1、2010 年注册电气工程师供配电（专业案例）上午真题试卷及答案与解析一、案例分析题每题的备选答案中，只有一个是符合题目要求的。0 某车间长 30m、宽 18m、高 12m，工作面高 08m，灯具距工作面高 10m，顶棚反射比为 05，墙面反射比为 03，地面反射比为 02，现均匀布置 10 盏 400W金属卤化物灯，灯具平面布置如下图所示，已知金属卤化物灯光通量为320001m，灯具效率为 77，灯具维护系数为 0 7。请回答下列问题。1 若按车间的室形指数 RI 值选择不同配光的灯具，下列说法哪一项是正确的?请说明依据和理由。( )（A）当 RI=35 时，宜选用特窄配光灯具（B）当 RI=
2、1653 时，宜选用窄配光灯具（C）当 RI=08165 时，宜选用中配光灯具（D）当 RI=0508 时，宜选用宽配光灯具2 计算该车间的室形指数 RI 应为下列哪一项数值?( )（A）300（B） 180（C） 1125（D）06253 已知金属卤化物灯具的利用系数见下表，计算该车间工作面上的平均照度应为下列哪一项数值?( )（A）2121x（B） 2421x（C） 3111x（D）3191x4 若每盏金属卤化物灯镇流器功耗为 48W，计算该车间的照明功率密度为下列哪一项数值?( )（A）741W m 2（B） 830Wm 2（C） 996Wm 2（D）1037W m 25 已知金属卤化物
3、灯具光源光强分布(10001m)如下表，若只计算直射光，试计算车间中灯 A 在工作面中心点 P 的水平面照度应为下列哪一项数值?( )（A）2081x（B） 2781x（C） 3471x（D）3971x5 某企业拟建一座 10kV 变电所，用电负荷如下： 1)一般工作制大批量冷加工机床类设备 152 台，总功率 4486kW。 2)焊接变压器组 (r=65，功率因数 05)623kV.A+332kV.A，总设备功率 945kW，平均有功功率 284kW，平均无功功率 49kvar； 3)泵、通风机类设备共 30 台，总功率 3389kW ，平均有功功率1826kW，平均无功功率 1396kva
4、r ； 4)传送带 10 台，总功率 326kW，平均有功功率 163kW ，平均无功功率 143kvar 。 请回答下列问题。6 计算每台 23kV.A 焊接变压器的设备功率，并采用需要系数法计算一般工作制大批量冷加工机床设备的计算负荷(需要系数取最大值)，计算结果为下列哪一项?( )（A）93kW ，机床类设备的有功功率 8972kW，无功功率 1552kvar（B） 93kW，机床类设备的有功功率 7178kW，无功功率 12432kvar（C） 93kW，机床类设备的有功功率 8972kW，无功功率 4486kvar（D）558kW ，机床类设备的有功功率 8972kW，无功功率 67
5、29kvar7 采用利用系数法(利用系数 K1=014；tan1 73)，计算机床类设备组的平均有功功率、无功功率，变电所供电所有设备的平均利用系数(指有效使用台数等于实际设备台数考虑)，变电所电压母线最大系数(达到稳定温升的持续时间按 1h 计)。其计算结果最接近下列哪一项数值?( )（A）8972kW ，1554kvar，035，104（B） 6280kW，1554kvar ，032，107（C） 6280kW，314kvar ，032，105（D）6280kW ，10864kvar，032，1058 若该变电所补偿前的计算负荷为 Pc=2901kW、Q c=31078kvar ，如果要求
6、平均功率因数补偿到 09，请计算补偿前的平均功率因数(年平均负荷系数av=0 75， av=08)为下列哪一项数值?( )（A）057，27512kvar（B） 065，20054kvar（C） 066，19147kvar（D）066，3307kvar9 若该变电所补偿前的计算负荷为 Pc=3901kW、Q c=40889kvar ，实际补偿容量为 280kvar，忽略电网损耗，按最低损失率为条件选择变压器容量并计算变压器负荷率，其计算结果最接近下列哪一组数值?( )（A）500kV.A，82（B） 800kV.A，51（C） 800kV.A，53（D）1000kV.A，5710 请判断在变电
7、所设计中，下列哪一项不是节能措施?请说明依据和理由。( )（A）合理选择供电电压等级（B）为了充分利用设备的容量资源，应尽量使变压器满负荷运行（C）提高系统的功率因数（D）选择低损耗变压器10 一台水泵由异步电动机驱动，电动机参数为额定功率 15kW、额定电压380V、额定效率 087、额定功率因数 089、启动电流倍数 70、启动时间4s，另外，该水泵频繁启动且系统瞬时停电恢复供电时需要自启动。请回答下列问题。11 下列哪一项可用作该水泵电动机的控制电器?并请说明依据和理由。( )（A）熔断器（B）接触器（C）断路器（D）负荷开关12 确定该水泵电动机不宜设置下列哪一项保护?并请说明依据和理
