2025年電氣工程師電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算要點(diǎn)

2025年電氣工程師電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算要點(diǎn)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題）1.計(jì)算短路電流時(shí)，以下哪種元件可視為無(wú)限大功率電源？A.小型發(fā)電機(jī)B.大型同步發(fā)電機(jī)C.容量很大且內(nèi)阻抗為零的電源D.異步電動(dòng)機(jī)答案：C解析：無(wú)限大功率電源的特點(diǎn)是容量無(wú)限大，內(nèi)阻抗為零，端電壓恒定。A小型發(fā)電機(jī)容量有限；B大型同步發(fā)電機(jī)有一定內(nèi)阻抗；D異步電動(dòng)機(jī)是負(fù)載，不是電源。2.短路電流計(jì)算中，基準(zhǔn)值的選取原則不包括？A.電壓基準(zhǔn)值一般取各級(jí)電壓的平均額定電壓B.功率基準(zhǔn)值可任意選取C.電流基準(zhǔn)值與電壓、功率基準(zhǔn)值相關(guān)D.電阻基準(zhǔn)值與電壓、功率基準(zhǔn)值無(wú)關(guān)答案：D解析：電阻基準(zhǔn)值\(Z_B=U_B^2/S_B\)，與電壓、功率基準(zhǔn)值有關(guān)。A、B、C選項(xiàng)是基準(zhǔn)值選取的正確原則。3.計(jì)算短路電流時(shí)，以下對(duì)變壓器電抗計(jì)算正確的是？A.忽略電阻，電抗等于短路電壓百分?jǐn)?shù)B.電抗等于額定電壓與額定電流之比C.電抗等于短路損耗與額定容量之比D.電抗等于空載損耗與額定容量之比答案：A解析：在短路電流計(jì)算中，變壓器電阻常忽略不計(jì)，其電抗\(X_T=U_{k}\%/100\timesU_N^2/S_N\)，近似可認(rèn)為電抗等于短路電壓百分?jǐn)?shù)。B是計(jì)算阻抗的錯(cuò)誤方法；C、D表述錯(cuò)誤。4.電力系統(tǒng)三相短路時(shí)，短路電流周期分量的幅值取決于？A.電源電壓和短路回路總電抗B.電源電壓和短路回路總電阻C.短路點(diǎn)位置和短路時(shí)間D.短路前負(fù)載大小答案：A解析：三相短路電流周期分量幅值\(I_p=E/\sqrt{(R_{eq}^2+X_{eq}^2)}\)，近似忽略電阻時(shí)\(I_p=E/X_{eq}\)，取決于電源電壓和短路回路總電抗。B中電阻影響較?。籆短路點(diǎn)位置和時(shí)間不直接決定幅值；D短路前負(fù)載對(duì)周期分量幅值無(wú)直接影響。5.無(wú)限大功率電源供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路，短路電流的非周期分量衰減取決于？A.短路回路電阻和電感B.電源電壓幅值C.短路點(diǎn)到電源距離D.短路發(fā)生時(shí)刻答案：A解析：非周期分量衰減時(shí)間常數(shù)\(T_a=L/R\)，取決于短路回路電阻和電感。B電源電壓幅值影響周期分量；C短路點(diǎn)到電源距離影響阻抗等但不是非周期分量衰減決定因素；D短路發(fā)生時(shí)刻影響非周期分量初始值，不決定衰減。6.計(jì)算短路電流時(shí)，輸電線路的電阻參數(shù)主要與什么有關(guān)？A.導(dǎo)線材質(zhì)和長(zhǎng)度B.導(dǎo)線橫截面積和電壓等級(jí)C.線路長(zhǎng)度和絕緣材料D.導(dǎo)線材質(zhì)和絕緣材料答案：A解析：輸電線路電阻\(R=\rhoL/S\)，\(\rho\)是導(dǎo)線材質(zhì)的電阻率，\(L\)是線路長(zhǎng)度，所以主要與導(dǎo)線材質(zhì)和長(zhǎng)度有關(guān)。B電壓等級(jí)不直接影響電阻；C絕緣材料不影響電阻；D絕緣材料與電阻無(wú)關(guān)。7.短路電流沖擊系數(shù)\(k_{sh}\)的取值范圍是？A.1.0-1.5B.1.8-2.5C.1.0-2.0D.0.5-1.0答案：C解析：短路電流沖擊系數(shù)\(k_{sh}\)在發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)最大，約為1.8-2.0，一般取值范圍是1.0-2.0。