2025年事業(yè)單位招聘考試綜合類專業(yè)能力測試試卷（電氣類）電氣工程綜合案例分析試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、案例分析題（共5題，每題20分，總計100分）1.某工業(yè)園區(qū)新建一座35kV變電站，占地面積約5000平方米，計劃安裝兩臺125MVA主變壓器，采用YNyn0d11接線組別，一次側(cè)電壓為35kV，二次側(cè)電壓為10kV。變電站內(nèi)配置兩組125kV/10kV干式并聯(lián)電抗器，額定容量為40Mvar，接線方式為星形接法，中性點直接接地?，F(xiàn)要求你作為項目技術(shù)負責人，完成以下工作：（1）分析該變電站主接線方案的優(yōu)缺點，并說明為何選擇d11接線組別；（2）計算10kV出線柜需要配置多少組接地開關(guān)，并解釋其作用原理；（3）設(shè)計電抗器保護配置方案，列舉三種典型故障情況下的保護動作邏輯；（4）若變電站所在地區(qū)年雷擊頻次為20次/平方公里，說明為何需要配置專用避雷針，并計算其安裝高度應不低于多少米；（5）假如投運后檢測到10kV某出線電流互感器飽和現(xiàn)象嚴重，分析可能的原因并提出解決方案。2.某企業(yè)配電室現(xiàn)有三臺S9-1000kVA變壓器，運行中發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)功率因數(shù)長期低于0.85，導致高壓側(cè)過載嚴重。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)：（1）變壓器負載率已達110%；（2）工廠主要用電設(shè)備包括20臺100kW電機（功率因數(shù)為0.75）、10臺50kW整流設(shè)備（功率因數(shù)為0.6）、5kW照明系統(tǒng)；（3）當?shù)仉娋W(wǎng)要求用戶功率因數(shù)不得低于0.9?，F(xiàn)需完成以下任務：（1）計算當前系統(tǒng)功率因數(shù)，并說明低壓側(cè)無功補償容量應補償多少kvar；（2）設(shè)計無功補償方案，列舉三種可行的補償方式并比較優(yōu)劣；（3）若采用自動投切式補償裝置，說明其選型時需考慮哪些關(guān)鍵參數(shù)；（4）解釋為何整流設(shè)備會導致功率因數(shù)下降，并提出改善措施；（5）若采用并聯(lián)電容器補償，分析諧波治理可能帶來的問題，并說明如何預防。3.某住宅小區(qū)配電室發(fā)生火災事故，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：（1）起火原因為電纜絕緣老化破損，引發(fā)短路電流達12kA；（2）保護裝置動作時間總和為0.8秒，導致電纜燒毀面積達30平方米；（3）事故后檢測到消防自動報警系統(tǒng)誤報三次。作為事故調(diào)查組成員，需完成以下工作：（1）分析短路電流為何能使電纜過熱燃燒，并計算熔斷器應選擇多少安培的額定電流；（2）設(shè)計電纜防火方案，列舉三種典型防火措施并說明適用場景；（3）若采用熔斷器保護，解釋為何需要校驗靈敏度系數(shù)，并舉例說明；（4）比較氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）與傳統(tǒng)敞開式設(shè)備的火災風險差異；（5）提出減少消防誤報的具體措施，并說明為何早期預警系統(tǒng)未能發(fā)揮作用。4.某工業(yè)園區(qū)新建35kV智能變電站，計劃采用電子式互感器替代傳統(tǒng)電磁式設(shè)備。技術(shù)方案中包含以下內(nèi)容：（1）電流互感器采用分體式設(shè)計，二次側(cè)為數(shù)字接口；（2）配置光纜傳輸線路，全長約15公里；（3）站控層采用IEC61850標準通信規(guī)約。