电力工程师考试题库及答案（电力工程师考试题库解析）

电力工程师考试题库解析

第一部分：基础理论知识

1.1 电力系统基础知识

1、电力系统是由哪几部分组成的？简述各部分的作用及特点。
答：电力系统主要由电源系统、输电系统、配电系统和用电系统组成。各部分的作用及特点分别如下：
电源系统：是电力系统的供电基础，其特点是电压较高、电流较大、发电机具备稳定、可靠、高效、与调节性强的特点；
输电系统：将发电厂产生的高压输送到各地方供给用户使用，其特点是高压大电流、输电距离远、输电线路增加电感电阻等问题；
配电系统：将输电系统传输过来的中高压电能变压降压，逐级分配到用户，其特点是工作电压较低、电流较小、变压器数量众多；
用电系统：将配电系统传输过的电能提供给各种电器设备使用，其特点是谐波问题、功率因数问题、电能质量等问题。
2、请简述电压、电流、功率、电能的基本概念及其计算公式。
答：电压是指两电极之间的电势差，标准单位为伏特（V）；电流是指通过导体截面的电量通量，标准单位为安培（A）；功率是指单位时间内所消耗或者发出的能量量，标准单位为瓦特（W）；电能是指单位时间内电力消耗的能量量，标准单位为瓦时（Wh），电能还可以表示为功率$P$与时间$t$的乘积，即$E=P×t$。
3、电力系统中为什么需要产生、传输和分配电能的过程中需要进行电压等级的变化？
答：电力系统中进行电压等级变化的主要原因有以下几点：
（1）输电损耗问题：由于线路上线圈的电感耗损和导线的电阻损耗等问题，经过长距离的输送后电压会产生下降，为了避免输电线路的损耗过多，在输电前将输送电压升高可以减少电压下降的程度；
（2）变压器效应：变压器是电压升高或降低的主要电器设备，为了适配不同电器设备和用户的用电所需要的电压等级各异，进行变压器操作可以达到不同电压等级的要求；
（3）电压等级稳定问题：高电压稳定性较差，低电压稳定性较好，为了避免发生电压跳变对用电设备带来的危害，在通过变压器逐级将高电压转换为低电压，以此来保证稳定。

1.2 电力设备基础知识

1、电力系统中常用的绝缘材料有哪些？各有什么特点？
答：电力系统中常用的绝缘材料有以下几种：
（1）硬质绝缘材料：一般用的是瓷器、三氧化二铝等材料，具有耐高温、抗老化、不易燃烧等特点；
（2）软质绝缘材料：以聚乙烯、聚氯乙烯等材料为代表，优点是柔韧性好、不易破裂、施工方便等，缺点是不耐高温、低温脆化等问题；
（3）液体绝缘材料：一般用的是油、硅油等，具有气体绝缘性能好、致命热效应小等优点，缺点是易燃、容易泄漏、不利于环保等；
（4）橡胶绝缘材料：主要指硫化橡胶，优点是加工制作方便、使用寿命长、柔韧性好等，缺点是耐热性能差、老化变硬等问题。
2、请简述变压器的工作原理及其特点。
答：变压器是最常见的电器设备之一，其工作原理主要是通过电磁感应原理将输入变压器的电流变成电磁场，电磁场再将电能转化成电流输出到变压器的另一方。一般变压器分为高压侧和低压侧，当高压侧的电压变化时，由于电磁感应的作用，低压侧的电压也会同时发生变化，但并不影响变压器输出的功率，其特点主要体现在以下几点：
（1）变比变化：由于变压器实质上是依靠电磁现象实现电能转化的，所以不同变比的变压器可以将输入的电压调整为不同的等级；
（2）无功补偿：在变压器的输出侧，因为导线等元件的存在会对电压波动进行一部分缓解，导致输出的电压比输入的电压略有变化，通过无功补偿可以将输出电压的波动降至最小，进而提高电能质量；
（3）具有隔离性：由于高、低压侧是分离的，因此在变压器特定环境下可以发挥隔离作用，能够保证用户设备的安全。
3、电力系统中为什么要使用接地？接地方式有哪些？
答：电力系统中使用接地主要是因为以下两个原因：
（1）保证人身安全：当电气设备发生短路或其他故障时，如果没有接地，设备内部电气能量无法释放，会对人员造成极大的伤害或威胁到生命安全；
（2）保证系统的运行稳定性：当电气设备出现过电压等问题时，接地可以消除设备内部的电荷，使系统运行更加稳定。
常见的接地方式有以下几种：
（1）单点接地：将系统地点与地面相连，适用于低压小功率电路等；
（2）局部接地：即在电气设备内部被分隔开的节点进行接地，一般适用于中压等Power电路；
（3）强制接地：在设备入口处安装保险和接地开关等装置，一旦设备出现故障可以立即切断电源，适用于中高压电网等，以提高系统安全性；
（4）直接接地：即将电气设备的铁壳或金属表面直接与地面相连，一般对于小功率设备适用。

