2025年電氣工程設(shè)計(jì)與施工試題附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某10kV配電系統(tǒng)中，變壓器容量為1600kVA，阻抗電壓6%，系統(tǒng)短路容量為100MVA。計(jì)算變壓器低壓側(cè)（0.4kV）三相短路電流周期分量有效值最接近以下哪個(gè)數(shù)值？（基準(zhǔn)容量取100MVA）A.22.6kAB.28.7kAC.31.2kAD.35.4kA2.關(guān)于低壓配電系統(tǒng)的接地形式，下列描述正確的是：A.TN-C系統(tǒng)中性線與保護(hù)線完全分開(kāi)B.TT系統(tǒng)需在電源側(cè)設(shè)置重復(fù)接地C.TN-S系統(tǒng)適用于對(duì)電磁干擾敏感的場(chǎng)所D.IT系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)中性線必須接地3.某數(shù)據(jù)中心服務(wù)器機(jī)房設(shè)計(jì)中，采用密集型母線槽供電，環(huán)境溫度為35℃，海拔1200m。若母線槽額定載流量為2000A（基準(zhǔn)環(huán)境溫度30℃，海拔1000m以下），則實(shí)際允許載流量修正后應(yīng)為：A.1860AB.1920AC.2000AD.2100A（注：溫度修正系數(shù)0.94，海拔修正系數(shù)0.98）4.10kV電纜線路零序保護(hù)的主要作用是：A.反映三相短路故障B.檢測(cè)單相接地故障C.防止過(guò)負(fù)荷跳閘D.抑制諧波電流5.某車間動(dòng)力負(fù)荷總計(jì)算有功功率為800kW，功率因數(shù)0.85，需配置無(wú)功補(bǔ)償裝置將功率因數(shù)提高到0.95。計(jì)算所需補(bǔ)償容量最接近：A.120kvarB.180kvarC.240kvarD.300kvar（公式：Qc=P(tanφ1-tanφ2)）6.關(guān)于電纜隧道設(shè)計(jì)，不符合規(guī)范要求的是：A.隧道凈高不小于1.9mB.兩側(cè)布置電纜時(shí)，通道寬度不小于0.9mC.隧道內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明，照度不低于5lxD.與其他管溝交叉處采用防火封堵7.某380V電動(dòng)機(jī)額定功率30kW，額定電流57A，啟動(dòng)電流倍數(shù)6.5，需選擇熱繼電器作為過(guò)載保護(hù)。熱繼電器的整定電流應(yīng)選擇：A.50AB.57AC.65AD.75A8.10kV配電變壓器中性點(diǎn)接地方式為經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，系統(tǒng)單相接地電容電流應(yīng)滿足：A.小于10AB.10-30AC.大于30AD.無(wú)具體限制9.建筑照明系統(tǒng)中，應(yīng)急照明的持續(xù)供電時(shí)間對(duì)于高度超過(guò)100m的民用建筑，不應(yīng)小于：A.0.5hB.1.0hC.1.5hD.2.0h10.關(guān)于母線槽安裝，下列操作錯(cuò)誤的是：A.垂直安裝時(shí)，每4m設(shè)置一個(gè)固定支架B.水平安裝時(shí)，支架間距不超過(guò)2mC.與變壓器連接時(shí)采用軟連接過(guò)渡D.穿越防火分區(qū)時(shí)未做防火封堵二、填空題（每空1分，共20分）1.低壓配電系統(tǒng)中，PE線的最小截面當(dāng)相線截面S≤16mm2時(shí)，PE線截面應(yīng)（）；當(dāng)35mm2＜S≤400mm2時(shí)，PE線截面應(yīng)（）。2.電纜載流量計(jì)算時(shí)，土壤熱阻系數(shù)的單位是（），典型值為（）K·m/W（填數(shù)值范圍）。3.10kV高壓開(kāi)關(guān)柜的“五防”功能包括：防止帶負(fù)荷分合隔離開(kāi)關(guān)、防止誤分誤合斷路器、（）、（）、防止誤入帶電間隔。4.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷等級(jí)分為（）級(jí)，其中一級(jí)系統(tǒng)的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N≥（）次/a。5.電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式中，星-三角降壓?jiǎn)?dòng)適用于（）接線的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)定子繞組接成（）形。6.照明系統(tǒng)的功率密度值（LPD）是指（）與（）的比值，單位為W/m2。7.接地裝置的沖擊接地電阻與工頻接地電阻的關(guān)系為（），土壤電阻率越高，兩者差異越（）。8.