2021年注册电气工程师考试（发输变电）专业基础真题

2021年注册电气工程师考试（发输变电）专业基础真题(总分：60.00，做题时间：120分钟)一、单项选择题(总题数：60，分数：60.00)1.电路如图所示，其戴维南等效电路的开路电压和等效电阻分别是（）。（分数：1.00） A.0V，8  B.0V，4 C.4V，8 D.4V，4解析：独立电压源的电压为该含源一端口电路在端口处的开路电压，即USUO，由外环电路的KVL定律得：UO2V2V0V。流过左侧电阻2的电流为I2I3I，因此等效电阻RS（22×I3I×22）/I8。2.一阶电路的全响应可以分解为稳态分量和（）。（分数：1.00） A.固态分量 B.暂态分量  C.静态分量 D.状态分量解析：当电路的初始状态不为零且有独立电源作用时所产生的响应称为全响应。关于全响应的两个重要结论：全响应零输入响应零状态响应；全响应强制分量自由分量。上述结论适用于任意阶的线性电路。当换路后的电路存在稳定状态时，第二个结论又可写为：全响应稳态分量暂态分量。3.电路如图所示，如果I31A，则Is及其端电压U分别是（）。（分数：1.00） A.3A，16V B.3A，16V C.3A，16V  D.3A，16V解析：设流过电阻5的电流为I1。根据基尔霍夫电流定律（KCL），则有：IsI1I3。根据基尔霍夫电压定律（KVL），则有：U22Is8I3，5I18I320。联立方程解得：Is3A，U16V。4.电路如图所示，ab端的等效电源是（）。（分数：1.00） A. B.  C. D.解析：电流源和电压源串联时，可忽略电压源的作用，2V电压源开路，电压可忽略。因此电路可变为3A电流源与1A电流源并联，等效后电流为4A，方向向上。5.电路如图所示，6电阻上的电压U等于（）。（分数：1.00） A.3.6V B.18V  C.18V D.3.6V解析：设流过6电阻的电流为I1，流过受控电压源的电流为I2。由于2电阻的电压为2I，则4电阻的电压也为2I，流过4电阻的电流为2I/40.5I。由基尔霍夫电流定律得：I20.5I17.4I，I1I29。由基尔霍夫电压定律得：6I13I2I。联立以上式子解得：I13A。因此，可得6电阻上的电压U18V。6.已知某二阶电路的微分方程为。则该电路的响应性质是（）。（分数：1.00） A.无阻尼振荡 B.衰减振荡 C.非振荡  D.振荡发散解析：特征根方程：s28s120，824×1×12160，因此该电路的响应性质为非震荡。7.电路如图所示，t0时开关S闭合，则换路后的UC（t）等于（）。（分数：1.00） A. B. C.  D.解析：采用三要素法求解响应方程，步骤如下：求换路前后电容电压的初始值和稳态值，开关闭合前，电容电压的初始值：UC（0）1×22V，根据换路定则可知，开关S闭合前后电容电压不突变，则UC（0）UC（0）2V，等效电阻为：RR1×R2/（R1R2）2×1/（12）2/3，电容电压的稳态值为：UC（）1×2/32/3V。求解时间常数，则时间常数RC（2/3）2s。根据三要素公式可得uC（t）为：8.电路如图所示，正弦交流电路在1rad/s时，其等效并联电路元件参数分别是（）。（分数：1.00） A.R1，L1H  B.R0.5，L0.5H C.R2，L2H D.R1，C1F解析：9.在分界面上的电场强度的切向分量应为（）。（分数：1.00） A.连续的  B.不连续的 C.等于零 D.不确定解析：因为在导体内部电荷量保持恒定，电场分布也为恒定，所以恒定电场与静电场相同也遵循守恒定理，所以。在电场交界面上取一扁矩形闭合路径，即可得，所以E1tE2t。此式说明分界面上的电场强度的切向分量是连续的。10.古代人发现有磁性的石头，称之为天然磁石，其在当时主要用途是（）。（分数：1.00） A.生火 B.罗盘  C.雕塑 D.听筒解析：罗盘主要由位于盘中央的磁针和一系列同心圆圈组成。根据同性磁极相排斥、异性磁极相吸引的原理。无论站在地球的什么地方，它的正极总是指北，负极总是指南。11.电路如图所示，已知。（1）滤波电容器C因虚焊未连接上，试求输出电压的平均值UO；（2）当负载开路（即RL），滤波电容器C已连接上，试求输出电压的平均值UO；（3）当二极管D1因虚焊未连接上，滤波电容器C开路，试求输出电压的平均值UO。以上三种情况输出电压依次是（）。（分数：1.00） A.18V，28.28V，9V  B.9V，18V，28.28V C.28.28V，18V，9V D.9V，28.28V，18V解析：（1）C未接上，为全波整流电阻负载，无电容滤波的情况。整流输出直流电压为输入交流电压的0.9倍，则UO0.9U20.9×2018V。（2）R开路，只有电容滤波情况，电容充足电后没有放电回路，所以，。（3）当二极管D1因虚焊未连接上，滤波电容器C开路，变成半波整流，UO0.45U20.45×209V。12.测得某逻辑门输入A、B和输出Y的波形如图所示，则Y的逻辑式是（）。（分数：1.00） A.YAB B.YAB C. D. 解析：由波形图可列真值表如题解表所示。由真值表可以观察出相同出1，相异出0，故逻辑表达式为。13.逻辑图和输入A、B的波形如图所示。输出Y为“1”的时刻应是（）。