電容器在電氣化鐵路牽引供電系統中的應用考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗考生對電容器在電氣化鐵路牽引供電系統中的應用理解和掌握程度，考核內容包括電容器的基本原理、選型、安裝、運行維護等方面。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.電容器在電路中的作用是：（）

A.產生電能

B.消耗電能

C.儲存電能

D.轉換電能

2.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器主要用于：（）

A.提高電壓

B.降低電壓

C.改善功率因數

D.增加電流

3.電容器的電容單位是：（）

A.安培（A）

B.歐姆（Ω）

C.法拉（F）

D.伏特（V）

4.電容器在電路中，其電壓與電流的關系是：（）

A.電壓與電流成正比

B.電壓與電流成反比

C.電壓與電流無關

D.電流與電壓的平方成正比

5.電容器在電路中，其電流與電壓的變化率的關系是：（）

A.電流與電壓的變化率成正比

B.電流與電壓的變化率成反比

C.電流與電壓的變化率無關

D.電流與電壓的變化率的平方成正比

6.電容器在電路中，其充電和放電過程分別是：（）

A.充電和放電

B.放電和充電

C.充電和維持

D.放電和維持

7.電容器在電路中，其充電時間常數τ與電容C和電阻R的關系是：（）

A.τ=C/R

B.τ=R/C

C.τ=1/(C*R)

D.τ=C*R

8.電容器在電路中，其容抗Xc與電容C和頻率f的關系是：（）

A.Xc=1/(2πfC)

B.Xc=2πfC

C.Xc=fC

D.Xc=1/(fC)

9.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組通常采用并聯連接，其目的是：（）

A.降低電壓

B.提高電流

C.改善功率因數

D.增加電壓

10.電容器在電路中，其無功功率Qc與電容C和電壓V的關系是：（）

A.Qc=V^2/C

B.Qc=V^2*C

C.Qc=1/(V^2*C)

D.Qc=1/(V*C)

11.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的安裝位置應選擇在：（）

A.供電線路上

B.接觸網附近

C.牽引變電所內

D.牽引變電所外

12.電容器在電路中，其功率因數φ與電容C和電壓V的關系是：（）

A.φ=V/C

B.φ=C/V

C.φ=1/(V*C)

D.φ=V^2/C

13.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的運行溫度應控制在：（）

A.0-50℃

B.0-60℃

C.0-70℃

D.0-80℃

14.電容器在電路中，其等效串聯電阻ESR的作用是：（）

A.降低電容器的電容量

B.提高電容器的電容量

C.不影響電容器的電容量

D.影響電容器的電容量

15.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組應定期進行：（）

A.檢查

B.維護

C.檢查和維護

D.檢查或維護

16.電容器在電路中，其損耗角δ與電容C和頻率f的關系是：（）

A.δ=1/(2πfC)

B.δ=2πfC

C.δ=fC

D.δ=1/(fC)

17.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組在運行過程中，其電壓不應超過額定電壓的：（）

A.10%

B.15%

C.20%

D.25%

18.電容器在電路中，其耐壓值是指電容器能承受的最大：（）

A.電流

B.電壓

C.電阻

D.功率

19.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組在安裝前應進行：（）

A.測試

B.檢查

C.測試和檢查

D.維護

20.電容器在電路中，其自諧振頻率f0與電容C和電感L的關系是：（）

A.f0=1/(2π√(LC))

B.f0=2π√(LC)

C.f0=√(LC)

D.f0=1/(LC)

21.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的接地方式應采用：（）

A.單點接地

B.分散接地

C.集中接地

D.任意接地

22.電容器在電路中，其等效并聯電容Cp與電容C和并聯電容C'的關系是：（）

A.Cp=C+C'

B.Cp=C-C'

C.Cp=1/(C+C')

D.Cp=1/(C-C')

23.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的運行頻率應與：（）

A.供電頻率一致

B.供電頻率略低

C.供電頻率略高

D.供電頻率無關

24.電容器在電路中，其充電電流Ic與電容C和電壓V的關系是：（）

A.Ic=V/C

B.Ic=C/V

C.Ic=1/(V*C)

D.Ic=V^2/C

25.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組在運行過程中，其溫度升高可能是由于：（）

A.電容器老化

B.電容器損壞

C.電容器容量過大

D.以上都是

26.電容器在電路中，其放電電流Id與電容C和電壓V的關系是：（）

A.Id=V/C

B.Id=C/V

C.Id=1/(V*C)