電纜溝內(nèi)電纜支架層間垂直距離，電力電纜不應(yīng)小于（）mm，控制電纜不應(yīng)小于（）mm。9.剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）的額定剩余動(dòng)作電流IΔn，對(duì)于防直接接觸電擊應(yīng)不大于（）mA，動(dòng)作時(shí)間不大于（）s。10.分布式光伏接入配電網(wǎng)時(shí)，并網(wǎng)點(diǎn)的短路容量與光伏容量之比應(yīng)不小于（），以保證系統(tǒng)穩(wěn)定。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述低壓配電系統(tǒng)中選擇電纜截面的主要步驟。2.說(shuō)明10kV線路電流速斷保護(hù)與過(guò)電流保護(hù)的區(qū)別（動(dòng)作原理、保護(hù)范圍、時(shí)限特性）。3.分析數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用UPS電源供電時(shí)，需重點(diǎn)考慮的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)（至少列出4項(xiàng)）。4.列舉建筑電氣消防設(shè)計(jì)中，應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制要求。5.說(shuō)明在高土壤電阻率地區(qū)降低接地電阻的常用技術(shù)措施（至少4種）。四、計(jì)算題（共20分）1.某工廠負(fù)荷如下：金屬切削機(jī)床30臺(tái)，單臺(tái)功率10kW，需用系數(shù)Kx=0.2，功率因數(shù)cosφ=0.5；通風(fēng)機(jī)10臺(tái)，單臺(tái)功率15kW，Kx=0.7，cosφ=0.8；照明負(fù)荷100kW，Kx=0.9，cosφ=0.9。計(jì)算全廠總計(jì)算負(fù)荷（有功功率Pjs、無(wú)功功率Qjs、視在功率Sjs、計(jì)算電流Ij）。（6分）2.某10kV/0.4kV變壓器，容量1000kVA，阻抗電壓Uk%=4.5，低壓側(cè)母線三相短路時(shí)，計(jì)算短路電流周期分量有效值、沖擊電流（沖擊系數(shù)取1.8）。（基準(zhǔn)容量取100MVA，系統(tǒng)電抗忽略不計(jì)）（7分）3.某380V電動(dòng)機(jī)額定功率55kW，額定電流102A，啟動(dòng)電流倍數(shù)7，啟動(dòng)時(shí)間5s。需選擇塑殼斷路器作為主保護(hù)，已知斷路器極限分?jǐn)嗄芰cu=50kA，試校驗(yàn)其額定電流In、短路分?jǐn)嗄芰κ欠駶M足要求（需考慮電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流影響，可靠系數(shù)取1.3）。（7分）五、案例分析題（10分）某三級(jí)甲等醫(yī)院手術(shù)室配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，存在以下問(wèn)題需解決：（1）手術(shù)室設(shè)備總負(fù)荷為80kVA，其中一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷占40%；（2）現(xiàn)有兩路10kV電源（來(lái)自不同變電站），但未設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)；（3）手術(shù)室配電線路采用普通電纜，未做特殊防護(hù)；（4）接地系統(tǒng)為TN-C，存在中性線電流過(guò)大現(xiàn)象。要求：針對(duì)上述問(wèn)題，提出具體整改設(shè)計(jì)方案（需說(shuō)明電源配置、線路防護(hù)、接地系統(tǒng)改造、特別重要負(fù)荷供電措施等）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.A4.B5.B6.D7.B8.B9.C10.D二、填空題1.與相線等截面；S/22.K·m/W；1.0-2.53.防止帶電掛接地線；防止帶接地線合斷路器4.四；0.255.三角形；星6.照明安裝功率；照明面積7.沖擊接地電阻小于工頻接地電阻；大8.150；1009.30；0.110.10:1三、簡(jiǎn)答題1.步驟：（1）按發(fā)熱條件選擇截面（計(jì)算負(fù)荷電流≤電纜載流量）；（2）校驗(yàn)電壓損失（電壓降≤允許值）；（3）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定（最小截面≥熱穩(wěn)定要求）；（4）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度（滿足最小允許截面）；（5）特殊場(chǎng)所需考慮防火、防腐等要求。2.