银符考试题库-在线练习-注册电气工程师专业考试(供配电专业)案例分析下午真题2008年

注册电气工程师专业考试(供配电专业)案例分析下午真题2008年

案例分析题
某车间负荷采用低压三相电源线路供电，线路长度L=50m，允许电压降5%，保护装置0.4s内可切除短路故障，线路发生最大的短路电源I_k=6.8kA，线路采用铜芯交联聚乙烯绝缘电缆穿钢管明敷，环境温度40℃，电源导体最高温度90℃，电缆经济电流密度2.0A/mm²，电缆热稳定系数c=137，电压损失百分数0.50%/(kW·km)。车间设备功率数值统计见下表，有功功率同时系数取0.8，无功功率同时系数取0.93。

车间设备功率数值统计表
序号	设备名称	额定功率 P_r(kW)	额定负载持续率C_r(%)	额定电压 U_r(V)	需要系数 K_x	功率因数

1	数控机床	50	100	380	0.2	0.5	1.73
2	起重机	22	20	380	0.1	0.5	1.73
3	风机	7.5	100	380	0.75	0.8	0.75
4	其他	5	100	380	0.75	0.8	0.75

请回答下列问题。

1. 按需要系数法计算车间总计算功率P_e(计及同时系数)为下列哪一项数值?______

A.21.6kW
B.21.4kW
C.17.3kW
D.17.1kW

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P2式(1-1)及P3式(1-9)。
起重机的有功功率：

总计算功率：P_e=K_∑P∑(K_xP_e)=0.8×(50×0.2+19.7×0.1+7.5×0.75+5×0.75)=17.076kW

2. 若假定P_e=21.5kW。计算选择车间电缆导体截面不应小于下列哪一项数值?(铜芯交联聚乙烯电缆穿钢管明敷时允许载流量见下表)______

铜芯交联聚乙烯绝缘穿钢管明敷时允许载流量表
电缆导体截面(mm²)	25	35	50	70
允许载流量(A)	69	82	104	129
电缆导体最高温度(℃)	90
环境温度(℃)	40

A.25mm²
B.35mm²
C.50mm²
D.70mm²

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P3式(1-10)、式(1-11)、式(1-8)。
Q_e=K_∑P∑(K_xP_e

)=0.93×[(50×0.2+19.7×0.1)×1.73+
(7.5+5)×0.75×0.75]=25.78kvar

3. 若假定已知车间负荷计算电流I_c=55A，按电缆经济电流密度选择电缆导体截面应为下列哪个数值?______

A.25mm²
B.35mm²
C.50mm²
D.70mm²

A B C D

[解析] 《电力工程电缆设计规范》(GB 50217—2007)附录B式(B.0.2-4)。

根据B.0.3-3要求，当电缆经济电流截面介于电缆标称截面档次时，可视其接近程度，选择较接近一档截面，且宜偏小选取。因此选择截面为25mm²。

4. 按热稳定校验选择电缆导体最小截面应为下列哪一项数值?______

A.25mm²
B.35mm²
C.50mm²
D.70mm²

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P211式(5-26)。

最小截面选择35mm²。

5. 若假定P_e=21.5kW，计算供电线路电压损失应为下列哪一项数值?______

A.0.054%
B.0.54%
C.5.4%
D.54%

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P254式(6-3)。
Δu=PlΔu_P=21.5×0.05×0.5%=0.54%

一座66/10kV有人值班的重要变电所，装有容量为16000kV·A的主变压器两台，采用蓄电池直流操作系统，所有断路器配电磁操作机构。控制、信号等经常负荷为2000W，事故照明负荷为1000W，最大一台断路器合闸电流为98A。
请回答下列问题。

6. 说明在下列关于变电所所用电源和操作电源以及蓄电池容量的选择的表述中，哪一项是不正确的?______

A.操作电源宜采用1组110V或220V蓄电池组，不应设端电池，蓄电池组宜采用性能可靠、维护量小的蓄电池
B.变电所的直流母线，宜采用单母线接线
C.变电所蓄电池组的容量应按全所事故停电期间的放电容量确定
D.变电所蓄电池组的容量应按事故停电1h的放电容量及事故放电末期最大冲击负荷的要求确定