A、B、D范圍錯(cuò)誤。8.以下哪種短路類(lèi)型的短路電流最大？A.三相短路B.兩相短路C.兩相短路接地D.單相短路接地答案：A解析：在電源容量足夠大且不計(jì)電阻時(shí)，三相短路電流\(I_{k}^{(3)}=E/X_{eq}\)，兩相短路電流\(I_{k}^{(2)}=\sqrt{3}/2\timesI_{k}^{(3)}\)，兩相短路接地和單相短路接地電流相對(duì)更小，所以三相短路電流最大。9.計(jì)算短路電流時(shí)，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的處理正確的是？A.短路瞬間當(dāng)作電源，提供短路電流B.短路全過(guò)程當(dāng)作電源，提供短路電流C.短路瞬間當(dāng)作負(fù)載，吸收短路電流D.短路全過(guò)程當(dāng)作負(fù)載，吸收短路電流答案：A解析：在短路瞬間，異步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子有剩余動(dòng)能，會(huì)向短路點(diǎn)反饋電流，當(dāng)作電源；但隨著轉(zhuǎn)速下降，很快就變?yōu)樨?fù)載。B全過(guò)程當(dāng)作電源錯(cuò)誤；C、D瞬間當(dāng)作負(fù)載錯(cuò)誤。10.短路電流計(jì)算中，常用的計(jì)算方法不包括？A.標(biāo)幺值法B.有名值法C.對(duì)稱分量法D.疊加原理法答案：D解析：短路電流計(jì)算常用標(biāo)幺值法、有名值法，對(duì)于不對(duì)稱短路用對(duì)稱分量法分解計(jì)算。疊加原理法一般不用于短路電流計(jì)算。11.電力系統(tǒng)某點(diǎn)發(fā)生短路，短路容量的定義是？A.短路電流有效值與短路處電壓有效值的乘積B.短路電流最大值與短路處電壓最大值的乘積C.短路電流周期分量有效值與短路處電壓有效值的乘積D.短路電流非周期分量有效值與短路處電壓有效值的乘積答案：A解析：短路容量\(S_{k}=\sqrt{3}U_{k}I_{k}\)，是短路電流有效值與短路處電壓有效值的乘積。B最大值錯(cuò)誤；C不是周期分量單獨(dú)計(jì)算；D非周期分量錯(cuò)誤。12.計(jì)算短路電流時(shí)，變壓器的額定容量用什么符號(hào)表示？A.\(S_N\)B.\(P_N\)C.\(Q_N\)D.\(U_N\)答案：A解析：\(S_N\)表示變壓器額定容量；\(P_N\)是額定有功功率；\(Q_N\)是額定無(wú)功功率；\(U_N\)是額定電壓。13.短路電流計(jì)算中，輸電線路的電抗與什么成正比？A.導(dǎo)線長(zhǎng)度B.導(dǎo)線橫截面積C.導(dǎo)線材質(zhì)的電阻率D.線路電壓等級(jí)答案：A解析：輸電線路電抗\(X=2\pifL\ln(D_{m}/r')\)，\(L\)是導(dǎo)線長(zhǎng)度，所以電抗與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比。B橫截面積影響電阻；C電阻率影響電阻；D電壓等級(jí)與電抗無(wú)直接比例關(guān)系。14.以下關(guān)于短路電流熱效應(yīng)的說(shuō)法正確的是？A.只與短路電流周期分量有關(guān)B.只與短路電流非周期分量有關(guān)C.與短路電流周期分量和非周期分量都有關(guān)D.與短路電流大小無(wú)關(guān)答案：C解析：短路電流熱效應(yīng)是由周期分量和非周期分量共同產(chǎn)生的熱量決定的，所以與兩者都有關(guān)。A、B只考慮一種分量錯(cuò)誤；D與短路電流大小有關(guān)。15.計(jì)算短路電流時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗用什么符號(hào)表示？A.\(X_d\)B.\(X_d'\)C.\(X_d''\)D.\(X_q\)答案：C解析：\(X_d''\)表示同步發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗；\(X_d\)是同步電抗；\(X_d'\)是暫態(tài)電抗；\(X_q\)是交軸同步電抗。16.電力系統(tǒng)短路計(jì)算中，基準(zhǔn)電壓選取為各級(jí)電壓的平均額定電壓，110kV電壓等級(jí)的平均額定電壓是？