2025年電氣工程師考試專項(xiàng)訓(xùn)練電氣設(shè)計(jì)能力提升試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。下列選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題意）1.某工廠變電所10kV進(jìn)線采用TN-S接地系統(tǒng)，其保護(hù)線（PE線）在進(jìn)入建筑物前應(yīng)采取什么措施以防止設(shè)備外殼帶電？A.安裝二級(jí)漏電保護(hù)器B.與工作零線（N線）合并C.做重復(fù)接地D.增加電纜截面積2.根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果，選擇高壓斷路器時(shí)，其主要技術(shù)參數(shù)需要滿足哪些要求？（選擇所有適用項(xiàng)）A.額定電壓不低于系統(tǒng)額定電壓B.額定電流不小于回路的計(jì)算電流C.額定開斷電流不小于預(yù)期最大短路電流（有效值）D.額定動(dòng)穩(wěn)定電流不小于預(yù)期最大短路電流（沖擊值）3.在進(jìn)行供配電系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算時(shí)，對(duì)于計(jì)算負(fù)荷（Pj）的確定，下列說法正確的是？A.計(jì)算負(fù)荷等于最大有功負(fù)荷B.計(jì)算負(fù)荷通常等于需要系數(shù)法計(jì)算出的負(fù)荷C.計(jì)算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和設(shè)備依據(jù)的主要負(fù)荷值D.計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算需要考慮同時(shí)率，但無需考慮功率因數(shù)4.某照明回路，照度計(jì)算要求達(dá)到100lx，若采用一般照明方式，采用光通量為1000流明的LED燈泡，計(jì)算其安裝高度對(duì)光通量利用的影響，下列描述正確的是？A.燈具安裝高度越高，到達(dá)地面的光通量利用率越高B.燈具安裝高度對(duì)光通量利用率基本無影響C.燈具安裝高度越低，到達(dá)地面的光通量利用率越高D.應(yīng)根據(jù)燈具類型選擇最佳安裝高度，與照度要求無關(guān)5.一座建筑物按防雷規(guī)范劃分為第二類防雷建筑，其防雷設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考慮哪些措施？（選擇所有適用項(xiàng)）A.設(shè)置接閃器（避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)）B.進(jìn)行等電位連接C.采用TN-S接地系統(tǒng)D.保護(hù)建筑物內(nèi)的信息系統(tǒng)設(shè)備6.選擇電力變壓器時(shí)，其連接組別（如Yyn0,Dd11）主要取決于？A.變壓器的容量大小B.變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的電壓比C.變壓器所接電網(wǎng)的相數(shù)和接線方式以及與系統(tǒng)的配合D.變壓器冷卻方式7.在低壓配電系統(tǒng)中，選擇漏電保護(hù)器（RCD）時(shí)，對(duì)于同時(shí)存在相線和中性線斷線的保護(hù)功能，下列哪種漏電保護(hù)器能夠提供有效保護(hù)？A.僅具有電壓閉鎖功能的RCDB.漏電保護(hù)繼電器（RLA）C.無電壓閉鎖或具有零序電壓選擇性技術(shù)的漏電保護(hù)器D.只能檢測(cè)相線對(duì)地漏電的保護(hù)器8.計(jì)算低壓配電線路的電壓損失時(shí)，線路阻抗（Z）的計(jì)算主要涉及哪些參數(shù)？A.線路長(zhǎng)度、導(dǎo)線截面積、材料電阻率B.線路電壓等級(jí)、負(fù)荷功率因數(shù)、線路長(zhǎng)度C.線路芯數(shù)、導(dǎo)線絕緣材料、環(huán)境溫度D.保護(hù)裝置類型、負(fù)荷性質(zhì)、導(dǎo)線排列方式9.以下哪項(xiàng)措施不屬于提高功率因數(shù)的目的？A.減少線路損耗B.降低變壓器負(fù)載率C.減少電壓損失D.增加電網(wǎng)無功負(fù)荷10.某變電所中，發(fā)電機(jī)與變壓器之間連接的斷路器，其額定斷開電流需要考慮的主要因素是？A.發(fā)電機(jī)額定電流B.變壓器額定電流C.發(fā)電機(jī)和變壓器額定電流之和D.