1、注册电气工程师专业考试(供配电专业)案例分析上午真题 2016 年及答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、案例分析题(总题数：5，分数：50.00)请解答下列与电气安全相关的问题。（分数：10.00）(1).50Hz 交流电通过人身达一定数量时，将引起人身发生心窒纤维性颤动现象，如果电流通路为左手到右脚时这一数值为 50mA，那么，当电流通路变为右手到双脚时，引起发生心室纤维性颤动相同效应的人身电流是多少?_（分数：2.00）A.30mAB.50mAC.62.5mAD.100mA(2).一建筑物内的相对地标称电压 AC220V，低压配电系统采用 TN-S 接地形式，对插座回路采
2、用额定电流为 16A 的断路器作馈电保护，且瞬动脱扣倍数为 10 倍，现需在此插座上使用标识为 l 类防触电类别的手电钻，手电钻连接电缆单位长度相保阻抗为 Z php =8.6/km(不计从馈电开关到插座之间的线路阻抗及系统阻抗)。问手电钻连接电缆长度不大于多少时，才能满足防间接接触保护的要求?_（分数：2.00）A.28mB.123mC.160mD.212m(3).用标称相电压为 AC220V，50Hz 的 TT 系统为一户外单相发备供电，设备的防触电类型为 1 类，TT 系统电源侧接地电阻为 4，供电电缆回路电阻为 0.8，采用带漏电模块的断路器作馈电保护，断路器脱扣器瞬动电流整定为 10
3、0A，额定漏电动作电流为 0.5A，不计设备侧接地线的阻抗。问设备侧接地电阻最大为下列哪项数值时，就能满足防间接接触保护的要求?_（分数：2.00）A.0.5B.95.6C.100D.440(4).某变电所地处海拔高度为 1500m，变电所内安装了 10/0.4kV 干式变压器和低压开关柜等设备，变压器与低压柜之间用裸母线连接，在裸母线周围设有带锁的栅栏，则该栅栏的最小高度和栅栏到母线的最小安全净距应为下列哪组数值?_（分数：2.00）A.1700mm，800mmB.1700mm，801mmC.2200mm，801mmD.2200mm，821mm(5).某工厂生产装置，爆炸性气体环境中加工处理
4、的物料有两种，其爆炸性气体混合物的引燃温度分别是240和 150，则在该环境中允许使用的防爆电气设备的温度组应为下列哪项?请说明理由。_（分数：2.00）AT3BT4C.T3，T4，T5，T6D.T4，T5，T6某城市综合体设置一座 10kV 总配电室及若干变配电室，10kV 总配电室向各变配电室和制冷机组放射式供电，10kV 制冷机组无功功率就地补偿，各变配电室无功功率在低压侧集中补偿。各个变配电室和制冷机组补偿后的功率因数均为 0.9。请回答下列电气设计过程中的问题，并列出解答过程。（分数：10.00）(1).综合体内共设 8 台 10/0.4kV 变压器(计算负荷率见下表)和 3 台 1
5、0kV 制冷机组，制冷机组的额定功率分别为 2 台 1928kW(cos=0.80)和 1 台 1260kW(cos=0.80)，按需要系数法计算综合体的总计算负荷是下列哪项数值?(同时系数取 0.9，计算不计及线路、母线及变压器损耗)_ 变压器编号 TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 TM6 TM7 TM8 容量(kVA) 2000 2000 1600 1600 1250 1250 1000 1000 负荷率(%) 67% 61% 72% 60% 70% 65% 76% 71% （分数：2.00）A.11651kVAB.12163kVAC.12227kVAD.12802kVA(2).某
6、1000kVA 变压器空载损耗 1.7kW，短路损耗(或满载损耗)10.3kW，阻抗电压 4.5%，空载电流0.7%，负荷率 71%，负载功率因数 0.9，计算变压器实际运行效率为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.98.89%B.98.92%C.99.04%D.99.18%(3).某 2000kVA 变压器低压侧三相四线，额定频率为 50Hz，母线运行线电压为 0.4kV，总计算负荷合计有功功率 1259kW，无功功率 800kvar，现在该母线上设置 12 组星型接线的 3 相并联电容器组，每组串联电抗率 7%的电抗器，电容器组铭牌参数：三相额定线电压为 0.48kV，额定容量为 50k