D.Id=V^2/C

27.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組在安裝時應注意：（）

A.防潮

B.防塵

C.防震

D.以上都是

28.電容器在電路中，其功率因數φ與電容C和電壓V的關系是：（）

A.φ=V/C

B.φ=C/V

C.φ=1/(V*C)

D.φ=V^2/C

29.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組在運行過程中，其損耗功率Pc與電容C和電壓V的關系是：（）

A.Pc=V^2/C

B.Pc=V^2*C

C.Pc=1/(V^2*C)

D.Pc=1/(V*C)

30.電容器在電路中，其耐壓值是指電容器能承受的最大：（）

A.電流

B.電壓

C.電阻

D.功率

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

13.電容器在電氣化鐵路牽引供電系統中的主要作用是：（）

A.提高電壓

B.降低電壓

C.改善功率因數

D.增加電流

14.電容器組在電氣化鐵路牽引供電系統中通常采用：（）

A.串聯連接

B.并聯連接

C.串并聯混合連接

D.無連接

15.電容器在電路中，其耐壓值是指電容器能承受的最大：（）

A.電流

B.電壓

C.功率

D.溫度

16.電容器在電路中，其漏電流與電容C和電壓V的關系是：（）

A.漏電流與電容C成正比

B.漏電流與電容C成反比

C.漏電流與電壓V成正比

D.漏電流與電壓V成反比

17.電容器在電路中，其等效串聯電阻ESR的影響因素包括：（）

A.電容器的材料和結構

B.電容器的溫度

C.電容器的老化

D.以上都是

18.電容器在電路中，其損耗主要包括：（）

A.有功損耗

B.無功損耗

C.鐵損

D.以上都是

19.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的選擇應考慮的主要因素包括：（）

A.電壓等級

B.功率因數

C.頻率

D.以上都是

20.電容器在電氣化鐵路牽引供電系統中的安裝，應避免：（）

A.過熱

B.潮濕

C.震動

D.以上都是

21.電容器在電路中，其自放電時間與電容C和溫度T的關系是：（）

A.自放電時間與電容C成正比

B.自放電時間與電容C成反比

C.自放電時間與溫度T成正比

D.自放電時間與溫度T成反比

22.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的保護措施包括：（）

A.避雷

B.過電壓保護

C.過電流保護

D.以上都是

23.電容器在電路中，其介電常數ε與電容C和電壓V的關系是：（）

A.ε與電容C成正比

B.ε與電容C成反比

C.ε與電壓V成正比

D.ε與電壓V成反比

24.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的使用壽命主要受：（）

A.電容器的材料和結構

B.電容器的運行環境

C.電容器的安裝方式

D.以上都是

25.電容器在電路中，其等效串聯電感ESL的影響因素包括：（）

A.電容器的結構和材料

B.電容器的溫度

C.電容器的老化

D.以上都是

26.電容器在電路中，其損耗角正切tanδ與電容C和電壓V的關系是：（）

A.tanδ與電容C成正比

B.tanδ與電容C成反比

C.tanδ與電壓V成正比

D.tanδ與電壓V成反比

27.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組在運行中應定期：（）

A.測量電容值

B.測量電壓值

C.檢查溫度

D.以上都是

28.電容器在電路中，其容抗Xc與電容C和頻率f的關系是：（）

A.Xc=1/(2πfC)

B.Xc=2πfC

C.Xc=fC

D.Xc=1/(fC)

29.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的設計應考慮的主要因素包括：（）

A.供電電壓

B.供電頻率

C.功率因數

D.以上都是

30.電容器在電路中，其無功功率Qc與電容C和電壓V的關系是：（）

A.Qc=V^2/C

B.Qc=V^2*C

C.Qc=1/(V^2*C)

D.Qc=1/(V*C)