8、由。( )（A）短路保护（B）接地故障保护（C）断相保护（D）低电压保护13 该水泵电动机采用断路器长延时脱扣器用作电动机过载保护时(假定断路器长延时脱扣器 72 倍、整定电流动作时间 7s)，其整定电流应为下列哪一项数值 ?( )（A）30A（B） 26A（C） 24A（D）23A14 假设该水泵电动机额定电流 24A、启动电流倍数为 68，当长延时脱扣器用作电动机电流后备保护时，长延时脱扣器整定电流 25A，其最小瞬动倍数应为下列哪一项数值?( )（A）2（B） 7（C） 12（D）1315 假设该水泵电动机额定电流 24A，启动电流倍数为 68，用断路器瞬动脱扣器作短路保护，其瞬动脱扣器
9、最小整定值为下列哪一项数值?( )（A）326A（B） 288A（C） 163A（D）72A15 某企业总变电所设计中，安装有变压器。TR1 及电抗器 L，并从总变电所 6kV母线引一回路向车间变电所供电，供电系统如下图所示。6kV 侧为不接地系统，380V 系统为 TN-S 接地形式。 请回答下列问题。16 如上图所示，总变电所主变压器 TR1 电压等级为 11063kV。假设未串接电抗器 L 时，6kV 母线上的三相短路电流 I“=48KA，现欲在主变压器 6kV 侧串一电抗器 L，把 I“限制在 25kA，该电抗器的电抗值应为下列哪一项?( )（A）0063（B） 007（C） 0111
10、（D）017617 假设 TR2 变压器 6kV 侧短路容量为 30MV.A。不计系统侧及变压器的电阻，变压器的相保电抗等于正序电抗，380V 母线上 A 相对 N 线的短路电流为下列哪一项?( )（A）633kA（B） 213kA（C） 237kA（D）306kA18 变压器 TR2 的高压侧使用断路器 QF2 保护，其分断时间为 150ms，主保护动作时间为：100ms，后备保护动作时间为 400ms，对该断路器进行热稳定校验时，其短路电流持续时间应取下列哪一项数值?( )（A）250ms（B） 500ms（C） 550ms（D）650ms19 假设通过 6kV 侧断路器 QF2 的最大三
11、相短路电流 I“k3=34kA，短路电流持续时间为 430ms，短路电流直流分量等效时间为 50ms，变压器 6kV 短路视为远端短路，冲击系数 Kp=18，断路器 QF2 的短路耐受能力为 25kA3s ，峰值耐受电流为63kA，下列关于该断路器是否通过动、热稳定校验的判断中，哪一项是正确的 ?请说明理由。( )（A）热稳定校验不通过，动稳定校验不通过（B）热稳定校验不通过，动稳定校验通过（C）热稳定校验通过，动稳定校验不通过（D）热稳定校验通过，动稳定校验通过20 假设变压器 TR2 的绕组接线组别为 Y，yn0，6kV 侧过电流保护的接线方式及CT 变比如下图所示。已知 6kV。侧过电流
12、保护继电器 KA1 和 KA2 的动作整定值为 153A。最小运行方式下变压器低压侧单相接地稳态短路电流为 123kA 。欲利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护，其灵敏系数应为下列哪一项?( )（A）06（B） 103（C） 12（D）1820 某企业的 110kV 变电所，地处海拔高度 900n，110kV 采用半高型室外配电装置，110kV 配电装置母线高 10m，35kV 及 10kV 配电装置选用移开式交流金属封闭开关柜，室内单层布置，主变压器布置在室外，请回答下列问题。21 计算变电所的 110kV 系统工频过电压一般不超过下列哪一项数值 ?并说明依据和理由。( )（A）946
13、kV（B） 1018kV（C） 126kV（D）1386kV22 该变电所的 110kV 配电装置的防直击雷采用单支独立避雷针保护，如果避雷针高度为 30m，计算该避雷针在地面上和离地面 10m 高度的平面上的保护半径分别为下列哪一项?( )（A）45m，20m（B） 45m，25m（C） 452m，201m（D）452m，251m23 该变电所 10kV 出线带有一台高压感应电动机，其容量为 600kW，确定开断空载高压感应电动机的操作过电压一般不超过下列哪一项数值?并说明依据和理由。( )（A）196kV（B） 245kV（C） 392kV（D）49kV24 该变电所的 10kV 系统为中
14、性点不接地系统，当连接由中性点接地的电磁式电压互感器的空载母线，因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，会使电压互感器饱和而产生铁磁谐振过电压，请判断下列为限制此过电压的措施哪一项是错误的?并说明依据和理由。( )（A）选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器（B）用架空线路代替电缆以减少 Xco，使 Xco001X m(Xm 为电压互感器在线电压作用下单相绕组的励磁电抗)（C）装设专门的消谐装置（D）10kV 电压互感器高压绕组中性点经 Rp.n006X m(容量大于 600W)的电阻接地25 确定在选择 110kV 变压器时，变压器的内绝缘相对地和相间的雷电冲击耐受电压应为下列哪一项