7、var，按需要系数法确定无功补偿后的总计算容量是下列哪项数值?(K p =0.9，K q =0.95)_（分数：2.00）A.1144kVAB.1151kVAC.1175kVAD.1307kVA(4).若每户住宅用电负荷标准为 6kW，255 户均匀分配接入三相配电系统，需要系数见下表，三相计算容量应为下列哪项数值?(cos=0.8)_ 户数 1324 25124 125259 260300 需要系数 0.5 0.45 0.35 0.3 注：表中户数是指单相配电时接于同一相上的户数，按三相配电对连接的户数应乘以 3。（分数：2.00）A.1913kVAB.1530kVAC.861kVAD.66
8、9kVa(5).在确定并联电容器分组容量时，应避免发生谐振，为躲开谐振点，需根据电抗器的电抗率合理选择电容器分组容量，避开谐振容量。假定 10kV 制冷机组电源母线短路容量为 100MVA，电容器组串联电抗率为6%的电抗器，计算发生 3 次谐波谐振的电容器容量是下列哪项数值?_（分数：2.00）A.5.111MvarB.2MvarC.-2MvarD.-5.111MVar某企业有 110/35/10kV 主变电所一座，两台主变，户外布置。110kV 设备户外敞开式布置，35kV 及 10kV设备采用开关柜户内布置，主变各侧均采用单母线分段接线方式，采用 35kV、10kV 电压向企业各用电点供电
9、请解答下列问题：（分数：10.00）(1).企业生产现场设置有 35/10kV 可移动式变电站，主变连接组别为 Dyn11，负责大型移动设备供电，10kV 供电电缆长度为 4.0km，10kV 侧采用中性点经高电阻接地，试计算确定接地电阻额定电压和电阻消耗的功率(单相对地短路时电阻电流与电容电流的比值为 1.1)。_（分数：2.00）A.6.06kV，25.4kWB.6.06kV，29.5kWC.6.37kV，29.4kWD.6.37kV，32.5kW(2).某 35/10kV 变电所，变压器一次侧短路容量为 80MVA，为无限大容量系统，一台主变压器容量为8MVA，变压器阻抗电压百分数为
10、7.5%，10kV 母线上接有一台功率为 500kW 的电动机，采用直接起动方式，电动机的起动电流倍数为 6，功率因数为 0.91，效率为 93.4%。10kV 母线上其他预接有功负荷为 5MW，功率因数为 0.9，电动机采用长 1km 的电缆供电。已知电缆每公里电抗为 0.1(忽略电阻)，试计算确定，当电动机起动时，电动机的端子电压相对值与下列哪项最接近?_（分数：2.00）A.99.97%B.99.81%C.93.9%D.93.0%(3).某 10kV 配电系统，系统中有两台非线性用电设备，经测量得知，一号设备的基波电流为 100A，3 次谐波电流含有率为 5%，5 次谐波电流含有率为 3
11、7 次谐波电流含有率为 2%；二号设备的基波电流为150A，3 次谐波电流含有率为 6%，5 次谐波电流含有率为 4%，7 次谐波电流含有率为 2%。两台设备 3 次谐波电流之间的相位角为 45 度，基波和其他各次谐波的电流同相位，试计算该 10kV 配电系统中 10kV 母线的电流总畸变率应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.6.6%B.7.0%C.13.6%D.22%(4).某新建 35kV 变电所，已知计算负荷为 15.9MVA，其中一、二级负荷为 11MVA，节假日时运行负荷为计算负荷的二分之一，设计拟选择容量为 10MVA 的主变两台。已知变压器的空载有功损耗为 8.2kW，