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.電容器在電路中的基本功能是__________。

2.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器的主要作用是__________。

3.電容器的電容單位是__________。

4.電容器在電路中，其充電和放電過程分別稱為__________和__________。

5.電容器在電路中的等效串聯電阻稱為__________。

6.電容器在電路中的等效并聯電容稱為__________。

7.電容器在電路中的損耗角正切稱為__________。

8.電容器在電路中的自諧振頻率稱為__________。

9.電容器在電路中的功率因數φ表示為__________。

10.電容器在電路中的無功功率Qc表示為__________。

11.電容器在電路中的有功功率Pc表示為__________。

12.電容器在電路中的容抗Xc表示為__________。

13.電容器在電路中的電阻Rc表示為__________。

14.電容器在電路中的電流Ic表示為__________。

15.電容器在電路中的電壓Vc表示為__________。

16.電容器在電路中的能量W表示為__________。

17.電容器在電路中的電荷Q表示為__________。

18.電容器在電路中的電流變化率di/dt表示為__________。

19.電容器在電路中的電壓變化率dV/dt表示為__________。

20.電容器在電路中的電壓與電流的相位差稱為__________。

21.電容器在電路中的功率因數φ與電容C和電壓V的關系是__________。

22.電容器在電路中的功率因數φ與電容C和電流I的關系是__________。

23.電容器在電路中的功率因數φ與電阻R和電流I的關系是__________。

24.電容器在電路中的功率因數φ與電容C和電阻R的關系是__________。

25.電容器在電路中的功率因數φ與電容C和頻率f的關系是__________。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.電容器在電路中只能儲存電能，不能消耗電能。（）

2.電容器在電路中的電容量越大，其充電電流越小。（）

3.電容器在電路中，其容抗Xc與頻率f成正比。（）

4.電容器在電路中，其功率因數φ永遠大于1。（）

5.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的安裝位置對系統性能沒有影響。（）

6.電容器在電路中，其自放電時間與電容C成正比。（）

7.電容器在電路中，其等效串聯電阻ESR與電容C無關。（）

8.電容器在電路中，其損耗角正切tanδ越小，說明電容器性能越好。（）

9.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組在運行中，其電壓不應超過額定電壓的10%。（）

10.電容器在電路中，其耐壓值是指電容器能承受的最大電流。（）

11.電容器在電路中，其放電電流Id與電容C和電壓V成正比。（）

12.電容器在電路中，其充電時間常數τ與電容C和電阻R無關。（）

13.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的接地方式對系統安全沒有影響。（）

14.電容器在電路中，其等效并聯電容Cp與電容C成反比。（）

15.電容器在電路中，其損耗主要包括有功損耗和無功損耗。（）

16.電氣化鐵路牽引供電系統中，電容器組的設計應考慮供電電壓和供電頻率。（）

17.電容器在電路中，其功率因數φ與電容C和電壓V無關。（）

18.電容器在電路中，其功率因數φ與電容C和電流I無關。（）

19.電容器在電路中，其功率因數φ與電阻R和電流I成正比。（）

20.電容器在電路中，其功率因數φ與電容C和頻率f成正比。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述電容器在電氣化鐵路牽引供電系統中改善功率因數的原理和作用。

2.論述電容器在電氣化鐵路牽引供電系統中選型時應考慮的主要因素。

3.分析電容器在電氣化鐵路牽引供電系統中運行維護的重要性，并列舉幾種常見的維護方法。

4.結合實際案例，討論電容器故障對電氣化鐵路牽引供電系統的影響及應對措施。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某電氣化鐵路牽引供電系統中，某段線路由于負載變化導致功率因數低于0.8，影響供電質量。設計一個電容器組，用以改善該段的功率因數。請計算所需的電容器容量、電壓等級和數量，并簡要說明安裝位置和注意事項。

2.案例題：在某電氣化鐵路牽引供電系統中，一次電容器組在運行過程中發生故障，導致電壓異常升高，影響了牽引供電的穩定性。請分析可能導致電容器組故障的原因，并提出相應的故障排除和預防措施。

標準答案

一、單項選擇題

1.C

2.C

3.C

4.C

5.C

6.A

7.C

8.B

9.C

10.C

11.C

12.C

13.C

14.C

15.C

16.B

17.D

18.C

19.D

20.C

21.A

22.D

23.A

24.D

25.C

26.B

27.D

28.A

29.D

30.C

二、多選題

1.A,C

2.B,C

3.A,B,C,D

4.A,B,C

5.A,B,C

6.A,B,C

7.A,B,C

8.A,B,C

9.A,B,C

10.A,B,C

11.A,B,C

12.A,B,C

13.A,B,C

14.A,B,C

15.A,B,C

16.A,B,C

17.A,B,C

18.A,B,C

19.A,B,C

20.A,B,C

三、填空題

1.儲存電能

2.改善功率因數

3.法拉（F）

4.充電放電

5.ESR

6.Cp

7.tanδ

8.f0

9.φ=Qc/I

10.Qc=V^2/C

11.Pc=I^2R

12.Xc=1/