區(qū)別：（1）動(dòng)作原理：速斷保護(hù)反應(yīng)電流增大瞬時(shí)動(dòng)作；過(guò)電流保護(hù)反應(yīng)電流超過(guò)整定值經(jīng)延時(shí)動(dòng)作。（2）保護(hù)范圍：速斷保護(hù)為線路首端部分（約80%），存在死區(qū)；過(guò)電流保護(hù)為全長(zhǎng)并延伸至下一級(jí)。（3）時(shí)限特性：速斷無(wú)延時(shí)；過(guò)電流采用階梯式時(shí)限。3.要點(diǎn)：（1）UPS容量需滿足最大負(fù)荷并預(yù)留20%-30%冗余；（2）輸入輸出配電系統(tǒng)采用雙總線架構(gòu)提高可靠性；（3）電池組后備時(shí)間按設(shè)計(jì)要求配置（一般30min-2h）；（4）設(shè)置諧波治理裝置（如有源濾波器），THDi≤5%；（5）接地系統(tǒng)采用TN-S，單獨(dú)設(shè)置電子設(shè)備接地；（6）配置溫度監(jiān)控及消防聯(lián)動(dòng)功能。4.聯(lián)動(dòng)要求：（1）火災(zāi)確認(rèn)后，應(yīng)急照明控制器應(yīng)能手動(dòng)/自動(dòng)啟動(dòng)所有應(yīng)急照明和疏散指示燈；（2）非消防電源應(yīng)聯(lián)動(dòng)切斷，但應(yīng)急照明電源需保持供電；（3）疏散通道上的防火門、卷簾門動(dòng)作時(shí)，應(yīng)聯(lián)動(dòng)調(diào)整指示方向；（4）系統(tǒng)應(yīng)接收火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)時(shí)間≤5s（高危險(xiǎn)場(chǎng)所≤0.25s）；（5）集中電源型系統(tǒng)需監(jiān)測(cè)燈具電壓、電池狀態(tài)等運(yùn)行參數(shù)。5.措施：（1）換土法（更換低電阻率土壤）；（2）接地體延伸（增加水平接地極長(zhǎng)度）；（3）外引接地（將接地體引至低電阻率區(qū)域）；（4）使用降阻劑（物理或化學(xué)降阻材料）；（5）采用深井接地（垂直打入地下低電阻率層）；（6）擴(kuò)大接地網(wǎng)面積（增加接地極數(shù)量）。四、計(jì)算題1.計(jì)算過(guò)程：-機(jī)床：P1=30×10×0.2=60kW，Q1=60×tan(arccos0.5)=60×1.732=103.92kvar-通風(fēng)機(jī)：P2=10×15×0.7=105kW，Q2=105×tan(arccos0.8)=105×0.75=78.75kvar-照明：P3=100×0.9=90kW，Q3=90×tan(arccos0.9)=90×0.484=43.56kvar-總Pjs=60+105+90=255kW-總Qjs=103.92+78.75+43.56=226.23kvar-Sjs=√(2552+226.232)=340.8kVA-Ij=340800/(√3×380)=517.4A2.計(jì)算過(guò)程：-變壓器電抗標(biāo)幺值：XT=Uk%×Sj/(100×SN)=4.5×100/(100×1)=4.5（Sj=100MVA，SN=1MVA）-低壓側(cè)基準(zhǔn)電流Ij=Sj/(√3×Uj)=100/(√3×0.4)=144.34kA-短路電流周期分量I''=Ij/XT=144.34/4.5≈32.08kA-沖擊電流ich=1.8×√2×I''=2.55×32.08≈81.8kA3.校驗(yàn)過(guò)程：-斷路器額定電流In≥1.3×額定電流=1.3×102=132.6A，選160A-啟動(dòng)電流Iq=7×102=714A，斷路器需承受啟動(dòng)電流，160A斷路器瞬時(shí)脫扣整定值一般為10In=1600A＞714A，滿足-短路分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)：假設(shè)低壓側(cè)短路電流為25kA（實(shí)際需計(jì)算），Icu=50kA＞25kA，滿足要求五、案例分析題整改方案：（1）電源配置：新增1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)作為第三電源，與兩路10kV電源組成“市電+柴油發(fā)電機(jī)”雙電源系統(tǒng)，一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷由UPS或EPS末端切換供電，切換時(shí)間≤0.5s。（2）線路防護(hù)：手術(shù)室配電線路采用礦物絕緣電纜（MI電纜）或耐火電纜，穿金屬導(dǎo)管明敷，穿越防火分區(qū)處做防火封堵；重要負(fù)荷采用雙回路放射式供電，線路獨(dú)立敷設(shè)。（3）接地系統(tǒng)改造：將TN-C系統(tǒng)改為TN-S系統(tǒng)，分離中性線（N線）與保護(hù)線（PE線），PE線做重復(fù)接地；設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)（L