12、负载有功损耗为 47.8kW，空载电流百分数，I 0 %=0.7，阻抗电压百分数 U k %=7.5，变压器的过载能力按 1.2倍考虑，无功功率经济当量取 0.1kW/kvar。试校验变压器的容量是否满足一、二级负荷的供电要求，并确定节假日时两台变压器的经济运行方式。_（分数：2.00）A.不满足，两台运行B.满足，两台运行C.不满足，单台运行D.满足，单台运行(5).某 UPS 电源，所带计算机网络设备额定容量供计 50kW(cos=0.95)，计算机网络设备电源效率0.92，当 UPS 设备效率为 0.93 时，计算该 UPS 电源的容量最小为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.61.5
13、kVAB.73.8kVAC.80.0kVAD.92.3kVA某企业新建 110/35/10kV 变电所，设 2 台 SSZ11-50000/110 的变压器，U k12 %=10.5，U k13 %=17，U k23 %=6.5，容量比为 100/50/100，短路电流计算系统图如图所示。第一电源的最大短路容量 S 1max =4630MVA，最小短路容量 S 1min =1120MVA；第二电源的最大短路容量 S 2max =3630MVA，最小短路容量 S 2min =1310MVA.110kV 线路的阻抗为 0.4/km。(各元件有效电阻较小，不予考虑)请回答下列问题： （分数：10.0
14、0）(1).主变压器三侧绕组(高、中、低)以 100MVA 为基准容量的电抗标幺值应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.0.21、0、0.13B.0.21、0.13、0.34C.0.26、0、0.16D.0.42、0、0.26(2).断路器 QF1、QV2、QF3 均断开，k 1 点的最大和最小三相短路电流应为下列哪组数值?_（分数：2.00）A.2.5kA，1.5kAB.3.75kA，2.74kAC.3.92kA，2.56kAD.12.2kA，7.99kA(3).假定断路器 QF1、QF2 断开，QF3 断路器闭合，短路电流计算阻抗图如下图所示。(图中电抗标幺值均以 100NVA 为基准
15、容量)，则 k 3 点的三相短路电流为下列哪项数值?_ （分数：2.00）A.6.94kAB.10.6kAC.24.46kAD.33.6kA(4).假设第一电源和第二电源同时工作，QF1、QF3 断路器断开，QF2 断路器闭合，第一和第二电源 35kV侧短路容量分别为 378MVA 和 342MVA，35kV 变压器 S rT1 以基准容量 100MVA 的电抗标幺值 X T =0.42，则第二电源提供给 k 4 点的三相短路电流和短路容量为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.2.57kA，70.26MVAB.4.67kA，84.96MVAC.5.66kA，102.88NVAD.9.84kA
16、178.92MVA(5).假设变压器 S rT 高压侧装设低电压起动的带时限过电流保护，110kV 侧电流互感器变比为 300/5，电压互感器变比为 110000/100，电流互感器和电流继电器接线图如下图所示，则保护装置的动作电流和动作电压为下列哪组数值(运行中可能出现的最低工作电压取变压器高压侧母线额定电压的 0.5 倍)?_ （分数：2.00）A.5.25A，41.7VB.6.17A，36.2VC.6.7A，33.4VD.7.41A，49V一座 35/10kV 变电站附属于某公共建筑物内并为该建筑物供电，建筑物内下级 10/0.4kV 变压器兼站用变，35kV 系统采用高电阻接地方式，
17、10kV 侧单相接地电容电流为 15A，采用经消弧线圈接地，0.4kV 侧采用TN-S 系统，各变电所及建筑物共用接地系统，利用建筑物桩基础钢筋作自然接地体，并围绕建筑物设置以水平接地体为主边缘闭合的人工接地体，建筑物底板平面为 30m21m，放在钻孔中的钢筋混凝土杆形桩基按 64 的矩阵布置，闭环接地体包围的面积为：3624m 2 ，水平接地体埋深 1.0m，请回答(解答)下列有关问题：（分数：10.00）(1).建筑物场地为陶土，假定在测量土壤电阻率时，土壤具有中等含水量，测得的土壤电阻率为35m，请计算该自然接地装置的工频接地电阻最接近下列哪项数值?(基础接地极的形状系数 K 2 =0.