A.110kVB.115kVC.121kVD.105kV答案：B解析：110kV電壓等級(jí)的平均額定電壓是115kV。A110kV是額定電壓；C121kV錯(cuò)誤；D105kV是其他電壓等級(jí)相關(guān)值。17.短路電流計(jì)算中，以下哪種情況需要考慮電動(dòng)機(jī)的反饋電流？A.短路點(diǎn)遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)B.短路發(fā)生時(shí)間較長(zhǎng)C.短路瞬間且電動(dòng)機(jī)容量較大D.電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)答案：C解析：在短路瞬間且電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，電動(dòng)機(jī)有剩余動(dòng)能，會(huì)向短路點(diǎn)反饋電流。A遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)反饋電流小；B短路時(shí)間長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)很快變?yōu)樨?fù)載；D空載狀態(tài)反饋電流也較小。18.計(jì)算三相短路電流時(shí)，以下哪個(gè)公式正確？A.\(I_{k}^{(3)}=E/X_{eq}\)（忽略電阻）B.\(I_{k}^{(3)}=E/R_{eq}\)C.\(I_{k}^{(3)}=E/(R_{eq}+X_{eq})\)D.\(I_{k}^{(3)}=E/\sqrt{R_{eq}^2+X_{eq}^2}\)答案：A解析：在忽略電阻時(shí)，三相短路電流\(I_{k}^{(3)}=E/X_{eq}\)。B沒(méi)有考慮電抗；C、D不忽略電阻時(shí)計(jì)算更復(fù)雜，這里強(qiáng)調(diào)忽略電阻情況。19.短路電流計(jì)算中，對(duì)電抗器的電抗計(jì)算正確的是？A.電抗等于額定電流與額定電壓之比B.電抗等于額定電流平方與額定容量之比C.電抗等于額定電壓平方與額定容量之比D.電抗等于額定電壓與額定電流之比再乘以電抗百分?jǐn)?shù)答案：D解析：電抗器電抗\(X_{L}=U_{N}/I_{N}\timesX_{L}\%/100\)，即額定電壓與額定電流之比再乘以電抗百分?jǐn)?shù)。A、B、C計(jì)算方法錯(cuò)誤。20.電力系統(tǒng)短路時(shí)，短路電流的大小主要取決于？A.電源容量和短路回路阻抗B.短路點(diǎn)的海拔高度C.短路發(fā)生的季節(jié)D.系統(tǒng)中變壓器的數(shù)量答案：A解析：短路電流\(I_{k}=E/Z_{eq}\)，取決于電源電動(dòng)勢(shì)（與電源容量有關(guān)）和短路回路總阻抗。B海拔高度、C季節(jié)、D變壓器數(shù)量對(duì)短路電流大小無(wú)直接決定關(guān)系。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.短路電流計(jì)算中，以下哪些元件的電阻在某些情況下可忽略？A.輸電線路B.變壓器C.電抗器D.同步發(fā)電機(jī)E.異步電動(dòng)機(jī)答案：BCD解析：在短路電流計(jì)算中，變壓器、電抗器、同步發(fā)電機(jī)電阻相對(duì)電抗較小，在很多情況下可忽略。輸電線路電阻不可隨意忽略，而異步電動(dòng)機(jī)在短路計(jì)算時(shí)主要考慮其反饋電流特性，電阻也不能簡(jiǎn)單忽略。2.計(jì)算短路電流時(shí)，采用標(biāo)幺值法的優(yōu)點(diǎn)有？A.計(jì)算結(jié)果清晰直觀B.不同電壓等級(jí)的元件參數(shù)可直接比較C.可簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程D.能準(zhǔn)確反映元件實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)E.不需要基準(zhǔn)值答案：ABC解析：標(biāo)幺值法計(jì)算結(jié)果清晰直觀，不同電壓等級(jí)元件參數(shù)用標(biāo)幺值表示后可直接比較，同時(shí)簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。