侧不得短路 （2） 二次侧有端必须接地

（3） 互感器在连接时注意其端子的极性 三．综述题（本大题共2小题，每小题5分，共14分）

1.火力发电的能量变化过程？

答：化学能 → 热能 → 机械能 → 电能

2.在凝汽器中，大量热量被循环水带走,这样热效率较低，只有30%―40%，你

觉得如何提高热效率？

答：将汽轮机一部分做过功的蒸汽从中间段抽出供给热用户，或者经过热

交换器将水加热后，再将热水供给用户。

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Ⅶ

一．简述题（45分） 1. 电气工程的定义是：the branch of engineering science that studies the uses

of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machines and communication.

翻译电气工程定义（5）

工程科学的分支，研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信。 2. 电机的生产主要表现在三个方面（6） （1） 电能的生产、传输和分配 （2） 驱动各种生产机械和设备

（3） 作为各种控制系统和自动化、智能化装置的重要元件。 3. 按利用能源的类别不同，发电厂可分为哪几种（5分）？其他新能源发

电技术有哪些（4分）？

（1）火力发电厂 （2）水力发电厂（3）核能发电厂 （4）太阳能发电厂 （5）地热发电厂 6）风力发电厂 7）潮汐发电厂 新能源：（1）高炉顶压发电 （2）垃圾发电 （3）污泥发电（4）高温岩体发电 （5）生物质能发电（6）燃料发电 4.为什么交流取代直流？（5）

因为通常生产场所都是三相交流电源，如果没有特殊要求都应该采用交流电动机。在电流电动机中，三项鼠笼型异步电机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉，维护方便，但其主要缺点是调速困难，功率因数较低，启动性能较差。 5,。简述交流电动机的调速方法（10分） （1）变极对数调速（2）变频调速

（3）变压调速（4）改变转子电路的电阻调速 （5）矢量变速调速

6．我国规定的输电电压等级？（10分） 超高压输电电压：330kv、500kv

高压输电电压：220 kv 高压配电电压：35~110 kv 中电压配电电压：1~35 kv 低电压配电电压：1 kv以下 二.综合题（45分）

1）绝缘材料应用于不同的电位的导电部分隔离，不同的设备中，根据需要，绝缘材料往往还起着储能、散热、冷却、灭弧、防潮、防霉、防腐蚀、防辐射等作用。

（1） 请问常用的绝缘材料可分为哪三大类（3分） 气体、固体、液体 （2） 分别举例（各两个）（6分）。

气体：空气、氮气、六氟化硫

液体：矿物质绝缘油、合成绝缘油（硅油）

固体：绝缘漆、绝缘胶、橡胶、绝缘纸、云母、陶瓷。

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2）电力电子技术通过电能变换技术的方式。给千差万别的负载提供所需要的电源形式个节约电能的手段。因此可以说电力电子技术的应用无所不在。为了电力电子元件更加实用，高效、可靠地应用点变换电路系统中。 1.电力电子应用技术的发展方向大致有哪六方面（12分）

（1）集成化（2）模块化（3）智能化 （4）高频化（5）不断提高装置效率 （6）不断扩展电压应用范围

2.电力系统在运行中常见的故障有哪些？（10分）

（1）单相接地（2）两相接地

（3）两相接地断路 （4）三相短路（5）断线

3.系统故障可能造成的后果是？（8分）

（1）短路故障点强大的短路电流及燃起的电弧，可损毁设备

（2）电力系统部分区域电能质量下降，如电压大幅度降低，影响用户的正常生产工作

（3）短路电流通过设备因热效应和电动力而损坏或缩短了寿命 （4）电力系统稳定性遭到破坏，产生振荡，甚至引起系统瓦解。

4.一辆现代化的高级轿车，常常用到40台以上的微型电动机，一列电动车组要用到几十台功率为几百千瓦的牵引电动机。

（1）请问电动机的作用？（2分） 将电能转化成机械能

⑵生产机械由电动机驱动的优点有哪些？（4分）

（1）简化生产机械的结构（2）提高生产效率和产品质量（3）能实现自动控制和远距离操纵（4）减轻体力劳动 Ⅶ

一、填空题（每空 1 分，共计 20 分）

1、电能是最清洁的能源，而且易于 和控制

2、1870-1913 年 以电气化为主要特征的 ，彻底改变了世界的经济格局。 3、电路理论研究电路中发生的 ，并用电流，电荷，电压磁通等物理量描述其中的过程 。

