注冊(cè)電氣工程師必考題含答案2025電路與電磁場(chǎng)1.已知正弦交流電壓\(u=100\sin(628t+60^{\circ})V\)，則該電壓的最大值\(U_m\)、有效值\(U\)、角頻率\(\omega\)、頻率\(f\)和初相位\(\varphi\)分別為多少？-答案：最大值\(U_m=100V\)；有效值\(U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}=\frac{100}{\sqrt{2}}\approx70.7V\)；角頻率\(\omega=628rad/s\)；頻率\(f=\frac{\omega}{2\pi}=\frac{628}{2\pi}\approx100Hz\)；初相位\(\varphi=60^{\circ}\)。2.有一個(gè)\(R=10\Omega\)，\(L=0.1H\)的電感線圈，接在\(u=220\sqrt{2}\sin(314t)V\)的交流電源上，求電路中的電流\(i\)。-答案：首先求感抗\(X_L=\omegaL=314\times0.1=31.4\Omega\)，阻抗\(Z=\sqrt{R^{2}+X_{L}^{2}}=\sqrt{10^{2}+31.4^{2}}\approx32.9\Omega\)。電流有效值\(I=\frac{U}{Z}=\frac{220}{32.9}\approx6.7A\)。電壓初相位\(\varphi_u=0^{\circ}\)，電流滯后電壓的相位差\(\varphi=\arctan\frac{X_L}{R}=\arctan\frac{31.4}{10}\approx72.3^{\circ}\)，所以電流\(i=6.7\sqrt{2}\sin(314t-72.3^{\circ})A\)。3.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷\(q_1=2\times10^{-6}C\)，\(q_2=-3\times10^{-6}C\)，它們相距\(r=0.1m\)，求它們之間的庫侖力大小和方向。-答案：根據(jù)庫侖定律\(F=k\frac{q_1q_2}{r^{2}}\)，其中\(zhòng)(k=9\times10^{9}N\cdotm^{2}/C^{2}\)。則\(F=9\times10^{9}\times\frac{\vert2\times10^{-6}\times(-3\times10^{-6})\vert}{0.1^{2}}=5.4N\)，由于兩電荷異號(hào)，庫侖力為引力，方向沿兩點(diǎn)電荷的連線方向。4.已知某均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度\(B=0.5T\)，一矩形線圈面積\(S=0.2m^{2}\)，匝數(shù)\(N=10\)，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，求穿過該線圈的磁通量\(\varPhi\)和磁鏈\(\varPsi\)。-答案：磁通量\(\varPhi=BS=0.5\times0.2=0.1Wb\)，磁鏈\(\varPsi=N\varPhi=10\times0.1=1Wb\)。5.如圖所示電路，\(R_1=2\Omega\)，\(R_2=3\Omega\)，\(U=10V\)，求\(R_1\)、\(R_2\)上的電壓\(U_1\)、\(U_2\)。-答案：\(R_1\)與\(R_2\)串聯(lián)，總電阻\(R=R_1+R_2=2+3=5\Omega\)，電流\(I=\frac{U}{R}=\frac{10}{5}=2A\)。\(U_1=IR_1=2\times2=4V\)，\(U_2=IR_2=2\times3=6V\)。6.一個(gè)半徑為\(R\)的均勻帶電球體，電荷體密度為\(\rho\)，求球內(nèi)外的電場(chǎng)強(qiáng)度分布。-答案：-球內(nèi)（\(r\ltR\)）：根據(jù)高斯定理\(\oint\vec{E}\cdotd\vec{S}=\frac{q_{enc}}{\varepsilon_0}\)，\(q_{enc}=\frac{4}{3}\pir^{3}\rho\)，\(\oint\vec{E}\cdotd\vec{S}=E\cdot4\pir^{2}\)，則\(E\cdot4\pir^{2}=\frac{\frac{4}{3}\pir^{3}\rho}{\varepsilon_0}\)，解得\(E=\frac{\rhor}{3\varepsilon_0}\)。-球外（\(r\gtR\)）：\(q_{enc}=\frac{4}{3}\piR^{3}\rho\)，\(E\cdot4\pir^{2}=\frac{\frac{4}{3}\piR^{3}\rho}{\varepsilon_0}\)，解得\(E=\frac{\rhoR^{3}}{3\varepsilon_0r^{2}}\)。7.已知一交流電路中，電壓\(u=120\sin(314t+30^{\circ})V\)，電流\(i=2\sin(314t-30^{\circ})A\)，求該電路的功率因數(shù)\(\cos\varphi\)、有功功率\(P\)、無功功率\(Q\)和視在功率\(S\)。-答案：相位差\(\varphi=\varphi_u-\varphi_i=(30^{\circ})-(-30^{\circ})=60^{\circ}\)，功率因數(shù)\(\cos\varphi=\cos60^{\circ}=0.5\)。電壓有效值\(U=\frac{120}{\sqrt{2}}V\)，電流有效值\(I=\frac{2}{\sqrt{2}}A\)。