A B C D

[解析] 《35kV～110kV变电站设计规范》(GB 50059—2011)第3.7.1条、第3.7.2条、第3.7.4条。

7. 该变电所选择一组220V铅酸电池作为直流电源，若经常性负荷的事故放电容量为9.09A·h，事故照明负荷放电容量为4.54A·h，按满足事故全停电状态下长时间放电容量要求，选择蓄电池计算容量C_c是下列哪一项?(可靠系数取1.25，容量系数取0.4)______

A.28.41A·h
B.14.19A·h
C.34.08A·h
D.42.59A·h

A B C D

[解析] 《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044—2014)第6.1.5条、附录C第C.2.3条。
满足事故全停电状态下的持续放电容量：

8. 若选择一组10h放电标称容量为100A·h的220V铅酸蓄电池作为直流电源，若事故初期放电电流13.63A，计算事故放电初期冲击系数应为下列哪一项数值?(可靠系数K_k=1.10)______

A.1.5
B.1.0
C.0.5
D.12.28

A B C D

[解析] 《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044—2014)第6.1.5条、附录C第C.2.3条。
事故放电初期(1min)承受冲击放电电流时，其冲击系数：

9. 若选择一组10h放电标称容量为100A·h的220V铅酸蓄电池作为直流电源，计算事故放电末期冲击系数应为下列哪一项数值?(可靠系数K_k=1.10)______

A.12.28
B.11.78
C.1.50
D.10.78

A B C D

[解析] 《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044—2014)第6.1.5条、附录C参考第C.2.3条。
任意事故放电阶段末期，承受随机(5s)冲击放电电流时，10h放电率电流倍数：

10. 若选择一组蓄电池容量为80A·h的220V铅酸蓄电池作为直流电源，电路器合闸电缆选用VLV型电缆，电缆的允许压降为8V，电缆的计算长度为90m，请计算断路器合闸电缆的计算截面应为下面哪一项数值?(电缆的电阻系数：铜ρ=0.0184Ω·mm²，铝ρ=0.031Ω·mm²)______

A.68.35mm²
B.34.18mm²
C.74.70mm²
D.40.57mm²

A B C D

[解析] 《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044—2014)附录E。
电缆计算截面：

=68.35mm²

某35/10kV变电所，其10kV母线短路容量为78MV·A(基准容量100MV·A)，10kV计算负荷有功功率6000kW，自然功率因数0.75。请回答下列问题。

11. 如果供电部门与该用户的产权分界为本35kV变电所35kV受电端，说明根据规范规定35kV供电电压正、负偏差的绝对值之和允许值不超过下列哪一项数值?______

A.5%
B.10%
C.7%
D.15%

A B C D

[解析] 《电能质量供电电压允许偏差》(GB/T 12325—2008)第4.1条。

12. 论述说明为提高10kV母线的功率因数通常采用下列哪种措施?______

A.并联电容器补偿
B.增加感应电动机的容量
C.并联电抗器补偿
D.串联电容器补偿

A B C D

[解析] 《供配电系统设计规范》(GB 50052—2009)第6.0.2条。

13. 为使10kV母线的功率因数达到0.95，10kV母线的电容补偿容量应为下列哪一项数值?(年平均负荷系数取1)______

A.1200kvar
B.2071kvar
C.3318kvar
D.2400kvar

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P21式(1-57)。
由

=0.75，得

=0.882；由

=0.95，得

=0.329。
Q_c=α_avP_c(

)=1×6000×(0.882-0.329)=3318kvar

14. 该变电所10kV侧有一路长度为5km的LGJ-120架空供电线路，该线路的计算有功功率为1500kW，自然功率因数0.8，请计算陔供电线路电压损失应为下列哪一项数值?(LGJ-120导线电阻为0.285Ω/km，电抗为0.392Ω/km)______

