2025年度勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)電氣工程師資格考試[供配電]復(fù)習(xí)題及答案一、單項(xiàng)選擇題1.下列關(guān)于供配電系統(tǒng)中變壓器選擇的說法，正確的是（）A.當(dāng)有一級(jí)負(fù)荷時(shí)，宜設(shè)置兩臺(tái)及以上變壓器B.變壓器的負(fù)載率越高越好，以充分利用設(shè)備容量C.對(duì)于季節(jié)性負(fù)荷，可采用專用變壓器D.單臺(tái)變壓器容量不宜大于1250kVA答案：C解析：選項(xiàng)A，當(dāng)有一級(jí)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及以上變壓器，而不是“宜”，所以A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，變壓器負(fù)載率并非越高越好，一般合理負(fù)載率在70%-85%左右，過高會(huì)增加損耗，影響變壓器壽命，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，對(duì)于季節(jié)性負(fù)荷，采用專用變壓器可以在非使用季節(jié)停運(yùn)變壓器，降低損耗，C正確；選項(xiàng)D，單臺(tái)變壓器容量沒有不宜大于1250kVA的規(guī)定，D錯(cuò)誤。2.以下哪種短路形式在供配電系統(tǒng)中發(fā)生的概率最高（）A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路答案：C解析：在供配電系統(tǒng)中，單相接地短路發(fā)生的概率最高。因?yàn)橄到y(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路的絕緣容易受到各種因素影響，導(dǎo)致單相接地故障較為常見。三相短路是短路電流最大的短路形式，但發(fā)生概率相對(duì)較低；兩相短路和兩相接地短路發(fā)生的概率也比單相接地短路低。3.已知某工廠的有功功率為P=1000kW，功率因數(shù)cosφ=0.7，要將功率因數(shù)提高到0.9，需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率約為（）A.420kvarB.530kvarC.610kvarD.700kvar答案：B解析：首先根據(jù)公式$Q=P(tan\varphi_1-tan\varphi_2)$，其中$tan\varphi_1=\sqrt{\frac{1}{cos^{2}\varphi_1}-1}$，$cos\varphi_1=0.7$，則$tan\varphi_1=\sqrt{\frac{1}{0.7^{2}}-1}\approx1.02$；$cos\varphi_2=0.9$，則$tan\varphi_2=\sqrt{\frac{1}{0.9^{2}}-1}\approx0.48$。已知$P=1000kW$，所以需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率$Q=1000\times(1.02-0.48)=540kvar$，最接近的是B選項(xiàng)。4.下列關(guān)于電纜敷設(shè)的說法，錯(cuò)誤的是（）A.電纜在室內(nèi)埋地敷設(shè)時(shí)，埋深不應(yīng)小于0.7mB.電纜溝內(nèi)敷設(shè)電纜時(shí)，電纜支架的層間垂直距離應(yīng)滿足電纜彎曲半徑的要求C.電纜橋架水平敷設(shè)時(shí)，宜按荷載曲線選取最佳跨距進(jìn)行支撐，跨距一般為1.5-3mD.不同電壓等級(jí)、不同用途的電纜可以敷設(shè)在同一層電纜橋架上答案：D解析：選項(xiàng)A，電纜在室內(nèi)埋地敷設(shè)時(shí)，埋深不應(yīng)小于0.7m，以保證電纜的安全運(yùn)行，A正確；選項(xiàng)B，電纜溝內(nèi)敷設(shè)電纜時(shí)，電纜支架的層間垂直距離應(yīng)滿足電纜彎曲半徑的要求，防止電纜因彎曲半徑過小而損壞，B正確；選項(xiàng)C，電纜橋架水平敷設(shè)時(shí)，按荷載曲線選取最佳跨距進(jìn)行支撐，跨距一般為1.5-3m，C正確；選項(xiàng)D，不同電壓等級(jí)、不同用途的電纜不宜敷設(shè)在同一層電纜橋架上，如必須敷設(shè)時(shí)，應(yīng)采用隔板隔開，D錯(cuò)誤。5.在TN-S系統(tǒng)中，PE線的作用是（）A.傳導(dǎo)故障電流B.提供工作電流通路C.防止觸電事故D.