視在功率\(S=UI=\frac{120}{\sqrt{2}}\times\frac{2}{\sqrt{2}}=120VA\)，有功功率\(P=S\cos\varphi=120\times0.5=60W\)，無功功率\(Q=S\sin\varphi=120\times\sin60^{\circ}=120\times\frac{\sqrt{3}}{2}=60\sqrt{3}var\)。8.如圖所示，兩根無限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線，相距\(d=0.2m\)，分別通有電流\(I_1=2A\)，\(I_2=3A\)，方向相同，求兩導(dǎo)線之間單位長(zhǎng)度的作用力大小和方向。-答案：根據(jù)安培力公式\(F=\frac{\mu_0I_1I_2}{2\pid}l\)，單位長(zhǎng)度\(l=1m\)，\(\mu_0=4\pi\times10^{-7}H/m\)，則\(F=\frac{4\pi\times10^{-7}\times2\times3}{2\pi\times0.2}\times1=6\times10^{-6}N\)，由于電流方向相同，兩導(dǎo)線相互吸引。9.一個(gè)\(RC\)串聯(lián)電路，\(R=10k\Omega\)，\(C=0.1\muF\)，接在\(u=10\sqrt{2}\sin(314t)V\)的交流電源上，求電容上的電壓\(u_C\)。-答案：容抗\(X_C=\frac{1}{\omegaC}=\frac{1}{314\times0.1\times10^{-6}}\approx31847\Omega\)，阻抗\(Z=\sqrt{R^{2}+X_{C}^{2}}=\sqrt{(10\times10^{3})^{2}+31847^{2}}\approx33384\Omega\)。電流有效值\(I=\frac{U}{Z}=\frac{10}{33384}\approx0.3mA\)。電容電壓有效值\(U_C=IX_C=0.3\times10^{-3}\times31847\approx9.55V\)。電壓\(u\)初相位\(\varphi_u=0^{\circ}\)，電流超前電壓的相位差\(\varphi=\arctan\frac{X_C}{R}=\arctan\frac{31847}{10\times10^{3}}\approx72.6^{\circ}\)，電容電壓滯后電流\(90^{\circ}\)，所以\(u_C\)的初相位\(\varphi_{u_C}=0^{\circ}+72.6^{\circ}-90^{\circ}=-17.4^{\circ}\)，\(u_C=9.55\sqrt{2}\sin(314t-17.4^{\circ})V\)。10.求半徑為\(a\)的圓形載流線圈（電流為\(I\)）在其軸線上距圓心\(x\)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。-答案：根據(jù)畢奧-薩伐爾定律，圓形載流線圈在軸線上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度\(B=\frac{\mu_0Ia^{2}}{2(a^{2}+x^{2})^{\frac{3}{2}}}\)，方向沿軸線方向。電機(jī)學(xué)11.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率\(P_N=10kW\)，額定電壓\(U_N=380V\)，額定轉(zhuǎn)速\(n_N=1450r/min\)，求該電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速\(n_1\)、磁極對(duì)數(shù)\(p\)和額定轉(zhuǎn)差率\(s_N\)。-答案：異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，\(n_1=1500r/min\)；由\(n_1=\frac{60f}{p}\)（\(f=50Hz\)），可得\(p=\frac{60f}{n_1}=\frac{60\times50}{1500}=2\)；額定轉(zhuǎn)差率\(s_N=\frac{n_1-n_N}{n_1}=\frac{1500-1450}{1500}=\frac{1}{30}\approx0.033\)。12.一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，\(P_N=20kW\)，\(U_N=230V\)，\(n_N=1500r/min\)，求額定電流\(I_N\)。-答案：根據(jù)\(P_N=U_NI_N\)，可得\(I_N=\frac{P_N}{U_N}=\frac{20\times10^{3}}{230}\approx87A\)。13.一臺(tái)變壓器，一次側(cè)電壓\(U_1=10kV\)，二次側(cè)電壓\(U_2=400V\)，求變比\(k\)。-答案：變比\(k=\frac{U_1}{U_2}=\frac{10\times10^{3}}{400}=25\)。14.三相異步電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，若電源電壓突然降低\(10\%\)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流和轉(zhuǎn)矩將如何變化？-答案：-轉(zhuǎn)速：電源電壓降低，電磁轉(zhuǎn)矩減小，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)減速，轉(zhuǎn)差率增大。-電流：根據(jù)\(T=K_T\varPhi_mI_2\cos\varphi_2\)，電壓降低\(\varPhi_m\)減小，為了維持轉(zhuǎn)矩平衡，轉(zhuǎn)子電流\(I_2\)增大，定子電流也隨之增大。-轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩\(T\proptoU^{2}\)，電壓降低\(10\%\)，電磁轉(zhuǎn)矩近似降低到原來的\((0.9)^{2}=0.81\)倍。15.一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，電樞電阻\(R_a=0.2\Omega\)，額定電壓\(U_N=220V\)，額定電流\(I_N=50A\)，求額定運(yùn)行時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)\(E_a\)。-答案：根據(jù)\(U_N=E_a+I_NR_a\)，可得\(E_a=U_N-I_NR_a=220-50\times0.2=210V\)。16.變壓器空載運(yùn)行時(shí)，一次側(cè)加額定電壓，為什么空載電流\(I_0\)很小？-答案：變壓器空載運(yùn)行時(shí)，一次側(cè)繞組相當(dāng)于一個(gè)電感線圈，其電阻\(R_1\)很小，主要是感抗\(X_1\)起作用。由于變壓器的鐵芯磁導(dǎo)率\(\mu\)很大，產(chǎn)生主磁通所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)\(F_0=N_1I_0\)很小，所以空載電流\(I_0\)很小。17.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有哪些？-答案：-變極調(diào)速：通過改變定子繞組的接法來改變磁極對(duì)數(shù)\(p\)，從而改變同步轉(zhuǎn)速\(n_1\)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。-變頻調(diào)速：改變電源頻率\(f\)來改變同步轉(zhuǎn)速\(n_1\)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。-變轉(zhuǎn)差率調(diào)速：包括改變定子電壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)串電阻調(diào)速等。18.一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，已知\(U_N=220V\)，\(I_N=40A\)，\(R_a=0.5\Omega\)，若在額定運(yùn)行時(shí)突然將勵(lì)磁繞組斷開，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？-答案：勵(lì)磁繞組斷開后，主磁通\(\varPhi\)迅速減小趨近于零。根據(jù)\(E_a=C_e\varPhin\)，\(E_a\)減小，\(U_N=E_a+I_NR_a\)，則電樞電流\(I_a=\frac{U_N-E_a}{R_a}\)會(huì)急劇增大，可能燒壞電樞繞組。同時(shí)，根據(jù)\(T=C_T\varPhiI_a\)，由于\(\varPhi\)減小，為了維持轉(zhuǎn)矩平衡，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速\(n\)會(huì)急劇上升，出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象，可能損壞電動(dòng)機(jī)。19.變壓器的效率\(\eta\)與哪些因素有關(guān)？-答案：變壓器的效率\(\eta=\frac{P_2}{P_1}=\frac{P_2}{P_2+P_{Fe}+P_{Cu}}\)，其中\(zhòng)(P_2\)是輸出功率，\(P_{Fe}\)是鐵損耗（與電源電壓和頻率有關(guān)），\(P_{Cu}\)是銅損耗（與負(fù)載電流的平方成正比）。所以變壓器的效率與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)、電源電壓和頻率等因素有關(guān)。20.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有哪些？-答案：-直接啟動(dòng)：將電動(dòng)機(jī)直接接入額定電壓的電源上啟動(dòng)，適用于小容量電動(dòng)機(jī)。-降壓?jiǎn)?dòng)：-星-三角降壓?jiǎn)?dòng)：用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接法的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)接成星形，啟動(dòng)后再換成三角形。-自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)：利用自耦變壓器降低啟動(dòng)電壓。-定子串電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)：在定子繞組中串入電阻或電抗器來降低啟動(dòng)電壓。自動(dòng)控制21.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)\(G(s)H(s)=\frac{K}{s(s+1)(s+2)}\)，求系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)\(K\)的取值范圍。-答案：系統(tǒng)的特征方程為\(1+G(s)H(s)=0\)，即\(s(s+1)(s+2)+K=s^{3}+3s^{2}+2s+K=0\)。