供配電與照明技術(shù)題庫及答案一、選擇題1.以下哪種電力負(fù)荷屬于一級負(fù)荷？A.一般的辦公樓照明B.大型商場的普通空調(diào)C.醫(yī)院的手術(shù)室D.工廠的一般車間照明答案：C。一級負(fù)荷是指中斷供電將造成人身傷亡，或在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的負(fù)荷。醫(yī)院的手術(shù)室一旦停電，會嚴(yán)重危及患者生命安全，屬于一級負(fù)荷。而一般辦公樓照明、大型商場普通空調(diào)和工廠一般車間照明通常不屬于一級負(fù)荷的范疇。2.電力系統(tǒng)中，輸電線路的電壓等級越高，其輸送容量和輸送距離（）。A.越大B.越小C.不變D.不確定答案：A。電壓等級越高，輸電線路的輸送容量越大，輸送距離也越遠(yuǎn)。因?yàn)楦唠妷嚎梢越档途€路中的電流，從而減少線路損耗，使得在相同的功率下能夠更高效地進(jìn)行遠(yuǎn)距離大容量的電力傳輸。3.下列哪種設(shè)備不屬于一次設(shè)備？A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.繼電器D.斷路器答案：C。一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過程的高壓電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等。繼電器是用于控制、保護(hù)等二次回路中的設(shè)備，不屬于一次設(shè)備。4.在三相四線制供電系統(tǒng)中，中性線（零線）的作用是（）。A.保證三相負(fù)載對稱B.使三相負(fù)載上的電壓保持對稱C.提高供電電壓D.降低線路損耗答案：B。在三相四線制供電系統(tǒng)中，當(dāng)三相負(fù)載不對稱時，中性線能夠使三相負(fù)載上的電壓保持對稱，保證各相負(fù)載能正常工作。如果沒有中性線，三相負(fù)載不對稱時會導(dǎo)致各相電壓不平衡，影響負(fù)載的正常運(yùn)行。5.以下哪種照明方式適用于需要高照度且均勻照明的場所，如體育館、大型車間等？A.一般照明B.局部照明C.混合照明D.應(yīng)急照明答案：A。一般照明是在整個場所或場所的某部分照度基本上均勻的照明方式，適用于需要高照度且均勻照明的大面積場所，如體育館、大型車間等。局部照明是為滿足某些部位的特殊需要而設(shè)置的照明；混合照明是一般照明與局部照明共同組成的照明方式；應(yīng)急照明是在正常照明因故障熄滅后，供事故情況下繼續(xù)工作或人員安全疏散的照明。6.變壓器的損耗主要包括（）。A.銅損和鐵損B.機(jī)械損耗和電氣損耗C.磁滯損耗和渦流損耗D.空載損耗和短路損耗答案：A。變壓器的損耗主要分為銅損和鐵損。銅損是指變壓器繞組電阻產(chǎn)生的損耗，與負(fù)載電流的平方成正比；鐵損是指變壓器鐵芯中的磁滯損耗和渦流損耗，與變壓器的電壓有關(guān)，基本不隨負(fù)載變化。7.對于高壓開關(guān)柜，以下哪種操作順序是正確的？A.先合隔離開關(guān)，再合斷路器B.先合斷路器，再合隔離開關(guān)C.隔離開關(guān)和斷路器同時合閘D.操作順序沒有要求答案：A。在高壓開關(guān)柜操作中，應(yīng)先合隔離開關(guān)，再合斷路器。因?yàn)楦綦x開關(guān)沒有滅弧能力，主要用于隔離電源，在沒有電流的情況下進(jìn)行分合閘操作；斷路器具有滅弧能力，用于切斷和接通負(fù)荷電流和故障電流。如果先合斷路器再合隔離開關(guān)，可能會在隔離開關(guān)合閘時產(chǎn)生電弧，引發(fā)安全事故。8.照明光源的顯色指數(shù)Ra越高，表示（）。A.光源的發(fā)光效率越高B.光源對物體顏色的還原能力越強(qiáng)C.光源的色溫越高D.光源的壽命越長答案：B。顯色指數(shù)Ra是衡量光源對物體真實(shí)顏色的還原能力的指標(biāo)，Ra值越高，光源對物體顏色的還原能力越強(qiáng)，物體在該光源下呈現(xiàn)的顏色越接近其在自然光下的顏色。發(fā)光效率與光源將電能轉(zhuǎn)化為光能的能力有關(guān)；色溫反映的是光的顏色溫度；光源壽命則是指光源正常工作的時間。9.采用TN-S系統(tǒng)供電時，PE線和N線（）。A.完全分開B.在電源中性點(diǎn)處合并C.全程合并D.可以隨意連接答案：A。TN-S系統(tǒng)是一種三相五線制系統(tǒng)，其中PE線（保護(hù)零線）和N線（工作零線）是完全分開的。這種系統(tǒng)的安全性較高，能夠有效地避免電氣設(shè)備外殼帶電引發(fā)的觸電事故。10.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，短路電流會（）。A.迅速增大B.迅速減小C.保持不變D.不確定答案：A。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，短路點(diǎn)的阻抗急劇減小，根據(jù)歐姆定律I=U/Z（其中I為電流，U為電壓，Z為阻抗），在電壓基本不變的情況下，阻抗減小會導(dǎo)致短路電流迅速增大。