回路預(yù)期最大短路電流（包括發(fā)電機(jī)、變壓器等所有元件產(chǎn)生的短路電流）二、填空題（每空2分，共20分）1.選擇低壓斷路器作為線路保護(hù)時(shí)，其長(zhǎng)延時(shí)脫扣器整定電流應(yīng)______線路的計(jì)算電流，瞬時(shí)脫扣器整定電流應(yīng)______線路預(yù)期最大短路電流。2.根據(jù)GB50054《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》，TN-S系統(tǒng)是指保護(hù)線（PE線）與工作零線（N線）______的供電系統(tǒng)。3.電氣裝置的接地按照功能不同可分為工作接地、保護(hù)接地和______三種主要類型。4.計(jì)算三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流時(shí)，直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流（Ist）通常為其額定電流（In）的______倍。5.在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，計(jì)算點(diǎn)通常選擇在系統(tǒng)中發(fā)生______的地點(diǎn)。6.照明設(shè)計(jì)中，常用的照度標(biāo)準(zhǔn)是以______（單位：lx）來表示的。7.選擇電纜時(shí)，除了考慮電壓等級(jí)、電流容量外，還需根據(jù)安裝方式確定電纜的______。8.為了防止雷電流在接地裝置中產(chǎn)生的高電位反擊損壞附近設(shè)備，應(yīng)在防雷接地裝置與被保護(hù)設(shè)備之間保持一定的距離，這個(gè)距離稱為______。9.無功補(bǔ)償裝置的主要作用是提高電網(wǎng)的______，減少線路損耗。10.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則包括安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、______和節(jié)能環(huán)保。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述需要系數(shù)法估算計(jì)算負(fù)荷的原理及其主要影響因素。2.簡(jiǎn)述TN-S接地系統(tǒng)與TN-C-S接地系統(tǒng)在保護(hù)方式上存在的主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述選擇變壓器連接組別時(shí)需要考慮的主要因素。四、計(jì)算題（共25分）1.某工廠車間設(shè)有100kW的照明負(fù)載，需要系數(shù)Kd=0.8，功率因數(shù)cosφ=0.9，線路計(jì)算電流為多少？（5分）2.有一臺(tái)額定電壓為10kV/0.4kV，S9-500/10型變壓器，連接組別為Dd11，額定電流Ie（高壓側(cè)）=28.9A，Ie（低壓側(cè)）=721.7A。若變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生三相對(duì)稱短路，已知短路電壓Uk%=4%，計(jì)算其短路電流（周期分量有效值）Ik"。（提示：可近似認(rèn)為Uk%=Zk%，忽略變壓器電阻，計(jì)算Sj=100MVA時(shí)的短路電流）（10分）3.某低壓配電線路采用BV-500V4mm2銅芯導(dǎo)線，穿鋼管敷設(shè)，線路長(zhǎng)度為80m，負(fù)荷電流為60A。已知導(dǎo)線在空氣中敷設(shè)時(shí)的交流電阻R0=15.9Ω/km，鋼管的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)校正系數(shù)為1.05。試計(jì)算該線路的線路阻抗（阻抗值，無需單位，保留兩位小數(shù)），并簡(jiǎn)述阻抗值在實(shí)際計(jì)算（如電壓損失）中的應(yīng)用。（提示：阻抗Z=R+jX，可近似認(rèn)為X≈R，此處僅需計(jì)算R的修正值）（10分）試卷答案一、選擇題1.C2.A,C,D3.C4.C5.A,B,C,D6.C7.C8.A9.B10.D二、填空題1.等于或大于；大于或等于2.分開3.防雷接地4.4-7（或給出具體范圍，如6）5.短路電流6.光通量7.彎曲半徑8.安全距離9.功率因數(shù)10.可靠性三、簡(jiǎn)答題1.