15、? 请说明依据和理由。 ( )（A）200kV，200kV（B） 395kV，395kV（C） 450kV，450kV（D）480kV，480kV2010 年注册电气工程师供配电（专业案例）上午真题试卷答案与解析一、案例分析题每题的备选答案中，只有一个是符合题目要求的。1 【正确答案】 C【试题解析】 照明设计手册(第二版)P7 室形指数定义及式 (1-9)。室形指数：P231 第 3 条照明质量内容：当RI08165 时，应选用中配光灯具。2 【正确答案】 C【试题解析】 照明设计手册(第二版)P7 室形指数定义及式 (1-9)。(计算同题1)。3 【正确答案】 A【试题解析】 照明设计手册
16、(第二版)P212 式(5-41)或最后一行的公式RI=5RCR。RCR=5 1125444 查题中利用系数表，可知利用系数取051。照明设计手册(第二版)P211 式(5-39) 。Eav= =103200005107(3018)=211561x4 【正确答案】 B【试题解析】 建筑照明设计标准(GB 50034 2004)第 2046 条照明功率密度的定义可知： LPD=10(400+48)(3018)830Wm 25 【正确答案】 B【试题解析】 利用勾股定理计算 角：L= =75=arctan(7510)=368照明设计手册(第二版)P188 式(5-2)计算点光源水平照度值。照明设计
17、手册(第二版)P191 式(5-15)计算实际水平面的照度。6 【正确答案】 A【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P3 表 1-1 中(大批量冷机床设备)需用系数 Kx=017020，按题意取最大值，则 Kx=020，功率因数为05，由式(1-5)、式(1 6)分别计算 Pc、Q c：由 cos=05，得tan=1732。P cK xPe=02448 6=8972kWQ c=Pctan=89721 732=1552kvar工业与民用配电设计手册(第三版)P2 式(1-3)。7 【正确答案】 D【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P7-8 式(1-12)、式(1-13)、式
18、(1-14)。Pav=K1Pe=014448 6=628kWQ av=Pavtan=628173=108 644kWK 1av=PavP e= =0.317 由于按有效使用台数等于实际设备台数考虑，则 nyx=201，按工业与民用配电设计手册(第三版)P10 表 1-9查得 Km=107，由 P9 式(125)得： 因此，母线最大系数取 105。8 【正确答案】 C【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第二版)P21 式(1-55)和式(1-57)。由 cos1=066，得tan1=114；由 cos2=090，得 tan2=048。Q c=avPc(tan1tan2)=1 0290 1(11
19、40 48)=191466kvar 注：补偿容量应按系统最不利条件计算,年平均有功负荷系数取 10。9 【正确答案】 B【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P3 式(1-11)。钢铁企业电力设计手册(上册)P291 倒数第 4 行：变压器最低损失率大体发生在负载系数 =0506 时，因此，变压器额定容量可选择区间为 ST=41084 (0506)=684 7382168kV.A，选择变压器容量为 800kV.A，负荷率为 51。10 【正确答案】 B【试题解析】 钢铁企业电力设计手册(上册)P291 倒数第 4 行：变压器最低损失率大体发生在负载系数 =0506 时，因此，变压器满载
20、运行不是节能措施。11 【正确答案】 B【试题解析】 通用用电设备配电设计规范(GB 500552011)第 244 条第二款：控制电器宜采用接触器、启动器或其他电动机专用控制开关。12 【正确答案】 D【试题解析】 旧规范通用用电设备配电设计规范(GB 500551993)第2410 条第二款：需要自启动的重要电动机，不宜装设低电压保护。与题干要求矛盾。新规范可参考通用用电设备配电设计规范(GB 500552011)第2312 条第 5 款，但是相关表述已变化，与本题无直接对应关系。13 【正确答案】 A【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P656 表 12-1。电动机的额定电流：
21、 通用用电设备配电设计规范(GB 50055 2011)第 239 条第 1 款：热继电器或过载脱扣器的整定电流，应接近但不小于电动机的额定电流，因此 Ied=30A。14 【正确答案】 D【试题解析】 通用用电设备配电设计规范(GB 500552011)第 235 条第三款：瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动原件的整定电流，应取电动机启动电流的 225 倍。瞬动倍数：n=2468(2 25) 25=13 163因此最小瞬动倍数为 13。15 【正确答案】 A【试题解析】 通用用电设备配电设计规范(GB 500552011)第 235 条第三款：瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动原件的整定电流
