注册电气工程师专业考试供配电专业案例分析下午真题.docx
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注册电气工程师专业考试供配电专业案例分析下午真题
注册电气工程师专业考试（供配电专业）案例分析下午真题2010年
案例分析题
某企业设10kV车间变电所，所带低压负荷为若干标称电压为380V的低压笼型电动机。
其车间变电所380V低压配电母线短路容量为15MV·A。
请回答下列问题。
1.车间某电动机额定容量250kV·A，电动机额定启动电流倍数为6.5，当计算中忽略低压配电线路阻抗的影响且不考虑变压器预接负荷的无功功率时，该电动机启动时低压母线电压相对值为下列哪一项?
______
A.0.43
B.0.87
C.0.9
D.0.92
答案：
C
[解答]《工业与民用配电设计手册》（第三版）P270式（6-6），采用全压启动的公式计算，忽略低压线路阻抗与预接负荷的无功功率。
则X1=0，Sst=SstM=kstSrM=6.5×250=1625kV·A
2.车间某笼型异步电动机通过一减速比为20的减速器与一静阻转矩为30kN·m的生产机械相连，减速器效率为0.9，如电动机在额定电压下启动转矩为3.5kN·m。
为了保证生产机械要求的启动转矩，启动时电动机端子电压相对值（启动时电动机端子电压与标称电压的比值）至少应为下列哪一项?
______
A.0.66
B.0.69
C.0.73
D.0.79
答案：
C
[解答]《钢铁企业电力设计手册》（下册）P14式（23-16）。
《工业与民用配电设计手册》（第三版）P268式（6-23）。
3.车间由最大功率约为150kW的离心风机，且有在较大范围连续改变电机转速用于调节风量的要求，下列哪一项电气传动方案是适宜选用的?
并说明依据和理由。
______
A.笼型电机交—交变频传动
B.笼型电机交—直—交变频传动
C.直流传动
D.笼型电机变级传动
答案：
B
[解答]《钢铁企业电力设计手册》（上册）P307风机、水泵的调速方法有以下几种中第2）条：
要求连续无极变流量控制，当为笼型电动机时，可采取变频调速（其中液力耦合调速答案无选项）。
由《钢铁企业电力设计手册》（下册）P310表25-11中的频率调节范围可知，交—交变频器的调频范围有限，而交—直—交变频传动调频范围宽。
4.某台笼型电动机，其额定电流为45A，定子空载电流25A，电动机定子每相绕组电阻0.2Ω，能耗制动时在定子两相绕组施加固定直流电压为48V，在直流回路串接的制动电阻宜为下列哪一项?
______
A.0.13Ω
B.0.24Ω
C.0.56Ω
D.0.64Ω
答案：
B
[解答]《钢铁企业电力设计手册》（下册）P114能耗制动中说明：
制动电流通常取空载电流的3倍，即Izd=3×25=75A。
制动回路全部电阻：
R=Uzd/Izd=48/75=0.64Ω
制动电阻：
Rzd=R-（2Rd+Rl）=0.64-2×0.2=0.24
5.要求车间某台电动机整体结构防护形式能承受任何方向的溅水，且能防止直径大于1mm的固体异物进入壳内，电动机整体结构防护等级（IP代码）宜为下列哪一项?
请说明依据和理由。
______
A.IP53
B.IP44
C.IP43
D.IP34
答案：
B
[解答]《工业与民用配电设计手册》（第三版）P594～P596表11-11，选择IP44。
某110kV变电站采用全户内布置，站内设3台主变压器，110kV采用中性点直接接地方式。
变电站内仅设一座综合建筑物，建筑物长54m、宽20m、高18m，全站围墙长73m、高40m。
变电站平面布置如下图所示。
请回答下列问题。
6.假定该变电站所在地区年平均雷暴日为87.6天，变电站综合楼的年预计雷击次数为下列哪一项?
______
A.0.319次/年
B.0.271次/年
C.0.239次/年
D.0.160次/年
答案：
D
[解答]《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）附录A。
其中
7.该变电站综合楼为第三类防雷建筑物，设两支等高的避雷针进行防雷保护，避雷针针尖距地面最小距离应为下列哪一项数值?
（避雷针位置如题图所示，要求按滚球法计算，数值计算按四舍五入取小数点后一位）______
A.50m
B.52m
C.54m
D.56m
答案：
B
[解答]《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）附录D滚球法确足接闪器的保护范围。
参考附图D.0.2侧视图，确定AOB轴线的保护范围中AB之间最低点高度，即俯视图中O点高度，设该点高度为h1。
以h1为假想避雷针，按单支避雷针方式计算，设h1＜hr=60。
整理得
，利用求根公式
，可得h1=31.6m和h1=88.4m（与题设矛盾，舍去）。
整理得h=51.2m，应选择接近且不小于51.2m的答案，即52m。
8.该变电站110kV配电装置保护接地的接地电阻R应满足下列哪一项?
并说明依据和理由。
（式中，为计算用的流经接地装置的入地短路电流）______
A.R≤2000/I
B.R≤250/I
C.R≤120/I
D.R≤50/I
答案：
A
[解答]原题考查旧大纲要求的行业标准《交流电气装置的接地》（DL/T621—1997）第5.1.1条a）款：
有效接地和低电阻接地系统中变电所电气装置保护接地电阻宜符合下列要求，一般情况下，R≤2000/I（其中I为计算用流经接地装置的入地短路电流）。
《交流电气装置的接地设计规范》（GB60065—2011）相关表述已有变化。
9.该变电站接地网拟采用以水平接地极为主73×40（长×宽）边缘闭合的复合接地网，水平接地极采用
20的热镀锌圆钢，垂直接地极采用L50×50×5的热镀锌角钢，敷设深度0.8m，站区内土壤电阻率为100Ω·m。
请采用《交流电气装置的接地》（DL/T621—1997）附表中A3的方法计算变电站接地网的接地电阻为下列哪一项数值?