二、判斷題1.二級負(fù)荷可以采用單電源供電。（×）二級負(fù)荷一般要求采用兩回線路供電，以提高供電的可靠性。當(dāng)采用單電源供電時，應(yīng)采取其他措施來保證供電的連續(xù)性，如設(shè)置應(yīng)急電源等。所以二級負(fù)荷通常不采用單電源供電。2.同一燈具的配光曲線是固定不變的，與燈具的安裝高度和角度無關(guān)。（×）配光曲線雖然反映了燈具在空間各個方向上的光強(qiáng)分布情況，但燈具的安裝高度和角度會影響其實(shí)際的光照效果和光強(qiáng)分布。不同的安裝高度和角度下，燈具發(fā)出的光線在空間中的傳播和照射范圍會發(fā)生變化，因此配光曲線所表現(xiàn)出的實(shí)際效果也會不同。3.電容器在交流電路中具有隔直通交的作用。（√）電容器的特性是在直流電路中，當(dāng)電容器充電完成后，相當(dāng)于開路，起到隔直的作用；而在交流電路中，電容器會不斷地進(jìn)行充電和放電，使得交流電流能夠通過，起到通交的作用。4.應(yīng)急照明的電源可以與正常照明共用一個電源。（×）應(yīng)急照明是在正常照明因故障熄滅后，供事故情況下繼續(xù)工作或人員安全疏散的照明。為了保證應(yīng)急照明在正常照明故障時能夠正常工作，其電源應(yīng)獨(dú)立于正常照明電源，通常采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)、蓄電池等作為應(yīng)急照明的電源。5.變壓器的變比等于一次側(cè)繞組匝數(shù)與二次側(cè)繞組匝數(shù)之比。（√）變壓器的變比K定義為一次側(cè)繞組匝數(shù)N1與二次側(cè)繞組匝數(shù)N2之比，即K=N1/N2。變比反映了變壓器一次側(cè)和二次側(cè)電壓、電流的變換關(guān)系。6.采用TN-C系統(tǒng)供電時，PE線和N線是合一的。（√）TN-C系統(tǒng)是三相四線制系統(tǒng)，其中PE線（保護(hù)零線）和N線（工作零線）合為一根線，稱為PEN線。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，但在三相負(fù)載不平衡或有諧波電流時，PEN線會有電流通過，可能導(dǎo)致電氣設(shè)備外殼帶電，存在一定的安全隱患。7.照明燈具的布置方式應(yīng)根據(jù)場所的功能、燈具的類型和照度要求等因素來確定。（√）不同的場所功能對光照的要求不同，例如教室需要均勻的照明，而展廳可能需要突出展品的重點(diǎn)照明。燈具的類型不同，其配光曲線和發(fā)光特性也不同，會影響燈具的布置方式。同時，照度要求也是確定燈具布置方式的重要依據(jù)，需要通過合理的布置來滿足場所的照度標(biāo)準(zhǔn)。8.電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地方式適用于所有電壓等級的電網(wǎng)。（×）電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式有直接接地、不接地和經(jīng)消弧線圈接地等多種方式。中性點(diǎn)直接接地方式適用于110kV及以上的高壓電網(wǎng)，因?yàn)樵谶@種電壓等級下，采用直接接地方式可以降低電氣設(shè)備的絕緣水平，減少設(shè)備投資。而在3-66kV電網(wǎng)中，一般采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式，以提高供電的可靠性。9.熔斷器在電路中主要起過載保護(hù)作用。（×）熔斷器在電路中主要起短路保護(hù)作用。當(dāng)電路發(fā)生短路時，短路電流會迅速增大，使熔斷器的熔體發(fā)熱熔斷，從而切斷電路，防止電氣設(shè)備因短路電流過大而損壞。雖然熔斷器在一定程度上也能對過載情況起到保護(hù)作用，但由于其動作特性等原因，過載保護(hù)不是其主要功能。10.智能照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境亮度自動調(diào)節(jié)照明亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。（√）智能照明控制系統(tǒng)通常配備有光照傳感器等設(shè)備，能夠?qū)崟r檢測環(huán)境亮度。當(dāng)環(huán)境亮度較高時，系統(tǒng)可以自動降低照明燈具的亮度；當(dāng)環(huán)境亮度較低時，系統(tǒng)可以自動提高照明燈具的亮度，從而在滿足照明需求的同時，最大限度地節(jié)約能源。三、簡答題1.簡述電力負(fù)荷的分級及各級負(fù)荷的供電要求。電力負(fù)荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度，分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。