A.3.63%
B.4.34%
C.6.06%
D.5.08%

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P254式(6-3)。
由

线路电压损失：

=4.3425

某体育场设有照明设施和管理用房，其场地灯光布置采用四塔照明方式，其中灯塔位置如下图所示。灯塔距场地中心点水平距离为103m，场地照明灯具采用金属卤化物灯。

请回答下列问题。

15. 该体育场灯塔最下排的投光灯至体育场地的垂直距离最少不宜小于下列哪个数值?______

A.27.6
B.37.5
C.48.0
D.54.8

A B C D

[解析] 《照明设计手册》(第二版)P377中要求最下方的投光灯与地面的夹角不得小于25°。
h=

=103×tan25°=48m

16. 似设场地面积为17360m²，要求场地水平面上的平均照度为1600lx，场地照明灯具采用2000W金属卤化物灯，光源光通量200000lm，镇流器功率为光源功率10%，灯具效率为0.8，利用系数取0.8，灯具维护系数取0.7，计算场地照明总功率为下列哪一项数值?(不考虑四塔灯数量的均等)______

A.385kW
B.550kW
C.682kW
D.781kW

A B C D

[解析] 《照明设计手册》(第二版)P224式(5-66)。
需要灯具的数量：

总功率：∑P=310×2×(1+10%)=682kW

17. 假设场地中心为参考坐标原点(0，0，0)，现灯塔上某一灯具S，其坐标x=-85m，y=58.2m，z=50m，其瞄准点为P坐标为x_p=-25m，y_p=10m，z_p=0。若灯具为2000W金属卤化物灯，光源光通量为200000lm，查得投光灯S射向P点的光强值I=2100000cd，灯具维护系数取0.7，计算考虑灯具维护系数后在P点处垂直面照度应为下列哪一项数值?______

A.146lx
B.95lx
C.209lx
D.114lx

A B C D

[解析] 《照明设计手册》(第二版)P226式(5-76)。

考虑维护系数：E_v=E_v1×0.7=209.17×0.7=146.45lx

18. 体育场的某一竞赛管理用房长12m、宽6m，吊顶高3.42m。经计算，室内顶棚有效空间反射比为0.7，墙面平均反射比为0.5，地面有效反射比为0.2。现均匀布置8盏2×36W嵌入式格栅照明灯具，用T8直管荧光灯管配电子镇流器，T8直管荧光灯功率为36W，光通量为2850lm，工作面高度为0.75m，格栅灯具效率为0.725，其利用系数见下表(查表时RI取表中最接近值)，维护系数为0.8，计算该房间的平均照度为下列哪一项数值?______

荧光灯格栅灯具利用系数表
有效顶棚反射比(%)	80		70			50		30
墙反射比(%)	50	50	50	50	30	30	10	30	10
地面反射比(%)	30	10	30	20	10	10	10	10	10
室形系数RI
0.8	0.48	0.45	0.47	0.46	0.40	0.39	0.36	0.39	0.36
1.0	0.54	0.5	0.53	0.52	0.45	0.45	0 42	0.44	0.42
1.25	0.61	0.55	0.59	0.57	0.51	0.50	0.47	0.49	0.47
1.5	0.65	0.59	0.64	0.61	0.55	0.54	0.51	0.53	0.51
2.0	0.75	0.64	0.70	0.67	0.60	0.59	0.57	0.59	0.57
2.5	0.76	0.67	0.74	0.70	0.64	0.63	0.61	0.62	0.60

A.367lx
B.286lx
C.309lx
D.289lx

A B C D

[解析] 《照明设计手册》(第二版)P7式(1-9)、P211式(5-39)。
室形指数：

根据题中表格查得利用系数为0.61。
房间平均照度：

19. 体育场灯塔某照明回路为三相平衡系统，负载电流为180A，采用YJV-0.6/1kV电缆，其载流量见下表(已考虑环境温度影响)，当每相三次谐波电流含量为40%时，中性线电缆截面最小应选用下列哪一项数值?______