需完成以下工作：（1）說明電子式互感器相較于傳統(tǒng)設(shè)備的主要優(yōu)勢，并列舉三種典型應用場景；（2）設(shè)計通信網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，解釋為何需要配置冗余光纜；（3）列舉IEC61850標準的三個核心功能模塊，并說明為何需要配置時間同步系統(tǒng)；（4）分析電子式互感器可能存在的網(wǎng)絡(luò)安全風險，并說明防護措施；（5）若系統(tǒng)投運后出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸延遲問題，可能的原因有哪些，如何排查。5.某工廠配電系統(tǒng)改造工程中，需將原有的6kV系統(tǒng)升級為10kV系統(tǒng)，主要設(shè)備清單如下：（1）主變壓器：2臺S9-3150kVA，接線組別YNyn0d11；（2）高壓開關(guān)柜：12個手車式柜，額定電流1250A；（3）電纜線路：總長度約8公里，采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。需完成以下工作：（1）說明電壓升級時需重點關(guān)注哪些設(shè)備參數(shù)，并解釋為何主變壓器容量需重新校驗；（2）設(shè)計高壓開關(guān)柜手車式配置方案，解釋為何需要設(shè)置隔離手車；（3）計算電纜載流量，并說明為何交聯(lián)聚乙烯電纜允許載流量大于普通電纜；（4）列舉三種典型電纜附件的安裝注意事項，并說明為何需要做絕緣耐壓測試；（5）若系統(tǒng)投運后出現(xiàn)電壓波動問題，可能的原因有哪些，如何解決。二、論述題（共2題，每題25分，總計50分）1.結(jié)合當前電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢，論述智能變電站建設(shè)需要重點解決的技術(shù)難點，并分析其對社會用電安全的影響。要求：（1）說明智能變電站的核心特征；（2）列舉三個典型技術(shù)難點并展開論述；（3）分析其對用電安全的具體影響，并舉例說明。2.從經(jīng)濟效益和社會效益兩個維度，比較分布式光伏發(fā)電與傳統(tǒng)集中式發(fā)電的優(yōu)劣，并分析其未來發(fā)展方向。要求：（1）分別列舉兩種發(fā)電方式的典型應用場景；（2）從技術(shù)經(jīng)濟角度分析兩種方式的成本構(gòu)成差異；（3）說明其對社會能源結(jié)構(gòu)可能帶來的變革，并舉例論證。三、情景分析題（共4題，每題25分，總計100分）1.某商業(yè)綜合體配電室發(fā)生絕緣油擊穿事故，現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)：（1）變壓器油色譜分析顯示氫氣濃度異常升高，乙炔含量接近爆炸極限；（2）事故發(fā)生前曾遭遇雷雨天氣，但避雷器動作記錄正常；（3）運維人員反映近期曾進行過套管更換作業(yè)。作為技術(shù)負責人需完成以下工作：（1）分析絕緣油擊穿的典型原因，并解釋為何乙炔含量升高說明存在電弧放電；（2）設(shè)計油中溶解氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)配置方案，列舉三種典型故障特征氣體；（3）說明套管更換作業(yè)中可能存在的安全風險，并解釋為何需要做交接試驗；（4）比較氣體絕緣開關(guān)設(shè)備（GIS）與油浸式設(shè)備的檢測差異；（5）若檢測到微水含量超標，分析可能的原因并提出處理措施。2.某工業(yè)園區(qū)10kV配電線路發(fā)生單相接地故障，現(xiàn)場情況如下：（1）故障時保護動作跳閘，但重合閘成功；（2）故障點位于電纜與架空線路連接處，接地電阻為30Ω；（3）線路運行年限超過15年。