-一級負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡，或在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。一級負(fù)荷要求應(yīng)由兩個獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞。對于特別重要的一級負(fù)荷，除上述兩個獨(dú)立電源外，還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，如應(yīng)急發(fā)電機(jī)、蓄電池等。-二級負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失。二級負(fù)荷一般要求采用兩回線路供電，當(dāng)采用單電源供電時，應(yīng)采取其他措施來保證供電的連續(xù)性，如設(shè)置應(yīng)急電源等。-三級負(fù)荷：不屬于一級和二級負(fù)荷者。三級負(fù)荷對供電可靠性要求較低，一般采用單電源供電。2.說明照明質(zhì)量的主要評價指標(biāo)有哪些。照明質(zhì)量的主要評價指標(biāo)包括以下幾個方面：-照度：指被照面單位面積上接受的光通量，是衡量照明水平的基本指標(biāo)。不同的場所對照度有不同的要求，例如辦公室的一般照明照度應(yīng)不低于300lx，教室的課桌面照度應(yīng)不低于300lx等。-照度均勻度：指工作面上的最小照度與平均照度之比。均勻的照度可以減少視覺疲勞，提高工作效率。一般要求工作面上的照度均勻度不低于0.7。-顯色性：用顯色指數(shù)Ra來衡量，反映光源對物體真實(shí)顏色的還原能力。Ra值越高，光源對物體顏色的還原能力越強(qiáng)。對于一些對顏色辨別要求較高的場所，如美術(shù)館、服裝店等，應(yīng)選用顯色指數(shù)較高的光源。-眩光：指在視野內(nèi)由于亮度的分布或范圍不適宜，或在空間或時間上存在著極端的亮度對比，以致引起不舒適和降低物體可見度的視覺條件。應(yīng)采取措施控制眩光，如選擇合適的燈具配光曲線、合理布置燈具等。-頻閃：指光源發(fā)出的光隨時間呈快速、重復(fù)的變化。頻閃會使人眼產(chǎn)生不舒適感，長期暴露在頻閃環(huán)境中可能會影響視覺健康。應(yīng)選用無頻閃或頻閃較低的照明燈具。3.簡述變壓器并列運(yùn)行的條件。變壓器并列運(yùn)行是指將兩臺或多臺變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)分別連接到公共的母線上，同時向負(fù)載供電。變壓器并列運(yùn)行的條件如下：-變比相等：變壓器的變比K=N1/N2（N1為一次側(cè)繞組匝數(shù)，N2為二次側(cè)繞組匝數(shù)）。如果變比不相等，并列運(yùn)行時會在變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生環(huán)流，增加變壓器的損耗，甚至可能損壞變壓器。一般要求并列運(yùn)行的變壓器變比誤差不超過±0.5%。-連接組別相同：變壓器的連接組別表示變壓器一次側(cè)和二次側(cè)繞組的連接方式和相位關(guān)系。如果連接組別不同，并列運(yùn)行時會在變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能導(dǎo)致變壓器燒毀。因此，并列運(yùn)行的變壓器連接組別必須相同。-短路阻抗標(biāo)幺值相等：短路阻抗標(biāo)幺值反映了變壓器的短路特性。如果短路阻抗標(biāo)幺值不相等，并列運(yùn)行時各變壓器所承擔(dān)的負(fù)載電流將按短路阻抗標(biāo)幺值成反比分配，可能導(dǎo)致有的變壓器過載，而有的變壓器負(fù)載不足。一般要求并列運(yùn)行的變壓器短路阻抗標(biāo)幺值誤差不超過±10%。4.如何選擇合適的照明光源？選擇合適的照明光源需要考慮以下幾個方面：-光效：光效是指光源發(fā)出的光通量與消耗的電功率之比，單位是lm/W。光效越高，光源將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率越高，越節(jié)能。在選擇光源時，應(yīng)優(yōu)先選擇光效高的光源，如LED燈、熒光燈等。-顯色性：根據(jù)場所的功能要求選擇合適顯色指數(shù)的光源。對于對顏色辨別要求較高的場所，如美術(shù)館、手術(shù)室等，應(yīng)選用顯色指數(shù)Ra較高（一般要求Ra≥90）的光源；對于一般場所，如倉庫、停車場等，顯色指數(shù)要求可以相對較低。-壽命：光源的壽命是指光源正常工作的時間。壽命長的光源可以減少更換光源的頻率，降低維護(hù)成本。例如，LED燈的壽命一般較長，可達(dá)數(shù)萬小時。-色溫：色溫反映了光的顏色溫度，不同的色溫會給人不同的視覺感受。一般來說，低色溫（2700-3300K）的光給人溫暖、柔和的感覺，適用于臥室、餐廳等場所；中色溫（3300-5300K）的光接近自然光，適用于辦公室、教室等場所；高色溫（5300K以上）的光給人清涼、明亮的感覺，適用于工廠、車間等場所。