18、5)_（分数：2.00）A.0.52B.1.03C.1.14D.1.53(2).假定该场地土壤电阳.率为 120m，其中某一根建筑物防雷引下线连接到四边形闭合人工接地体的顶点，接地体采用扁钢，其等效直径为 15mm，请根据场地及接地网条件计算该引下线的冲击接地电阻最接近下列哪项数值?(不考虑自然接地体的散流作用，接地极形状系数取-0.18)_（分数：2.00）A.3.2B.5.05C.7.4D.10.5(3).假定变电站地表层土壤电阻率为 800m，请汁算变电站接地网的接触电位差和跨步电位差不应超过下列哪组数值?(地表层衰减系数取 0.5)_（分数：2.00）A.Ut=70V，Us=130VB
19、Ut=70V，Us=150VC.Ut=90V，Us=130VD.Ut=90V，Us=150V(4).假定站用变低压侧某出线回路采用铜芯多芯电缆，其中一芯作为 PE 线，电缆绝缘材料为 85橡胶，回路预期的单向短路故障电流有效值为 2kA，保护电器动作时间考虑最不利情况 5s，请通过计算确定作为PE 线的电缆芯线截面积最小为下列哪项数值。_ A.16mm2 B.25mm2 C.35mm2 D.50mm2（分数：2.00）A.B.C.D.(5).假定低压接地故障回路的阻抗为 25m，请计算变电所低压侧该配电回路间接接触防护电器的动作电流，其结果最接近下列哪个数值?_（分数：2.00）A.8.8k
20、AB.9.2kAC.15.2kAD.16kA注册电气工程师专业考试(供配电专业)案例分析上午真题 2016 年答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、案例分析题(总题数：5，分数：50.00)请解答下列与电气安全相关的问题。（分数：10.00）(1).50Hz 交流电通过人身达一定数量时，将引起人身发生心窒纤维性颤动现象，如果电流通路为左手到右脚时这一数值为 50mA，那么，当电流通路变为右手到双脚时，引起发生心室纤维性颤动相同效应的人身电流是多少?_（分数：2.00）A.30mAB.50mAC.62.5mA D.100mA解析：解析 电流对人和家畜的效应第 1 部分：通用部分(
21、GB/T13870.12008)第 5.9 条“心脏电流系数的应用”。 心脏电流系数可用于计算通过除左手到双脚的电流通路以外的电流 I h ，由表 12 可知右手到双脚的相电流系数 F 为 0.8，则： (2).一建筑物内的相对地标称电压 AC220V，低压配电系统采用 TN-S 接地形式，对插座回路采用额定电流为 16A 的断路器作馈电保护，且瞬动脱扣倍数为 10 倍，现需在此插座上使用标识为 l 类防触电类别的手电钻，手电钻连接电缆单位长度相保阻抗为 Z php =8.6/km(不计从馈电开关到插座之间的线路阻抗及系统阻抗)。问手电钻连接电缆长度不大于多少时，才能满足防间接接触保护的要求?
22、分数：2.00）A.28mB.123m C.160mD.212m解析：解析 低压配电设计规范(GB 500547011)第 5.2.8 条、第 6.2.4 条。 第 5.2.8 条：TN 系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性，应符合下式要求：Z a I a U 0 。 第 6.2.4 条：当短路保护电器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的 1.3 倍。 因此，Z a I a U 0 (3).用标称相电压为 AC220V，50Hz 的 TT 系统为一户外单相发备供电，设备的防触电类型为 1 类，TT 系统电源侧接地电阻为 4，供电电缆回路
23、电阻为 0.8，采用带漏电模块的断路器作馈电保护，断路器脱扣器瞬动电流整定为 100A，额定漏电动作电流为 0.5A，不计设备侧接地线的阻抗。问设备侧接地电阻最大为下列哪项数值时，就能满足防间接接触保护的要求?_（分数：2.00）A.0.5B.95.6C.100 D.440解析：解析 低压配电设计规范(GB 500542011)第 5.2.15 条、第 6.2.4 条。 第 5.2.15 条：TT 系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性，应符合下式要求：R a I a 50V。 第 6.2.4 条：当短路保护电器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定
24、电流的 1.3 倍。 题干中针对间接接触防护，既设置有断路器作为主保护，也设置有漏电模块作为辅助保护，因此应该分别计算，则 主保护：R a a I a 50 R a 50/(1.3100)=0.385。 附加保护：R a I a 50 (4).某变电所地处海拔高度为 1500m，变电所内安装了 10/0.4kV 干式变压器和低压开关柜等设备，变压器与低压柜之间用裸母线连接，在裸母线周围设有带锁的栅栏，则该栅栏的最小高度和栅栏到母线的最小安全净距应为下列哪组数值?_（分数：2.00）A.1700mm，800mmB.1700mm，801mmC.2200mm，801mm D.2200mm，821mm