（分数：1.00） A.t1 B.t2 C.t3  D.t4解析：A、B连接的是“或”门，当A、B都为“0”时，再连接“非”门，输出Y为“1”，因此选择t3时刻。14.我国的35kV系统采用中性点经消弧线圈接地方式，要求其电容电流超过（）。（分数：1.00） A.30A B.20A C.10A  D.50A解析：当超过10A又需在接地故障条件下运行时应采用消弧线圈接地方式。用消弧线圈产生的电感电流来补偿系统单相接地时所产生的对地电容电流，保证电弧自动熄灭，消除接地弧光过电压对系统内电气设备绝缘的损害。15.图示电力系统，各级电网的额定电压如图所示，变压器T2一次侧工作于2.5%抽头，则T1、T2的实际变压比为（）。（分数：1.00） A.2.857，3.182 B.0.087，3.182 C.0.087，2.929  D.3.143，2.929解析：变压器的一次绕组相当于用电设备，故其额定电压等于网络的额定电压，但当直接与发电机相连时，等于发电机的额定电压；变压器二次绕组相当于供电设备，再考虑到变压器内部的电压损耗，故二次绕组额定电压比网络高10%。根据上述要求，可得到各个变压器的额定电压：变压器T1：VT11（15%）×1010.5kV，VT12（110%）×110121kV。变压器T1实际变压比为：10.5/1210.087。变压器T2：VT21110kV，VT22（110%）×3538.5kV。变压器T2额定变压比为：110/38.5kV，实际变压比为：110×（12.5%）/38.52.929。16.我国电力系统三相交流电额定周期是（）。（分数：1.00） A.0.01s B.0.05s C.0.015s D.0.02s 解析：交流电在变化过程中，它的瞬时值经过一次循环又变化到原来的瞬时值所需的时间，即交流电变化一个循环所需要的时间，称交流电的周期。周期用符号t表示，单位为秒，周期愈长，表明交流电愈慢，我国电力系统交流电的周期为0.02秒。17.在电力系统分析和计算中，功率和阻抗一般分别是指（）。（分数：1.00） A.一相功率，一相阻抗 B.三相功率，一相阻抗 C.三相功率，一相等值阻抗  D.三相功率，三相阻抗解析：在电力系统分析和计算中，已知功率一般是指三相功率，已知额定电压是指线电压，因为三相阻抗相等，所以阻抗是指一相等值阻抗。18.一条空载运行的220kV单回输电线，长220km，导线型号LGJ-300，r10.18/km，x10.41/km，b12.6×106s/km，线路受端电压210kV，则线路送端电压为（）。（分数：1.00） A.2101.312°kV B.2251.312°kV C.204.60.66°kV  D.2100.66°kV解析：线路参数如下：线路电阻R0.18×22039.6；线路阻抗XL220×0.4190.2；线路电纳B220×2.6×1065.72×104S。线路空载，所以线路末端的输出功率S20。则线路送端电压为19.一三相变压器，容量为30000kVA，额定变比为110/10.5KV，额定频率50Hz，Yd联结。已知空载实验（低压侧）U010.5kV，I050A，P090kW，短路实验（高压侧）Uk8.4kV，Ik151A，Pk190kW。当变压器功率因数为0.8（滞后）时的最大效率为（）。（分数：1.00） A.80.00% B.98.70% C.99.50% D.98.92% 解析：变压器最大效率发生在某负载率时，其铜耗等于铁耗，即：P02Pk。解得：变压器效率计算为：20.一三相变压器，容量为63MVA，50Hz，额定变比为220/10.5kV，YN/d联结。在额定电压下，空载电流为额定电流的1%，空载损耗60kW，其阻抗电压百分比为12%，额定电流时的短路铜损耗210kW。一次侧保持额定电压，二次侧电流达到额定电流的80%，其功率因数为0.8（滞后）时的效率为（）。（分数：1.00） A.90.0% B.98.7% C.99.5%  D.99.2%解析：变压器的效率计算过程如下：计算变压器一次侧、二次侧的额定电流I1N、I2N：当一次侧保持额定电压，二次侧电流达到额定电流的80%时，负载系数0.8，则：输出功率：P2SNcos20.8×63000×0.8kW40320kW，空载损耗P060kW（铁损不变），短路铜损耗PCu（0.8）2×210kW134.4kW（铜损与负载电流有关）。变压器的效率：P2/P1P2/（P2P0PCu）40320/（4032060134.4）×100%99.5%21.已知一双层交流绕组的极距15槽，今欲利用短距消除5次谐波电动势，其线圈节距y应设计为（）。（分数：1.00） A.y12  B.y15 C.y5 D.y10解析：适当的选择线圈节距y，可使得5次谐波的短距系数ky0sinv（y1×90°/）为零或接近于零，从而达到消除或削弱该次谐波电动势的目的，即：ky0sinv（y1×90°/）0。设要消除的谐波次数为n，则线圈节距需满足：y（n1）/n（51）×15/512。22.同步发电机单机运行供电于纯电容性负载，当电枢电流达到额定值时，由于电枢反应的作用，其端电压与空载时相比（）。（分数：1.00） A.不变 B.降低 C.增高  D.不确定解析：采用发电机供