YJV-0.6/1kV电力电缆的载流量表
截面(mm²)	70	95	120	150	185	240
载流量(A)	210	248	283	318	358	414

A.70m²
B.95m²
C.120m²
D.150m²

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P495表9-11。
按中性线电流选择截面：

故选择截面为120mm²。

某工程中有一台直流电动机，额定功率1500kW，额定电压660V，额定电流2500A，采用晶闸管变流器调速，速度反馈不可逆速度调节系统，变流器主电路为三相全控桥接线，电网额定电压10kV，电压波动系数0.95。
请回答下列问题。

20. 已知该调速系统电动机空载转速为470r/min，电动机额定转速465r/min，电动机带实际负载时转速468r/min，计算调速系统的静差率应为下列哪个数值?______

A.0.4%
B.0.6%
C.1.06%
D.1.08%

A B C D

[解析] 《电气传动自动化技术手册》(第三版)P359式(4-2)。

21. 变流变压器阀侧绕组为Y接线时，计算绕组的最低栩电压应为下列哪一项数值?______

A.660V
B.627V
C.362V
D.381V

A B C D

[解析] 《钢铁企业电力设计手册》(下册)P402。
对于不可逆系统：

=(0.95～1.0)U_ed=(0.95～1.0)×660=627～660V
因此，U_ed=364～381.5V。

22. 若变流变压器阀侧绕组390V，变流器最小出发延迟角为30°，计算该变流变压器输出的空载电压应下列哪一项数值?______

A.751V
B.375V
C.790V
D.867V

A B C D

[解析] 《钢铁企业电力设计手册》(下册)P401及P402表26-18。
U_d=AU₂βcosα=2.34×390×0.95×0.866=750.8V

23. 当变流变压器阀侧绕组为△接线时，计算电动机额定运行时该变压器阀侧绕组的相电流应为下列哪一项数值?______

A.2500A
B.2040A
C.589A
D.1178A

A B C D

[解析] 《电气传动自动化技术手册》(第三版)P504式(6-50)及P497表6-6。
星形接线-二次(阀侧)相电流：I_vΦ=K_1VI_dN=0.816×2500=2040A。星形接线：相电流=线电流。
其中K_1V取自表6-6中三相全桥接法对应的变压器阀侧相电流计算系数。
三角形接线-二次(阀侧)相电流：

24. 当变流器空载整流电压为800V时，计算变流变压器的等值容量应为下列哪一项数值?______

A.3464kV·A
B.2100kV·A
C.2000kV·A
D.2826kV·A

A B C D

[解析] 《电气传动自动化技术手册》(第二版)P426式(6-55)和式(6-56)。

×(3×0.816+3×0.816)=1.046
S_t=K_UVU_dOI_dN=1.046×800×2500=2092kV·A

某110/35kV区域变电站，向附近的轧钢厂、钢绳厂及水泵厂等用户供电，供电方案见下图。

区域变电站110kV侧最小短路容量为1500MV·A，35kV母线侧最小短路容量为500MV·A，35kV母线的供电设备容量为25000kV·A，轧钢厂用电协议容量为15000kV·A。
方案一：区域变电所以35kV分别向轧钢厂、钢绳厂及水泵厂等用户供电。轧钢厂设35/10kV专用变电所，以10kV向整流变压器供电。
轧钢厂共设有两台4500kV·A整流变压器，各供一套6脉动三相桥式整流装置，每台整流变压器10kV侧基波电流I₁=225A，7次谐波电流的有效值按工程设计法计算。
方案二：由于轧钢厂及钢绳厂合并为轧钢钢绳厂并拟自建110/35kV专用降压变电所，改为110kV由区域变电站受电，轧钢厂整流变压器运行情况同上。
假定不考虑轧钢厂其他谐波源，不考虑7次谐波以外次数谐波，也无其他会放大谐波电流的容性负荷，请回答下列问题。