根據(jù)勞斯判據(jù)，列勞斯表：|\(s^{3}\)|1|2||---|---|---||\(s^{2}\)|3|\(K\)||\(s^{1}\)|\(\frac{6-K}{3}\)|0||\(s^{0}\)|\(K\)|0|系統(tǒng)穩(wěn)定的條件是勞斯表第一列元素均大于零，即\(\begin{cases}3\gt0\\\frac{6-K}{3}\gt0\\K\gt0\end{cases}\)，解得\(0\ltK\lt6\)。22.某控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為\(y(t)=1-e^{-2t}+2e^{-t}\)，求該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)\(G(s)\)。-答案：對(duì)\(y(t)\)進(jìn)行拉普拉斯變換，\(Y(s)=\mathcal{L}[y(t)]=\frac{1}{s}-\frac{1}{s+2}+\frac{2}{s+1}=\frac{(s+1)(s+2)-s(s+1)+2s(s+2)}{s(s+1)(s+2)}=\frac{s^{2}+3s+2-s^{2}-s+2s^{2}+4s}{s(s+1)(s+2)}=\frac{2s^{2}+6s+2}{s(s+1)(s+2)}\)。單位階躍輸入\(R(s)=\frac{1}{s}\)，則傳遞函數(shù)\(G(s)=\frac{Y(s)}{R(s)}=\frac{2s^{2}+6s+2}{(s+1)(s+2)}\)。23.簡(jiǎn)述反饋控制的基本原理。-答案：反饋控制是將系統(tǒng)的輸出信號(hào)通過反饋環(huán)節(jié)返回到輸入端，與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，得到偏差信號(hào)。控制器根據(jù)偏差信號(hào)產(chǎn)生控制作用，使系統(tǒng)的輸出盡量接近期望的輸出。當(dāng)輸出信號(hào)偏離期望輸出時(shí)，偏差信號(hào)不為零，控制器產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用來減小偏差，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。24.已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程為\(\dot{\mathbf{x}}=\begin{bmatrix}-1&0\\0&-2\end{bmatrix}\mathbf{x}+\begin{bmatrix}1\\1\end{bmatrix}u\)，輸出方程為\(y=\begin{bmatrix}1&1\end{bmatrix}\mathbf{x}\)，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。-答案：系統(tǒng)的特征方程為\(\verts\mathbf{I}-\mathbf{A}\vert=0\)，其中\(zhòng)(\mathbf{A}=\begin{bmatrix}-1&0\\0&-2\end{bmatrix}\)，則\(\verts\mathbf{I}-\mathbf{A}\vert=\begin{vmatrix}s+1&0\\0&s+2\end{vmatrix}=(s+1)(s+2)=0\)，特征根為\(s_1=-1\)，\(s_2=-2\)，特征根均具有負(fù)實(shí)部，所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的。25.什么是PID控制器？其各部分的作用是什么？-答案：PID控制器是一種常用的反饋控制算法，其輸出\(u(t)=K_pe(t)+K_i\int_{0}^{t}e(\tau)d\tau+K_d\frac{de(t)}{dt}\)，其中\(zhòng)(e(t)\)是偏差信號(hào)。-比例（P）部分：成比例地響應(yīng)偏差信號(hào)，偏差越大，控制作用越強(qiáng)，能快速減小偏差，但可能會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差。-積分（I）部分：對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行積分，能消除穩(wěn)態(tài)誤差，但會(huì)使系統(tǒng)響應(yīng)變慢，可能導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)增大。-微分（D）部分：根據(jù)偏差信號(hào)的變化率產(chǎn)生控制作用，能提前預(yù)測(cè)偏差的變化趨勢(shì)，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，減小超調(diào)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。26.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)\(G(s)H(s)=\frac{10}{s(s+1)(s+5)}\)，繪制其根軌跡。-答案：-確定開環(huán)極點(diǎn)：\(p_1=0\)，\(p_2=-1\)，\(p_3=-5\)，無開環(huán)零點(diǎn)。-實(shí)軸上的根軌跡：實(shí)軸上根軌跡區(qū)間為\((-\infty,-5]\)和\([-1,0]\)。