-價格：在滿足照明要求的前提下，應(yīng)考慮光源的價格因素。不同類型的光源價格差異較大，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮。5.簡述TN系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)。TN系統(tǒng)是指電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線與該接地點(diǎn)相連的系統(tǒng)。TN系統(tǒng)分為TN-S、TN-C和TN-C-S三種類型。-TN-S系統(tǒng)：三相五線制系統(tǒng)，PE線（保護(hù)零線）和N線（工作零線）完全分開。這種系統(tǒng)的安全性較高，PE線平時不通過電流，電氣設(shè)備外殼不帶電，能夠有效地避免觸電事故。適用于對安全要求較高的場所，如醫(yī)院、學(xué)校等。-TN-C系統(tǒng)：三相四線制系統(tǒng)，PE線和N線合為一根線，稱為PEN線。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，投資少，但在三相負(fù)載不平衡或有諧波電流時，PEN線會有電流通過，可能導(dǎo)致電氣設(shè)備外殼帶電，存在一定的安全隱患。適用于三相負(fù)載比較平衡且對安全要求不高的場所，如農(nóng)村低壓電網(wǎng)。-TN-C-S系統(tǒng)：前一部分為TN-C系統(tǒng)，后一部分為TN-S系統(tǒng)。這種系統(tǒng)綜合了TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在前端采用TN-C系統(tǒng)可以減少線路投資，在后端采用TN-S系統(tǒng)可以提高安全性。適用于一般的工業(yè)與民用建筑。四、計算題1.已知某三相異步電動機(jī)的額定功率P=10kW，額定電壓U=380V，功率因數(shù)cosφ=0.85，效率η=0.9。求該電動機(jī)的額定電流I。根據(jù)公式\(P=\sqrt{3}UI\cos\varphi\eta\)，可得：\(I=\frac{P}{\sqrt{3}U\cos\varphi\eta}\)將\(P=10\times10^{3}W\)，\(U=380V\)，\(\cos\varphi=0.85\)，\(\eta=0.9\)代入上式：\(I=\frac{10\times10^{3}}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\)\(I=\frac{10000}{1.732\times380\times0.85\times0.9}\)\(I=\frac{10000}{504.57}\approx19.82A\)2.有一個教室，長L=10m，寬W=8m，高H=3m，設(shè)計照度E=300lx，選用熒光燈作為照明光源，燈具的利用系數(shù)U=0.6，維護(hù)系數(shù)K=0.8。求所需燈具的總光通量Φ。根據(jù)利用系數(shù)法公式\(E=\frac{N\varPhiUK}{A}\)（其中N為燈具數(shù)量，\(\varPhi\)為每盞燈具的光通量，U為利用系數(shù)，K為維護(hù)系數(shù)，A為房間面積），房間面積\(A=L\timesW=10\times8=80m^{2}\)。先變形公式求總光通量\(N\varPhi=\frac{EA}{UK}\)將\(E=300lx\)，\(A=80m^{2}\)，\(U=0.6\)，\(K=0.8\)代入上式：\(N\varPhi=\frac{300\times80}{0.6\times0.8}\)\(N\varPhi=\frac{24000}{0.48}=50000lm\)3.某工廠有一臺變壓器，其額定容量\(S_{N}=1000kVA\)，空載損耗\(P_{0}=1.8kW\)，短路損耗\(P_{k}=11.6kW\)。當(dāng)變壓器的負(fù)載系數(shù)\(\beta=0.8\)時，求變壓器的有功損耗\(\DeltaP\)。變壓器的有功損耗\(\DeltaP=\DeltaP_{0}+\DeltaP_{k}\)，其中空載損耗\(\DeltaP_{0}=P_{0}\)，短路損耗\(\DeltaP_{k}=\beta^{2}P_{k}\)。已知\(P_{0}=1.8kW\)，\(P_{k}=11.6kW\)，\(\beta=0.8\)\(\DeltaP_{0}=1.8kW\)\(\DeltaP_{k}=\beta^{2}P_{k}=0.8^{2}\times11.6=0.64\times11.6=7.424kW\)\(\DeltaP=\DeltaP_{0}+\DeltaP_{k}=1.8+7.424=9.224kW\)4.已知某單相照明電路中，接有一盞\(40W\)的白熾燈和一盞\(60W\)的熒光燈，電源電壓\(U=220V\)。求該電路的總電流\(I\)（假設(shè)熒光燈的功率因數(shù)\(\cos\varphi=0.8\)，白熾燈的功率因數(shù)\(\cos