需要系數(shù)法是利用設(shè)備的額定容量（或?qū)嶋H最大負(fù)荷）乘以需要系數(shù)來估算計(jì)算負(fù)荷的方法。需要系數(shù)反映了設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中并非全部同時(shí)達(dá)到其額定負(fù)荷，以及設(shè)備效率、同時(shí)運(yùn)行率、功率因數(shù)等因素對(duì)負(fù)荷的影響。計(jì)算結(jié)果通常小于設(shè)備的額定容量之和。主要影響因素包括用電設(shè)備的種類、性質(zhì)、運(yùn)行方式、同時(shí)使用率等。2.TN-S系統(tǒng)將保護(hù)線（PE線）和工作零線（N線）在變壓器中性點(diǎn)后分開敷設(shè)，二者沒有電氣連接。其保護(hù)方式是：正常時(shí)，零線有工作電流，PE線無電流。發(fā)生相線碰殼故障時(shí)，故障電流經(jīng)PE線流回電源，使漏電保護(hù)器動(dòng)作（若采用漏電保護(hù)器保護(hù)），或使保護(hù)裝置（如熔斷器、斷路器）在相-零短路電流下動(dòng)作，保護(hù)效果好，且不會(huì)因N線斷線導(dǎo)致設(shè)備外殼帶電。TN-C-S系統(tǒng)則是在TN-C系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從N線引出PE線，保護(hù)方式上存在N線斷線時(shí)設(shè)備外殼帶電的風(fēng)險(xiǎn)。3.選擇變壓器連接組別主要考慮以下因素：*電源側(cè)（高壓側(cè)）的接線方式：需與電網(wǎng)的接線方式匹配。*負(fù)載側(cè)（低壓側(cè)）的接線方式：需滿足用電設(shè)備的接線要求。*并聯(lián)運(yùn)行要求：若需多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，所有變壓器的連接組別必須相同，且高壓、低壓側(cè)的相序必須一致。*系統(tǒng)穩(wěn)定性和繼電保護(hù)整定：連接組別影響電壓的相位移，對(duì)系統(tǒng)并列運(yùn)行和繼電保護(hù)的整定有影響。*電壓調(diào)整：某些連接組別（如Dd11）有利于帶感性負(fù)載時(shí)維持輸出電壓的穩(wěn)定性。四、計(jì)算題1.解：Pj=Pn*Kd*cosφPj=100kW*0.8*0.9Pj=72kWSj=Pj/cosφ=72kW/0.9=80kVAIj=Sj/(√3*Ue)=80kVA/(√3*0.4kV)=80kVA/0.692kV≈115.5AIj'=Ij/(√3*Ue)=115.5A/0.692kV≈167AIj''=Ij'*Kd=167A*0.8≈134A或直接用計(jì)算電流公式：Ij=Pj/(√3*Ue*cosφ)=72kW/(1.732*0.4kV*0.9)≈115.5AIj'=Ij/(√3*Ue)=115.5A/0.692kV≈167AIj''=Ij'*Kd=167A*0.8≈134A線路計(jì)算電流約為134A。（注：題目要求保留兩位小數(shù)，但計(jì)算結(jié)果通常顯示更多位，此處按最終結(jié)果處理）答案：線路計(jì)算電流約為134A。2.解：計(jì)算基準(zhǔn)功率Sj=100MVA基準(zhǔn)電壓Uj1(高壓)=10kV基準(zhǔn)電壓Uj2(低壓)=0.4kV高壓側(cè)基準(zhǔn)電流Ij1=Sj/(√3*Uj1)=100MVA/(1.732*10kV)=5.774GVA/10kV≈57.74kA低壓側(cè)基準(zhǔn)電流Ij2=Sj/(√3*Uj2)=100MVA/(1.732*0.4kV)=5.774GVA/0.4kV≈144.34A高壓側(cè)短路阻抗Zk1=Uk%/100*(Uj1/Ij1)=4%/100*(10kV/57.74kA)=0.04*(10kV/57.74kA)=0.04*(1/5.774)kΩ≈0.00691kΩ=6.91mΩ低壓側(cè)短路阻抗Zk2=Uk%/100*(Uj2/Ij2)=4%/100*(0.4kV/144.34A)=0.04*(0.4kV/144.34A)=0.04*(1/360.85)kΩ≈0.000111kΩ=0.111mΩ系統(tǒng)總短路阻抗Zk=Zk1+Zk2=6.91mΩ+0.111mΩ=7.021mΩIk"=Ij2/Zk=144.34A/7.021mΩ=144.34A/0.007021Ω≈20447A≈20.45kA答案：短路電流（周期分量有效值）Ik"約為20.45kA。3.解：導(dǎo)線在空氣中敷設(shè)時(shí)的交流電阻R0=15.9Ω/km線路長(zhǎng)度L=80m=0.08km