平衡三相負(fù)荷答案：C解析：在TN-S系統(tǒng)中，PE線（保護(hù)接地線）的主要作用是將電氣設(shè)備的金屬外殼等可導(dǎo)電部分與大地可靠連接，當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，故障電流通過PE線流入大地，使設(shè)備外殼對(duì)地電壓降低到安全電壓以下，防止觸電事故發(fā)生。傳導(dǎo)故障電流是其實(shí)現(xiàn)防止觸電功能的一個(gè)過程，不是主要作用；提供工作電流通路是N線（中性線）的作用；平衡三相負(fù)荷主要通過合理分配三相負(fù)載來實(shí)現(xiàn)，與PE線無關(guān)。二、多項(xiàng)選擇題1.供配電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)主要包括（）A.供電可靠率B.停電時(shí)間C.停電次數(shù)D.電壓合格率答案：ABC解析：供配電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)主要有供電可靠率、停電時(shí)間、停電次數(shù)等。供電可靠率反映了在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)對(duì)用戶的供電時(shí)間與統(tǒng)計(jì)期間總時(shí)間的百分比；停電時(shí)間和停電次數(shù)直觀地體現(xiàn)了系統(tǒng)停電的情況。電壓合格率是衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)，不屬于供配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。2.下列屬于二次回路的有（）A.測(cè)量回路B.控制回路C.信號(hào)回路D.保護(hù)回路答案：ABCD解析：二次回路是指對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路。測(cè)量回路用于測(cè)量一次設(shè)備的各種參數(shù)，如電流、電壓等；控制回路用于控制一次設(shè)備的分合閘等操作；信號(hào)回路用于發(fā)出各種信號(hào)，如事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)等；保護(hù)回路用于在一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，迅速動(dòng)作切除故障，保障系統(tǒng)安全。3.選擇低壓斷路器時(shí)，需要考慮的因素有（）A.額定電壓B.額定電流C.分合閘時(shí)間D.短路分?jǐn)嗄芰Υ鸢福篈BCD解析：選擇低壓斷路器時(shí)，額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)電壓相匹配，以保證斷路器能正常工作；額定電流要根據(jù)電路的負(fù)載電流來選擇，確保斷路器能長期穩(wěn)定運(yùn)行；分合閘時(shí)間對(duì)于及時(shí)切斷故障電路和保證系統(tǒng)的正常操作很重要；短路分?jǐn)嗄芰κ侵笖嗦菲髟诙搪窌r(shí)能夠安全切斷短路電流的能力，是斷路器的重要性能指標(biāo)。4.關(guān)于接地裝置的說法，正確的有（）A.人工接地極可采用鋼管、角鋼等材料B.接地裝置的接地電阻應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求C.自然接地極是指建筑物的基礎(chǔ)鋼筋等自然導(dǎo)體D.接地裝置的連接應(yīng)采用焊接，焊接處應(yīng)做防腐處理答案：ABCD解析：人工接地極可采用鋼管、角鋼等材料，這些材料具有較好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性；接地裝置的接地電阻應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，以保證接地的有效性；自然接地極是利用建筑物的基礎(chǔ)鋼筋等自然導(dǎo)體作為接地極，可節(jié)省材料和施工成本；接地裝置的連接應(yīng)采用焊接，焊接處應(yīng)做防腐處理，防止接地極因腐蝕而影響接地性能。5.供配電系統(tǒng)中常用的無功補(bǔ)償裝置有（）A.并聯(lián)電容器B.同步調(diào)相機(jī)C.靜止無功補(bǔ)償器（SVC）D.