25. 解释说明方案1中的电网谐波公共连接点应为下列哪一项?______

A.轧钢厂总变电所35kV母线C点
B.轧钢厂总变电所10kV母线F点
C.区域变电所35kV母线B点
D.区域变电所110kV母线A点

A B C D

[解析] 《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549—1993)第3.1条，公共连接点：用户接入公用电网的连接处。

26. 解释说明方案2中的电网谐波公共连接点应为下列哪一项数值?______

A.轧钢钢绳厂总变电所35kV母线C点
B.轧钢钢绳厂总变电所10kV母线F点
C.区域变电所35kV母线B点
D.区域变电所110kV母线A点

A B C D

[解析] 《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549—1993)第3.1条，公共连接点：用户接入公用电网的连接处。

27. 计算方案2中全部用户注入公共连接点的7次谐波电流允许值应为下列哪一项数值?______

A.13.6A
B.6.8A
C.4.53A
D.17.6A

A B C D

[解析] 《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549—1993)第5.1条及表2，附录B式(B1)。
查表2可知，7次谐波允许值为6.8A(基准短路容量为750MV·A)。

28. 在方案1中，假定35kV侧公共连接点允许注入的7次谐波电流值为17.6A，请计算出轧钢厂允许注入公共连接点7次谐波电流应为下列哪一项数值?______

A.13.63A
B.12.2A
C.10.6A
D.13.0A

A B C D

[解析] 《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549—1993)附录C式(C6)。

29. 在方案1中，计算轧钢厂整流装置7次谐波电流在公共连接点引起的7次谐波电压含有率与下列哪项数值最接近?(按近似工程估算公式计算)______

A.2.42%
B.0.52%
C.0.92%
D.1.29%

A B C D

[解析] 《工业与民用配电设计手册》(第三版)P282表6-20。
两台设备的各7次谐波电流：I_h1=I_h2=I₁×14%=225×0.14=31.5A
《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549—1993)附录C式(C5)及式(C2)。
10kV母线的设备谐波电流：

=52A
35kV母线的设备谐波电流：

公共连接点(35kV)的谐波含有率：

=1.26%

某新建办公建筑，地上共29层，层高均为5m，地下共2层，其中地下二层为汽车库，地下一层机电设备用房并设有电信进线机房，裙房共4层，5～29层为开敞办公空间，每层开敞办公面积1200m²，各层平面相同，各层弱电竖井位置均上下对应，请回答下列问题。

30. 在5～29层开敞办公空间内按一般办公区功能设置综合布线系统时，每层按规定至少设置多少双孔(一个语音点和一个数据点)5e类或以上等级的信息插座?______

A.120个
B.110个
C.100个
D.90个

A B C D

[解析] 《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16—2008)第21.2.3条：每4～10m²设一对点位。
信息插座数量：N=

=120～300个，故最少为120个。

31. 如果5～29层自每层电信竖井至本层最远点信息插座的水平电缆长度为83m，则楼层配线设备可每几层居中设一组?______

A.9层
B.7层
C.5层
D.3层

A B C D

[解析] 《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311—2007)第3.2.3条：综合布线系统信道水平线缆最长为90m，建筑层高为5m，83+1×5=88m＜90m，因此每3层设一组。

32. 若本建筑综合布线接地系统中存在有两个不同的接地体，其接地电位差(电压有效值)不应大于下列哪一项数值?______

A.2Vr·m·s
B.1Vr·m·s
C.3Vr·m·s
D.4Vr·m·s

A B C D

[解析] 《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311—2007)第7.0.4条。
如布线系统的接地系统中存在两个不同的接地体，其接地电位差不应大于1Vr·m·s。

33. 设在弱电竖井中具有接地的金属线槽内敷设的综合布线电缆沿竖井内明敷设，当竖井内有容量有8kV·A的380V电力电缆平行敷设时，说明它们之间的最小净距应为下列哪一项数值?______

A.100mm
B.150mm
C.200mm
D.300mm

A B C D

[解析] 《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311—2007)第7.0.1条及表7.0.1-1综合布线电缆与电力电缆的间距。