4、变压器主体是 及套在铁心上的绕组 。 、

5、无刷电动机是一种典型的机电一体化产品，主要由 ，位置传感器及电子开关线路组成。

6、现代高级汽车已经开始采用 减震系统。 7、自动是一边吸收负载的 一边运转的状态 8、互感器是电力系统中供 和保护用的设备 9、电力系统设备分为 和二次设备

10、 电力拖动主系统是由 工作机械组成的电力系统

11、蓄能技术一般要求有： 运行费用低、维护较容易、不无染环境。 12、 电力半导体器件又称 ，是电力系统中的核心。 13、电力电子电路的一个基本特征就是 ，从而使得电路在两个或几个不同的电路结构之间切换工作。

14、电能质量包括四个方面的内容： 电流质量、供电质量、用电质量。

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15、直流电机，既可以作发电机用，又可作 用。 16、超导电机的研究对象主要是 和超导单级电机。

17、绝缘的作用是将电位不等 分隔开，从而都能保证各自的电位。

18、直接测量高电压比较困难，可以设法将高电压转换成低电压， 然后由低电压仪器、仪表如 峰值电压表或示波器、数字化测量装置测量 。 19、磁流体发电是将高温 与 相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。

一、填空题 （每空一分，共计20分）

1、远距离2、第二次工业3、电磁现象4、铁心5、电动机本体6、直线电动机7、能量8、测量9、电力主设备（一次设备）10、电动机、机械传递机构11、储能密度大 、12、功率半导体器件13、开关的闭合和断开14、电压质量15、电动机16、超导同步发电机。 17、导体18、静电电压表19、导电燃气或液体

二、名词解释（每题 4 分，共计 20 分）

1、电器：在广义上，电器指所有用电的器具，但是在电气工程中，电器特指用于对电路 进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、 检测和保护等作用的电工装置、设备和组件。

2、伺服电动机：伺服电动机是自动控制系统及其他装置中使用的一类小型电动机，按 照输入信号进行起动、停止、正转和反转等等过渡性动作，操作和驱动机械负荷，广泛 应用于工业用机器人、机床、办公设备、各种测量仪器、打印机、绘图仪等设备中。 3、电网：电力网络由不同电压等级的电力线路、变压器和相应的配电装置构成，其功 能是输送和分配电能并进行电压变换。电力网可分为输电网和配电网，大型电力网的结 构通常以电压等级进行分层。

4、飞轮储能系统：飞轮储能系统由高速飞轮和同轴的电动/发电机构成，为了最大限度 地增加动能， 飞轮常采用轻质高强度纤维复合材料制造， 并用磁力轴承悬浮在真空罐内。

5、步进电动机：步进电动机把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动，在自动控制 装置中作为执行元件。 每输入一个脉冲信号，步进电动机前进一步， 故又称脉冲电动机。

三、简答题（每题 5 分，共计 20 分）

1、用 Y-△降压起动时的优点和缺点分别是什么？

答：优点是；降低启动电流，增大启动转矩，价格便宜。 缺点是；比较落后，维护麻 烦，对电网有冲击。

2、变压器的由哪些元件组成，各部分的作用是什么？

答：由器身和油箱组成。 器身包括（铁芯，绕组，引线及分接开关） 油箱包括（箱体，油枕及邮箱附件）及高低压套管。 器身就不必说了，主要作用是承载，及保护内部元器件，和链接 油箱就是用来放油的，油的作用是起到润滑、绝缘及散热。 高低压套管属于引出装置。 还有保护装置（呼吸器，瓦斯继电器，防爆管，压力释放阀，温度计） 。

3、高电压发生装置包括哪几个种类？

答：1、交流高电压发生装置，包括工频试验装置、串联谐振试验装置和超低频试验装 置。2、直流高电压发生装置，主要部件是高压变压器 T、硅整流器 V 和

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电容器 C，采 用半波、全波或桥式整流电路获得直流高电压。3、冲击电压电流发生装置，包括冲击 电压装置和冲击电流装置。 4、电力系统故障可能造成哪些后果？

答：1、短路故障点强大的短路电流及燃起的电弧，可能损毁设备；2、电力系统部分区 域电能质量下降，如电压大幅度降低，影响用户的正常生产工作；3、短路电流所通过 设备因热效应和电动力而损坏或缩短了寿命。4、电力系统稳定性遭到破坏，产生振荡， 甚至引起系统瓦解。

四、综合题（1、2 题 10 分，3 题 20 分，共计 40 分） 1、利用永磁材料来实现稳定悬浮，一般要用哪几种方法？ 答： （1）定转子全用永久磁铁，利用同性相斥或异性相吸产生悬浮，但不稳定，需采用 机械导向轮或限位轮。此法不适用高速磁悬浮列车。 （2）定转子全用永久磁铁，利用同 性相斥或异性相吸产生悬浮；或转子用永久磁铁，定子用铁板，但均需在转子（车辆） 上安装补偿电磁铁，形成稳定的磁悬浮。 （3）用永磁材料代替磁悬浮的超导磁铁，与地 面感应线圈作用，产生悬浮力。 （4）用永磁材料作为一边（一般为定子，即轨道一边） 与超导材料互相作用，产生稳定的完全抗磁性悬浮力。 （5）在车上安装用永磁材料做成 的高速自传磁轮，与地面导电材料轨面产生悬浮力，也可以实现稳定悬浮。 2、简述磁流体发电技术的原理。