-漸近線：漸近線的夾角\(\varphi_a=\frac{(2k+1)\pi}{n-m}=\frac{(2k+1)\pi}{3}\)（\(k=0,1,2\)），分別為\(60^{\circ}\)，\(180^{\circ}\)，\(300^{\circ}\)；漸近線與實(shí)軸的交點(diǎn)\(\sigma_a=\frac{\sum_{i=1}^{n}p_i-\sum_{j=1}^{m}z_j}{n-m}=\frac{0-1-5}{3}=-2\)。-分離點(diǎn)：由\(\frac{1}8ydawki+\frac{1}{d+1}+\frac{1}{d+5}=0\)，解得\(d\approx-0.46\)。27.簡(jiǎn)述線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的區(qū)別。-答案：-線性系統(tǒng)：滿足疊加原理，即若系統(tǒng)對(duì)輸入\(x_1(t)\)的響應(yīng)為\(y_1(t)\)，對(duì)輸入\(x_2(t)\)的響應(yīng)為\(y_2(t)\)，則對(duì)輸入\(ax_1(t)+bx_2(t)\)的響應(yīng)為\(ay_1(t)+by_2(t)\)（\(a\)、\(b\)為常數(shù)）。其數(shù)學(xué)模型通常是線性微分方程或線性差分方程。-非線性系統(tǒng)：不滿足疊加原理，其數(shù)學(xué)模型中包含非線性函數(shù)，如平方、三角函數(shù)等。非線性系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)一些線性系統(tǒng)所沒有的現(xiàn)象，如自激振蕩、分岔、混沌等。28.已知系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)\(\varPhi(s)=\frac{1}{s^{2}+2\zetas+1}\)，當(dāng)\(\zeta=0.5\)時(shí)，求系統(tǒng)的阻尼比、自然頻率\(\omega_n\)、峰值時(shí)間\(t_p\)、超調(diào)量\(\sigma\%\)和調(diào)整時(shí)間\(t_s\)（\(\Delta=0.05\)）。-答案：與標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)\(\varPhi(s)=\frac{\omega_{n}^{2}}{s^{2}+2\zeta\omega_{n}s+\omega_{n}^{2}}\)對(duì)比，可得\(\omega_n=1rad/s\)，\(\zeta=0.5\)。-峰值時(shí)間\(t_p=\frac{\pi}{\omega_d}=\frac{\pi}{\omega_n\sqrt{1-\zeta^{2}}}=\frac{\pi}{1\times\sqrt{1-0.5^{2}}}=\frac{2\pi}{\sqrt{3}}\approx3.63s\)。-超調(diào)量\(\sigma\%=e^{-\frac{\zeta\pi}{\sqrt{1-\zeta^{2}}}}\times100\%=e^{-\frac{0.5\pi}{\sqrt{1-0.5^{2}}}}\times100\%\approx16.3\%\)。-調(diào)整時(shí)間\(t_s=\frac{3}{\zeta\omega_n}=\frac{3}{0.5\times1}=6s\)。29.簡(jiǎn)述系統(tǒng)的可控性和可觀性的概念。-答案：-可控性：對(duì)于一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，如果存在一個(gè)有限的控制輸入序列，能在有限的時(shí)間內(nèi)將系統(tǒng)從任意初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到任意期望的狀態(tài)，則稱該系統(tǒng)是可控的。可控性反映了控制輸入對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的支配能力。-可觀性：如果通過對(duì)系統(tǒng)在有限時(shí)間內(nèi)的輸出測(cè)量，能夠唯一地確定系統(tǒng)的初始狀態(tài)，則稱該系統(tǒng)是可觀的。可觀性反映了系統(tǒng)輸出對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的反映能力。30.系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性\(G(j\omega)=\frac{10}{j\omega(1+j\omega)(1+0.1j\omega)}\)，繪制其對(duì)數(shù)幅頻特性曲線。-答案：-首先將\(G(j\omega)\)寫成標(biāo)準(zhǔn)形式\(G(j\omega)=\frac{10}{j\omega(1+j\omega)(1+0.1j\omega)}=\frac{10}{j\omega}\times\frac{1}{1+j\omega}\times\frac{1}{1+0.1j\omega}\)。-低頻段：\(\omega\ll1\)時(shí)，\(L(\omega)=20\lg10-20\lg\omega=20-20\lg\omega\)，斜率為\(-20dB/dec\)。-轉(zhuǎn)折頻率：\(\omega_1=1rad/s\)，\(\omega_2=10rad/s\)。-當(dāng)\(1\lt\omega\lt10\)時(shí)，\(L(\omega)=20-20\lg\omega-20\lg\omega=-40\lg\omega+20\)，斜率為\(-40dB/dec\)。-當(dāng)\(\omega\gt10\)時(shí)，\(L(\omega)=20-20\lg\omega-20\lg\omega-20\lg\omega=-60\lg\omega+20\)，斜率為\(-60dB/dec\)。