電氣工程師《供配電系統(tǒng)設(shè)計》歷年真題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（下列選項中，只有一項符合題意）1.某工廠總計算負(fù)荷為800kW，需要系數(shù)為0.75，同時系數(shù)為0.9，則其總計算有功功率為（）kW。A.480B.720C.800D.9002.供配電系統(tǒng)設(shè)計中選擇電壓等級時，應(yīng)主要依據(jù)的原則是（）。A.減少線路損耗B.降低初始投資C.滿足負(fù)荷需求并考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)D.減少電壓損失3.下列主接線方式中，可靠性最高的是（）。A.單回路放射式B.雙回路放射式C.樹干式D.環(huán)網(wǎng)式4.選擇高壓熔斷器時，其額定電流應(yīng)（）被保護(hù)設(shè)備的額定電流。A.大于B.小于C.等于D.不小于5.某變電所10kV母線正常運(yùn)行時為TN-S系統(tǒng)，發(fā)生接地故障時，其非故障相的電壓升高至額定電壓的（）倍左右。A.1.732B.3C.2D.1.4146.電力系統(tǒng)中，造成電壓波動的主要原因是（）。A.諧波電流B.三相負(fù)荷不平衡C.大型沖擊性負(fù)荷的投入或切除D.系統(tǒng)頻率變化7.選擇電力變壓器時，其連接組別表示的是（）。A.高低壓繞組的額定電壓比B.高低壓繞組的額定電流比C.高低壓繞組的繞法及相位差D.變壓器的損耗率8.電流互感器在運(yùn)行時，其二次側(cè)（）。A.必須帶負(fù)荷B.必須開路C.允許短路D.允許接地點9.在供配電系統(tǒng)中，采用無功補(bǔ)償裝置的主要目的是（）。A.提高電源功率因數(shù)B.減少線路電壓損失C.增加系統(tǒng)短路容量D.降低系統(tǒng)年運(yùn)行費用10.按照我國標(biāo)準(zhǔn)，額定電壓為380V/220V的低壓系統(tǒng)，其標(biāo)稱電壓是（）V。A.220B.380C.380/220D.45011.低壓配電回路中，保護(hù)線（PE線）的截面積應(yīng)（）相線截面積。A.大于或等于B.小于C.等于D.不小于12.選擇電纜時，其長期允許載流量應(yīng)（）環(huán)境溫度、敷設(shè)方式等綜合影響下的計算載流量。A.大于B.小于C.等于D.不小于13.供配電系統(tǒng)中，表示短路電流非周期分量初始值大小的重要參數(shù)是（）。A.短路電流周期分量有效值B.短路容量C.沖擊短路電流D.短路電流的有功功率14.繼電保護(hù)裝置的“選擇性”是指（）。A.保護(hù)應(yīng)動作于故障點B.保護(hù)應(yīng)優(yōu)先切除靠近電源的故障C.保護(hù)應(yīng)能可靠切除故障D.保護(hù)應(yīng)動作迅速15.電力系統(tǒng)中，造成諧波的主要來源是（）。A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.整流設(shè)備、變頻設(shè)備等非線性負(fù)荷D.線路損耗二、多項選擇題（下列選項中，至少有兩項符合題意）1.供配電系統(tǒng)負(fù)荷計算中，需求系數(shù)法通常用于計算（）。A.工業(yè)企業(yè)總計算負(fù)荷B.商業(yè)建筑照明負(fù)荷C.單獨一臺大型設(shè)備的負(fù)荷D.民用建筑插座負(fù)荷2.供配電系統(tǒng)主接線設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求包括（）。A.可靠性B.經(jīng)濟(jì)性C.靈活性D.操作復(fù)雜性3.下列關(guān)于高壓斷路器選擇的說法中，正確的有（）。A.額定電壓應(yīng)不低于系統(tǒng)最高電壓B.額定電流應(yīng)大于被保護(hù)回路的計算電流C.短路耐受電流應(yīng)大于預(yù)期短路電流的有效值D.動作電壓應(yīng)高于系統(tǒng)最高電壓，返回電壓應(yīng)低于系統(tǒng)最低電壓4.低壓配電系統(tǒng)中，保護(hù)零線（PEN線）的作用包括（）。A.為單相用電設(shè)備供電B.構(gòu)成相線回路C.在TN系統(tǒng)中提供故障時的零電位通路D.傳導(dǎo)正常工作電流5.影響電壓損失的因素包括（）。A.線路長度B.線路截面C.負(fù)荷功率因數(shù)D.系統(tǒng)頻率6.選擇電力電纜時，需要校驗的項目包括（）。A.額定電壓B.額定電流（載流量）C.電壓損失D.熱穩(wěn)定7.