靜止無功發(fā)生器（SVG）答案：ABCD解析：并聯(lián)電容器是最常用的無功補(bǔ)償裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)；同步調(diào)相機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)的無功補(bǔ)償設(shè)備，可根據(jù)系統(tǒng)需要調(diào)節(jié)無功功率；靜止無功補(bǔ)償器（SVC）能快速跟蹤系統(tǒng)無功功率的變化并進(jìn)行補(bǔ)償；靜止無功發(fā)生器（SVG）是一種新型的無功補(bǔ)償裝置，具有響應(yīng)速度快、補(bǔ)償效果好等優(yōu)點(diǎn)。三、案例分析題某工廠有一個(gè)10kV/0.4kV的降壓變電所，變壓器容量為1000kVA，變比為10/0.4kV，三相短路電流數(shù)據(jù)如下：高壓側(cè)三相短路電流$I_{k1}^{(3)}=5kA$，低壓側(cè)三相短路電流$I_{k2}^{(3)}=20kA$。工廠內(nèi)有一臺(tái)額定功率為30kW的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)電流倍數(shù)為6倍額定電流，電動(dòng)機(jī)額定電壓為380V，功率因數(shù)為0.8。1.計(jì)算變壓器的額定電流根據(jù)公式$I_N=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_N}$，對(duì)于高壓側(cè)，$S_N=1000kVA$，$U_{N1}=10kV$，則高壓側(cè)額定電流$I_{N1}=\frac{1000}{\sqrt{3}\times10}\approx57.7A$；對(duì)于低壓側(cè)，$U_{N2}=0.4kV$，則低壓側(cè)額定電流$I_{N2}=\frac{1000}{\sqrt{3}\times0.4}\approx1443A$。2.計(jì)算電動(dòng)機(jī)的額定電流和啟動(dòng)電流電動(dòng)機(jī)的額定電流$I_{N}=\frac{P}{\sqrt{3}Ucos\varphi}$，其中$P=30kW$，$U=380V$，$cos\varphi=0.8$，則$I_{N}=\frac{30\times1000}{\sqrt{3}\times380\times0.8}\approx57A$。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流$I_{st}=6I_{N}=6\times57=342A$。3.選擇高壓側(cè)和低壓側(cè)的斷路器高壓側(cè)：-額定電壓：應(yīng)選擇額定電壓為10kV的斷路器。-額定電流：考慮一定的裕量，可選擇額定電流為100A的斷路器。-短路分?jǐn)嗄芰Γ焊邏簜?cè)三相短路電流$I_{k1}^{(3)}=5kA$，應(yīng)選擇短路分?jǐn)嗄芰Υ笥?kA的斷路器。低壓側(cè)：-額定電壓：應(yīng)選擇額定電壓為400V的斷路器。-額定電流：考慮變壓器低壓側(cè)額定電流$I_{N2}\approx1443A$，可選擇額定電流為1600A的斷路器。-短路分?jǐn)嗄芰Γ旱蛪簜?cè)三相短路電流$I_{k2}^{(3)}=20kA$，應(yīng)選擇短路分?jǐn)嗄芰Υ笥?0kA的斷路器。四、簡答題1.簡述供配電系統(tǒng)中提高功率因數(shù)的意義和方法意義：-提高功率因數(shù)可以減少線路和變壓器的電能損耗。根據(jù)公式$P_{loss}=I^{2}R$，在輸送相同有功功率的情況下，功率因數(shù)提高，線路電流減小，從而降低了線路和變壓器的損耗。-提高電力設(shè)備的利用率。對(duì)于發(fā)電、輸電和變電設(shè)備，其容量是按視在功率考慮的，提高功率因數(shù)可以使設(shè)備在相同容量下輸送更多的有功功率。-降低電壓損失。線路電壓損失與電流成正比，提高功率因數(shù)可減小電流，從而降低電壓損失，改善電壓質(zhì)量。方法：-提高自然功率因數(shù)：合理選擇電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備，使其接近滿載運(yùn)行；避免電動(dòng)機(jī)等設(shè)備空載或輕載運(yùn)行；采用同步電動(dòng)機(jī)并使其在過勵(lì)磁狀態(tài)下運(yùn)行，可發(fā)出無功功率，提高功率因數(shù)。-人工補(bǔ)償無功功率：采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償或就地補(bǔ)償；還可采用同步調(diào)相機(jī)、靜止無功補(bǔ)償器（SVC）、靜止無功發(fā)生器（SVG）等裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償。