______
A.0.93Ω
B.0.90Ω
C.0.81Ω
D.0.73Ω
答案：
A
[解答]《交流电气装置的接地设计规范》（GB/T50065—2011）附录A第A.0.3条。
各算子：
L0=L=（73+40）×2=226，S=73×40=2920，h=0.8，ρ=100，d=0.02
10.假定该变电站110kV单相接地短路电流为15kA，主保护动作时间30ms，断路器开断时间60ms，第一级后备保护的动作时间0.5s。
问根据热稳定条件，不考虑防腐时，变电站接地线的最小截面不小于下列哪一项?
（变电站配有1套速动主保护、近后备等保护）______
A.160.4mm2
B.93.5mm2
C.64.3mm2
D.37.5mm2
答案：
A
[解答]《交流电气装置的接地设计规范》（GB/T50065—2011）附录E。
配有1套速动保护，te按式（C3）取值，即te≥to+tr=0.06+0.5=0.56s
一座110/10kV有人值班的重要变电所，装有容量为20MV·A的主变压器两台，采用220V铅酸蓄电池作为直流电源，所有断路器配电磁操作机构，最大一台断路器合闸电流为98A。
请回答下列问题。
11.下列关于该变电所所有电源和操作电源以及蓄电池容量选择的设计原则中，哪一项不符合规范的要求?
并说明依据和理由。
______
A.变电所的操作电源，采用2组220V蓄电池，不设端电池
B.变电所的直流母线，采用单母线接线方式
C.变电所装设两台容量相同可互为备用的所用变压器
D.变电所蓄电池组的容量按全所事故停电1h的放电容量确定
答案：
D
[解答]《35kV～110kV变电站设计规范》（GB50059—2011）第3.6.1条、第3.7.1条、第3.7.2条、第3.7.4条。
12.该变电所信号、控制、保护装置容量为3000W（负荷系数为0.6），交流不停电装置容量为220W（负荷系数为0.6），直流应急照明容量为1000W（负荷系数为1），直流电源的经常负荷电流和事故放电（持续放电1h）容量为下列哪组?
______
A.8.18A，13.33A·h
B.8.18A，22.11A·h
C.8.78A，13.33A·h
D.13.64A，19.19A·h
答案：
A
[解答]《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T5044—2014）第4.1.2条“经常负荷与事故负荷”。
经常负荷：
要求直流系统在正常和事故工况下均应可靠供电的负荷。
事故负荷：
要求直流系统在交流电源系统事故停电时间内可靠供电的负荷。
经常负荷电流：
事故负荷电流：
C=13.32×1=13.32A·h
13.如该变电所经常性负荷的事故放电容量为9.09A·h，事故照明等负荷的事故放电容量为4.54A·h，按满足事故全停电状态下长时间放电容量要求计算的蓄电池10h，放电率计算容量为下列哪一项?
（可靠系数取1.25，容量系数取0.4）______
A.14.19A·h
B.28.41A·h
C.34.08A·h
D.42.59A·h
答案：
D
[解答]《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T5044—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：
14.该变电所选择一组10h放电标称容量为100A·h的220V铅酸蓄电池作为直流电源，若直流系统的经常负荷电流为12A，请按满足浮充电要求和均衡充电要求（蓄电池组与直流母线连接）分别计算充电装置的额定电流为下列哪组数值?
______
A.12A，10～12.5A
B.12A，22～24.5A
C.12.1A，10～12.5A
D.12.1A，22～24.5A
答案：
D
[解答]《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T5044—2014）附录D第D.1.1条。
浮充电额定电流：
Ir=0.01I10+Ijc=0.01×10+12=12.1A
均衡充电额定电流：
Ir=（1.0～1.25）I10+Ijc=（1.0～1.25）×10+12=22～24.5A
15.该变电所的断路器合闸电缆选用VLV型电缆，回路的允许电压降为8V，电缆的长度为90m，按允许电压降计算断路器合闸回路电缆的最小截面为下列哪一项数值?
（电缆的电阻系数：
铜ρ=0.0184Ω·mm2/m，铝ρ=0.031Ω·mm2/m）______
A.34.18mm2
B.40.57mm2
C.68.36mm2
D.74.70mm2
答案：
C
[解答]《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T5044—2014）附录E。
办公楼高140m，地上30层，地下三层，其中第16层为避难层，消防控制室与安防监控中心共用，设在首层。
首层大厅高度为9m，宽30m，进深15m；在二层分别设置计算机网络中心和程控电话交换机房；3～29层为标准层，为大开间办公室，标准层面积为2000m2/层，其中核心筒及公共走廊面积占25%；该建筑在第30层有一多功能厅，长25m、宽19m，吊顶高度为6m，为平吊顶，第30层除多功能厅外，还有净办公面积1125m2。
请回答下列问题。
16.在该建筑的多功能厅设置火灾探测器，根据规范规定设置的最少数量为下列哪一项?
______
A.6
B.8
C.10
D.12
答案：
C
[解答]《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116—2013）第8.1.4条式（8.1.4）及表8.1.2和表3.1.1。
由表6.2.2可知保护面
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