南开大学《电力设备设计原理》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页南开大学《电力设备设计原理》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在某电气控制系统中，采用了智能仪表来显示和记录各种参数。智能仪表突然黑屏，但系统其他部分仍正常工作。可能的原因是？（）A.仪表电源故障B.仪表显示屏损坏C.仪表内部电路故障D.以上都有可能2、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的可靠性和稳定性。以下哪个措施可以有效地提高电路的可靠性和稳定性？（）A.使用高质量的电子元件B.进行充分的测试和验证C.合理设计电路的保护机制D.以上都是3、有一个8位的逐次逼近型A/D转换器，输入模拟电压范围为0-5V，若当前转换得到的数字量为10010101，那么对应的模拟电压大约是多少？（）A.2.93VB.3.15VC.3.56VD.2.58V4、数字电路中的触发器是一种具有记忆功能的电路元件。对于一个D触发器，当时钟上升沿到来时，输出Q会跟随输入D的变化。如果输入D一直保持高电平，经过多个时钟周期后，输出Q会是什么状态？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.保持上一个状态5、某电气控制系统中，有一个由多个行程开关组成的位置控制电路。其中一个行程开关的触点粘连，无法正常断开，会对设备的运行产生什么影响？（）A.设备超程运行B.设备停止运行C.设备运行速度改变D.设备运行方向改变6、在一个电气控制系统中，使用了一个稳压电源为电路提供稳定的直流电压。若输入电源电压波动较大，而输出电压基本不变，可能是稳压电源中的哪个元件起到了关键作用？（）A.调整管B.比较放大器C.取样电路D.基准电压源7、在一个数字电路中，使用了全加器来实现两个4位二进制数的加法。当其中一个加数从0111变为1000，另一个加数不变，且低位有进位输入1，那么和的变化最有可能是（）A.增加7B.减少7C.增加8D.减少88、有一个圆柱形电容器，内半径为a，外半径为b，长度为L，中间填充介质的介电常数为ε。电容器的电容为：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)9、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器10、在电力系统的自动化控制中，AGC（自动发电控制）系统的主要功能是根据系统的负荷变化，自动调整发电机的出力，以维持系统频率和联络线功率在规定的范围内。AGC系统通常由控制中心、信息采集系统和执行机构组成。下列关于AGC系统工作原理的描述，错误的是（）A.信息采集系统实时监测系统的频率、联络线功率和发电机出力等参数B.控制中心根据监测数据计算出需要调整的发电机出力C.执行机构直接控制发电机的调速器和励磁系统，实现出力调整D.AGC系统只考虑系统的频率偏差，不考虑联络线功率偏差11、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=3V时，漏极电流ID从2mA变化到4mA，对应的VDS从8V变化到10V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS12、在一个电力系统中，需要对电力电缆进行故障检测和定位。以下哪种方法不是电力电缆故障检测和定位的常用方法？（）A.电桥法B.脉冲反射法C.音频感应法D.颜色识别法13、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能14、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素15、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有停电频率、停电持续时间和供电可靠率等。下列关于这些可靠性指标计算方法和意义的描述，错误的是（）A.停电频率是指单位时间内的停电次数B.停电持续时间是指每次停电的时长总和C.供电可靠率是指用户在统计期间内的正常供电时间与总时间的比值D.可靠性指标越高，说明电力系统的可靠性越好，但建设和运行成本也越高二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、对于数字电路中的比较器，以下哪些说法是准确的？（）A.可以比较两个数字量的大小B.输出通常是高电平或低电平C.常用于数据排序和选择D.有多位比较器和单比特比较器之分2、以下关于数字电路中的纠错编码，哪些说法是正确的？（）A.可以检测和纠正传输中的错误B.增加了数据的冗余度C.常见的有海明码和卷积码D.对系统的可靠性有提升作用3、以下关于数字电路中的有限状态机编码方式，哪些是常见的？（）A.二进制编码B.格雷码编码C.一位热码编码D.顺序编码4、在电气控制设计中，选择电器元件时需要考虑哪些因素？A.工作环境B.额定电压和电流C.操作频率D.使用寿命5、在传感器接口电路设计中，以下哪些方面需要重点关注？（）A.信号放大B.滤波C.线性化处理D.抗干扰6、在电子电路的可靠性测试中，以下哪些测试项目是常见的？（）A.高温老化测试B.振动测试C.湿度测试D.静电放电测试7、在电力变压器的保护中，通常配置的保护有（）A.瓦斯保护B.纵差动保护C.过电流保护D.零序电流保护8、以下关于静电场的性质，表述准确的有（）A.静电场是无旋场B.静电场的电场线不闭合C.静电场对电荷做功与路径无关D.静电场的散度处处为零9、电力系统中的储能技术应用场景包括（）A.削峰填谷B.提高电能质量C.提供备用电源D.改善电网稳定性10、在电子电路的热设计中，以下哪些散热方式是常见的？（）A.自然散热B.风冷散热C.水冷散热D.热管散热11、以下关于计数器的描述，正确的是（）A.可以实现对脉冲的计数功能B.有同步计数器和异步计数器之分C.计数的进制可以是二进制、十进制等D.可以通过反馈清零或置数实现特定的计数范围12、在电气控制系统中，常见的电气故障诊断方法有哪些？A.直观法B.测量法C.类比法D.置换法13、在电力系统的电能计量中，常用的计量方式有（）A.高供高计B.高供低计C.低供低计D.低供高计14、对于电动力学中的磁滞现象，以下表述准确的有（）A.与磁化历史有关B.导致磁场和磁感应强度的非线性关系C.存在磁滞回线D.只在软磁材料中出现15、电力系统中的无功功率补偿装置包括（）A.并联电容器B.同步调相机C.静止无功补偿器D.串联电抗器三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图中所示的锁存器电路，说明其特点和应用场合。2、（本题5分）设计一个能检测输入信号中上升沿的电路。3、（本题5分）简述电力系统中的电力物联网技术架构和应用场景。4、（本题5分）化简逻辑函数F(A,B,C,D)=Σm(2,3,6,7,8,10,12,14)，并用与或非门实现。5、（本题5分）分析电力系统中性点接地方式的特点和选择原则。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某小区的地下停车场照明系统能耗过高，且照明效果不佳。经分析，发现是灯具选型不当、照明控制方式不合理以及照明线路损耗较大等原因引起的。请全面探讨造成这些问题的因素，并给出降低能耗和提高照明效果