繼電保護(hù)裝置的“速動性”是指（）。A.保護(hù)應(yīng)能快速切除故障B.保護(hù)應(yīng)能反應(yīng)微小的故障電流C.保護(hù)應(yīng)具有足夠的靈敏度D.保護(hù)動作時間應(yīng)盡可能短8.供配電系統(tǒng)中，造成三相負(fù)荷不平衡的原因主要有（）。A.用電設(shè)備分布不均B.單相負(fù)荷接入C.電力系統(tǒng)故障D.設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化9.下列關(guān)于電能質(zhì)量電壓波動和閃變說法正確的有（）。A.電壓波動是指電壓有效值圍繞其標(biāo)稱值的快速變動B.閃變是電壓波動引起的人眼感覺C.電壓波動和閃變會干擾設(shè)備的正常運(yùn)行D.減少沖擊性負(fù)荷的接入是抑制電壓波動的有效措施10.在TN-S系統(tǒng)中，下列說法正確的有（）。A.電力系統(tǒng)和用電設(shè)備的外露可觸及導(dǎo)體通過保護(hù)線（PE線）與大地連接B.電力系統(tǒng)的工作零線（N線）與保護(hù)線（PE線）分開C.所有用電設(shè)備的金屬外殼必須通過保護(hù)線（PE線）接地D.保護(hù)線（PE線）上不能安裝開關(guān)或熔斷器三、問答題1.簡述供配電系統(tǒng)設(shè)計中選擇電壓等級時需要考慮的主要因素。2.說明短路電流計算在供配電系統(tǒng)設(shè)計中的主要目的和意義。3.解釋什么是需求系數(shù)法，并簡述其在負(fù)荷計算中的應(yīng)用。4.在低壓配電系統(tǒng)中，TN-S、TN-C-S接地形式的主要區(qū)別是什么？5.簡述電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行需要滿足的基本條件。四、計算題1.某工廠變電所10kV進(jìn)線，采用單回路放射式接線。已知變電所總計算負(fù)荷Pj=2000kW，cosφ=0.8，T=2h。試計算變電所所需變壓器容量（Sj），并選擇一臺S9-2500/10型變壓器（聯(lián)結(jié)組別YNd11，阻抗電壓Ud%=4%）。請校驗該變壓器在變電所處的短路電壓（假設(shè)系統(tǒng)側(cè)短路電壓標(biāo)么值X*sys=0.8）是否滿足要求（要求Ud%X*sys≤4%）。2.有一臺SN10-10I/315型高壓斷路器，其額定電壓10kV，額定電流315A，額定開斷電流16kA，4s熱穩(wěn)定電流16kA。已知通過該斷路器的最大短路電流（沖擊短路電流有效值）為20kA，最小短路電流為10kA。請校驗該斷路器是否滿足短路開斷、動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。3.某低壓配電回路，采用BV-500V6mm2銅芯電纜，穿金屬導(dǎo)管敷設(shè)?；芈酚嬎汶娏鱅j=40A。已知環(huán)境溫度為30℃，電纜長期允許載流量（環(huán)境溫度20℃時為43A）按溫度校正系數(shù)取0.88。請校驗該電纜的載流量是否滿足要求。假設(shè)該回路的電壓損失允許值為電壓額定值的5%（220V/380V系統(tǒng)），請估算該電纜100米長的電壓損失（忽略線路電阻，僅考慮感抗，取電纜感抗X0=0.06Ω/km）。4.有一臺額定電壓為10kV/0.4kV，聯(lián)結(jié)組別YNyn0d11，額定容量1000kVA的變壓器，其短路電壓Ud%=4%。試計算該變壓器在滿載運(yùn)行時，二次側(cè)空載電壓（即一次側(cè)加額定電壓時二次側(cè)的電壓）是多少？如果一次側(cè)施加的電壓為10.5kV，則二次側(cè)空載電壓為多少伏？試卷答案一、單項選擇題1.B2.C3.D4.C5.B6.C7.C8.B9.A10.C11.A12.D13.C14.B15.C二、多項選擇題1.AB2.ABC3.ABC4.AC5.ABCD6.ABCD7.AD8.ABCD9.ABCD10.AB三、問答題1.供配電系統(tǒng)設(shè)計中選擇電壓等級時需要考慮的主要因素包括：負(fù)荷性質(zhì)和容量、供電距離、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（投資、損耗）、與現(xiàn)有電網(wǎng)的配合、電壓損失限制、安全可靠性等。2.