25、解析：解析 20kV 及以下变电所设计规范(GB 500532013)第 4.2.1 条、表 4.2.1 相关数据及注解。注解 1：裸带电部分的遮拦高度不小于 2.2m。 注解 2：海拔高度超过 1000m，表中符号 A 后的数值应按每升高 100m 增大 1%进行修正，符号 B、C 后的数据应加上符号 A 的修正值。则栅栏到母线的最小安全净距为： (5).某工厂生产装置，爆炸性气体环境中加工处理的物料有两种，其爆炸性气体混合物的引燃温度分别是240和 150，则在该环境中允许使用的防爆电气设备的温度组应为下列哪项?请说明理由。_（分数：2.00）AT3BT4C.T3，T4，T5，T6D.T4
26、T5，T6 解析：解析 爆炸危险环境电力装置设计规范(GB 500582014)第 3.4.2 条、第 5.2.3-1 条。根据表 3.4.2 可知，两种爆炸性气体混合物的引燃温度分组分别为 T3 和 T4；再根据第 5.2.3-1 条，防爆电器设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境的爆炸性气体混合物的级别和组别，当存在有两种以上可燃性物质形成的爆炸性混合物时，可按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备，因此应选择的组别为T4 及以上。某城市综合体设置一座 10kV 总配电室及若干变配电室，10kV 总配电室向各变配电室和制冷机组放射式供电，10kV 制冷机组无功功率就地补偿，各变配电室
27、无功功率在低压侧集中补偿。各个变配电室和制冷机组补偿后的功率因数均为 0.9。请回答下列电气设计过程中的问题，并列出解答过程。（分数：10.00）(1).综合体内共设 8 台 10/0.4kV 变压器(计算负荷率见下表)和 3 台 10kV 制冷机组，制冷机组的额定功率分别为 2 台 1928kW(cos=0.80)和 1 台 1260kW(cos=0.80)，按需要系数法计算综合体的总计算负荷是下列哪项数值?(同时系数取 0.9，计算不计及线路、母线及变压器损耗)_ 变压器编号 TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 TM6 TM7 TM8 容量(kVA) 2000 2000 1600 16
28、00 1250 1250 1000 1000 负荷率(%) 67% 61% 72% 60% 70% 65% 76% 71% （分数：2.00）A.11651kVAB.12163kVA C.12227kVAD.12802kVA解析：解析 工业及民用配电设计手册(第三版)P3 式(1-9)式(1-11)。 变压器总计算功率：P T =0.92000(0.67+0.61)+1600(0.72+0.60)+1250(0.7+0.65)+1000(0.76+0.71)=7046.55kW 制冷机组总计算功率：P C =21928+1260=5116kW 总有功功率：P =K p (K x P e )=0
29、9(7046.55+5116)=10946.3kW 总计算负荷： (2).某 1000kVA 变压器空载损耗 1.7kW，短路损耗(或满载损耗)10.3kW，阻抗电压 4.5%，空载电流0.7%，负荷率 71%，负载功率因数 0.9，计算变压器实际运行效率为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.98.89%B.98.92% C.99.04%D.99.18%解析：解析 钢铁企业电力设计手册(下册)P291 式(6-16)。 变压器效率： (3).某 2000kVA 变压器低压侧三相四线，额定频率为 50Hz，母线运行线电压为 0.4kV，总计算负荷合计有功功率 1259kW，无功功率 800k
30、var，现在该母线上设置 12 组星型接线的 3 相并联电容器组，每组串联电抗率 7%的电抗器，电容器组铭牌参数：三相额定线电压为 0.48kV，额定容量为 50kvar，按需要系数法确定无功补偿后的总计算容量是下列哪项数值?(K p =0.9，K q =0.95)_（分数：2.00）A.1144kVAB.1151kVAC.1175kVA D.1307kVA解析：解析 工业及民用配电设计手册(第三版)P3 式(1-9)式(1-11)。 串联电抗器后实际补偿容量： 计算有功功率：P =K p P e =0.91259=1133.1kW 计算无功功率：Q =K q Q e =0.95800=760
31、kvar 补偿后计算无功功率：Q “=Q “-Q e =760-1238.75=295kvar 补偿后计算容量： (4).若每户住宅用电负荷标准为 6kW，255 户均匀分配接入三相配电系统，需要系数见下表，三相计算容量应为下列哪项数值?(cos=0.8)_ 户数 1324 25124 125259 260300 需要系数 0.5 0.45 0.35 0.3 注：表中户数是指单相配电时接于同一相上的户数，按三相配电对连接的户数应乘以 3。（分数：2.00）A.1913kVAB.1530kVAC.861kVA D.669kVa解析：解析 工业及民用配电设计手册(第三版)P3 式(1-9)式(1-