答：高温、高速流动的气体通过磁场时，这些气体在高温下发生电离、出现了一些自由 电子，就使它变成了能够导电的高温等离子气体。所谓“电离” ，就是气体原子外层的 电子不再受核力的约束，成为可以自由移动的自由电子。根据电磁感应定律，当高温等 离子气体以高速流过一个强磁场时，就切割了磁力线，于是就产生了感应电流。 3、简述静电的危害。

答：但充有静电的人体或物体产生脉冲放电时，放电火花可能引起火灾或爆炸。静电放 电时，极快的电压、电流变化及相应的电场、磁场的变化，还会使电气设备性能下降， 或出现非期望响应，而且有可能损坏电子器件、组件。防护措施是穿用导电性纤维或用 防静电剂处理的防静电工作服、 工作鞋，佩带人体接地腕带，必要时地面作导电化处理。 不同固体接触、分离过程中产生的静电，还会引起生产过程中的胶片感光、纤维缠结、 印刷纸张不齐等问题。为降低这些不利影响，应尽量减少接触面积和接触压力，分离速 度要小，接触状态不要急剧变化。 Ⅸ

一，填空题（每空1分，共30分）

1. 电机的主要作用表现在三个方面：电能的生产，_______和______，驱动各种_______和________，作为各种_______和_______、________的重要元件。 2. 电动机的制动：a_______、b_______、c_______、d_______。

3. 电力工业的主要发展环节有：a_______、b_______、c_______、d_______、e_______。

4. 电力系统的基本任务是_______、_______、_______、_______地生产、输送

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与分配电能，满足国民经济和人民生活的需要。

5. 为了充分发挥电力系统的功能和作用，应满足以下基本要求：a_______、b_______、c_______、d_______。

6. 电力市场的基本特征是：_______、_______、_______和_______。 7. 电力电子技术以电子开关的：_______、_______为基本工作形态。 一填空题

1.生产、运输、分配 生产机械、装备 控制系统、自动化、智能化装置

2.能耗制动、反接制动、回馈制动、涡流制动 3.发电、输电、变电、配电、用电 4.安全、可靠、优质、经济

5.满足用户需求、安全可靠性要求、经济性要求、环保和生态要求 6.开放性、竞争性、计划性、协调性 7.导通、断开

二，简述题：(每题5分，共30分)

8. 电气工程是科学的一个分支，主要研究哪些？ 电气工程是科学的一个分支，它主要研究电力系统的应用和发配电设备,研究电能的生产，传输，使用，分配变换的的控制与通信.

9. 电器按照功能分类有哪些？

(1)用于接通和分断电路的电器，主要有开刀关，接触器，负荷开关，隔离开关，断路器等。

(2)用于控制电路的电器，主要有电磁起动器，星，三角起动器，自耦减压起动器，频敏起动器，变阻器，控制电器。

（3）用于切换电路的电器，主要有转换开关，主令电器等。 （4）用于检测电路系数的电器，主要有互感器，传感器等。 （5）用于保护电路的电器，主要有熔断器，断路器，限流电抗器，避雷器等。

10. 变压器由哪些元件组成，各部分的作用是什么？

由器身和油箱组成。 器身包括（铁芯，绕组，引线及分接开关） 油箱包括（箱体，油枕及邮箱附件）及高低压套管。主要作用是承载，及保护内部元器件，和链接 油箱就是用来放油的，油的作用是起到润滑、绝缘及散热。 高低压套管属于引出装置。 还有保护装置（呼吸器，瓦斯继电器，防爆管，压力释放阀，温度计）

11.电力工业主要的生产环节有哪些？

（1）发电：利用各种能源资源，生产电能。 （2）输电：电力的输送。（3）变电：电压等级的变换。（4）配电：电能的分配供给。（5）用电：电能的消费。

12.电子技术半个多世纪的发展，根据2000年，IEEE，终身会士，美国电力电子学会前的总结，电力电子技术的贴切定义是什么？

电力电子技术是通过技术通过静止的手段对电能进行有效的转换，控制和调节，从而把能得到的输入电源形式变成所希望得到的输出电源形式的科学应用技术

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13．我国如何规定的输电电压等级？

（1）超高压输电电压：330kv、500kv （2）高压输电电压：220 kv （3）高压配电电压：35~110 kv （4）中电压配电电压：1~35 kv （5）低电压配电电压：1 kv以下