但它不能準(zhǔn)確反映元件實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，且標(biāo)幺值計(jì)算需要選取基準(zhǔn)值。3.以下哪些屬于短路的類(lèi)型？A.三相短路B.兩相短路C.兩相短路接地D.單相短路接地E.相間短路答案：ABCD解析：短路類(lèi)型包括三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。相間短路包含在兩相短路等情況中，單獨(dú)說(shuō)相間短路不全面。4.短路電流計(jì)算中，影響短路電流大小的因素有？A.電源容量B.短路回路阻抗C.短路點(diǎn)位置D.短路發(fā)生時(shí)刻E.系統(tǒng)頻率答案：ABCD解析：電源容量越大、短路回路阻抗越小，短路電流越大；短路點(diǎn)位置影響短路回路阻抗從而影響短路電流；短路發(fā)生時(shí)刻影響非周期分量初始值進(jìn)而影響短路電流。系統(tǒng)頻率對(duì)短路電流大小影響較小。5.計(jì)算短路電流的熱效應(yīng)時(shí)，需要考慮的因素有？A.短路電流周期分量B.短路電流非周期分量C.短路持續(xù)時(shí)間D.導(dǎo)體材質(zhì)的比熱容E.短路前導(dǎo)體溫度答案：ABC解析：短路電流熱效應(yīng)由周期分量和非周期分量產(chǎn)生的熱量決定，同時(shí)與短路持續(xù)時(shí)間有關(guān)。導(dǎo)體材質(zhì)比熱容和短路前導(dǎo)體溫度不是計(jì)算短路電流熱效應(yīng)直接考慮的主要因素。6.以下關(guān)于同步發(fā)電機(jī)在短路時(shí)的參數(shù)說(shuō)法正確的有？A.同步電抗\(X_d\)較大B.暫態(tài)電抗\(X_d'\)小于同步電抗C.次暫態(tài)電抗\(X_d''\)小于暫態(tài)電抗D.暫態(tài)電抗\(X_d'\)用于短路暫態(tài)過(guò)程分析E.次暫態(tài)電抗\(X_d''\)用于短路初始瞬間分析答案：ABCDE解析：同步發(fā)電機(jī)同步電抗\(X_d\)較大，暫態(tài)電抗\(X_d'\)小于同步電抗，次暫態(tài)電抗\(X_d''\)小于暫態(tài)電抗。暫態(tài)電抗用于短路暫態(tài)過(guò)程分析，次暫態(tài)電抗用于短路初始瞬間分析。7.短路電流計(jì)算中，輸電線路的參數(shù)包括？A.電阻B.電抗C.電導(dǎo)D.電納E.電容答案：ABCD解析：輸電線路的參數(shù)有電阻、電抗、電導(dǎo)、電納。電容在短路電流計(jì)算中一般不單獨(dú)作為主要參數(shù)考慮，而是通過(guò)電納等綜合體現(xiàn)。8.以下哪些情況可能導(dǎo)致短路電流增大？A.電源容量增大B.短路回路中電抗器被切除C.變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)降低D.輸電線路長(zhǎng)度縮短E.異步電動(dòng)機(jī)容量減小答案：ABCD解析：電源容量增大提供更多電能，短路電流增大；電抗器切除使短路回路阻抗減小，短路電流增大；變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)降低，其電抗減小，短路電流增大；輸電線路長(zhǎng)度縮短，阻抗減小，短路電流增大。異步電動(dòng)機(jī)容量減小，反饋電流減小，短路電流會(huì)減小。9.短路電流計(jì)算中，關(guān)于基準(zhǔn)值選取正確的有？A.功率基準(zhǔn)值一般取100MVAB.電壓基準(zhǔn)值取各級(jí)電壓的平均額定電壓C.電流基準(zhǔn)值由功率和電壓基準(zhǔn)值計(jì)算得出D.電阻基準(zhǔn)值與功率、電壓基準(zhǔn)值有關(guān)E.電抗基準(zhǔn)值與功率、電壓基準(zhǔn)值無(wú)關(guān)答案：ABCD解析：功率基準(zhǔn)值一般取100MVA方便計(jì)算；電壓基準(zhǔn)值取各級(jí)電壓平均額定電壓；電流基準(zhǔn)值\(I_B=S_B/(\sqrt{3}U_B)\)；電阻基準(zhǔn)值\(R_B=U_B^2