32、11)。 255 户均匀分配接入三相配电系统，单相配电接于同一相上的户数为 户，则查系数 k=0.45。 三相计算容量为： (5).在确定并联电容器分组容量时，应避免发生谐振，为躲开谐振点，需根据电抗器的电抗率合理选择电容器分组容量，避开谐振容量。假定 10kV 制冷机组电源母线短路容量为 100MVA，电容器组串联电抗率为6%的电抗器，计算发生 3 次谐波谐振的电容器容量是下列哪项数值?_（分数：2.00）A.5.111Mvar B.2MvarC.-2MvarD.-5.111MVar解析：解析 并联电容器装置设计规范(GB 502272008)第 3.0.3-3 条。 发生谐振的电容器容量：
33、 某企业有 110/35/10kV 主变电所一座，两台主变，户外布置。110kV 设备户外敞开式布置，35kV 及 10kV设备采用开关柜户内布置，主变各侧均采用单母线分段接线方式，采用 35kV、10kV 电压向企业各用电点供电。请解答下列问题：（分数：10.00）(1).企业生产现场设置有 35/10kV 可移动式变电站，主变连接组别为 Dyn11，负责大型移动设备供电，10kV 供电电缆长度为 4.0km，10kV 侧采用中性点经高电阻接地，试计算确定接地电阻额定电压和电阻消耗的功率(单相对地短路时电阻电流与电容电流的比值为 1.1)。_（分数：2.00）A.6.06kV，25.4kWB
34、6.06kV，29.5kW C.6.37kV，29.4kWD.6.37kV，32.5kW解析：解析 工业与民用配电设计手册(第三版)P153 式(4-41)和表 4-20。 电缆线路的单相接地电容电流：I c =0.1U r l=0.1104=4A 10kV 系统(变电所)总接地电容电流：I C =(1+16%)4=4.64A 导体和电器选择设计技术规定(DL/T 52222005)第 18.2.5-1 条。 电阻额定电压： 接地电阻消耗功率： (2).某 35/10kV 变电所，变压器一次侧短路容量为 80MVA，为无限大容量系统，一台主变压器容量为8MVA，变压器阻抗电压百分数为 7.5
35、10kV 母线上接有一台功率为 500kW 的电动机，采用直接起动方式，电动机的起动电流倍数为 6，功率因数为 0.91，效率为 93.4%。10kV 母线上其他预接有功负荷为 5MW，功率因数为 0.9，电动机采用长 1km 的电缆供电。已知电缆每公里电抗为 0.1(忽略电阻)，试计算确定，当电动机起动时，电动机的端子电压相对值与下列哪项最接近?_（分数：2.00）A.99.97%B.99.81%C.93.9%D.93.0% 解析：解析 工业与民用配电设计手册(第三版)P270 表 6-16“全压起动公式”。 10kV 母线短路容量： 10kV 母线预接无功负荷：Q fh =P fh t
36、an(arccos)=5tan(arccos0.9)=2.42Mvar 电动机额定起动容量： 起动回路额定输入容量： 电动起动时母线电压相对值： 电动机端子电压相对值： (3).某 10kV 配电系统，系统中有两台非线性用电设备，经测量得知，一号设备的基波电流为 100A，3 次谐波电流含有率为 5%，5 次谐波电流含有率为 3%，7 次谐波电流含有率为 2%；二号设备的基波电流为150A，3 次谐波电流含有率为 6%，5 次谐波电流含有率为 4%，7 次谐波电流含有率为 2%。两台设备 3 次谐波电流之间的相位角为 45 度，基波和其他各次谐波的电流同相位，试计算该 10kV 配电系统中 1
37、0kV 母线的电流总畸变率应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.6.6% B.7.0%C.13.6%D.22%解析：解析 电能质量公用电网谐波(GB/T 145491993)附录 A 式(A2)、式(A4)、式(A6)和附录 C式(C4)。 由式(A2)，两设备各次谐波电流数值如下表： 设备编号 基波电流 A 3 次谐波电流 A 5 次谐波电流 A 7 次谐波电流 1 号 100 5 3 2 2 号 150 9 6 3 由式(C4)，可知各次谐波总电流： 基波总电流：I 1 =100+150=250A 3 次谐波总电流： 5 次谐波总电流： 7 次谐波总电流： 由式 A4、A6，可知谐波电
38、流总含量： 则电流总畸变率： (4).某新建 35kV 变电所，已知计算负荷为 15.9MVA，其中一、二级负荷为 11MVA，节假日时运行负荷为计算负荷的二分之一，设计拟选择容量为 10MVA 的主变两台。已知变压器的空载有功损耗为 8.2kW，负载有功损耗为 47.8kW，空载电流百分数，I 0 %=0.7，阻抗电压百分数 U k %=7.5，变压器的过载能力按 1.2倍考虑，无功功率经济当量取 0.1kW/kvar。试校验变压器的容量是否满足一、二级负荷的供电要求，并确定节假日时两台变压器的经济运行方式。_（分数：2.00）A.不满足，两台运行B.满足，两台运行 C.不满足，单台运行D.