三，综述题（共2题，每题10分，计20分）

14.近20年来交流传动才开始取代直流传动，请简要说明？

由于矢量控制技术和直接力矩控制技术的发展为交流电机调速提供了理论依据，加之电力电子可关断器件的实用化，交流传动技术开始走向成熟；而且，生产场所都是三相交流电源，如果没有特殊要求都应该采用交流电动机。在电流电动机中，三项鼠笼型异步电机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉，维护方便，但其主要缺点是调速困难，功率因数较低，启动性能较差。

15．随着经济的发展，人们对电的依赖性越来越强，电价对社会各方的利益影响很大，在电力市场中有哪种可能的运行模式?

(1)统一市场。以各发电厂，供电公司为单位统一在网级电力市场竞争，为了适应现状，各省结算中心和调度中心。（2）联合市场。以省为单位参加竞争（分层模式）；保留现有的省级电力市场的所有职能，省级电力市场的交易由省网交易中心控制；网级电力市场进行网控发电公司、发电厂，网控负荷和各省网之间的市场竞争 Ⅹ

一． 简答题 （36）

1. 翻译电气工程定义（6）

电气工程的定义是：the branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machines and communication.

答：工程科学的分支，研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信。 2. 电气工程主要包括哪些方面？（10）

答：①电机电器及其控制技术；②电力系统及其自动化技术；③电力电子技术与电力传动；④高电压与绝缘技术；⑤电工新技术。 3. 在电力电子技术中，根据电能变换的输入输出形式，可以分为哪四种形式？（10）

答：①AC/DC（交流到直流）—整流；②DC/AC（直流到直流）—逆变； ③DC/DC

（直流到直流）—斩波； ④AC/AC（交流到交流）—交流调压或周波变换。 4.电工新技术有哪些？至少写出五个。（10）

答①超导电工技术；②聚变电工技术；③磁流体发电技术；④磁流体推进技术；⑤可再生能源技术⑥脉冲功率技术；⑦磁悬浮列车技术；⑧燃料电池技术；⑨飞轮储能技术；⑩微机电系统。

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二． 问答题（24）

1.为什么近20年来交流传动才开始取代直流传动？（8）

答：由于矢量控制技术和直接力矩控制技术的发展为交流电机调速提供了理

论依据，加之电力电子可关断器件的实用化，交流传动技术开始走向成熟。

2.为什么交流电机调速系统必将取代直流电机调速系统？（8）

答：因为通常生产场所都是三相交流电源，如果没有特殊要求都应该采用交

流电动机。在电流电动机中，三项鼠笼型异步电机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉，维护方便，但其主要缺点是调速困难，功率因数较低，启动性能较差。

3.电力系统中，高电压可分为哪几个等级？为什么电力系统要尽可能提高输电电压？（8）

答：1. 1Kv ~220kV称为高压; 220kV ~800kV称为超高压；1000kV以上称为特

高压。

2. 因为电流大时，在输电线电阻R上引起的热损耗将增大，提高输电电

压，可以提高输电功率，降低损耗。

三． 综合题（40）

1.我国高压电器和低压电器是如何划分的？并分别列出一些相应电气设备。（10） 答：在我国，工作交流电压在1000V及以下，直流电压在1500V及以下的属于低压电器；工作交流电压在1000V及以上，直流电压在1500V及以上的属于高压电器。

高压电器：高压开关设备，互感器，避雷器等 低压电器：继电器，接触器等

2. 电力系统过电压是怎样分类的？常用过电压的措施有哪些？（15）

答：分类：1.雷电（大气）过电压；⑴直击雷过电压；⑵感应雷过电压；

2.内部过电压；⑴暂时过电压；①工频电压升高；②谐振过电压；⑵操作过电压

措施：装避雷器、避雷针，调整线路参数，装设并联电抗器、静止无功补偿

器，在操作断路器触头上装设并联电阻，以及用快速继电保护减少工频电压的升高及其持续时间。（任意答三点）

3. 电力系统在运行中常见的故障有哪些？系统故障可能造成的后果?（15） 答：故障：（1）单相接地 （2）两相接地（3）两相接地断路

（4）三相短路（5）断线

后果：（1）短路故障点强大的短路电流及燃起的电弧，可损毁设备

（2）电力系统部分区域电能质量下降，如电压大幅度降低，影响用

户的正常生产工作

（3）短路电流通过设备因热效应和电动力而损坏或缩短了寿命 （4）电力系统稳定性遭到破坏，产生振荡，甚至引起系统瓦解。

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