電氣一次設(shè)備31.簡(jiǎn)述高壓斷路器的作用和分類。-答案：-作用：高壓斷路器能在正常運(yùn)行時(shí)接通和斷開負(fù)荷電流，在故障時(shí)能迅速切斷短路電流，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。-分類：按滅弧介質(zhì)可分為油斷路器（多油斷路器和少油斷路器）、六氟化硫（\(SF_6\)）斷路器、真空斷路器等；按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式；按操作機(jī)構(gòu)可分為電磁式、彈簧式、液壓式等。32.變壓器的主要結(jié)構(gòu)部件有哪些？-答案：變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、散熱器、防爆管、瓦斯繼電器、溫度計(jì)、吸濕器等部件組成。鐵芯是變壓器的磁路部分，繞組是變壓器的電路部分，油箱用于容納變壓器油，油枕用于調(diào)節(jié)油的體積，散熱器用于散熱，防爆管用于防止油箱內(nèi)壓力過高，瓦斯繼電器用于保護(hù)變壓器內(nèi)部故障，溫度計(jì)用于測(cè)量油溫，吸濕器用于保持變壓器油的干燥。33.電流互感器和電壓互感器在使用時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？-答案：-電流互感器：-二次側(cè)嚴(yán)禁開路，否則會(huì)產(chǎn)生高電壓，危及人身和設(shè)備安全。-二次側(cè)必須有一端可靠接地，以防止一次側(cè)高壓竄入二次側(cè)。-要根據(jù)負(fù)載大小合理選擇變比，保證測(cè)量精度。-電壓互感器：-二次側(cè)嚴(yán)禁短路，否則會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞互感器。-二次側(cè)必須有一端可靠接地，以防止一次側(cè)高壓竄入二次側(cè)。-要根據(jù)負(fù)載大小合理選擇容量，避免過載。34.母線的作用是什么？常用的母線材料有哪些？-答案：母線的作用是匯集、分配和傳送電能。常用的母線材料有銅、鋁和鋼。銅的導(dǎo)電性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但價(jià)格較貴；鋁的導(dǎo)電性僅次于銅，價(jià)格相對(duì)較低，重量輕，應(yīng)用廣泛；鋼的機(jī)械強(qiáng)度高，但導(dǎo)電性較差，一般用于高壓小電流電路或作為接地線。35.簡(jiǎn)述隔離開關(guān)的作用和操作順序。-答案：-作用：隔離電源，保證檢修安全；倒閘操作，改變運(yùn)行方式；拉、合無電流或小電流電路。-操作順序：合閘時(shí)，先合隔離開關(guān)，后合斷路器；分閘時(shí)，先分?jǐn)嗦菲鳎蠓指綦x開關(guān)。36.簡(jiǎn)述電抗器的作用。-答案：電抗器主要有以下作用：-限制短路電流，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。-維持母線電壓水平，減少電壓波動(dòng)。-在并聯(lián)電容器組中，限制電容器的合閘涌流。37.高壓熔斷器的作用是什么？如何選擇高壓熔斷器的額定電流？-答案：高壓熔斷器的作用是在電路發(fā)生過載或短路時(shí)，通過熔體熔斷切斷電路，保護(hù)電氣設(shè)備。選擇高壓熔斷器的額定電流時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：-熔體的額定電流應(yīng)大于等于電路的正常工作電流。-對(duì)于電動(dòng)機(jī)等有沖擊電流的負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)時(shí)間等因素進(jìn)行選擇，一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的\(1.5-2.5\)倍。-熔斷器的額定電流應(yīng)與所保護(hù)設(shè)備的額定電流相匹配。38.簡(jiǎn)述電力電纜的結(jié)構(gòu)和分類。-答案：-結(jié)構(gòu)：電力電纜主要由導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層和保護(hù)層組成。導(dǎo)體用于傳導(dǎo)電流，絕緣層用于保證電纜的電氣絕緣性能，屏蔽層用于均勻電場(chǎng)，保護(hù)層用于保護(hù)電纜免受機(jī)械損傷、化學(xué)腐蝕等。-分類：按絕緣材料可分為油浸紙絕緣電纜、塑料絕緣電纜（如聚氯乙烯絕緣電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜）、橡膠絕緣電纜等；按電壓等級(jí)可分為低壓電纜、中壓電纜、高壓電纜等；按芯數(shù)可分為單芯電纜、多芯電纜等。39.簡(jiǎn)述接地裝置的組成和作用。-答案：接地裝置由接地極（又稱接地體）和接地線組成。接地極是與土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或?qū)w群，接地線是連接電氣設(shè)備與接地極的金屬導(dǎo)線。接地裝置的作用是將電氣設(shè)備的金屬外殼、架構(gòu)等與大地連接，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，能將故障電流引入大地，保證人身和設(shè)備的安全。同時(shí)，還可以降低電氣設(shè)備的對(duì)地電壓，減少觸電危險(xiǎn)。40.