39、满足，单台运行解析：解析 35110kV 变电所设计规范(6B 500592011)第 3.1.3 条。 第 3.1.3 条：装有两台及以上主变压器的变电站，当断开一台主变压器时，其余主变压器的容量(包括过负荷能力)应满足全部一、二级负荷用电的要求。 按题意过负荷能力取 1.2，一、二级负荷为 11MVA，则每台变压器：1.210=12MVA11MVA，可满足要求。工业与民用配电设计手册(第三版)P40 表 2-11“变电所主变压器经济运行的条件”。 经济运行的临界负荷： 节假日实际运行负荷： (5).某 UPS 电源，所带计算机网络设备额定容量供计 50kW(cos=0.95)，计算机网络设
40、备电源效率0.92，当 UPS 设备效率为 0.93 时，计算该 UPS 电源的容量最小为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.61.5kVAB.73.8kVA C.80.0kVAD.92.3kVA解析：解析 电子信息系统机房设计规范(GB 501742008)第 8.1.7 条。 UPS 电源的最小容量： 某企业新建 110/35/10kV 变电所，设 2 台 SSZ11-50000/110 的变压器，U k12 %=10.5，U k13 %=17，U k23 %=6.5，容量比为 100/50/100，短路电流计算系统图如图所示。第一电源的最大短路容量 S 1max =4630MVA，最小
41、短路容量 S 1min =1120MVA；第二电源的最大短路容量 S 2max =3630MVA，最小短路容量 S 2min =1310MVA.110kV 线路的阻抗为 0.4/km。(各元件有效电阻较小，不予考虑)请回答下列问题： （分数：10.00）(1).主变压器三侧绕组(高、中、低)以 100MVA 为基准容量的电抗标幺值应为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.0.21、0、0.13 B.0.21、0.13、0.34C.0.26、0、0.16D.0.42、0、0.26解析：解析 工业与民用配电设计手册(第三版)P128 表 4-2 以及 P131 式(4-11)。 主变压器各绕组的电
42、抗标幺值为： (2).断路器 QF1、QV2、QF3 均断开，k 1 点的最大和最小三相短路电流应为下列哪组数值?_（分数：2.00）A.2.5kA，1.5kAB.3.75kA，2.74kAC.3.92kA，2.56kA D.12.2kA，7.99kA解析：解析 工业与民用配电设计手册第三版 P128 表 4-2 及 P134 式(4-12)、式(4-13)。 设 S j =100MVA，U j =115kV，则 I j =0.5kA S1 电源线路电抗标幺值： S1 电源电抗标幺值(最大运行方式)： S1 电源电抗标幺值(最小运行方式)： K 1 点的最大和最小短路电流分别为： (3).假定
43、断路器 QF1、QF2 断开，QF3 断路器闭合，短路电流计算阻抗图如下图所示。(图中电抗标幺值均以 100NVA 为基准容量)，则 k 3 点的三相短路电流为下列哪项数值?_ （分数：2.00）A.6.94kAB.10.6kAC.24.46kA D.33.6kA解析：解析 工业与民用配电设计手册第三版 P134 式 4-12、4-13。 设 S j =100MVA，U j =10.5kV，则 I j =5.5kA 线路 1 的总电抗：X *1 =0.02+0.12+0.2576=0.3976 线路 2 的总电抗：X *2 =0.03+0.23+0.2576=0.5176 K 3 点的三相短路