第二部分：电力工程实践应用

2.1 电力工程设计

1、在电力工程设计之中，线路计算是重要的一步，请简述电力线路计算中的基本原理及方法。
答：电力线路计算一般按照负荷电流计算、短路电流计算、电压降计算、导线的截面积以及塔位的重力等考虑因素进行综合设计。基本的线路计算原理包括以下几个方面：
（1）短路电流计算：在电力工程中，为了确保设备的安全，需要对电路的短路电流进行计算，以便尽量减少设备故障以及为进一步的维修工作提供了必要的先决条件；
（2）负荷电流计算：在设计电力线路时需要计算负荷电流以确定导线的大小，为了避免过量的电力损耗并且保证线路的充分利用；
（3）电压降计算：由于输电距离会产生一定的电压降落，要保证输电方案的合理性，需要根据输电距离和电压级别考虑电压降落问题；
（4）导线的截面积计算：导线截面积的大小取决于导线的载流量和电路电压的大小，以及其他的一些条件，如导线的材质、使用环境等等；
所有的计算方法需要结合各自的情况进行处理，以保证输变电设备的稳定运行。
2、请简述电力工程中变电站的概念及其主要作用。
答：变电站是指在输电过程中为了进行电压、电流的变换，将高电压输电线路通过变压器变成低电压送出到低压配电线路上，同时也将低电压用电线路上的电能经变压器升压送入输电线路上的设备。变电站一般由变电器、电缆、绝缘材料等组成，主要具有以下作用：
（1）升压降压：变电站起主要作用就是升压和降压，为用户提供适宜的电能；
（2）供电质量调节：变电站可以调节电网的电压和频率，以达到更加平稳和稳定的电能供给，为电力的供应提供了有力的保障；
（3）接口转换：变电站还具有连接不同电网之间电力接口的作用，可以完成不同电网之间的电能识别、交流和电网联合运行等功能。
3、请简述电力工程中配电系统的概念及主要作用。
答：配电系统就是在输电、变电和配电过程中的中介，主要由电缆、绝缘材料、导线等电器材料组成，其作用主要体现在以下三方面：
（1）安全保障：由于输电、变电过程中电压较高，对人员和设备具有一定的危害性，配电系统可以将高压电转换为安全的低压电，为用户提供更加安全的供电环境；
（2）负荷均衡：由于每个用户负荷不同，可能会产生负荷不均衡的问题，随之而来的将是电网的负荷过大或过小等问题，配电系统可以通过进行每个用户的负载均衡，进而达到配电设备压力均衡的目的；
（3）节能增效：由于每个用户的不同需求和购电方式的选择，用电方式对用电效率有着直接的影响，配电系统可以根据用户的用电情况进行降压处理，以实现节能增效的目的。

第三部分：电力工程施工与维护

3.1 电力工程施工

1、电力工程施工之中，电缆敷设是一个重要的工作，请简述电缆敷设的施工步骤及要点。
答：电缆敷设过程中，一般需要包括以下步骤：
（1）设计施工方案：分析工程需求及具体现场情况，确定施工方案、施工队伍、施工区域等；
（2）施工材料准备：特别注意电缆的规格、种类以及长度、质量等问题；
（3）土建施工：完成电线槽、塘坝等土建施工后进行脱模；
（4）线路电缆铺装：根据设定方案、线路导向与具体情况，铺设电缆；
（5）接头和绝缘处理：由于敷设的电缆长度不可能满足电力系统的需求，在合适的位置上需要进行电缆接头的处理；
（6）维护调试：按照设计要求，对敷设完毕的电力线路进行检测和调试。
2、请简述电力工程施工之中常见安全事故及其预