2.簡述電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式及其特點(diǎn)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要有以下幾種：-中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)：特點(diǎn)：發(fā)生單相接地故障時(shí)，三相線電壓仍然保持對(duì)稱，不影響對(duì)用戶的連續(xù)供電，系統(tǒng)可繼續(xù)運(yùn)行1-2小時(shí)。但非故障相電壓升高為線電壓，對(duì)電氣設(shè)備的絕緣要求較高。接地電流較小，可能無法使保護(hù)裝置動(dòng)作，需要采用專門的接地選線裝置來查找故障線路。-中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)：特點(diǎn)：在發(fā)生單相接地故障時(shí)，消弧線圈產(chǎn)生的電感電流補(bǔ)償接地電容電流，使接地電流減小，電弧容易熄滅，可避免因電弧重燃而引起的過電壓。同樣在故障時(shí)三相線電壓仍保持對(duì)稱，可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。但消弧線圈的參數(shù)需要根據(jù)系統(tǒng)電容電流進(jìn)行合理調(diào)整。-中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)：特點(diǎn)：發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相直接通過接地點(diǎn)與大地形成短路回路，短路電流很大，保護(hù)裝置會(huì)迅速動(dòng)作切除故障線路，以保證系統(tǒng)的安全。這種接地方式供電可靠性相對(duì)較低，但可降低電氣設(shè)備的絕緣水平，減少設(shè)備投資。五、計(jì)算題1.某三相四線制低壓供電系統(tǒng)，線電壓為380V，已知A相負(fù)載為純電阻，功率$P_A=6kW$；B相負(fù)載為純電感，功率$Q_B=8kvar$；C相負(fù)載為純電容，功率$Q_C=6kvar$。計(jì)算該系統(tǒng)的中性線電流。首先計(jì)算各相電流：A相：$I_A=\frac{P_A}{U_{ph}cos\varphi_A}$，因?yàn)槭羌冸娮柝?fù)載，$cos\varphi_A=1$，$U_{ph}=\frac{U_{l}}{\sqrt{3}}=\frac{380}{\sqrt{3}}\approx220V$，則$I_A=\frac{6000}{220\times1}\approx27.3A$，相角$\varphi_A=0^{\circ}$。B相：$I_B=\frac{Q_B}{U_{ph}sin\varphi_B}$，因?yàn)槭羌冸姼胸?fù)載，$sin\varphi_B=1$，則$I_B=\frac{8000}{220\times1}\approx36.4A$，相角$\varphi_B=90^{\circ}$。C相：$I_C=\frac{Q_C}{U_{ph}sin\varphi_C}$，因?yàn)槭羌冸娙葚?fù)載，$sin\varphi_C=1$，則$I_C=\frac{6000}{220\times1}\approx27.3A$，相角$\varphi_C=-90^{\circ}$。以A相電壓為參考相量，根據(jù)相量計(jì)算中性線電流$I_N=I_A+I_B+I_C$。$I_N=\sqrt{(I_A\cos0^{\circ}+I_B\cos90^{\circ}+I_C\cos(-90^{\circ}))^{2}+(I_A\sin0^{\circ}+I_B\sin90^{\circ}+I_C\sin(-90^{\circ}))^{2}}$$=\sqrt{(27.3\times1+36.4\times0+27.3\times0)^{2}+(27.3\times0+36.4\times1+27.3\times(-1))^{2}}$$=\sqrt{27.3^{2}+(36.4-27.3)^{2}}=\sqrt{745.29+82.81}=\sqrt{828.1}\approx28.8A$2.已知某10kV架空線路，導(dǎo)線采用LGJ-70型，線路長度為10km，線路的電阻$r_0=0.45\Omega/km$，電抗$x_0=0.35\Omega/km$。當(dāng)線路末端輸送功率$P=5MW$，$Q=3Mvar$，線路末端電壓$U_