44、电流： (4).假设第一电源和第二电源同时工作，QF1、QF3 断路器断开，QF2 断路器闭合，第一和第二电源 35kV侧短路容量分别为 378MVA 和 342MVA，35kV 变压器 S rT1 以基准容量 100MVA 的电抗标幺值 X T =0.42，则第二电源提供给 k 4 点的三相短路电流和短路容量为下列哪项数值?_（分数：2.00）A.2.57kA，70.26MVAB.4.67kA，84.96MVA C.5.66kA，102.88NVAD.9.84kA，178.92MVA解析：解析 工业与民用配电设计手册第三版 P149 式 4-23(图 4-13 中由图 c 向图 d 的参数转
45、换)。 设 S j =100MVA，U j =10.5kV，则 j =5.5kA 35kV 侧 1 号电源电抗标幺值： 35kV 侧 2 号电源电抗标幺值： 等效电路如图所示，根据式 4-23，可推导得两电源支路的短路电路总电抗和分布系数： 第二个电源提供 k 4 点的短路电流和短路容量分别为： (5).假设变压器 S rT 高压侧装设低电压起动的带时限过电流保护，110kV 侧电流互感器变比为 300/5，电压互感器变比为 110000/100，电流互感器和电流继电器接线图如下图所示，则保护装置的动作电流和动作电压为下列哪组数值(运行中可能出现的最低工作电压取变压器高压侧母线额定电压的 0.
46、5 倍)?_ （分数：2.00）A.5.25A，41.7VB.6.17A，36.2V C.6.7A，33.4VD.7.41A，49V解析：解析 工业与民用配电设计手册(第三版)P297P298 表 7-3“低电压起动的带时限过电流保护”。 保护装置动作电流： 保护装置动作电压： 一座 35/10kV 变电站附属于某公共建筑物内并为该建筑物供电，建筑物内下级 10/0.4kV 变压器兼站用变，35kV 系统采用高电阻接地方式，10kV 侧单相接地电容电流为 15A，采用经消弧线圈接地，0.4kV 侧采用TN-S 系统，各变电所及建筑物共用接地系统，利用建筑物桩基础钢筋作自然接地体，并围绕建筑物设
47、置以水平接地体为主边缘闭合的人工接地体，建筑物底板平面为 30m21m，放在钻孔中的钢筋混凝土杆形桩基按 64 的矩阵布置，闭环接地体包围的面积为：3624m 2 ，水平接地体埋深 1.0m，请回答(解答)下列有关问题：（分数：10.00）(1).建筑物场地为陶土，假定在测量土壤电阻率时，土壤具有中等含水量，测得的土壤电阻率为35m，请计算该自然接地装置的工频接地电阻最接近下列哪项数值?(基础接地极的形状系数 K 2 =0.5)_（分数：2.00）A.0.52B.1.03C.1.14 D.1.53解析：解析 工业与民用配电设计手册(第三版)P893P897 表 14-13 和表 14-22。
48、由表 14-13，放在钻孔中的钢筋混凝土杆形桩基按 64 的矩形布置，则 n=24。 特征值 ，满足形状系数对特征值的取值范围，则形状系数 K 1 =1.4。 接地电阻： (2).假定该场地土壤电阳.率为 120m，其中某一根建筑物防雷引下线连接到四边形闭合人工接地体的顶点，接地体采用扁钢，其等效直径为 15mm，请根据场地及接地网条件计算该引下线的冲击接地电阻最接近下列哪项数值?(不考虑自然接地体的散流作用，接地极形状系数取-0.18)_（分数：2.00）A.3.2B.5.05 C.7.4D.10.5解析：解析 建筑物防雷设计规范(GB 500572010)附录 C 式(C.0.2)及第 C.0.3-1 条，交流电气装置的接地设计规范(GB/T 500652011)式(A.0.2)。 环形接地体周长的一半：L h =24+36=60m 接地体的有效长度： 根据第 C.0.3-1 条：当环形