需完成以下工作：（1）說明為何單相接地故障時保護會跳閘，并解釋重合閘成功的原因；（（2）設(shè)計故障定位方案，列舉三種典型方法并比較適用場景；（3）分析接地電阻偏大的危害，并說明為何需要定期測試；（4）比較電纜線路與架空線路的接地保護差異；（5）若重合閘失敗，可能的原因有哪些，如何預防。3.某醫(yī)院新建手術(shù)室配電系統(tǒng)，技術(shù)要求如下：（1）需要滿足手術(shù)室特殊環(huán)境的供電可靠性，要求N+1備份；（2）應急電源切換時間≤0.1秒；（3）手術(shù)室照明功率密度≤0.7W/m2。需完成以下工作：（1）設(shè)計手術(shù)室專用配電方案，解釋為何需要設(shè)置雙路電源；（2）說明ATS（自動轉(zhuǎn)換開關(guān)）的工作原理，并列舉三種典型切換方式；（3）分析照明功率密度與眩光的關(guān)系，并解釋為何需要使用特殊燈具；（4）比較手術(shù)室與普通病房的配電設(shè)計差異；（5）若檢測到應急電源存在電壓波動，可能的原因有哪些，如何解決。4.某企業(yè)配電室改造工程中，需將原有SCB10型真空斷路器更換為HXGN2-12型智能開關(guān)柜，主要變更內(nèi)容如下：（1）斷路器額定電流從1250A提升至1600A；（2）增加電子式電流互感器；（3）配置智能監(jiān)控終端。需完成以下工作：（1）說明為何需要更換智能開關(guān)柜，并解釋電子式互感器的優(yōu)勢；（2）設(shè)計開關(guān)柜保護配置方案，列舉三種典型保護邏輯；（3）分析斷路器容量提升對電纜選型的要求；（4）比較傳統(tǒng)開關(guān)柜與智能開關(guān)柜的運維差異；（5）若系統(tǒng)投運后出現(xiàn)通信中斷問題，可能的原因有哪些，如何排查。四、技術(shù)方案設(shè)計題（共2題，每題25分，總計50分）1.某山區(qū)新建35kV變電站，地理環(huán)境復雜，需采用無人機巡檢技術(shù)。技術(shù)要求如下：（1）巡檢范圍包括所有設(shè)備區(qū)、電纜溝和接地網(wǎng)；（2）巡檢周期為每月一次；（3）需要實時傳輸高清圖像。需完成以下工作：（1）設(shè)計無人機巡檢作業(yè)方案，列舉三種典型巡檢路徑規(guī)劃；（2）說明無人機巡檢相較于人工巡檢的優(yōu)勢，并列舉兩種典型缺陷識別算法；（3）分析山區(qū)環(huán)境對無人機飛行的干擾因素；（4）比較無人機巡檢與紅外測溫技術(shù)的應用差異；（5）若發(fā)現(xiàn)紅外測溫異常，可能的原因有哪些，如何驗證。2.某工業(yè)園區(qū)計劃建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，初步方案如下：（1）安裝容量5MWp，采用固定傾角安裝；（2）配套200kW逆變器；（3）并網(wǎng)方式為專線接入。需完成以下工作：（1）設(shè)計光伏系統(tǒng)電氣方案，解釋為何需要配置直流匯流箱；（2）計算逆變器裝機容量，并說明為何需要配置升壓變壓器；（3）分析并網(wǎng)時可能存在的電能質(zhì)量問題；（4）比較集中式與分布式光伏發(fā)電的優(yōu)劣勢；（5）若檢測到光伏陣列輸出功率異常，可能的原因有哪些，如何排查。本次試卷答案如下一、案例分析題（共5題，每題20分，總計100分）1.（1）優(yōu)點：d11接線組別具有180°的相位移差，能消除三次諧波環(huán)流，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，適用于中性點直接接地系統(tǒng)。缺點：相位移差大可能導致某些相別電壓畸變，需配合中性點電壓控制裝置。選擇原因：35kV系統(tǒng)普遍采用中性點直接接地方式，d11接線能有效抑制諧波，且與星形接線的變壓器匹配性能好。（2）需要配置3組接地開關(guān)：主變壓器高壓側(cè)1組，電抗器間隔2組。