34. 如果自弱电竖井配出至二层平面的综合布线专用金属线槽内设有100根直径为6mm的非屏蔽超五类电缆，则此处应选用下列哪种规格的金属线槽才能满足规范要求?______

A.75mm×50mm
B.100mm×50mm
C.100mm×75mm
D.50mm×50mm

A B C D

[解析] 《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311—2007)第6.5.6条：布防缆线在线槽内的截面利用率为30～50%。
线缆总截面积：

线槽截面积：

因此100×75=7500mm²在此区间范围内。

某110kV变电站接地网范围为120m×150m，由15m×15m正方形网格组成，接地体为60mm×8mm²截面的镀锌扁钢，埋深0.8m。已知土壤电阻率均为ρ=300Ω·m，请回答下列问题。

35. 计算该接地网的工频接地电阻最接近下列哪一项数值?______

A.1.044Ω
B.1.057Ω
C.1.515Ω
D.0.367Ω

A B C D

[解析] 《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T 50065—2011)附录A第A.0.3条。
各算子：L₀=2×(120+150)=540，L=11×120+9×150=2670，S=120×150=18000，h=0.8，ρ=300，d=0.03

36. 若接地装置的接地电阻为1Ω，110kV有效接地系统计算用入地短路电流为10kA，接地短路电流持续时间为0.5s，最大接触电位差系数K_tmax=0.206，计算最大接触电位差数值并判断下列哪一项是正确的?______

A.7940V，不满足要求
B.2060V，满足要求
C.2060V，不满足要求
D.318.2V，满足要求

A B C D

[解析] 《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T 50065—2011)附录D及第4.2.2条式(4.2.2-1)(表层衰减系数取1)。
最大接触电位差：U_tmax=k_tmaxU_g=0.206×10×10³×1=2060V
最大接触电位差限值：

不满足要求。

37. 若接地装置的接地电阻为1Ω，110kV有效接地系统计算用入地短路电流为10kA，接地短路电流持续时间为0.5s，最大跨步电位差系数K_smax=0.126，计算最大跨步电位差数值并判断下列哪一项是正确的?______

A.8740V，不满足要求
B.1260V，满足要求
C.1260V，不满足要求
D.543.1V，满足要求

A B C D

[解析] 《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T 50065—2011)附录D及第4.2.2条式(4.2.2-2)(表层衰减系数取1)。
最大跨步电位差：U_smax=k_smaxU_g=0.126×10×10³×1=1260V
最大跨步电位差限值：

不满足要求。

某10kV架空配电线路设计采用钢筋混凝土电杆、铁横担、钢芯铝绞线，直线杆采用针式绝缘子，耐张杆采用悬式绝缘子组成的绝缘子串，请回答下列问题。

38. 假定某杆塔两侧档距为90m和100m，与之对应的高差角分别为15°和20°，请计算该杆塔的水平档距与下面哪个值最接近?______

A.95m
B.100m
C.105mm
D.110m

A B C D

[解析] 《钢铁企业电力设计手册》(上册)P1064式(21-14)。

39. 一般情况下导线弧垂最低点的应力不应超过破坏应力的40%，当导线弧垂最低点的应力为破坏应力的40%时，说明导线悬挂点的最大应力可为下列哪一项数值?(以破坏应力为基准)______

A.34%
B.38%
C.44%
D.48%

A B C D

[解析] 《钢铁企业电力设计手册》(上册)P1064中“极大档距：弧垂最低点应力不得超过破坏应力的40%，而悬挂点应力可较弧垂最低点应力高10%，即不得超过破坏应力的44%”。

40. 假定导线的破坏应力为260.29N/mm²，计算该导线最大使用应力应为下列哪一项数值?______

A.65.07N/mm²
B.74.37N/mm²
C.86.76N/mm²
D.104.12N/mm²

A B C D

[解析] 《钢铁企业电力设计手册》(上册)P1065式(21-17)。
最大使用应力：

案例分析题

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深色：已答题浅色：未答题