短路電流計算在供配電系統(tǒng)設(shè)計中的主要目的和意義在于：為選擇和校驗電氣設(shè)備（如斷路器、電纜、母線等）提供依據(jù)，確保設(shè)備在短路故障下具有足夠的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；為整定繼電保護(hù)裝置提供依據(jù)，保證保護(hù)的選擇性、靈敏性和速動性；評估短路故障對系統(tǒng)的影響，采取必要的限制措施；進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃和安全分析。3.需求系數(shù)法是一種用于估算設(shè)備組或建筑總負(fù)荷的方法。它認(rèn)為設(shè)備組的實際最大負(fù)荷不會同時達(dá)到其額定容量，而是有一個同時運(yùn)行系數(shù)。計算公式為：總有功計算負(fù)荷Pj=Pn*Kd，其中Pn為設(shè)備組的額定容量或計算負(fù)荷，Kd為需求系數(shù)（也稱需要系數(shù)）。該方法適用于計算變電所、車間、建筑物等的總負(fù)荷，簡化了負(fù)荷計算過程。4.在TN-S系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)的工作零線（N線）和保護(hù)線（PE線）是分開的，N線僅用于供電回路的零電位連接，PE線用于所有設(shè)備外殼等的接地保護(hù)，兩者絕不能混接。TN-C-S系統(tǒng)則是在TN-C系統(tǒng)中，從某一點開始，N線與PE線分開，之后N線和PE線合并為PEN線。主要區(qū)別在于N線與PE線的分離點及后續(xù)是否合并。5.電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行需要滿足的基本條件包括：聯(lián)結(jié)組別相同（相位移角相同）；額定電壓比（變比）相等或非常接近；額定阻抗（短路電壓）相等或百分?jǐn)?shù)差值在允許范圍內(nèi)（一般不超過±10%）；相序相同。四、計算題1.解：*變壓器容量計算：Sj=Pj/η=2000kW/0.8=2500kVA。選擇S9-2500/10變壓器，額定容量2500kVA，符合要求。*短路電壓校驗：Ud%X*sys=4%*0.8=3.2%。由于3.2%≤4%，滿足動穩(wěn)定要求。解析思路：首先根據(jù)變電所總計算負(fù)荷和功率因數(shù)計算所需變壓器容量，選擇標(biāo)準(zhǔn)變壓器型號。然后根據(jù)變壓器短路電壓百分值和系統(tǒng)短路電壓標(biāo)么值，計算實際短路電壓百分值，并與變壓器額定短路電壓進(jìn)行比較，判斷是否滿足動穩(wěn)定條件。2.解：*短路開斷：最大短路電流20kA≤額定開斷電流16kA。不滿足要求。*動穩(wěn)定：沖擊短路電流有效值20kA≤額定開斷電流有效值（或額定電流）315A。通常斷路器額定電流指額定電流，與沖擊電流值量級不同，此處理解為校驗設(shè)備額定參數(shù)是否能承受沖擊，通常按額定電流校驗，20kA遠(yuǎn)大于315A，動穩(wěn)定不滿足（或理解為校驗額定參數(shù)，20kA遠(yuǎn)超額定開斷電流，說明設(shè)備選型不當(dāng)）。更標(biāo)準(zhǔn)的動穩(wěn)定校驗是沖擊電流有效值小于額定動穩(wěn)定電流。*熱穩(wěn)定：最小短路電流有效值10kA≤額定熱穩(wěn)定電流16kA。滿足要求。結(jié)論：該斷路器不滿足短路開斷和動穩(wěn)定要求，但滿足熱穩(wěn)定要求。解析思路：根據(jù)斷路器的額定參數(shù)（額定電壓、額定電流、額定開斷電流、額定熱穩(wěn)定電流）和系統(tǒng)給出的預(yù)期最大、最小短路電流（通常指沖擊短路電流有效值或穩(wěn)態(tài)短路電流有效值），分別進(jìn)行開斷能力、動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗?？搭A(yù)期短路電流是否在設(shè)備的額定能力范圍內(nèi)。3.解：*載流量校驗：電纜實際載流量=長期允許載流量*溫度校正系數(shù)=43A*0.88=37.84A。由于回路計算電流Ij=40A>37.84A，載流量不滿足要求。*電壓損失估算：ΔU%=(X0*Ij*L)/(Ue*√3)=(0.06Ω/km*40A*100km)/(220V*√3)≈0.82%。由于0.82%<5%，電壓損失滿足要求。結(jié)論：該電纜載流量不滿足要求，但電壓損失滿足要求。解析思路：首先根據(jù)環(huán)境溫度和敷設(shè)方式對電纜的長期允許載流量進(jìn)行校正，得到實際可使用的載流量。將實際載流量與回路計算電流比較，判斷是否滿足要求。然后根據(jù)電纜的感抗、回路電流、線路長度和系統(tǒng)額定電壓，計算電壓損失百分值，并與允許值比較。4.解：*二次側(cè)空載電壓（一次