簡(jiǎn)述氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）的優(yōu)點(diǎn)。-答案：-占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，適合在城市中心等空間有限的地方使用。-運(yùn)行可靠性高，由于采用\(SF_6\)氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，受外界環(huán)境因素影響小。-維護(hù)工作量小，檢修周期長(zhǎng)。-電磁輻射小，對(duì)周圍環(huán)境影響小。-安裝方便，建設(shè)周期短。電氣二次設(shè)備41.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的基本要求。-答案：繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性的基本要求。-選擇性：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，盡量縮小停電范圍。-速動(dòng)性：要求繼電保護(hù)裝置能快速切除故障，以減少故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。-靈敏性：繼電保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)具有足夠的反應(yīng)能力。-可靠性：繼電保護(hù)裝置在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能可靠地動(dòng)作，不發(fā)生誤動(dòng)作和拒動(dòng)作。42.什么是自動(dòng)重合閘？其作用是什么？-答案：自動(dòng)重合閘是當(dāng)斷路器跳閘后，能夠自動(dòng)地將斷路器重新合閘的裝置。其作用主要有：-提高供電的可靠性，對(duì)于暫時(shí)性故障，重合閘成功后可迅速恢復(fù)供電。-提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在輸電線路發(fā)生故障時(shí)，快速重合閘可以減少故障對(duì)系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。-節(jié)約投資，在一些情況下，采用自動(dòng)重合閘可以代替雙回線路，降低建設(shè)成本。43.簡(jiǎn)述二次回路的分類和作用。-答案：-分類：二次回路可分為控制回路、信號(hào)回路、測(cè)量回路、保護(hù)回路和自動(dòng)裝置回路等。-作用：二次回路的作用是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)、保護(hù)和調(diào)節(jié)。通過二次回路，運(yùn)行人員可以對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行操作和控制；可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)；當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)回路可以迅速動(dòng)作，切除故障設(shè)備；自動(dòng)裝置回路可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行和調(diào)節(jié)。44.簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)的作用。-答案：同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)的作用主要有：-為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流，建立磁場(chǎng)，使發(fā)電機(jī)能夠發(fā)出電能。-調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓，維持發(fā)電機(jī)的電壓穩(wěn)定。-控制并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)之間的無功功率分配。-提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過快速調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，增強(qiáng)系統(tǒng)的阻尼，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。45.簡(jiǎn)述遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的組成和功能。-答案：-組成：遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)主要由調(diào)度端、執(zhí)行端和通信信道組成。調(diào)度端是遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理；執(zhí)行端安裝在被控對(duì)象附近，負(fù)責(zé)采集被控對(duì)象的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信息，并執(zhí)行調(diào)度端的控制命令；通信信道用于傳輸調(diào)度端和執(zhí)行端之間的信息。