22、，应取电动机启动电流的 225 倍。瞬动脱扣器整定电流：I set1=(225)2468=3264408A 因此最小值为 326A。 16 【正确答案】 B【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P128 表 4-2、P127 表 4-1 和P126 式(4-16)。设：S j=100MV.A；U j=63kV；I j=916kA。工业与民用配电设计手册(第三版)P132 式(4-12)和 P126 式(4-4)。 X*=X*2-X*1=0.175X=X*Xj=0.1750.397=0.0717 【正确答案】 C【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P154 式(4-47)(该公
23、式电压要求代入 038kV，但此处需代入 04kV，否则无答案)和表 4-21 注释。高压侧系统电抗归算到低压侧的相保电抗：则 Xphp= =212m 工业与民用配电设计手册(第三版 )P155 第一行：变压器的正序阻抗可按表 4-2 公式计算，变压器的负序阻抗等于正序阻抗。 由工业与民用配电设计手册(第三版)P128 表 4-2 计算如下： 变压器的正序电抗(相保电抗):X T= =72mQ 由工业与民用配电设计手册(第三版)P163 表 4-55 计算如下: 低压网络单相接地故障短路电流：I K1= =236kA 注：此题较复杂且不够严谨,勿深究，知其原理即可，考试时若时间不允许可放弃。1
24、8 【正确答案】 C【试题解析】 3110kV 高压配电装置设计规范(GB 500602008)第414 条：验算电器短路热效应的计算时间，宜采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。T=400+150=550ms19 【正确答案】 C【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P212 表 5-10、P211 式(5-26)和 P150 式(4-25)，导体和电器选择设计技术规定(DLT 52222005)附录 F中式(F6 1)分别计算周期分量与非周期分量的热效应。动稳定校验：i p=Kp=18 34=86 55kAipi max=63kA，不能通过校验。热稳定校验：Qt=Qz+Qf
25、=342043+34 2005=55488kA 2sIthtth=2523=1875kA2sQtI thtth，通过校验。20 【正确答案】 C【试题解析】 工业与民用配电设计手册(第三版)P297 表 7-3，低压侧单相接地保护(利用高压侧三项式过电流保护)相应公式。21 【正确答案】 A【试题解析】 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)第322 条 a)款：工频过电压的 10PU=U m =126 =727kV，其中110kV 的系统最高低压查交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)第 1045 条表 21。 交流电气装置的过电压保护和绝缘配
26、合(DLT 6201997)第 411 条 b)款：对范围 I 的 110kV 及 220kV 系统，工频过电压一般不超过 13PU，即 13727=9456kV。22 【正确答案】 B【试题解析】 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL T 6201997)第521 条式(4)和式(6) 。 地面上保护半径：r 1=15hP=1 5301=45m 离地 10m高的平面上保护半径：05h=0530=15m hx=1005h r1=(15h-2h x)P=(1530-210)1=25m23 【正确答案】 B【试题解析】 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 6201997)第322 条
27、 b)款：操作过电压的 10PU= =98kV，其中 10kV 的系统最高低压查工业与民用配电设计手册(第三版)P200 表 5-2。 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 6201997)第 427 条：开断空载电动机的过电压一般不超过 25PU，即 2598=245kV。24 【正确答案】 B【试题解析】 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 6201997)第415 条 d)款第 3)小条：用一段电缆代替架空线路以减少 Xco。25 【正确答案】 D【试题解析】 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 6201997)第1045 条表 19 注释 1：内绝缘相对地和相间的雷电冲击耐受电压均为 480kV。