作用原理：提供故障時快速接地通路，防止設(shè)備絕緣損壞，同時隔離故障點。（3）保護配置：①差動保護（主保護）：檢測主變壓器高壓側(cè)電流差值，瞬時動作；②復合電壓閉鎖過流保護（后備保護）：檢測相間電壓和過流，延時0.5秒動作；③零序保護（接地保護）：檢測中性點接地電流，延時0.7秒動作。故障邏輯：差動動作→跳閘；復合電壓過流動作→跳閘；零序動作→跳閘并發(fā)出告警。（4）需要配置避雷針，因為雷擊會引發(fā)過電壓損壞設(shè)備。安裝高度計算：h≥20+4.7lg(20/√(Ld))=20+4.7lg(20/√5)=25.6米。公式中Ld為避雷針與設(shè)備距離，取20米。（5）原因：電流互感器飽和可能由于二次負載過大、鐵芯磁通超飽和或接線錯誤。解決方案：①調(diào)整二次負載；②更換高精度互感器；③檢查接線是否正確。2.（1）功率因數(shù)計算：cosφ=(P/S)×(cosφp×Pp+cosφr×Pr+cosφl×Pl)=(1000×0.85)/(1000×0.75+500×0.6+50)=0.72。需補償無功：Qc=P(tanφ1-tanφ2)=1000×(tan(arccos0.72)-tan(arccos0.9))=417kvar。（2）補償方式：①靜態(tài)補償：并接電容器組；②動態(tài)補償：采用SVG裝置；③混合補償：組合以上方式。優(yōu)劣比較：靜態(tài)補償成本低但調(diào)節(jié)能力弱；動態(tài)補償響應快但成本高；混合補償兼顧兩者。（3）選型參數(shù)：額定容量、響應時間、諧波抑制能力、環(huán)境溫度適應性、通信接口類型。（4）原因：整流設(shè)備產(chǎn)生大量諧波電流，導致功率因數(shù)下降。改善措施：①加裝濾波器；②采用變頻器改造；③增加無功補償裝置。（5）諧波治理問題：可能引發(fā)設(shè)備過熱、保護誤動。預防措施：①選擇諧波抑制型設(shè)備；②配置諧波監(jiān)測系統(tǒng)；③合理設(shè)計接地系統(tǒng)。3.（1）電纜過熱原因：短路電流產(chǎn)生焦耳熱，Q=I2Rt。熔斷器選擇：額定電流≥12kA/1.25=9.6kA，選10kA。（2）防火措施：①電纜穿防火槽道；②設(shè)置防火隔板；③采用防火涂料。適用場景：重要回路、密集敷設(shè)區(qū)域。（3）靈敏度校驗：Ik/Rn≥5，Ik為短路電流，Rn為保護裝置額定電流。例如：12kA/10kA=1.2<5，需調(diào)整保護參數(shù)。（4）GIS優(yōu)勢：無油污染、維護簡單；風險：GIS內(nèi)部故障可能引發(fā)局部放電累積。敞開式設(shè)備風險：火災風險高、維護量大。（5）減少誤報措施：①定期校準探測器；②設(shè)置防誤報程序；③優(yōu)化探測器布局。預警系統(tǒng)失效原因：傳感器老化、網(wǎng)絡(luò)故障。4.（1）優(yōu)勢：精度高、體積小、無飽和問題；應用場景：智能變電站、電子式互感器網(wǎng)絡(luò)。（2）通信拓撲：雙星形結(jié)構(gòu)，中心配置交換機，每臺設(shè)備配置2條光纜。冗余配置原因：防止單點故障導致通信中斷。（3）核心模塊：①數(shù)據(jù)采集；②通信管理；③應用服務。時間同步系統(tǒng)原因：保證采樣同步，滿足保護整定要求。（4）網(wǎng)絡(luò)安全風險：拒絕服務攻擊、數(shù)據(jù)篡改；防護措施：配置防火墻、加密傳輸、入侵檢測。（5）延遲原因：光纜質(zhì)量差、交換機性能不足、配置錯誤。排查方法：分段測試、分析日志、升級硬件。5.（1）關(guān)注參數(shù)：電壓比、阻抗電壓、絕緣水平；主變壓器容量需校驗：S2=S1×(U2/U1)2=3150×(10/6.3)2=8000kVA。（2）手車式配置：主斷路器+隔離手車+接地手車+測量手車。隔離手車作用：提供明顯斷開點。（3）載流量計算：Iy=K×√(S/COSφ)=