-功能：遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的主要功能包括遙測(cè)（遠(yuǎn)程測(cè)量）、遙信（遠(yuǎn)程信號(hào)）、遙控（遠(yuǎn)程控制）和遙調(diào)（遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)）。遙測(cè)是將被控對(duì)象的運(yùn)行參數(shù)（如電壓、電流、功率等）傳輸?shù)秸{(diào)度端；遙信是將被控對(duì)象的狀態(tài)信息（如開關(guān)的分合閘狀態(tài)等）傳輸?shù)秸{(diào)度端；遙控是調(diào)度端對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作；遙調(diào)是調(diào)度端對(duì)被控對(duì)象的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。46.簡(jiǎn)述微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)。-答案：-靈活性高：可以通過改變軟件程序來實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)功能，方便進(jìn)行功能擴(kuò)展和升級(jí)。-可靠性高：采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和冗余設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，減少了硬件故障的影響。-動(dòng)作速度快：能夠快速處理故障信息，實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作，提高了保護(hù)的速動(dòng)性。-具有自診斷功能：可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自身的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行報(bào)警。-便于實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化：可以與其他自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化管理。47.簡(jiǎn)述測(cè)量?jī)x表的分類和選擇原則。-答案：-分類：測(cè)量?jī)x表按測(cè)量對(duì)象可分為電壓表、電流表、功率表、電能表等；按工作原理可分為磁電式、電磁式、電動(dòng)式等；按使用方式可分為安裝式和便攜式。-選擇原則：-準(zhǔn)確性：根據(jù)測(cè)量要求選擇合適準(zhǔn)確度等級(jí)的儀表。-量程：儀表的量程應(yīng)能覆蓋被測(cè)量的范圍，一般使被測(cè)量值在儀表量程的\(\frac{2}{3}\)左右。-類型：根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)和測(cè)量條件選擇合適類型的儀表，如測(cè)量直流電流可選擇磁電式儀表，測(cè)量交流電流可選擇電磁式或電動(dòng)式儀表。-其他：還應(yīng)考慮儀表的絕緣性能、抗干擾能力、可靠性等因素。48.簡(jiǎn)述直流系統(tǒng)的作用和組成。-答案：-作用：直流系統(tǒng)為電力系統(tǒng)中的控制、保護(hù)、信號(hào)等二次設(shè)備提供可靠的直流電源，在交流電源停電時(shí)，保證二次設(shè)備的正常運(yùn)行，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。-組成：直流系統(tǒng)主要由蓄電池組、充電裝置、直流母線、絕緣監(jiān)測(cè)裝置等組成。蓄電池組是直流系統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備，在交流電源停電時(shí)提供直流電源；充電裝置用于對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電；直流母線用于匯集和分配直流電源；絕緣監(jiān)測(cè)裝置用于監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)的絕緣狀況。49.簡(jiǎn)述備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT）的工作原理和基本要求。-答案：-工作原理：當(dāng)工作電源因故障或其他原因失壓時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置自動(dòng)檢測(cè)到工作電源的失壓信號(hào)，經(jīng)過一定的延時(shí)后，自動(dòng)斷開工作電源的斷路器，然后合上備用電源的斷路器，使負(fù)荷由備用電源供電。-基本要求：-應(yīng)保證在工作電源確實(shí)斷開后，備用電源才投入。-備用電源自動(dòng)投入裝置只應(yīng)動(dòng)作一次。-當(dāng)備用電源無電壓時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置不應(yīng)動(dòng)作。-應(yīng)能在工作電源恢復(fù)正常后，自動(dòng)將負(fù)荷切換回工作電源。50.簡(jiǎn)述信號(hào)回路的作用和分類。-答案：-作用：信號(hào)回路的作用是反映電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和異常